JP2008241133A - Fluid bed-type boiler - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid bed-type boiler performing good combustion while securing fluidity in a fluid bed-type combustion furnace. <P>SOLUTION: This fluid bed-type boiler 1 comprises: the fluid bed-type combustion furnace 3 for burning a charged fuel; a circulation line 23 for circulating a bed material discharged from a bottom discharge opening 3d of the combustion furnace 3 to return the bed material to the combustion furnace again; and a selecting device 25 disposed on the circulation line 23 for selecting and removing undesirable substances improper to the combustion, from the circulated bed material. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、流動層型の燃焼炉を備える流動層型ボイラに関するものである。   The present invention relates to a fluidized bed boiler provided with a fluidized bed type combustion furnace.

従来、このような分野の技術として、例えば、下記特許文献1に記載のボイラが知られている。このボイラは、廃棄物燃料を燃焼させて発電を行う発電用ボイラである。特に、近年では、廃棄物を燃料として有効利用すべく、この種のボイラの要求が高まっている。
特開2006−064251号公報
Conventionally, as a technique in such a field, for example, a boiler described in Patent Document 1 below is known. This boiler is a power generation boiler that generates power by burning waste fuel. In particular, in recent years, the demand for this type of boiler is increasing in order to effectively use waste as fuel.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-064251

しかしながら、廃棄物の中には、ボイラでの燃焼に不適な不適物が含まれる場合も多い。このような廃棄物を流動層型のボイラの燃料として用いると、燃焼しきれなかった不適物が燃焼炉内に蓄積することで、燃焼炉内の流動性を悪化させ、良好な燃焼が行われなくなるおそれがある。近年では、不適物が多い廃棄物燃料への対応がますます求められているので、上記の問題解決の必要性は特に高い。   However, the waste often contains unsuitable materials that are unsuitable for combustion in a boiler. When such waste is used as fuel for a fluidized bed boiler, unsuitable materials that could not be combusted accumulate in the combustion furnace, thereby deteriorating the fluidity in the combustion furnace and achieving good combustion. There is a risk of disappearing. In recent years, the need for solving the above-mentioned problems is particularly high, since it is increasingly required to deal with waste fuels that are often unsuitable.

そこで、本発明は、流動層型燃焼炉内の流動性を確保して良好な燃焼を可能とする流動層型ボイラを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fluidized bed boiler that ensures good fluidity in a fluidized bed combustion furnace and enables good combustion.

本発明の流動層型ボイラは、投入される燃料を燃焼させる流動層型の燃焼炉と、燃焼炉の底部から排出された固形物を再び燃焼炉に返送するように循環させる循環ラインと、循環ライン上に設けられ、当該循環ラインを循環する固形物から燃焼に不適な不適物を選別し除去する選別除去部と、を備えたことを特徴とする。   A fluidized bed type boiler of the present invention includes a fluidized bed type combustion furnace that burns fuel that is input, a circulation line that circulates solids discharged from the bottom of the combustion furnace and returns them to the combustion furnace, and a circulation line And a sorting and removing unit that is provided on the line and sorts and removes unsuitable substances that are unsuitable for combustion from solids circulating in the circulation line.

この流動層型ボイラでは、燃焼炉の底部から排出された固形物は、循環ラインを通じて再び燃焼炉に返送されるように循環し、その循環の途中で、固形物に含まれる不適物が選別され除去される。従って、燃焼しきれなかった不適物が燃焼炉から取り除かれ、燃焼炉内の流動性が確保され、良好な燃焼が可能となる。   In this fluidized bed boiler, the solid matter discharged from the bottom of the combustion furnace is circulated so as to be returned to the combustion furnace again through the circulation line, and inappropriate substances contained in the solid matter are selected during the circulation. Removed. Therefore, unsuitable materials that could not be burned are removed from the combustion furnace, fluidity in the combustion furnace is ensured, and good combustion is possible.

また、本発明の流動層型ボイラは、循環ライン上で選別除去部の前段に設けられ燃焼炉に投入される燃料の前処理を行う燃料熱処理部を更に備え、燃料熱処理部は、循環ラインに燃料を投入し当該循環ラインを通過する固形物の熱を利用した熱処理によって前処理を行うこととしてもよい。この場合、固形物が高温状態にある選別除去部の前において、循環ラインに燃料が投入され、燃料が固形物の熱を利用して熱処理される。従って、本来であれば棄てられる固形物の熱が、燃料の前処理に用いる熱として有効利用されるので、全体としてボイラの運転に必要なエネルギーを節約することができる。   The fluidized-bed boiler according to the present invention further includes a fuel heat treatment unit that is provided in a preceding stage of the sorting and removing unit on the circulation line and performs a pretreatment of the fuel that is input to the combustion furnace, and the fuel heat treatment unit is disposed in the circulation line. The pretreatment may be performed by heat treatment using the heat of the solid material that is charged with fuel and passes through the circulation line. In this case, in front of the sorting and removing unit where the solid matter is in a high temperature state, fuel is introduced into the circulation line, and the fuel is heat-treated using the heat of the solid matter. Therefore, since the heat of the solid material that is originally discarded is effectively used as the heat used for the pretreatment of the fuel, the energy necessary for the operation of the boiler as a whole can be saved.

また、本発明の流動層型ボイラは、循環ライン上で選別除去部の前段に設けられ、循環ラインを通過する固形物を冷却する固形物冷却部を更に備えてもよい。この場合、燃焼炉からの固形物を冷却して選別除去部に導入することができるので、選別除去部の機能が高温によって阻害されることを抑え、効率のよい選別を行うことができる。   In addition, the fluidized bed boiler of the present invention may further include a solid material cooling unit that is provided upstream of the sorting and removing unit on the circulation line and cools the solid material passing through the circulation line. In this case, since the solid matter from the combustion furnace can be cooled and introduced into the sorting / removing unit, the function of the sorting / removing unit can be prevented from being hindered by high temperatures, and efficient sorting can be performed.

また、燃料熱処理部は、固形物冷却部の後段に設けられてもよい。この場合、冷却後の固形物の熱が熱処理に利用されるので、熱処理時の温度が高すぎて原燃料中の燃料成分までが熱分解されてしまうことを抑えることができる。   Further, the fuel heat treatment section may be provided at the subsequent stage of the solid material cooling section. In this case, since the heat of the solid matter after cooling is used for the heat treatment, it is possible to suppress the thermal decomposition of the fuel component in the raw fuel due to the temperature during the heat treatment being too high.

また、固形物冷却部と燃料熱処理部とは一体に設けられてもよい。この構成により、装置のコンパクト化を図ることができる。   Moreover, the solid material cooling part and the fuel heat treatment part may be provided integrally. With this configuration, the apparatus can be made compact.

また、本発明の流動層型ボイラは、燃料熱処理部における燃料の熱処理によって発生するガスを処理するガス処理部を更に備え、ガス処理部は、燃料熱処理部からガスを吸引し排出させるガス吸引部と、ガス吸引部で排出させたガスを液体に溶解させるガス溶解部と、を有することとしてもよい。   The fluidized bed boiler of the present invention further includes a gas processing unit that processes gas generated by heat treatment of the fuel in the fuel heat processing unit, and the gas processing unit sucks and discharges gas from the fuel heat processing unit. And a gas dissolving part that dissolves the gas discharged by the gas suction part into a liquid.

この構成によれば、燃料の熱処理で発生したガスを燃料熱処理部から取り除き、液体に溶解させることで、後段の処理が容易な形で上記ガスを回収することができる。また、燃料熱処理部では、発生したガスが吸引されて排出されるので、燃料熱処理部内においてガス発生を伴う熱処理を促進することができる。具体的には、ガス吸引部は、液体を噴出する液体エジェクタを有することとしてもよい。   According to this configuration, by removing the gas generated by the heat treatment of the fuel from the fuel heat treatment section and dissolving it in the liquid, it is possible to recover the gas in a form that facilitates subsequent processing. Further, since the generated gas is sucked and discharged in the fuel heat treatment section, the heat treatment accompanied with gas generation can be promoted in the fuel heat treatment section. Specifically, the gas suction unit may include a liquid ejector that ejects liquid.

本発明の流動層型ボイラによれば、流動層型燃焼炉内の流動性を確保して良好な燃焼を行うことができる。   According to the fluidized bed boiler of the present invention, it is possible to ensure good fluidity in the fluidized bed combustion furnace and perform good combustion.

以下、図面を参照しつつ本発明に係る流動層型ボイラの好適な実施形態について詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a fluidized bed boiler according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に示す外部循環型(Circulating Fluidized Bed型)の流動層型ボイラ1は、廃プラスチック及びRPFを燃料として用いるボイラであり、縦長円筒形状をなす流動層型の燃焼炉3を備えている。燃焼炉3の中間部には燃料を投入する燃料投入口3a、上部には燃焼ガスを排出するガス出口3bが設けられている。ガス出口3bには固気分離装置として機能するサイクロン7が接続されている。サイクロン7の排出口7aはガスラインを介して後段のガス処理系に接続されている。また、サイクロン7の底部出口からはダウンカマーと称されるリターンライン9が下方に延びており、リターンライン9の下端は燃焼炉3の中間部側面に接続されている。   An external circulation type (Circulating Fluidized Bed type) fluidized bed boiler 1 shown in FIG. 1 is a boiler using waste plastic and RPF as fuel, and includes a fluidized bed type combustion furnace 3 having a vertically long cylindrical shape. A fuel inlet 3a for introducing fuel is provided in the middle part of the combustion furnace 3, and a gas outlet 3b for discharging combustion gas is provided in the upper part. A cyclone 7 that functions as a solid-gas separator is connected to the gas outlet 3b. The discharge port 7a of the cyclone 7 is connected to a downstream gas processing system via a gas line. A return line 9 called a downcomer extends downward from the bottom outlet of the cyclone 7, and the lower end of the return line 9 is connected to the intermediate side surface of the combustion furnace 3.

燃焼炉3内では、下部の給気ライン3cから導入される燃焼・流動用の空気により、上記投入口3aから投入された燃料を含む固形物が流動し、燃料は流動しながら約800〜900℃で燃焼する。サイクロン7には、燃焼炉3で発生した燃焼ガスが固体粒子を同伴しながら導入される。サイクロン7は、遠心分離作用により固体粒子と気体とを分離し、分離された固体粒子をリターンライン9を通して燃焼炉3に戻すと共に、固体粒子が除かれた燃焼ガスを排出口7aからガスラインを通じて後段のガス処理系に送出する。   In the combustion furnace 3, the solid material containing the fuel introduced from the inlet 3a flows by the combustion / flowing air introduced from the lower air supply line 3c, and the fuel flows about 800 to 900 while flowing. Burn at ℃. The combustion gas generated in the combustion furnace 3 is introduced into the cyclone 7 with accompanying solid particles. The cyclone 7 separates solid particles and gas by a centrifugal separation action, returns the separated solid particles to the combustion furnace 3 through the return line 9, and sends the combustion gas from which the solid particles have been removed from the discharge port 7 a through the gas line. It is sent to the gas processing system at the subsequent stage.

この燃焼炉3では「炉内ベット材」と呼ばれる固形物が発生し底部に溜まるが、この炉内ベット材で不純物(低融点物質等)が濃縮されて起こるベット材の焼結及び溶融固化、或いは不燃厨芥物による動作不良を抑制することが必要である。このため、燃焼炉3では、底部の排出口3dから炉内ベット材が定期的に外部に排出されている。また排出されたベット材は、循環ライン23を通じて再び燃焼炉3に返送されている。また、このボイラ1の燃料として用いられる廃プラスチックには、燃焼に不適である金属などの不適物が混入している場合が多く、この不適物を燃焼炉3内から取り除く必要がある。   In this combustion furnace 3, a solid substance called “in-furnace bed material” is generated and collected at the bottom, and the bed material is sintered and melted and solidified by the concentration of impurities (low melting point materials, etc.) in the in-furnace bed material. Alternatively, it is necessary to suppress malfunctions caused by incombustibles. For this reason, in the combustion furnace 3, the in-furnace bed material is periodically discharged from the bottom discharge port 3 d to the outside. The discharged bed material is returned to the combustion furnace 3 through the circulation line 23 again. In addition, waste plastics used as fuel for the boiler 1 often contain unsuitable materials such as metals that are unsuitable for combustion, and it is necessary to remove these unsuitable materials from the combustion furnace 3.

このため、循環ライン23上には、篩及び磁気分離装置を有する選別装置25が設けられており、この選別装置25では、循環するベット材の中から、燃焼に不適である金属、厨芥類、ガレキ類、クリンカーといったような不適物が選別除去される。このような、ベット材の循環及び選別除去により、選別装置25によって燃焼炉3内から不適物が除去されるので、燃焼炉3内における燃焼物の流動性が確保され、良好な燃焼が行われると共に、燃焼炉3、サイクロン7、及びリターンライン9における流動不良が抑制される。   For this reason, a sorting device 25 having a sieve and a magnetic separation device is provided on the circulation line 23, and in this sorting device 25, a metal, potatoes, Unsuitable materials such as rubble and clinker are selected and removed. By such circulation and sorting of the bed material, unsuitable substances are removed from the combustion furnace 3 by the sorting device 25, so that the fluidity of the combustion substances in the combustion furnace 3 is ensured and good combustion is performed. At the same time, flow defects in the combustion furnace 3, the cyclone 7, and the return line 9 are suppressed.

上記のガス処理系は、サイクロン7のガス排出口7aにガスラインを介して接続されたガス熱交換装置13と、このガス熱交換装置13の排出口13aにガスラインを介して接続されたバグフィルタ(集塵器)15とを備えている。ガス熱交換装置13には、排ガスの流路を横切るように水を流動させるボイラチューブ13bが設けられている。サイクロン24から送られた高温の排ガスがこのボイラチューブ13bに接触することで、排ガスの熱がチューブ内の水に回収され、発生した高温の水蒸気がボイラチューブ13bを通じて発電用のタービンに送られる。バグフィルタ15は、この可燃性ガスに未だ同伴している飛灰等の微粒子を除去する。バグフィルタ15の排出口15aから排出された清浄なガスはガスライン及びポンプ17を経由して煙突19から外部に排出される。   The gas treatment system includes a gas heat exchanger 13 connected to the gas outlet 7a of the cyclone 7 via a gas line, and a bug connected to the outlet 13a of the gas heat exchanger 13 via a gas line. And a filter (dust collector) 15. The gas heat exchanger 13 is provided with a boiler tube 13b that allows water to flow across the exhaust gas flow path. When the high-temperature exhaust gas sent from the cyclone 24 comes into contact with the boiler tube 13b, the heat of the exhaust gas is recovered in the water in the tube, and the generated high-temperature steam is sent to the power generation turbine through the boiler tube 13b. The bag filter 15 removes fine particles such as fly ash that are still accompanying the combustible gas. The clean gas discharged from the discharge port 15a of the bag filter 15 is discharged from the chimney 19 via the gas line and the pump 17 to the outside.

上述のように、ボイラ1では、廃プラスチックやRPFが燃料として用いられている。このような燃料は塩素及び重金属を含むので、燃料を燃焼させた場合には塩素及び重金属を含む排ガスが発生し、このような排ガスがボイラチューブ13aの腐食を進行させ寿命を短縮させてしまう。従って、このような原燃料を燃焼炉3に投入する前に改質し、当該原燃料から塩素及び重金属をできるだけ取り除くことが好ましい。   As described above, in the boiler 1, waste plastic or RPF is used as fuel. Since such fuel contains chlorine and heavy metal, when the fuel is burned, exhaust gas containing chlorine and heavy metal is generated, and such exhaust gas advances corrosion of the boiler tube 13a and shortens its life. Therefore, it is preferable to reform such raw fuel before introducing it into the combustion furnace 3 and remove chlorine and heavy metals from the raw fuel as much as possible.

そこで、このボイラ1には、燃焼炉3に投入される前に原燃料を改質する燃料改質機能と、上記したベット材循環ライン23でベット材を循環させ不適物を選別除去する機能と、改質された燃料を、循環するベット材に合流させて一緒に燃焼炉3内に投入する機能と、を併せ持つ改質燃料生成部20が設けられている。   In view of this, the boiler 1 has a fuel reforming function for reforming the raw fuel before being charged into the combustion furnace 3, and a function for selectively removing unsuitable substances by circulating the bed material through the above-described bed material circulation line 23. A reformed fuel generator 20 is provided that has the function of joining the reformed fuel to the circulating bed material and feeding it into the combustion furnace 3 together.

改質燃料生成部20は、燃焼炉3の底部排出口3dに接続されたスクリュー搬送装置31を備えている。このスクリュー搬送装置31には減圧装置37が接続されベット材搬送路31b内が減圧されている。スクリュー搬送装置31の下流端にある出口31cは、ベット材搬送ライン23aを介して燃料投入口3aに接続されており、ベット材搬送ライン23a上には、搬送されるベット材から燃焼不適物を選別除去するために、前述の選別装置25が設けられている。このような接続により、スクリュー搬送装置31及びベット材搬送ライン23aは、ベット材を循環させる上述の循環ライン23を構成する。なお、図1中、選別装置25直後にあるベット材搬送ライン23a上の”a”印は、燃料炉3の燃料投入口3a直前の”a”印の箇所に繋がっていることを意味している。   The reformed fuel generator 20 includes a screw transfer device 31 connected to the bottom outlet 3 d of the combustion furnace 3. A pressure reducing device 37 is connected to the screw conveying device 31 to depressurize the bed material conveying path 31b. An outlet 31c at the downstream end of the screw conveying device 31 is connected to the fuel inlet 3a via a bed material conveying line 23a. On the bed material conveying line 23a, unsuitable combustion materials are conveyed from the conveyed bed material. In order to sort and remove, the sorting device 25 described above is provided. By such connection, the screw conveyance device 31 and the bed material conveyance line 23a constitute the above-described circulation line 23 for circulating the bed material. In FIG. 1, the “a” mark on the bed material transfer line 23 a immediately after the sorting device 25 means that it is connected to the “a” mark immediately before the fuel inlet 3 a of the fuel furnace 3. Yes.

上記スクリュー搬送装置31の上流側の半分は、底部排出口3dから排出された高温のベット材を冷却するベット材冷却部33として機能する。すなわち、スクリュー搬送装置31の上流側の半分において、搬送路31bを画成する外筒の更に外側に円筒ジャケットが設けられており、上記外筒とジャケットとの間に冷却水を流動・循環させる冷却水流動路33aが形成されている。そして、冷却水が、冷却水循環ライン41を通じて、冷却水流動路33aと、クーラ43aを有する水タンク43と、の間を循環している。この構成により、底部排出口3dから排出された約800℃のベット材は、搬送路31b内をスクリュー搬送されながら上記冷却水に熱を移動させるので、ベット材冷却部33では高温のベット材が効率よく冷却される。   The upstream half of the screw conveying device 31 functions as a bed material cooling section 33 that cools the high-temperature bed material discharged from the bottom discharge port 3d. That is, in the half on the upstream side of the screw conveying device 31, a cylindrical jacket is provided on the outer side of the outer cylinder that defines the conveying path 31b, and the cooling water flows and circulates between the outer cylinder and the jacket. A cooling water flow path 33a is formed. The cooling water circulates between the cooling water flow path 33a and the water tank 43 having the cooler 43a through the cooling water circulation line 41. With this configuration, the bet material of about 800 ° C. discharged from the bottom discharge port 3d moves heat to the cooling water while being screw-conveyed in the conveyance path 31b. It is cooled efficiently.

また、スクリュー搬送装置31の下流側の半分は、原燃料を熱処理して改質する燃料熱処理部35として機能する。すなわち、スクリュー搬送装置31には、上記冷却水流動路33aの下流側に、廃プラスチックやRPF等の原燃料を投入するための原燃料投入部39が接続されている。原燃料投入部39は、燃料導入口39aから導入された原燃料を、スクリューコンベア部39bにより水平に移動させ、その後、スクリュー搬送装置31の略中央に連結された投入口39cから、搬送路31b内に原燃料を投入する。そして、投入された原燃料は、搬送路31b内でベット材と混合されながら出口31cに向かって水平に搬送されていく。   Further, the downstream half of the screw conveying device 31 functions as a fuel heat treatment section 35 that heat-treats and reforms the raw fuel. That is, the screw conveying device 31 is connected to a raw fuel input unit 39 for supplying raw fuel such as waste plastic or RPF downstream of the cooling water flow path 33a. The raw fuel input unit 39 moves the raw fuel introduced from the fuel introduction port 39a horizontally by the screw conveyor unit 39b, and then, from the input port 39c connected to the approximate center of the screw conveyance device 31, the conveyance path 31b. Raw fuel is put inside. The input raw fuel is transported horizontally toward the outlet 31c while being mixed with the bed material in the transport path 31b.

このベット材は、ベット材冷却部33で冷却された後ではあるが、ある程度の高温状態である。従って、このベット材に混合された原燃料は、ベット材の熱によって約400〜600℃に加熱されながら搬送路31b内を移動する。そして、加熱及び減圧によって、原燃料中の含有塩素、含有重金属類(Pb等)、及び若干のタール分が気化し、原燃料から取り除かれていく。気化した含有塩素等は吸引ライン37aを介して排出され、減圧装置37に引き込まれる。なお、燃料熱処理部35に搬送路31b内を加熱するヒータを設けると、熱を補うことができ、ベット材の温度が十分に高くない場合にも燃料の熱処理が可能である。   This bet material is in a certain high temperature state after being cooled by the bet material cooling unit 33. Therefore, the raw fuel mixed with the bed material moves in the conveyance path 31b while being heated to about 400 to 600 ° C. by the heat of the bed material. And by heating and decompression, the chlorine contained in the raw fuel, the contained heavy metals (Pb, etc.), and some tar components are vaporized and removed from the raw fuel. Vaporized contained chlorine and the like are discharged through the suction line 37 a and drawn into the decompression device 37. In addition, when the heater which heats the inside of the conveyance path 31b is provided in the fuel heat treatment part 35, heat can be supplemented and the heat treatment of the fuel is possible even when the temperature of the bed material is not sufficiently high.

こうして燃料熱処理部35で改質された燃料は、出口31cから排出された後、ベット材と一緒に磁気分離装置25に導入され、不適物が取り除かれた後、ベット材搬送ライン23aを通じて、燃料投入口3aから燃焼炉3に投入される。また、この場合、搬送路31b内で気化しきれなかったタールが燃料に付着しても、混合されたベット材によりタールの固着性が低減され、循環ライン23での搬送の不具合発生が抑えられる。   The fuel thus reformed in the fuel heat treatment section 35 is discharged from the outlet 31c and then introduced into the magnetic separation device 25 together with the bed material. After the unsuitable material is removed, the fuel is passed through the bed material transport line 23a. It is charged into the combustion furnace 3 from the charging port 3a. Further, in this case, even if tar that could not be vaporized in the transport path 31b adheres to the fuel, the sticking property of the tar is reduced by the mixed bed material, and the occurrence of transport troubles in the circulation line 23 is suppressed. .

以上のように、ボイラ1に導入される原燃料は、燃料熱処理部35を通過しながら改質されて含有塩素及び含有重金属が低減される。そして、燃焼炉3に投入される燃料が事前に改質されることで、燃焼炉3で発生する排ガス中の塩素、重金属が低減される。その結果、ボイラチューブ13bの腐食を抑制することができ、ボイラ1の寿命も長期化することができる。また、燃料中の塩素及び重金属が低減されることから、排ガス及び灰残渣中のダイオキシン類の量を低減させることが可能であり、灰残渣の土木資材・セメント原料への適応範囲を拡大することができる。なお、副次的な効果ではあるが、燃料熱処理部35において燃料中の水分も減量されるので、従来のボイラと同等の蒸気仕様のボイラ1が小さいサイズで製作可能である。   As described above, the raw fuel introduced into the boiler 1 is reformed while passing through the fuel heat treatment section 35, and the contained chlorine and the contained heavy metals are reduced. And the chlorine and heavy metal in the exhaust gas which generate | occur | produce in the combustion furnace 3 are reduced because the fuel thrown into the combustion furnace 3 is reformed in advance. As a result, corrosion of the boiler tube 13b can be suppressed, and the life of the boiler 1 can be extended. In addition, since chlorine and heavy metals in the fuel are reduced, it is possible to reduce the amount of dioxins in the exhaust gas and ash residue, and to expand the application range of ash residue to civil engineering materials and cement raw materials. Can do. In addition, although it is a secondary effect, since the moisture in the fuel is also reduced in the fuel heat treatment section 35, the steam specification boiler 1 equivalent to the conventional boiler can be manufactured in a small size.

また、ボイラ1では、燃料熱処理部35において、原燃料に混合されるベット材の熱が、原燃料の加熱処理に利用される。すなわち、本来であればベット材の冷却後にボイラ1の系外に棄てられるはずの熱が、燃料熱処理部35において燃料の改質に用いる熱として有効利用されるので、全体としてボイラ1の運転に必要なエネルギーを節約することができる。   In the boiler 1, the heat of the bed material mixed with the raw fuel is used in the heat treatment of the raw fuel in the fuel heat treatment unit 35. In other words, the heat that would otherwise be discarded outside the boiler 1 system after the cooling of the bed material is effectively utilized as the heat used for fuel reforming in the fuel heat treatment section 35, so that the operation of the boiler 1 as a whole is performed. The necessary energy can be saved.

また、スクリュー搬送装置31では、上流側のベット材冷却部33でベット材がある程度冷却された後、下流側の燃料熱処理部35では、ある程度冷却された上記ベット材に原燃料が混合され熱処理される。従って、熱処理時の温度が高すぎて原燃料中の燃料成分までが熱分解されてしまうことを抑えることができる。更にその後、燃料熱処理部35において、原燃料が混合されることで、温度が低下し、選別装置25で対応可能な適切な温度になったベット材及び原燃料が選別装置25に送られるので、選別装置25の機能が高温で阻害されることなく、効率のよい磁気選別が行われる。更に、ボイラ1では、ベット材冷却部33と燃料熱処理部35とを、一体のスクリュー搬送装置31として構成しているので、装置のコンパクト化を図ることができる。   Further, in the screw conveying device 31, after the bed material is cooled to some extent by the upstream bed material cooling section 33, the downstream fuel heat treatment section 35 mixes and heat-treats the raw fuel with the bed material cooled to some extent. The Therefore, it can be suppressed that the temperature during the heat treatment is too high and the fuel component in the raw fuel is thermally decomposed. Further, after the raw fuel is mixed in the fuel heat treatment unit 35, the temperature is lowered, and the bed material and the raw fuel having an appropriate temperature that can be handled by the sorting device 25 are sent to the sorting device 25. Efficient magnetic sorting is performed without hindering the function of the sorting device 25 at a high temperature. Furthermore, in the boiler 1, since the bed material cooling unit 33 and the fuel heat treatment unit 35 are configured as an integrated screw conveying device 31, the device can be made compact.

また、このスクリュー搬送装置31の搬送路31bは、減圧装置37によって減圧されているので、原燃料からの塩素、重金属の気化が促進される。その結果、この種の従来の熱処理では400℃以上の加熱で燃料の脱塩素を行っていたところ、この燃料熱処理部35では、燃料の脱塩素だけでなく脱重金属処理も行うことができる。従って、燃料の脱重金属処理により、ボイラチューブ13bの腐食がさらに抑制される。また、減圧装置37で燃料熱処理部35内を負圧にして、塩素・重金属ガスの外部への漏洩を抑える効果もある。以下、この減圧装置37の具体的な構成について説明する。   Moreover, since the conveyance path 31b of the screw conveyance device 31 is decompressed by the decompression device 37, vaporization of chlorine and heavy metals from the raw fuel is promoted. As a result, in this type of conventional heat treatment, dechlorination of the fuel is performed by heating at 400 ° C. or higher. In this fuel heat treatment section 35, not only dechlorination of the fuel but also deuterium metal treatment can be performed. Therefore, the corrosion of the boiler tube 13b is further suppressed by the heavy metal treatment of the fuel. Further, the pressure inside the fuel heat treatment section 35 is made negative by the decompression device 37, and there is an effect of suppressing leakage of chlorine / heavy metal gas to the outside. Hereinafter, a specific configuration of the decompression device 37 will be described.

減圧装置37は、水が貯留された水槽51を備えており、この水槽51の上部には水エジェクタ(ガス吸引部)53が取り付けられている。この水エジェクタ53は、水槽51の下部から採取した水を、水面に向かって下方に噴射する。また、この水エジェクタ53には、上述の吸引ライン37aが接続されており、水エジェクタ53は、上記水の噴射によって吸引力を発生させ、燃料熱処理部35内の塩素・重金属のガスを、吸引ライン37aを通じて引き込む。引き込まれたガスは、噴出される水と一緒に水槽(ガス溶解部)51の水面に衝突することで、水に溶解する。このように、ガスの吸引手段としてエジェクタ53を用いているので、ガスの引き込みの動作と、引き込んだガスを水槽51内の水に送り込む動作とが同時に行われる。また、水槽51の下部には、ガスが溶解した水を系外に排出する排出ライン55a、及び水を補充する給水ライン55bも設けられている。   The decompression device 37 includes a water tank 51 in which water is stored, and a water ejector (gas suction unit) 53 is attached to the upper part of the water tank 51. The water ejector 53 jets water collected from the lower part of the water tank 51 downward toward the water surface. The water ejector 53 is connected to the above-described suction line 37a. The water ejector 53 generates suction force by the water injection, and sucks chlorine / heavy metal gas in the fuel heat treatment section 35. Pull through line 37a. The drawn-in gas collides with the water surface of the water tank (gas dissolving part) 51 together with the jetted water, thereby being dissolved in water. Thus, since the ejector 53 is used as the gas suction means, the operation of drawing the gas and the operation of feeding the drawn gas into the water in the water tank 51 are performed simultaneously. Further, at the lower part of the water tank 51, a discharge line 55a for discharging the water in which the gas is dissolved out of the system and a water supply line 55b for replenishing water are also provided.

この減圧装置37の構成によれば、燃料熱処理部35内の燃料改質処理により発生した取扱い困難な高温の塩素・重金属のガスを、水に溶解させ、排水ライン55aから容易に回収し、容易に後段での処理を行うことができる。このように、この減圧装置37は、燃料の改質処理で発生したガスを処理するガス処理部としての機能も兼ね備えている。また、ファンを用いた減圧装置で上記ガスを引き込むと、減圧装置は腐食し易く寿命が短いが、上記減圧装置37を用いれば、ガスによる腐食が少なく寿命が長い。   According to the configuration of the decompression device 37, the difficult-to-handle high-temperature chlorine / heavy metal gas generated by the fuel reforming process in the fuel heat treatment section 35 is dissolved in water and easily recovered from the drain line 55a. The subsequent processing can be performed. In this manner, the decompression device 37 also has a function as a gas processing unit that processes the gas generated in the fuel reforming process. In addition, when the gas is drawn in by a decompression device using a fan, the decompression device is likely to corrode and has a short life. However, if the decompression device 37 is used, corrosion due to the gas is small and the life is long.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態のボイラ1は、外部循環型の流動層型のものであるが、本発明は、内部循環型の流動層型ボイラや、気泡型流動層ボイラ(Bubbling Bed型ボイラ)又は乱流型流動層ボイラ(Turbulent Bed型ボイラ)にも適用できる。   The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the boiler 1 of the embodiment is of an external circulation type fluidized bed type, but the present invention is an internal circulation type fluidized bed type boiler, a bubble type fluidized bed boiler (Bubbling Bed type boiler) or a turbulent flow. It can also be applied to type fluidized bed boilers (Turbulent Bed type boilers).

本発明に係る流動層型ボイラの一実施形態を示す図である。It is a figure showing one embodiment of a fluidized bed type boiler concerning the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…流動層型ボイラ、3…燃焼炉、3d…底部排出口、23…ベット材循環ライン、25…磁気選別装置(選別処理部)、31…スクリュー搬送装置、33…ベット材冷却部(固形物冷却部)、35…燃料熱処理部、37…減圧装置(ガス処理部)、51…水槽(ガス溶解部)、53…水エジェクタ(ガス吸引部)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fluidized bed type boiler, 3 ... Combustion furnace, 3d ... Bottom discharge port, 23 ... Bed material circulation line, 25 ... Magnetic sorting device (sorting processing unit), 31 ... Screw conveyance device, 33 ... Bed material cooling unit (solid) Object cooling unit), 35 ... fuel heat treatment unit, 37 ... depressurization device (gas treatment unit), 51 ... water tank (gas dissolving unit), 53 ... water ejector (gas suction unit).

Claims (7)

投入される燃料を燃焼させる流動層型の燃焼炉と、
前記燃焼炉の底部から排出された固形物を再び前記燃焼炉に返送するように循環させる循環ラインと、
前記循環ライン上に設けられ、当該循環ラインを循環する前記固形物から燃焼に不適な不適物を選別し除去する選別除去部と、を備えたことを特徴とする流動層型ボイラ。
A fluidized bed type combustion furnace that combusts the input fuel;
A circulation line for circulating the solid matter discharged from the bottom of the combustion furnace to return it to the combustion furnace again;
A fluidized bed boiler, comprising: a sorting and removing unit that is provided on the circulation line and sorts and removes unsuitable substances unsuitable for combustion from the solids circulating in the circulation line.
前記循環ライン上で前記選別除去部の前段に設けられ前記燃焼炉に投入される前記燃料の前処理を行う燃料熱処理部を更に備え、
前記燃料熱処理部は、前記循環ラインに前記燃料を投入し当該循環ラインを通過する前記固形物の熱を利用した熱処理によって前記前処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の流動層型ボイラ。
A fuel heat treatment unit that is provided in a stage before the sorting and removing unit on the circulation line and that performs a pretreatment of the fuel that is put into the combustion furnace;
2. The fluidized bed mold according to claim 1, wherein the fuel heat treatment unit performs the pretreatment by heat treatment using heat of the solid matter that is injected into the circulation line and passes through the circulation line. boiler.
前記循環ライン上で前記選別除去部の前段に設けられ、前記循環ラインを通過する固形物を冷却する固形物冷却部を更に備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の流動層型ボイラ。   3. The fluidized bed mold according to claim 1, further comprising: a solid material cooling unit that is provided in a preceding stage of the sorting and removing unit on the circulation line and cools the solid material passing through the circulation line. boiler. 前記燃料熱処理部は、前記固形物冷却部の後段に設けられたことを特徴とする請求項3に記載の流動層型ボイラ。   The fluidized bed boiler according to claim 3, wherein the fuel heat treatment section is provided at a subsequent stage of the solid material cooling section. 前記固形物冷却部と前記燃料熱処理部とは一体に設けられることを特徴とする請求項4に記載の流動層型ボイラ。   The fluidized bed boiler according to claim 4, wherein the solid cooling unit and the fuel heat treatment unit are provided integrally. 前記燃料熱処理部における前記燃料の熱処理によって発生するガスを処理するガス処理部を更に備え、
前記ガス処理部は、前記燃料熱処理部からガスを吸引し排出させるガス吸引部と、前記ガス吸引部で排出させた前記ガスを液体に溶解させるガス溶解部と、を有することを特徴とする請求項2〜5の何れか1項に記載の流動層型ボイラ。
A gas processing unit for processing gas generated by the heat treatment of the fuel in the fuel heat treatment unit
The gas processing unit includes a gas suction unit that sucks and discharges gas from the fuel heat treatment unit, and a gas dissolution unit that dissolves the gas discharged by the gas suction unit into a liquid. Item 6. The fluidized bed boiler according to any one of Items 2 to 5.
前記ガス吸引部は、前記液体を噴出する液体エジェクタを有することを特徴とする請求項6に記載の流動層型ボイラ。   The fluidized bed boiler according to claim 6, wherein the gas suction unit includes a liquid ejector that ejects the liquid.
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