JP2013249970A - 加圧流動炉システムの不純物の搬送方法 - Google Patents

加圧流動炉システムの不純物の搬送方法 Download PDF

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Abstract

【課題】集塵機内の不純物を能率良く外部に搬送する加圧流動炉システムの不純物の搬送方法を提案する。
【解決手段】上記課題は、上部弁に洗浄用気体を供給した後に上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを連通し、上部抜出装置を駆動して集塵機内の不純物をタンクに搬出した後に上部抜出装置を停止し、上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを非連通とした後に上部弁への洗浄用気体の供給を停止することによって解決される。
【選択図】図４

Description

本発明は、下水汚泥、バイオマス、都市ゴミ、産業廃棄物等の被処理物を燃焼する加圧流動炉システムの集塵排出方法に関するものであり、より詳細には、加圧流動炉と過給機の間に配置された集塵機によって回収された、燃焼排ガスに含まれるダスト、細粒化された流動砂等の不純物を能率良く機外へ搬送する搬送方法に関するものである。
従来、下水汚泥、バイオマス、都市ゴミ等の被処理物を燃焼させ、焼却炉から排出する燃焼排ガスのエネルギーを有効に活用した焼却設備として、加圧流動炉システムが知られている。
加圧流動炉システムは、被処理物を燃焼させる加圧流動炉と、加圧流動炉から排出される燃焼排ガスによって回動するタービンとタービンの回動に伴って回動し加圧流動炉に燃焼に必要な燃焼空気を供給するコンプレッサーを内装する過給機とからなり、加圧流動炉と過給機の間には、燃焼排ガスに含まれる不純物によるタービンの軸受やインペラの損傷、また大気汚染防止のために、これら不純物を回収する集塵機が設けられている。
加圧流動炉システムでは、過給機から加圧流動炉に被処理物の燃焼に必要な全ての燃焼空気を供給して自立運転を行なうために、流動ブロワや誘引ファンが不要となり、ランニングコストを低減できることが知られている。
一方、加圧流動床ボイラなど加圧下からの不純物の搬送方法としては、燃焼排ガス中に含まれる不純物を集塵機で回収し、集塵機の下部に設けられたコンベヤ、高圧灰ホッパ、及び低圧灰ホッパに準じ不純物を搬送して機外に搬送する方法が提案されている。（特許文献１〜４参照）。
特許文献１は、残渣の内微細な可燃性ダストは気流に乗って飛散するところ、微細なダストを含んだガスごと燃焼空気と共に溶融炉の羽口へ戻して微細可燃性ダストを燃焼させるようにした技術で、圧力の異なる集塵系と溶融炉との圧力の調整のため、２段のダンパとその前後、ダンパ間との均圧配管系を有している。
特許文献２及び特許文献３は、石炭を燃料とする加圧流動床ボイラの燃焼ガス中に含まれる灰を捕集装置で捕集し、その灰を排ガスの高圧付与のまま受け入れる高圧灰貯槽を備え、高圧灰貯槽内で搬送ガスから灰を分離する手段と、高圧灰貯槽内のガスを抜く減圧装置を備えた技術で、ホッパ状下部を有する高圧灰貯槽の下方に、灰払出弁、及び気密弁を備えて、これらの信頼性耐久性を向上させるため灰を冷却している。
特許文献４は、高圧高炉の排ガス中からのダスト捕集で、従来の捕集後のダスト輸送装置では、スクリュコンベヤの上に中間ホッパと、その上下に均排圧するための遮断弁及びダスト切り出しロータリバルブがあって複雑大型になるところ、集塵機下部ホッパの下方のダスト排出弁下部にディスパーサを設置し、均圧機能と共に昇圧もできる配管をディスパーサガス入口と集塵機出口管との間に昇圧ブロワを介して併設し、ダストをダストホッパへ空気搬送できるようにした技術である。
特開２００４−１２０７３号公報 特開平７−１７４３２７号公報 特開平７―６３３１９号公報 実公平２−２２０２０号公報
しかしながら、従来の加圧流動床ボイラなどの不純物の搬送方法は、コンベヤと灰ホッパの間に設けられた弁の弁体とシール部への不純物の付着、又は混入等によって、弁の閉塞、開放作動が行えなくなることや、シール部が摩耗し、シール機能が低下し、弁の寿命を短くする虞があった。
また、弁の弁体とシール部への不純物の付着、又は混入等によって、シール部が破損したり、摩耗が進行した場合、燃焼排ガスが集塵機の機外に漏れ出し、集塵機下部に設けられたコンベヤ等、弁の周辺に設置された機器を腐食させる虞もあった。
そこで、本発明の主たる課題は、かかる問題点を解消することにある。
上記課題を解決した本発明及び作用効果は、次のとおりである。
第１発明は、被処理物を燃焼させる加圧流動炉と、該加圧流動炉から排出される燃焼排ガスによって回動するタービンと該タービンの回動に伴って回動し前記加圧流動炉に燃焼空気を供給するコンプレッサーを内装する過給機と、前記加圧流動炉と過給機の間に燃焼排ガス中の不純物を回収する集塵機と、該集塵機中の不純物を搬出する上部抜出装置と不純物を充填するタンクの間に上部弁を有し、該タンク中の不純物を搬出する下部抜出装置と外部の間に下部弁を有する搬送装置を備えた加圧流動炉システムの不純物の搬送方法において、
前記タンク内の圧力を昇圧し、前記上部弁に洗浄用気体を供給した後に、
前記上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを連通し、
前記上部抜出装置を駆動して集塵機内の不純物をタンクに搬出した後に、前記上部抜出装置を停止し、
前記上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを非連通とした後に、
前記上部弁への洗浄用気体の供給を停止することを特徴とする
（作用効果）
搬送装置の上部弁に洗浄用気体を供給した後に、上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを連通し、集塵機内の不純物をタンクに搬出した後に、上部抜出装置を停止し、上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを非連通とした後に、上部弁への洗浄用気体の供給を停止するので、不純物の搬出開始前及び搬出中に、上部弁の弁体とシール部に付着、混入した不純物を除去できるために、不純物による上部弁の作動不良を防止し、集塵機内の不純物をタンクに能率良く搬送することができる。また、上部弁のシール部の摩耗を抑制し、上部弁の保守・点検頻度を低減し長期間使用することができる。
第２発明は、第１発明の構成において、前記タンク内の圧力を昇圧し、前記上部弁に洗浄用気体を供給して上部弁内の不純物を除去し、前記上部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、
前記上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを連通し、
前記上部抜出装置を駆動して集塵機内の不純物をタンクに搬出した後に、前記上部抜出装置を停止し、
前記上部弁に洗浄用気体を供給して上部弁内の不純物を除去し、前記上部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、
前記上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを非連通とすることを特徴とする。
（作用効果）
搬送装置の上部弁に洗浄用気体を供給して上部弁内の不純物を除去し、上部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを連通し、上部弁に洗浄用気体を供給して上部弁内の不純物を除去し、上部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを非連通とするので上部弁内の不純物を能率良く除去することができる。
第３発明は、第１又は２発明の構成において、前記タンク内の圧力を降圧し、前記下部弁に洗浄用気体を供給した後に、
前記下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を連通し、
前記下部抜出装置を駆動してタンク内の不純物を外部に搬出した後に、前記下部抜出装置を停止し、
前記下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を非連通とした後に、
前記下部弁への洗浄用気体の供給を停止することを特徴とする。
（作用効果）
搬送装置の下部弁に洗浄用気体を供給した後に、下部弁を駆動して下部抜出装置とコンベヤ等の外部を連通し、タンク内の不純物を外部に搬出した後に、下部抜出装置を停止し、下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を非連通とした後に、下部弁への洗浄用気体の供給を停止するので、不純物の搬出開始前及び搬出中に、下部弁の弁体とシール部に付着、混入した不純物が除去され、不純物による下部弁の作動不良が防止され、能率良くタンク内に一時充填された不純物を外部に搬送することができる。また、下部弁のシール部の摩耗を抑制し、下部弁の保守・点検頻度を低減し長期間使用することができる。
第４発明は、第１又は２発明の構成において、前記タンク内の圧力を降圧し、前記下部弁に洗浄用気体を供給して下部弁内の不純物を除去し、前記下部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、
前記下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を連通し、
前記下部抜出装置を駆動してタンク内の不純物を外部に搬出した後に、前記下部抜出装置を停止し、
前記下部弁に洗浄用気体を供給して下部弁内の不純物を除去し、前記下部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、
前記下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を非連通とすることを特徴とする。
（作用効果）
搬送装置の下部弁に洗浄用気体を供給して下部弁内の不純物を除去し、下部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、下部弁を駆動して下部抜出装置とコンベヤ等の外部を連通し、下部弁に洗浄用気体を供給して下部弁内の不純物を除去し、下部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を非連通とするので下部弁内の不純物を能率良く除去することができる。
第５発明は、第１又は２発明の構成において、前記タンク内の圧力を前記集塵機内の圧力よりも０〜０．０１Ｍｐａ高い圧力に昇圧することを特徴とする。
（作用効果）
タンク内の圧力を前記集塵機内の圧力よりも０〜０．０１Ｍｐａ高い圧力に昇圧するので、圧力差の影響を受けることなく集塵機からタンクに不純物を安定して搬出することができる。また、集塵機から勢いよくタンクへ不純物が搬出されることなく、タンク等の内壁の摩耗等を抑制することもできる。
第６発明は、第５発明の構成において、過給機のコンプレッサーから排出される燃焼空気によってタンクを昇圧することを特徴とする。
（作用効果）
過給機のコンプレッサーから排出される燃焼空気によってタンクを昇圧するので、新たなブロワやコンプレッサー装置の追加設置を必要とすることなくタンク内の圧力を昇圧することができる。また、燃焼空気の圧力は集塵機内の圧力よりも約５ｋＰａ高いために、上部弁の連通時には燃焼空気がタンクから集塵機に向けて上昇するために上部弁の洗浄時に浮遊した粉塵等の再付着を抑制するもできる。
第７発明は、第３又は４発明の構成において、前記タンク内の圧力を外部の圧力まで降圧することを特徴とする。
（作用効果）
タンク内の圧力を外部の圧力まで降圧するので、圧力差の影響を受けることなくタンクからコンベヤ等の外部に不純物を安定して搬出することができる。また、不純物の搬出を行なっていない場合には、タンク内の圧力を大気圧に維持できるために、ランニングコストを低減することもできる。
第８発明は、第１〜７発明の構成において、前記タンク内の温度が５０℃以下になった場合に、前記下部抜出装置が停止することを特徴とする。
（作用効果）
タンク内の温度が５０℃以下になった場合に下部抜出装置を停止するので、制御系を簡易に構成することができる。
第９発明は、第１〜８発明の構成において、前記上部弁に洗浄用気体が供給されていない間、前記上部弁に冷却用気体を供給することを特徴とする。
（作用効果）
上部弁に洗浄用気体が供給されていない間、上部弁に冷却用気体を供給するので、上部弁を常温に維持することができるために、シール部材等の劣化を抑制し、上部弁の保守・点検頻度を低減し長期間使用することができる。
以上の発明によれば、能率良く不純物を搬送でき、搬送装置の弁の作動不良が防止され、燃焼排ガスの機外への漏れ出し、燃焼排ガスによる機器の腐食を防止することができる。
加圧流動炉システムの説明図である。 図１の部分拡大図である。 集塵機の要部拡大図である。 不純物の搬送方法のフローチャートである。
以下、本発明の本実施形態について添付図面を参照しつつ詳説する。なお、理解を容易にするため、便宜的に方向を示して説明しているが、これらにより構成が限定されるものではない。
加圧流動炉システム１は、図１に示すように、汚泥等の被処理物を貯留する貯留装置１０と、貯留装置１０から供給された被処理物を燃焼する加圧流動炉２０と、加圧流動炉２０から排出された燃焼排ガスによって加圧流動炉２０に供給する燃焼空気を加熱する空気予熱器４０と、燃焼排ガス中の粉塵等を除去する集塵機５０と、燃焼排ガスによって駆動され加圧流動炉２０に燃焼空気を供給する過給機６０と、過給機６０から排出された燃焼排ガスによって排煙処理塔８０の出口に供給する白煙防止用空気を加熱する白煙防止用予熱器７０と、燃焼排ガス内の不純物を除去する排煙処理塔８０を備えている。
（貯留装置）
貯留装置１０に貯留される被処理物は、主に含水率を７０〜８５％質量に脱水処理された下水汚泥であり、被処理物には、燃焼可能な有機物が含有されている。なお、被処理物は、含水有機物であれば下水汚泥に制限されることはなく、バイオマス、都市ゴミ等であっても良い。
貯留装置１０の下部には、所定量の被処理物を加圧流動炉２０に供給する定量フィーダ１１が配置され、定量フィーダ１１の下流側には、被処理物を加圧流動炉２０に圧送する投入ポンプ１２が設けられている。なお、投入ポンプ１２としては、一軸ネジ式ポンプ、ピストンポンプ等が使用できる。
（加圧流動炉）
加圧流動炉２０は、流動媒体として所定の粒径を有する、流動砂等の固体粒子が炉内の下部に充填された燃焼炉であり、炉内に供給される燃焼空気によって流動層（以下、砂層という。）の流動状態を維持しつつ、外部から供給される被処理物および必要に応じて供給される補助燃料を燃焼させるものである。
図１に示すように、一側の側壁の下部には、加圧流動炉２０の内部に充填された粒径約４００〜６００μｍの流動砂を加熱するガスガンやオイルガンなどの補助燃料燃焼装置２１が配置され、補助燃料燃焼装置２１の上側近傍の部位には、始動時に流動砂を加熱する始動用バーナー２２が配置され、始動用バーナー２２の上側の部位には、被処理物の供給口１３Ｂが設けられ、供給口１３Ｂの上側近傍の部位には、燃焼排ガスを冷却するために冷却水を炉内に噴霧するウォータガン２３が配置されている。
加圧流動炉２０の他側の側壁の下部には、加圧流動炉２０の内部に燃焼空気を供給する燃焼空気供給管２４が配置されている。加圧流動炉２０の上部の細径化された側壁には、補助燃料、被処理物等の燃焼によって発生した燃焼ガスや、砂ろ過水、被処理物に内在する水等が加熱されることで生じた水蒸気などを炉外に排出する排出口９０Ａが形成されている。なお、本発明では、燃焼ガス、又は燃焼ガスと水蒸気が混合したガスを燃焼排ガスという。
（空気予熱器）
空気予熱器４０は、加圧流動炉２０の後段に設置され、加圧流動炉２０から排出された燃焼排ガスと燃焼空気とを間接的に熱交換することにより、燃焼空気を所定の温度まで昇温する機器である。
空気予熱器４０は、図１、図２に示すように、一側の側壁の上部には、加圧流動炉２０からの燃焼排ガスの供給口９０Ｂが形成され、供給口９０Ｂの下側近傍部位には、燃焼空気を機器外に排出する排出口９１Ａが形成されている。また、燃焼排ガスの供給口９０Ｂは、配管９０を介して加圧流動炉２０の排出口９０Ａに接続され、燃焼空気の排出口９１Ａは、配管９１を介して加圧流動炉２０の燃焼空気供給管２４の後部に接続されている。
空気予熱器４０の他側の下部には、燃焼排ガスを機器外に排出する排出口９２Ａが形成され、排出口９２Ａの上側近傍の部位には、燃焼空気を機器内に供給する供給口９５Ｂが形成されている。空気予熱器としては、シェルアンドチューブ式熱交換器が好ましい。
（集塵機）
空気予熱器４０の後段に配置された集塵機５０は、空気予熱器４０から送出される燃焼排ガスに含まれるダスト、細粒化された流動砂等の不純物を除去する機器である。
集塵機５０は、一側の側壁の下部には、燃焼排ガスを機器内に供給する供給口９２Ｂが形成され、上部には、不純物等が取除かれた清浄な燃焼排ガスを機器外に排出する排出口９３Ａが形成されている。また、燃焼排ガスの供給口９２Ｂは、配管９２を介して空気予熱器４０の燃焼排ガスの排出口９２Ａに接続されている。
集塵機５０内には、下部に形成された供給口９２Ｂと上部に形成された排出口９３Ａの上下方向に間の部位にセラミックフィルタ、バグフィルタ等のフィルタが内装されており、フィルタで取除かれた燃焼排ガス中の不純物等は、集塵機５０内の底部に一時的に貯留された後、定期的に外部に排出される。
また、集塵機５０内の圧力を測定するために、集塵機５０のフィルタの下方の側壁には、圧力測定手段５０Ａが設けられている。なお、圧力測定手段５０Ａは、集塵機５０内の圧力を測定できれば、どの様な位置に設けてもよく、例えば塵機５０内の圧力とほぼ同等である燃焼排ガスの供給口９２Ｂの近傍の配管９２に設けることもできる。
集塵機５０の下部の搬送装置５６を図３に示す。搬送装置５６は、上部抜出装置５１、上部弁５２、タンク５３、下部抜出装置５４、下部弁５５、からなる。
上部抜出装置５１は、集塵機５０からタンク５３に燃焼排ガスに含まれるダスト、細粒化された流動砂等の不純物を搬送し、スクリュウコンベヤ、コーンバルブ、ロータリバルブ、スウィング弁ダンパ、ピンチバルブ、スライドゲートを使用することもできる。
上部弁５２は、上部抜出装置５１とタンク５３の間に設けられ、ゲートバルブやボールバルブを使用することができるが、無摺動式ボールバルブが好適である。上部弁５２には、弁体とシール部材との接触部や駆動部に付着、混入した不純物を除去するために、弁体とシール部材との接触部や駆動部に空気等の洗浄用気体を巡廻するクリーニング装置５２Ａが設けられている。
クリーニング装置５２Ａは、配管、バルブからなる装置であり、上部弁５２に設けられた洗浄用気体供給口（図示省略）と配管やホースなどによって接続される。クリーニング装置５２Ａには、上部弁５２の作動時にクリーニングを行うために使用する洗浄用圧縮気体（洗浄用空気）と、上部弁５２の停止時に弁体を冷却するために使用する冷却用圧縮気体（冷却用空気）が配管を介して各圧縮空気の供給元（図示省略）から供給されている。
洗浄用圧縮空気の圧力は、０．４〜０．５Ｍｐａ、冷却用圧縮空気は、０．１４〜０．１６Ｍｐａが好ましい。洗浄用圧縮気体および冷却用圧縮気体の配管には、それぞれ供給を制御する弁５２Ｂ，５２Ｃが備えられていて、制御装置からの信号により、上部弁５２に供給する圧縮気体の種類を選択する。ここで制御装置は、クリーニング装置５２Ａに付属されているものや、過給式流動システムの制御装置であってもよい。洗浄用気体は、別途設けられた空気圧縮機や過給機から供給される圧縮空気や、別途供給される圧縮窒素などである。
クリーニング装置５２Ａにより、上部弁５２が停止時には、冷却用圧縮気体が上部弁に向け供給され、弁体とシール部材が冷却される。また、上部弁５２の作動時には、冷却用圧縮気体の供給を停止し、洗浄用圧縮気体を供給する
タンク５３には、内部の圧力の昇降を行なう給排気装置５３Ａと、圧力を検知する圧力測定手段５３Ｂと、内部に貯留された不純物の堆積量を測定するレベル計５３Ｃと、内部の温度を測定する温度計５３Ｄが設けられている。
給排気装置５３Ａは、タンク５３内の気体を排気する際に粉塵等の外部への漏洩を防止するために、バグフィルタ、給気用配管、排気用配管、給気弁、排気弁等が備えられている。給気用配管の一方端には空気圧縮機や過給機など圧縮空気供給装置に接続され、タンク５３の加圧用気体が供給される。特に、後述する過給機６０から生成される圧縮空気を加圧用気体とすると、タンク５３を集塵機５０よりも若干高い圧力まで昇圧できるために好ましい。この場合、図２に示すコンプレッサー６２の出口側で配管９４から分岐した配管を、給排気装置５３Ａへ給気弁５３Ｅを介して接続する。一方、排気用配管の一方端は、大気へ開放されている。
給気用配管は、バグフィルタのダスト付着面の外側からタンク５３内に圧縮空気を供給できる位置に設けることが好ましく、このような構成とすることで吸気時には、バグフィルタに付着した粉塵のタンク５３内への侵入を防止することができる。また、給気用配管、排気用配管にはそれぞれ給気弁５３Ｅ、排気弁５３Ｆが設けられており、これらを制御することでタンク５３内の圧力を調整する。
その他の形態として、バグフィルタと接続する配管を共用とし、その他端側を２つに分岐し、それぞれの給気用配管、排気用配管としても良い。このような構成とすることでバグフィルタとの接続箇所が１箇所となるためメンテナンス性が向上する。また、タンク５３の圧力測定手段５３Ｂによって測定されるタンク５３内の圧力を経過観察することによって、上部抜出装置５１、上部弁５２、下部抜出装置５４および下部弁５５等の損傷を予測することができる。
搬送装置５６のタンク５３の下部には、タンク５３からコンベヤ５７に不純物を搬送する下部抜出装置５４が設けられ、下部抜出装置５４の下方には下部弁５５が設けられている。また、下部弁５５には、上部弁５２と同様に、駆動部に付着、混入した不純物を除去するために、駆動部に清浄な空気を巡廻するクリーニング装置５５Ａが備えられている。
なお、下部抜出装置５４には、スクリュウコンベヤ、コーンバルブ、ロータリバルブ、スウィング弁ダンパ、ピンチバルブ、スライドゲートを使用することもできる。なお、クリーニング装置５５Ａは、クリーニング装置５２Ａと同様の構造とすることもできる。
コンベヤ５７上に搬送された不純物は、コンベヤ５７によってホッパ５８に搬送され、ホッパ５８内に一時的に貯留された後、定期的に車輌によって外部に搬送される。また、ホッパ５８の天面には、ホッパ５８に貯留された不純物から発生する臭気等を外部に排出する弁５９が配置されている。
（過給機）
過給機６０は、集塵機５０の後段に設けられており、集塵機５０から送出される燃焼排ガスによって回動されるタービン６１と、タービン６１の回動を伝達する軸６３と、軸６３によって回動を伝達されることによって圧縮空気を生成するコンプレッサー６２とから構成されている。生成された圧縮空気は、燃焼空気として加圧流動炉２０供給される。
過給機６０のタービン６１側の側壁の下部（軸６３と直交する部位）には、集塵機５０によって不純物が除去された清浄な燃焼排ガスを機器内に供給する供給口９３Ｂが形成され、タービン６１側の側壁の下流側（軸６３と平行する部位）には、燃焼排ガスを機器外に排出する排出口９７Ａが形成されている。また、燃焼排ガスの供給口９３Ｂは、配管９３を介して集塵機５０の排出口９３Ａに接続されている。
過給機６０のコンプレッサー６２側の側壁の上流側（軸６３と平行する部位）には、空気を機器内に吸気する供給口６７Ｂが形成され、タービン６１側の側壁の上側（軸６３と直交する部位）には、吸気された空気を０．０５〜０．３ＭＰａに昇圧した圧縮空気を機器外に排出する排出口９４Ａが形成されている。また、外気の供給口６７Ｂは、配管１６、６７を介して、空気を吸気する。また、配管６６，６７を介して始動時に加圧流動炉２０に燃焼空気を供給する起動用送風機６５とも接続される。一方、圧縮空気の排出口９４Ａは、配管９４、９５を介して空気予熱器４０の供給口９５Ｂと、配管９４、９６を介して加圧流動炉２０の始動用バーナー２２の後部に接続されている。
（起動用送風機）
起動用送風機６５は、加圧流動炉システム１の始動時に、加圧流動炉２０の流動空気および、始動用バーナー２２に燃焼空気を供給する機器である。起動ブロア６５は、配管６６、６８、９６を介して加圧流動炉２０に配置された始動用バーナー２２の後部に接続され、配管６６、６８、９５を介して空気予熱器４０の燃焼空気の供給口９５Ｂに接続され、配管６６、６７を介して過給機６０のコンプレッサー６２の供給口６７Ｂに接続されている。
（白煙防止用予熱器）
白煙防止用予熱器７０は、煙突８７から外部に排出される燃焼排ガスの白煙を防止するために、過給機６０から排出された燃焼排ガスと白煙防止ファン７１から供給される白煙防止用空気とを間接的に熱交換する機器である。熱交換により、燃焼排ガスは冷却されるとともに白煙防止用空気は昇温される。白煙防止用予熱器７０によって熱交換され冷却された燃焼排ガスは、後段の排煙処理塔８０に送出される。白煙防止用予熱器７０としてシェルアンドチューブ式熱交換器やプレート式熱交換器等を用いることができる。
（排煙処理塔）
排煙処理塔８０は、機器外に燃焼排ガスに含まれる不純物等の排出を防止する機器であり、排煙処理塔８０の上部には煙突８７が配置されている。
排煙処理塔８０は、図１に示すように、一側の側壁の下部には、白煙防止用予熱器７０から排出された燃焼排ガスを機器内に供給する供給口９８Ｂが形成され、煙突８７の一側の側壁の下部には、白煙防止用予熱器７０から排出された白煙防止用空気を煙８７内に供給する供給口９９Ｂが形成されている。また、燃焼排ガスの供給口９８Ｂは、配管９８を介して白煙防止用予熱器７０の下部に形成された燃焼排ガスの排出口９８Ａに接続され、白煙防止用空気の供給口９９Ｂは、配管９９を介して白煙防止用予熱器７０の上部に形成された白煙防止用空気の排出９９Ａに接続されている。
排煙処理塔８０に供給された燃焼排ガスは、不純物等を除去されたのち白煙防止用空気と混合され、煙突８７から外部に排出される。
次に、集塵機５０から機外にダスト、細粒化された流動砂等の不純物を搬送する搬送方法について説明する。
集塵機５０からタンク５３への多量な不純物の流出を防止するために、図４に示すように、吸排気装置５３Ａの吸気弁５３Ｅを閉状態から開状態とし、タンク５３と過給機６０を連通させタンク５３内の圧力を昇圧する。ここでタンク内５３の圧力を圧力Ｐ２とする。
次に、圧力測定手段５３Ｂで測定されたタンク５３内の圧力Ｐ２が、圧力測定手段５０Ａで測定された集塵機５０内の圧力Ｐ１に基づいて設定された設定値Ｘになった後、吸排気装置５３Ａの吸気弁５３Ｅを開状態から閉状態に動作させる。設定値Ｘは、少なくともＰ１以上となるよう設定されればよく。例えば、次式の範囲で適宜設定可能である。
Ｘ＝Ｐ１＋α （α：０〜０．０１ＭＰａ）
また、設定値Ｘは、圧力測定手段５０Ａの測定結果に応じて適宜変更することが可能である。
次に、弁体とシール部材との接触部や駆動部に付着、混入した不純物による上部弁５２の作動不良、シール部の摩耗を防止するために、クリーニング装置５２Ａから上部弁５２に供給されていた弁５２Ｂを開状態から閉状態として冷却用圧縮気体を停止し、弁５２Ｃを閉状態から開状態として洗浄用圧縮気体を上部弁５２に供給し、弁体とシール部材との接触部等の不純物を除去した後に、上部弁５２を閉状態から開状態に動作させる。
次に、上部抜出装置５１を所定時間駆動させて、上部弁５２を介して所定量の不純物をタンク５３に搬送した後に、上部抜出装置５１を停止する。なお、上部抜出装置５１は、駆動時間に替えて、タンク５３に設けられたレベル計５３Ｃによりタンク５３内に搬送された不純物の搬送量を測定し、搬送量が一定以上になった場合に上部抜出装置５１を停止するように構成することもできる。
次に、上部弁５２を開状態から閉状態に動作させる。なお、前述した上部抜出装置５１の駆動、停止時において、上部弁５２には、上部抜出装置５１によって搬送される不純物が弁体とシール部材との接触部等への付着等を防止するために、クリーニング装置５２Ａから洗浄用圧縮気体が継続して供給されている。
また、上部抜出装置５１の駆動、停止時において、クリーニング装置５２Ａから上部弁５２への洗浄用圧縮気体の供給を停止し、上部抜出装置５１の停止後に、クリーニング装置５２Ａから上部弁５２への洗浄用圧縮気体の供給を再開することもできる。
次に、タンク５３からコンベヤ５７への多量な不純物の流出を防止するために、吸排気装置５３Ａの排気弁５３Ｆを閉状態から開状態に動作し、タンク５３内の圧縮空気を大気に開放する。
次に、圧力測定手段５３Ｂで測定されたタンク５３内の圧力Ｐ２が、大気圧Ｐ３になった後、吸排気装置５３Ａの排気弁５３Ｆを開状態から閉状態に動作させる。
次に、弁体とシール部材との接触部や駆動部に付着、混入した不純物による下部弁５５の作動不良、シール部の摩耗を防止するために、クリーニング装置５５Ａから下部弁５５に弁５５Ｂを閉状態から開状態として洗浄用圧縮気体を供給し、弁体とシール部材との接触部等の不純物を除去した後に、下部弁５５を閉状態から開状態に動作させる。
次に、下部抜出装置５４を所定時間駆動させて、下部弁５４を介して所定量の不純物を外部のコンベヤ５７に搬送した後に、下部抜出装置５４を停止する。なお、下部抜出装置５４は、駆動時間に替えて、タンク５３に設けられたレベル計５３Ｃによりタンク５３内に搬送された不純物の貯留量を測定し、貯留量が一定以下になった場合に下部抜出装置５４を停止するように構成することもできる。
さらに、タンク５３の不純物の貯留量によってタンク５３内の温度は変動し、不純物の貯留量が多いと不純物の保有熱によりタンク５３内の温度は上昇し、不純物の貯留量が少ないとタンク５３内の温度は低下するので、タンク５３に設けられた温度計５３Ｄで測定される温度によって下部抜出装置５４の駆動・停止を制御する構成にすることもでき、例えば温度計５３Ｄで測定された温度が５０℃以下になった場合に、下部抜出装置５４を停止するのが好適である。
次に、下部弁５５を開状態から閉状態に動作させる。なお、前述した下部抜出装置５４の駆動、停止時において、下部弁５５には、下部抜出装置５４によって搬送される不純物が弁体とシール部材との接触部等への付着等を防止するために、クリーニング装置５５Ａから洗浄用圧縮気体が継続して供給されている。
また、クリーニング装置５５Ａを冷却用圧縮気体と洗浄用圧縮気体を供給可能なクリーニング装置とすることもでき、さらに、下部抜出装置５４の駆動、停止時において、クリーニング装置５５Ａから下部弁５５への洗浄用圧縮気体の供給を停止し、下部抜出装置５４の停止後に、クリーニング装置５５Ａから下部弁５５への洗浄用圧縮気体の供給を再開することもできる。
次に、前述したとおり、コンベヤ５７上に搬送された不純物等は、コンベヤ５７によって灰ホッパ５８に搬送され、灰ホッパ５８内に一時的に貯留された後、定期的に車輌によって外部に搬送される。
１ 加圧流動炉システム
２０ 加圧流動炉
５０ 集塵機
５１ 上部抜出装置
５２ 上部弁
５２Ａ クリーニング装置
５３ タンク
５３Ａ 給排気装置
５３Ｂ 圧力測定手段
５４ 下部抜出装置
５５ 下部弁
５５Ａ クリーニング装置
５６ 搬送装置
５７ コンベヤ
６０ 過給機
６１ タービン
６２ コンプレッサー

Claims (9)

  1. 被処理物を燃焼させる加圧流動炉と、該加圧流動炉から排出される燃焼排ガスによって回動するタービンと該タービンの回動に伴って回動し前記加圧流動炉に燃焼空気を供給するコンプレッサーを内装する過給機と、前記加圧流動炉と過給機の間に燃焼排ガス中の不純物を回収する集塵機と、該集塵機中の不純物を搬出する上部抜出装置と不純物を充填するタンクの間に上部弁を有し、該タンク中の不純物を搬出する下部抜出装置と外部の間に下部弁を有する搬送装置を備えた加圧流動炉システムの不純物の搬送方法において、
    前記タンク内の圧力を昇圧し、前記上部弁に洗浄用気体を供給した後に、
    前記上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを連通し、
    前記上部抜出装置を駆動して集塵機内の不純物をタンクに搬出した後に、前記上部抜出装置を停止し、
    前記上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを非連通とした後に、
    前記上部弁への洗浄用気体の供給を停止することを特徴とする加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
  2. 前記タンク内の圧力を昇圧し、前記上部弁に洗浄用気体を供給して上部弁内の不純物を除去し、前記上部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、
    前記上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを連通し、
    前記上部抜出装置を駆動して集塵機内の不純物をタンクに搬出した後に、前記上部抜出装置を停止し、
    前記上部弁に洗浄用気体を供給して上部弁内の不純物を除去し、前記上部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、
    前記上部弁を駆動して上部抜出装置とタンクを非連通とする請求項１記載の加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
  3. 前記タンク内の圧力を降圧し、前記下部弁に洗浄用気体を供給した後に、
    前記下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を連通し、
    前記下部抜出装置を駆動してタンク内の不純物を外部に搬出した後に、前記下部抜出装置を停止し、
    前記下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を非連通とした後に、
    前記下部弁への洗浄用気体の供給を停止する請求項１又は２記載の加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
  4. 前記タンク内の圧力を降圧し、前記下部弁に洗浄用気体を供給して下部弁内の不純物を除去し、前記下部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、
    前記下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を連通し、
    前記下部抜出装置を駆動してタンク内の不純物を外部に搬出した後に、前記下部抜出装置を停止し、
    前記下部弁に洗浄用気体を供給して下部弁内の不純物を除去し、前記下部弁への洗浄用気体の供給を停止した後に、
    前記下部弁を駆動して下部抜出装置と外部を非連通とする請求項１又は２記載の加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
  5. 前記タンク内の圧力を前記集塵機内の圧力よりも０〜０．０１Ｍｐａ高い圧力に昇圧する請求項１又は２記載の加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
  6. 前記過給機のコンプレッサーから排出される燃焼空気によって前記タンクを昇圧する請求項５記載の加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
  7. 前記タンク内の圧力を外部の圧力まで降圧する請求項３又は４記載の加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
  8. 前記タンク内の温度が５０℃以下になった場合に、前記下部抜出装置を停止する請求項１〜７のいずれか１項に記載の加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
  9. 前記上部弁に洗浄用気体が供給されていない間、前記上部弁に冷却用気体を供給する請求項１〜８のいずれか１項に記載の加圧流動炉システムの不純物の搬送方法。
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