JP2017161084A - 燃料の燃焼方法 - Google Patents
燃料の燃焼方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017161084A JP2017161084A JP2016042967A JP2016042967A JP2017161084A JP 2017161084 A JP2017161084 A JP 2017161084A JP 2016042967 A JP2016042967 A JP 2016042967A JP 2016042967 A JP2016042967 A JP 2016042967A JP 2017161084 A JP2017161084 A JP 2017161084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- inorganic compound
- cement
- fluidized bed
- alkali metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 20
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 20
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 3
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000003473 refuse derived fuel Substances 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
【課題】低コストで、流動媒体同士の固着を抑制しながらバイオマス燃料等のアルカリ金属を含む燃料を流動層式燃焼炉で燃焼させる。【解決手段】珪砂Ｓを流動媒体とする流動層式燃焼炉１においてアルカリ金属を含む燃料Ｆを燃焼させる方法であって、珪砂同士の固着を防止するために添加する無機系化合物（添加剤Ａ）として、セメント製造設備で発生した中間生成物を利用する。無機系化合物は、ＣａＯ源、ＭｇＯ源及びＡｌ2Ｏ3源からなる群から選択される一以上を含むものとすることができ、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から冷却しながら抽気したセメントキルン排ガスの一部に含まれる微粉を水洗した後固液分離して得られたケーキ等を用いることができる。無機系化合物を、燃料が含有するアルカリ金属に対し、重量比で１倍以上３０倍以下添加する。【選択図】図１
Description
本発明は、珪砂を流動媒体とする流動層式燃焼炉においてアルカリ金属を含む燃料を燃焼させる方法に関する。
バイオマスは、最も有力な再生エネルギ源の一つとして考えられており、建築発生木材、雑古紙、製紙スラッジ、農産物残渣等のバイオマス燃料は、例えば、熱された流動砂が循環する流動層式燃焼炉にて燃焼させて廃棄物の有効利用が図られている。
しかし、上記流動層式燃焼炉において、バイオマス燃料に含まれるナトリウムやカリウム等のアルカリ金属と流動媒体が反応して低融点物質が形成され、流動媒体同士が固着して流動不良が発生し、炉の運転停止や炉内の頻繁な清掃が余儀なくされていた。
そこで、特許文献１−５には、流動層式燃焼炉等にドロマイト、水酸化マグネシウム、石灰石等の添加剤を投入することで流動媒体同士の固着を抑制し、燃焼炉等の安定運転を図る技術が種々開示されている。
しかし、上記特許文献１−５に記載の技術では、アルカリ金属と流動媒体が反応して形成される低融点物質による流動媒体同士の固着を抑制することができるものの、そのために別途ドロマイト等の添加剤を用意する必要があり、運転コストが増加するという問題があった。
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、低コストで、流動媒体同士の固着を抑制しながらバイオマス燃料等のアルカリ金属を含む燃料を流動層式燃焼炉で燃焼させることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、珪砂を流動媒体とする流動層式燃焼炉においてアルカリ金属を含む燃料を燃焼させる方法であって、前記珪砂同士の固着を防止するために添加する無機系化合物として、セメント製造設備で発生した中間生成物を利用することを特徴とする。
本発明に係る燃料の燃焼方法によれば、流動層式燃焼炉における流動媒体同士の固着を抑制する添加剤にセメント製造設備で発生した中間生成物を利用するため、添加剤コストを大幅に低減することができる。
上記燃料の燃焼方法において、前記無機系化合物をＣａＯ源、ＭｇＯ源及びＡｌ2Ｏ3源からなる群から選択される一以上を含むものとすることができる。
前記無機系化合物を、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から冷却しながら抽気したセメントキルン排ガスの一部に含まれる微粉を水洗した後固液分離して得られたケーキ、前記セメントキルン排ガスの一部に含まれる粗粉、該粗粉を水洗した後固液分離して得られたケーキ、前記微粉及び粗粉を水洗した後固液分離して得られたケーキ、並びに前記プレヒータの最上段サイクロンから排出されるセメントキルン排ガスから除塵したダストからなる群から選択される一以上とすることができる。
また、前記無機系化合物を、前記燃料が含有するアルカリ金属に対し、重量比で１倍以上３０倍以下添加することが好ましい。
以上のように、本発明によれば、低コストで、流動媒体同士の固着を抑制しながらアルカリ金属を含む燃料を流動層式燃焼炉で燃焼させることが可能となる。
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る燃料の燃焼方法を実施するための流動層式燃焼炉１と、この流動層式燃焼炉１が付設され、セメント焼成装置１２と塩素バイパスシステム１３とを有するセメント製造設備１１を示す。
流動層式燃焼炉１には、流動媒体である珪砂Ｓ同士の固着を抑制するための添加剤Ａの添加装置２と、流動層式燃焼炉１に供給するバイオマス燃料Ｆのアルカリ金属濃度を測定する測定装置３が付設される。
セメント焼成装置１２は、一般的なものであって、投入されたセメント原料を焼成するセメントキルン１４と、セメントキルン１４の排ガスを仮焼炉やプレヒータ（不図示）へ導入するキルン排ガス流路１５等を備える。また、塩素バイパスシステム１３も一般的なものであって、キルン排ガス流路１５より燃焼ガスの一部Ｇを冷却しながら抽気するプローブ１６と、プローブ１６から排出された抽気ガスＧ１から粗粉Ｄ１を分離するサイクロン１７と、サイクロン１７からの排ガスＧ２を冷却する冷却器１８と、冷却器１８からの排ガスＧ３から微粉Ｄ３を回収するバグフィルタ１９等を備える。
次に、本発明に係る燃料の燃焼方法について、図１を参照しながら説明する。
まず、流動層式燃焼炉１に添加する添加剤Ａを得るため、セメント焼成設備１１の動作について説明する。
セメントキルン１４の窯尻から最下段サイクロン（不図示）に至るまでのキルン排ガス流路１５より燃焼ガスの一部Ｇをプローブ１６で抽気すると同時に、抽気ガスＧを冷却ファン（不図示）からの冷却空気でＫＣｌ等の塩素化合物の融点以下にまで冷却する。これによって、抽気ガスＧ中のＫＣｌ等の塩素化合物が析出して抽気ガスＧ１中で大部分が微粉を形成すると共に、一部が抽気ガスＧ中のダストの表面に付着する。
そして、抽気ガスＧ１をサイクロン１７に導入し、セメント原料を主成分とする粗粉Ｄ１と、ＫＣｌ分を主とする微粉を含むガスＧ２とに分離し、粗粉Ｄ１をセメントキルン系に戻す。微粉を含むガスＧ２は冷却器１８に導入して冷却すると共にダストＤ２を回収し、冷却器１８の排ガスＧ３をバグフィルタ１９に導入して微粉Ｄ３を回収する。
これらのダストＤ２及び微粉Ｄ３（塩素バイパスダスト（Ｄ２＋Ｄ３））を水洗脱塩した後固液分離し、得られたケーキを流動層式燃焼炉１への添加剤Ａとする。
次に、流動層式燃焼炉１において、アルカリ金属を多く含有するバイオマス燃料Ｆを、珪砂Ｓを流動媒体としながら燃焼させる際に、上記添加剤Ａを添加装置２を介して流動層式燃焼炉１に添加する。このようなバイオマス燃料Ｆには、木屑、木質ペレット、木質チップ、バーク（樹皮）、建設廃材、EFB(Empty Fruit Bunch)、PKS、(Parm Kernel Shell)等が存在する。また、バイオマス燃料Ｆ以外にも、アルカリ金属を多く含有するRDF(Refuse Derived Fuel)、RPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)等の廃棄物についても燃料として利用することができる。
添加剤Ａを流動層式燃焼炉１に添加することで、珪砂Ｓ同士の固着を抑制することができる。これは、添加剤Ａが上記ドロマイト等の従来から添加剤として用いられているものと同じ、ＣａＯ源やＭｇＯ源等の無機系化合物を含むためである。そして、この添加剤Ａは、セメント製造設備１１における中間生成物であるため、従来技術のように別途添加剤を用意するよりも添加剤に要するコストを低減することができる。
また、測定装置３を介して、流動層式燃焼炉１に供給するバイオマス燃料Ｆ中のアルカリ金属濃度を測定し、この測定結果に基づいて、バイオマス燃料Ｆが含有するアルカリ金属に対し、添加装置２を介して重量比で１倍以上３０倍以下の添加剤Ａを添加することが好ましい。これにより、珪砂Ｓ同士の固着をより確実に抑制することができる。
尚、上記実施の形態においては、添加剤Ａとして塩素バイパスダスト（Ｄ２＋Ｄ３）を水洗した後固液分離して得られたケーキを用いたが、サイクロン１７で回収した粗粉Ｄ１、この粗粉Ｄ１を水洗した後固液分離して得られたケーキ、粗粉Ｄ１及び塩素バイパスダスト（Ｄ２＋Ｄ３）の両方を水洗した後固液分離して得られたケーキ、並びにセメントキルン１４に付設されたプレヒータの最上段サイクロン（不図示）から排出されるセメントキルン排ガスから除塵したダストのうち一以上を上記添加剤Ａとして、又は上記添加剤Ａに加えて添加することができる。
また、上記塩素バイパスダストを水洗した後固液分離して得られたケーキ等の他にも、セメント製造設備１１における中間生成物であって、少なくともＣａＯ源、ＭｇＯ及びＡｌ2Ｏ3からなる群から選択される一以上を含む無機系化合物であれば、添加剤Ａとして添加することで、上記実施の形態と同様に珪砂Ｓ同士の固着を抑制することができる。
１ 流動層式燃焼炉
２ 添加装置
３ 測定装置
１１ セメント製造設備
１２ セメント焼成装置
１３ 塩素バイパスシステム
１４ セメントキルン
１５ キルン排ガス流路
１６ プローブ
１７ サイクロン
１８ 冷却器
１９ バグフィルタ
２ 添加装置
３ 測定装置
１１ セメント製造設備
１２ セメント焼成装置
１３ 塩素バイパスシステム
１４ セメントキルン
１５ キルン排ガス流路
１６ プローブ
１７ サイクロン
１８ 冷却器
１９ バグフィルタ
Claims (4)
- 珪砂を流動媒体とする流動層式燃焼炉においてアルカリ金属を含む燃料を燃焼させる方法であって、
前記珪砂同士の固着を防止するために添加する無機系化合物として、セメント製造設備で発生した中間生成物を利用することを特徴とする燃料の燃焼方法。 - 前記無機系化合物は、ＣａＯ源、ＭｇＯ源及びＡｌ2Ｏ3源からなる群から選択される一以上を含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料の燃焼方法。
- 前記無機系化合物は、セメントキルンの窯尻からプレヒータの最下段サイクロンに至るまでのキルン排ガス流路から冷却しながら抽気したセメントキルン排ガスの一部に含まれる微粉を水洗した後固液分離して得られたケーキ、前記セメントキルン排ガスの一部に含まれる粗粉、該粗粉を水洗した後固液分離して得られたケーキ、前記微粉及び粗粉を水洗した後固液分離して得られたケーキ、並びに前記プレヒータの最上段サイクロンから排出されるセメントキルン排ガスから除塵したダストからなる群から選択される一以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料の燃焼方法。
- 前記無機系化合物を、前記燃料が含有するアルカリ金属に対し、重量比で１倍以上３０倍以下添加することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の燃料の燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016042967A JP2017161084A (ja) | 2016-03-07 | 2016-03-07 | 燃料の燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016042967A JP2017161084A (ja) | 2016-03-07 | 2016-03-07 | 燃料の燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017161084A true JP2017161084A (ja) | 2017-09-14 |
Family
ID=59853910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016042967A Pending JP2017161084A (ja) | 2016-03-07 | 2016-03-07 | 燃料の燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017161084A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63282415A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-18 | Babcock Hitachi Kk | 流動層焼却装置 |
| JPH1114026A (ja) * | 1997-04-09 | 1999-01-22 | Metallges Ag | 循環式流動床における廃棄物の燃焼方法 |
| JP2009202077A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Taiheiyo Cement Corp | ダストの水洗方法 |
| JP2013029245A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Jfe Engineering Corp | 草本系バイオマスの燃焼方法および燃焼装置 |
-
2016
- 2016-03-07 JP JP2016042967A patent/JP2017161084A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63282415A (ja) * | 1987-05-13 | 1988-11-18 | Babcock Hitachi Kk | 流動層焼却装置 |
| JPH1114026A (ja) * | 1997-04-09 | 1999-01-22 | Metallges Ag | 循環式流動床における廃棄物の燃焼方法 |
| JP2009202077A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Taiheiyo Cement Corp | ダストの水洗方法 |
| JP2013029245A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Jfe Engineering Corp | 草本系バイオマスの燃焼方法および燃焼装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5584255A (en) | Method and apparatus for gasifying organic materials and vitrifying residual ash | |
| CN102676231A (zh) | 用于处理灰分的方法以及灰分处理装置 | |
| JP2011168445A (ja) | 粉体状炭酸カルシウムの焼成方法 | |
| CN105695731B (zh) | 回转窑生产镍铁精粉和氧化锌的方法 | |
| JP2004299955A (ja) | 廃棄物を利用したセメント製造方法 | |
| CN102485694A (zh) | 用粉煤灰制备β-SiC及其粉体的方法 | |
| JP2017161084A (ja) | 燃料の燃焼方法 | |
| JP2008081638A (ja) | 木質バイオマスのガス化方法 | |
| CN204756949U (zh) | 从pta活性污泥中制备氧化钴锰的装置 | |
| JP4396843B2 (ja) | 籾がらの多段流動層燃焼法 | |
| CN208600439U (zh) | 生活垃圾发电系统 | |
| CN101781594B (zh) | 一种将固体垃圾转变为燃料或能量的方法及装置 | |
| CN101549970B (zh) | 用尾气烘干生产化学石膏粉的节能环保装置 | |
| CN106995728A (zh) | 一种粉煤高效清洁制备油气产品的联合工艺 | |
| JP4283495B2 (ja) | 灰分含有炭化物の利用方法 | |
| JP5582554B2 (ja) | セメント焼成装置 | |
| JP4432785B2 (ja) | セメント製造設備における廃棄物燃料化システムおよび廃棄物燃料化システムを用いたセメントの製造方法 | |
| JP4418055B2 (ja) | アルカリ塩化物の分離方法及び装置 | |
| US2867182A (en) | Method of burning granular low volatile fuels | |
| CN107151568A (zh) | 用于生产用于运行内燃机的合成气体的方法和装置 | |
| JP2009292691A (ja) | セメント製造工程からのタリウム回収方法 | |
| JP3495015B2 (ja) | 塩素分含有可燃物から熱を回収する方法及び塩素分含有可燃物から製造した固形化燃料 | |
| JP7051325B2 (ja) | フライアッシュの製造装置及び製造方法 | |
| DK179728B1 (en) | A SYSTEM FOR PYROPROCESSING SUPPLEMENTARY CEMENTITIOUS MATERIALS | |
| JP2005069512A (ja) | ミルパイライト有効利用方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181011 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190809 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200303 |