JP2017198372A - Fluidized-bed combustion furnace - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluidized-bed combustion furnace capable of suppressing generation of clinker in a furnace bottom part.SOLUTION: A fluidized-bed combustion furnace includes: a fluidized-bed part in which a fluidization material and a solid fuel are fluidized; and a free board part positioned upward of the fluidized-bed part. In a second position downward from a first position that is a boundary position between the fluidized-bed part and the free board part, the fluidized-bed part has a second cross sectional area Athat is larger than a first cross sectional area Aof the fluidized-bed part in the first position.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は流動層燃焼炉に関する。   The present disclosure relates to fluidized bed combustion furnaces.

固形燃料(例えばバイオマス燃料等)を流動化させて燃焼させるための流動層燃焼炉が知られている。
例えば、特許文献1には、炉内に設けられた流動媒体(流動材)及び固形燃料(都市ごみ)を含む混合層に、下方から流動化用のガスを噴出することにより流動層を形成し、該流動層にて燃焼対象物を燃焼する流動層燃焼装置が記載されている。
2. Description of the Related Art A fluidized bed combustion furnace for fluidizing and burning solid fuel (for example, biomass fuel) is known.
For example, in Patent Document 1, a fluidized bed is formed by jetting fluidizing gas from below into a mixed layer containing a fluidized medium (fluid material) and solid fuel (city waste) provided in a furnace. , A fluidized bed combustion apparatus for burning a combustible object in the fluidized bed is described.

特開昭56−42009号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-42009

ところで、流動層燃焼炉においては、流動層を形成する流動材に比べ粗大な固形燃料の粒子が流動層の下部に沈降し、粗大粒子が炉底部に偏在することになる。炉底部に偏在する粗大粒子が燃焼すると、反応熱によって、炉底部にホットスポットが形成される。そうすると、燃焼により生成する灰がホットスポットを含む炉底部において溶融し、クリンカが形成される場合がある。
炉底部においてクリンカが形成されると、炉底部から流動層に吹き込まれる流動化ガスの流れが乱されて流動層の流動状態が悪化し、粗大粒子の偏在が助長され、ホットスポットが形成されやすくなり、クリンカの発生リスクがさらに高まる。
By the way, in a fluidized bed combustion furnace, particles of solid fuel coarser than the fluidized material forming the fluidized bed settle at the bottom of the fluidized bed, and the coarse particles are unevenly distributed at the bottom of the furnace. When coarse particles unevenly distributed in the furnace bottom part burn, a hot spot is formed in the furnace bottom part by reaction heat. As a result, the ash produced by the combustion may melt at the bottom of the furnace including the hot spot, and a clinker may be formed.
When the clinker is formed at the bottom of the furnace, the flow of fluidized gas blown from the bottom of the furnace into the fluidized bed is disturbed, the fluidized state of the fluidized bed is deteriorated, uneven distribution of coarse particles is promoted, and hot spots are easily formed. This increases the risk of clinker generation.

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、炉底部におけるクリンカの生成を抑制可能な流動層燃焼炉を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of at least one embodiment of the present invention is to provide a fluidized bed combustion furnace capable of suppressing the generation of clinker at the bottom of the furnace.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る流動層燃焼炉は、
流動材及び固形燃料が流動化された流動層部と、
前記流動層部の上方に位置するフリーボード部と、を備え、
前記流動層部は、前記流動層部と前記フリーボード部との境界位置である第1位置よりも下方の第2位置において、前記第1位置における前記流動層部の第1断面積Aよりも大きい第2断面積Aを有する。
(1) A fluidized bed combustion furnace according to at least one embodiment of the present invention includes:
A fluidized bed portion in which fluidized material and solid fuel are fluidized;
A free board portion located above the fluidized bed portion,
The fluidized bed unit is in a second position below the first position the which is a boundary position of the fluidized bed section and said freeboard section, than the first cross-sectional area A 1 of the fluidized bed portion in the first position a second cross-sectional area a 2 larger.

上記(1)の構成によれば、第1位置よりも下方の第2位置における断面積(第2断面積A)は、第1位置における断面積(第1断面積A)よりも大きいため、流動層部において上下方向に流れる流動化ガスの流速は、第2位置において第1位置よりも小さい。このため、流動化ガスの流速が比較的小さい第2位置においては、流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態が維持されやすくなっている。
また、流動層部において、加熱による揮発成分の揮発や燃焼反応が進むに従い、固形燃料粒子において細孔が形成され、細孔部分を考慮した固形燃料粒子の密度が減少する。
このため、固形燃料粒子の沈降中における燃焼反応の進行に伴って形成される細孔部分を考慮した固形燃料粒子の密度が、第2位置における流動材粒子のかさ密度に比べて小さくなりやすい。よって、固形燃料粒子が第2位置付近の流動材粒子の層を通過して炉底部へ到達しにくくなり、炉底部におけるクリンカの生成を抑制することができる。
According to the configuration of (1) above, the cross-sectional area (second cross-sectional area A 2 ) at the second position below the first position is larger than the cross-sectional area (first cross-sectional area A 1 ) at the first position. Therefore, the flow velocity of the fluidized gas flowing in the vertical direction in the fluidized bed portion is smaller at the second position than at the first position. For this reason, in the 2nd position where the flow velocity of fluidization gas is comparatively small, the state where the bulk density of fluidized material particles is comparatively large is easy to be maintained.
Further, in the fluidized bed portion, as the volatilization of the volatile component by heating and the combustion reaction proceed, pores are formed in the solid fuel particles, and the density of the solid fuel particles considering the pore portions decreases.
For this reason, the density of the solid fuel particles in consideration of the pore portion formed as the combustion reaction progresses during the settling of the solid fuel particles tends to be smaller than the bulk density of the fluid material particles at the second position. Therefore, it becomes difficult for the solid fuel particles to pass through the layer of fluidized material particles near the second position and reach the furnace bottom, and the generation of clinker at the furnace bottom can be suppressed.

(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、前記流動層部は、1.09≦A/A≦1.74を満たす。 (2) In some embodiments, in the configuration of the above (1), the fluidized bed portion satisfies 1.09 ≦ A 2 / A 1 ≦ 1.74.

上記(2)の構成によれば、流動層部がA/A≦1.74を満たすので、流動層部における第2位置近傍における流速をある程度確保して、流動化状態を安定して維持できる。一方、流動層部が1.09≦A/Aを満たすので、流動層部における第2位置において流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態を維持しやすくなる。よって、上記(2)の構成によれば、流動層を十分に流動化しながら、炉底部におけるクリンカの生成を抑制することができる。 According to the configuration of (2) above, since the fluidized bed portion satisfies A 2 / A 1 ≦ 1.74, the flow rate in the vicinity of the second position in the fluidized bed portion is secured to some extent, and the fluidized state is stabilized. Can be maintained. On the other hand, since the fluidized bed portion satisfies 1.09 ≦ A 2 / A 1 , it is easy to maintain a state in which the bulk density of the fluidized material particles is relatively large at the second position in the fluidized bed portion. Therefore, according to the structure of said (2), the production | generation of clinker in a furnace bottom part can be suppressed, fully fluidizing a fluidized bed.

(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、前記流動層部内において、少なくとも前記第2位置において、前記流動材の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度を有する領域である粒子濃厚層が形成される。 (3) In some embodiments, in the configuration of (1) or (2), at least in the fluidized bed portion, at least in the second position, 50% or more of the particle bulk density in a non-fluid state of the fluidizing material. A dense particle layer, which is a region having a bulk density, is formed.

粒子濃厚層は、流動材の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度を有する領域であり、流動層部において、気泡の存在する量が比較的少なくかさ密度が比較的大きい領域である。
上記(3)の構成によれば、流動層部内において、第1位置よりも下方の第2位置においてかさ密度が比較的大きい粒子濃厚層が形成されるので、比較的密度が小さい固形燃料粒子が、少なくとも第2位置に形成された粒子濃厚層を通過しにくくなり、固形燃料粒子の炉底部への到達を阻害することができる。よって、炉底部におけるクリンカの生成を抑制することができる。
The particle dense layer is a region having a bulk density of 50% or more of the particle bulk density in the non-flowing state of the fluidized material. In the fluidized bed portion, the amount of bubbles is relatively small and the bulk density is relatively large. is there.
According to the configuration of (3) above, in the fluidized bed portion, a particle thick layer having a relatively large bulk density is formed at the second position below the first position, so that solid fuel particles having a relatively low density are formed. It becomes difficult to pass through the particle rich layer formed at least at the second position, and solid fuel particles can be prevented from reaching the bottom of the furnace. Therefore, the production | generation of clinker in a furnace bottom part can be suppressed.

(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの構成において、
前記流動層部の下部に導入されて上方に向かう流動化ガスの前記第2位置における流速Vが、前記流動層部における流動化が開始する最低ガス流速をVとし、前記流動材の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度を有する領域である前記流動層部内の粒子濃厚層のかさ密度が500kg/m以上となるガス流速をVthとしたとき、3V≦V<Vthを満たす。
(4) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (3),
The flow velocity V at the second position of the fluidized gas introduced into the lower portion of the fluidized bed portion and upward is V *, which is the lowest gas flow velocity at which fluidization in the fluidized bed portion starts, and the fluidized material is not fluidized. 3V * ≦ V <, where V th is a gas flow rate at which the bulk density of the particle dense layer in the fluidized bed portion, which is a region having a bulk density of 50% or more of the particle bulk density in the state, is 500 kg / m 3 or more. Vth is satisfied.

上記(4)の構成によれば、流動化ガスの第2位置における流速Vが3V≦Vを満たすので、流動層部における第2位置近傍における流速をある程度確保して、流動化状態を安定して維持できる。一方、流速VがV<Vthを満たすので、流動層部における第2位置において流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態を維持しやすくなる。よって、上記(4)の構成によれば、流動層を十分に流動化しながら、炉底部におけるクリンカの生成を抑制することができる。 According to the configuration of (4) above, since the flow velocity V at the second position of the fluidized gas satisfies 3V * ≦ V, the fluidized state is ensured to some extent and the fluidized state is stabilized. Can be maintained. On the other hand, since the flow velocity V satisfies V < Vth , it is easy to maintain a state in which the bulk density of the fluidized material particles is relatively large at the second position in the fluidized bed portion. Therefore, according to the configuration of (4) above, it is possible to suppress the generation of clinker at the furnace bottom while sufficiently fluidizing the fluidized bed.

(5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れかの構成において、前記第2位置としての前記流動層部の最下部における前記第2断面積Aが前記第1断面積Aよりも大きい。 (5) In some embodiments, the (1) to (4) in any of the configurations of the flow 2 wherein the at lowermost layer portion sectional area A 2 is the first as the second position greater than the cross-sectional area A 1.

上記(5)の構成によれば、流動層部の最下部(炉底部)である第2位置において流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態が維持されやすくなっている。よって、流動層部の第2位置よりも上方において、固形燃料粒子が下降しながら燃焼する領域をできるだけ大きく確保しながら、炉底部におけるクリンカの生成を効果的に抑制することができる。   According to the configuration of (5) above, it is easy to maintain a state in which the bulk density of the fluidized material particles is relatively large at the second position, which is the lowest part (furnace bottom) of the fluidized bed portion. Therefore, the generation of clinker at the bottom of the furnace can be effectively suppressed while ensuring as large a region where the solid fuel particles are burned while descending above the second position of the fluidized bed portion.

(6)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れかの構成において、前記流動層部の断面積は、前記第1位置において最小となり、前記流動層部の最下部において最大となる。 (6) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (5), a cross-sectional area of the fluidized bed portion is minimized at the first position, and at a lowermost portion of the fluidized bed portion. Maximum.

上記(6)の構成では、流動層部の最上部(フリーボード部との境界位置)である第1位置において断面積が最小であるため、流動層部の最上部において流動化ガスの流速を大きくすることができ、流動層部の最上部付近において流動材及び固形燃料の流動化が促進されて固形燃料の燃焼が進みやすくなり、固形燃料の密度が減少しやすくなる。また、上記(6)の構成では、流動層部の最下部において断面積が最大であるため、流動層部の最下部において流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態が維持されやすくなっている。
よって、上記(6)の構成によれば、固形燃料の密度が減少しやすくなるとともに、流動層部の最下部よりも上方において固形燃料粒子が下降しながら燃焼する領域をできるだけ大きく確保できるため、炉底部におけるクリンカの生成を効果的に抑制することができる。
In the configuration of (6) above, since the cross-sectional area is the smallest at the first position which is the uppermost part of the fluidized bed part (the boundary position with the free board part), the flow rate of the fluidized gas is increased at the uppermost part of the fluidized bed part. In the vicinity of the uppermost part of the fluidized bed portion, fluidization of the fluidized material and the solid fuel is promoted, the combustion of the solid fuel is facilitated, and the density of the solid fuel is easily reduced. Further, in the configuration of (6), since the cross-sectional area is maximum at the lowermost part of the fluidized bed portion, it is easy to maintain a relatively large bulk density of the fluidized material particles at the lowermost portion of the fluidized bed portion. .
Therefore, according to the configuration of the above (6), the density of the solid fuel can be easily reduced, and the region where the solid fuel particles are burned while descending above the lowermost part of the fluidized bed portion can be ensured as large as possible. Generation of clinker at the bottom of the furnace can be effectively suppressed.

(7)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(6)の何れかの構成において、
前記流動層部は、前記第1位置よりも下方において段差部を含み、
前記流動層部は、前記段差部の上方領域における断面積よりも、前記段差部の下方領域における断面積の方が大きい。
(7) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (6) above,
The fluidized bed portion includes a stepped portion below the first position,
The fluidized bed portion has a larger cross-sectional area in the region below the step portion than the cross-sectional area in the region above the step portion.

上記(7)の構成によれば、第1位置よりも下方において段差部を設けることにより、流動層において、段差部の上方領域における断面積よりも、段差部の下方領域における断面積の方を大きくすることができる。よって、比較的容易な施工により、第1位置よりも下方の第2位置における断面積(第2断面積A)を、第1位置における断面積(第1断面積A)よりも大きくすることができ、これにより炉底部におけるクリンカの生成を抑制することができる。 According to the configuration of (7) above, by providing the step portion below the first position, in the fluidized bed, the cross-sectional area in the lower region of the step portion is more than the cross-sectional area in the upper region of the step portion. Can be bigger. Therefore, the cross-sectional area (second cross-sectional area A 2 ) at the second position below the first position is made larger than the cross-sectional area (first cross-sectional area A 1 ) at the first position by relatively easy construction. This can suppress the generation of clinker at the bottom of the furnace.

(8)幾つかの実施形態では、上記(7)の構成において、
前記流動層部は、前記第1位置から前記段差部の位置までの高さ範囲において断面積が前記第1断面積Aで一定であり、前記段差部の位置から前記流動層部の最下部の位置までの高さ範囲において断面積が前記第2断面積Aで一定である。
(8) In some embodiments, in the configuration of (7) above,
The fluidized bed unit is a constant cross-sectional area at the first cross-sectional area A 1 in the height range from the first position to the position of the step portion, the bottom of the fluidized bed section from the position of the step portion sectional area at the level range up to a position of constant at the second cross-sectional area a 2.

上記(8)の構成によれば、第1位置から段差部の位置までの高さ範囲において断面積が一定であるとともに、段差部の位置から流動層部の最下部の位置までの高さ範囲において断面積が一定であるので、比較的容易な施工により段差部を設けることができる。
また、段差部よりも下方の高さ範囲では、比較的大きい流動層部の第2断面積A2を確保できるため、炉底部側において流動材粒子のかさ密度が大きい領域を積極的に形成することができる。こうして、固形燃料の粗大粒子の炉底部への到達を効果的に阻害することができる。
According to the configuration of (8) above, the cross-sectional area is constant in the height range from the first position to the stepped portion, and the height range from the stepped portion to the lowest position of the fluidized bed portion Since the cross-sectional area is constant, the step portion can be provided by relatively easy construction.
In addition, in the height range below the stepped portion, a relatively large second cross-sectional area A2 of the fluidized bed portion can be secured, so that a region where the bulk density of fluidized material particles is large is actively formed on the furnace bottom side. Can do. Thus, the arrival of coarse particles of solid fuel to the furnace bottom can be effectively inhibited.

(9)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(7)の何れかの構成において、前記流動層部は、下方に向かうにつれて断面積が徐々に増加するテーパ部を含む。 (9) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (7), the fluidized bed portion includes a tapered portion whose cross-sectional area gradually increases as it goes downward.

上記(9)の構成によれば、急激な断面積変化を伴う燃焼炉の形状を採用する場合に比べて、流動層部の断面積変化部周辺におけるガス流れの乱れや流動状態の低下といった問題が起きにくい。   According to the configuration of (9) above, problems such as turbulence of gas flow and lowering of the fluid state around the cross-sectional area change part of the fluidized bed part, compared with the case where the shape of the combustion furnace with a rapid cross-sectional area change is adopted. Is hard to get up.

(10)幾つかの実施形態では、上記(9)の構成において、
前記流動層部は、前記第1位置から該第1位置よりも下方の第3位置までの高さ範囲において断面積が前記第1断面積Aで一定であり、前記第3位置から前記流動層部の最下部の位置までの高さ範囲において前記テーパ部を有する。
(10) In some embodiments, in the configuration of (9) above,
The fluidized bed section, the cross-sectional area in the height range from the first position to the third position lower than the first position is constant in the first cross-sectional area A 1, the flow from the third position The taper portion is provided in a height range up to the lowest position of the layer portion.

上記(10)の構成によれば、比較的狭い第1断面積Aの領域が第1位置から第3位置までの高さ範囲に形成され、この領域におけるガス流速を比較的大きくし、この領域において流動化された固形燃料の燃焼反応を促進することができる。こうして、主として燃焼反応に寄与する燃焼空間を、流動層部の上方領域(第1位置〜第3位置の高さ範囲の領域)に積極的に形成することで、固形燃料の粗大粒子がこの領域よりも下方に沈降しにくくすることができる。また、ガス流速が比較的大きい燃焼空間を比較的広く確保しやすいため、固形燃料粒子の個体差に起因した密度のばらつきが大きい場合であっても、固形燃料の粗大粒子の炉底部への沈降を妨げやすくなる。 According to the above configuration (10), a relatively narrow first cross-sectional area A 1 of the region is formed in a height range from the first position to the third position, a relatively large gas flow rate in this region, the The combustion reaction of the solid fuel fluidized in the region can be promoted. Thus, the combustion space that mainly contributes to the combustion reaction is positively formed in the upper region of the fluidized bed portion (region in the height range of the first position to the third position), so that coarse particles of solid fuel are formed in this region. It is possible to make it difficult to settle downward. In addition, because it is easy to ensure a relatively large combustion space with a relatively high gas flow rate, even if the density variation due to individual differences in solid fuel particles is large, sedimentation of coarse particles of solid fuel to the bottom of the furnace It becomes easy to disturb.

(11)幾つかの実施形態では、上記(9)の構成において、
前記流動層部は、前記第1位置から該第1位置よりも下方の第4位置までの高さ範囲において断面積が下方に向かうにつれて前記第1断面積Aから徐々に増加する前記テーパ部を有し、前記第4位置から前記流動層部の最下部の位置までの高さ範囲において断面積が一定である。
(11) In some embodiments, in the configuration of (9) above,
The fluidized bed unit, wherein the tapered portion sectional area in the height range from the first position to the fourth position below the first position is gradually increased from the first cross-sectional area A 1 toward the lower The cross-sectional area is constant in the height range from the fourth position to the lowest position of the fluidized bed portion.

上記(11)の構成によれば、第4位置よりも下方の高さ範囲では、比較的大きい流動層部の断面積を確保できるため、炉底部側において流動材粒子のかさ密度が大きい領域を積極的に形成することができる。こうして、固形燃料の粗大粒子の炉底部への到達を効果的に阻害することができる。
また、上記(11)の構成によれば、第1位置よりも下方の第4位置から流動層部の最下部の位置までの高さ範囲において断面積が一定であるので、比較的施工が容易である。
According to the configuration of (11) above, in the height range below the fourth position, a relatively large cross-sectional area of the fluidized bed portion can be ensured, and therefore, a region where the bulk density of fluidized material particles is large on the furnace bottom side. Can be actively formed. Thus, the arrival of coarse particles of solid fuel to the furnace bottom can be effectively inhibited.
Further, according to the configuration of (11), the construction is relatively easy because the cross-sectional area is constant in the height range from the fourth position below the first position to the lowest position of the fluidized bed portion. It is.

(12)幾つかの実施形態では、上記(9)乃至(11)の何れかの構成において、前記テーパ部は、水平方向に対する傾斜角θ[°]が40≦θ≦80を満たす。 (12) In some embodiments, in any one of the configurations (9) to (11), the taper portion has an inclination angle θ [°] with respect to a horizontal direction that satisfies 40 ≦ θ ≦ 80.

上記(12)の構成によれば、テーパ部の水平方向に対する傾斜角θを40度以上に設定することで、第2断面積A2の第1断面積A1に対する比が過大になることを防止し、第2位置におけるガス流速の流動化開始速度に対する尤度を確保しやすくなる。また、傾斜角θを80度以下に設定することで、第2断面積A2の第1断面積A1に対する比をある程度大きくして第2位置におけるガス流速を比較的小さくし、固形燃料の粗大粒子の炉底部への到達を効果的に阻害することができる。   According to the configuration of (12) above, by setting the inclination angle θ of the tapered portion with respect to the horizontal direction to 40 degrees or more, the ratio of the second cross-sectional area A2 to the first cross-sectional area A1 is prevented from becoming excessive. It is easy to ensure the likelihood of the gas flow rate at the second position with respect to the fluidization start speed. Further, by setting the inclination angle θ to 80 degrees or less, the ratio of the second cross-sectional area A2 to the first cross-sectional area A1 is increased to some extent, the gas flow velocity at the second position is made relatively small, and the coarse particles of the solid fuel Can be effectively inhibited from reaching the bottom of the furnace.

(13)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(12)の何れかの構成において、前記流動層部は、1m以上の流動層高を有する。 (13) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (12), the fluidized bed portion has a fluidized bed height of 1 m or more.

上記(13)の構成によれば、流動層部の流動層高さが1m以上であるので、流動層部の上部から供給された固形燃料の粒子が、流動層部内を沈降する過程で、固形燃料粒子において燃焼が十分に進んで固形燃料粒子の密度(細孔部分を考慮した密度)が減少する。このため、固形燃料粒子が、比較的大きなかさ密度を有する第2位置付近の流動材粒子の層を通過しにくくなり、固形燃料の粗大粒子の炉底部への到達を阻害することができる。よって、炉底部におけるクリンカの生成を抑制することができる。   According to the configuration of (13), since the fluidized bed height of the fluidized bed portion is 1 m or more, the solid fuel particles supplied from the upper portion of the fluidized bed portion are solidified in the process of settling in the fluidized bed portion. Combustion proceeds sufficiently in the fuel particles, and the density of solid fuel particles (density considering the pores) decreases. For this reason, it becomes difficult for the solid fuel particles to pass through the layer of fluidized material particles in the vicinity of the second position having a relatively large bulk density, and the coarse particles of the solid fuel can be prevented from reaching the bottom of the furnace. Therefore, the production | generation of clinker in a furnace bottom part can be suppressed.

(14)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(13)の何れかの構成において、前記固形燃料は、バイオマスを含む。 (14) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (13), the solid fuel includes biomass.

上記(14)の構成によれば、バイオマスを含む固形燃料を燃焼する流動層燃焼炉において、炉底部におけるクリンカの生成を抑制することができる。また、バイオマスの粒子密度は比較的小さいため、炉底部側における流動材粒子のかさ密度との間に有意な密度差を実現することができ、バイオマス粒子の炉底部への到達を上記(1)で述べた構成により効果的に阻害することができる。   According to the configuration of (14), in the fluidized bed combustion furnace that burns the solid fuel containing biomass, it is possible to suppress the generation of clinker at the furnace bottom. Moreover, since the particle density of biomass is relatively small, a significant density difference can be realized between the bulk density of the fluidized material particles on the furnace bottom side, and the arrival of biomass particles at the furnace bottom (1) It can be effectively inhibited by the configuration described in.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、炉底部におけるクリンカの生成を抑制可能な流動層燃焼炉が提供される。   According to at least one embodiment of the present invention, a fluidized bed combustion furnace capable of suppressing the generation of clinker at the furnace bottom is provided.

一実施形態に係る流動層燃焼炉が適用された燃焼設備の概略構成図である。It is a schematic structure figure of combustion equipment to which a fluidized bed combustion furnace concerning one embodiment was applied. 一実施形態に係る流動層燃焼炉の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a fluidized bed combustion furnace concerning one embodiment. 一実施形態に係る流動層燃焼炉の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a fluidized bed combustion furnace concerning one embodiment. 一実施形態に係る流動層燃焼炉の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a fluidized bed combustion furnace concerning one embodiment. 一実施形態に係る流動層燃焼炉の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a fluidized bed combustion furnace concerning one embodiment. 流動化ガスの流速と流動材かさ密度との相関関係を模式的に示すグラフである。It is a graph which shows typically the correlation of the flow velocity of fluidization gas, and a fluidized material bulk density. 一般的な流動層燃焼炉の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a general fluidized bed combustion furnace.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.

まず、図1を参照して、幾つかの実施形態に係る流動層燃焼炉が適用される燃焼設備について説明する。図1は、一実施形態に係る流動層燃焼炉が適用された燃焼設備の概略構成図である。同図に示すように、燃焼設備100は、粒子状の固形燃料を燃焼させるための流動層燃焼炉1を含む。流動層燃焼炉1は、燃焼部5と、燃焼部5の下方に設けられる風箱4と、燃焼部5と風箱4との間に設けられた多孔板3とを含む。   First, with reference to FIG. 1, the combustion equipment to which the fluidized-bed combustion furnace which concerns on some embodiment is applied is demonstrated. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a combustion facility to which a fluidized bed combustion furnace according to an embodiment is applied. As shown in FIG. 1, a combustion facility 100 includes a fluidized bed combustion furnace 1 for burning particulate solid fuel. The fluidized bed combustion furnace 1 includes a combustion part 5, a wind box 4 provided below the combustion part 5, and a porous plate 3 provided between the combustion part 5 and the wind box 4.

風箱4には、ブロワから燃焼用空気(流動化ガス)8が供給されるようになっている。風箱4に流入した燃焼用空気8は、風箱4の上方に設けられた多孔板3の細孔2を介して、多孔板3の上方に位置する燃焼部5に供給される。   Combustion air (fluidized gas) 8 is supplied to the wind box 4 from a blower. The combustion air 8 that has flowed into the wind box 4 is supplied to the combustion section 5 located above the porous plate 3 through the pores 2 of the porous plate 3 provided above the wind box 4.

燃焼部5には、流動燃料供給管17内を介して、不図示の燃料供給設備より粒子状の固形燃料6が供給されるとともに、不図示の流動材供給設備より粒子状の流動材7が供給されるようになっている。固形燃料6と流動材7は、搬送用空気19によって搬送される間に混合され、多孔板3の上方に流動燃料20として供給される。   Particulate solid fuel 6 is supplied from a fuel supply facility (not shown) to the combustion unit 5 through a fluid fuel supply pipe 17, and the particulate fluid 7 is supplied from a fluid material supply facility (not shown). It comes to be supplied. The solid fuel 6 and the fluidized material 7 are mixed while being transported by the transporting air 19 and supplied as the fluidized fuel 20 above the porous plate 3.

幾つかの実施形態において、固形燃料6は、流動材7よりも密度が小さい固形燃料であってもよい。幾つかの実施形態では、固形燃料6は、バイオマス又は褐炭を含んでいてもよい。
幾つかの実施形態において、流動材7は、砂又は石灰石を含んでいてもよい。
In some embodiments, the solid fuel 6 may be a solid fuel having a density lower than that of the fluidized material 7. In some embodiments, the solid fuel 6 may include biomass or lignite.
In some embodiments, the flow material 7 may include sand or limestone.

燃焼部5に供給された流動燃料20(流動材7及び固形燃料6)は、下方から上方に向かって燃焼部5に吹きこまれる燃焼用空気(流動化ガス)8により流動化されて、流動層部9を形成する。また、燃焼部5において、流動層部9の上方には、流動材7が充填されていないフリーボード部21が形成される。
すなわち、流動層燃焼炉1は、流動材7及び固形燃料6が流動化された流動層部9と、流動層部9の上方に位置するフリーボード部21とを備える。
The fluidized fuel 20 (fluidized material 7 and solid fuel 6) supplied to the combustion unit 5 is fluidized by the combustion air (fluidized gas) 8 blown into the combustion unit 5 from below to above and flows. The layer portion 9 is formed. In the combustion part 5, a free board part 21 not filled with the fluidizing material 7 is formed above the fluidized bed part 9.
That is, the fluidized bed combustion furnace 1 includes a fluidized bed portion 9 in which the fluidized material 7 and the solid fuel 6 are fluidized, and a free board portion 21 positioned above the fluidized bed portion 9.

流動層部9においては、固形燃料6と燃焼用空気8とが撹拌混合されて、固形燃料6が燃焼する。   In the fluidized bed portion 9, the solid fuel 6 and the combustion air 8 are agitated and mixed, and the solid fuel 6 burns.

次に、図2〜図5を参照して、幾つかの実施形態に係る流動層燃焼炉1についてより詳細に説明する。図2〜図5は、それぞれ、一実施形態に係る流動層燃焼炉1の概略構成図である。なお、図2〜図5においては、多孔板3に設けられる抜き出し管10(図1参照)の図示を省略している。   Next, the fluidized bed combustion furnace 1 according to some embodiments will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 5 are schematic configuration diagrams of a fluidized bed combustion furnace 1 according to an embodiment, respectively. 2-5, illustration of the extraction pipe | tube 10 (refer FIG. 1) provided in the perforated panel 3 is abbreviate | omitted.

幾つかの実施形態では、流動層燃焼炉1では、流動層部9は、流動層部9とフリーボード部21との境界位置である第1位置22よりも下方の第2位置24において、第1位置22における流動層部9の第1断面積Aよりも大きい第2断面積Aを有する。すなわち、A及びAは、A<Aを満たす。なお、第1位置22及び第2位置24は、上下方向(鉛直方向)における位置のことである。 In some embodiments, in the fluidized bed combustion furnace 1, the fluidized bed unit 9 has a second position 24 below the first position 22 that is a boundary position between the fluidized bed unit 9 and the freeboard unit 21. 1 having a second cross-sectional area a 2 greater than the first cross-sectional area a 1 of the fluidized layer 9 at position 22. That is, A 1 and A 2 satisfy A 1 <A 2 . The first position 22 and the second position 24 are positions in the vertical direction (vertical direction).

なお、図2〜図4に示す実施形態では、第2位置24は流動層部9の最下部(炉底部26)と同じ位置である。また、図5に示す実施形態では、流動層部9の最上部である第1位置22と最下部(炉底部26)との間において、流動層部9の径が拡大した所定の範囲(上下方向における範囲)が第2位置24である。
なお、第2位置24が上下方向における範囲にわたって存在する場合、第2位置24における第2断面積Aは、上下方向の該範囲において一定であってもよいし、変化するようになっていてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the second position 24 is the same position as the lowermost portion (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9. Further, in the embodiment shown in FIG. 5, a predetermined range in which the diameter of the fluidized bed portion 9 is expanded (up and down) between the first position 22 that is the uppermost portion of the fluidized bed portion 9 and the lowermost portion (furnace bottom portion 26). The range in the direction) is the second position 24.
In the case where the second position 24 is present over a range in the vertical direction, second cross-sectional area A 2 of the second position 24, may be constant in the vertical direction of the range, be adapted to change Also good.

ここで、図7は、一般的な流動層燃焼炉の構成の一例を示す図である。図7に示す流動層燃焼炉101では、流動層部9は、流動層部9とフリーボード部21との境界位置である第1位置22よりも下方の第2位置24において、第1位置22における流動層部9
における第1断面積Aよりも小さい第2断面積Aを有する。すなわち、A及びAは、A>Aを満たす。また、流動層部9の断面積は、第1位置22から下方の炉底部26に近づくに従い減少し、炉底部26(流動層部9の最下部)において最小となっている。
Here, FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration of a general fluidized bed combustion furnace. In the fluidized bed combustion furnace 101 shown in FIG. 7, the fluidized bed unit 9 has a first position 22 at a second position 24 below the first position 22 that is a boundary position between the fluidized bed unit 9 and the freeboard unit 21. Fluidized bed section 9
Has a smaller second cross-sectional area A 2 than the first cross-sectional area A 1 in. That is, A 1 and A 2 satisfy A 1 > A 2 . Further, the cross-sectional area of the fluidized bed portion 9 decreases from the first position 22 toward the lower furnace bottom portion 26 and is minimum at the furnace bottom portion 26 (the lowest portion of the fluidized bed portion 9).

従来、流動層部の形状を、例えば図7に示すような、下方(炉底部)に近づくに従い断面積が減少するテーパ形状とすることによって、流動層の下部領域における流動化ガスの流速を大きくして炉底部の流動状態を良くすることにより、炉底部におけるクリンカの形成を抑制していた。   Conventionally, the flow rate of the fluidized gas in the lower region of the fluidized bed is increased by making the shape of the fluidized bed portion tapered, for example, as shown in FIG. Thus, by improving the flow state of the furnace bottom, the formation of clinker at the furnace bottom was suppressed.

これに対し、本発明の幾つかの実施形態では、炉底部26周辺において拡径部を設けて、炉底部26付近における流動化ガスの流速を比較的小さくすることにより、流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態が維持されやすくしている。このような状態では、流動層における燃焼を経て比較的小さな密度を有する固体燃料粒子は、かさ密度が比較的大きい流動材粒子の層に入り込みにくく、炉底部26付近まで沈降しにくい。   On the other hand, in some embodiments of the present invention, a bulk density of fluidized material particles is provided by providing a diameter-enlarged portion around the furnace bottom portion 26 and relatively reducing the flow velocity of the fluidizing gas in the vicinity of the furnace bottom portion 26. Is relatively easy to maintain. In such a state, the solid fuel particles having a relatively small density through combustion in the fluidized bed are unlikely to enter the layer of fluidized material particles having a relatively large bulk density, and do not settle to the vicinity of the furnace bottom portion 26.

すなわち、図2〜図5に示す実施形態によれば、第1位置22よりも下方の第2位置24における断面積(第2断面積A)は、第1位置22における断面積(第1断面積A)よりも大きいため、流動層部9において下方から上方へ向かって流れる流動化ガスの流速は、第2位置24において第1位置22よりも小さい。このため、流動化ガスの流速が比較的小さい第2位置24においては、流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態が維持されやすくなっている。
また、流動層部9において、加熱による揮発成分の揮発や燃焼反応が進むに従い、固形燃料粒子において細孔が形成され、細孔部分を考慮した固形燃料粒子の密度が減少する。
このため、固形燃料粒子の沈降中における燃焼反応の進行に伴って形成される細孔部分を考慮した固形燃料粒子の密度が、第2位置24における流動材粒子のかさ密度に比べて小さくなりやすい。よって、固形燃料粒子が第2位置24付近の流動材粒子の層を通過して炉底部26へ到達しにくくなり、炉底部26におけるクリンカの生成を抑制することができる。
That is, according to the embodiment shown in FIGS. 2 to 5, the cross-sectional area (second cross-sectional area A 2 ) at the second position 24 below the first position 22 is the cross-sectional area at the first position 22 (the first cross-sectional area A 1 ). Since it is larger than the cross-sectional area A 1 ), the flow rate of the fluidized gas flowing from the lower side to the upper side in the fluidized bed portion 9 is smaller than the first position 22 at the second position 24. For this reason, in the 2nd position 24 where the flow velocity of fluidization gas is comparatively small, the state where the bulk density of fluid material particles is comparatively large is easy to be maintained.
Further, in the fluidized bed portion 9, as the volatilization of the volatile component by heating and the combustion reaction proceed, pores are formed in the solid fuel particles, and the density of the solid fuel particles considering the pore portions decreases.
For this reason, the density of the solid fuel particles in consideration of the pores formed with the progress of the combustion reaction during the settling of the solid fuel particles tends to be smaller than the bulk density of the fluid material particles at the second position 24. . Therefore, it becomes difficult for solid fuel particles to pass through the layer of fluidized material particles in the vicinity of the second position 24 and reach the furnace bottom portion 26, and generation of clinker in the furnace bottom portion 26 can be suppressed.

幾つかの実施形態では、流動層部9内における少なくとも第2位置24において、流動材7の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度を有する領域である粒子濃厚層が形成される。   In some embodiments, a particle dense layer that is a region having a bulk density of 50% or more of the particle bulk density in the non-flowing state of the fluidizing material 7 is formed at least at the second position 24 in the fluidized bed portion 9. .

ここで、粒子濃厚層は、流動材7の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度を有する領域であり、流動層部9において、気泡の存在する量が比較的少なくかさ密度が比較的大きい領域である。
流動層部9内において、第1位置22よりも下方の第2位置24においてかさ密度が比較的大きい粒子濃厚層が形成されるので、比較的密度が小さい固形燃料粒子が、少なくとも第2位置24に形成された粒子濃厚層を通過しにくくなり、固形燃料粒子の炉底部26への到達を阻害することができる。よって、炉底部26におけるクリンカの生成を抑制することができる。
Here, the particle dense layer is a region having a bulk density of 50% or more of the particle bulk density in the non-flowing state of the fluidizing material 7, and in the fluidized bed portion 9, the amount of bubbles is relatively small and the bulk density is low. This is a relatively large area.
In the fluidized bed portion 9, a particle thick layer having a relatively large bulk density is formed at the second position 24 below the first position 22, so that solid fuel particles having a relatively low density are at least at the second position 24. Therefore, it is difficult to pass through the particle thick layer formed in the first layer, and the arrival of the solid fuel particles to the furnace bottom 26 can be inhibited. Therefore, the production | generation of the clinker in the furnace bottom part 26 can be suppressed.

なお、流動状態における流動層中の粒子かさ密度は、例えば、レーザーを流動層中に照射した際のレーザーの回折光及び反射光の強度をセンサにより測定することで求めることができる。つまり、本計測により得られる波形データから、粒子濃厚層と気泡層の信号強度の違いを利用することにより、気泡相の存在を検知し、この流動層中の気泡相の存在空間割合を気泡相の検知時間と計測時間の比として算出される。そして、気泡相の存在空間割合から、気泡相の占める体積及び粒子濃厚層の体積についてそれぞれ計算できる。また、粒子濃厚層の粒子重量は、流動層の圧力損失と流動層の断面積の積により計算できる。この流動層の圧力損失は、流動層最下部と流動層最上部の差圧に相当する。さらに、この粒子濃厚層の体積と粒子濃厚層の粒子重量から粒子濃厚層のかさ密度について計算できる。なお、流動状態における流動層中のかさ密度は、レーザー計測だけでなく、流動状態を撮像して画像処理することにより計測することもできる。画像処理においても、粒子濃厚層と気泡層とでは強度に差がでるため、この強度差に基づいて、流動状態における流動層中の粒子かさ密度を求めることができる。   The particle bulk density in the fluidized bed in the fluidized state can be determined, for example, by measuring the intensity of laser diffracted light and reflected light with a sensor when the laser is irradiated into the fluidized bed. In other words, from the waveform data obtained by this measurement, the presence of the bubble phase is detected by using the difference in signal intensity between the particle dense layer and the bubble layer, and the space ratio of the bubble phase in the fluidized bed is determined. It is calculated as the ratio of the detection time to the measurement time. The volume occupied by the bubble phase and the volume of the particle dense layer can be calculated from the space ratio of the bubble phase. The particle weight of the particle rich layer can be calculated by the product of the pressure loss of the fluidized bed and the cross-sectional area of the fluidized bed. This pressure loss in the fluidized bed corresponds to the differential pressure between the lowermost part of the fluidized bed and the uppermost part of the fluidized bed. Furthermore, the bulk density of the particle rich layer can be calculated from the volume of the particle rich layer and the particle weight of the particle rich layer. The bulk density in the fluidized bed in the fluidized state can be measured not only by laser measurement but also by imaging the fluidized state and performing image processing. Also in the image processing, since a difference in strength occurs between the particle dense layer and the bubble layer, the particle bulk density in the fluidized bed in the fluidized state can be obtained based on this difference in strength.

粒子かさ密度と流動化ガスの流速との間には相関関係があるため、流動層部9において所定の粒子かさ密度(例えば、流動材7の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度)を得るためには、該相関関係に応じた所定のガス流速で流動化ガスを流せばよい。   Since there is a correlation between the particle bulk density and the flow rate of the fluidized gas, a predetermined particle bulk density (for example, a bulk of 50% or more of the particle bulk density in the non-flowing state of the fluidized material 7 in the fluidized bed portion 9). In order to obtain (density), the fluidizing gas may be flowed at a predetermined gas flow rate corresponding to the correlation.

この点に関して、幾つかの実施形態では、流動層部9の下部に導入されて上方に向かう流動化ガスの第2位置24における流速Vは、3V≦V<Vthを満たす。ここで、Vは、流動層部9における流動化が開始する最低ガス流速であり、Vthは、流動層部9内の粒子濃厚層(すなわち流動材7の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度を有する領域)のかさ密度が500kg/m以上となるガス流速である。
ここで、第2位置24における流動化ガスの流速Vは、第2位置24における流動化ガスの流量を、第2位置における流動層部9の断面積で除した値、すなわち第2位置24における流動化ガスの平均流速のことである。
In this regard, in some embodiments, the flow velocity V at the second position 24 of the fluidized gas introduced into the lower portion of the fluidized bed portion 9 and traveling upward satisfies 3V * ≦ V < Vth . Here, V * is the lowest gas flow velocity at which fluidization in the fluidized bed portion 9 starts, and Vth is the particle dense layer in the fluidized bed portion 9 (that is, the particle bulk density in the non-fluid state of the fluidized material 7). The gas flow rate at which the bulk density of the region having a bulk density of 50% or more is 500 kg / m 3 or more.
Here, the flow velocity V of the fluidizing gas at the second position 24 is a value obtained by dividing the flow rate of the fluidizing gas at the second position 24 by the cross-sectional area of the fluidized bed portion 9 at the second position, that is, at the second position 24. It is the average flow rate of fluidized gas.

流動化ガスの第2位置24における流速Vが3V≦Vを満たせば、流動層部9における第2位置24近傍における流速をある程度確保して、流動化状態を安定して維持できる。また、流速VがV<Vthを満たせば、流動層部9における第2位置24において流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態を維持しやすくなる。
よって、流動化ガスの第2位置24における流速Vを上述の範囲内とすることで、流動層を十分に流動化しながら、炉底部26におけるクリンカの生成を抑制することができる。
If the flow velocity V of the fluidized gas at the second position 24 satisfies 3V * ≦ V, a fluid velocity in the vicinity of the second position 24 in the fluidized bed portion 9 can be secured to some extent, and the fluidized state can be stably maintained. Moreover, if the flow velocity V satisfies V < Vth , it is easy to maintain a state in which the bulk density of the fluid material particles is relatively large at the second position 24 in the fluidized bed portion 9.
Therefore, by setting the flow velocity V of the fluidized gas at the second position 24 within the above range, it is possible to suppress the generation of clinker at the furnace bottom portion 26 while sufficiently fluidizing the fluidized bed.

ここで、図6を用いて、ガス流速Vの上限値を規定する流速値として、粒子濃厚層のかさ密度が500kg/m以上となるガス流速を採用する理由について説明する。図6は、流動化ガスの流速と流動材かさ密度との相関関係を模式的に示すグラフである。
図6のグラフに示すように、流動化ガスの流速と流動材かさ密度とは相関関係があり、ガス流速が大きいほど流動材かさ密度は小さい傾向がある。よって、例えば上述した粒子濃厚層のように、所定値以上の流動材かさ密度を得たい場合には、図6のグラフに示すような相関関係に基づいて、当該流動材かさ密度に対応するガス流速以下のガス流速で流動化ガスを流通させる。
また、本発明者らの鋭意検討の結果、典型的な燃焼装置においては、流動層部9において、固形燃料粒子の沈降速度と燃焼速度を両立させるのに適した流動材かさ密度は、概ね500kg/mであることが見出された。
よって、上述の流動化ガスの流速Vの上限を規定する流速値として、流動材かさ密度が500kg/mであるときのガス流速Vth(図6参照)を採用している。
Here, the reason why the gas flow rate at which the bulk density of the particle dense layer is 500 kg / m 3 or more is adopted as the flow rate value that defines the upper limit value of the gas flow rate V will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a graph schematically showing the correlation between the flow rate of the fluidizing gas and the bulk density of the fluidized material.
As shown in the graph of FIG. 6, there is a correlation between the flow rate of the fluidizing gas and the fluidized material bulk density, and the fluidized material bulk density tends to decrease as the gas flow rate increases. Therefore, when it is desired to obtain a fluidized material bulk density of a predetermined value or more, for example, as in the above-described particle concentrated layer, the gas corresponding to the fluidized material bulk density is based on the correlation shown in the graph of FIG. The fluidizing gas is circulated at a gas flow rate below the flow rate.
Further, as a result of intensive studies by the present inventors, in a typical combustion apparatus, the fluidized material bulk density suitable for achieving both the sedimentation speed and the combustion speed of the solid fuel particles in the fluidized bed portion 9 is approximately 500 kg. / M 3 was found.
Therefore, the gas flow velocity V th (see FIG. 6) when the fluidized material bulk density is 500 kg / m 3 is adopted as the flow velocity value that defines the upper limit of the flow velocity V of the fluidizing gas.

幾つかの実施形態では、流動層部9は、第2位置における第2断面積Aの、第1位置における第1断面積Aに対する比A/Aは、1.09≦A/A≦1.74を満たす。 In some embodiments, the fluidized bed portion 9 has a ratio A 2 / A 1 of the second cross-sectional area A 2 at the second position to the first cross-sectional area A 1 at the first position is 1.09 ≦ A 2. / A 1 ≦ 1.74 is satisfied.

流動層部9がA/A≦1.74を満たせば、流動層部9における第2位置24近傍におけるガス流速をある程度確保して、流動化状態を安定して維持できる。一方、流動層部9が1.09≦A/Aを満たせば、流動層部9における第2位置24において流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態を維持しやすくなる。これにより、流動層部9を十分に流動化しながら、炉底部26におけるクリンカの生成を抑制することができる。
例えば、ある所定範囲内の流動層部9の高さ(炉底部26に対する第1位置22の高さ)を有する流動層燃焼炉1において、第2断面積Aの第1断面積Aに対する比A/Aを上述の範囲内に調節することにより、上述の効果が得られる。
If the fluidized bed portion 9 satisfies A 2 / A 1 ≦ 1.74, the gas flow rate in the vicinity of the second position 24 in the fluidized bed portion 9 can be secured to some extent, and the fluidized state can be stably maintained. On the other hand, if the fluidized bed portion 9 satisfies 1.09 ≦ A 2 / A 1 , it is easy to maintain a state in which the bulk density of the fluidized material particles is relatively large at the second position 24 in the fluidized bed portion 9. Thereby, the production | generation of the clinker in the furnace bottom part 26 can be suppressed, fully fluidizing the fluidized bed part 9. FIG.
For example, in a fluidized bed combustion furnace 1 having a height of the fluidized layer 9 within a predetermined range (height of the first position 22 relative to the furnace bottom 26), for the first cross-sectional area A 1 of the second cross-sectional area A 2 By adjusting the ratio A 2 / A 1 within the above-mentioned range, the above-described effects can be obtained.

幾つかの実施形態では、図2〜図4に示すように、流動層部9の最下部(炉底部26)が第2位置24であり、流動層部9の最下部(炉底部26)における第2断面積Aが第1位置22における第1断面積Aよりも大きい。 In some embodiments, as shown in FIGS. 2 to 4, the lowermost portion (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9 is the second position 24, and the lowermost portion (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9. The second cross-sectional area A 2 is larger than the first cross-sectional area A 1 at the first position 22.

この場合、流動層部9の最下部(炉底部26)である第2位置24において流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態が維持されやすくなり、流動層部9の第2位置24よりも上方において、固形燃料粒子が下降しながら燃焼する領域をできるだけ大きく確保しながら、炉底部26におけるクリンカの生成を効果的に抑制することができる。   In this case, the bulk density of the fluidized material particles is easily maintained at the second position 24, which is the lowest part (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9, and is more than the second position 24 of the fluidized bed portion 9. On the upper side, it is possible to effectively suppress the generation of clinker at the furnace bottom portion 26 while ensuring as large a region where the solid fuel particles are burned while descending.

幾つかの実施形態では、図2〜図4に示すように、流動層部9の断面積は、第1位置22において最小となり、流動層部9の最下部(炉底部26)において最大となっている。   In some embodiments, as shown in FIGS. 2 to 4, the cross-sectional area of the fluidized bed portion 9 is minimized at the first position 22 and maximized at the lowermost portion (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9. ing.

このように、流動層部9の最上部(フリーボード部との境界位置)である第1位置22において断面積が最小であるため、流動層部9の最上部において流動化ガスの流速を大きくすることができ、流動層部9の最上部付近において流動材7及び固形燃料6の流動化が促進されて固形燃料6の燃焼が進みやすくなり、固形燃料6の密度が減少しやすくなる。また、流動層部9の最下部(炉底部26)において断面積が最大であるため、流動層部9の最下部(炉底部26)において流動材粒子のかさ密度が比較的大きい状態が維持されやすくなっている。
よって、固形燃料6の密度が減少しやすくなるとともに、流動層部9の最下部(炉底部26)よりも上方において固形燃料粒子が下降しながら燃焼する領域をできるだけ大きく確保できるため、炉底部26におけるクリンカの生成を効果的に抑制することができる。
Thus, since the cross-sectional area is the smallest at the first position 22 which is the uppermost part of the fluidized bed part 9 (the boundary position with the free board part), the flow velocity of the fluidized gas is increased at the uppermost part of the fluidized bed part 9. In the vicinity of the uppermost part of the fluidized bed portion 9, fluidization of the fluidized material 7 and the solid fuel 6 is promoted, so that the combustion of the solid fuel 6 is facilitated, and the density of the solid fuel 6 is easily reduced. Further, since the cross-sectional area is maximum at the lowermost portion (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9, a state in which the bulk density of the fluidized material particles is relatively large is maintained at the lowermost portion (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9. It has become easier.
Therefore, the density of the solid fuel 6 is likely to decrease, and the area where the solid fuel particles burn while descending above the lowermost part (furnace bottom part 26) of the fluidized bed part 9 can be secured as large as possible. The production of clinker in can be effectively suppressed.

図1に示す例示的な実施形態では、流動層部9は、第1位置22よりも下方において段差部32を含む。そして、流動層部9は、段差部32の上方領域23における断面積よりも、段差部32の下方領域38における断面積の方が大きい。   In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the fluidized bed portion 9 includes a stepped portion 32 below the first position 22. In the fluidized bed portion 9, the cross-sectional area in the lower region 38 of the step portion 32 is larger than the cross-sectional area in the upper region 23 of the step portion 32.

このように、第1位置22よりも下方において段差部32を設けることにより、流動層部9において、段差部32の上方領域23における断面積よりも、段差部32の下方領域38における断面積の方を大きくすることができる。よって、比較的容易な施工により、第1位置22よりも下方の第2位置24における断面積(第2断面積A2)を、第1位置22における断面積(第1断面積A1)よりも大きくすることができ、これにより炉底部26におけるクリンカの生成を抑制することができる。   Thus, by providing the step portion 32 below the first position 22, the fluidized bed portion 9 has a cross-sectional area in the lower region 38 of the step portion 32 rather than a cross-sectional area in the upper region 23 of the step portion 32. Can be bigger. Therefore, the cross-sectional area (second cross-sectional area A2) at the second position 24 below the first position 22 is larger than the cross-sectional area (first cross-sectional area A1) at the first position 22 by relatively easy construction. Thus, the generation of clinker at the furnace bottom portion 26 can be suppressed.

また、図1に示す例示的な実施形態では、流動層部9は、第1位置22から段差部32の位置までの高さ範囲(上方領域23)において断面積が前記第1断面積Aで一定であり、段差部32の位置から流動層部9の最下部(炉底部26)の位置までの高さ範囲(下方領域38)において断面積が前記第2断面積Aで一定である。 Further, in the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the fluidized bed portion 9 has a cross-sectional area of the first cross-sectional area A 1 in the height range (upper region 23) from the first position 22 to the position of the stepped portion 32. there in a constant, a constant at the bottom (furnace bottom 26) height range position to the (lower region 38) the cross-sectional area at the second cross-sectional area a 2 of the fluidized bed portion 9 from the position of the step portion 32 .

この場合、第1位置22から段差部32の位置までの高さ範囲(上方領域23)において断面積が一定であるとともに、段差部32の位置から流動層部9の最下部(炉底部26)の位置までの高さ範囲(下方領域38)において断面積が一定であるので、比較的容易な施工により段差部を設けることができる。
また、段差部32よりも下方の高さ範囲(下方領域38)では、比較的大きい流動層部9の第2断面積Aを確保できるため、炉底部26側において流動材粒子のかさ密度が大きい領域を積極的に形成することができる。こうして、固形燃料6の粗大粒子の炉底部26への到達を効果的に阻害することができる。
In this case, the cross-sectional area is constant in the height range from the first position 22 to the position of the stepped portion 32 (upper region 23), and from the position of the stepped portion 32 to the bottom of the fluidized bed portion 9 (furnace bottom portion 26). Since the cross-sectional area is constant in the height range up to the position (lower region 38), the step portion can be provided by relatively easy construction.
Further, in the height range (lower region 38) below the stepped portion 32, it is possible to secure a second cross-sectional area A 2 of a relatively large fluidized bed unit 9, the bulk density of the fluidized material particles in the furnace bottom portion 26 side Large areas can be actively formed. Thus, the arrival of coarse particles of the solid fuel 6 to the furnace bottom portion 26 can be effectively inhibited.

図3及び図4に示す例示的な実施形態では、流動層部9は、下方に向かうにつれて断面積が徐々に増加するテーパ部34を含む。   In the exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the fluidized bed portion 9 includes a tapered portion 34 whose cross-sectional area gradually increases as it goes downward.

この場合、急激な断面積変化を伴う燃焼炉の形状を採用する場合に比べて、流動層部9の断面積変化部周辺におけるガス流れの乱れや流動状態の低下といった問題が起きにくい。   In this case, as compared with the case of adopting the shape of the combustion furnace with a rapid change in the cross-sectional area, problems such as gas flow disturbance and a decrease in the flow state around the cross-sectional area change part of the fluidized bed part 9 are less likely to occur.

図3に示す例示的な実施形態では、流動層部9は、第1位置22から該第1位置22よりも下方の第3位置25までの高さ範囲27において断面積が第1断面積Aで一定であり、第3位置25から流動層部9の最下部(炉底部26)の位置までの高さ範囲28においてテーパ部34を有する。 In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the fluidized bed portion 9 has a first sectional area A having a sectional area in a height range 27 from the first position 22 to the third position 25 below the first position 22. 1 and has a tapered portion 34 in a height range 28 from the third position 25 to the position of the lowermost portion (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9.

この場合、比較的狭い第1断面積Aの領域が第1位置22から第3位置25までの高さ範囲27に形成され、この領域におけるガス流速を比較的大きくし、この領域において流動化された固形燃料6の燃焼反応を促進することができる。こうして、主として燃焼反応に寄与する燃焼空間を、流動層部9の上方領域(第1位置22〜第3位置25の高さ範囲27の領域)に積極的に形成することで、固形燃料6の粗大粒子がこの領域よりも下方に沈降しにくくすることができる。また、ガス流速が比較的大きい燃焼空間を比較的広く確保しやすいため、固形燃料粒子の個体差に起因した密度のばらつきが大きい場合であっても、固形燃料6の粗大粒子の炉底部への沈降を妨げやすくなる。 In this case, relatively narrow first cross-sectional area A 1 of a region is formed in the height range 27 from the first position 22 to the third position 25, and relatively large gas flow rate in this region, fluidization in this region The combustion reaction of the solid fuel 6 thus made can be promoted. In this way, the combustion space that mainly contributes to the combustion reaction is actively formed in the upper region of the fluidized bed portion 9 (the region in the height range 27 from the first position 22 to the third position 25). Coarse particles can be less likely to settle below this region. In addition, since it is easy to ensure a relatively wide combustion space with a relatively high gas flow rate, even if the density variation due to individual differences in solid fuel particles is large, coarse particles of solid fuel 6 to the bottom of the furnace It becomes easy to prevent sedimentation.

図4に示す例示的な実施形態では、流動層部9は、第1位置22から該第1位置22よりも下方の第4位置29までの高さ範囲において断面積が下方に向かうにつれて前記第1断面積Aから徐々に増加するテーパ部34を有し、第4位置29から流動層部9の最下部(炉底部26)の位置までの高さ範囲33において断面積が一定である。 In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the fluidized bed portion 9 is configured so that the cross-sectional area decreases in the height range from the first position 22 to the fourth position 29 below the first position 22. has a tapered portion 34 gradually increases from 1 cross-sectional area a 1, the cross-sectional area in the high range 33 to the position of the bottom (furnace bottom 26) of the fluidized bed portion 9 from the fourth position 29 is constant.

この場合、第4位置29よりも下方の高さ範囲33では、比較的大きい流動層部9の断面積を確保できるため、炉底部26側において流動材粒子のかさ密度が大きい領域を積極的に形成することができる。こうして、固形燃料6の粗大粒子の炉底部26への到達を効果的に阻害することができる。
また、この場合、第1位置22よりも下方の第4位置29から流動層部9の最下部(炉底部26)の位置までの高さ範囲33において断面積が一定であるので、比較的施工が容易である。
In this case, in the height range 33 below the fourth position 29, a relatively large cross-sectional area of the fluidized bed portion 9 can be secured, and therefore, an area where the bulk density of fluidized material particles is large is positively provided on the furnace bottom portion 26 side. Can be formed. Thus, the arrival of coarse particles of the solid fuel 6 to the furnace bottom portion 26 can be effectively inhibited.
Further, in this case, since the cross-sectional area is constant in the height range 33 from the fourth position 29 below the first position 22 to the position of the lowermost portion (furnace bottom portion 26) of the fluidized bed portion 9, the construction is relatively performed. Is easy.

幾つかの実施形態において、傾斜角θ[°]は、40≦θ≦80を満たすθであってもよい。ここで、テーパ部34の傾斜角θ[°]は、図3及び図4に示すように、テーパ部34の水平方向に対する傾斜角θ[°]である。   In some embodiments, the inclination angle θ [°] may be θ that satisfies 40 ≦ θ ≦ 80. Here, the inclination angle θ [°] of the tapered portion 34 is the inclination angle θ [°] of the tapered portion 34 with respect to the horizontal direction, as shown in FIGS. 3 and 4.

この場合、テーパ部34の水平方向に対する傾斜角θを40度以上に設定することで、第2断面積Aの第1断面積Aに対する比が過大になることを防止し、第2位置24におけるガス流速の流動化開始速度に対する尤度を確保しやすくなる。また、傾斜角θを80度以下に設定することで、第2断面積Aの第1断面積Aに対する比をある程度大きくして第2位置24におけるガス流速を比較的小さくし、固形燃料6の粗大粒子の炉底部26への到達を効果的に阻害することができる。 In this case, by setting the inclination angle θ of the taper portion 34 with respect to the horizontal direction to 40 degrees or more, the ratio of the second cross-sectional area A 2 to the first cross-sectional area A 1 is prevented from becoming excessive, and the second position It is easy to ensure the likelihood of the gas flow rate at 24 for the fluidization start speed. Further, by setting the inclination angle θ to 80 degrees or less, the ratio of the second cross-sectional area A 2 to the first cross-sectional area A 1 is increased to some extent, the gas flow velocity at the second position 24 is made relatively small, and the solid fuel 6 coarse particles can be effectively prevented from reaching the furnace bottom 26.

幾つかの実施形態では、流動層部9は、1m以上の流動層高Hを有する。なお、流動層高さHは、図2〜図5に示すように、流動層部9の最下部(炉底部26)から最上部(第1位置22)までの高さのことである。   In some embodiments, the fluidized bed portion 9 has a fluidized bed height H of 1 m or more. In addition, the fluidized bed height H is the height from the lowest part (furnace bottom part 26) of the fluidized bed part 9 to the uppermost part (1st position 22), as shown in FIGS.

この場合、流動層部9の流動層高Hが1m以上であるので、流動層部9の上部から供給された固形燃料6の粒子が、流動層部内を沈降する過程で、固形燃料粒子において燃焼が十分に進んで固形燃料粒子の密度(細孔部分を考慮した密度)が減少する。このため、固形燃料粒子が、比較的大きなかさ密度を有する第2位置24付近の流動材粒子の層を通過しにくくなり、固形燃料6の粗大粒子の炉底部への到達を阻害することができる。よって、炉底部26におけるクリンカの生成を抑制することができる。   In this case, since the fluidized bed height H of the fluidized bed portion 9 is 1 m or more, the solid fuel 6 particles supplied from the upper part of the fluidized bed portion 9 burn in the solid fuel particles in the process of settling in the fluidized bed portion. Is sufficiently advanced, and the density of the solid fuel particles (the density considering the pores) decreases. For this reason, it becomes difficult for the solid fuel particles to pass through the layer of fluidized material particles near the second position 24 having a relatively large bulk density, and the coarse particles of the solid fuel 6 can be prevented from reaching the bottom of the furnace. . Therefore, the production | generation of the clinker in the furnace bottom part 26 can be suppressed.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, The form which added the deformation | transformation to embodiment mentioned above and the form which combined these forms suitably are included.

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
In this specification, an expression representing a relative or absolute arrangement such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial”. Represents not only such an arrangement strictly but also a state of relative displacement with tolerance or an angle or a distance to obtain the same function.
For example, an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state.
In this specification, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes not only represent shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes in a strict geometric sense, but also within a range where the same effects can be obtained. In addition, a shape including an uneven portion or a chamfered portion is also expressed.
In this specification, the expression “comprising”, “including”, or “having” one constituent element is not an exclusive expression for excluding the existence of another constituent element.

1 流動層燃焼炉
2 細孔
3 多孔板
4 風箱
5 燃焼部
6 固形燃料
7 流動材
8 燃焼用空気
9 流動層部
10 抜き出し管
11a バルブ
11b バルブ
12 ホッパ
17 流動燃料供給管
19 搬送用空気
20 流動燃料
21 フリーボード部
22 第1位置
23 上方領域
24 第2位置
25 第3位置
26 炉底部
27 高さ範囲
28 高さ範囲
29 第4位置
32 段差部
33 高さ範囲
34 テーパ部
38 下方領域
100 燃焼設備
101 流動層燃焼炉
第1断面積
第2断面積
H 流動層高さ
θ 傾斜角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluidized bed combustion furnace 2 Porous 3 Porous plate 4 Wind box 5 Combustion part 6 Solid fuel 7 Fluid 8 Fluid air 9 Fluidized bed part 10 Extraction pipe 11a Valve 11b Valve 12 Hopper 17 Fluid fuel supply pipe 19 Carrying air 20 Fluidized fuel 21 Free board portion 22 First position 23 Upper region 24 Second position 25 Third position 26 Furnace bottom portion 27 Height range 28 Height range 29 Fourth position 32 Stepped portion 33 Height range 34 Tapered portion 38 Lower region 100 Combustion equipment 101 Fluidized bed combustion furnace A 1 First sectional area A 2 Second sectional area H Fluidized bed height θ Inclination angle

Claims (14)

流動材及び固形燃料が流動化された流動層部と、
前記流動層部の上方に位置するフリーボード部と、を備え、
前記流動層部は、前記流動層部と前記フリーボード部との境界位置である第1位置よりも下方の第2位置において、前記第1位置における前記流動層部の第1断面積Aよりも大きい第2断面積Aを有することを特徴とする流動層燃焼炉。
A fluidized bed portion in which fluidized material and solid fuel are fluidized;
A free board portion located above the fluidized bed portion,
The fluidized bed unit is in a second position below the first position the which is a boundary position of the fluidized bed section and said freeboard section, than the first cross-sectional area A 1 of the fluidized bed portion in the first position fluidized bed combustion furnace, characterized in that it comprises a second cross-sectional area a 2 larger.
前記流動層部は、1.09≦A/A≦1.74を満たすことを特徴とする請求項1に記載の流動層燃焼炉。 The fluidized bed combustion furnace according to claim 1, wherein the fluidized bed portion satisfies 1.09 ≦ A 2 / A 1 ≦ 1.74. 前記流動層部内において、少なくとも前記第2位置において、前記流動材の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度を有する領域である粒子濃厚層が形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の流動層燃焼炉。   The particle dense layer, which is a region having a bulk density of 50% or more of a particle bulk density in a non-flowing state of the fluidizing material, is formed at least in the second position in the fluidized bed portion. 3. A fluidized bed combustion furnace according to 1 or 2. 前記流動層部の下部に導入されて上方に向かう流動化ガスの前記第2位置における流速Vが、前記流動層部における流動化が開始する最低ガス流速をVとし、前記流動材の非流動状態における粒子かさ密度の50%以上のかさ密度を有する領域である前記流動層部内の粒子濃厚層のかさ密度が500kg/m以上となるガス流速をVthとしたとき、3V≦V<Vthを満たすことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の流動層燃焼炉。 The flow velocity V at the second position of the fluidized gas introduced into the lower portion of the fluidized bed portion and upward is V *, which is the lowest gas flow velocity at which fluidization in the fluidized bed portion starts, and the fluidized material is not fluidized. 3V * ≦ V <, where V th is a gas flow rate at which the bulk density of the particle dense layer in the fluidized bed portion, which is a region having a bulk density of 50% or more of the particle bulk density in the state, is 500 kg / m 3 or more. The fluidized bed combustion furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein Vth is satisfied. 前記第2位置としての前記流動層部の最下部における前記第2断面積Aが前記第1断面積Aよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の流動層燃焼炉。 According to the any one of claims 1 to 4 fluidized bed unit and the second cross-sectional area A 2 in the bottom of being greater than the first cross-sectional area A 1 as the second position Fluidized bed combustion furnace. 前記流動層部の断面積は、前記第1位置において最小となり、前記流動層部の最下部において最大となることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の流動層燃焼炉。   6. The fluidized bed combustion furnace according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the fluidized bed portion is minimized at the first position and is maximized at a lowermost portion of the fluidized bed portion. . 前記流動層部は、前記第1位置よりも下方において段差部を含み、
前記流動層部は、前記段差部の上方領域における断面積よりも、前記段差部の下方領域における断面積の方が大きいことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の流動層燃焼炉。
The fluidized bed portion includes a stepped portion below the first position,
The fluidized bed according to any one of claims 1 to 6, wherein the fluidized bed portion has a larger cross-sectional area in a lower region of the step portion than a cross-sectional area in an upper region of the step portion. Layer combustion furnace.
前記流動層部は、前記第1位置から前記段差部の位置までの高さ範囲において断面積が前記第1断面積Aで一定であり、前記段差部の位置から前記流動層部の最下部の位置までの高さ範囲において断面積が前記第2断面積Aで一定であることを特徴とする請求項7に記載の流動層燃焼炉。 The fluidized bed unit is a constant cross-sectional area at the first cross-sectional area A 1 in the height range from the first position to the position of the step portion, the bottom of the fluidized bed section from the position of the step portion 8. The fluidized bed combustion furnace according to claim 7, wherein a cross-sectional area is constant at the second cross-sectional area A 2 in a height range up to the position of 8. 前記流動層部は、下方に向かうにつれて断面積が徐々に増加するテーパ部を含むことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の流動層燃焼炉。   The fluidized-bed combustion furnace according to any one of claims 1 to 7, wherein the fluidized-bed portion includes a tapered portion whose cross-sectional area gradually increases as it goes downward. 前記流動層部は、前記第1位置から該第1位置よりも下方の第3位置までの高さ範囲において断面積が前記第1断面積Aで一定であり、前記第3位置から前記流動層部の最下部の位置までの高さ範囲において前記テーパ部を有することを特徴とする請求項9に記載の流動層燃焼炉。 The fluidized bed section, the cross-sectional area in the height range from the first position to the third position lower than the first position is constant in the first cross-sectional area A 1, the flow from the third position The fluidized bed combustion furnace according to claim 9, wherein the tapered portion is provided in a height range up to a position of a lowermost portion of the layer portion. 前記流動層部は、前記第1位置から該第1位置よりも下方の第4位置までの高さ範囲において断面積が下方に向かうにつれて前記第1断面積Aから徐々に増加する前記テーパ部を有し、前記第4位置から前記流動層部の最下部の位置までの高さ範囲において断面積が一定であることを特徴とする請求項9に記載の流動層燃焼炉。 The fluidized bed unit, wherein the tapered portion sectional area in the height range from the first position to the fourth position below the first position is gradually increased from the first cross-sectional area A 1 toward the lower 10. The fluidized bed combustion furnace according to claim 9, wherein a cross-sectional area is constant in a height range from the fourth position to a lowermost position of the fluidized bed portion. 前記テーパ部は、水平方向に対する傾斜角θ[°]が40≦θ≦80を満たすことを特徴とする請求項9乃至11の何れか一項に記載の流動層燃焼炉。   The fluidized bed combustion furnace according to any one of claims 9 to 11, wherein the tapered portion has an inclination angle θ [°] with respect to a horizontal direction satisfying 40 ≦ θ ≦ 80. 前記流動層部は、1m以上の流動層高を有することを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の流動層燃焼炉。   The fluidized bed combustion furnace according to any one of claims 1 to 12, wherein the fluidized bed section has a fluidized bed height of 1 m or more. 前記固形燃料は、バイオマスを含むことを特徴とする請求項1乃至13の何れか一項に記載の流動層燃焼炉。   The fluidized bed combustion furnace according to any one of claims 1 to 13, wherein the solid fuel contains biomass.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114276839A (en) * 2021-12-28 2022-04-05 张文斌 Carbon neutralization symmetrical structure fixed bed multi-section biomass gasification system product

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54105867A (en) * 1978-02-06 1979-08-20 Tsukishima Kikai Co Method of incinerating sludge*etc* and its device
JPS5520336A (en) * 1978-07-27 1980-02-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Fluid incinerating furnace
JPS57124608A (en) * 1981-01-27 1982-08-03 Ebara Corp Fluidized bed type heat-reactive furnace
JPS6139210U (en) * 1984-08-17 1986-03-12 バブコツク日立株式会社 Fluidized bed combustion equipment
JPS62196522A (en) * 1986-02-21 1987-08-29 Ebara Corp Heat recovery method from fluidized bed and its equipment
JPH04347405A (en) * 1991-05-24 1992-12-02 Hitachi Zosen Corp Fluidized bed type burner
US5239945A (en) * 1991-11-13 1993-08-31 Tampella Power Corporation Apparatus to reduce or eliminate combustor perimeter wall erosion in fluidized bed boilers or reactors
JPH09500714A (en) * 1993-12-23 1997-01-21 コンバッション エンヂニアリング インコーポレーテッド Internal circulation fluidized bed combustion system
JPH10111187A (en) * 1996-10-07 1998-04-28 Babcock Hitachi Kk Fluidized bed combustor
JP2000179806A (en) * 1998-12-14 2000-06-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Furnace
CN103528053A (en) * 2013-10-15 2014-01-22 蒋卫东 Method for burning fuels with ultralow heat value such as coal gangue and slag for circulating fluidized bed boiler
JP2014040938A (en) * 2012-08-21 2014-03-06 Kiyoshi Asai Structure of fluidized bed type thermal reaction apparatus and treatment method of waste in the structure

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54105867A (en) * 1978-02-06 1979-08-20 Tsukishima Kikai Co Method of incinerating sludge*etc* and its device
JPS5520336A (en) * 1978-07-27 1980-02-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Fluid incinerating furnace
JPS57124608A (en) * 1981-01-27 1982-08-03 Ebara Corp Fluidized bed type heat-reactive furnace
JPS6139210U (en) * 1984-08-17 1986-03-12 バブコツク日立株式会社 Fluidized bed combustion equipment
JPS62196522A (en) * 1986-02-21 1987-08-29 Ebara Corp Heat recovery method from fluidized bed and its equipment
JPH04347405A (en) * 1991-05-24 1992-12-02 Hitachi Zosen Corp Fluidized bed type burner
US5239945A (en) * 1991-11-13 1993-08-31 Tampella Power Corporation Apparatus to reduce or eliminate combustor perimeter wall erosion in fluidized bed boilers or reactors
JPH09500714A (en) * 1993-12-23 1997-01-21 コンバッション エンヂニアリング インコーポレーテッド Internal circulation fluidized bed combustion system
JPH10111187A (en) * 1996-10-07 1998-04-28 Babcock Hitachi Kk Fluidized bed combustor
JP2000179806A (en) * 1998-12-14 2000-06-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Furnace
JP2014040938A (en) * 2012-08-21 2014-03-06 Kiyoshi Asai Structure of fluidized bed type thermal reaction apparatus and treatment method of waste in the structure
CN103528053A (en) * 2013-10-15 2014-01-22 蒋卫东 Method for burning fuels with ultralow heat value such as coal gangue and slag for circulating fluidized bed boiler

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114276839A (en) * 2021-12-28 2022-04-05 张文斌 Carbon neutralization symmetrical structure fixed bed multi-section biomass gasification system product

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