JP2022135631A - 循環流動層ボイラ用凝集抑制材、循環流動層ボイラ用凝集抑制材の製造方法、及び循環流動層ボイラ用流動材 - Google Patents
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Abstract
Description
15μm<D(1)≦2mm 数式(1)
0.1D(2)≦D(1)≦3D(2) 数式(2)
図1に示されるように、本発明が適用される循環流動層ボイラ1は、燃料を燃焼し、密閉容器内の水を加熱して蒸気を生成する燃焼炉3と、燃焼炉3で生じた燃焼ガス(以下、「排ガス」という)Gから流動材を分離するサイクロン分離器5と、排ガスGの熱を回収する熱回収部7と、サイクロン分離器5で排ガスGから分離された流動媒体、すなわち排ガスGから分離された流動材を燃焼炉3の下部に戻す循環ライン9等を備えている。
酸化マグネシウムのBET比表面積は、1m2/g以下であることが望ましい。BET比表面積が1m2/gを超える場合は、MgO結晶粒子の成長が不十分であるため、外力により壊れやすく、流動層内で所定の粒径を保つことが難しくなる。BET比表面積は、0.1m2/g以下が好ましい。
また、BET比表面積から計算による球に換算したBET換算粒子径と酸化マグネシウム粒子の平均粒子径との比(平均粒子径/BET換算粒子径)は、10以下が好ましく、5以下が更に好ましい。
15μm<D(1)≦2mm 数式(1)
0.1D(2)≦D(1)≦3D(2) 数式(2)
流動媒体としての珪砂6号に凝集抑制材を配合して流動材を製造し、混合性及び凝集抑制効果を調べた。ここで用いる珪砂6号(JIS G 5901:1954版に準拠)は、平均粒子径(D(2))が340.1μmであり、嵩密度が2.57g/cm3である。
平均粒子径は、レーザー回折散乱法にて溶媒に水を用いて測定した。(マイクロトラック・ベル株式会社製 マイクロトラックMT3000II)
嵩密度は、ワードン型比重瓶を使用し、ケロシンを溶媒とした比重瓶法(JIS-K-0061 8.2.2)により求めた。
BET比表面積はBET1点法により測定した。(カンタクローム・インスツルメンツ・ジャパン社製 モノソーブ)
実施例及び比較例の凝集抑制材2.5gを、それぞれ47.5gの珪砂6号と均一に混合して、実施例及び比較例の流動材を製造した。得られた流動材における凝集抑制材の割合は、いずれも5質量%である。流動材における平均粒子径の比(D(1)/D(2))は、実施例の流動材では0.93、比較例の流動材では0.0094と算出される。
通気を完了した後、流動材層22を鉛直方向に5分割して、上部20(U)、中部20(M)、下部20(L)3カ所の流動材をサンプリングして試料を得た。各試料における化学成分を測定して凝集抑制材の質量に換算し、上部、中部、下部の、それぞれの部分の凝集抑制材が全量に占める割合を算出した。
その結果を、下記表にまとめる。
流動材として上述の珪砂6号と凝集抑制材(マグネシアクリンカー:U99HD -1mm 宇部マテリアルズ(株)製)とを、流動材における凝集抑制材の割合が5質量%となるように混合したものを、循環流動層ボイラに投入して運転した。珪砂の融着により発生した凝集物(+3mm篩分品)の質量は、凝集抑制材を添加せずに珪砂6号のみを用いて循環流動層ボイラを同様に運転した場合の36%であり、約1/3に減少した。
9…循環ライン 9a…熱交換器 9b…リターンシュート部
11…凝集抑制材供給部 12…フィルター F…流動床 G…排ガス
20…ポリエチレン製容器 20(U)…上部 20(M)…中部
20(L)…底部 22…流動材層
Claims (6)
- 珪砂を流動媒体とする循環流動層ボイラ用の凝集抑制材であって、
平均粒子径D(1)が15μmを超え2mm以下、BET比表面積が1m2/g以下の酸化マグネシウム粒子から構成されていることを特徴とする循環流動層ボイラ用凝集抑制材。 - MgO含有量が90%以上である請求項1記載の循環流動層ボイラ用凝集抑制材。
- 嵩密度が1.5g/cm3以上である請求項1又は2記載の循環流動層ボイラ用凝集抑制材。
- 請求項1~3のいずれかに記載の循環流動層ボイラ用凝集抑制材の製造方法であって、
BET比表面積が1m2/g以下の酸化マグネシウム原料を準備する工程と、
流動媒体としての珪砂の平均粒子径D(2)を測定する工程と、
前記酸化マグネシウム原料を粉砕及び/又は分級して、下記数式(1)及び(2)を満たすD(1)となるように平均粒子径を調整する工程と
を含む製造方法。
15μm<D(1)≦2mm 数式(1)
0.1D(2)≦D(1)≦3D(2) 数式(2) - 1~30質量%の凝集抑制材と残部の流動媒体である珪砂とからなり、
前記凝集抑制材は、請求項1~3のいずれかに記載の循環流動層ボイラ用凝集抑制材である循環流動層ボイラ用流動材。 - 請求項1~3のいずれかに記載の循環流動層ボイラ用凝集抑制材と、珪砂とを含有する循環流動層ボイラ用流動材であって、
前記平均粒子径D(1)と前記珪砂の平均粒子径D(2)との比(D(1)/D(2))が、0.1~3.0の範囲内である循環流動層ボイラ用流動材。
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