JP2775588B2 - 部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置 - Google Patents
部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置Info
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- JP2775588B2 JP2775588B2 JP6098180A JP9818094A JP2775588B2 JP 2775588 B2 JP2775588 B2 JP 2775588B2 JP 6098180 A JP6098180 A JP 6098180A JP 9818094 A JP9818094 A JP 9818094A JP 2775588 B2 JP2775588 B2 JP 2775588B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみ、産業廃棄
物、石炭などの燃料を部分燃焼流動層で部分燃焼させた
後、燃焼流動層で燃焼させることにより、効率よく流動
層燃焼を行う方法及び装置に関するものである。
物、石炭などの燃料を部分燃焼流動層で部分燃焼させた
後、燃焼流動層で燃焼させることにより、効率よく流動
層燃焼を行う方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭などの部分燃焼によってガス化する
時に生成するカーボン等を、系外に取り出すことなく有
効にガス化する装置としては、特開昭５３−４３７０２
号公報に記載された２段流動層による装置が知られてい
る。また、流動層を仕切板で２つの部分に区分する流動
層燃焼方法及び装置は、特開昭４９−９５４７０号公報
や特開昭６２−２７２０８９号公報に記載されている。
時に生成するカーボン等を、系外に取り出すことなく有
効にガス化する装置としては、特開昭５３−４３７０２
号公報に記載された２段流動層による装置が知られてい
る。また、流動層を仕切板で２つの部分に区分する流動
層燃焼方法及び装置は、特開昭４９−９５４７０号公報
や特開昭６２−２７２０８９号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】都市ごみ、産業廃棄
物、石炭などを理論燃焼空気量より少ない空気で部分燃
焼すると、未燃のカーボンが生成する。この未燃カーボ
ンを灰などとともに系外に排出すると、エネルギーの損
失になる以外に埋め立て処分が出来ない等の問題点があ
り、未燃のカーボンが排出されない、簡単で、信頼性の
高い部分燃焼方法及び装置が求められている。
物、石炭などを理論燃焼空気量より少ない空気で部分燃
焼すると、未燃のカーボンが生成する。この未燃カーボ
ンを灰などとともに系外に排出すると、エネルギーの損
失になる以外に埋め立て処分が出来ない等の問題点があ
り、未燃のカーボンが排出されない、簡単で、信頼性の
高い部分燃焼方法及び装置が求められている。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
本発明の目的は、不燃物及び未燃物質を含む流動物質の
排出が容易で、効率よく流動層燃焼を行うことができる
部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、流動物質及び不燃
物と一緒に排出された未燃物質を分級して循環し、効率
よく燃焼させる方法及び装置を提供することにある。
本発明の目的は、不燃物及び未燃物質を含む流動物質の
排出が容易で、効率よく流動層燃焼を行うことができる
部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、流動物質及び不燃
物と一緒に排出された未燃物質を分級して循環し、効率
よく燃焼させる方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明において
は、流動層を仕切部材でａ、ｂ２つの流動層に区分し、
仕切板の上下部を開口して流動物質をａ、ｂ２つの流動
層間を循環させるようにして、部分燃焼流動層ａで都市
ごみ、産業廃棄物、石炭などを理論燃焼空気量より少な
い空気量で部分燃焼させ、生成するカーボンなどの未燃
物質を流動物質とともに燃焼流動層ｂに移動させて、こ
の未燃物質を流動化空気で燃焼して流動物質を部分燃焼
流動層ａに移動循環させるようにする。また末燃物質
は、部分燃焼流動層ａ又は燃焼流動層ｂから排出し、流
動物質として使用出来ない粗粒を篩い分けて系外に排出
し、それ以外の未燃物質を含む流動物質は燃焼流動層ｂ
又は部分燃焼流動層ａに循環して未燃物質を燃焼する。
は、流動層を仕切部材でａ、ｂ２つの流動層に区分し、
仕切板の上下部を開口して流動物質をａ、ｂ２つの流動
層間を循環させるようにして、部分燃焼流動層ａで都市
ごみ、産業廃棄物、石炭などを理論燃焼空気量より少な
い空気量で部分燃焼させ、生成するカーボンなどの未燃
物質を流動物質とともに燃焼流動層ｂに移動させて、こ
の未燃物質を流動化空気で燃焼して流動物質を部分燃焼
流動層ａに移動循環させるようにする。また末燃物質
は、部分燃焼流動層ａ又は燃焼流動層ｂから排出し、流
動物質として使用出来ない粗粒を篩い分けて系外に排出
し、それ以外の未燃物質を含む流動物質は燃焼流動層ｂ
又は部分燃焼流動層ａに循環して未燃物質を燃焼する。
【０００６】部分燃焼流動層ａと燃焼流動層ｂとの間の
流動物質の循環は、従来から知られている方法があり、
燃焼流動層ｂのガス流速よりも部分燃焼流動層のガス流
速を速くする方法で実施する。部分燃焼流動層ａの温度
は、部分燃焼流動層ａに供給する空気量を調整すること
によって実施し、燃焼流動層ｂの温度は燃焼流動層ｂに
供給する燃焼空気量を調整することによって実施する。
燃焼流動層ｂは未燃物質の燃焼を目的としているので、
部分燃焼流動層ａよりも少なくとも高い温度で実施する
が、燃料の種類、例えば都市ごみ、石炭では、大量の未
燃カーボンが生成する。このため、燃焼室の温度が高く
なり過ぎるので、燃焼流動層ｂに予め伝熱管を設けて、
発生する熱の一部を収熱して燃焼流動層ｂの温度が少な
くとも部分燃焼流動層ａの温度よりも高くなるようにす
ることが好ましい。
流動物質の循環は、従来から知られている方法があり、
燃焼流動層ｂのガス流速よりも部分燃焼流動層のガス流
速を速くする方法で実施する。部分燃焼流動層ａの温度
は、部分燃焼流動層ａに供給する空気量を調整すること
によって実施し、燃焼流動層ｂの温度は燃焼流動層ｂに
供給する燃焼空気量を調整することによって実施する。
燃焼流動層ｂは未燃物質の燃焼を目的としているので、
部分燃焼流動層ａよりも少なくとも高い温度で実施する
が、燃料の種類、例えば都市ごみ、石炭では、大量の未
燃カーボンが生成する。このため、燃焼室の温度が高く
なり過ぎるので、燃焼流動層ｂに予め伝熱管を設けて、
発生する熱の一部を収熱して燃焼流動層ｂの温度が少な
くとも部分燃焼流動層ａの温度よりも高くなるようにす
ることが好ましい。
【０００７】部分燃焼室で、燃料に含まれている塩素分
の大部分は、解放されてＨＣｌガス（塩化水素ガス）に
なるので、燃焼室に循環して入ってくる未燃物質の中に
は塩素分が殆ど含まれていない。このため、燃焼室では
ＨＣｌガスが殆ど発生しないので、伝熱管が腐食される
ことはなく、伝熱管を過熱器管にすることが出来るとい
う大きな利点がある。部分燃焼流動層ａの温度は、一部
分の燃料の燃焼により発生する熱、燃料中の水分などの
蒸発熱、燃料の分解熱などによって、所定の温度になる
ように設計されるが、燃料の供給量が急激に減少するか
停止すれば、前述の蒸発熱、分解熱が少なくなるので、
部分燃焼流動層ａの温度は急激に高くなり、流動媒体が
軟化してクリンカーが生成する。これを防止するために
は、図５に示すように、燃焼排ガスを部分燃焼流動層ａ
に循環する方法が有効であることが明らかになった。こ
れは、燃焼排ガスは酸素濃度が低いので、燃焼が緩やか
に進むためである。
の大部分は、解放されてＨＣｌガス（塩化水素ガス）に
なるので、燃焼室に循環して入ってくる未燃物質の中に
は塩素分が殆ど含まれていない。このため、燃焼室では
ＨＣｌガスが殆ど発生しないので、伝熱管が腐食される
ことはなく、伝熱管を過熱器管にすることが出来るとい
う大きな利点がある。部分燃焼流動層ａの温度は、一部
分の燃料の燃焼により発生する熱、燃料中の水分などの
蒸発熱、燃料の分解熱などによって、所定の温度になる
ように設計されるが、燃料の供給量が急激に減少するか
停止すれば、前述の蒸発熱、分解熱が少なくなるので、
部分燃焼流動層ａの温度は急激に高くなり、流動媒体が
軟化してクリンカーが生成する。これを防止するために
は、図５に示すように、燃焼排ガスを部分燃焼流動層ａ
に循環する方法が有効であることが明らかになった。こ
れは、燃焼排ガスは酸素濃度が低いので、燃焼が緩やか
に進むためである。
【０００８】上記の目的を達成するために、本発明の部
分燃焼を伴う流動層燃焼方法は、底部から上方に向けて
吹き込まれる空気により流動物質を流動化させる流動層
を、下端部及び上端部にそれぞれ開口（連通口）を有す
る仕切部材で、理論燃焼空気量より少ない空気量で部分
燃焼させる部分燃焼室と部分燃焼で生成する未燃物質を
燃焼させる燃焼室とに区分し、部分燃焼室及び燃焼室の
下側にそれぞれ独立した風箱を設け、部分燃焼室の流動
層温度よりも燃焼室の流動層温度が高くなるように部分
燃焼室に供給する空気量及び燃焼室に供給する空気量を
制御すると同時に、部分燃焼室の空塔速度を燃焼室の空
塔速度より大きくして、部分燃焼室の流動物質を仕切部
材の上部開口から燃焼室へ流入させるとともに、仕切部
材の下部開口から燃焼室の流動物質を部分燃焼室へ流入
させる循環流を形成させ、部分燃焼室の風箱の本体側壁
寄りの端部に接続された流動物質排出導管から未燃物質
を含む流動物質を排出することを特徴としている。な
お、上部開口（連通口）を流動層の静止層高より上方部
に設けて、流動層が流動状態になると流動物質が連通口
を移動するように構成することが好ましい。もちろん、
静止層高より下方部に上部開口（連通口）を位置させる
ことも可能である。上記の方法において、部分燃焼室の
風箱の本体側壁寄りの端部に接続された流動物質排出導
管から未燃物質を含む流動物質を排出する代りに、燃焼
室の風箱の本体側壁寄りの端部に接続された流動物質排
出導管から未燃物質を含む流動物質を排出する場合もあ
る。
分燃焼を伴う流動層燃焼方法は、底部から上方に向けて
吹き込まれる空気により流動物質を流動化させる流動層
を、下端部及び上端部にそれぞれ開口（連通口）を有す
る仕切部材で、理論燃焼空気量より少ない空気量で部分
燃焼させる部分燃焼室と部分燃焼で生成する未燃物質を
燃焼させる燃焼室とに区分し、部分燃焼室及び燃焼室の
下側にそれぞれ独立した風箱を設け、部分燃焼室の流動
層温度よりも燃焼室の流動層温度が高くなるように部分
燃焼室に供給する空気量及び燃焼室に供給する空気量を
制御すると同時に、部分燃焼室の空塔速度を燃焼室の空
塔速度より大きくして、部分燃焼室の流動物質を仕切部
材の上部開口から燃焼室へ流入させるとともに、仕切部
材の下部開口から燃焼室の流動物質を部分燃焼室へ流入
させる循環流を形成させ、部分燃焼室の風箱の本体側壁
寄りの端部に接続された流動物質排出導管から未燃物質
を含む流動物質を排出することを特徴としている。な
お、上部開口（連通口）を流動層の静止層高より上方部
に設けて、流動層が流動状態になると流動物質が連通口
を移動するように構成することが好ましい。もちろん、
静止層高より下方部に上部開口（連通口）を位置させる
ことも可能である。上記の方法において、部分燃焼室の
風箱の本体側壁寄りの端部に接続された流動物質排出導
管から未燃物質を含む流動物質を排出する代りに、燃焼
室の風箱の本体側壁寄りの端部に接続された流動物質排
出導管から未燃物質を含む流動物質を排出する場合もあ
る。
【０００９】また、流動物質排出導管から排出される粗
粒及び未燃物質を含む流動物質を分級して、流動物質と
して使用できない粗粒と未燃物質を含む流動物質とに分
離し、粗粒を系外に排出し、未燃物質を含む流動物質を
燃焼室又は部分燃焼室に循環して未燃物質を焼却する。
さらに、上記のように、部分燃焼室に供給する空気量で
部分燃焼室の流動層温度を制御し、燃焼室に供給する空
気量で燃焼室の流動層温度を制御することにより、部分
燃焼室の流動層温度よりも燃焼室の流動層温度が高くな
るように制御する。この場合、部分燃焼室に燃焼排ガス
を循環し、排ガス循環量を調節することにより部分燃焼
室の流動層温度を制御することが好ましい。
粒及び未燃物質を含む流動物質を分級して、流動物質と
して使用できない粗粒と未燃物質を含む流動物質とに分
離し、粗粒を系外に排出し、未燃物質を含む流動物質を
燃焼室又は部分燃焼室に循環して未燃物質を焼却する。
さらに、上記のように、部分燃焼室に供給する空気量で
部分燃焼室の流動層温度を制御し、燃焼室に供給する空
気量で燃焼室の流動層温度を制御することにより、部分
燃焼室の流動層温度よりも燃焼室の流動層温度が高くな
るように制御する。この場合、部分燃焼室に燃焼排ガス
を循環し、排ガス循環量を調節することにより部分燃焼
室の流動層温度を制御することが好ましい。
【００１０】本発明の部分燃焼を伴う流動層燃焼装置
は、空気分散板から上方向に吹き込まれる空気により形
成される流動層と、この流動層を備えた室を、下端部及
び上端部にそれぞれ開口（連通口）を有する仕切部材で
区分して形成された、理論燃焼空気量より少ない空気量
で部分燃焼させる部分燃焼室及び部分燃焼で生成した未
燃物質を燃焼させる燃焼室と、部分燃焼室及び燃焼室の
下側にそれぞれ設けられた独立した空気吹込量調節機構
を備える風箱と、部分燃焼室の風箱に接続された、燃焼
排ガスの循環量を調節して部分燃焼室の流動層温度を制
御するための流量調節機構を備えた燃焼排ガス循環ライ
ンと、部分燃焼室の風箱の本体側壁寄りを貫通して設け
られた流動物質排出導管とからなることを特徴としてい
る。上記の装置において、部分燃焼室の風箱の本体側壁
寄りを貫通して流動物質排出導管を設ける代りに、燃焼
室の風箱の本体側壁寄りを貫通して流動物質排出導管を
設けることがある。
は、空気分散板から上方向に吹き込まれる空気により形
成される流動層と、この流動層を備えた室を、下端部及
び上端部にそれぞれ開口（連通口）を有する仕切部材で
区分して形成された、理論燃焼空気量より少ない空気量
で部分燃焼させる部分燃焼室及び部分燃焼で生成した未
燃物質を燃焼させる燃焼室と、部分燃焼室及び燃焼室の
下側にそれぞれ設けられた独立した空気吹込量調節機構
を備える風箱と、部分燃焼室の風箱に接続された、燃焼
排ガスの循環量を調節して部分燃焼室の流動層温度を制
御するための流量調節機構を備えた燃焼排ガス循環ライ
ンと、部分燃焼室の風箱の本体側壁寄りを貫通して設け
られた流動物質排出導管とからなることを特徴としてい
る。上記の装置において、部分燃焼室の風箱の本体側壁
寄りを貫通して流動物質排出導管を設ける代りに、燃焼
室の風箱の本体側壁寄りを貫通して流動物質排出導管を
設けることがある。
【００１１】また、流動物質排出導管に分級手段を接続
し、この分級手段と燃焼室又は部分燃焼室とを未燃物質
・流動物質循環ラインを介して接続する。さらに、燃焼
室の流動層内に伝熱管を埋設して燃焼・熱回収室を形成
したり、空気分散板が、流動物質排出導管の上部開口に
向かって低くなるように傾斜するように構成することが
好ましい。
し、この分級手段と燃焼室又は部分燃焼室とを未燃物質
・流動物質循環ラインを介して接続する。さらに、燃焼
室の流動層内に伝熱管を埋設して燃焼・熱回収室を形成
したり、空気分散板が、流動物質排出導管の上部開口に
向かって低くなるように傾斜するように構成することが
好ましい。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の好適な実施例
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。 実施例１ 本発明の部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置の一実
施例を図１によって説明する。本実施例では、燃料とし
て、一例として塩素化合物を含む廃棄物などの燃料を使
用する場合について説明する。１は装置本体で水冷管構
造（メンブレン構造）で製作されている（あるいは耐火
材構造でも良い）。２は部分燃焼室で燃料供給口１８か
ら発熱量、例えば４０００kcal/kg の産業廃棄物が供給
される。部分燃焼室２の下部に設けた風箱７から空気分
散板６を介して供給される空気によって流動化して、廃
棄物を部分燃焼させる。本体１は仕切部材３で区画され
て、部分燃焼室２とは別個の燃焼室４が設けられ、燃焼
室下部の風箱８から空気分散板６を介して供給される空
気によって、燃焼室の流動層は流動化されている。
を詳細に説明する。ただし、この実施例に記載されてい
る構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定的
な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定
する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。 実施例１ 本発明の部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置の一実
施例を図１によって説明する。本実施例では、燃料とし
て、一例として塩素化合物を含む廃棄物などの燃料を使
用する場合について説明する。１は装置本体で水冷管構
造（メンブレン構造）で製作されている（あるいは耐火
材構造でも良い）。２は部分燃焼室で燃料供給口１８か
ら発熱量、例えば４０００kcal/kg の産業廃棄物が供給
される。部分燃焼室２の下部に設けた風箱７から空気分
散板６を介して供給される空気によって流動化して、廃
棄物を部分燃焼させる。本体１は仕切部材３で区画され
て、部分燃焼室２とは別個の燃焼室４が設けられ、燃焼
室下部の風箱８から空気分散板６を介して供給される空
気によって、燃焼室の流動層は流動化されている。
【００１３】流動物質粒子は０．５〜１mm程度の粒子で
構成され、必要に応じて石灰石、ドロマイトなどが脱塩
剤あるいは脱硫剤として供給され、部分燃焼室２の下部
からの空気で流動化開始速度の３〜５倍程度の空塔速度
で流動化して燃料を部分燃焼する。部分燃焼室２の温度
は一般的に５５０〜９００℃程度であり、その目的、例
えば脱塩を実施する条件では５５０〜７００℃、脱硫を
実施する条件では７５０〜８５０℃程度など所定の温度
になるように設計する。部分燃焼室２から未燃カーボン
などの未燃物質を含む流動物質を排出して、篩などの分
級手段１５によって流動物質として利用出来ない粗粒を
分離して系外排出し、流動物質は燃焼流動層に戻して未
燃物質を燃焼する。流動物質は仕切部材３の下部の開口
２０から部分燃焼室２に循環され、さらに上部開口１９
から燃焼室４に循環して、未燃物質を燃焼室４で燃焼す
る。なお、未燃物質を含む流動物質を部分燃焼室２に戻
すことも可能である。１３は流動物質排出導管、１７は
未燃物質・流動物質循環ラインである。
構成され、必要に応じて石灰石、ドロマイトなどが脱塩
剤あるいは脱硫剤として供給され、部分燃焼室２の下部
からの空気で流動化開始速度の３〜５倍程度の空塔速度
で流動化して燃料を部分燃焼する。部分燃焼室２の温度
は一般的に５５０〜９００℃程度であり、その目的、例
えば脱塩を実施する条件では５５０〜７００℃、脱硫を
実施する条件では７５０〜８５０℃程度など所定の温度
になるように設計する。部分燃焼室２から未燃カーボン
などの未燃物質を含む流動物質を排出して、篩などの分
級手段１５によって流動物質として利用出来ない粗粒を
分離して系外排出し、流動物質は燃焼流動層に戻して未
燃物質を燃焼する。流動物質は仕切部材３の下部の開口
２０から部分燃焼室２に循環され、さらに上部開口１９
から燃焼室４に循環して、未燃物質を燃焼室４で燃焼す
る。なお、未燃物質を含む流動物質を部分燃焼室２に戻
すことも可能である。１３は流動物質排出導管、１７は
未燃物質・流動物質循環ラインである。
【００１４】部分燃焼室２の温度は、部分燃焼室２の空
気量を調整することによって制御される。部分燃焼室２
の温度が所定の温度よりも高くなると、空気流量が少な
くなるように空気流量調節弁（又はダンパー）４２を調
節し、逆に部分燃焼室２の温度が所定の温度よりも低い
と、空気流量が多くなるように弁４２を調整して制御す
る。３２は、部分燃焼室２の流動層に接続された温度検
出制御手段である。燃料の発熱量が高い場合、あるいは
石炭のように部分燃焼で大量の未燃カーボンが生成する
場合には、燃焼室４の温度が高くなるので、燃焼によっ
て発生した熱の一部を、図２に示すように、燃焼室４に
設けられた伝熱管５で収熱して、所定の燃焼温度になる
ようにする必要がある。この場合には、燃焼室４には、
予め設計計算された必要な伝熱管を設ける。水冷管構造
（あるいは耐火材構造でも良い）で製作した仕切部材３
の上部、好ましくは静止層高と同等以上の位置に設けた
開口１９から未燃物質を含む流動物質が、部分燃焼室２
から燃焼室４に移動し、未燃物質が燃焼して伝熱管５に
よって所定の熱が除かれて、流動物質は仕切部材３の下
部に設けられた開口２０から部分燃焼室２に循環され
る。好適には部分燃焼室２の温度よりも燃焼室４の温度
が高くなるように設計される。図２に示すように、燃焼
室に伝熱管５を設ける場合は、燃焼・熱回収室４ａが形
成されることになる。
気量を調整することによって制御される。部分燃焼室２
の温度が所定の温度よりも高くなると、空気流量が少な
くなるように空気流量調節弁（又はダンパー）４２を調
節し、逆に部分燃焼室２の温度が所定の温度よりも低い
と、空気流量が多くなるように弁４２を調整して制御す
る。３２は、部分燃焼室２の流動層に接続された温度検
出制御手段である。燃料の発熱量が高い場合、あるいは
石炭のように部分燃焼で大量の未燃カーボンが生成する
場合には、燃焼室４の温度が高くなるので、燃焼によっ
て発生した熱の一部を、図２に示すように、燃焼室４に
設けられた伝熱管５で収熱して、所定の燃焼温度になる
ようにする必要がある。この場合には、燃焼室４には、
予め設計計算された必要な伝熱管を設ける。水冷管構造
（あるいは耐火材構造でも良い）で製作した仕切部材３
の上部、好ましくは静止層高と同等以上の位置に設けた
開口１９から未燃物質を含む流動物質が、部分燃焼室２
から燃焼室４に移動し、未燃物質が燃焼して伝熱管５に
よって所定の熱が除かれて、流動物質は仕切部材３の下
部に設けられた開口２０から部分燃焼室２に循環され
る。好適には部分燃焼室２の温度よりも燃焼室４の温度
が高くなるように設計される。図２に示すように、燃焼
室に伝熱管５を設ける場合は、燃焼・熱回収室４ａが形
成されることになる。
【００１５】流動物質の循環は、部分燃焼室側の空塔速
度を、燃焼室側の空塔速度よりも速くして実施する。一
般的には、部分燃焼室側の空塔速度を流動化開始流速の
３〜５倍とし、燃焼室側の空塔速度は停止状態から流動
化開始流速の２倍程度の範囲にする。燃焼室４の温度
は、燃焼用空気の流量調節弁（又はダンパー）４１を調
整して制御される。３４は、燃焼室４の流動層に接続さ
れた温度検出制御手段である。また、図２に示すよう
に、燃焼室４に伝熱管５を設けた場合は、流動物質排出
導管１３に供給する空気流量を調整することで、燃焼室
４に入る未燃物質の流量を変えることが出来るので、燃
焼室４の発生熱量を調整出来ることになり、回収する熱
量を制御することが出来る。部分燃焼によって未燃物質
が多く発生する都市ごみ、石炭などでは、燃焼室４の温
度が高くなるので、流動層温度として６００〜９００℃
程度になるように、流動層内に伝熱管５を設ける。
度を、燃焼室側の空塔速度よりも速くして実施する。一
般的には、部分燃焼室側の空塔速度を流動化開始流速の
３〜５倍とし、燃焼室側の空塔速度は停止状態から流動
化開始流速の２倍程度の範囲にする。燃焼室４の温度
は、燃焼用空気の流量調節弁（又はダンパー）４１を調
整して制御される。３４は、燃焼室４の流動層に接続さ
れた温度検出制御手段である。また、図２に示すよう
に、燃焼室４に伝熱管５を設けた場合は、流動物質排出
導管１３に供給する空気流量を調整することで、燃焼室
４に入る未燃物質の流量を変えることが出来るので、燃
焼室４の発生熱量を調整出来ることになり、回収する熱
量を制御することが出来る。部分燃焼によって未燃物質
が多く発生する都市ごみ、石炭などでは、燃焼室４の温
度が高くなるので、流動層温度として６００〜９００℃
程度になるように、流動層内に伝熱管５を設ける。
【００１６】部分燃焼室２の風箱７には、流量調節弁
（又はダンパー）５０を備えた燃焼排ガス循環ライン５
１が接続され、この弁５０と部分燃焼室２の流動層に接
続された温度検出制御手段３３とが接続されて、燃焼排
ガス流量により部分燃焼室２の流動層温度が制御できる
ように構成されている。また、空気分散板６は、流動物
質排出導管１３の上部開口１４に向かって低くなるよう
に傾斜している。このため、流動物質などの移動及び排
出がより円滑に行われる。４０は空気供給管である。な
お、上部開口（連通口）１９の上側の仕切部材３は、必
ずしも必要ではなく、これを設けないことも可能であ
る。
（又はダンパー）５０を備えた燃焼排ガス循環ライン５
１が接続され、この弁５０と部分燃焼室２の流動層に接
続された温度検出制御手段３３とが接続されて、燃焼排
ガス流量により部分燃焼室２の流動層温度が制御できる
ように構成されている。また、空気分散板６は、流動物
質排出導管１３の上部開口１４に向かって低くなるよう
に傾斜している。このため、流動物質などの移動及び排
出がより円滑に行われる。４０は空気供給管である。な
お、上部開口（連通口）１９の上側の仕切部材３は、必
ずしも必要ではなく、これを設けないことも可能であ
る。
【００１７】実施例２ 本実施例は、図３及び図４に示すように、燃焼室４又は
燃焼・熱回収室４ａの本体側壁寄りの風箱８を貫通して
流動物質排出導管１３ａを設けて、燃焼室４又は燃焼・
熱回収室４ａから不燃物及び未燃物質を含む流動物質を
抜き出し、分級した後の未燃物質を含む流動物質を未燃
物質・流動物質循環ライン１７ａを介して部分燃焼室２
に循環するように構成したものである。なお、未燃物質
を含む流動物質を燃焼室４又は燃焼熱回収室４ａへ循環
することも可能である。
燃焼・熱回収室４ａの本体側壁寄りの風箱８を貫通して
流動物質排出導管１３ａを設けて、燃焼室４又は燃焼・
熱回収室４ａから不燃物及び未燃物質を含む流動物質を
抜き出し、分級した後の未燃物質を含む流動物質を未燃
物質・流動物質循環ライン１７ａを介して部分燃焼室２
に循環するように構成したものである。なお、未燃物質
を含む流動物質を燃焼室４又は燃焼熱回収室４ａへ循環
することも可能である。
【００１８】本実施例では、流動物質を燃焼流動層から
排出して、流動物質として使用出来ない粗粒を篩い分け
て系外に排出し、それ以外の粒子を部分燃焼流動層又は
燃焼流動層に循環するようにしている。燃焼流動層は未
燃のカーボンを燃焼させるために酸素過剰で燃焼してい
るので、部分燃焼流動層のようなＨ2 、ＣＯなどの可燃
性ガスがなく、腐食性ガスも少ないので可燃ガスの漏洩
に対する安全対策も十分に実施することが出来るという
利点がある。他の構成及び作用は実施例１の場合と同様
である。
排出して、流動物質として使用出来ない粗粒を篩い分け
て系外に排出し、それ以外の粒子を部分燃焼流動層又は
燃焼流動層に循環するようにしている。燃焼流動層は未
燃のカーボンを燃焼させるために酸素過剰で燃焼してい
るので、部分燃焼流動層のようなＨ2 、ＣＯなどの可燃
性ガスがなく、腐食性ガスも少ないので可燃ガスの漏洩
に対する安全対策も十分に実施することが出来るという
利点がある。他の構成及び作用は実施例１の場合と同様
である。
【００１９】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 部分燃焼流動層、燃焼流動層及び両層間の流動
物質循環を組み合わせることにより、効率よく流動層燃
焼を行うことができる。 （２） 流動物質と一緒に排出された未燃物質を分級し
て流動層に循環し、効率よく燃焼させることができる。
また、未燃カーボン等の未燃物質が系外に排出されな
い。 （３） 流動物質を燃焼流動層から排出する場合は、腐
食性ガス及び可燃性ガスが少ないので、安全性がきわめ
て高い。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 部分燃焼流動層、燃焼流動層及び両層間の流動
物質循環を組み合わせることにより、効率よく流動層燃
焼を行うことができる。 （２） 流動物質と一緒に排出された未燃物質を分級し
て流動層に循環し、効率よく燃焼させることができる。
また、未燃カーボン等の未燃物質が系外に排出されな
い。 （３） 流動物質を燃焼流動層から排出する場合は、腐
食性ガス及び可燃性ガスが少ないので、安全性がきわめ
て高い。
【図１】本発明の部分燃焼を伴う流動層燃焼装置の一実
施例を示す概略構成図である。
施例を示す概略構成図である。
【図２】図１における燃焼室に伝熱管を設けて燃焼・熱
回収室とした場合の概略構成図である。
回収室とした場合の概略構成図である。
【図３】本発明の装置の他の実施例を示す概略構成図で
ある。
ある。
【図４】図３における燃焼室に伝熱管を設けて燃焼・熱
回収室とした場合の概略構成図である。
回収室とした場合の概略構成図である。
【図５】部分燃焼流動層において、燃料停止からの時間
と部分燃焼温度との関係を、空気の場合及び燃焼排ガス
の場合について示すグラフである。
と部分燃焼温度との関係を、空気の場合及び燃焼排ガス
の場合について示すグラフである。
１ 装置本体 ２ 部分燃焼室 ３ 仕切部材 ４ 燃焼室 ４ａ 燃焼・熱回収室 ６ 空気分散板 ７ 風箱 ８ 風箱 １３ 流動物質排出導管 １３ａ 流動物質排出導管 １４ 上部開口 １５ 分級手段 １７ 未燃物質・流動物質循環ライン １７ａ 未燃物質・流動物質循環ライン １８ 燃料供給口 １９ 上部開口 ２０ 下部開口 ３２ 温度検出制御手段 ３３ 温度検出制御手段 ３４ 温度検出制御手段 ４０ 空気供給管 ４１ 空気流量調節弁 ４２ 空気流量調節弁 ５０ 排ガス流量調節弁 ５１ 燃焼排ガス循環ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 哲夫 東京都港区浜松町２丁目４番１号 川崎 重工業株式会社 東京本社内 (56)参考文献 特開 昭62−272089（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−114604（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F23G 5/30 F23C 11/02 311
Claims (9)
- 【請求項１】 底部から上方に向けて吹き込まれる空気
により流動物質を流動化させる流動層を、下端部及び上
端部にそれぞれ開口を有する仕切部材で、理論燃焼空気
量より少ない空気量で部分燃焼させる部分燃焼室と部分
燃焼で生成する未燃物質を燃焼させる燃焼室とに区分
し、部分燃焼室及び燃焼室の下側にそれぞれ独立した風
箱を設け、部分燃焼室の流動層温度よりも燃焼室の流動
層温度が高くなるように部分燃焼室に供給する空気量及
び燃焼室に供給する空気量を制御すると同時に、部分燃
焼室の空塔速度を燃焼室の空塔速度より大きくして、部
分燃焼室の流動物質を仕切部材の上部開口から燃焼室へ
流入させるとともに、仕切部材の下部開口から燃焼室の
流動物質を部分燃焼室へ流入させる循環流を形成させ、
部分燃焼室の風箱の本体側壁寄りの端部に接続された流
動物質排出導管から未燃物質を含む流動物質を排出する
ことを特徴とする部分燃焼を伴う流動層燃焼方法。 - 【請求項２】 部分燃焼室の風箱の本体側壁寄りの端部
に接続された流動物質排出導管から未燃物質を含む流動
物質を排出する代りに、燃焼室の風箱の本体側壁寄りの
端部に接続された流動物質排出導管から未燃物質を含む
流動物質を排出することを特徴とする請求項１記載の部
分燃焼を伴う流動層燃焼方法。 - 【請求項３】 流動物質排出導管から排出される粗粒及
び未燃物質を含む流動物質を分級して、流動物質として
使用できない粗粒と未燃物質を含む流動物質とに分離
し、粗粒を系外に排出し、未燃物質を含む流動物質を燃
焼室又は部分燃焼室に循環して未燃物質を焼却すること
を特徴とする請求項１又は２記載の部分燃焼を伴う流動
層燃焼方法。 - 【請求項４】 部分燃焼室に燃焼排ガスを循環し、排ガ
ス循環量を調節することにより部分燃焼室の流動層温度
を制御することを特徴とする請求項１、２又は３記載の
部分燃焼を伴う流動層燃焼方法。 - 【請求項５】 空気分散板から上方向に吹き込まれる空
気により形成される流動層と、 この流動層を備えた室を、下端部及び上端部にそれぞれ
開口を有する仕切部材で区分して形成された、理論燃焼
空気量より少ない空気量で部分燃焼させる部分燃焼室及
び部分燃焼で生成した未燃物質を燃焼させる燃焼室と、 部分燃焼室及び燃焼室の下側にそれぞれ設けられた独立
した空気吹込量調節機構を備える風箱と、部分燃焼室の風箱に接続された、燃焼排ガスの循環量を
調節して部分燃焼室の流動層温度を制御するための流量
調節機構を備えた燃焼排ガス循環ラインと、 部分燃焼室の風箱の本体側壁寄りを貫通して設けられた
流動物質排出導管とからなることを特徴とする部分燃焼
を伴う流動層燃焼装置。 - 【請求項６】 部分燃焼室の風箱の本体側壁寄りを貫通
して流動物質排出導管を設ける代りに、燃焼室の風箱の
本体側壁寄りを貫通して流動物質排出導管を設けたこと
を特徴とする請求項５記載の部分燃焼を伴う流動層燃焼
装置。 - 【請求項７】 燃焼室の流動層内に伝熱管を埋設して燃
焼・熱回収室を形成したことを特徴とする請求項５又は
６記載の部分燃焼を伴う流動層燃焼装置。 - 【請求項８】 流動物質排出導管に分級手段を接続し、
この分級手段と燃焼室又は部分燃焼室とを未燃物質・流
動物質循環ラインを介して接続したことを特徴とする請
求項５、６又は７記載の部分燃焼を伴う流動層燃焼装
置。 - 【請求項９】 空気分散板が、流動物質排出導管の上部
開口に向かって低くなるように傾斜していることを特徴
とする請求項５〜８のいずれかに記載の部分燃焼を伴う
流動層燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098180A JP2775588B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6098180A JP2775588B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280238A JPH07280238A (ja) | 1995-10-27 |
| JP2775588B2 true JP2775588B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=14212831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6098180A Expired - Lifetime JP2775588B2 (ja) | 1994-04-11 | 1994-04-11 | 部分燃焼を伴う流動層燃焼方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2775588B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272089A (ja) * | 1986-05-21 | 1987-11-26 | Ebara Corp | 流動層からの熱回収方法及びその装置 |
| JPH0660724B2 (ja) * | 1987-10-29 | 1994-08-10 | 株式会社荏原製作所 | 複床流動床燃焼装置 |
-
1994
- 1994-04-11 JP JP6098180A patent/JP2775588B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07280238A (ja) | 1995-10-27 |
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