JP3168261B2 - 含塵高温高圧ガスの脱塵装置及び脱塵方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭発電やゴミ発
電，若しくは都市ゴミ焼却炉等の固体燃料を主として使
用する燃焼装置や高炉，キルン等で発生する含塵高温高
圧ガス中の脱塵装置及び脱塵方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、石炭などの固体燃料を主に使用す
る加圧流動床ボイラ、石炭直接燃焼装置等の加圧下で運
転される燃焼装置や都市ごみ焼却炉等の燃焼装置、高炉
やキルン等から排出される燃焼ガスでは、セラミックフ
ィルタを備えた脱塵装置、ルーバ脱塵装置、サイクロ
ン、マルチサイクロン、またはこれらを組み合わせた脱
塵装置を用いた脱塵が一般的に行われている。その中で
も加圧流動床複合発電システムは、圧力容器内に設置し
た流動床ボイラから発生する蒸気で駆動する蒸気タービ
ン発電と、ボイラの排ガスを利用するガスタービン発電
を組み合わせたシステムであり、エネルギー効率が高
く、脱硝、脱硫性能が優れているため、特に注目を集め
ている。この加圧流動床複合発電システムでは発電出力
の約８０％を蒸気タービン、残り約２０％をガスタービ
ンが分担している。以下、従来の加圧流動床複合発電シ
ステムと、加圧流動床ボイラから発生する含塵高温高圧
ガスの脱塵装置について図面を参照しながら説明する。
図１１は従来の加圧流動床複合発電システムの要部模式
図であり、図１２は複数のセラミックチューブフィルタ
を使用した精密脱塵装置の要部断面図である。図１１に
おいて、１は高温高圧含塵ガス発生装置の加圧流動床ボ
イラ、１ａは加圧流動床ボイラ１の流動床内に埋設され
た伝熱管、２は加圧流動床ボイラ１の頂部に配設された
燃焼ガス流路、３は燃焼ガス流路２の出口に配設された
粗脱塵装置、４は粗脱塵装置３で粗脱塵された粗脱塵ガ
ス流路、５はセラミックチューブフィルタで構成された
精密脱塵装置、６は精密脱塵装置で精密脱塵された清浄
ガス流路、７はガスタービン、８は発電機である。図１
２において、１１は精密脱塵装置５の圧力容器、１２は
セラミックチューブフィルタ、１３はトップチャンバ
ー、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは支持板、１５
ａ，１５ｂ，１５ｃは脱塵室、１６はホッパ、１７ａ，
１７ｂ，１７ｃはエゼクタ、１８ａ，１８ｂ，１８ｃは
逆洗ノズル、１９ａ，１９ｂ，１９ｃは高速逆洗弁、２
０ａ，２０ｂ，２０ｃは逆洗空気流入路である。以上の
ように構成された従来の加圧流動床複合発電システムに
ついて、以下その動作を説明する。含塵高温高圧ガス発
生装置の加圧流動床ボイラ１内では、石炭と石灰石の混
合体がコンプレッサ（図示せず）からの空気により０．
６〜１．６ＭＰａの加圧状態で流動化されて８００〜９
５０℃程度で燃焼する。燃焼により発生した熱は、流動
床内の伝熱管１ａにより蒸気として回収され、蒸気ター
ビン発電機（図示せず）を駆動し発電する。一方、含塵
高温高圧ガス発生装置１から発生する大量の灰塵を含む
燃焼ガスは流動床上面から流速１．０±０．５ｍ／ｓの
所定の速度で上昇し、燃焼ガス流路２で１０数ｍ／ｓの
流速となり、粗脱塵装置３に送られ含塵ガス中の灰塵の
大部分が除かれる。粗脱塵されたガスは粗脱塵ガス流路
４を経て精密脱塵装置５によって精密脱塵される。精密
脱塵されたガスは、清浄ガス流路６からガスタービン７
へ送られ発電機８を駆動し発電する。ここで、粗脱塵装
置３としては大量の灰塵の除去能力に優れるサイクロン
等が用いられ、粗脱塵装置から排出された粗脱塵ガスか
ら微細な灰塵を除くための精密脱塵装置５としてはセラ
ミックチューブフィルタの他、セラミックキャンドルフ
ィルタやセラミックハニカムフィルタ、金属フィルタ等
が用いられる。加圧流動床複合発電システムでは出力を
上昇させるため燃料と空気を増加させていくので炉内圧
力がガスタービン出力とほぼ比例することになる。脱塵
装置の圧力損失が大きい場合、出力を上げるとガスター
ビンの設計差圧を超えてしまうので脱塵装置の圧力損失
はできるだけ小さいことが要求される。

【０００３】図１２に示したように精密脱塵装置５は圧
力容器１１内に複数のセラミックチューブフィルタ１２
を並べた構造をしており、圧力容器１１の内部は支持板
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄによって３つの脱塵室
１５ａ，１５ｂ，１５ｃとトップチャンバー１３、ホッ
パ１６に区分けされており、それぞれの脱塵室にエゼク
タ１７ａ，１７ｂ，１７ｃが接続され清浄ガス排出管６
で一つにまとめられている。エゼクタ１７ａ，１７ｂ，
１７ｃの基部には逆洗ノズル１８ａ，１８ｂ，１８ｃが
接続されている。粗脱塵装置３で粗脱塵された粗脱塵ガ
スは、粗脱塵ガス流路４から数１０ｍ／ｓの流速で圧力
容器１１内に流入し、トップチャンバー１３からセラミ
ックチューブフィルタ１２内へ流入する。セラミックチ
ューブフィルタ１２は多孔質構造であるため、ガスは流
下しながらチューブフィルタ内面からチューブフィルタ
外面に濾過されて流出する。このようにして清浄化され
たガスはエゼクタ１７ａ，１７ｂ，１７ｃを経て清浄ガ
ス流路６で合流し、ガスタービン７へ送られ、発電機８
を駆動し発電する。セラミックチューブフィルタ１２の
内面には、ガスから捕集した灰塵が付着するため、時間
の経過とともにセラミックチューブフィルタ内外の圧力
差が大きくなる。そこで、一定時間毎に高圧空気流路２
０ａ，２０ｂ，２０ｃに接続された高速逆洗弁１９ａ，
１９ｂ，１９ｃを順に開き、逆洗ノズル１８ａ，１８
ｂ，１８ｃから超音速の高圧空気を圧力容器１１内へ送
り込み、セラミックチューブフィルタ１２の外面側から
吹きつけることによって内面に付着した灰塵を剥がして
除去する。剥がれた灰塵はセラミックチューブフィルタ
１２内を落下し、ホッパ１６から灰塵処理装置（図示せ
ず）に送られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の脱塵装置や脱塵方法は、以下のような課題を有してい
た。 （１）石炭等の固体燃料中のアルカリ成分（Ｎａ，Ｋ
等）は燃焼の過程で塩化物として放出され、燃焼ガス中
の硫黄酸化物と（化１）（化２）に示すような反応でア
ルカリ硫酸塩を生成する。このアルカリ硫酸塩は低融点
化合物であり、灰塵粒子上で融解して、極めて付着性の
強い灰を生成する。

【化１】

【化２】燃焼ガス中のアルカリ濃度は固体燃料中のアル
カリ含有量に左右されるが、その他にも燃焼温度や固体
燃料中のハロゲン分に影響されることが確認されてい
る。また、精密脱塵装置５に流入する灰塵は平均３μｍ
の微粒子であり、比表面積が増すために付着・圧密し易
くなり、通常濾過時のガス流による圧力でセラミックチ
ューブフィルタの内面に強固に付着することが知られて
いる。また、脱硫用として混入されている石灰石等の炭
酸カルシウムは燃焼装置内で（化３）に示すような反応
で脱炭酸するが、燃焼ガス中で（化４）に示すように炭
酸ガスと反応し付着性が高い炭酸カルシウムを生成する
ことが知られている。

【化３】

【化４】これらの理由から、セラミックチューブフィル
タ等の精密脱塵装置の内面に灰塵が強固に付着し、脱塵
効率を低下させ、また、閉塞によって脱塵装置の破損等
を生じ、そのメンテナンスに多大の労力を要するととも
に、付着した灰塵により圧力損失が生じ、機器の運転効
率を下げるという問題点があった。 （２）その対策として、上流側に粗脱塵装置としてサイ
クロン等が用いられるが、粒径数μｍ程度の微細な灰塵
の捕集能力には劣るため、サイクロンで捕集できなかっ
た微細な灰塵が精密脱塵装置に集中し前述のようにセラ
ミックチューブフィルタの内面に強固に付着しやすいと
いう問題点があった。 （３）セラミックチューブフィルタの内面に灰塵が付着
し圧力損失が大きくなると、ガスタービン出力が下がる
ため、発電出力が制限されたり、発電効率が下がるとい
う問題点があった。 （４）付着した灰塵を剥離させるためには逆洗の圧力や
時間、頻度を上げなければならず、逆洗空気と逆洗に伴
うホッパ等の窒素パージ量が増加するため、ユーティリ
ティが増大するという問題点があった。 （５）灰塵の付着によってセラミックチューブフィルタ
の内外温度差及び軸方向温度差が広がり熱応力が発生す
る。この熱応力と、逆洗の繰り返しによる応力等の合成
応力によりセラミックチューブフィルタの強度が低下し
て破損しやすいという問題点があった。 （６）逆洗の繰り返しによる衝撃によって、精密脱塵装
置の付属物であるエゼクタや逆洗ノズル等の寿命も低下
するという問題点があった。 （７）セラミックチューブフィルタの破損を防止するた
めにはフィルタの面積を拡大するか、フィルタを増設し
て濾過流速を下げなければならず、設備が大規模になる
とともに熱損失が増大するため、ガス温度が低下しガス
タービン出力が低下するという問題点があった。

【０００５】（８）また、これらの問題点を解決するた
め、特開平７−９６１２７号公報には、含塵ガス中の微
細な灰塵をステンレス製網によって凝集造粒し粗大化さ
せる飛灰造粒機と、セラミック製の精密脱塵装置と、を
備えた脱塵装置、及び該脱塵装置を用いた含塵ガスの脱
塵方法が開示されている。しかしながら、上記公報に開
示された脱塵装置、及び脱塵方法では、以下の課題を有
していることがわかった。 ａ．大型の飛灰造粒機を備えているため、装置が大型化
し、熱量や圧力損失が大きくなるため、発電等に利用す
る際のエネルギー効率が低下するとともに、既存の設備
への組み込みに大規模な工事を必要とするため設置作業
性に劣るという問題点があった。 ｂ．ステンレス製網を使用しているため、８００℃以上
になる加圧流動床複合発電システムでの含塵燃焼ガスを
流入させると劣化が大きく、耐久性が劣るという問題点
があった。

【０００６】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、精密脱塵装置へ微細な灰塵が集中することを防止
し、含塵高温高圧ガスから脱塵を安定的に行うことので
きる耐久性に優れた脱塵装置の提供、及びセラミックチ
ューブフィルタ等の精密脱塵装置の詰まりや閉塞を防止
し圧力損失を減少し、発電等のエネルギー効率を高める
とともに、セラミックチューブフィルタ等の精密脱塵装
置の破損を防止し長期間の安定運転を可能にすることの
できる含塵高温高圧ガスからの脱塵方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るため本発明の含塵高温高圧ガスの脱塵装置は、含塵高
温高圧ガス発生装置で発生した含塵高温高圧ガスを粗脱
塵する粗脱塵装置と、粗脱塵されたガスを精密脱塵する
精密脱塵装置と、を備えた含塵高温高圧ガスの脱塵装置
であって、前記精密脱塵装置に流入するガス中の灰塵の
粒径分布を調整する粒径分布調整管を燃焼ガス流路と粗
脱塵ガス流路間に備え、前記精密脱塵装置での目詰まり
度検出手段と、前記目詰まり度検出手段で検出された目
詰まり度に基づいてガス中の灰塵微粒子の粒径分布を制
御する粒径分布制御手段と、を備えた構成を有してい
る。この構成により、大型の造粒装置等を必要とせず、
装置を小型化できるため、熱量や圧力の損失が最小に抑
えられ、発電等に利用するエネルギー効率を高めること
ができる。また、既存の設備の小規模な改良によって、
上記のような優れた効果を有する脱塵装置が得られる。
また、本発明の含塵高温高圧ガスからの脱塵方法は、含
塵高温高圧ガス発生装置から発生した含塵高温高圧ガス
を粗脱塵装置に通し粗脱塵する粗脱塵工程と、粗脱塵さ
れたガスを精密脱塵装置に通し精密脱塵する精密脱塵工
程と、を備えた含塵高温高圧ガスの脱塵方法であって、
前記含塵高温高圧ガス発生装置から発生した前記含塵高
温高圧ガスの一部を粒径分布調整管に通し、前記目詰ま
り度検出手段で検出された目詰まり度に基づいて粒径分
布制御手段でガス中の灰塵微粒子の粒径分布を制御して
前記精密脱塵装置に流入させる構成を有している。この
構成により、精密脱塵装置に流入する灰塵の粒径分布の
幅が広がり、粗大な灰塵粒子の量が増えるため、セラミ
ックチューブフィルタ等の精密脱塵装置への灰塵の付着
を防止することができ、さらに圧力損失を下げることが
できるため、発電等の効率を上げることができる。ま
た、セラミックチューブフィルタ等の精密脱塵装置の脱
塵部への熱応力を下げることができるとともに、逆洗の
頻度や時間、圧力等を低減することができるため、精密
脱塵装置の耐久性と信頼性を向上させることができる。
さらに、逆洗の頻度や時間、圧力を低減することができ
るため、所内率を下げることができ、送電端効率も向上
させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の含塵高
温高圧ガスの脱塵装置は、含塵高温高圧ガス発生装置で
発生した含塵高温高圧ガスを粗脱塵する粗脱塵装置と、
粗脱塵されたガスを精密脱塵する精密脱塵装置と、を備
えた含塵高温高圧ガスの脱塵装置であって、前記精密脱
塵装置に流入するガス中の灰塵の粒径分布を調整する粒
径分布調整管を燃焼ガス流路と粗脱塵ガス流路間に備
え、前記精密脱塵装置での目詰まり度検出手段と、前記
目詰まり度検出手段で検出された目詰まり度に基づいて
ガス中の灰塵微粒子の粒径分布を制御する粒径分布制御
手段と、を備えた構成を有している。この構成により、
精密脱塵装置に流入する灰塵の粒径分布の幅が広がり、
粗大な灰塵粒子量が増えるため、セラミックチューブフ
ィルタへの灰塵の付着が減るととともに、圧力損失を下
げることができるため、発電等の効率を上げることがで
きるという作用を有する。また、セラミックチューブフ
ィルタへの熱応力を下げることができるとともに、逆洗
頻度を下げることができるため、セラミックチューブフ
ィルタの耐久性と信頼性を向上させることができるとい
う作用を有する。逆洗頻度を下げることができるため、
所内率も下げることができ、発電等の効率を向上させる
ことができるという作用を有する。既存の設備の小規模
な改良によって精密脱塵装置を安定動作させることがで
きるとともに、耐久性に優れた脱塵装置が得られるとい
う作用を有する。精密脱塵装置での目詰まり度検出手段
によって検出された目詰まり度から、粒径分布を制御す
ることができるため、精密脱塵装置への負荷を軽減し最
適に設定することができ、長期安定運転を達成できると
いう作用を有する。また、燃焼状態の急激な変化に伴い
目詰まりが発生した場合に粒径分布調整を行うことで目
詰まりを解消することができるという作用を有する。
尚、粒径分布調整管内に、更に、１乃至複数個オリフィ
スを配設し、オリフィスの口径や配設する個数の設定に
よって粒径分布調整用ガス流量とガス中の灰塵の粒径分
布を制御することができる。また、オリフィスを備えな
い場合には、粒径分布調整用ガス流量を大きく設定する
ことにより、オリフィスによる粒径分布調整用ガス流量
と粒径分布調整の幅を大きくすることができる。更に、
粒径分布調整用ガス取り出し部の位置を変えることで粒
径分布調整用ガス中の粒径分布を最適に設定することが
できるので、燃焼装置の形式や大きさ等によって設定位
置を適宜設定する必要がある。粒径分布制御手段として
は、粒径分布調整管の粒径分布調整用ガス取り出し部に
配設した空気等のガス注入装置やガス流入量制御ダン
パ、粒径分布調整管に配設したガス注入装置や制御バル
ブ等が挙げられる。特に粒径分布調整を空気等のガス注
入装置で行った場合は、ガス注入によって粒径が大き
く、慣性力の大きな灰塵を主に選択的に精密脱塵装置に
流入させることができるため、精密脱塵装置の目詰まり
を防止する効果を大きくすることができる。目詰まり度
検出手段としては、精密脱塵装置での圧力損失量の変化
を圧力計等で測定することが容易であるため好ましい。

【０００９】本発明の請求項２に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵装置は、含塵高温高圧ガス発生装置で発生した
含塵高温高圧ガスを粗脱塵する粗脱塵装置と、粗脱塵さ
れたガスを精密脱塵する精密脱塵装置と、を備えた含塵
高温高圧ガスの脱塵装置であって、前記精密脱塵装置に
流入するガス中の灰塵の粒径分布を調整する粒径分布調
整管を前記含塵高温高圧ガス発生装置の頂部と粗脱塵ガ
ス流路間に備え、前記 精密脱塵装置での目詰まり度検出
手段と、前記目詰まり度検出手段で検出された目詰まり
度に基づいてガス中の灰塵微粒子の粒径分布を制御する
粒径分布制御手段と、を備えた構成を有している。この
構成により、請求項１に記載の作用に加え、粒径分布調
整管を含塵高温高圧ガス発生装置の頂部と粗脱塵ガス流
路間に備えることによって、粒径分布調整管を短くする
ことができるため、装置全体を小型化できるとともに、
粒径分布調整管中を流れる粒径分布調整用ガスの流速や
熱量の損失を抑えることができ、発電効率を向上させる
ことができるとともに効率的に精密脱塵装置に流入する
灰塵の粒径分布を調整することができる。

【００１０】本発明の請求項３に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵装置は、含塵高温高圧ガス発生装置で発生した
含塵高温高圧ガスを粗脱塵する粗脱塵装置と、粗脱塵さ
れたガスを精密脱塵する精密脱塵装置と、を備えた含塵
高温高圧ガスの脱塵装置であって、前記粗脱塵装置で脱
塵された灰塵を前記含塵高温高圧ガス発生装置に循環す
る灰塵循環部と、前記含塵高温高圧ガス発生装置の頂部
と粗脱塵ガス流路との間に連設され前記精密脱塵装置に
流入するガス中の灰塵の粒径分布を調整する粒径分布調
整管と、を備えた構成を有している。この構成により、
空塔速度が５〜７ｍ／ｓの循環流動床のような含塵高温
高圧ガス発生装置においても精密脱塵装置へ流入する灰
塵の粒径分布を調整することができるため、精密脱塵装
置への負担を軽減化することができ、安定した運転を達
成することができるという作用を有する。また、含塵高
温高圧ガス発生装置で消費されなかった未反応酸化カル
シウム分を含有する灰塵を循環する等有効利用すること
ができるため、含塵高温高圧ガス発生装置内での脱硫効
果を向上させることができるという作用を有する。

【００１１】本発明の請求項４に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵装置は、請求項３に記載の含塵高温高圧ガスの
脱塵装置において、前記精密脱塵装置での目詰まり度検
出手段と、前記目詰まり度検出手段で検出された目詰ま
り度に基づいてガス中の灰塵微粒子の粒径分布を制御す
る粒径分布制御手段と、を備えた構成を有している。こ
の構成により、請求項３で得られる作用に加え、精密脱
塵装置での目詰まり度検出手段によって検出された目詰
まり度から、粒径分布を制御することができるため、精
密脱塵装置への負荷を軽減し最適に設定することがで
き、長期安定運転を達成できるという作用を有する。ま
た、燃焼状態の急激な変化に伴い目詰まりが発生した場
合に粒径分布調整を行うことで目詰まりを解消すること
ができるという作用を有する。ここで、目詰まり度検出
手段としては、精密脱塵装置での圧力損失量の変化を圧
力計等で測定することが容易であるため好ましい。ま
た、粒径分布制御手段としては、粒径分布調整管の粒径
分布調整用ガス取り出し部に配設した空気等のガス注入
装置やガス流入量制御ダンパ、粒径分布調整管に配設し
たガス注入装置や制御バルブ等が挙げられる。特に粒径
分布調整を空気等のガス注入装置で行った場合は、ガス
注入によって粒径が大きく、慣性力の大きな灰塵を主に
選択的に精密脱塵装置に流入させることができるため、
精密脱塵装置の目詰まりを防止する効果を大きくするこ
とができる。

【００１２】本発明の請求項５に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵方法は、含塵高温高圧ガス発生装置から発生し
た含塵高温高圧ガスを粗脱塵装置に通し粗脱塵する粗脱
塵工程と、粗脱塵されたガスを精密脱塵装置に通し精密
脱塵する精密脱塵工程と、を備えた含塵高温高圧ガスの
脱塵方法であって、前記含塵高温高圧ガス発生装置から
発生した前記含塵高温高圧ガスの一部を粒径分布調整管
に通し、前記目詰まり度検出手段で検出された目詰まり
度に基づいて粒径分布制御手段でガス中の灰塵微粒子の
粒径分布を制御して前記精密脱塵装置に流入させる構成
を有している。この構成により、精密脱塵装置に流入す
る灰塵の粒径分布の幅が広がり、粗大な灰塵粒子量が増
えるため、セラミックチューブフィルタへの灰塵の圧密
付着を防止し、圧力損失を下げることができ、発電等の
効率を上げることができるという作用を有する。また、
セラミックチューブフィルタ等の精密脱塵装置への熱応
力を下げることができるとともに、逆洗時間や逆洗頻
度、逆洗圧力を下げることができるため、セラミックチ
ューブフィルタ等の耐久性と信頼性を向上させることが
できるという作用を有する。また、逆洗時間や逆洗頻
度、逆洗圧力を下げることができるため、所内率やユー
ティリティも下げることができ、発電等の効率を向上さ
せることができるという作用を有する。さらに、長期間
の運転でも灰塵によるセラミックチューブフィルタの閉
塞が起こりにくくなるとともに、応力の発生量が小さく
なるため、破損等の事故を防止することができるという
作用を有する。精密脱塵装置での目詰まり度検出手段に
よって検出された目詰まり度から、粒径分布を制御する
ことができるため、精密脱塵装置への負荷を軽減し最適
に設定することができ、長期安定運転を達成できるとい
う作用を有する。また、燃焼状態の急激な変化に伴い目
詰まりが発生した場合に粒径分布調整を行うことで目詰
まりを解消することができるという作用を有する。

【００１３】本発明の請求項６に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵方法は、請求項５に記載の含塵高温高圧ガスの
脱塵方法において、前記粒径分布調整管を通る含塵高温
高圧ガス量が全含塵高温高圧ガス量の１〜９５％好まし
くは３〜８５％さらに好ましくは８〜５０％である構成
を有している。この構成により、石炭の種類や燃焼状態
の変化によって異なる灰塵の粒径分布に適応して、精密
脱塵装置に流入する灰塵の粒径分布を調整することがで
きるという作用を有する。また、燃焼状態の急激な変化
に応じて前記範囲に粒径分布調整管に通すガス量と灰塵
量を制御することができるという作用を有する。ここ
で、粒径分布調整管を通る含塵高温高圧ガス量が８％よ
り少なくなるにつれ固体燃料の種類にもよるが粒径分布
を大きくすることが困難な場合が生じ易い傾向があり、
精密脱塵装置に対する負荷を軽減することができ難くな
る傾向を生じ、また、５０％より多くなるにつれ灰塵量
が多くなるため、各ガス流路内部の磨耗度が大きくなる
とともに、粗脱塵装置へのガス流入量が少なくなるため
粗脱塵装置の効率が低下する傾向を生じるため、いずれ
も好ましくない。前記含塵高温高圧ガス量が３％より少
なくなるか、８５％より多くなるにつれこの傾向が更に
大きくなり、１％より少なくなるか、９５％より多くな
るにつれこの傾向が著しく大きくなるので好ましくな
い。

【発明の実施の形態】 以下に、本発明の実施の形態の具
体例を図面を参照しながら説明する。

【００１４】（実施の形態１） 図１は本発明の実施の形態１における含塵高温高圧ガス
の脱塵装置の要部模式図である。図１において、１は含
塵高温高圧ガス発生装置としての加圧流動床ボイラ、１
ａは流動床内に配設された伝熱管、２は燃焼ガス流路、
３は粗脱塵装置、４は粗脱塵ガス流路、５は精密脱塵装
置、６は清浄ガス流路、７はガスタービン、８は発電機
であり、これらはいずれも従来例と同様のものであるの
で、同一の符号を付して説明を省略する。９は燃焼ガス
流路２と並設して、含塵高温高圧ガス発生装置１から発
生した燃焼ガスを粗脱塵装置３を経由せずに精密脱塵装
置５に流入させる粒径分布調整管である。本実施の形態
における脱塵装置が従来例と異なる点は、粒径分布調整
管９を燃焼ガス流路２と粗脱塵ガス流路４間に備えた点
である。これにより、燃焼ガス中の大粒径の灰塵の所定
量が粗脱塵されないで精密脱塵装置５へ流入するので、
精密脱塵装置５に流入する灰塵の粒径分布を調整するこ
とができ、粗大な灰塵粒子量が増すため、比表面積が小
さくなり、セラミックチューブフィルタ内面に微小の灰
塵が圧密して強固に付着することを抑制できるという作
用を有する。その結果、セラミックチューブフィルタで
の目詰まりや閉塞を減少させることができるという作用
を有する。更に、微小な灰塵がセラミックチューブフィ
ルタの内面に圧密に付着するのを防止するので、逆洗に
より簡単に灰塵を剥離し除去できるとともに、逆洗頻度
を減らすことができるという作用を有する。

【００１５】（実施の形態２） 図２（ａ）、図２（ｂ）は本発明の実施の形態２におけ
る粒径分布調整管の要部模式図である。図２（ａ）、図
２（ｂ）において、２ａは燃焼ガス流路、３は粗脱塵装
置、４ａは粗脱塵装置３で粗脱塵された粗脱塵ガスが精
密脱塵装置（図示せず）へ流入する粗脱塵ガス流路、９
ａはボイラ頂部マニホールド２１に配設され粗脱塵ガス
流路４ａに連通された粒径分布調整管、２２はボイラ頂
部マニホールド２１の内部にパイプの一端部を半割れに
して形成された粒径分布調整管９ａの粒径分布調整用ガ
ス取り出し部、２３は粒径分布調整管９ａ内に１乃至複
数個配設された流量調整用のオリフィスである。尚、オ
リフィス２３は粒径分布調整管９ａの内径の大きさによ
っては設けなくてもよい。尚、粒径分布調整管９ａの上
下のエルボ部は、固体燃料の種類にもよるが、灰塵によ
る磨耗を防ぐためＴ字型としてもよい。また、図２
（ｂ）において、９ａ’はボイラ頂部マニホールド２１
の上面に配設され粗脱塵ガス流路４ａに連設された直管
状の粒径分布調整管である。これにより、粒径分布調整
管９ａをボイラ（図示せず）の上部に配設できるため、
装置全体をコンパクトにすることができる。また、粒径
分布調整管９ａ内に１乃至複数のオリフィス２３を配設
し、オリフィスの口径や配設する個数を適宜設定するこ
とによって粒径分布調整用ガス流量を制御し、その結
果、ガス中の灰塵の粒径分布を調整することができ、精
密脱塵装置へ流入するガス中の灰塵の粒径を最適値に設
定することができる。なお、ここで、オリフィスの材料
としては耐熱、耐磨耗性の優れたセラミックスやアベス
タ鋳鋼等が使用される。オリフィス径は粒径分布調整管
の径にもよるが、粒径分布調整管の０．１〜０．９倍好
ましくは、０．２〜０．８倍が望ましい。流速を犠牲に
せずに最大の効果を与えるためである。ここで、オリフ
ィスを備えない場合の粒径分布調整用ガス流量を予め大
きく設定しておくと、オリフィスによる粒径分布調整の
幅を大きくすることができるため、石炭の生産国や等
級、脱硫剤の種類や投入量、さらに燃焼条件によって大
きく異なる灰塵量や粒径分布に対して、あらかじめ最適
な値に設定することができる。また、図２（ｂ）のよう
に、直管状の粒径分布調整管９ａ’をボイラ頂部マニホ
ールド２１の上面に配設し、粗脱塵ガス流路４ａに連設
してもよい。粒径分布調整管に曲管部がなく流路を短く
でき、ガス流速や熱量の損失を抑えることができるから
である。

【００１６】（実施の形態３） 図３は本発明の実施の形態３における粒径分布調整管の
要部模式図である。図３において、２ａは燃焼ガス流
路、３は粗脱塵装置、４ａは粗脱塵ガス流路、２１はボ
イラ頂部マニホールド、２３はオリフィスであり、実施
の形態２と同様のものであるので、同一の符号を付して
説明を省略する。９ｂはボイラ頂部マニホールド２１に
配設され粗脱塵ガス流路４ａに連通された粒径分布調整
管、３１はボイラ頂部マニホールド２１に嵌入された粒
径分布調整管９ｂの一端部を半割れにして形成された粒
径分布調整用ガス取り出し部、３２は粒径分布調整用ガ
ス取り出し部３１の上部に被設し、空気等のガスを注入
するガス注入装置、３２ａはガス取り出し部の上部のパ
イプに１乃至複数個穿孔されたガス注入孔、３３はガス
注入装置３２に配設されたガス注入量の制御バルブ、３
４は精密脱塵装置（図示せず）の目詰まり度（差圧等）
を検知し、制御バルブ３３の開閉度を制御する粒径分布
制御手段である。これにより、燃焼ガス中の灰塵の量や
粒径分布の状態や、精密脱塵装置（図示せず）の目詰ま
り度の変化に対応し、粒径分布制御手段３４の制御で、
制御バルブ３３の開閉度を調節するという簡単な操作で
粒径分布調整用ガス流量を最適に制御することができる
という作用を有する。また、バルブ開閉に対する空気や
窒素などのガスの流入は応答が早いため、粒径分布を迅
速に最適値に制御することができるという作用を有す
る。ガス注入装置３２から背圧をかけることによって、
粒径が小さく慣性力の小さな灰塵粒子が粒径分布調整管
９ｂへ流入することを防止できるため、粒径が大きく慣
性力の大きな灰塵粒子を選択的に粒径分布調整管９ｂに
流入させ、精密脱塵装置の粒径分布を拡大し、これによ
り、目詰まりや閉塞を防止する効果を高めることができ
るという作用を有する。ここで、ガス注入装置から注入
するガスとしては加圧流動床ボイラを内設した圧力容器
（図示せず）内の圧縮空気をそのまま使用することもで
き、また、別途コンプレッサー等を使用し圧縮空気や窒
素等を流入させることもできる。また、ガス注入装置の
バルブを圧力容器（図示せず）の外に配設すると、ガス
注入量の制御が容易であるとともに、比較的耐熱性の低
いバルブ材料でも使用することができるため、さらに好
ましい。

【００１７】（実施の形態４） 図４は本発明の実施の形態４における粒径分布調整管の
要部模式図である。図４において、２ａは燃焼ガス流
路、３は粗脱塵装置、４ａは粗脱塵ガス流路、２１はボ
イラ頂部マニホールド、２２は粒径分布調整用ガス取り
出し部であり、実施の形態２と同様のものであるので、
同一の符号を付して説明を省略する。９ｃは粒径分布調
整管、４１ａ，４１ｂは粒径分布調整管９ｃの上下のエ
ルボ部に配設した空気や窒素等のガス注入装置、４２
ａ，４２ｂはガス注入装置４１ａ，４１ｂの制御バルブ
である。これにより、燃焼ガスの状態や精密脱塵装置
（図示せず）の状況の変化に迅速に対応し、粒径分布調
整用ガス流量を最適に制御することができる。特に、急
激に灰塵量が増加し、粒径分布調整管９ｃへのガス流量
が過大になった時に、制御バルブ４２ａ，４２ｂを開け
て空気や窒素等のガスを注入することによって粒径分布
調整管９ｃに流入する粒径分布調整用ガスの流量を制御
することにより、慣性力の大きい大粒径の灰塵を選択的
に精密脱塵装置に流入させて灰塵の量と粒径分布とを効
果的に制御することができる。ここで、ガス注入装置か
ら注入するガスとしては前述のものを用いることができ
る。なお、粗脱塵装置３から回収される粒径分布の粗大
な灰塵をガス注入装置から注入されるガスに同伴させて
もよい。粒径分布調整の幅を大きくすることもできると
ともに、未反応酸化カルシウム等を有効利用することが
できるからである。

【００１８】（実施の形態５） 図５は本発明の実施の形態５における粒径分布調整管の
要部模式図である。図５において、２ａは燃焼ガス流
路、３は粗脱塵装置、４ａは粗脱塵ガス流路、９ａは粒
径分布調整管、２１はボイラ頂部マニホールド、２３は
オリフィスであり、本発明の他の実施の形態と同様のも
のであるので、同一の符号を付して説明を省略する。５
１は粒径分布調整管９ａに流入する粒径分布調整用ガス
の取り入れ口２２の下部に配設され、粒径分布調整用ガ
スの流入量を制御することができる回動可能なガス流入
量制御ダンパである。これにより、空気やガス等のユー
ティリティを消費せずに、ガス流入量制御ダンパ５１を
回動させるだけで粒径分布調整用ガスの流量を調整する
ことができる。ここで、ガス流入量制御ダンパとしては
耐熱性と耐磨耗性に優れたセラミックやアベスタ鋳鋼等
製のものが用いられ、油圧や空気圧等によって粒径分布
制御手段で回動が制御される。

【００１９】（実施の形態６） 図６は本発明の実施の形態６における粒径分布調整管の
要部模式図である。図６において、２ａは燃焼ガス流
路、３は粗脱塵装置、４ａは粗脱塵ガス流路、２１はボ
イラ頂部マニホールドであり、実施の形態２と同様のも
のであるので、同一の符号を付して説明を省略する。９
ｄは粒径分布調整管、６１は粒径分布調整管９ｄ内に配
設した１乃至複数個の制御バルブである。これにより、
空気やガス等のユーティリティを消費せずに、制御バル
ブ６１を開閉するだけで、粒径分布調整用ガス流量を最
適に制御することができる。ここで制御バルブ６１とし
ては、アベスタ鋳鋼やインコネル等製のものが用いら
れ、油圧や空気圧等によって開閉が制御される。

【００２０】（実施の形態７） 図７は本発明の実施の形態７における粒径分布調整管の
要部模式図である。図７において、２ｂは燃焼ガス流
路、３’はボイラ頂部マニホールド（図示せず）に並設
されている１乃至複数個のサイクロンからなる粗脱塵装
置、４ｂは粗脱塵ガス排出流路、７１は各々の粗脱塵装
置への燃焼ガス流路２ｂから分岐して粗脱塵ガス排出流
路４ｂに連設された小口径の粒径分布調整管である。こ
れにより、粗脱塵装置３’に流入するガス中の大粒径の
灰塵を粗脱塵ガス流路４ｂに流入させ精密脱塵装置に流
入する灰塵の粒径分布を調整することができるという作
用を有する。また、既存の複数のサイクロンのレイアウ
トを大幅に変更する事なく粒径分布の調整を行うことが
できるとともに、配管が小口径で軽量であるため、配設
や取り替え等の作業性に優れるという作用を有する。こ
こで、１乃至複数のサイクロン毎に配設した小口径の粒
径分布調整管７１には、各々のサイクロンに流入するガ
ス量の８〜５０％のガス量となるように設定し、かつサ
イクロン毎の差が生じないように設計することが好まし
い。尚、小口径の粒径分布調整管７１にバルブを配設
し、ガス流量を調整してもよい。サイクロンの性能や磨
耗に偏差が生じないためである。

【００２１】（実施の形態８） 図８は本発明の実施の形態８における循環加圧流動床ボ
イラに配設した粒径分布調整管の要部模式図である。図
８において、８１は空塔速度が５〜７ｍ／ｓである循環
加圧流動床ボイラ、８１ａは循環加圧流動床ボイラ８１
の内部に配設された伝熱管、８２は燃焼ガス流路、８３
はサイクロン等で構成した粗脱塵装置、８３ａは粗脱塵
装置８３から循環加圧流動床ボイラ８１の流動床内に灰
塵を循環させる灰塵循環部、８４は粗脱塵装置８３から
排出される粗脱塵ガス排出流路、８１ｂはボイラ頂部、
８５は粒径分布調整管、８６はオリフィスである。本実
施の形態が実施の形態１乃至７と異なるのは、循環加圧
流動床ボイラ８１が循環式であり、流動床内の空塔速度
が５〜７ｍ／ｓである点と、ボイラ頂部８１ｂにオリフ
ィス８６を備えた粒径分布調整管８５を配設し、粗脱塵
ガス流路８４に連通している点である。これによって、
粗脱塵装置８３から粗脱塵された灰塵を循環加圧流動床
ボイラ８１に環流することにより、灰塵を大粒径化する
ことができるので、更に容易に精密脱塵装置（図示せ
ず）に流入する灰塵の粒径分布を調整することができる
という作用を有する。また、循環加圧流動床ボイラ８１
で消費されなかった未反応酸化カルシウム分を含有する
灰塵を循環する等有効利用することができるため、脱硫
効果を更に向上させることができるという作用を有す
る。

【００２２】

【実施例】次に、本発明を比較例及び実施例により詳細
に説明する。 （比較例１） 粗脱塵装置３としてサイクロン７基（脱塵効率約９０
％）と、精密脱塵装置５としてセラミックチューブフィ
ルタを２基備えた７１ＭＷ加圧流動床発電システムで、
各種の測定を行った。１００％負荷時で、ボイラ出口ガ
スは層温度が８６０℃、ガス圧１１ｋｇ／ｃｍ2 ｇ、含
まれる灰塵の平均粒径は１５〜２０μｍ、最大で３００
μｍ、含有量は２８．８ｇ／Ｎｍ³ であった。サイクロ
ンを経由してセラミックチューブフィルタに流入するガ
ス温度は８５０℃、ガス圧は９ｋｇ／ｃｍ² ｇ、灰塵含
有量は１ｇ／Ｎｍ³ であった。セラミックチューブフィ
ルタでの粒径と捕捉灰塵量との関係を測定し、その結果
を図９に示した。これにより、粒径は約０．５μｍ〜２
０μｍ、平均粒径は２〜３μｍであり、粒径が小さいも
のが集中し、粒径分布の幅が狭いことがわかる。このよ
うにセラミックチューブフィルタに流入する灰塵の粒径
が小さく、粒径分布の幅が狭いため、セラミックチュー
ブフィルタ内に灰が付着しやすく、圧力損失は３０００
ｍｍＡｑ程度あった。このため、逆洗は９分のインター
バルで行う必要があり、２週間程度の運転でもセラミッ
クチューブフィルタに閉塞が生じることがわかった。

【００２３】（実施例１） 比較例と同様の７１ＭＷ加圧流動床発電システムで、加
圧流動床ボイラ頂部から粗脱塵ガス流路に粒径分布調整
管を設け、オリフィスによって粒径分布調整用ガス流量
が含塵ガス全量の８％となるように設定し、セラミック
チューブフィルタでの粒径と捕捉灰塵量との関係を測定
し、その結果を図９に示した。これによると比較例１の
粒径分布図と同様に粒径が１０μｍ以下の灰塵による小
ピークを有しているが、新たに粒径約５０μｍ付近に大
ピークが生じ粒径分布を著しく広げていることがわかっ
た。また、灰塵の平均粒径は約６μｍ、最大粒径は約１
００μｍであった。セラミックチューブフィルタに流入
する灰塵含有量は約２ｇ／Ｎｍ³ となり、比較例の粒径
分布調整管を設けない場合の約２倍に増加することがわ
かった。このように粒径分布調整管を設けることによっ
て、大粒径の灰塵が選択的に粗脱塵ガスに混ざり、セラ
ミックチューブフィルタに流入していることがわかる。
その結果、セラミックチューブフィルタでのシステムと
しての圧力損失は２８００ｍｍＡｑとなり、粒径分布調
整管を備えない場合の比較例１と比べ圧力損失を約７％
減少できることがわかった。逆洗は１２分に１回のイン
ターバルにしても圧力損失がほとんど変わらず、また、
２４分に１回のインターバルでも圧力損失は約２９００
ｍｍＡｑで安定していることがわかった。加圧流動床ボ
イラの燃焼ガスの増減に殆ど影響を受けずに安定して動
作することが確認された。また、１カ月の連続運転後に
おいてもセラミックチューブフィルタ内に灰塵の付着や
閉塞は発生せず、長期間にわたって安定運転が可能であ
ることが確認された。

【００２４】（実施例２） 実施例１と同様のシステムで、オリフィス板を取り外
し、粒径分布調整用ガス流量が含塵ガス全量の１２％と
なるように設定した。この結果、図９に示したように、
セラミックチューブフィルタに流入する灰塵の粒径と捕
捉灰塵量との関係は実施例１の場合の粒径分布調整用ガ
ス流量が８％の場合よりも、さらに大粒径の灰塵が増加
していることがわかった。なお、灰塵の平均粒径は７μ
ｍ、最大粒径は約１５０μｍであった。灰塵含有量は３
ｇ／Ｎｍ³ に増加したがセラミックチューブフィルタで
の圧力損失は２６００ｍｍＡｑとなり、粒径分布調整管
を備えない場合と比較して１３％以上も圧力損失量を減
少できることがわかった。逆洗は圧力損失量をほとんど
変えずに１２分に１回のインターバルにすることがで
き、また、２４分に１回のインターバルにしても、圧力
損失は２７００〜２９００ｍｍＡｑの間で安定している
ことが確認された。また、３０分に１回のインターバル
でもほぼ同等の圧力損失で運転できることがわかった。
更に、逆洗のインターバルを伸ばす事で、逆洗用の高圧
空気の消費量を低減できるとともに、高圧空気用のコン
プレッサーの運転を２台から１台に減らすことができ、
所内率を０．５％も改善できることがわかった。また、
加圧流動床ボイラの燃焼状態の変化に伴う燃焼ガスの増
減の影響はほとんど受けず、動作が安定していることが
確認された。さらに、１カ月の連続運転でもセラミック
チューブフィルタ内面の灰塵付着による詰まりや閉塞は
発生しないことが確認された。

【００２５】（比較例２）（実施例３、４） 次に、５０％負荷時でのセラミックチューブフィルタに
ついて、灰塵の粒径と捕捉灰塵量との関係を測定した。
その結果を図１０に示した。この図１０から明らかなよ
うに５０％負荷時でも同一の結果が得られることがわか
った。

【００２６】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の含塵高温高圧
ガスの脱塵装置によれば、 ａ．粒径分布調整管を備えたことにより、精密脱塵装置
に流入する灰塵の粒径分布が広がり、粗大な灰塵粒子量
が増えるため、セラミックチューブフィルタ等の精密脱
塵装置への灰塵の付着が減るととともに、圧力損失を下
げることができるため、発電等の効率を上げることがで
きる。 ｂ．また、セラミックチューブフィルタ等の精密脱塵装
置への熱応力を下げることができるとともに、逆洗頻度
を下げることができるため、精密脱塵装置の耐久性や信
頼性を向上させることができる。 ｃ．逆洗頻度を下げることができるため、所内率も下げ
ることができ、発電等の効率を向上させることができ
る。ｄ．精密脱塵装置での目詰まり度検出手段によって検出
された目詰まり度から、粒径分布を制御することができ
るため、精密脱塵装置への負荷を軽減し最適に設定する
ことができ、長期安定運転を達成できる。 ｅ．また、燃焼状態の急激な変化に伴い目詰まりが発生
した場合に粒径分布調整を行うことで目詰まりを解消す
ることができる。

【００２７】本発明の請求項２に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵装置によれば、請求項１に記載の効果に加え
て、粒径分布調整管を含塵高温高圧ガス発生装置の頂部
と粗脱塵ガス流路間に備えたため、粒径分布調整管を短
くすることができるため、粒径分布調整管中を流れる粒
径分布調整用ガスの流速や熱量を損失せずに有効に精密
脱塵装置に流入する灰塵の粒径分布を調整することがで
きる。

【００２８】本発明の請求項３に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵装置によれば、 ａ．空塔速度が５〜７ｍ／ｓの循環流動床のような含塵
高温高圧ガス発生装置においても精密脱塵装置へ流入す
る灰塵の粒径分布を調整することができるため、精密脱
塵装置への負担を軽減することができ、安定した運転を
達成することが出来る。 ｂ．また、含塵高温高圧ガス発生装置で消費されなかっ
た未反応酸化カルシウム分を含有する灰塵を循環する等
有効利用することができるため、含塵高温高圧ガス発生
装置内での脱硫効果を向上させることができる。

【００２９】本発明の請求項４に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵方法によれば、請求項３に記載の発明の効果に
加えて、精密脱塵装置での目詰まり度検出手段によって
検出された目詰まり度から、粒径分布を制御することが
できるため、精密脱塵装置への負荷を軽減し最適に設定
することができる。また、燃焼状態の急激な変化に伴い
目詰まりが発生した場合に粒径分布調整を行うことで目
詰まりを解消することができる。

【００３０】本発明の請求項５に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵方法によれば、 ａ．精密脱塵装置に流入する灰塵の粒径分布が広がり、
粗大な灰塵粒子量が増えるため、セラミックチューブフ
ィルタ等の精密脱塵装置への灰塵の付着が減るとととも
に、圧力損失を下げることができるため、発電等の効率
を上げることができる。 ｂ．精密脱塵装置への熱応力を下げることができるとと
もに、逆洗時間や頻度、圧力を下げることができるた
め、セラミックチューブフィルタの耐久性と信頼性を向
上させることができる。 ｃ．逆洗時間や頻度、圧力を下げることができるため、
所内率やユーティリティも下げることができ、発電等の
効率を向上させることができる。 ｄ．長期間の運転でも灰塵によるセラミックチューブフ
ィルタの閉塞が起こりにくくなるとともに、応力の発生
量が小さくなるため、破損等の事故を防止することがで
きる。ｅ．精密脱塵装置での目詰まり度検出手段によって検出
された目詰まり度から、粒径分布を制御することができ
るため、精密脱塵装置への負荷を軽減し最適に設定する
ことができ、長期安定運転を達成できる。 ｆ．また、燃焼状態の急激な変化に伴い目詰まりが発生
した場合に粒径分布調整を行うことで目詰まりを解消す
ることができる。

【００３１】本発明の請求項６に記載の含塵高温高圧ガ
スの脱塵方法によれば、請求項５に記載の発明の効果に
加えて、 ａ．石炭の種類や燃焼状態の変化によって異なる灰塵の
粒径分布に適応して、精密脱塵装置に流入する灰塵の粒
径分布を調整することができる。 ｂ．燃焼状態の急激な変化に応じて前記範囲に粒径分布
調整管に通すガス量と灰塵量を制御することによって最
適な脱塵方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における脱塵装置の要部
模式図

【図２】（ａ）本発明の実施の形態２における粒径分布
調整管の要部模式図 （ｂ）本発明の実施の形態２における粒径分布調整管の
要部模式図

【図３】本発明の実施の形態３における粒径分布調整管
の要部模式図

【図４】本発明の実施の形態４における粒径分布調整管
の要部模式図

【図５】本発明の実施の形態５における粒径分布調整管
の要部模式図

【図６】本発明の実施の形態６における粒径分布調整管
の要部模式図

【図７】本発明の実施の形態７における粒径分布調整管
の要部模式図

【図８】本発明の実施の形態８における循環加圧流動床
ボイラに配設した粒径分布調整管の要部模式図

【図９】１００％負荷時におけるセラミックチューブフ
ィルタでの捕捉灰塵量と粒径の関係を示す図

【図１０】５０％負荷時におけるセラミックチューブフ
ィルタでの捕捉灰塵量と粒径の関係を示す図

【図１１】従来の加圧流動床複合発電システムの要部模
式図

【図１２】精密脱塵装置の要部断面図

【符号の説明】

１ 含塵高温高圧ガス発生装置 １ａ 伝熱管 ２，２ａ 燃焼ガス流路 ３，３’ 粗脱塵装置 ４，４ａ 粗脱塵ガス流路 ４ｂ 粗脱塵ガス排出流路 ５ 精密脱塵装置 ６ 清浄ガス流路 ７ ガスタービン ８ 発電機 ９，９ａ，９ａ’，９ｂ，９ｃ，９ｄ 粒径分布調整管 １１ 圧力容器 １２ セラミックチューブフィルタ １３ トップチァンバ １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ 支持板 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ 脱塵室 １６ ホッパ １７ａ，１７ｂ，１７ｃ エゼクタ １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 逆洗ノズル １９ａ，１９ｂ，１９ｃ 高速逆洗弁 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 逆洗空気流入路 ２１ ボイラ頂部マニホールド ２２ 粒径分布調整用ガス取り出し部 ２３ オリフィス ３１ 粒径分布調整用ガス取り出し部 ３２ ガス注入装置 ３２ａ ガス注入孔 ３３ 制御バルブ ３４ 粒径分布制御手段 ４１ａ，４１ｂ ガス注入装置 ４２ａ，４２ｂ 制御バルブ ５１ ガス流入量制御ダンパ ６１ 制御バルブ ７１ 小口径の粒径分布調整管 ８１ 循環加圧流動床ボイラ ８１ａ 伝熱管 ８１ｂ ボイラ頂部 ８２ 燃焼ガス流路 ８３ 粗脱塵装置 ８３ａ 灰塵循環部 ８４ 粗脱塵ガス排出流路 ８５ 粒径分布調整管 ８６ オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０２ Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０２Ｚ 51/02 51/02 (56)参考文献 特公 昭58−29124（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 46/00 - 46/54 B01D 39/20 B01D 50/00 B01D 51/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 含塵高温高圧ガス発生装置で発生した含
   塵高温高圧ガスを粗脱塵する粗脱塵装置と、粗脱塵され
   たガスを精密脱塵する精密脱塵装置と、を備えた含塵高
   温高圧ガスの脱塵装置であって、前記精密脱塵装置に流
   入するガス中の灰塵の粒径分布を調整する粒径分布調整
   管を燃焼ガス流路と粗脱塵ガス流路間に備え、前記精密
   脱塵装置での目詰まり度検出手段と、前記目詰まり度検
   出手段で検出された目詰まり度に基づいてガス中の灰塵
   微粒子の粒径分布を制御する粒径分布制御手段と、を備
   えたことを特徴とする含塵高温高圧ガスの脱塵装置。
2. 【請求項２】 含塵高温高圧ガス発生装置で発生した含
   塵高温高圧ガスを粗脱塵する粗脱塵装置と、粗脱塵され
   たガスを精密脱塵する精密脱塵装置と、を備えた含塵高
   温高圧ガスの脱塵装置であって、前記精密脱塵装置に流
   入するガス中の灰塵の粒径分布を調整する粒径分布調整
   管を前記含塵高温高圧ガス発生装置の頂部と粗脱塵ガス
   流路間に備え、前記精密脱塵装置での目詰まり度検出手
   段と、前記目詰まり度検出手段で検出された目詰まり度
   に基づいてガス中の灰塵微粒子の粒径分布を制御する粒
   径分布制御手段と、を備えたことを特徴とする含塵高温
   高圧ガスの脱塵装置。
3. 【請求項３】 含塵高温高圧ガス発生装置で発生した含
   塵高温高圧ガスを粗脱塵する粗脱塵装置と、粗脱塵され
   たガスを精密脱塵する精密脱塵装置と、を備えた含塵高
   温高圧ガスの脱塵装置であって、前記粗脱塵装置で脱塵
   された灰塵を前記含塵高温高圧ガス発生装置に循環する
   灰塵循環部と、前記含塵高温高圧ガス発生装置の頂部と
   粗脱塵ガス流路との間に連設され前記精密脱塵装置に流
   入するガス中の灰塵の粒径分布を調整する粒径分布調整
   管と、を備えたことを特徴とする含塵高温高圧ガスの脱
   塵装置。
4. 【請求項４】 前記精密脱塵装置での目詰まり度検出手
   段と、前記目詰まり度検出手段で検出された目詰まり度
   に基づいてガス中の灰塵微粒子の粒径分布を制御する粒
   径分布制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項３
   に記載の含塵高温高圧ガスの脱塵装置。
5. 【請求項５】 含塵高温高圧ガス発生装置から発生した
   含塵高温高圧ガスを粗脱塵装置に通し粗脱塵する粗脱塵
   工程と、粗脱塵されたガスを精密脱塵装置に通し精密脱
   塵する精密脱塵工程と、を備えた含塵高温高圧ガスの脱
   塵方法であって、前記含塵高温高圧ガス発生装置から発
   生した前記含塵高温高圧ガスの一部を粒径分布調整管に
   通し、前記目詰まり度検出手段で検出された目詰まり度
   に基づいて粒径分布制御手段でガス中の灰塵微粒子の粒
   径分布を制御して前記精密脱塵装置に流入させることを
   特徴とする含塵高温高圧ガスの脱塵方法。
6. 【請求項６】 前記粒径分布調整管を通る含塵高温高圧
   ガス量が全含塵高温高圧ガス量の１〜９５％好ましくは
   ３〜８５％さらに好ましくは８〜５０％であることを特
   徴とする請求項５に記載の含塵高温高圧ガスの脱塵方
   法。