JP3202617B2 - 重質油エマルジョン燃料燃焼装置 - Google Patents

重質油エマルジョン燃料燃焼装置

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JP3202617B2
JP3202617B2 JP26188696A JP26188696A JP3202617B2 JP 3202617 B2 JP3202617 B2 JP 3202617B2 JP 26188696 A JP26188696 A JP 26188696A JP 26188696 A JP26188696 A JP 26188696A JP 3202617 B2 JP3202617 B2 JP 3202617B2
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昭夫 開
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、事業用、産業用の
重質油エマルジョン燃料燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】重質油エマルジョン燃料中には、約20
〜30%の水分が含まれる為、重質油エマルジョン燃料
をそのまま燃焼させると、その水分が燃焼装置内で蒸発
する為の熱が必要で、燃焼効率が低下する。
【0003】更に、重質油エマルジョン燃料燃焼装置か
らの排ガス中に多量の水分が含まれることとなるために
その水分により酸露点の上昇が生じ、後流機器に腐食が
生じたり煤塵が付着するという問題がある。
【0004】このような重質油エマルジョン燃料燃焼装
置における問題点を解決するため、本出願人は、重質油
エマルジョン燃料を加熱して脱水し、脱水後の油分を燃
料とし、一方、脱水した水分の少なくとも一部は燃焼装
置の水分利用系へ送給することにより従来は他から供給
していた水分の代替として利用するようにした発明を提
案した(特願平8−324354号)。
【0005】このように、燃焼前の重質油エマルジョン
燃料を脱水処理するように構成した燃焼装置では、脱水
工程において加熱により一旦気化した水分が燃料中の一
部の低沸点成分(軽質油)と一緒に冷却により凝縮され
る。
【0006】この凝縮水は油水分離にかけ、軽質油の回
収と、分離した水の精製が行なわれ、夫々有効に活用さ
れる。この油水分離の際、分離効率を高めるため行なわ
れる凝集加圧浮上分離で凝集剤、気泡、水及び油で構成
されるスカムが発生する。
【0007】このスカムは、泡状の為に非常にハンドリ
ングが難しい。そのため、油水分離工程で発生するスカ
ムは、産業廃棄物として処理業者が回収していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、重質
油エマルジョン燃料を加熱して脱水したのち燃焼するよ
うに構成した燃焼装置においては、脱水により発生した
含油凝縮水を油水分離処理する際にスカムが発生する。
このスカムには油分が含まれており、これを系外に出す
ことはカロリーロスとなって燃焼効率の低下となるばか
りでなく、スカムを産業廃棄物として処理するには処理
費用が必要である。
【0009】本発明は、重質油エマルジョン燃料を加熱
して脱水したのち燃焼するように構成した燃焼装置にお
いて、脱水により発生した含油凝縮水を油水分離処理し
て発生するスカムを産業廃棄物とせず、含有されている
軽質油分を有効利用できるように構成した重質油エマル
ジョン燃料燃焼装置を提供することを課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、重質油エマルジョン燃料の脱水により発生し
た含油凝縮水を油水分離処理して発生するスカムを加熱
して脱泡処理するスカム処理手段を設けた重質油エマル
ジョン燃料燃焼装置を提供する。スカムを脱泡のため加
熱するのには燃焼装置の系内のスチームや燃焼排ガスの
熱を利用するのが好ましい。
【0011】本発明の重質油エマルジョン燃料燃焼装置
によれば、スチームもしくは燃焼排ガスで100℃以上
好ましくは120℃以上に加熱したタンクなどのスカム
処理手段に、回収したスカムを投入することでスカム中
の水分を気化させ、泡を消失させる。
【0012】スカム処理手段によるこの操作で脱泡が進
み、スカムは軽質油を主成分とした液状物質に変わりハ
ンドリングが容易になると共に、油水分離で回収した軽
質油と混合して有効利用出来る。
【0013】また、他の本発明は重質油エマルジョン燃
料を加熱して脱水したのち燃焼するように構成した燃焼
装置における前記課題を解決するため、脱水により発生
した含油凝縮水を油水分離処理して発生するスカムに、
系内で発生する軽質油を噴霧して脱泡処理するスカム処
理手段を設けた構成を採用する。
【0014】このように構成したエマルジョン燃料燃焼
装置によれば分離された軽質油を利用してスカムを消泡
させ無産業廃棄物化と共に回収することができる。つま
り、凝集加圧浮上槽から処理タンクに移されたスカムに
軽質油を噴霧すると、軽質油は一部含酸素化合物を含ん
でいて表面張力が小さく消泡剤の働きをすることからス
カムが脱泡され、スカムはそのまま軽質油に回収され
る。この回収軽質油は、系内で補助燃料等として有効利
用される。
【0015】更に他の本発明によれば、重質油エマルジ
ョン燃料を加熱して脱水したのち燃焼するように構成し
た燃料装置における前記課題を解決するため、脱水によ
り発生した含油凝縮水を油水分離処理して発生するスカ
ムを前記燃焼装置に導いて燃焼させるようにした構成を
採用する。
【0016】スカムは約5%程度の軽質油と大半の水及
び微量の添加剤で構成されており、前記したように火炉
に導くことにより、直ちに気化すると共に有機成分は燃
焼して了う。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明による重質油エマル
ジョン燃料燃焼装置を図示した実施形態に基づいて具体
的に説明する。
【0018】(実施の第1形態)まず図1に示した実施
の第1形態について説明する。図1は重質油エマルジョ
ン燃料を脱水のため加熱して得られた水蒸気と軽質油可
燃ガスを凝縮させる凝縮器以降の機器配置のみを示して
おり、説明を簡単にするため加熱装置や燃焼装置は省略
してある。
【0019】脱水のため重質油エマルジョン燃料を加熱
して得られた軽質油可燃ガスを含む水蒸気は凝縮器14
0へ導かれて冷却され水分と軽質油分の混入した液体と
なり、その混合液体は油水分離によって油分151と水
152に分離される。
【0020】油水分離は図1に示すように浮上分離槽1
70、TPI(Tiltable Plate Interceptor)油水分離
器171、加圧浮上槽172、砂ろ過槽173、活性炭
吸着槽174で構成された処理系で行われる。
【0021】重質油エマルジョン燃料を脱水する際に発
生した一部軽質油を含む水蒸気は凝縮器140で液体に
なり油水分離処理され、油分151と水152に分別さ
れる。水152は加熱器160で水蒸気8やコーティリ
ティの水として有効利用される。
【0022】一連の油水分離の中で加圧浮上槽172で
は凝集剤175を添加し発生させた気泡に残留油分を吸
着させて浮上分離させる。この油を含んだ泡状物質がス
カム178であり、これを水蒸気8で加熱されたスカム
処理タンク176に導き水を気化されることでスカムを
消泡させる。これに分離された油分151を加えて洗浄
し油179を循環して浮上分離槽170からの油分と合
わせ回収する。
【0023】(実施の第2形態)次に、図2に示した実
施の第2形態について説明する。図2も図1と同様の図
面であり、対応する部分には同一符号を付してあり、そ
れらについての重複する説明は省略する。
【0024】図2において、180は回収タンクを示
し、この回収タンクには分離された油分151を散布す
るように構成されている。その他の構成は図1で説明し
たところと実質同一である。
【0025】この図2に示した装置において、加圧浮上
槽172で発生したスカム178は回収タンク180に
導かれる。回収タンク180ではスカム178に対し分
離された油分151を散布してスカムを脱泡させ油17
9を循環・回収する。
【0026】(実施の第3形態)次に、図3に示した実
施の第3形態について説明する。図3は、重質油エマル
ジョン燃料燃焼ボイラを示している。この重質油エマル
ジョン燃料燃焼ボイラはボイラ本体10と排ガス処理系
の脱硝装置20、脱塵装置30、湿式脱硫装置40及び
煙突50等から構成されている。
【0027】このような構成された重質油エマルジョン
燃料焚きボイラにおける燃料供給系に対し、重質油エマ
ルジョン燃料中水分の脱水システムが配備されている。
【0028】図3に示した燃焼ボイラにおける脱水シス
テムは、重質油エマルジョン燃料タンク100、重質油
エマルジョン燃料加熱器110、燃料中の水分蒸発器1
20、脱水後の燃料貯蔵タンク130、脱水蒸気の凝縮
器140、油水分離器150、水分の再加熱器160等
から構成されている。154はポンプで油水分離器15
0で発生したスカム178をボイラ本体10へ導くため
のものである。
【0029】重質油エマルジョン燃料製造元から送られ
てきた燃料は燃料タンク100に貯蔵される。このタン
ク100から図示していないポンプを介して送られる重
質油エマルジョン燃料101は、後述する凝縮器140
で蒸気121の潜熱を吸収し温度上昇する。
【0030】凝縮器140を出た重質油エマルジョン燃
料102は、さらに、加熱器110で重質油エマルジョ
ン燃料102中の水分が蒸発可能な温度まで加熱され、
水分蒸発器120に供給される。加熱器110の加熱源
にはボイラ排ガス11の一部ガス12の顕熱を利用す
る。加熱器110を出た排ガスは再び排ガス11系へ戻
される。
【0031】水分蒸発器120に供給された高温の燃料
111は、重質油の油分122と水蒸気及び軽質油可燃
ガスから成る蒸気121に分離し、重質油分122は一
旦燃料貯蔵タンク130に貯留後、ボイラ燃料131と
してボイラ本体10のバーナ口へ供給される。
【0032】なお、重質油分122は水蒸気及び軽質油
可燃ガスから成る蒸気121が蒸発した時点で常温では
流動性がなくなる為、燃料貯蔵タンク130及びバーナ
口までの配管等は加熱し、流動性を保持する必要があ
る。
【0033】蒸発した蒸気121は、それの持つ潜熱を
回収する為、凝縮器140に入れられ、ここで、常温の
重質油エマルジョン燃料101に熱を伝え、蒸気121
は凝縮後、水分及び軽質油分の混入した液体141とな
る。
【0034】この水分及び油分を各々同システム内で有
効に利用する為、油水分離器150で油分151と水分
152に分離し、油分151はボイラの点火トーチ用等
の燃料に、水分152は一部を脱硫装置40の冷却水4
1に、一部は再度加熱器160で加熱してボイラバーナ
の噴霧用蒸気9、或はボイラ内スートブロー用蒸気8’
等に使用される。
【0035】油水分離器150で発生するスカム178
はポンプ154で燃焼装置のボイラ本体10に導いて焼
却処理する。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による重質
油エマルジョン燃料燃焼装置では、重質油エマルジョン
燃料を加熱して脱水したのち燃焼するように構成した重
質油エマルジョン燃料燃焼装置において、脱水により発
生した含油凝縮水を油水分離処理して発生するスカムを
スカム処理手段によって加熱したり系内で発生する軽質
油を噴霧することによって消泡することによって有効に
利用可能な油分として回収される。
【0037】従って、本発明により油水分離で発生する
スカムを産業廃棄物として処理することなく系内での処
理が可能となり、かつ、スカム中にに含まれる油分のカ
ロリー損失も防止できる。
【0038】また、本発明において、重質油エマルジョ
ン燃料の脱水により発生した含油凝縮水を油水分離処理
して発生するスカムを燃焼装置に導いて燃焼させるよう
に構成したものでは、スカムに対し特に処理を施す必要
なく、有効にエネルギーとして回収できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼装置の系統図。
【図2】本発明の実施の第2形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼装置の系統図。
【図3】本発明の実施の第3形態による重質油エマルジ
ョン燃料燃焼ボイラの系統図。
【符号の説明】
8 水蒸気 9 噴霧用蒸気 10 ボイラ本体 20 脱硝装置 30 脱塵装置 40 湿式脱硫装置 50 煙突 100 燃料タンク 101 重質油エマルジョン燃料 110 重質油エマルジョン燃料加熱器 120 水分蒸発器 121 水蒸気及び軽質油可燃ガスから成る蒸気 122 重質油分 130 燃料貯蔵タンク 140 凝縮器 150 油水分離器 151 油分 152 水分 154 ポンプ 160 水分の再加熱器 170 浮上分離槽 171 TPI油水分離器 172 加圧浮上槽 173 砂ろ過槽 174 活性炭吸着槽 175 凝集剤 176 スカム処理タンク 178 スカム 179 油 180 回収タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−41520(JP,A) 特開 平6−82032(JP,A) 特開 昭54−28450(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23K 5/08,5/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重質油エマルジョン燃料を加熱して脱水
    したのち燃焼するように構成した燃焼装置であって、脱
    水により発生した含油凝縮水を油水分離処理して発生す
    るスカムを加熱して脱泡処理するスカム処理手段を設け
    たことを特徴とする重質油エマルジョン燃料燃焼装置。
  2. 【請求項2】 重質油エマルジョン燃料を加熱して脱水
    したのち燃焼するように構成した燃焼装置であって、脱
    水により発生した含油凝縮水を油水分離処理して発生す
    るスカムに、系内で発生する軽質油を噴霧して脱泡処理
    するスカム処理手段を設けたことを特徴とする重質油エ
    マルジョン燃料燃焼装置。
  3. 【請求項3】 重質油エマルジョン燃料を加熱して脱水
    したのち燃焼するように構成した燃焼装置であって、脱
    水により発生した含油凝縮水を油水分離処理して発生す
    るスカムを前記燃焼装置に導いて燃焼させるように構成
    したことを特徴とする重質油エマルジョン燃料燃焼装
    置。
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