JP3219537B2 - 循環流動層燃焼炉 - Google Patents

循環流動層燃焼炉

Info

Publication number
JP3219537B2
JP3219537B2 JP09927893A JP9927893A JP3219537B2 JP 3219537 B2 JP3219537 B2 JP 3219537B2 JP 09927893 A JP09927893 A JP 09927893A JP 9927893 A JP9927893 A JP 9927893A JP 3219537 B2 JP3219537 B2 JP 3219537B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion chamber
heat exchanger
fluidized bed
combustion
external heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP09927893A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06307609A (ja
Inventor
田頭  健二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP09927893A priority Critical patent/JP3219537B2/ja
Publication of JPH06307609A publication Critical patent/JPH06307609A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3219537B2 publication Critical patent/JP3219537B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、硫黄と塩素を高濃度で
同時に含む廃棄物を燃料とする循環流動層燃焼炉に関す
る。
【0002】
【従来の技術】循環流動層ボイラ等の循環流動層燃焼炉
は、多様な燃料を使用できることから、従来用いられて
きた良質の燃料に加えて各種廃棄物の混焼が要求される
ようになってきた。廃棄物のうち塩素を多く含むものを
混焼する場合には、発生する塩化水素の低減を目的とし
てカルシウム化合物を燃焼室内に投入していた。以下、
図4により従来の循環流動層ボイラについて説明する。
循環流動層ボイラの主要部は、燃焼室1、サイクロン
2、外部熱交換器3から構成されており、その内部には
流動材が分散板4から吹き出す空気で流動化している。
【0003】燃焼室1内の流速は流動材の終末速度より
も高く、燃焼室1内は高速流動層と呼ばれる流動状態に
なっている。燃焼室1内は、850℃〜900℃の温度
に維持されており、燃料ホッパ5aから供給された燃料
が燃焼する。脱硫材、例えば石灰石(CaCO3 )は脱硫・
脱塩材ホッパ5bから燃焼室1内に供給される。粒子
(流動材、脱硫材燃料)は高速流動状態の燃焼室1か
らサイクロン2へ入り、そこでガスと粒子が分離され
て、粒子は燃焼室1へ再循環する。これが循環流動層と
呼ばれる理由である。
【0004】燃焼室1の燃焼温度は、循環粒子を外部熱
交換器3で冷却しそれを燃焼室1へ戻すことで調整す
る。サイクロン2を出た排ガスは、対流伝熱部6で熱交
換され、除じん装置7、誘引ファン8を経て、煙突9か
ら放出される。燃焼および流動化に必要な空気はブロア
10a〜10cから供給される。排出コンベア11は、
燃焼室1の底部に滞留する異物を系外に排出するための
ものである。
【0005】以上説明した循環流動層ボイラでは、投入
したカルシウム化合物と排ガス中のSO2 との反応が良好
であり、硫黄(S)の量に対して2倍の当量(モル比)
のカルシウム(Ca)化合物を加えることにより、容易に
次の反応により固形化できる。
【0006】
【数1】
【0007】図2は循環流動層ボイラにおけるCaとSと
の当量比Ca/Sと脱硫率との関係を示したものである。
SO2 に関しては、少ない当量比で効果的に除去されてい
ることがわかる。なお脱硫率は、次の定義による。
【0008】
【数2】
【0009】しかしながら塩素を含む燃料を燃焼させた
際に発生するHCl (塩素水素)をSO2の場合と同様に
【0010】
【数3】
【0011】として固形化して除去しようとすると、SO
2 の場合と異なり当量比で8〜10倍のCa化合物を加え
る必要があった。図3は、循環流動層ボイラにおけるCa
とCl+Sに対する式(4)の当量比Ca/(S+0.5C
l)と脱塩率との関係を示したものである。この図から
もHCl を効果的に除去するには、非常に多くのCaが必要
なことがわかる。脱塩率は、先の例と同様に
【0012】
【数4】
【0013】による。また当量比の計算でClを0.5Cl
としているのは、Ca1モルに対しCl2モルが反応するた
めである。以上の事から、未利用のCa化合物、すなわち
灰として処理すべき量が非常に多くなることを示してお
り、燃焼による廃棄物減容の効果が少なくなることを意
味する。また、高価な脱硫・脱塩材が多量に廃棄される
ことから経済的にも問題がある。
【0014】一方、循環流動層燃焼炉では、燃料として
石炭、コークス、木くず、スラッジ等を用いて来たが、
最近になって時代の要請から、従来対象としていなかっ
た燃料として、廃プラスチックや金属を含んだ自動車せ
ん断くず(カーシュレッダダスト)等を使用するように
なって、次の2点が問題となってきた。
【0015】(1)燃料の燃焼速度が速く、投入後すみ
やかに気化して燃焼室1の上部で燃えるため、燃焼室1
下部に滞留する燃料が少なく、この結果、燃焼室1下部
で還元燃焼雰囲気の形成が困難になり、NOx 発生量を低
く抑えることができない。
【0016】(2)外部熱交換器3の上部が大きく開口
しているため、燃焼室1下部の粒子と外部熱交換器3の
粒子とが相互に混合し、その際腐食性ガスを発生するプ
ラスチック類(塩化ビニル樹脂やフッ素樹脂)が外部熱
交換器3に入り込み発生した腐食性ガスにより、伝熱部
を腐食する。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、燃焼室内に
Ca化合物を吸込むことにより排ガス中の硫黄と塩素を含
有害成分の低減を行うように構成した循環流動層燃焼
炉において、排ガス中の有害成分のS化合物のみなら
、特にCl化合物を効率的に除去できるようにした循環
流動層燃焼炉を提供することを課題としている。
【0018】更にまた、本発明は、プラスチックを主体
とするような燃料に対しても低公害燃焼が実現でき、か
つ、外部熱交換器への燃料混入による腐食を防止して寿
命の長い循環流動層燃焼炉を提供することを課題とし
る。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼室内にカ
ルシウム化合物を吹込むことにより排ガス中の硫黄と塩
素を含む有害成分の低減を行うように構成した循環流動
層燃焼炉において、塩素化合物を効率的に除去するとい
う課題を解決するため、燃焼室を出てカルシウム化合物
を分離された排ガスから塩素化合物を吸収除去する湿式
吸収塔を配設した構成を採用する。
【0020】また、本発明はさらに以上に加え、NOx 発
生を抑えると共に、外部熱交換器における腐食を防ぐこ
とができる循環流動層燃焼炉を提供するという課題を解
決するため、燃焼室を出た排ガスから分離された粒子が
導かれる外部熱交換器と燃焼室との間に同外部熱交換器
に形成される流動層のフリーボード部と同燃焼室との間
を塞ぎ且つ下部を開口させた隔壁を設けると共に、外部
熱交換器の流動化に使用した空気を外部熱交換器から燃
焼室の炉底部以外の位置へ供給する空気ラインを設けた
構成を採用する。
【0021】
【作用】SO2 (亜硫酸ガス)とCaO (酸化カルシウム)
との反応に比べてHCl (塩化水素)とCaO との反応が効
果的に進まない理由として次のことが考えられる。まず
(1)式の反応は、大気圧下では850〜900℃の温
度域で進むため、SO 2 は加えたCa化合物と燃焼室内で反
応する。これに対して(3)式の反応は850〜900
℃の温度域では遅く、650℃以下の温度で進む。
【0022】このため循環流動層ボイラの特徴である、
粒子(流動材、脱硫材、燃料)が、燃焼室内を何度も、
くり返し循環するときの温度は850〜900℃である
のに対しHCl との反応が進む温度になる対流伝熱面以降
では、たかだか1回の通過であるためHCl との反応が十
分進まない。しかしながらHCl は、他のガスと比較し
て、水への溶解度が非常に大きい(例えば386cm3/g
40℃)ため、水に吸収し、アルカリで中和することに
より容易に処理できる。したがって本発明では、SO2
ついては、燃焼室内へのCa化合物添加で固定し、HCl に
ついては除じん後の排ガスを湿式処理する。
【0023】すなわち、本発明による燃焼炉では、燃焼
室内へ投入するCa化合物は、主にSO 2 と反応しCaSO4
形でSO2 を固定する。この際一部のHCl もCaCl2 (塩化
カルシウム)として固定される。除じん装置を出た排ガ
ス中にはHCl が多量に含まれているためこれを吸収塔で
水噴霧等により、吸収してHCl 水溶液とし、これにアル
カリを添加することにより中和して無害化する。
【0024】次に、本発明によって燃焼室と外部熱交換
器とを隔てる隔壁を下方に延設して、下部を開口させた
隔壁によって仕切った構成を採用すると、外部熱交換器
部に形成される流動層のフリーボード部(粒子濃度が稀
薄な部分)と燃焼室との間が開口していないため、相互
の粒子が混合することを防止すると共に、粒子と同伴さ
れる燃料の混入が防止できる。外部熱交換器から燃焼室
へもどる粒子は隔壁の下部から流れる。
【0025】さらに本発明によって外部熱交換器の流動
化に使用した空気を燃焼室の炉底部以外の位置へ供給す
る空気ラインを設けた構成とすることによって、外部熱
交換器において流動化に使われた空気はこの空気ライン
を介して燃焼室へ供給され、2次空気あるいは3次空気
として燃焼室で使用される。このように、従来は外部熱
交換器のフリーボード部から燃焼室に流れ込み、燃焼反
応上一次空気として使用されていた流動化用空気が空気
ラインを介して燃焼室へ炉底以外の位置に流れ込み2な
いし3次空気として使用されるため燃焼室下部の還元雰
囲気を強くすることができる。
【0026】
【実施例】以下本発明による循環流動層燃焼炉の実施例
について図面を用いて具体的に説明する。まず、図1に
示す第1実施例について説明する。なお、図1におい
て、図2に示した従来の装置と同等の部分には図2に示
した符号と同じ符号を付してありそれらについての説明
は省略する。図1において12はは吸収塔、13は中和
剤供給装置である。14は外部熱交換器3と燃焼室1の
間に設けられた隔壁で、同隔壁14の下方には開口14
aが設けられている。15は外部熱交換器3で流動化に
使用した空気を燃焼室1の炉底以外の位置へ供給する空
気ラインである。この例では、脱硫材としてCaCO3 (石
灰石)を使用する。CaCO3 は、燃焼室1内に投入される
と熱(約650℃以上)をうけて次の(5)式に従いCa
O になる。
【0027】
【数5】
【0028】こうして生成したCaO が燃焼室1内でSO2
およびO2と反応し前述の(1)式によってCaSO4 とな
る。この反応は、CaO 粒子の表面で進み、粒子の内部ま
では進まないが、粒子が燃焼室1、サイクロン2、外部
熱交換器3を経て繰り返し循環する際に、表面がCaSO 4
になったCaO 粒子の表面が削られ、絶えず新鮮なCaO が
SO2 と接触することになり、脱硫が効率的に進む。
【0029】一方、HCl は、850〜900℃といった
燃焼室内の温度領域では、反応が進まないため、(3)
式による反応による脱塩は、わずかである。本実施例で
は除じん装置7を出た排ガスは水噴霧をおこなわれる吸
収塔12でHCl を除去されて、排出される。吸収塔12
には中和剤供給装置13からアルカリを添加し中和後、
排水として処理する。中和剤として例えばNaOH(水酸化
ナトリウム)を用いれば排水はNaCl水溶液(食塩水)に
なり無害化して処理できる。すなわち、サイクロン2を
出たガスは、SO2 がほとんど除去されているため、吸収
塔12では吸収後の水がHCl 溶液となっており、これに
例えばNaOHを加えることにより次の反応で中和し、無害
化できるのである。
【0030】
【数6】
【0031】図1に示す燃焼炉においては、燃焼室1は
外部熱交換器3と隣接して設置されており、下部が開口
した隔壁14で分けられている。燃焼用空気は1次空気
ブロア10b、2次空気ブロア10c、熱交換器用ブロ
ア10aから供給される。隔壁14は外部熱交換器3の
下部14aで開口しているが上部で閉じているため外部
熱交換器3からの空気は外部熱交換器3の上部に設けた
3次空気ライン15に流れる。この結果、燃焼室1下部
の空気量は従来のものよりも少なくすることができ、燃
焼室下部での還元雰囲気を強くすることができるため、
NOx 低減が可能である。
【0032】燃焼室1を出た粒子はサイクロン2で回収
され、外部熱交換器3内の伝熱面3a,3bで冷却され
て循環する。また、外部熱交換器3と燃焼室1の間には
下部14aを開口させた隔壁14が設けられているた
め、外部熱交換器3部に形成される流動層のフリーボー
ド部と燃焼室1との間が開口しておらず、相互の粒子が
混合することが防がれる。従って、外部熱交換器3部分
で腐食性ガスが発生するのを防がれ、その伝熱部の腐食
が起こらない。
【0033】なお、外部熱交換器3から燃焼室1へ戻る
粒子は隔壁14の下部14aの開口を通って流れる。排
ガスは対流伝熱部6で冷却後バグフィルタ7、誘引ファ
ン8、煙突9を経て放出される。燃料は燃料ホッパ5a
からフィーダ5cにより供給され、炉内の灰は必要に応
じて灰抜きコンベア11から抜き出す。
【0034】
【発明の効果】以上具体的に説明したように、本発明で
は、粒子をくり返し炉内に循環させる循環流動層の特徴
を生かして、脱硫操作を高温下で乾式でおこないCaの
利用効率が悪い脱塩操作を湿式でおこなう。このことに
より次のような効果が得られる。
【0035】(1)脱硫・脱塩材として使用していたCa
化合物、例えば石灰石の使用量を大幅に減らすことがで
きる。
【0036】(2)Ca化合物の使用量が減るため、処理
すべき灰量が減少する。
【0037】(3)SO2 、HCl を両者とも湿式処理する
場合と比べて設備が簡略化できる。
【0038】また、本発明はさらに前記した構成に加
え、前記燃焼室を出た排ガスから分離された粒子が導か
れる外部熱交換器と燃焼室の間に同外部熱交換器に形成
される流動層のフリーボード部と同燃焼室との間を塞ぎ
且つ下部を開口させた隔壁を設けると共に、外部熱交換
器の流動化に使用した空気を前記燃焼室の炉底部以外の
位置へ供給する空気ライン設けた構成としたので、前記
した(1)〜(3)の効果に加え次のような効果を奏す
ることができる。
【0039】(4)燃焼室下部の還元雰囲気を強くする
ことが可能になり、この結果燃焼速度が速い燃料、例え
ばプラスチックを主体とするようなものに対しても低公
害燃焼が実現できる。
【0040】(5)外部熱交換器部に形成される流動層
のフリーボード部(粒子濃度が稀薄な部分)と燃焼室と
の間が開口していないため、相互の粒子が混合すること
を防止すると共に、粒子と同伴される燃料の外部熱交換
器への混入を防止でき、この結果伝熱部(特に高温の過
熱器や再熱器)材料の腐食を防止できる。以上のとお
り、本発明による循環流動層燃焼炉は、今後要求される
各種廃棄物の処理等に対応可能なものであり、環境保護
上、産業上非常に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る循環流動層燃焼炉の系
統図。
【図2】循環流動層燃焼炉におけるCa/Sと脱硫率との関
係を示すグラフ。
【図3】循環流動層ボイラにおけるCa/(S+0.5Cl)
と脱塩率との関係を示すグラフ。
【図4】従来の循環流動層ボイラの系統図。
【符号の説明】
1 燃焼室 2 サイクロン 3 外部熱交換器 4 分散板 5a 燃料ホッパ 5b 脱硫・脱塩材ホッパ 6 脱硫・脱塩材ホッパ 7 除じん装置 8 誘引ファン 9 煙突 10a〜10c ブロア 11 排出コンベア 12 吸収塔 13 中和剤供給装置 14 隔壁 14a 隔壁の下部 15 3次空気ライン
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F23C 11/02 311

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼室内にカルシウム化合物を吹込むこ
    とにより排ガス中の硫黄と塩素を含む有害成分の低減を
    行うように構成した循環流動層燃焼炉において、前記燃
    焼室を出てカルシウム化合物を分離された排ガスから塩
    素化合物を吸収除去する湿式吸収塔を配設し、前記燃焼
    室を出た排ガスから分離された粒子が導かれる外部熱交
    換器と前記燃焼室との間に同外部熱交換器に形成される
    流動層のフリーボード部と同燃焼室との間を塞ぎ且つ下
    部を開口させた隔壁を設けると共に、同外部熱交換器の
    流動化に使用した空気を前記外部熱交換器から前記燃焼
    器の炉底部以外の位置へ供給する空気ラインを設けたこ
    とを特徴とする循環流動層燃焼炉。
JP09927893A 1993-04-26 1993-04-26 循環流動層燃焼炉 Expired - Lifetime JP3219537B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09927893A JP3219537B2 (ja) 1993-04-26 1993-04-26 循環流動層燃焼炉

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09927893A JP3219537B2 (ja) 1993-04-26 1993-04-26 循環流動層燃焼炉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06307609A JPH06307609A (ja) 1994-11-01
JP3219537B2 true JP3219537B2 (ja) 2001-10-15

Family

ID=14243204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09927893A Expired - Lifetime JP3219537B2 (ja) 1993-04-26 1993-04-26 循環流動層燃焼炉

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3219537B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182968A (ja) * 1997-09-08 1999-03-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Rdf焚き循環流動層炉
ITMI20072292A1 (it) * 2007-12-06 2009-06-07 Itea Spa Processo di combustione
JP5361449B2 (ja) * 2008-02-28 2013-12-04 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 循環型流動層炉、及び循環型流動層炉の運転方法
CN101813318B (zh) * 2010-04-27 2012-07-04 北京中科通用能源环保有限责任公司 循环流化床垃圾焚烧炉用防窜气方法、外置式过热装置
CN109395542B (zh) * 2018-12-20 2024-08-06 福建龙净脱硫脱硝工程有限公司 Cfb吸收塔及其排灰装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06307609A (ja) 1994-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3763830A (en) Apparatus for burning sulfur containing fuels
JP5361449B2 (ja) 循環型流動層炉、及び循環型流動層炉の運転方法
JPS59132400A (ja) 廃棄物の熱変換方法
KR970006969B1 (ko) 유동층 쓰레기 소각로
JP3009926B2 (ja) 煙道ガスの冷却及び浄化方法
US4372832A (en) Pollution control by spray dryer and electron beam treatment
JP3219537B2 (ja) 循環流動層燃焼炉
US6594553B1 (en) Process for enhancing the sulfur capture capability of an alkaline earth material
WO1997006889A1 (en) A method for reactivating sorbent to enable the reuse thereof
JPH09234333A (ja) 排ガスの乾式処理方法及び装置
JPS62186925A (ja) 排ガス処理方法
JPH0521609B2 (ja)
TWI391610B (zh) 循環型流體化床爐、具備循環型流體化床爐的處理系統、及循環型流體化床爐的運轉方法
JPH06210128A (ja) 乾式排煙脱硫方法
JP2003190763A (ja) 被処理物の処理システム及び処理方法
JP3354734B2 (ja) 循環流動層燃焼方法及びその装置
JPH0735322A (ja) 塩素含有廃棄物の焼却方法及び装置
FI130534B (en) PROCEDURE AND SYSTEM FOR REMOVING HARMFUL COMPOUNDS FROM A POWER PLANT
JPS6124606B2 (ja)
JPS6260159B2 (ja)
CN217604123U (zh) 一种热氧化炉
JPH06190400A (ja) 有機汚泥及び無機汚泥の併合処理方法並びに併合処理装置
JPH0783422A (ja) 流動層ごみ焼却炉における塩化水素の除去方法
JPH1130406A (ja) 流動床炉の燃焼方法
JPH04256416A (ja) 排ガスの処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010703

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070810

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080810

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080810

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090810

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090810

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100810

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110810

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120810

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130810

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term