JP3621811B2 - 石炭焚き流動床ボイラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱硫材及び流動材として石灰石を用いる石炭焚き流動床ボイラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
脱硫材として石灰石を用いる石炭焚き流動床ボイラの従来の例を図２に示してある。図２において１は石炭供給ホッパ、２は石灰石供給ホッパ、３は流動床ボイラである。流動床ボイラ３には伝熱管５が導入されている。
７は脱塵装置、８は灰ホッパ、９は炉底灰ホッパを示している。
【０００３】
このように構成された図２の石炭焚き流動床ボイラにおいて、石炭供給ホッパ１内の石炭及び、石灰石供給ホッパ２内の石灰石を流動床ボイラ３内に投入し、ボイラ下部に設けた空気管１０から供給された空気により流動層４を形成させながら石炭を燃焼させ、伝熱管５内の水を加熱する。
【０００４】
流動層４内で、石炭が燃焼するときに人体に有害なガス状の硫黄酸化物（ＳＯｘ）が発生する。然し流動層４内に投入された石灰石と前記ガス状の硫黄酸化物が反応し安定した固形物である石膏（ＣａＳＯ４ ）になる。
この時の反応式はまず石灰石（ＣａＣＯ３ ）が高温で、カルシネーションし、（１）式に示すように生石灰（ＣａＯ）と炭酸ガス（ＣＯ２ ）に分解する。
【０００５】
次に石炭燃焼時に発生する硫黄酸化物と前記生石灰が反応し、石膏（ＣａＳＯ４ ）となる、その代表的な関係式を（２）式に示す。脱硫剤として必要な石灰石の量は理論的にはカルシュウムと硫黄のモル比（Ｃａ／Ｓ）が１（Ｃａ／Ｓ＝１）であればよい。
【０００６】
【化１】
【０００７】
以上のように流動層４内に投入される石灰石は脱硫材と流動材の役目を持つが、この石灰石がカルシネーションして、石灰石（ＣａＣＯ３ ）が生石灰（ＣａＯ）になるときには、炭酸ガスが飛び粒子の質量が減少すると同時に粒子が粉破して粒子径が非常に小さくなる。
流動層から出た燃焼ガスは脱塵装置７で灰を除塵され、除塵された灰は灰ホッパ８に回収される。
また流動床ボイラ内の流動層の高さを適正値に保つために流動材の一部は炉底灰ホッパ９に排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示した従来の石炭焚き流動床ボイラには次のような問題点があった。まず、石灰石はカルシネーションして微粉化して流動層から飛び出すために、層高が減少する。この為に層高を維持すべく石灰石の投入量を増やす必要が生じるが、石灰石使用量が多くなると運転コストが高くなる。
更に上記粉破した生石灰（ＣａＯ）により、フライアッシュ量が増加し、灰処理コストも高くなる。
【０００９】
本発明は、流動層の層高制御が容易で、かつ、脱硫用石灰石の添加量を節減可能な石炭焚き流動床ボイラ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、石炭焚き流動床ボイラにおける前記課題を解決するため、石炭と石灰石に加え、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を流動床ボイラ内に投入し流動層を形成させて石炭を燃焼するように構成した石炭焚き流動床ボイラを提供する。
【００１１】
本発明による石炭焚き流動床ボイラにおいて流動層ボイラ内に投入する酸化マグネシウムの量は、石灰石、酸化マグネシウムからなる流動材に占める酸化マグネシウムの割合が５〜２０％になるように保持するのが好ましい。
【００１２】
本発明の石炭焚き流動床ボイラにあっては、流動層内で石炭が燃焼されて流動材である酸化マグネシウムを加熱する。加熱された酸化マグネシウムは伝熱管との熱交換媒体として働く。
【００１３】
酸化マグネシウムは化学的に安定していて流動層燃焼雰囲気で破砕されることもなく流動層から飛び出すことも殆んどなく、流動層の層高制御が容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による石炭焚き流動床ボイラについて図１に示した実施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施の形態において、図２に示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してある。
【００１５】
図１において６は酸化マグネシウム供給ホッパを示し、この酸化マグネシウム供給ホッパ６からの酸化マグネシウムは石炭供給ホッパ１からの石炭、石灰石供給ホッパ２からの石灰石とともに流動床ボイラ３へ投入されるように構成されている。
【００１６】
その他の部分の構成は図２に示した従来の石炭焚き流動床ボイラの構成と実質同じでありそれらについての説明は省略する。
【００１７】
以上の構成をもつ図１の石炭焚き流動床ボイラでは、石炭供給ホッパ１からの石炭、石灰石供給ホッパ２からの石灰石、酸化マグネシウム供給ホッパ６からの酸化マグネシウムが流動床ボイラ３内へ投入され流動層４を形成する。
【００１８】
流動層４内で石炭を燃焼させることにより流動材である酸化マグネシウムが加熱され伝熱管５を介して管内の水を加熱する。
流動層４内では、石灰石が石炭燃焼時に生成する硫黄酸化物と化学反応し脱硫（石膏化）作用を行う。
【００１９】
このように流動層４内で酸化マグネシウムは流動層４を形成する流動材の役と、伝熱管５を加熱する媒体の役割を行う。
【００２０】
なお、石灰石、酸化マグネシウムからなる流動材に占める酸化マグネシウムの割合は、炉底からの取出しと若干の飛散を考慮し、５〜２０％になるように制御する。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による石炭焚き流動床ボイラでは、石炭と石灰石に加え、酸化マグネシウムを流動層ボイラ内に投入し流動層を形成させて石炭を燃焼するように構成したもので、これによれば次のように種々の効果を奏することができる。
【００２２】
１）酸化マグネシウムは化学的に安定しており、流動床ボイラに投入された酸化マグネシウムは高温流動層燃焼雰囲気で粉破する事がないために流動層から飛び出すこともなく、適正な熱交換に必要な層高を維持する事が容易になる。
【００２３】
２）石灰石は酸化マグネシウムと共に流動床ボイラ内に投入されるため、投入される石灰石は脱硫反応に必要な最少量だけでよく、層高を維持するために用いる量が節減できる。
【００２４】
３）従来は多量投入された石灰石がカルシネーションして、脱硫反応に寄与しないまま流動層から飛び出していたが、酸化マグネシウムを用いる分だけその飛び出し量が減るのでこの量に見合う分の灰処理量が減少する。
【００２５】
４）酸化マグネシウムは、硬度が小さいために流動床ボイラ内に投入されても伝熱管の摩耗が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による石炭焚き流動床ボイラの構成を示す説明図。
【図２】従来の石炭焚き流動床ボイラの構成を示す説明図。
【符号の説明】
１ 石炭供給ホッパ
２ 石灰石供給ホッパ
３ 流動床ボイラ
４ 流動層
５ 伝熱管
６ 酸化マグネシウム供給ホッパ
７ 脱塵装置
８ 灰ホッパ
９ 炉底灰ホッパ
１０ 空気管
【発明の属する技術分野】
本発明は、脱硫材及び流動材として石灰石を用いる石炭焚き流動床ボイラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
脱硫材として石灰石を用いる石炭焚き流動床ボイラの従来の例を図２に示してある。図２において１は石炭供給ホッパ、２は石灰石供給ホッパ、３は流動床ボイラである。流動床ボイラ３には伝熱管５が導入されている。
７は脱塵装置、８は灰ホッパ、９は炉底灰ホッパを示している。
【０００３】
このように構成された図２の石炭焚き流動床ボイラにおいて、石炭供給ホッパ１内の石炭及び、石灰石供給ホッパ２内の石灰石を流動床ボイラ３内に投入し、ボイラ下部に設けた空気管１０から供給された空気により流動層４を形成させながら石炭を燃焼させ、伝熱管５内の水を加熱する。
【０００４】
流動層４内で、石炭が燃焼するときに人体に有害なガス状の硫黄酸化物（ＳＯｘ）が発生する。然し流動層４内に投入された石灰石と前記ガス状の硫黄酸化物が反応し安定した固形物である石膏（ＣａＳＯ４ ）になる。
この時の反応式はまず石灰石（ＣａＣＯ３ ）が高温で、カルシネーションし、（１）式に示すように生石灰（ＣａＯ）と炭酸ガス（ＣＯ２ ）に分解する。
【０００５】
次に石炭燃焼時に発生する硫黄酸化物と前記生石灰が反応し、石膏（ＣａＳＯ４ ）となる、その代表的な関係式を（２）式に示す。脱硫剤として必要な石灰石の量は理論的にはカルシュウムと硫黄のモル比（Ｃａ／Ｓ）が１（Ｃａ／Ｓ＝１）であればよい。
【０００６】
【化１】
以上のように流動層４内に投入される石灰石は脱硫材と流動材の役目を持つが、この石灰石がカルシネーションして、石灰石（ＣａＣＯ３ ）が生石灰（ＣａＯ）になるときには、炭酸ガスが飛び粒子の質量が減少すると同時に粒子が粉破して粒子径が非常に小さくなる。
流動層から出た燃焼ガスは脱塵装置７で灰を除塵され、除塵された灰は灰ホッパ８に回収される。
また流動床ボイラ内の流動層の高さを適正値に保つために流動材の一部は炉底灰ホッパ９に排出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示した従来の石炭焚き流動床ボイラには次のような問題点があった。まず、石灰石はカルシネーションして微粉化して流動層から飛び出すために、層高が減少する。この為に層高を維持すべく石灰石の投入量を増やす必要が生じるが、石灰石使用量が多くなると運転コストが高くなる。
更に上記粉破した生石灰（ＣａＯ）により、フライアッシュ量が増加し、灰処理コストも高くなる。
【０００９】
本発明は、流動層の層高制御が容易で、かつ、脱硫用石灰石の添加量を節減可能な石炭焚き流動床ボイラ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、石炭焚き流動床ボイラにおける前記課題を解決するため、石炭と石灰石に加え、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を流動床ボイラ内に投入し流動層を形成させて石炭を燃焼するように構成した石炭焚き流動床ボイラを提供する。
【００１１】
本発明による石炭焚き流動床ボイラにおいて流動層ボイラ内に投入する酸化マグネシウムの量は、石灰石、酸化マグネシウムからなる流動材に占める酸化マグネシウムの割合が５〜２０％になるように保持するのが好ましい。
【００１２】
本発明の石炭焚き流動床ボイラにあっては、流動層内で石炭が燃焼されて流動材である酸化マグネシウムを加熱する。加熱された酸化マグネシウムは伝熱管との熱交換媒体として働く。
【００１３】
酸化マグネシウムは化学的に安定していて流動層燃焼雰囲気で破砕されることもなく流動層から飛び出すことも殆んどなく、流動層の層高制御が容易になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による石炭焚き流動床ボイラについて図１に示した実施の形態に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施の形態において、図２に示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にするため同じ符号を付してある。
【００１５】
図１において６は酸化マグネシウム供給ホッパを示し、この酸化マグネシウム供給ホッパ６からの酸化マグネシウムは石炭供給ホッパ１からの石炭、石灰石供給ホッパ２からの石灰石とともに流動床ボイラ３へ投入されるように構成されている。
【００１６】
その他の部分の構成は図２に示した従来の石炭焚き流動床ボイラの構成と実質同じでありそれらについての説明は省略する。
【００１７】
以上の構成をもつ図１の石炭焚き流動床ボイラでは、石炭供給ホッパ１からの石炭、石灰石供給ホッパ２からの石灰石、酸化マグネシウム供給ホッパ６からの酸化マグネシウムが流動床ボイラ３内へ投入され流動層４を形成する。
【００１８】
流動層４内で石炭を燃焼させることにより流動材である酸化マグネシウムが加熱され伝熱管５を介して管内の水を加熱する。
流動層４内では、石灰石が石炭燃焼時に生成する硫黄酸化物と化学反応し脱硫（石膏化）作用を行う。
【００１９】
このように流動層４内で酸化マグネシウムは流動層４を形成する流動材の役と、伝熱管５を加熱する媒体の役割を行う。
【００２０】
なお、石灰石、酸化マグネシウムからなる流動材に占める酸化マグネシウムの割合は、炉底からの取出しと若干の飛散を考慮し、５〜２０％になるように制御する。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による石炭焚き流動床ボイラでは、石炭と石灰石に加え、酸化マグネシウムを流動層ボイラ内に投入し流動層を形成させて石炭を燃焼するように構成したもので、これによれば次のように種々の効果を奏することができる。
【００２２】
１）酸化マグネシウムは化学的に安定しており、流動床ボイラに投入された酸化マグネシウムは高温流動層燃焼雰囲気で粉破する事がないために流動層から飛び出すこともなく、適正な熱交換に必要な層高を維持する事が容易になる。
【００２３】
２）石灰石は酸化マグネシウムと共に流動床ボイラ内に投入されるため、投入される石灰石は脱硫反応に必要な最少量だけでよく、層高を維持するために用いる量が節減できる。
【００２４】
３）従来は多量投入された石灰石がカルシネーションして、脱硫反応に寄与しないまま流動層から飛び出していたが、酸化マグネシウムを用いる分だけその飛び出し量が減るのでこの量に見合う分の灰処理量が減少する。
【００２５】
４）酸化マグネシウムは、硬度が小さいために流動床ボイラ内に投入されても伝熱管の摩耗が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による石炭焚き流動床ボイラの構成を示す説明図。
【図２】従来の石炭焚き流動床ボイラの構成を示す説明図。
【符号の説明】
１ 石炭供給ホッパ
２ 石灰石供給ホッパ
３ 流動床ボイラ
４ 流動層
５ 伝熱管
６ 酸化マグネシウム供給ホッパ
７ 脱塵装置
８ 灰ホッパ
９ 炉底灰ホッパ
１０ 空気管
Claims (1)
- 石炭焚き流動床ボイラにおいて、石炭と石灰石に加え、酸化マグネシウムを流動床ボイラ内に投入し流動層を形成させて石炭を燃焼するように構成したことを特徴とする石炭焚き流動床ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20895297A JP3621811B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 石炭焚き流動床ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20895297A JP3621811B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 石炭焚き流動床ボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151313A JPH1151313A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3621811B2 true JP3621811B2 (ja) | 2005-02-16 |
Family
ID=16564871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20895297A Expired - Fee Related JP3621811B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 石炭焚き流動床ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3621811B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP20895297A patent/JP3621811B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1151313A (ja) | 1999-02-26 |
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