JP3763656B2 - 循環流動床燃焼器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭等の固体燃料を高効率かつ低公害で燃焼してスチームを回収する流動床燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一番初めに開発されたバブリング型流動床燃焼器（ＦＢＣ）は、スチームを発生する伝熱管が燃焼の行われる流動層内に配置されるタイプであるが、媒体粒子の飛散防止と伝熱管の摩耗対策のため、流動化速度を低く抑える必要があった。このため、炉床負荷が大きく取れず、大容量化した時に大きな炉床面積を必要とした。また、層内伝熱管の腐食対策上、流動層内を還元雰囲気にできないため、ＮＯｘ低減に有効な２段燃焼法が行使できなかった。燃焼負荷を変えるため、各種の方法（層温制御、ベロシティーターンダウン、セルスランピング）が考案されたが、いずれの方法にも問題があった。負荷追従速度も３％／ｍｉｎ以下と遅かった。
【０００３】
バブリング型のこうした課題を解決し、より広範囲な燃料適性を有するものとして開発されたのが外部循環型流動床燃焼器（ＣＦＢＣ）で、ガス速度を媒体粒子の終端速度以上とすることにより粒子とガスの混合を活発化し、燃焼炉からガスと共に排出される大量の固形粒子（燃料供給量の４０〜１００倍）をサイクロンで捕集した後に炉に戻すタイプである。炉床負荷がバブリング型に比べ大きく取れるため、燃焼器がコンパクト化され、大容量化に有利である。しかも、燃焼効率が高く、脱硫脱硝効率に優れ、石灰石利用効率が大で、難燃焼性燃料や低品位燃料に適用でき、しかも燃料供給ポイントが少なくて済むという特長がある。石炭等の細破砕が必要で使用原料に一部制限があり、また低負荷運転に難点があるものの、石炭燃焼の主流になりつつある。
【０００４】
外部循環型流動床燃焼器をさらに改良したものとしては、燃焼炉下部に明確なバブリング流動層を有する中速循環型流動床燃焼器（サーコフルイド）がある。このバブリング流動層には伝熱管は配されない。なお、ここでバブリング流動層と濃厚流動層は同義語として用いている。
【０００５】
これに対し、バブリング型を活かす方向で開発されたのが内部循環型流動床燃焼器（ＩＣＦＢ）で、流動層を仕切壁で主燃焼室と熱回収室に区切って流動媒体を循環させ、伝熱管を酸化雰囲気の熱回収室に置いたものである。燃焼負荷を自在にコントロールでき、しかもＮＯｘ低減効果が大である等の特長を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
外部循環型流動床燃焼器（ＣＦＢＣ）は、循環粒子から熱回収するための外部熱交換器が無い場合と有る場合の二つのタイプに分けられる。外部熱交換器無しのタイプでは、循環粒子からの熱回収は全て燃焼室水冷壁と対流伝熱管で行う。燃焼負荷の変化は空塔速度と粒子濃度の関係を利用して調節するが、低負荷時に燃焼炉からの収熱が多すぎて排ガス温度が下がる欠点を有する。このため、燃焼炉への空気の配分比を変えて炉内温度を保とうとしている。これに対し、外部熱交換器有りのタイプは、低負荷時でも燃焼温度を一定に保てるため、脱硫脱硝の性能が落ちず高い燃焼効率が保てる。ただし、外部熱交換器があるため、設置面積が増えたり複雑な粒子ハンドリングが必要になったりする。
内部熱交換器を有する内部循環型流動床燃焼器（ＩＣＦＢ）は、燃焼負荷の変更には自在に対応できるが、本質的にはバブリング型流動層の範疇に入るため、大容量化した時に炉床の大型化が避けられなかった。
本発明は上述した外部循環型流動床燃焼器及び内部循環型流動床燃焼器の欠点を解消し、コンパクト性かつ制御性の優れた循環流動床燃焼器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】
本発明は上記課題を解決するために考案されたものであり、石炭等の固体燃料を燃焼するための上部と下部に異なる流動層を有する流動床燃焼器であって、該流動床燃焼器は、該下部に該上部よりも少ない速度の流動層を持ち、該下部の流動層内には媒体粒子を循環させて該媒体粒子の旋回流を形成し、該下部の流動層内で石炭等の固体燃料を空気比０．４程度で部分燃焼して可燃ガスを生成し、該上部の流動層の断面を該下部の流動層の断面よりも狭くし、該上部に５〜１０ｍ／ｓの空塔速度をもつ流動層を持ち、該上部の流動層にて該下部の流動層で生じた該可燃ガスを完全燃焼し、燃焼によって生じる燃焼排ガスを排出する燃焼排ガスラインを持ち、該燃焼器から排出される排ガスから媒体粒子を捕集して該流動層に戻す捕集装置、とからなることを特徴とする循環流動床燃焼器である。
また、前記下部の流動層の中央部に供給する流動化用空気の質量流量を、前記媒体粒子の最小流動化質量流量（Ｇｍｆ）の２〜６倍にするとともに、該下部の流動層の周辺部に供給する該流動化用空気の質量流量を該中央部に供給する該流動化用空気の質量流量の１．５〜３倍とすることにより、該中央部で下降し該周辺部で上昇する該媒体粒子の旋回流を形成することを特徴とする。
また、前記下部の流動層に流動化用空気が供給され、前記上部の流動層に二次空気が供給されることを特徴とする。
また、前記下部の流動層は、仕切壁で主燃焼部と熱回収部に区切られ、前記媒体粒子を該主燃焼部と該熱回収部の間を循環させることを特徴とする。
また、前記下部の流動層に、不燃物を排出する不燃物排出シュートを設けたことを特徴とする。
本発明の他の態様は、石炭等の固体燃料を流動床燃焼器を用いて燃焼する燃焼方法であって、該流動床燃焼器の下部の流動層を上部の流動層よりも少ない速度とするとともに、流動層内の媒体粒子を循環させて該媒体粒子の旋回流を形成し、該下部の流動層内で前記石炭等の固体燃料を空気比０．４程度で部分燃焼して可燃ガスを生成し、該上部の流動層の断面を該下部の流動層の断面よりも狭くすることにより該上部の流動層を５〜１０ｍ／ｓの空塔速度とするとともに該下部の流動層で生じた該可燃ガスを完全燃焼し、燃焼によって生じる燃焼排ガスを該流動床燃焼器から排出し、該燃焼器から排出される排ガスから媒体粒子を捕集し、該捕集した媒体粒子を該流動層に戻すことを特徴とする燃焼方法である。
【０００８】
本発明の特筆すべき特長は下記の項目である。
（１）媒体粒子からの熱回収を燃焼器下部の層内伝熱管と燃焼器水冷壁と対流伝熱管で行うため、外部熱交換器が不要になり、しかも外部循環型流動床燃焼器に匹敵する大きな炉床負荷を確保できる。このため、燃焼器を含めた燃焼設備全体がコンパクト化される。
なお、下記の特長は中速循環型流動床燃焼器と内部循環型流動床燃焼器に由来するものである。
（２）濃厚流動層の媒体粒子が大量の熱量を保有するため、瀝青炭、無煙炭、高灰分炭、褐炭、石油コークス等の幅広い固体燃料に適用可能である。高水分あるいは大粒径の燃料が投入されても、失火、過熱などの問題は起きない。
（３）空気、可燃ガス、チャー、媒体粒子が活発に混合し、しかも媒体粒子と未燃チャーは燃焼器と捕集装置の間を繰り返し循環するため、９９％以上の高い燃焼効率が得られる。捕集灰中の未燃炭素も５％以下に抑えられる。
（４）燃料の分散、混合に優れているため、燃料の供給ポイントは少なくて済む。これにより、燃料供給設備を簡素化できる。
（５）二段燃焼と低温燃焼により排ガス中のＮＯｘ低減が可能となる。ＳＯｘについても、低等量比の石灰石で高い脱硫効率が得られる。燃焼温度には脱硫に最適の８５０℃付近を選ぶことができる。これにより、ＮＯｘは１００ｐｐｍ（Ｏ2７％換算）以下、脱硫率はＣａ／Ｓモル比２で９０％以上が容易に達成できる。
（６）石炭と石灰石の粒度は、バブリング型並の粗さとすることができる。
（７）負荷変化率は５％／ｍｉｎが可能である。
（８）通常、３０〜１００％の広いターンダウン幅が得られる。
（９）内部熱交換器での燃焼負荷制御は、風量調節に基づく層内伝熱管の伝熱係数変化により自在にできる。
（１０）層内伝熱管は流動化状態が穏やかで酸化雰囲気の熱回収室に配置されるため、腐食摩耗を少なくできる。
（１１）低負荷運転時に内部熱交換器の収熱量を抑えれば、燃焼温度を一定に保つことができる。
（１２）濃厚流動層全域での旋回流と循環流が発生熱を良好に分散するため、アグロメ（塊状化）の発生を防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る循環流動床燃焼器の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は、中速循環型流動床燃焼器（サーコフルイド）と内部循環型流動床燃焼器が一体化した実施形態を示し、図４および図５は、外部循環型流動床燃焼器と内部循環型流動床燃焼器が一体化した実施形態を示す。
図１は、本発明の循環流動床燃焼器を組み込んだ燃焼システムのフローである。図にて、１は原炭バンカ、２は粉砕機、３は石灰石バンカ、４は循環流動床燃焼器、５は外部循環型流動床部、６は内部循環型流動床部、７は前部廃熱回収部、８はサイクロン集塵器、９は後部廃熱回収部、１０は空気予熱器、１１はバグフィルタ、１２は誘引送風機、２３は煙突、ａは石炭、ｂは石灰石、ｃは空気、ｄは捕集灰、ｅは循環粒子、ｆは燃焼排ガスである。
【００１０】
原炭バンカ１から切り出された石炭ａは、粉砕機２を用いて２５ｍｍ以下に粗破砕される。破砕された石炭ａは、３ｍｍ以下の石灰石ｂを添加後、循環流動床燃焼器４の下部の濃厚流動層に供給される。石炭ａは内部循環型流動床部６にて８５０℃で熱分解ガス化され、生成した可燃ガスとチャーは上部の外部循環型流動床部５にて８００〜９００℃で完全燃焼される。循環流動床燃焼器４から排出された排ガスｆと媒体粒子ｅは、過熱器からなる前部廃熱回収部７を通過し４００〜５００℃に降温する。続いて、サイクロン８に供給され排ガスｆに同伴する媒体粒子ｅはサイクロン８にて分離捕集される。未燃チャーを含む媒体粒子は、循環粒子ｅとして図示しないガスシール装置を介して、循環流動床燃焼器４の外部循環型流動床部５に循環返送される。この粒子循環量は石炭供給量の１０〜２０倍とする。従って、排ガスラインや粒子循環ラインの摩耗は最小限で済む。サイクロン８の使用温度が４００〜５００℃と低いため、サイクロン８や粒子循環系の配管や機器は耐火構造とする必要がない。粒子循環系におけるアグロメ生成もない。
【００１１】
一方、排ガスｆは節炭器（エコノマイザー）からなる後部廃熱回収部９に供給され２５０℃まで降温する。空気予熱器１０により１５０℃に下がった排ガスｆは、バグフィルタ１１で除塵した後に、誘引送風機１２を経て煙突２３から大気放出される。空気予熱器１０により１４０℃に予熱された空気ｃは、循環流動床燃焼器４の内部循環型流動床部６と外部循環型流動床部５に供給される。前部廃熱回収部７、後部廃熱回収部９、バグフィルタ１１からの捕集灰ｄは、コンベヤ等の搬送手段を用いて１カ所に集められた後に外部排出される。捕集灰中のカーボン濃度は５％以下である。
【００１２】
図２は、本発明による循環流動床燃焼器本体の断面を示す。図にて、１３は主燃焼室、１４は熱回収室、１５は仕切壁、１６は空気分散板、１７は中央部空気室、１８は周辺部空気室、１９は不燃物排出シュート、２０は排ガス出口、２１は張り出し部（ノーズ）である。ｃは空気であり、ｃ１は主燃焼室中央部流動化用空気、ｃ２は主燃焼室周辺部流動化用空気、ｃ３は熱回収室流動化用空気、ｃ４は二次燃焼用空気である。また、ｇは不燃物である。
【００１３】
図２に示すように、本発明による循環流動床燃焼器４は、下部が内部循環型流動床部６、上部が外部循環型流動床部５、壁面の大部分はメンブレン水冷壁となっている。内部循環型流動床部６には流動媒体である砂の濃厚流動層が形成されている。濃厚流動層内には垂直の仕切壁１５が設けられ、主燃焼室１３と熱回収室１４を区画している。流動化用空気を空気分散板１６を介して主燃焼室１３に供給する際に、周辺部空気室１８から吹き込む空気ｃ２の質量流量を中央部空気室１７から吹き込む空気ｃ１の質量流量（２〜６Ｇmf）の１．５〜３倍とすることにより、主燃焼室１３内に中央部では流動化しつつ下降し周辺部では流動化しつつ上昇する流動媒体の旋回流が形成される。ここで、Ｇmfは流動媒体である砂の最小流動化質量流量である。
【００１４】
この時、主燃焼室１３で流動化された流動媒体の一部が、仕切壁１５を越えて熱回収室１４へ入り、熱回収室１４の下方に供給された空気ｃ３（２Ｇmf程度）により流動化しつつ層内伝熱管２５の間を下降し、仕切壁１５の下を通過して主燃焼室１３に戻る循環流を形成する。この結果、主燃焼室１３で発生した熱は、熱回収室１４の層内伝熱管２５により効率的に吸収される。熱回収室１４における回収熱量は、空気ｃ３の流量の上げ下げにより容易にコントロールできる。空気分散板１６の外側には不燃物排出シュート１９が設けられ、粗大不燃物ｇが流動媒体に混じって排出される。
【００１５】
主燃焼室１３に供給された石炭ａは、下降流動層中で流動媒体や空気ｃ１と接触して熱分解ガス化され、可燃ガスとチャーを生成する。可燃ガスは流動層中を上昇する。一方、チャーは流動媒体と共に周辺部の上昇流動層に移動し、同じく空気ｃ２と接触して酸化される。チャーの一部は未燃のまま仕切壁１５を越えて熱回収室１４に入り、空気ｃ３と接触して燃焼する。熱回収室１４は酸化雰囲気となっているため、層内伝熱管２５の腐食は抑えられる。内部循環型流動床部６で供給される空気ｃ１〜ｃ３の総量は、空気比で０．４程度とされる。通常空気比０．８程度で運転される内部循環型流動床燃焼器の炉床負荷は１．８×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒであるが、本発明では空気比０．４程度の部分燃焼とするため、倍近い３．６×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒの炉床負荷を得ることができる。これは、外部循環型流動床燃焼器の炉床負荷である３．０×１０6〜４．０×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒに匹敵する大きさである。
【００１６】
図３は図２に示す循環流動床燃焼器の変形例を示す図である。本例においては、主燃焼室１３と熱回収室１４を区切る仕切壁１５は、内側に傾斜させるように配置することにより、主燃焼室内の流動媒体の旋回流を強めるようにしている。他の構成は図２に示す例と同様である。
【００１７】
図２および図３において、内部循環型流動床部６の濃厚流動層を飛び出した流動媒体、石灰石、チャー等の固形粒子と可燃ガスは、外部循環型流動床部５の高速（中速）流動層中へ入り、可燃ガスは側面から供給された二次燃焼用空気ｃ４と接触することにより、８００〜９００℃で完全燃焼される。外部循環型流動床部５におけるガスの空塔速度は４〜５ｍ／ｓｅｃとする。こうして二段燃焼が効果的に行われることにより、燃焼排ガスｆ中のＮＯｘの低減化が図られる。ここで、二次空気ｃ４の量は空気比にして１．０である。従って、燃焼器全体で供給される空気の量は空気比で１．４ということになる。ここで、二次空気は上下に２分割して供給する方が、脱ＮＯｘには効果的である。完全燃焼後の燃焼排ガスｆは、外部循環型流動床部５の上部に設けた排ガス出口２０から排出される。
なお、前部廃熱回収部７の機能を全て後部廃熱回収部９に移し、サイクロン８を高温タイプとすることも可能である。あるいは、前部廃熱回収部７の熱回収の機能を全て燃焼器の上部フリーボード部に移すことも可能であるが、燃焼器本体は高くなる。
【００１８】
図４は、本発明による別の循環流動床燃焼器を組み込んだ燃焼システムのフローである。
原炭バンカ１から切り出された石炭ａは、粉砕機２を用いて２５ｍｍ以下に粗破砕される。破砕された石炭ａは、３ｍｍ以下の石灰石ｂを添加後、循環流動床燃焼器４の下部の濃厚流動層に供給される。石炭ａは内部循環型流動床部６にて８５０℃で熱分解ガス化され、生成した可燃ガスとチャーは上部の外部循環型流動床部５にて８００〜９００℃で完全燃焼される。循環流動床燃焼器４から排出された排ガスｆと媒体粒子ｅはサイクロン８に供給され、ここで媒体粒子ｅのみが分離捕集される。未燃チャーを含む媒体粒子は、循環粒子ｅとして図示しないガスシール装置を介して、循環流動床燃焼器４の外部循環型流動床部５にて循環返送される。この粒子循環量は石炭供給量の４０〜１００倍とする。サイクロン８の使用温度は燃焼温度と同じであるため、サイクロン８や粒子循環系の配管や機器は耐火構造とする必要がある。
【００１９】
一方、排ガスｆは過熱器、節炭器（エコノマイザー）からなる廃熱回収部２２に供給され２５０℃に降温する。空気予熱器１０により１５０℃に下がった排ガスｆは、バグフィルタ１１で脱塵した後に、誘引送風機１２を経て煙突２３から大気放出される。空気予熱器１０により１４０℃に予熱された空気ｃは、循環流動床燃焼器４の内部循環型流動床部６と外部循環型流動床部５に供給される。廃熱回収部２２、バグフィルタ１１からの捕集灰ｄは、コンベヤ等の搬送手段を用いて１ヵ所に集められた後に排出される。捕集灰中のカーボン濃度は５％以下である。
【００２０】
図５は、本発明による別の循環流動床燃焼器本体の断面図を示す。
図に示すように、本発明による循環流動床燃焼器４は、下部が内部循環型流動床部６、上部が外部循環型流動床部５、壁面の大部分はメンブレン水冷壁になっている。内部循環型流動床部６には流動媒体である砂の濃厚流動層が形成されている。濃厚流動層内には垂直の仕切壁１５が設けられ、主燃焼室１３と熱回収室１４を区画している。主燃焼室１３に流動化用空気を空気分散板１６を介して供給する際に、周辺部空気室１８から吹き込む空気ｃ２を質量流量を、中央部空気室１７から吹き込む空気ｃ１の質量流量（２〜６Ｇmf）の１．５〜３倍とすることにより、主燃焼室１３内に中央部では流動化しつつ下降し、周辺部では流動化しつつ上昇する流動媒体の旋回流が形成される。この時、主燃焼室１３で流動化された流動媒体の一部が、仕切壁１５を越えて熱回収室１４へ入り、熱回収室１４の下方に供給された空気ｃ３（２Ｇmf程度）により流動化しつつ層内伝熱管２５の間を下降し、仕切壁１５の下を通過して主燃焼室１３に戻る循環流を形成する。この結果、主燃焼室１３で発生した熱は、熱回収室１４の層内伝熱管２５により効率的に吸収される。熱回収室１４における回収熱量は、空気ｃ３の流量の上げ下げにより容易にコントロールできる。空気分散板１６の外側には不燃物排出シュート１９が設けられ、粗大不燃物ｇが流動媒体に混じって排出される。
【００２１】
主燃焼室１３に供給された石炭ａは、下降流動層中で流動媒体や空気ｃ１と接触して熱分解ガス化され、可燃ガスとチャーを生成する。可燃ガスは流動層中を上昇する。一方、チャーは流動媒体と共に周辺部の上昇流動層に移動し、同じく空気ｃ２と接触して酸化される。チャーの一部は未燃のまま仕切壁１５を越えて熱回収室１４に入り、空気ｃ３と接触して燃焼する。熱回収室は酸化雰囲気となっているため、層内伝熱管の腐食は抑えられる。内部循環型流動床部６で供給される空気ｃ１〜ｃ３の総量は、空気比で０．４程度とされる。通常空気比０．８程度で運転される内部循環型流動床燃焼器の炉床負荷は１．８×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒであるが、本発明では空気比０．４程度の部分燃焼とするため、倍近い３．６×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒの炉床負荷が得られる。これは、外部循環型流動床燃焼器の炉床負荷である３．０×１０5 〜４．０×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒに匹敵する大きさである。
【００２２】
内部循環型流動床部６の濃厚流動層を飛び出した流動媒体、石灰石、チャー等の固形粒子と可燃ガスは、外部循環型流動床部５の高速流動層中へ入り、側面から供給された二次燃焼空気ｃ４と接触して、８００〜９００℃で完全燃焼される。外部循環型流動床部５におけるガスの空塔速度は５〜１０ｍ／ｓｅｃとされる。このため、燃焼器の上半部の断面はやや狭くしている。こうして二段燃焼が効果的に行われることにより、燃焼排ガスｆ中のＮＯｘの低減化が図られる。ここで、二次空気ｃ４の量は空気比にして１．０である。従って、燃焼器全体で供給される空気量は空気比で１．４ということになる。二次空気は上下に２分割して供給する方が、脱ＮＯｘには効果的である。完全燃焼後の燃焼排ガスｆは、外部循環型流動床部５の上部に設けられた排ガス出口２０から排出される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部循環型流動床燃焼器と内部循環型流動床燃焼器を上下に一体化して、媒体粒子からの熱回収を層内伝熱管で行うことにより、コンパクト性かつ制御性の優れた循環流動床燃焼器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の循環流動床燃焼器を組み込んだ燃焼システムのフロー図である。
【図２】本発明による循環流動床燃焼器本体の断面図である。
【図３】図２に示す循環流動床燃焼器本体の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の別の循環流動床燃焼器を組み込んだ燃焼システムのフロー図である。
【図５】本発明による別の循環流動床燃焼器本体の断面図である。
【符号の説明】
１ 原炭バンカ
２ 粉砕機
３ 石灰石バンカ
４ 循環流動床燃焼器
５ 外部循環型流動床部
６ 内部循環型流動床部
７ 前部廃熱回収部
８ サイクロン集塵器
９ 後部廃熱回収部
１０ 空気予熱器
１１ バグフィルタ
１２ 誘引送風機
１３ 主燃焼室
１４ 熱回収室
１５ 仕切壁
１６ 空気分散板
１７ 中央部空気室
１８ 周辺部空気室
１９ 不燃物排出シュート
２０ 排ガス出口
２１ 張り出し部
２２ 廃熱回収部
２３ 煙突
２５ 層内伝熱管
ａ 石炭
ｂ 石灰石
ｃ 空気
ｃ１ 主燃焼室中央部流動化用空気
ｃ２ 主燃焼室周辺部流動化用空気
ｃ３ 熱回収室流動化用空気
ｃ４ 二次空気
ｄ 捕集灰
ｅ 循環粒子
ｆ 燃焼排ガス
ｇ 不燃物
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭等の固体燃料を高効率かつ低公害で燃焼してスチームを回収する流動床燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一番初めに開発されたバブリング型流動床燃焼器（ＦＢＣ）は、スチームを発生する伝熱管が燃焼の行われる流動層内に配置されるタイプであるが、媒体粒子の飛散防止と伝熱管の摩耗対策のため、流動化速度を低く抑える必要があった。このため、炉床負荷が大きく取れず、大容量化した時に大きな炉床面積を必要とした。また、層内伝熱管の腐食対策上、流動層内を還元雰囲気にできないため、ＮＯｘ低減に有効な２段燃焼法が行使できなかった。燃焼負荷を変えるため、各種の方法（層温制御、ベロシティーターンダウン、セルスランピング）が考案されたが、いずれの方法にも問題があった。負荷追従速度も３％／ｍｉｎ以下と遅かった。
【０００３】
バブリング型のこうした課題を解決し、より広範囲な燃料適性を有するものとして開発されたのが外部循環型流動床燃焼器（ＣＦＢＣ）で、ガス速度を媒体粒子の終端速度以上とすることにより粒子とガスの混合を活発化し、燃焼炉からガスと共に排出される大量の固形粒子（燃料供給量の４０〜１００倍）をサイクロンで捕集した後に炉に戻すタイプである。炉床負荷がバブリング型に比べ大きく取れるため、燃焼器がコンパクト化され、大容量化に有利である。しかも、燃焼効率が高く、脱硫脱硝効率に優れ、石灰石利用効率が大で、難燃焼性燃料や低品位燃料に適用でき、しかも燃料供給ポイントが少なくて済むという特長がある。石炭等の細破砕が必要で使用原料に一部制限があり、また低負荷運転に難点があるものの、石炭燃焼の主流になりつつある。
【０００４】
外部循環型流動床燃焼器をさらに改良したものとしては、燃焼炉下部に明確なバブリング流動層を有する中速循環型流動床燃焼器（サーコフルイド）がある。このバブリング流動層には伝熱管は配されない。なお、ここでバブリング流動層と濃厚流動層は同義語として用いている。
【０００５】
これに対し、バブリング型を活かす方向で開発されたのが内部循環型流動床燃焼器（ＩＣＦＢ）で、流動層を仕切壁で主燃焼室と熱回収室に区切って流動媒体を循環させ、伝熱管を酸化雰囲気の熱回収室に置いたものである。燃焼負荷を自在にコントロールでき、しかもＮＯｘ低減効果が大である等の特長を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
外部循環型流動床燃焼器（ＣＦＢＣ）は、循環粒子から熱回収するための外部熱交換器が無い場合と有る場合の二つのタイプに分けられる。外部熱交換器無しのタイプでは、循環粒子からの熱回収は全て燃焼室水冷壁と対流伝熱管で行う。燃焼負荷の変化は空塔速度と粒子濃度の関係を利用して調節するが、低負荷時に燃焼炉からの収熱が多すぎて排ガス温度が下がる欠点を有する。このため、燃焼炉への空気の配分比を変えて炉内温度を保とうとしている。これに対し、外部熱交換器有りのタイプは、低負荷時でも燃焼温度を一定に保てるため、脱硫脱硝の性能が落ちず高い燃焼効率が保てる。ただし、外部熱交換器があるため、設置面積が増えたり複雑な粒子ハンドリングが必要になったりする。
内部熱交換器を有する内部循環型流動床燃焼器（ＩＣＦＢ）は、燃焼負荷の変更には自在に対応できるが、本質的にはバブリング型流動層の範疇に入るため、大容量化した時に炉床の大型化が避けられなかった。
本発明は上述した外部循環型流動床燃焼器及び内部循環型流動床燃焼器の欠点を解消し、コンパクト性かつ制御性の優れた循環流動床燃焼器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】
本発明は上記課題を解決するために考案されたものであり、石炭等の固体燃料を燃焼するための上部と下部に異なる流動層を有する流動床燃焼器であって、該流動床燃焼器は、該下部に該上部よりも少ない速度の流動層を持ち、該下部の流動層内には媒体粒子を循環させて該媒体粒子の旋回流を形成し、該下部の流動層内で石炭等の固体燃料を空気比０．４程度で部分燃焼して可燃ガスを生成し、該上部の流動層の断面を該下部の流動層の断面よりも狭くし、該上部に５〜１０ｍ／ｓの空塔速度をもつ流動層を持ち、該上部の流動層にて該下部の流動層で生じた該可燃ガスを完全燃焼し、燃焼によって生じる燃焼排ガスを排出する燃焼排ガスラインを持ち、該燃焼器から排出される排ガスから媒体粒子を捕集して該流動層に戻す捕集装置、とからなることを特徴とする循環流動床燃焼器である。
また、前記下部の流動層の中央部に供給する流動化用空気の質量流量を、前記媒体粒子の最小流動化質量流量（Ｇｍｆ）の２〜６倍にするとともに、該下部の流動層の周辺部に供給する該流動化用空気の質量流量を該中央部に供給する該流動化用空気の質量流量の１．５〜３倍とすることにより、該中央部で下降し該周辺部で上昇する該媒体粒子の旋回流を形成することを特徴とする。
また、前記下部の流動層に流動化用空気が供給され、前記上部の流動層に二次空気が供給されることを特徴とする。
また、前記下部の流動層は、仕切壁で主燃焼部と熱回収部に区切られ、前記媒体粒子を該主燃焼部と該熱回収部の間を循環させることを特徴とする。
また、前記下部の流動層に、不燃物を排出する不燃物排出シュートを設けたことを特徴とする。
本発明の他の態様は、石炭等の固体燃料を流動床燃焼器を用いて燃焼する燃焼方法であって、該流動床燃焼器の下部の流動層を上部の流動層よりも少ない速度とするとともに、流動層内の媒体粒子を循環させて該媒体粒子の旋回流を形成し、該下部の流動層内で前記石炭等の固体燃料を空気比０．４程度で部分燃焼して可燃ガスを生成し、該上部の流動層の断面を該下部の流動層の断面よりも狭くすることにより該上部の流動層を５〜１０ｍ／ｓの空塔速度とするとともに該下部の流動層で生じた該可燃ガスを完全燃焼し、燃焼によって生じる燃焼排ガスを該流動床燃焼器から排出し、該燃焼器から排出される排ガスから媒体粒子を捕集し、該捕集した媒体粒子を該流動層に戻すことを特徴とする燃焼方法である。
【０００８】
本発明の特筆すべき特長は下記の項目である。
（１）媒体粒子からの熱回収を燃焼器下部の層内伝熱管と燃焼器水冷壁と対流伝熱管で行うため、外部熱交換器が不要になり、しかも外部循環型流動床燃焼器に匹敵する大きな炉床負荷を確保できる。このため、燃焼器を含めた燃焼設備全体がコンパクト化される。
なお、下記の特長は中速循環型流動床燃焼器と内部循環型流動床燃焼器に由来するものである。
（２）濃厚流動層の媒体粒子が大量の熱量を保有するため、瀝青炭、無煙炭、高灰分炭、褐炭、石油コークス等の幅広い固体燃料に適用可能である。高水分あるいは大粒径の燃料が投入されても、失火、過熱などの問題は起きない。
（３）空気、可燃ガス、チャー、媒体粒子が活発に混合し、しかも媒体粒子と未燃チャーは燃焼器と捕集装置の間を繰り返し循環するため、９９％以上の高い燃焼効率が得られる。捕集灰中の未燃炭素も５％以下に抑えられる。
（４）燃料の分散、混合に優れているため、燃料の供給ポイントは少なくて済む。これにより、燃料供給設備を簡素化できる。
（５）二段燃焼と低温燃焼により排ガス中のＮＯｘ低減が可能となる。ＳＯｘについても、低等量比の石灰石で高い脱硫効率が得られる。燃焼温度には脱硫に最適の８５０℃付近を選ぶことができる。これにより、ＮＯｘは１００ｐｐｍ（Ｏ2７％換算）以下、脱硫率はＣａ／Ｓモル比２で９０％以上が容易に達成できる。
（６）石炭と石灰石の粒度は、バブリング型並の粗さとすることができる。
（７）負荷変化率は５％／ｍｉｎが可能である。
（８）通常、３０〜１００％の広いターンダウン幅が得られる。
（９）内部熱交換器での燃焼負荷制御は、風量調節に基づく層内伝熱管の伝熱係数変化により自在にできる。
（１０）層内伝熱管は流動化状態が穏やかで酸化雰囲気の熱回収室に配置されるため、腐食摩耗を少なくできる。
（１１）低負荷運転時に内部熱交換器の収熱量を抑えれば、燃焼温度を一定に保つことができる。
（１２）濃厚流動層全域での旋回流と循環流が発生熱を良好に分散するため、アグロメ（塊状化）の発生を防止できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る循環流動床燃焼器の実施形態を図面を参照して説明する。
図１および図２は、中速循環型流動床燃焼器（サーコフルイド）と内部循環型流動床燃焼器が一体化した実施形態を示し、図４および図５は、外部循環型流動床燃焼器と内部循環型流動床燃焼器が一体化した実施形態を示す。
図１は、本発明の循環流動床燃焼器を組み込んだ燃焼システムのフローである。図にて、１は原炭バンカ、２は粉砕機、３は石灰石バンカ、４は循環流動床燃焼器、５は外部循環型流動床部、６は内部循環型流動床部、７は前部廃熱回収部、８はサイクロン集塵器、９は後部廃熱回収部、１０は空気予熱器、１１はバグフィルタ、１２は誘引送風機、２３は煙突、ａは石炭、ｂは石灰石、ｃは空気、ｄは捕集灰、ｅは循環粒子、ｆは燃焼排ガスである。
【００１０】
原炭バンカ１から切り出された石炭ａは、粉砕機２を用いて２５ｍｍ以下に粗破砕される。破砕された石炭ａは、３ｍｍ以下の石灰石ｂを添加後、循環流動床燃焼器４の下部の濃厚流動層に供給される。石炭ａは内部循環型流動床部６にて８５０℃で熱分解ガス化され、生成した可燃ガスとチャーは上部の外部循環型流動床部５にて８００〜９００℃で完全燃焼される。循環流動床燃焼器４から排出された排ガスｆと媒体粒子ｅは、過熱器からなる前部廃熱回収部７を通過し４００〜５００℃に降温する。続いて、サイクロン８に供給され排ガスｆに同伴する媒体粒子ｅはサイクロン８にて分離捕集される。未燃チャーを含む媒体粒子は、循環粒子ｅとして図示しないガスシール装置を介して、循環流動床燃焼器４の外部循環型流動床部５に循環返送される。この粒子循環量は石炭供給量の１０〜２０倍とする。従って、排ガスラインや粒子循環ラインの摩耗は最小限で済む。サイクロン８の使用温度が４００〜５００℃と低いため、サイクロン８や粒子循環系の配管や機器は耐火構造とする必要がない。粒子循環系におけるアグロメ生成もない。
【００１１】
一方、排ガスｆは節炭器（エコノマイザー）からなる後部廃熱回収部９に供給され２５０℃まで降温する。空気予熱器１０により１５０℃に下がった排ガスｆは、バグフィルタ１１で除塵した後に、誘引送風機１２を経て煙突２３から大気放出される。空気予熱器１０により１４０℃に予熱された空気ｃは、循環流動床燃焼器４の内部循環型流動床部６と外部循環型流動床部５に供給される。前部廃熱回収部７、後部廃熱回収部９、バグフィルタ１１からの捕集灰ｄは、コンベヤ等の搬送手段を用いて１カ所に集められた後に外部排出される。捕集灰中のカーボン濃度は５％以下である。
【００１２】
図２は、本発明による循環流動床燃焼器本体の断面を示す。図にて、１３は主燃焼室、１４は熱回収室、１５は仕切壁、１６は空気分散板、１７は中央部空気室、１８は周辺部空気室、１９は不燃物排出シュート、２０は排ガス出口、２１は張り出し部（ノーズ）である。ｃは空気であり、ｃ１は主燃焼室中央部流動化用空気、ｃ２は主燃焼室周辺部流動化用空気、ｃ３は熱回収室流動化用空気、ｃ４は二次燃焼用空気である。また、ｇは不燃物である。
【００１３】
図２に示すように、本発明による循環流動床燃焼器４は、下部が内部循環型流動床部６、上部が外部循環型流動床部５、壁面の大部分はメンブレン水冷壁となっている。内部循環型流動床部６には流動媒体である砂の濃厚流動層が形成されている。濃厚流動層内には垂直の仕切壁１５が設けられ、主燃焼室１３と熱回収室１４を区画している。流動化用空気を空気分散板１６を介して主燃焼室１３に供給する際に、周辺部空気室１８から吹き込む空気ｃ２の質量流量を中央部空気室１７から吹き込む空気ｃ１の質量流量（２〜６Ｇmf）の１．５〜３倍とすることにより、主燃焼室１３内に中央部では流動化しつつ下降し周辺部では流動化しつつ上昇する流動媒体の旋回流が形成される。ここで、Ｇmfは流動媒体である砂の最小流動化質量流量である。
【００１４】
この時、主燃焼室１３で流動化された流動媒体の一部が、仕切壁１５を越えて熱回収室１４へ入り、熱回収室１４の下方に供給された空気ｃ３（２Ｇmf程度）により流動化しつつ層内伝熱管２５の間を下降し、仕切壁１５の下を通過して主燃焼室１３に戻る循環流を形成する。この結果、主燃焼室１３で発生した熱は、熱回収室１４の層内伝熱管２５により効率的に吸収される。熱回収室１４における回収熱量は、空気ｃ３の流量の上げ下げにより容易にコントロールできる。空気分散板１６の外側には不燃物排出シュート１９が設けられ、粗大不燃物ｇが流動媒体に混じって排出される。
【００１５】
主燃焼室１３に供給された石炭ａは、下降流動層中で流動媒体や空気ｃ１と接触して熱分解ガス化され、可燃ガスとチャーを生成する。可燃ガスは流動層中を上昇する。一方、チャーは流動媒体と共に周辺部の上昇流動層に移動し、同じく空気ｃ２と接触して酸化される。チャーの一部は未燃のまま仕切壁１５を越えて熱回収室１４に入り、空気ｃ３と接触して燃焼する。熱回収室１４は酸化雰囲気となっているため、層内伝熱管２５の腐食は抑えられる。内部循環型流動床部６で供給される空気ｃ１〜ｃ３の総量は、空気比で０．４程度とされる。通常空気比０．８程度で運転される内部循環型流動床燃焼器の炉床負荷は１．８×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒであるが、本発明では空気比０．４程度の部分燃焼とするため、倍近い３．６×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒの炉床負荷を得ることができる。これは、外部循環型流動床燃焼器の炉床負荷である３．０×１０6〜４．０×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒに匹敵する大きさである。
【００１６】
図３は図２に示す循環流動床燃焼器の変形例を示す図である。本例においては、主燃焼室１３と熱回収室１４を区切る仕切壁１５は、内側に傾斜させるように配置することにより、主燃焼室内の流動媒体の旋回流を強めるようにしている。他の構成は図２に示す例と同様である。
【００１７】
図２および図３において、内部循環型流動床部６の濃厚流動層を飛び出した流動媒体、石灰石、チャー等の固形粒子と可燃ガスは、外部循環型流動床部５の高速（中速）流動層中へ入り、可燃ガスは側面から供給された二次燃焼用空気ｃ４と接触することにより、８００〜９００℃で完全燃焼される。外部循環型流動床部５におけるガスの空塔速度は４〜５ｍ／ｓｅｃとする。こうして二段燃焼が効果的に行われることにより、燃焼排ガスｆ中のＮＯｘの低減化が図られる。ここで、二次空気ｃ４の量は空気比にして１．０である。従って、燃焼器全体で供給される空気の量は空気比で１．４ということになる。ここで、二次空気は上下に２分割して供給する方が、脱ＮＯｘには効果的である。完全燃焼後の燃焼排ガスｆは、外部循環型流動床部５の上部に設けた排ガス出口２０から排出される。
なお、前部廃熱回収部７の機能を全て後部廃熱回収部９に移し、サイクロン８を高温タイプとすることも可能である。あるいは、前部廃熱回収部７の熱回収の機能を全て燃焼器の上部フリーボード部に移すことも可能であるが、燃焼器本体は高くなる。
【００１８】
図４は、本発明による別の循環流動床燃焼器を組み込んだ燃焼システムのフローである。
原炭バンカ１から切り出された石炭ａは、粉砕機２を用いて２５ｍｍ以下に粗破砕される。破砕された石炭ａは、３ｍｍ以下の石灰石ｂを添加後、循環流動床燃焼器４の下部の濃厚流動層に供給される。石炭ａは内部循環型流動床部６にて８５０℃で熱分解ガス化され、生成した可燃ガスとチャーは上部の外部循環型流動床部５にて８００〜９００℃で完全燃焼される。循環流動床燃焼器４から排出された排ガスｆと媒体粒子ｅはサイクロン８に供給され、ここで媒体粒子ｅのみが分離捕集される。未燃チャーを含む媒体粒子は、循環粒子ｅとして図示しないガスシール装置を介して、循環流動床燃焼器４の外部循環型流動床部５にて循環返送される。この粒子循環量は石炭供給量の４０〜１００倍とする。サイクロン８の使用温度は燃焼温度と同じであるため、サイクロン８や粒子循環系の配管や機器は耐火構造とする必要がある。
【００１９】
一方、排ガスｆは過熱器、節炭器（エコノマイザー）からなる廃熱回収部２２に供給され２５０℃に降温する。空気予熱器１０により１５０℃に下がった排ガスｆは、バグフィルタ１１で脱塵した後に、誘引送風機１２を経て煙突２３から大気放出される。空気予熱器１０により１４０℃に予熱された空気ｃは、循環流動床燃焼器４の内部循環型流動床部６と外部循環型流動床部５に供給される。廃熱回収部２２、バグフィルタ１１からの捕集灰ｄは、コンベヤ等の搬送手段を用いて１ヵ所に集められた後に排出される。捕集灰中のカーボン濃度は５％以下である。
【００２０】
図５は、本発明による別の循環流動床燃焼器本体の断面図を示す。
図に示すように、本発明による循環流動床燃焼器４は、下部が内部循環型流動床部６、上部が外部循環型流動床部５、壁面の大部分はメンブレン水冷壁になっている。内部循環型流動床部６には流動媒体である砂の濃厚流動層が形成されている。濃厚流動層内には垂直の仕切壁１５が設けられ、主燃焼室１３と熱回収室１４を区画している。主燃焼室１３に流動化用空気を空気分散板１６を介して供給する際に、周辺部空気室１８から吹き込む空気ｃ２を質量流量を、中央部空気室１７から吹き込む空気ｃ１の質量流量（２〜６Ｇmf）の１．５〜３倍とすることにより、主燃焼室１３内に中央部では流動化しつつ下降し、周辺部では流動化しつつ上昇する流動媒体の旋回流が形成される。この時、主燃焼室１３で流動化された流動媒体の一部が、仕切壁１５を越えて熱回収室１４へ入り、熱回収室１４の下方に供給された空気ｃ３（２Ｇmf程度）により流動化しつつ層内伝熱管２５の間を下降し、仕切壁１５の下を通過して主燃焼室１３に戻る循環流を形成する。この結果、主燃焼室１３で発生した熱は、熱回収室１４の層内伝熱管２５により効率的に吸収される。熱回収室１４における回収熱量は、空気ｃ３の流量の上げ下げにより容易にコントロールできる。空気分散板１６の外側には不燃物排出シュート１９が設けられ、粗大不燃物ｇが流動媒体に混じって排出される。
【００２１】
主燃焼室１３に供給された石炭ａは、下降流動層中で流動媒体や空気ｃ１と接触して熱分解ガス化され、可燃ガスとチャーを生成する。可燃ガスは流動層中を上昇する。一方、チャーは流動媒体と共に周辺部の上昇流動層に移動し、同じく空気ｃ２と接触して酸化される。チャーの一部は未燃のまま仕切壁１５を越えて熱回収室１４に入り、空気ｃ３と接触して燃焼する。熱回収室は酸化雰囲気となっているため、層内伝熱管の腐食は抑えられる。内部循環型流動床部６で供給される空気ｃ１〜ｃ３の総量は、空気比で０．４程度とされる。通常空気比０．８程度で運転される内部循環型流動床燃焼器の炉床負荷は１．８×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒであるが、本発明では空気比０．４程度の部分燃焼とするため、倍近い３．６×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒの炉床負荷が得られる。これは、外部循環型流動床燃焼器の炉床負荷である３．０×１０5 〜４．０×１０6ｋｃａｌ／ｍ2・ｈｒに匹敵する大きさである。
【００２２】
内部循環型流動床部６の濃厚流動層を飛び出した流動媒体、石灰石、チャー等の固形粒子と可燃ガスは、外部循環型流動床部５の高速流動層中へ入り、側面から供給された二次燃焼空気ｃ４と接触して、８００〜９００℃で完全燃焼される。外部循環型流動床部５におけるガスの空塔速度は５〜１０ｍ／ｓｅｃとされる。このため、燃焼器の上半部の断面はやや狭くしている。こうして二段燃焼が効果的に行われることにより、燃焼排ガスｆ中のＮＯｘの低減化が図られる。ここで、二次空気ｃ４の量は空気比にして１．０である。従って、燃焼器全体で供給される空気量は空気比で１．４ということになる。二次空気は上下に２分割して供給する方が、脱ＮＯｘには効果的である。完全燃焼後の燃焼排ガスｆは、外部循環型流動床部５の上部に設けられた排ガス出口２０から排出される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部循環型流動床燃焼器と内部循環型流動床燃焼器を上下に一体化して、媒体粒子からの熱回収を層内伝熱管で行うことにより、コンパクト性かつ制御性の優れた循環流動床燃焼器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の循環流動床燃焼器を組み込んだ燃焼システムのフロー図である。
【図２】本発明による循環流動床燃焼器本体の断面図である。
【図３】図２に示す循環流動床燃焼器本体の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の別の循環流動床燃焼器を組み込んだ燃焼システムのフロー図である。
【図５】本発明による別の循環流動床燃焼器本体の断面図である。
【符号の説明】
１ 原炭バンカ
２ 粉砕機
３ 石灰石バンカ
４ 循環流動床燃焼器
５ 外部循環型流動床部
６ 内部循環型流動床部
７ 前部廃熱回収部
８ サイクロン集塵器
９ 後部廃熱回収部
１０ 空気予熱器
１１ バグフィルタ
１２ 誘引送風機
１３ 主燃焼室
１４ 熱回収室
１５ 仕切壁
１６ 空気分散板
１７ 中央部空気室
１８ 周辺部空気室
１９ 不燃物排出シュート
２０ 排ガス出口
２１ 張り出し部
２２ 廃熱回収部
２３ 煙突
２５ 層内伝熱管
ａ 石炭
ｂ 石灰石
ｃ 空気
ｃ１ 主燃焼室中央部流動化用空気
ｃ２ 主燃焼室周辺部流動化用空気
ｃ３ 熱回収室流動化用空気
ｃ４ 二次空気
ｄ 捕集灰
ｅ 循環粒子
ｆ 燃焼排ガス
ｇ 不燃物
Claims (6)
- 石炭等の固体燃料を燃焼するための上部と下部に異なる流動層を有する流動床燃焼器であって、
該流動床燃焼器は、
該下部に該上部よりも少ない速度の流動層を持ち、該下部の流動層内には媒体粒子を循環させて該媒体粒子の旋回流を形成し、該下部の流動層内で石炭等の固体燃料を空気比０．４程度で部分燃焼して可燃ガスを生成し、
該上部の流動層の断面を該下部の流動層の断面よりも狭くし、
該上部に５〜１０ｍ／ｓの空塔速度をもつ流動層を持ち、該上部の流動層にて該下部の流動層で生じた該可燃ガスを完全燃焼し、
燃焼によって生じる燃焼排ガスを排出する燃焼排ガスラインを持ち、
該燃焼器から排出される排ガスから媒体粒子を捕集して該流動層に戻す捕集装置、とからなることを特徴とする循環流動床燃焼器。 - 前記下部の流動層の中央部に供給する流動化用空気の質量流量を、前記媒体粒子の最小流動化質量流量（Ｇｍｆ）の２〜６倍にするとともに、該下部の流動層の周辺部に供給する該流動化用空気の質量流量を該中央部に供給する該流動化用空気の質量流量の１．５〜３倍とすることにより、該中央部で下降し該周辺部で上昇する該媒体粒子の旋回流を形成することを特徴とする請求項１記載の燃焼器。
- 前記下部の流動層に流動化用空気が供給され、前記上部の流動層に二次空気が供給されることを特徴とする請求項１記載の燃焼器。
- 前記下部の流動層は、仕切壁で主燃焼部と熱回収部に区切られ、前記媒体粒子を該主燃焼部と該熱回収部の間を循環させることを特徴とする請求項１記載の燃焼器。
- 前記下部の流動層に、不燃物を排出する不燃物排出シュートを設けたことを特徴とする請求項１記載の燃焼器。
- 石炭等の固体燃料を流動床燃焼器を用いて燃焼する燃焼方法であって、
該流動床燃焼器の下部の流動層を上部の流動層よりも少ない速度とするとともに、流動層内の媒体粒子を循環させて該媒体粒子の旋回流を形成し、該下部の流動層内で前記石炭等の固体燃料を空気比０．４程度で部分燃焼して可燃ガスを生成し、
該上部の流動層の断面を該下部の流動層の断面よりも狭くすることにより該上部の流動層を５〜１０ｍ／ｓの空塔速度とするとともに該下部の流動層で生じた該可燃ガスを完全燃焼し、
燃焼によって生じる燃焼排ガスを該流動床燃焼器から排出し、
該燃焼器から排出される排ガスから媒体粒子を捕集し、
該捕集した媒体粒子を該流動層に戻すことを特徴とする燃焼方法。
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