JP3829434B2

JP3829434B2 - 加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置

Info

Publication number: JP3829434B2
Application number: JP27114397A
Authority: JP
Inventors: 宏康大橋
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2017-10-03
Also published as: JPH11108310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
加圧流動層ボイラの一例を図５によって説明すると、内部が加圧雰囲気になっている圧力容器１の中に流動層ボイラ本体２が設けられており、流動層ボイラ本体２内の下部には複数本の散気管３が配設されており、該散気管３は、圧力容器１内の加圧空気４を、途中に後述する灰クーラ１９が設けられた取入管３６から風箱３７へ取り入れて上方に噴出するようになっている。
【０００３】
前記散気管３の上部には、石炭スラリ等の燃料を供給する燃料供給管５が配設されていると共に、流動層６を形成するための石灰石等の脱硫材、石炭灰等を混合したベッド材７がベッド材貯蔵容器２４から供給されるようになっており、コンプレッサ８から圧力容器１内に供給された加圧空気４が前記取入管３６から風箱３７を介して散気管３に供給され上方に噴出されることにより流動層６が形成され、前記燃料供給管５から供給された燃料が流動層６の中で撹拌されて効率よく燃焼されることにより、流動層６の形成部に配設された伝熱管９により水を加熱して蒸気を発生させるようになっている。
【０００４】
前記流動層６の層高は、ボイラ負荷指令に応じて制御されるようになっており、負荷の上昇に伴って流動層６の層高を高くする際には、ベッド材貯蔵容器２４の底部に接続されたＬ字状のベッド材注入配管２５に対し、圧力容器１内の加圧空気４を注入弁２６の開度調節によって供給することにより、ベッド材貯蔵容器２４内のベッド材７をベッド材注入配管２５を介して流動層ボイラ本体２内へ注入する一方、負荷の低下に伴って流動層６の層高を低くする際には、ベッド材貯蔵容器２４の内圧を抜出弁２７の開度調節によって減圧することにより、流動層ボイラ本体２内のベッド材７を、流動層ボイラ本体２の側部から突設されたベッド材抜出配管２８からベッド材貯蔵容器２４へ抜き出すようになっている。
【０００５】
又、燃焼によって生じた灰等により流動層ボイラ本体２内のベッド材７の量が増え、現在の負荷に対して流動層６の層高が上昇した場合には、前記灰及びベッド材７の一部はトータル的に見た余剰分として、散気管３の間から、下側に設けられている灰出しホッパ１０に落下し、下部の灰切出管１１からＬバルブ２９を介して、ロックホッパ３０に取り出された後、ロータリーバルブ３１によって所要量ずつ排出ライン３２へ切り出され、ブロワ２３の作動による吸引により排出ライン３２からベッド材サイロ３３へ導入されるようになっており、該ベッド材サイロ３３に貯留された前記灰及びベッド材７は、適宜ロータリーバルブ３４から切り出され、トラック３５等で搬出されるようになっている。
【０００６】
前記流動層ボイラ本体２の上部には、伝熱管９内の水を加熱した後の高温で高圧の排ガス１２が分岐ダクト１３を介して導かれる一次サイクロン１４と二次サイクロン１４’が複数系統（例えば七系統あるが図５にはそのうちの一系統のみを示す）配設されて、前記排ガス１２中の灰を分離するようになっており、一次サイクロン１４と二次サイクロン１４’で大部分の灰が分離された排ガス１２は、排ガス管１５を介して圧力容器１外部に設けられたガスタービン１６に供給されて該ガスタービン１６を駆動し、ガスタービン１６は前述したコンプレッサ８を駆動すると共に、余剰動力でガスタービン発電機１７を駆動するようになっており、前記ガスタービン１６を駆動した後の排ガス１２は脱硝装置３９で脱硝され、煙道ダクト４０を経て煙突４１から大気へ放出されるようになっている。
【０００７】
前記一次サイクロン１４で分離された分離灰１８は、灰クーラ１９において前記取入管３６から風箱３７を介して散気管３へ供給される加圧空気４により冷却された後、灰輸送管２０で圧力容器１の外部の灰処理装置（図示せず）に輸送されるようになっており、又、前記取入管３６から風箱３７を介して散気管３へ供給される加圧空気４は、前記灰クーラ１９において分離灰１８から熱を奪って加熱された後、上方に噴射され流動層６を形成するようになっている。
【０００８】
前記二次サイクロン１４’で分離された分離灰１８’は、二次サイクロン１４’のレグ部４４に接続された二次灰輸送管４２から減圧オリフィス装置４３を介して前記煙道ダクト４０へ導入され、前記脱硝装置３９で脱硝された排ガス１２と一緒に煙突４１から大気へ放出されるようになっている。
【０００９】
尚、図５中、３８は起動時に取入管３６から風箱３７を介して散気管３へ供給される加圧空気４を加熱するための起動バーナである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記二次サイクロン１４’のレグ部４４に対する二次灰輸送管４２の接続部は、図６に示される如く、二次サイクロン１４’のレグ部４４所要位置から略水平方向へ延びるよう管台４５を突設し、該管台４５のフランジ部４６に対して、二次灰輸送管４２を貫通させた台座４７のフランジ部４８を、ボルト・ナット等の締付部材４９により締付固定してなる構造を有しており、二次灰輸送管４２の基端部には、管台４５との間の空間に分離灰１８’が入り込むことを防ぐためのプレート５０を嵌着してある。
【００１１】
前述の如き加圧流動層ボイラにおいては、運転中のように排ガス１２の温度が高ければ二次サイクロン１４’のレグ部４４内に分離灰１８’が付着することはないが、停缶後に排ガス１２の温度が下がって二次サイクロン１４’のレグ部４４内の温度が低下すると、レグ部４４内に残存した分離灰１８’が結露等によりレグ部４４の内壁に付着してフレーク状の塊となり、運転再開時に二次灰輸送管４２の詰りを発生させるという欠点を有していた。
【００１２】
本発明は、斯かる実情に鑑み、停缶時にサイクロンのレグ部内に残存した分離灰を抜き出すことができ、運転再開時に灰輸送管の詰りが発生することを防止し得る加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧力容器内の流動層ボイラ本体から排出される排ガス中の灰捕集用のサイクロンにおいて捕集された分離灰を煙道ダクトへ導く灰輸送管が接続された加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置であって、
サイクロンのレグ部に、先端側が圧力容器を貫通して外部へ延び且つ途中に停缶時に開かれる開閉弁が設けられた灰抜出用配管の基端を接続し、該灰抜出用配管の先端に灰分離器を接続したことを特徴とする加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置にかかるものである。
【００１４】
前記加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置においては、サイクロンのレグ部における灰抜出用配管近傍所要位置に、レグ部内へパージ媒体を噴射するパージ配管を接続することができる。
【００１５】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１６】
加圧流動層ボイラの停缶時には、開閉弁が開かれ、サイクロンのレグ部内に残存した分離灰が、圧力容器内の圧力と灰分離器内の圧力との差により、灰抜出用配管に吸い込まれ、該灰抜出用配管から灰分離器へ導かれ、分離灰が分離されて捕集される。
【００１７】
この結果、停缶後に排ガスの温度が下がってサイクロンのレグ部内の温度が低下しても、分離灰が結露等によりレグ部の内壁に付着してフレーク状の塊となるようなことが回避され、運転再開時に二次灰輸送管の詰りが発生するようなことがなくなる。
【００１８】
前記加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置において、サイクロンのレグ部における灰抜出用配管近傍所要位置に、レグ部内へパージ媒体を噴射するパージ配管を接続すると、加圧流動層ボイラの停缶時に開閉弁が開かれた後、パージ配管からパージ媒体をサイクロンのレグ部内へ噴射すると、サイクロンのレグ部内に残存した分離灰が吹き上げられ、より確実に灰抜出用配管を介して灰分離器へ抜き出されることとなる。
【００１９】
又、加圧流動層ボイラの運転中に、開閉弁を開くと、サイクロンで分離された分離灰を灰分離器へ抜き出して採取することができ、灰の成分調査が可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２１】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５及び図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図５及び図６に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図４に示す如く、二次サイクロン１４’のレグ部４４に、先端側が圧力容器１を貫通して外部へ延び且つ途中に停缶時に開かれる開閉弁５１が設けられた灰抜出用配管５２の基端を接続し、該灰抜出用配管５２の先端に灰分離器５３を接続した点にある。
【００２２】
本図示例においては、図２に示す如く、二次サイクロン１４’のレグ部４４に接続される灰抜出用配管５２の基端部外周を覆う外管５４を、二次サイクロン１４’のレグ部４４内に開口するよう配設すると共に、外管５４に窒素ガス等のパージ媒体Ｐの供給管５５を接続することにより、外管５４と灰抜出用配管５２との間の隙間からレグ部４４内へパージ媒体Ｐを噴射するパージ配管５６を構成するようにしてある。
【００２３】
又、前記灰分離器５３は、図３及び図４に示す如く、円筒状の分離器本体５７に対してその接線方向に延びる導入管５８を突設し、該導入管５８に前記灰抜出用配管５２の先端をフランジ接続してなり、加圧流動層ボイラの停缶時における二次サイクロン１４’のレグ部４４からの分離灰１８’の抜出時には、該分離灰１８’を分離器本体５７の接線方向へ導き、遠心力を利用して分離灰１８’を捕集する一方、分離灰１８’を搬送してきたガスＧは分離器本体５７上部に接続した配管５９，６０から図示していない排ガスクーラ出口ダクト等へ排出するようにしてある。尚、図３中、６１は灰分離器５３において捕集した分離灰１８’を排出するための排出弁である。
【００２４】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２５】
加圧流動層ボイラの通常の運転時には、開閉弁５１は閉じており、二次サイクロン１４’で分離された分離灰１８’は、従来と同様、二次サイクロン１４’のレグ部４４に接続された二次灰輸送管４２から減圧オリフィス装置４３を介して煙道ダクト４０へ導入され、脱硝装置３９で脱硝された排ガス１２と一緒に煙突４１から大気へ放出される。
【００２６】
加圧流動層ボイラの停缶時には、開閉弁５１が開かれ、二次サイクロン１４’のレグ部４４内に残存した分離灰１８’が、圧力容器１内の圧力（運転停止直後はおよそ１０［ｋｇｆ／ｃｍ²］程度）と灰分離器５３内の圧力（略大気圧）との差により、灰抜出用配管５２に吸い込まれ、該灰抜出用配管５２から灰分離器５３の導入管５８を経て分離器本体５７の接線方向へ導かれ、遠心力により分離灰１８’が分離されて分離器本体５７内に捕集される一方、分離灰１８’を搬送してきたガスＧは分離器本体５７上部に接続した配管５９，６０から図示していない排ガスクーラ出口ダクト等へ排出される。
【００２７】
この結果、停缶後に排ガス１２の温度が下がって二次サイクロン１４’のレグ部４４内の温度が低下しても、分離灰１８’が結露等によりレグ部４４の内壁に付着してフレーク状の塊となるようなことが回避され、運転再開時に二次灰輸送管４２の詰りが発生するようなことがなくなる。
【００２８】
尚、加圧流動層ボイラの停缶時に開閉弁５１が開かれた後、パージ配管５６の供給管５５から外管５４を介して窒素ガス等のパージ媒体Ｐを二次サイクロン１４’のレグ部４４内へ噴射すると、二次サイクロン１４’のレグ部４４内に残存した分離灰１８’が吹き上げられ、より確実に灰抜出用配管５２を介して灰分離器５３へ抜き出されることとなる。
【００２９】
又、加圧流動層ボイラの運転中に、開閉弁５１を開くと、二次サイクロン１４’で分離された分離灰１８’を灰分離器５３へ抜き出して採取することができ、灰の成分調査が可能となる。
【００３０】
こうして、停缶時に二次サイクロン１４’のレグ部４４内に残存した分離灰１８’を抜き出すことができ、運転再開時に二次灰輸送管４２の詰りが発生することを防止し得る一方、運転中にも二次サイクロン１４’で分離された分離灰１８’を灰分離器５３へ抜き出して採取することができ、灰の成分調査が可能となるため、運転状況の把握にも大いに役立つこととなる。
【００３１】
尚、本発明の加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置によれば、停缶時にサイクロンのレグ部内に残存した分離灰を抜き出すことができ、運転再開時に灰輸送管の詰りが発生することを防止し得る一方、運転中にもサイクロンで分離された分離灰を灰分離器へ抜き出して採取することができ、灰の成分調査が可能となるため、運転状況の把握にも大いに役立つという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の全体概要構成図である。
【図２】図１のＩＩ部拡大断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ部拡大断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】従来例の全体概要構成図である。
【図６】図５のＶＩ部拡大断面図である。
【符号の説明】
１圧力容器
２流動層ボイラ本体
１２排ガス
１４’ 二次サイクロン（サイクロン）
１８’ 分離灰
４０煙道ダクト
４２二次灰輸送管（灰輸送管）
４４レグ部
５１開閉弁
５２灰抜出用配管
５３灰分離器
５６パージ配管
Ｐパージ媒体

Claims

圧力容器内の流動層ボイラ本体から排出される排ガス中の灰捕集用のサイクロンにおいて捕集された分離灰を煙道ダクトへ導く灰輸送管が接続された加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置であって、
サイクロンのレグ部に、先端側が圧力容器を貫通して外部へ延び且つ途中に停缶時に開かれる開閉弁が設けられた灰抜出用配管の基端を接続し、該灰抜出用配管の先端に灰分離器を接続したことを特徴とする加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置。
サイクロンのレグ部における灰抜出用配管近傍所要位置に、レグ部内へパージ媒体を噴射するパージ配管を接続した請求項１記載の加圧流動層ボイラのサイクロンレグ部詰り防止装置。