JP4388453B2 - Rotating cyclone - Google Patents
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Description
本発明は、粒子を含有する気体からの粒子の分離回収に係り、特に微粒から粗粒までの粒子分布を有する粒子が含有される気体から粒子を選択的に回収することができるようにした旋回型サイクロンに関する。 The present invention relates to the separation and recovery of particles from a gas containing particles, and in particular, swirl capable of selectively recovering particles from a gas containing particles having a particle distribution from fine particles to coarse particles. Related to type cyclone.
従来、石炭ガス化炉等の燃焼装置からの生成ガス処理やセラミックス工場、セメント工場等における粉塵処理に代表されるように、気体中に含有される粒子を高効率でかつ高除去率で以って分離回収する技術は各種工業において重要な課題とされている。一般に、気体中に含有される粒子は、重力、慣性力、遠心力、拡散、静電気力などの一或いは幾つかを組み合わせて利用することにより分離されており、捕捉粒子の粒度、粒子性状、気体中の粒子濃度等によって適宜選択される。 Conventionally, the particles contained in the gas have a high efficiency and a high removal rate, as represented by the processing of the generated gas from a combustion apparatus such as a coal gasifier and the dust processing in a ceramic factory, a cement factory, etc. Separation and recovery technology is an important issue in various industries. In general, particles contained in a gas are separated by using one or a combination of gravity, inertial force, centrifugal force, diffusion, electrostatic force, etc., and the particle size, particle properties, gas, It is appropriately selected depending on the particle concentration in the medium.
その中でも、気体中の微粒子を除去する手段として濾過により粒子を分離回収するフィルタが多く用いられている。粒子回収装置に用いられるフィルタは、多数の細孔を有した構造をしており粒径が非常に小さい微粒子まで捕捉可能であるため、サイクロンや電気集塵機等の集塵装置と組み合わせて処理設備の後段側に配設されることが多い。フィルタに捕捉された粒子はフィルタ内部若しくは表面に堆積されて運転が進むにつれ目詰まりが発生しフィルタ前後の差圧が上昇する。そこで、通常は気体流の圧力損失が所定値に達した時に高圧ガスをフィルタ内に逆方向に瞬時に流すことにより逆洗浄を行い粒子を剥離除去している。 Among them, as a means for removing fine particles in a gas, a filter that separates and collects particles by filtration is often used. The filter used in the particle recovery device has a structure with a large number of pores and can capture even fine particles with a very small particle size, so it can be used in combination with dust collectors such as cyclones and electric dust collectors. It is often arranged on the rear side. Particles trapped in the filter are accumulated inside or on the surface of the filter, and as the operation proceeds, clogging occurs and the differential pressure before and after the filter increases. Therefore, normally, when the pressure loss of the gas flow reaches a predetermined value, the high-pressure gas is instantaneously flowed in the reverse direction through the filter to perform reverse cleaning to separate and remove the particles.
しかし、後段側に配設されたフィルタにおいては、前段側で粒径が大である粗粒が捕集されているために主に微粒のみを捕捉することとなり、フィルタの目詰まりが発生し易くなる。つまり、フィルタ内部若しくは表面に微粒が堆積して短期間で逆洗浄等のメンテナンスを行う必要が生じ処理効率が悪化してしまう。また、微粒のみを捕捉したフィルタの場合、逆洗浄を行う際に除去効率が悪いという問題も抱えている。
そこで、かかる粒子回収を好適に行うシステムとして、石炭ガス化発電プラントに適用されたチャー回収システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、このチャー回収システムの問題点を解決しようとした粒子回収装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
Therefore, a char recovery system applied to a coal gasification power plant is known as a system that suitably performs such particle recovery (see, for example, Patent Document 1).
There is also known a particle recovery apparatus that attempts to solve the problems of this char recovery system (see, for example, Patent Document 2).
前記特許文献1に開示されたチャー回収システムでは、ガス化炉にて発生した生成ガスからサイクロンで粗粒状の未反応チャーを回収した後、後段側に設置されたフィルタで細粒状のチャーを濾過している。さらに、前記ガス化炉から前記フィルタに至るバイパスラインを設けて粗粒状チャーをフィルタに直接供給している。これにより、フィルタ表面に捕捉されるチャーケーキの透過性を良好にし、逆洗効果を良好に保っている。
しかしながら、このようなチャー回収システムでは、前記ガス化炉から生成ガスを引き抜きフィルタにバイパスさせるためガス流量制御を行うコントロールボックスを設けなければならず制御が煩雑化してしまう。また、バイパスした生成ガス中に含有される粒子には粗粒以外の粒子も多く含んでおり、圧力損失の増加抑制効果が現れる量の粗粒をバイパスさせるとフィルタへの負荷がかかりすぎてしまうおそれがある。さらに、バイパスラインを具備する必要があるため装置の複雑化も避けられないといった問題点があった。
In the char recovery system disclosed in
However, in such a char recovery system, it is necessary to provide a control box for controlling the gas flow rate in order to extract the generated gas from the gasification furnace and bypass it to the filter, and the control becomes complicated. In addition, the particles contained in the bypassed product gas contain a lot of particles other than coarse particles, and if the amount of coarse particles that exhibits the effect of suppressing the increase in pressure loss is bypassed, the load on the filter is excessively applied. There is a fear. Furthermore, since it is necessary to provide a bypass line, there is a problem that the apparatus is inevitably complicated.
そこで、これら問題点を解決しようとした前記特許文献2に開示された粒子回収装置があるが、この粒子回収装置では、粗粒チャー(粗粒子)のうち直進経路上に開放口を有するものは、開放口から内筒を介してポーラスフィルタに送給することができ、粗粒チャーのうち直進経路上に開放口がないものは、中間粒チャー(中間粒子)とともにチャー排出口からホッパに回収されるようになっている。開放口はガス流入管路の内側(内筒の中心軸線側)の側壁内面と略同一平面上に位置しているため、粗粒チャーを効率よく回収することができず、そのため、粗粒チャーが多く含まれたチャー含有ガスをポーラスフィルタに送給することができないといった問題点があった。 Therefore, there is a particle recovery device disclosed in Patent Document 2 which attempts to solve these problems. In this particle recovery device, the coarse char (coarse particles) has an opening on the straight path. Can be fed from the opening to the porous filter through the inner cylinder, and coarse char that does not have an opening on the straight path is collected from the char discharge port to the hopper along with the intermediate char It has come to be. Since the opening is located substantially flush with the inner surface of the side wall of the gas inflow conduit (on the central axis side of the inner cylinder), the coarse char cannot be recovered efficiently. There is a problem that the char-containing gas containing a large amount of can not be supplied to the porous filter.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、粗粒子を効率よく回収することのできる旋回型サイクロンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a swirl type cyclone capable of efficiently collecting coarse particles.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
請求項1に記載の旋回型サイクロンは、気体中に含有される微粒子から粗粒子までの粒子分布を有する粒子群のうち、主として全粒子径分布の大径側に位置する粗粒子と中間径を有する中間粒子とを、旋回流を利用して選択的に前記気体から分離回収する旋回型サイクロンであって、円筒形の外筒部を有してなり、かつ、立った状態に設けられたサイクロン本体と、前記外筒部の上端部に、その延在方向が前記外筒部の接線方向と平行になり、かつ、前記気体の流入方向が前記サイクロン本体の立設方向と直交するように配置された気体流入管と、前記外筒部の側壁に開口された開口部と連通する粗粒子排出管と、前記開口部の一部と連通する開放口が形成された開放口位置変更手段とを具備してなり、前記開放口位置変更手段が、外筒部の側壁に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。
このような旋回型サイクロンによれば、外筒部の側壁に形成された開口部の一部と常に連通する開放口が、外筒部の側壁に沿って種々の位置に移動可能とされている。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The swirl type cyclone according to
According to such a swivel type cyclone, the opening that always communicates with a part of the opening formed in the side wall of the outer cylinder part is movable to various positions along the side wall of the outer cylinder part. .
請求項2に記載の旋回型サイクロンは、気体中に含有される微粒子から粗粒子までの粒子分布を有する粒子群のうち、主として全粒子径分布の大径側に位置する粗粒子と中間径を有する中間粒子とを、旋回流を利用して選択的に前記気体から分離回収する旋回型サイクロンであって、円筒形の外筒部を有するサイクロン本体と、前記外筒部の上端部に、その延在方向が前記外筒部の接線方向と平行になるように配置された気体流入管と、前記外筒部の側壁に開口された開口部と連通する粗粒子排出管と、前記開口部の一部と連通する開放口が形成された開放口位置変更手段とを具備してなり、前記開放口が、前記気体流入管から流入する前記気体の直進経路上に設けられているとともに、前記開放口位置変更手段が、外筒部の側壁に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする。
このような旋回型サイクロンによれば、気体流入管から流入する気体の直進経路上に開放口が設けられているので、慣性力の大きい(直進性の強い)粗粒子は開放口に向かって進み、開放口を通って粗粒子排出管から流出することとなる。
また、このような旋回型サイクロンによれば、気体流入管から流入する気体の直進経路上に開放口が設けられているので、慣性力の大きい(直進性の強い)粗粒子は開放口に向かって進み、開放口を通って粗粒子排出管から流出することとなる。
The swirl type cyclone according to claim 2 has a coarse particle and an intermediate diameter mainly located on the large diameter side of the total particle size distribution among particle groups having a particle distribution from fine particles to coarse particles contained in the gas. A cyclonic cyclone that selectively separates and recovers the intermediate particles from the gas using a swirling flow, and a cyclone main body having a cylindrical outer cylinder portion, and an upper end portion of the outer cylinder portion, A gas inflow pipe arranged so that an extending direction is parallel to a tangential direction of the outer cylinder part, a coarse particle discharge pipe communicating with an opening opened in a side wall of the outer cylinder part, and Open port position changing means formed with an open port communicating with a part, the open port is provided on the straight path of the gas flowing in from the gas inflow pipe, and the open The mouth position changing means moves along the side wall of the outer cylinder. It can be characterized by being composed.
According to such a swirl type cyclone, since the opening is provided on the straight path of the gas flowing in from the gas inflow pipe, coarse particles having a large inertial force (strong in straightness) proceed toward the opening. Then, it will flow out of the coarse particle discharge pipe through the opening.
In addition, according to such a swirl type cyclone, since the opening is provided on the straight path of the gas flowing in from the gas inflow pipe, coarse particles having a large inertia force (strong in straightness) are directed toward the opening. It will flow out of the coarse particle discharge pipe through the opening.
請求項3に記載の旋回型サイクロンは、前記開放口位置変更手段が、上下方向に移動可能に構成されていることを特徴とする。
このような旋回型サイクロンによれば、気体流入管を介して流入する気体の流速が速いときには、開放口の高さ(すなわち、開放口位置変更手段の高さ)を気体流入管の出口と同じ高さになるようにし、気体の流速が遅いときには、開放口の高さを気体流入管の出口よりも下に下げるようにする。
The swing type cyclone according to claim 3 is characterized in that the opening position changing means is configured to be movable in the vertical direction.
According to such a swirl type cyclone, when the flow velocity of the gas flowing in through the gas inflow pipe is high, the height of the opening (that is, the height of the opening position changing means) is the same as the outlet of the gas inflow pipe. When the gas flow rate is slow, the height of the opening is lowered below the outlet of the gas inflow pipe.
請求項4に記載の旋回型サイクロンは、前記開放口位置変更手段が、周方向に移動可能に構成されていることを特徴とする。
このような旋回型サイクロンによれば、気体流入管を介して流入する気体の流速が速いときには、開放口が粗粒子排出管の側に近づくようにし、気体の流速が遅いときには、開放口が気体流入管の側に近づくようにする。
The swing type cyclone according to claim 4 is characterized in that the opening position changing means is configured to be movable in the circumferential direction.
According to such a swirl type cyclone, when the flow velocity of the gas flowing in through the gas inflow pipe is high, the opening is made closer to the coarse particle discharge pipe, and when the flow velocity of the gas is slow, the opening is made of gas. Approach the inlet pipe side.
請求項5に記載の旋回型サイクロンは、前記開放口の開度を変更する開放口開度変更手段が具備されていることを特徴とする。
このような旋回型サイクロンによれば、入口ダスト濃度が高い場合や、サイクロン効率が低い場合、あるいは下流側に位置する(ポーラス)フィルタの差圧が高い場合に、開放口が大きくなるようにし、入口ダスト濃度が低い場合や、サイクロン効率が高い場合、あるいは(ポーラス)フィルタの差圧が低い場合に、開放口が小さくなるようにする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a revolving cyclone comprising an opening opening changing means for changing the opening of the opening.
According to such a swirl type cyclone, when the inlet dust concentration is high, when the cyclone efficiency is low, or when the differential pressure of the (porous) filter located downstream is high, the opening is made large. When the inlet dust concentration is low, the cyclone efficiency is high, or the differential pressure of the (porous) filter is low, the opening is made small.
請求項6に記載の旋回型サイクロンは、前記開放口位置変更手段および/または開放口開度変更手段が、ゲート弁とされていることを特徴とする。
このような旋回型サイクロンによれば、開放口位置変更手段および/または開放口開度変更手段として安価で入手しやすいゲート弁が採用されている。
The swing type cyclone according to claim 6 is characterized in that the opening position changing means and / or opening degree changing means is a gate valve.
According to such a swing type cyclone, an inexpensive and easily available gate valve is employed as the opening position changing means and / or opening degree opening changing means.
請求項7に記載の石炭ガス化複合発電システムは、請求項1から7のいずれか一項に記載の旋回型サイクロンと、この旋回型サイクロンにより回収された粗粒子が供給されるフィルタとを具備してなることを特徴とする。
このような石炭ガス化複合発電システムによれば、旋回型サイクロンにより回収された粗粒子を多く含む気体がフィルタに供給されることになり、このフィルタの圧力損失の低減化が図られることになる。
Coal gasification combined cycle power generation system according to claim 7, and a filter for a turning cyclone according to any one of
According to such a coal gasification combined power generation system, a gas containing a large amount of coarse particles recovered by a swirl type cyclone is supplied to the filter, and the pressure loss of the filter is reduced. .
請求項8に記載の加圧流動床ボイラ複合発電システムは、請求項1から7のいずれか一項に記載の旋回型サイクロンと、この旋回型サイクロンにより回収された粗粒子が供給されるフィルタとを具備してなることを特徴とする。
このような加圧流動床ボイラ複合発電システムによれば、旋回型サイクロンにより回収された粗粒子を多く含む気体がフィルタに供給されることになり、このフィルタの圧力損失の低減化が図られることになる。
A pressurized fluidized bed boiler combined power generation system according to claim 8 is a swirling cyclone according to any one of
According to such a pressurized fluidized bed boiler combined power generation system, the gas containing a large amount of coarse particles recovered by the swirling cyclone is supplied to the filter, and the pressure loss of the filter can be reduced. become.
本発明によれば、粗粒子が効率よく回収することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that coarse particles can be efficiently recovered.
以下、図面を参照して本発明による旋回型サイクロンの参考実施形態について、石炭ガス化炉を具備した石炭ガス化複合発電システムに適用した具体例を説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, a specific example in which a reference embodiment of a swirl type cyclone according to the present invention is applied to a combined coal gasification combined power generation system including a coal gasification furnace will be described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Only.
図4は石炭ガス化複合発電システムの要部概略構成図であり、この石炭ガス化複合発電システム1は、石炭ガス化炉10と、旋回型サイクロン11と、ポーラスフィルタ12と、ホッパ13と、ガス精製設備14と、熱交換器15と、複合発電設備(図示せず)と、共通設備(図示せず)とを主たる要素として構成されたものである。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of the coal gasification combined power generation system. The coal gasification combined
石炭ガス化炉10は、リダクタ16とコンバスタ17からなる空気吹き加圧二段噴流床式石炭ガス化炉で、コンバスタ17内に微粉炭(石炭)27とチャーと空気26および必要に応じて酸素富化空気とを投入して高温燃焼した後、さらにその上方のリダクタ16内に微粉炭(石炭)27を投入してコンバスタ17の高温燃焼を利用して乾留ガス化させるものである。 The coal gasification furnace 10 is an air blown pressurized two-stage entrained bed coal gasification furnace composed of a reductor 16 and a combustor 17. In the combustor 17, pulverized coal (coal) 27, char and air 26, and oxygen as necessary. After the enriched air is introduced and high-temperature combustion is performed, pulverized coal (coal) 27 is further introduced into the upper reductor 16 and gasified by dry distillation using the high-temperature combustion of the combustor 17.
旋回型サイクロン11は、石炭ガス化炉10により生成された生成ガス(気体)20から粗粒チャー(粗粒子)および中間粒チャー(中間粒子)を捕捉する旋回流を利用したサイクロンで、図1に示すように、サイクロン本体30と、内筒31と、生成ガス流入管(気体流入管)32と、粗粒チャー排出管(粗粒子排出管)33とを有するものである。
サイクロン本体30は、上方に位置する円筒形の外筒部30aと、下方に位置する円錐形の外筒部30bとを有するもので、その内部は中空となるように構成されている。
内筒31は、外筒部30aの上面中央部を貫通して設けられた中空円筒形のものであり、その下端に設けられたガス排出口31aが生成ガス流入管32の底面と略同じ位置かそれよりも低い位置に位置するように設けられている。
生成ガス流入管32は、外筒部30aの上端部に、その延在方向が内筒31の延在方向と直交する方向に配置された(すなわち、その延在方向が外筒部30aの接線方向と平行になるように配設された)中空でかつ断面視矩形状を有するものである。
粗粒チャー排出管33は、外筒部30aの上端部側面(本実施形態では、生成ガス流入管32の出口孔32aと対向する位置)に開放口33aを有する中空円筒形のもので、この開放口33aは正面視略円形をした貫通孔である。
The
The cyclone
The
The generated
The coarse
生成ガス流入管32を介してかかる旋回型サイクロン11に投入された生成ガス20は、主としてサイクロン本体30の外筒部30a,30bの内部を旋回しながら下降し、その後、反転上昇してガス排出口31aを通って内筒31から流出するようになっている。
このとき、生成ガス20に搬送されてサイクロン11内に導入されたチャーのうち微粒チャー(微粒子)40は、質量が小さく旋回流Cによる影響を受け難い(旋回流Cにより発生する遠心力が小さい)ので、生成ガス20とともにガス排出口31aから内筒31内へ流出するようになっている。
一方、生成ガス20に搬送されてサイクロン11内に導入されたチャーのうち、粗粒チャー41は質量が大きく旋回流Cによる影響を受け易い(旋回流Cにより発生する遠心力が大きい)ので、旋回流Cによって外筒部30aの内壁面(側壁内側面)に押しつけられるとともにこの外筒部30aの内壁面に沿って進むようになり、開放口33aを通って生成ガス20とともに粗粒チャー排出管33から流出するようになっている。
また、内筒31および粗粒チャー排出管33によって回収されなかった中間粒チャー42は、サイクロン本体30の外筒部30a,30bの内部または内壁面を旋回しながら沈降し、チャー排出口30b’からホッパ13に回収されるようになっている。
The
At this time, among the chars transferred to the
On the other hand, among the chars transferred to the
Further, the
ポーラスフィルタ12は、旋回型サイクロン11から排出された微粒・粗粒チャー含有ガス21から残存チャー(微粒チャー40および粗粒チャー41)23を捕捉するものであり、捕捉された残存チャー23はホッパ13に回収されるようになっている。
ホッパ13は、旋回型サイクロン11およびポーラスフィルタ12にて捕捉されたチャーを回収し貯留するものである。そして、このホッパ13に貯留された未反応チャー24は、石炭ガス化炉10に返送されて再度燃焼に用いられるようになっている。
一方、前記ポーラスフィルタ12により残存チャーを略完全に除去された清浄ガス25はガス精製設備14に送給される。
The
The
On the other hand, the
精製設備14は、脱硫設備(図示せず)と石膏回収設備(図示せず)とを備えている。脱硫設備は、生成ガスに含まれている石炭由来の硫黄S分(例えば、H2SやCOS等)を生成ガスから除去するものである。この除去の方法としては、湿式脱硫が適用される。石膏回収設備は、除去された硫黄Sを炭酸カルシウムCaCO3に混合し、石膏に固定化して回収するものである。そして、脱硫設備は、硫黄S分が除去された精製ガスを複合発電設備に供給するようになっている。
熱交換器15は、石炭ガス化炉10により生成された生成ガスを約400℃に冷却するものであり、このとき、熱交換器15により回収された熱は、複合発電設備の蒸気タービンに供給され発電に利用される。
The
The
複合発電設備は、燃焼器(図示せず)と、ガスタービン(図示せず)と、排熱回収ボイラ(図示せず)と、蒸気タービン(図示せず)と、発電機(図示せず)とを備えている。
燃焼器は、精製ガスに圧縮した空気を混合して燃焼させ、高温高圧のガスを生成するものである。
ガスタービンは、その高温高圧のガスでタービンを回転させて発電機に動力を伝達するものである。
排熱回収ボイラは、ガスタービンの排気(廃熱)を利用して、高温高圧の蒸気を発生させるものである。
蒸気タービンは、排熱回収ボイラおよび熱交換器15により生成された高温高圧の蒸気を用いてタービンを回転させて発電機に動力を伝達するものである。
発電機は、供給された動力を用いて電力を生成するものである。
The combined power generation facility includes a combustor (not shown), a gas turbine (not shown), an exhaust heat recovery boiler (not shown), a steam turbine (not shown), and a generator (not shown). And.
The combustor mixes compressed air with purified gas and burns it to generate high-temperature and high-pressure gas.
The gas turbine transmits power to a generator by rotating the turbine with the high-temperature and high-pressure gas.
The exhaust heat recovery boiler generates high-temperature and high-pressure steam using the exhaust (waste heat) of the gas turbine.
The steam turbine uses high-temperature and high-pressure steam generated by the exhaust heat recovery boiler and the
The generator generates electric power using supplied power.
共通設備は、煙突(図示せず)と、空気昇圧機(図示せず)と、空気分離装置(図示せず)とを備えている。
煙突は、石炭ガス化複合発電システム1から排出される燃焼生成物を環境中(大気中)に排気するものである。
空気昇圧機は、ガスタービンの圧縮機から抽出した圧縮空気を更に圧縮して高圧空気を生成し、その高圧空気を石炭ガス化炉10に供給するものである。
空気分離装置は、空気を気体酸素O2と気体窒素N2とに分離するものであり、分離された窒素N2は、石炭およびチャーを石炭ガス化炉1に搬送するためや、加圧・シールのために用いられる。酸素O2は、石炭に対して所定の量が石炭ガス化炉1に供給されるようになっている。
The common equipment includes a chimney (not shown), an air booster (not shown), and an air separation device (not shown).
The chimney exhausts the combustion products discharged from the coal gasification combined
The air booster further compresses the compressed air extracted from the compressor of the gas turbine to generate high-pressure air, and supplies the high-pressure air to the coal gasification furnace 10.
The air separation device separates air into gaseous oxygen O 2 and gaseous nitrogen N 2, and the separated nitrogen N 2 is used for conveying coal and char to the
旋回型サイクロン11を上記のように構成したことにより、粗粒チャー41を従来のものよりもより多く回収することができ、粗粒チャー41が多く含まれたチャー含有ガスをポーラスフィルタ12に送給することができるとともに、このポーラスフィルタ12の圧力損失を低減させることができる。
また、粗粒チャー排出管33により粗粒チャー41をより多く回収することができるようになっているので、サイクロン本体30の外筒部30a,30bの内部を旋回しながら下降していく粒子の量が減少し、これら粒子とサイクロン本体30の外筒部30a,30bの内壁面との摩擦係数が減少するので、旋回流Cの速度を上昇させることができて、サイクロン効率を向上させることができる。
By configuring the
In addition, since the coarse
本発明による旋回型サイクロンの第1実施形態を、図2を用いて説明する。
本実施形態における旋回型サイクロン211は、開放口33aの代わりに開口部233aが設けられているとともに、開放口位置変更手段50と、この開放口位置変更手段50に形成された開放口50aの開度を変更する開放口開度変更手段51とを具備しているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。また、図2においては、図面を簡略化するため粗粒チャー排出管33は図示していない。
The first embodiment of the rotary type cyclone according to the present invention will be described with reference to FIG.
The revolving
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as embodiment mentioned above. Further, in FIG. 2, the coarse
サイクロン本体230の外筒部230aに形成された開口部(貫通孔)233aは、例えば、上下方向に延在する長孔である。
開放口位置変更手段50は、その中央部に円形の開放口50aが形成された、例えば、ゲート弁であり、開放口50aの全体と開口部233aの一部とが常に連通するように配置されているとともに、図中の実線矢印に示すような上下方向に単独で移動できるように構成されている。
すなわち、開放口位置変更手段50と開口部233aとにより、開放口50aの位置が上下方向に変更(調整)可能となっている。具体的には、生成ガス流入管32を介して流入する生成ガス20の流速が速いときには、開放口50aの高さを生成ガス流入管32の出口と同じ高さになるようにし、生成ガス20の流速が遅いときには、開放口50aの高さを生成ガス流入管32の出口よりも下に下げるようにする。
The opening (through hole) 233a formed in the
The opening position changing means 50 is, for example, a gate valve having a
That is, the position of the
一方、開放口開度変更手段51は、その周方向における中央部に、上下方向に延在する貫通孔51aが形成された、例えば、ゲート弁であり、貫通孔51aが開放口50aの外側に重なるように(オーバラップするように)配置されているとともに、図中の実線矢印に示すような上下方向に単独で移動できるように構成されている。
なお、貫通孔51aは、その内径が一端側(図において上側)から他端側(図において下側)にかけて一定とされた開口部233aとは異なり、その内径が一端側(図において上側)において開放口50aの内径と同じ内径を有するとともに、他端側(図において下側)において開放口50aの内径よりも小さい内径を有し、かつその内径が一端側から他端側にかけて先細りとなるように形成されている。
すなわち、開放口開度変更手段51の貫通孔51aと開口部233aとにより、開放口50aの開度が変更(調整)可能となっている。具体的には、入口ダスト濃度が高い場合や、サイクロン効率が低い場合、あるいはポーラスフィルタ12の差圧が高い場合に、開放口50aが大きくなるようにし、入口ダスト濃度が低い場合や、サイクロン効率が高い場合、あるいはポーラスフィルタ12の差圧が低い場合に、開放口50aが小さくなるようにする。
On the other hand, the opening opening degree changing means 51 is, for example, a gate valve in which a through
The through
That is, the opening degree of the
このような開口部233a、開放口位置変更手段50、および開放口開度変更手段51を設けることにより、開放口50aの位置を上下方向に移動させることができるばかりでなく、開放口50aの開度を調整することができて、粗粒チャーの回収率を変更(調整)することができる。
By providing the
本発明による旋回型サイクロンの第2実施形態を、図3を用いて説明する。
本実施形態における旋回型サイクロン311は、開放口33aの代わりに開口部333aが設けられているとともに、開放口位置変更手段52と、この開放口位置変更手段52に形成された開放口52aの開度を変更する開放口開度変更手段53とを具備しているという点で前述した実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。また、図3においては、図面を簡略化するため粗粒チャー排出管33は図示していない。
The second embodiment of the rotary type cyclone according to the present invention will be described with reference to FIG.
The revolving
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as embodiment mentioned above. Further, in FIG. 3, the coarse
サイクロン本体330の外筒部330aに形成された開口部(貫通孔)333aは、例えば、周方向に延在する長孔である。
開放口位置変更手段52は、その中央部に円形の開放口52aが形成された、例えば、ゲート弁であり、開放口52aの全体と開口部333aの一部とが常に連通するように配置されているとともに、図中の実線矢印に示すような周方向に単独で移動できるように構成されている。
すなわち、開放口位置変更手段52と開口部333aとにより、開放口52aの位置が周方向に変更(調整)可能となっている。具体的には、生成ガス流入管32を介して流入する生成ガス20の流速が速いときには、開放口52aが粗粒チャー排出管33の側に近づくようにし、生成ガス20の流速が遅いときには、開放口52aが生成ガス流入管32の側に近づくようにする。
The opening (through hole) 333a formed in the
The opening position changing means 52 is, for example, a gate valve having a
In other words, the position of the
一方、開放口開度変更手段53は、その上下方向における中央部に、周方向に延在する貫通孔53aが形成された、例えば、ゲート弁であり、貫通孔53aが開放口52aの外側に重なるように(オーバラップするように)配置されているとともに、図中の実線矢印に示すような周方向に単独で移動できるように構成されている。
なお、貫通孔53aは、その内径が一端側(図において左側)から他端側(図において右側)にかけて一定とされた開口部333aとは異なり、その内径が一端側(図において左側)において開放口52aの内径と同じ内径を有するとともに、他端側(図において右側)において開放口52aの内径よりも小さい内径を有し、かつその内径が一端側から他端側にかけて先細りとなるように形成されている。
すなわち、開放口開度変更手段53の貫通孔53aと開口部333aとにより、開放口52aの開度が変更(調整)可能となっている。具体的には、入口ダスト濃度が高い場合や、サイクロン効率が低い場合、あるいはポーラスフィルタ12の差圧が高い場合に、開放口52aが大きくなるようにし、入口ダスト濃度が低い場合や、サイクロン効率が高い場合、あるいはポーラスフィルタ12の差圧が低い場合に、開放口52aが小さくなるようにする。
On the other hand, the opening opening degree changing means 53 is, for example, a gate valve in which a through hole 53a extending in the circumferential direction is formed at the center in the vertical direction, and the through hole 53a is outside the
The through hole 53a is different from the
That is, the opening degree of the
このような開口部333a、開放口位置変更手段52、および開放口開度変更手段53を設けることにより、開放口52aの位置を周方向に移動させることができるばかりでなく、開放口52aの開度を調整することができて、粗粒チャーの回収率を変更(調整)することができる。
By providing the
なお、本発明による旋回型サイクロンは、上述した石炭ガス化複合発電システムにのみ適用され得るものではなく、例えば、加圧流動床ボイラ、燃料供給システム、高温脱塵設備、蒸気タービン、ガスタービン、排熱回収給水加熱器、および乾式アンモニア接触還元式脱硝設備(SCR)を具備する加圧流動床ボイラ複合発電システム(PFBC)にも適用可能であり、また、これに限らず、各種燃焼装置、粉塵処理装置等の粒子含有気体から様々な粒子径を有する粒子を回収する装置であればいずれのものにも適用可能である。 The swirl type cyclone according to the present invention is not only applicable to the above-described coal gasification combined power generation system. For example, a pressurized fluidized bed boiler, a fuel supply system, a high-temperature dust removal facility, a steam turbine, a gas turbine, It can be applied to a pressurized fluidized bed boiler combined power generation system (PFBC) equipped with a waste heat recovery feed water heater and a dry ammonia catalytic reduction denitration facility (SCR). The present invention can be applied to any apparatus that collects particles having various particle sizes from a particle-containing gas such as a dust treatment apparatus.
また、開放口33a、開口部233a,333aの形状は、上述した正面視略円形のものや、上下方向あるいは周方向に延在する長孔状のものに限定されるものではなく、適宜必要に応じていかなる形にも変更することができる。
Further, the shape of the
1 石炭ガス化複合発電システム
11 旋回型サイクロン
20 生成ガス(気体)
30 サイクロン本体
30a 外筒部
32 生成ガス流入管(気体流入管)
33 粗粒チャー排出管(粗粒子排出管)
33a 開放口
40 微粒チャー(微粒子)
41 粗粒チャー(粗粒子)
42 中間粒チャー(中間粒子)
50 開放口位置変更手段
50a 開放口
51 開放口開度変更手段
52 開放口位置変更手段
52a 開放口
53 開放口開度変更手段
211 旋回型サイクロン
230 サイクロン本体
230a 外筒部
233a 開口部
311 旋回型サイクロン
330 サイクロン本体
330a 外筒部
333a 開口部
C 旋回流
1 Coal gasification combined cycle
30
33 Coarse-grain char discharge pipe (coarse particle discharge pipe)
41 Coarse grain char (coarse grain)
42 Intermediate Char (Intermediate Particle)
50 Opening Port
Claims (8)
円筒形の外筒部を有してなり、かつ、立った状態に設けられたサイクロン本体と、前記外筒部の上端部に、その延在方向が前記外筒部の接線方向と平行になり、かつ、前記気体の流入方向が前記サイクロン本体の立設方向と直交するように配置された気体流入管と、前記外筒部の側壁に開口された開口部と連通する粗粒子排出管と、前記開口部の一部と連通する開放口が形成された開放口位置変更手段とを具備してなり、
前記開放口位置変更手段が、外筒部の側壁に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする旋回型サイクロン。 Of the particles having a particle distribution from fine particles to coarse particles contained in the gas, the coarse particles located mainly on the large diameter side of the total particle size distribution and the intermediate particles having an intermediate diameter are utilized using a swirl flow. A revolving cyclone for selectively separating and recovering from the gas,
It has a cylindrical outer cylinder part, and the extending direction of the cyclone main body provided in a standing state and the upper end part of the outer cylinder part are parallel to the tangential direction of the outer cylinder part. And, the gas inflow pipe arranged so that the inflow direction of the gas is orthogonal to the standing direction of the cyclone main body, a coarse particle discharge pipe communicating with the opening opened in the side wall of the outer cylinder part, Comprising an opening position changing means formed with an opening that communicates with a part of the opening,
The opening type position changing means is configured to be movable along the side wall of the outer cylinder part.
円筒形の外筒部を有するサイクロン本体と、前記外筒部の上端部に、その延在方向が前記外筒部の接線方向と平行になるように配置された気体流入管と、前記外筒部の側壁に開口された開口部と連通する粗粒子排出管と、前記開口部の一部と連通する開放口が形成された開放口位置変更手段とを具備してなり、
前記開放口が、前記気体流入管から流入する前記気体の直進経路上に設けられているとともに、
前記開放口位置変更手段が、外筒部の側壁に沿って移動可能に構成されていることを特徴とする旋回型サイクロン。 Of the particles having a particle distribution from fine particles to coarse particles contained in the gas, the coarse particles located mainly on the large diameter side of the total particle size distribution and the intermediate particles having an intermediate diameter are utilized using a swirl flow. A revolving cyclone for selectively separating and recovering from the gas,
A cyclone main body having a cylindrical outer cylinder portion, a gas inflow pipe disposed at an upper end portion of the outer cylinder portion so that an extending direction thereof is parallel to a tangential direction of the outer cylinder portion, and the outer cylinder A coarse particle discharge pipe that communicates with the opening that is opened in the side wall of the part, and an opening position changing means that is formed with an opening that communicates with a part of the opening.
The opening is provided on a straight path of the gas flowing in from the gas inflow pipe,
The opening type position changing means is configured to be movable along the side wall of the outer cylinder part.
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