JP4918125B2 - 循環流動層ボイラの高温腐食低減装置 - Google Patents
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Description
流動層を有する火炉と、該火炉から燃焼ガスに同伴して排出された粒子を導入し、該粒子を捕集して下方から排出する粒子捕集装置と、該粒子捕集装置により捕集・排出された粒子を外部熱交換器を経由して前記火炉に循環させる循環系を備えた循環流動層ボイラにおいて、
前記循環系に、互いに共通する仕切壁により仕切られた空間からなる第1流動層、第2流動層及び第3流動層を備えており、
前記第1流動層は、該空間の上部に前記粒子捕集装置下部から送られる粒子を導入する粒子導入口を備え、下部に流動化空気を導入する空気導入口を備えてなり、
前記第2流動層は、該空間の下部に流動化空気を導入する空気導入口を備え、上部に粒子と流動化空気の両方を排出する開口部を備え、前記第1流動層と第2流動層の仕切壁の上部は閉塞され、下部に、第1流動層の粒子が該第2流動層に流入する開口部を備えており、
前記第3流動層は、空間内の下部に前記外部熱交換器を備え、該空間の下部に流動化空気を導入する空気導入口を備え、前記第2流動層と前記第3流動層の仕切壁の上部と下部に上部開口部と下部開口部を各々設けてあり、前記空気導入口から導入される流動化空気は上部開口部を通って前記第2流動層に流入し、第2流動層下部の粒子は下部開口部から第3流動層に流入する構造であり、
前記第2流動層と第3流動層の仕切壁に対向する位置に設けられた側壁の下部に、粒子排出口を備えてなり、
前記第1流動層は、前記空気導入口から供給された空気によって前記粒子捕集装置から導入された粒子中の微粒子をブローアップし、前記空間の上部に位置する前記粒子導入口を通って前記粒子捕集装置内部に流れる構造であることを特徴とする循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
前記第1流動層の流動化ガス流速は、0.3〜0.6m/sの範囲であることを特徴とする請求項1記載の循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
前記第2流動層の上部に設けられた開口部は、循環ラインを介して火炉に連結されていることを特徴とする請求項1又は2記載の循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
前記第3流動層の粒子排出口は、循環ラインを介して火炉に連結されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
前記第3流動層の外部熱交換器は、ボイラの過熱器管や蒸発管を浸漬した構成であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
燃料としてRPFを用いた燃焼試験によって腐食成分と粒子径の関係を調べたところ、表1に示す結果が得られた。尚、表1中、EHEは外部熱交換器の略称である。
本発明装置を用いて廃棄物燃焼における過熱器の腐食速度を調べた。また比較のために図5に示す装置を用いて同様の腐食速度を調べた。
図1に示す装置において、燃料として、建築廃材チップ、下水汚泥、農林廃棄物、食品廃棄物、RDF等の再生可能エネルギー及びRPF、廃タイヤ等の産業廃棄物を混合した廃棄物(塩素濃度:1%含有)燃料を用いて、ボイラ管の腐食実験を行った。
SO2<100ppm(O2=6%)
CO <50ppm(O2=6%)
DXN類0.1ng/Nm3以下
100:デンスベッド部
101:火炉本体
102:燃焼ガスダクト
2:粒子捕集装置(サイクロン)
3:第1流動層
4:第2流動層
5:第3流動層
6:第4流動層
300、400、500:仕切壁
301:粒子導入口
302:空気導入口
401:空気導入口
402:開口部
403:開口部
404:循環ライン
501:外部熱交換器
502:空気導入口
503:上部開口部
504:下部開口部
600:開口部
601:空気導入口
602:側壁
603:粒子排出口
604:空気出口管
605:循環ライン
7:対流伝熱部
700:燃焼排ガスダクト
8:バグフィルター
Claims (5)
- 流動層を有する火炉と、該火炉から燃焼ガスに同伴して排出された粒子を導入し、該粒子を捕集して下方から排出する粒子捕集装置と、該粒子捕集装置により捕集・排出された粒子を外部熱交換器を経由して前記火炉に循環させる循環系を備えた循環流動層ボイラにおいて、
前記循環系に、互いに共通する仕切壁により仕切られた空間からなる第1流動層、第2流動層及び第3流動層を備えており、
前記第1流動層は、該空間の上部に前記粒子捕集装置下部から送られる粒子を導入する粒子導入口を備え、下部に流動化空気を導入する空気導入口を備えてなり、
前記第2流動層は、該空間の下部に流動化空気を導入する空気導入口を備え、上部に粒子と流動化空気の両方を排出する開口部を備え、前記第1流動層と第2流動層の仕切壁の上部は閉塞され、下部に、第1流動層の粒子が該第2流動層に流入する開口部を備えており、
前記第3流動層は、空間内の下部に前記外部熱交換器を備え、該空間の下部に流動化空気を導入する空気導入口を備え、前記第2流動層と前記第3流動層の仕切壁の上部と下部に上部開口部と下部開口部を各々設けてあり、前記空気導入口から導入される流動化空気は上部開口部を通って前記第2流動層に流入し、第2流動層下部の粒子は下部開口部から第3流動層に流入する構造であり、
前記第2流動層と第3流動層の仕切壁に対向する位置に設けられた側壁の下部に、粒子排出口を備えてなり、
前記第1流動層は、前記空気導入口から供給された空気によって前記粒子捕集装置から導入された粒子中の微粒子をブローアップし、前記空間の上部に位置する前記粒子導入口を通って前記粒子捕集装置内部に流れる構造であることを特徴とする循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。 - 前記第1流動層の流動化ガス流速は、0.3〜0.6m/sの範囲であることを特徴とする請求項1記載の循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
- 前記第2流動層の上部に設けられた開口部は、循環ラインを介して火炉に連結されていることを特徴とする請求項1又は2記載の循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
- 前記第3流動層の粒子排出口は、循環ラインを介して火炉に連結されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
- 前記第3流動層の外部熱交換器は、ボイラの過熱器管や蒸発管を浸漬した構成であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の循環流動層ボイラの高温腐食低減装置。
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