JP6554985B2 - Operating method and operating apparatus for pressurized circulating fluidized furnace - Google Patents
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Description
本発明は、下水汚泥、バイオマス、都市ゴミ等の被処理物を燃焼する加圧循環流動炉の運転方法及び運転装置に関するものである。 The present invention relates to a method and an apparatus for operating a pressurized circulating fluidized furnace that burns an object to be treated such as sewage sludge, biomass, and municipal waste.
下水汚泥、バイオマス、都市ゴミ等の被処理物を燃焼し、焼却炉から排出される燃焼ガスの持つエネルギーを有効に取り出すことに着目した焼却設備として、加圧流動炉が知られている。加圧流動炉は、被処理物を燃焼させる加圧流動炉と、加圧流動炉から排出される燃焼ガスによって回動されるタービンと、タービンと同軸に固着されたタービンの回動に伴って回動され加圧空気を供給するコンプレッサーを内装する過給機を有することを特徴とするシステムである。 A pressurized fluidized furnace is known as an incineration facility that focuses on effectively taking out the energy of combustion gas discharged from an incinerator by burning an object to be treated such as sewage sludge, biomass, and municipal waste. The pressurized fluidized furnace is a pressurized fluidized furnace that combusts a workpiece, a turbine that is rotated by combustion gas discharged from the pressurized fluidized furnace, and a turbine that is coaxially fixed to the turbine. It is a system characterized by having a supercharger that houses a compressor that rotates and supplies pressurized air.
加圧流動炉システムでは、被処理物を完全燃焼させた際に生じる燃焼ガスによって過給機のタービンを駆動し、コンプレッサーから排出される加圧空気によって被処理物の燃焼及び流動床流動に必要な燃焼空気を全て賄う自立運転が可能となる。自立運転が可能となることで、従来、必要であった流動ブロワおよび誘引ファンが不要となり、ランニングコストが低減することが知られている(特許文献1参照)。 In the pressurized fluidized furnace system, the turbine of the turbocharger is driven by the combustion gas generated when the workpiece is completely burned, and it is necessary for the combustion of the workpiece and the fluidized bed flow by the pressurized air discharged from the compressor. Independent operation that covers all the combustion air is possible. It has been known that the self-sustained operation makes it unnecessary to use a flow blower and an induction fan that have been necessary in the past, and the running cost is reduced (see Patent Document 1).
他方、焼却設備として、循環流動炉を使用する技術も知られている(特許文献2)。循環流動炉は、供給される被処理物を燃焼するライザーと、ライザーからの流動媒体(砂)及び燃焼ガスを分離するホットサイクロン、ダウンカマー、ループシールで構成されている。また、ライザーに充填された流動媒体を流動させるためにライザー底部に一次空気を供給する第1送風機2と、一次空気より高い位置からライザーに2次空気を供給する第2送風機を備えている。循環流動炉を使用する利点は、気泡流動炉との比較で、フリーボード燃焼がない又は少ないので、安定した燃焼が得られる、燃焼効率が高く設備がコンパクト等の点で有利といわれている。しかしながら、流動砂を終末速度以上の空塔速度でライザー内を上昇させる必要があり、そのために二次空気用流動ブロワが必要となる場合があった。 On the other hand, a technique using a circulating fluidized furnace as an incineration facility is also known (Patent Document 2). The circulating fluidized furnace comprises a riser that burns a workpiece to be supplied, a hot cyclone that separates a fluid medium (sand) and combustion gas from the riser, a downcomer, and a loop seal. Moreover, in order to make the fluid medium with which the riser was filled, the 1st blower 2 which supplies primary air to a riser bottom part, and the 2nd blower which supplies secondary air to a riser from a position higher than primary air are provided. The advantage of using a circulating fluidized furnace is that there is no or little freeboard combustion compared to a bubble fluidized furnace, and therefore stable combustion is obtained, combustion efficiency is high, and equipment is compact. However, it is necessary to raise the fluid sand in the riser at a superficial velocity equal to or higher than the terminal velocity, which may require a fluid blower for secondary air.
そこで、本発明の主たる課題は、循環流動炉を加圧流動炉として利用することにより、それらの各炉が持つ利点を生かしながら、さらなる利点をも、もたらすシステムを構築することにある。 Then, the main subject of this invention is to construct | assemble the system which brings a further advantage, utilizing the advantage which each furnace has by utilizing a circulating flow furnace as a pressurized flow furnace.
上記課題を解決した本発明は次のとおりである。
供給される被処理物を燃焼するライザーと、前記ライザーからの流動媒体及び燃焼ガスを、連結路を介して受けてこれらを分離するサイクロンとを有し、分離した前記流動媒体は前記ライザー下部に戻し、燃焼ガスは排出する構成とした循環流動炉において、
前記流動炉から排出される燃焼ガスを駆動源として回動されるタービンと、タービンの回動に伴って回動され、加圧空気を生成するコンプレッサーとを有する過給機と:
このコンプレッサーによって生成された加圧空気を、前記ライザー内の流動媒体を流動させる一次空気及び、一次空気より上方の位置からライザー内に供給される二次空気として供給する供給路と:
前記ライザーの内部温度を検出する温度検出手段と;前記連結路及びサイクロン出口部の少なくとも一方の内部温度を検出する温度検出手段と;を含む温度検出手段と:
これらの温度検出手段からの温度信号に基づき、前記一次空気量及び二次空気量のうち少なくとも前記一次空気量を調整する空気量制御手段と:
を含むことを特徴とする加圧循環流動炉の運転方法。
The present invention that has solved the above problems is as follows.
A riser that combusts the workpiece to be supplied; and a cyclone that receives the fluid medium and the combustion gas from the riser via a connecting path and separates them, and the separated fluid medium is disposed in the lower part of the riser. In the circulating fluidized furnace configured to return and discharge the combustion gas,
A turbocharger having a turbine that is rotated using combustion gas discharged from the fluidized furnace as a drive source, and a compressor that is rotated as the turbine rotates to generate pressurized air:
A supply path for supplying compressed air generated by the compressor as primary air for flowing the fluid medium in the riser and secondary air supplied into the riser from a position above the primary air;
Temperature detecting means including: temperature detecting means for detecting an internal temperature of the riser; and temperature detecting means for detecting an internal temperature of at least one of the connection path and the cyclone outlet.
An air amount control means for adjusting at least the primary air amount of the primary air amount and the secondary air amount based on temperature signals from these temperature detecting means;
A method of operating a pressurized circulating fluidized furnace comprising:
(作用効果)
供給される被処理物を燃焼するライザーと、前記ライザーからの流動媒体及び燃焼ガスを、連結路を介して受けてこれらを分離するサイクロンとを有し、分離した前記流動媒体は前記ライザー下部に戻し、燃焼ガスは排出する構成とした循環流動炉を使用する。
かかる循環流動炉を使用することにより、供給される被処理物を、フリーボード燃焼がない又は少ないので、主にライザーで安定した燃焼を図ることができる。
さらに本発明では、流動炉から排出される燃焼ガスを駆動源として回動されるタービンと、タービンの回動に伴って回動され、加圧空気を生成するコンプレッサーとを有する過給機と、そのコンプレッサーによって生成された加圧空気を、流動炉のライザーの流動媒体を流動させる一次空気及び一次空気より上方の位置からライザー内に供給される二次空気として供給する供給路とを有する構成によって、流動媒体(流動砂)の十分な流動、および燃焼処理を図ることができる。
観点を変えていえば、被処理物を完全燃焼させた際に生じる燃焼ガスによって過給機のタービンを駆動し、コンプレッサーから排出される加圧空気によって被処理物の燃焼及び流動媒体の流動に必要な燃焼空気を全て賄う自立運転が可能となる。自立運転が可能となることで、従来、必要であった流動ブロワおよび誘引ファンが不要となり、ランニングコストが低減する。さらに、生成された加圧空気の圧力は十分に高く、二次空気より高い圧力が必要な一次空気として全量供給することも可能となる。
前記ライザーの内部温度を検出する温度検出手段と、前記連結路及びサイクロン出口部の少なくとも一方の内部温度を検出する温度検出手段とを含む温度検出手段を有する。
さらに、これらの温度検出手段からの温度信号に基づき、前記一次空気量及び二次空気量のうち少なくとも前記一次空気量を調整する空気量制御手段を有する。
その結果、温度検出手段により温度信号に基づき、一次空気量及び二次空気量のうち少なくとも一次空気量を調整することにより燃焼を安定化させることができる。
本発明においては、ライザーでの温度検出(高さ方向1箇所又は複数箇所)のほか、特に、連結路及びサイクロン出口部の少なくとも一方においても、温度検出して一次空気量及び二次空気量のうち少なくとも一次空気量を調整する。
本発明においては、要すれば、循環流動炉と過給機とを組み合せるので流動・誘引ブロワが不要となり、さらに、空気量調整で適切な温度で燃焼する。
(Function and effect)
A riser that combusts the workpiece to be supplied; and a cyclone that receives the fluid medium and the combustion gas from the riser via a connecting path and separates them, and the separated fluid medium is disposed in the lower part of the riser. A circulating fluidized furnace is used in which the combustion gas is discharged.
By using such a circulating fluidized furnace, there is no or little free board combustion for the object to be supplied, so that stable combustion can be achieved mainly with a riser.
Furthermore, in the present invention, a turbocharger having a turbine that is rotated by using combustion gas discharged from a fluidized furnace as a drive source, and a compressor that is rotated in accordance with the rotation of the turbine and generates pressurized air; By the structure which has the supply path which supplies the compressed air generated by the compressor as primary air which flows the fluid medium of the riser of a fluidized furnace, and secondary air supplied in a riser from a position above primary air In addition, sufficient fluidization of the fluid medium (fluid sand) and combustion treatment can be achieved.
If the viewpoint is changed, the turbocharger turbine is driven by the combustion gas generated when the workpiece is completely burned, and it is necessary for the burning of the workpiece and the flow of the fluid medium by the pressurized air discharged from the compressor. Independent operation that covers all the combustion air is possible. Since the self-sustained operation is possible, the conventionally required fluid blower and induction fan are not required, and the running cost is reduced. Furthermore, the pressure of the generated pressurized air is sufficiently high, and it is possible to supply the entire amount of primary air that requires a higher pressure than the secondary air.
Temperature detection means including temperature detection means for detecting an internal temperature of the riser and temperature detection means for detecting an internal temperature of at least one of the connection path and the cyclone outlet.
Furthermore, it has air amount control means for adjusting at least the primary air amount of the primary air amount and the secondary air amount based on temperature signals from these temperature detecting means.
As a result, combustion can be stabilized by adjusting at least the primary air amount of the primary air amount and the secondary air amount based on the temperature signal by the temperature detecting means.
In the present invention, in addition to temperature detection with the riser (one or more in the height direction), in particular, at least one of the connection path and the cyclone outlet, temperature detection is performed to detect the primary air amount and the secondary air amount. Of these, adjust the primary air flow at least.
In the present invention, if necessary, a circulating fluidized furnace and a supercharger are combined so that a flow / attracting blower is not required, and combustion is performed at an appropriate temperature by adjusting the amount of air.
前記空気量制御手段により、前記一次空気を、一次空気と二次空気の和である全空気量の10%〜100%の範囲で変動させる加圧循環流動炉の運転方法。 A method of operating a pressurized circulating fluidized furnace, wherein the primary air is varied in a range of 10% to 100% of the total air amount, which is the sum of primary air and secondary air, by the air amount control means.
(作用効果)
一次空気と二次空気の和である全空気量の10%〜100%の範囲で変動させることにより、流動媒体の流動状態及び被処理物の燃焼を適切なものとすることができる。
従来の循環流動炉では、炉内に供給する総燃焼空気流量のうち、一次空気に供給できる空気流量は、流動ブロワの能力によって制限されていた。これは一次空気が循環流動炉の流動層内に供給されるため、二次空気と比較して高い供給圧力が必要とされるからである。一方、本発明によれば、コンプレッサーから排出される加圧空気の圧力が十分に高いため設備建設後でも総燃焼空気流量に占める一次空気の割合を自由に変えることができる。
(Function and effect)
By changing the flow rate in the range of 10% to 100% of the total air amount, which is the sum of primary air and secondary air, the flow state of the fluid medium and the combustion of the workpiece can be made appropriate.
In the conventional circulating flow furnace, the flow rate of air that can be supplied to the primary air out of the total flow rate of combustion air supplied into the furnace is limited by the capacity of the flow blower. This is because the primary air is supplied into the fluidized bed of the circulating fluidized furnace, so that a higher supply pressure is required compared to the secondary air. On the other hand, according to the present invention, since the pressure of the pressurized air discharged from the compressor is sufficiently high, the proportion of primary air in the total combustion air flow rate can be freely changed even after the construction of the facility.
前記一次空気量の制御により、前記ライザー内の空塔速度を3.0〜6.0m/秒とする加圧循環流動炉の運転方法。 A method for operating a pressurized circulating fluidized furnace in which a superficial velocity in the riser is set to 3.0 to 6.0 m / sec by controlling the primary air amount.
(作用効果)
ライザー内の空塔速度を遅くすることにより、被処理物の安定した燃焼を図ることができる。
(Function and effect)
By slowing the superficial velocity in the riser, it is possible to achieve stable combustion of the workpiece.
前記循環流動炉は、サイクロンで分離した前記流動媒体を前記ライザー下部に戻す戻す経路の途中に、前記流動媒体を一時的に貯留するシールポットを有し、このシールポットには貯留流動媒体を流動させて前記ライザー下部に戻すよう流動化空気供給手段を備えた構成である加圧循環流動炉の運転方法。 The circulating fluidized furnace has a seal pot for temporarily storing the fluid medium in the middle of a path for returning the fluid medium separated by a cyclone to the lower portion of the riser. An operation method of a pressurized circulating fluidized furnace having fluidized air supply means so as to return to the lower part of the riser.
(作用効果)
サイクロンで分離した流動媒体をライザー下部に戻す戻す経路の途中に、流動媒体を一時的に貯留するシールポットを設けると、ライザー下部からサイクロンへの吹き抜けを防止できる。貯留流動媒体を流動させてライザー下部に戻すために、流動媒体を戻す量を制御できる。
(Function and effect)
The fluidized medium separated in a cyclone in the middle of the path to return back to the riser bottom, providing a seal pot for temporarily storing the fluid medium, it can be prevented blow from the riser bottom to the cyclone. In order to cause the stored fluid medium to flow and return to the lower part of the riser, the amount of fluid medium returned can be controlled.
前記循環流動炉が、分離した前記流動媒体を、前記ライザー下部に戻す経路にシールポットがなく連続して返送され、戻す経路下方には、流動化空気供給手段を備えた構成である加圧循環流動炉の運転方法。 The circulating flow reactor, the fluidized medium separated, the seal pot is returned continuously without a path back to the riser bottom, the path downward back, a configuration in which a fluidizing air supply means under pressure circulates How to operate a fluidized furnace.
(作用効果)
サイクロンで分離された流動媒体を、ライザー下部に戻す経路にシールポットがなく連続して返送することもできる。この場合、戻す経路の下部にシールポットを設けないとしても、ライザー下部からサイクロンへの吹き抜け防止のためには、戻す経路の下部に流動媒体が必要な密度で存在することが必要となる。流動化空気は、戻す経路での流動媒体の移動を促進する。
(Function and effect)
The fluid medium separated by the cyclone can be returned continuously without a seal pot in the path returning to the lower part of the riser. In this case, even if a seal pot is not provided in the lower part of the return path, it is necessary for the fluid medium to be present at the required density in the lower part of the return path in order to prevent blow-through from the lower part of the riser to the cyclone. Fluidized air facilitates movement of the fluid medium in the return path .
前記ライザー内に脱硫剤を供給する脱硫剤供給手段を備える加圧循環流動炉の運転方法。 Desulfurizing agent operating method of Bei obtaining pressurized circulating fluidized furnace supply means for supplying a desulfurizing agent within the riser.
(作用効果)
燃焼ガス中に含まれる硫黄分を可能な限り除去することが望ましい。そこで、ライザー内に脱硫剤を供給することで硫黄分の除去が可能である。循環流動炉内に脱硫剤を投入する最大の利点は、脱硫剤も循環するので、未反応の脱硫剤が減少し、脱硫剤の時間当たりの使用量は少なくて足りる。
(Function and effect)
It is desirable to remove as much sulfur as possible from the combustion gas. Therefore, it is possible to remove sulfur by supplying a desulfurizing agent into the riser. The greatest advantage of introducing the desulfurizing agent into the circulating fluidized furnace is that the desulfurizing agent is also circulated, so that the amount of unreacted desulfurizing agent is reduced and the amount of desulfurizing agent used per hour is sufficient.
前記脱硫剤をスラリー状態で前記脱硫剤供給手段により前記ライザー内に供給する加圧循環流動炉の運転方法。 The method of operating a pressurized circulating fluidized furnace for supplying into said riser by the desulfurizing agent supply means said desulfurizing agent in a slurry state.
(作用効果)
脱硫剤(その代表例は石灰石)は、たとえば10〜500μmの粒子で供給してもよいが、未反応の脱硫剤(特に小径の脱硫剤)が循環流動炉外へ排出されてしまう可能性があるとともに、過度に大きいと供給量当たりの総比表面積が大きくならないので、反応効率が悪い問題がある。さらに、粒子形態では、循環流動炉への供給量の調整を厳格に行うことができ難い。しかも、根本的な課題として、本発明ではライザー内を加圧状態とするので、粒子形態の供給に困難を来す。これに対し、脱硫剤をスラリー状態で脱硫剤供給手段によりライザー内に供給することで、前述の問題のすべてを解決できる。
(Function and effect)
The desulfurizing agent (a representative example of which is limestone) may be supplied as, for example, 10 to 500 μm particles. However, there is a possibility that unreacted desulfurizing agent (particularly small-diameter desulfurizing agent) may be discharged out of the circulating fluidized furnace. On the other hand, if it is excessively large, the total specific surface area per supply amount does not increase, resulting in a problem of poor reaction efficiency. Furthermore, in the particle form, it is difficult to strictly adjust the supply amount to the circulating fluidized furnace. Moreover, as a fundamental problem, in the present invention, the inside of the riser is in a pressurized state, which makes it difficult to supply the particle form. On the other hand, all the above-mentioned problems can be solved by supplying the desulfurizing agent into the riser by the desulfurizing agent supplying means in a slurry state.
前記循環流動炉が、分離した前記流動媒体を、前記ライザー下部に戻す経路にシールポットがなく連続して返送される構成であり、
前記サイクロンから排出される燃焼ガスを空気予熱器に通した後に、集塵機により集塵を行ない、集塵機で除塵された空気を前記過給機のタービンに供給し、コンプレッサーによって生成された加圧空気の一部を前記空気予熱器に通した後に、一次空気及び二次空気として使用するとともに、
加圧空気の残部は、前記空気予熱器を通さず、前記戻す経路に設けた前記流動化空気供給手段に直接供給する加圧循環流動炉の運転方法。
The circulating fluid furnace is configured so that the separated fluid medium is continuously returned without a seal pot in a path for returning to the lower part of the riser,
After passing the combustion gas discharged from the cyclone through an air preheater, the dust is collected by the dust collector, the air removed by the dust collector is supplied to the turbine of the supercharger, and the compressed air generated by the compressor After passing a part through the air preheater, it is used as primary air and secondary air,
The remainder of the pressurized air, not through the air preheater, direct method of supplying the operating pressure circulating fluidized furnace for the fluidizing air supply means provided in the return path.
(作用効果)
戻す経路に設けた流動化空気吹込み手段に供給する加圧空気としては、高温であるとハンドリングなどに問題が生じるので、空気予熱器を通さず、直接、コンプレッサーによって生成された加圧空気を供給するので望ましい。
(Function and effect)
As the pressurized air supplied to the fluidized air blowing means provided in the return path , if the temperature is high, there is a problem in handling, etc., so the compressed air generated by the compressor is not directly passed through the air preheater. This is desirable because it is supplied.
供給される被処理物を燃焼するライザーと、前記ライザーからの流動媒体及び燃焼ガスを、連結路を介して受けてこれらを分離するサイクロンとを有し、分離した前記流動媒体は前記ライザー下部に戻し、燃焼ガスは排出する構成とした循環流動炉において、
前記流動炉から排出される燃焼ガスを駆動源として回動されるタービンと、タービンの回動に伴って回動され、加圧空気を生成するコンプレッサーとを有する過給機と、
このコンプレッサーによって生成された加圧空気を、前記流動炉のライザーに、一次空気及び二次空気として供給する供給路と、
前記ライザーと、前記連結路及びサイクロン出口部の少なくとも一方とにその内部温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段からの温度信号に基づき、前記一次空気量及び二次空気量を調整する空気量制御手段と、
を含むことを特徴とする加圧循環流動炉の運転装置。
A riser that combusts the workpiece to be supplied; and a cyclone that receives the fluid medium and the combustion gas from the riser via a connecting path and separates them, and the separated fluid medium is disposed in the lower part of the riser. In the circulating fluidized furnace configured to return and discharge the combustion gas,
A turbocharger having a turbine that is rotated by using combustion gas discharged from the fluidized furnace as a drive source, and a compressor that is rotated as the turbine rotates to generate pressurized air;
A supply path for supplying the pressurized air generated by the compressor to the riser of the fluid furnace as primary air and secondary air;
Temperature detection means for detecting the internal temperature of the riser and at least one of the connection path and the cyclone outlet;
An air amount control means for adjusting the primary air amount and the secondary air amount based on a temperature signal from the temperature detecting means;
An apparatus for operating a pressurized circulating fluidized furnace, comprising:
以上の発明によれば、循環流動炉を加圧流動炉として利用することにより、それらの各炉が持つ利点を生かしながら、前掲のさらなる利点を示すものとなる。 According to the above invention, by using the circulating fluidized furnace as a pressurized fluidized furnace, the above-described further advantages are exhibited while taking advantage of the advantages of each of the furnaces.
以下、本発明の本実施形態について添付図面を参照しつつ詳説する。 Hereinafter, this embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施の形態>
循環流動炉1は、供給される被処理物を燃焼するライザー2と、ライザー2からの流動媒体(砂)及び燃焼ガスを、連結路3を介して受けてこれらを分離する(ホット)サイクロン4とを有し、分離した流動媒体は傾斜した戻す経路5を介してライザー2下部に戻し、燃焼ガスは、サイクロン4の頂部から排出する構成としたものである。
ライザー2の底部には、主に流動媒体を流動させるための一次空気供給口が設けられており、一次空気取り入れ口の上方には二次空気供給口が供えられている。
<First Embodiment>
The circulating fluidized furnace 1 includes a riser 2 that burns a workpiece to be supplied, and a fluid medium (sand) and combustion gas from the riser 2 that are received via a connection path 3 to separate them (hot) cyclone 4. The separated fluid medium is returned to the lower portion of the riser 2 through the
A primary air supply port for mainly flowing a fluid medium is provided at the bottom of the riser 2, and a secondary air supply port is provided above the primary air intake port.
また、流動炉1から排出される燃焼ガスを駆動源として回動されるタービン30aと、タービン30aの回動に伴って回動され、外気Aを取り込んで加圧空気を生成するコンプレッサー30bとを有する過給機30を含む。
Further, a
さらに、コンプレッサー30bによって、吸気された空気をたとえば0.05〜0.3MPaに昇圧した加圧空気を、流動炉1のライザー2に、一次空気及び二次空気として供給する供給路31,32,33,34A,34Bと、前記ライザー2と連結路3及びサイクロン4出口部の少なくとも一方とにその内部温度を検出する温度検出手段60,60・、61、62と、温度検出手段60,60・、61、62からの温度信号に基づき、一次空気量及び二次空気量を調整する空気量制御手段34a,34bとを備える。
Furthermore,
サイクロン4の頂部から排出される燃焼ガスは、導路6を介して空気予熱器10に導かれ、コンプレッサー30bによって生成された連結路31、32を介して導入された加圧空気を予熱するようになっている。空気予熱器10としては、シェルアンドチューブ式熱交換器などを使用できる。
The combustion gas discharged from the top of the cyclone 4 is guided to the air preheater 10 through the
空気予熱器10を通った後の燃焼ガスは、導路7を介して集塵機20に供給され、空空気予熱器10から送出される燃焼ガスに含まれるダスト、細粒化された流動砂等の不純物を除去する。捕捉不純物Dは排出路9を介して系外に排出される。
集塵機20に内装されるフィルタとしては、例えばセラミックフィルタを用いることができ、集塵機20は、下部側の側壁の下部には、燃焼ガスを機器内に供給する供給口が形成され、上部には、不純物等が取除かれた清浄な燃焼ガスを機器外に排出する排出口が形成されている。
The combustion gas after passing through the air preheater 10 is supplied to the
As a filter installed in the
(過給機)
過給機30は、集塵機20の後段に設けられており、集塵機20から送出される燃焼ガスを、管路8を介して受けて、これによって回動されるタービン30aと、タービン30aの回動を伝達する軸30cと、該タービンと同軸に固着されて軸30cによって回動を伝達されることによって加圧空気を生成するコンプレッサー30bとから構成されている。生成された加圧空気は、燃焼空気として加圧流動炉1へ供給される。
(Supercharger)
The
管路8を通る燃焼ガスの一部は、流量調整弁9aを介して直接煙突などの排気手段40に導かれ、大気に放出される。なお、排気手段40の上流側には、燃焼ガス中の硫黄分等を除去する排煙処理手段(図示せず)が備えられている。
A part of the combustion gas passing through the pipe line 8 is directly guided to the exhaust means 40 such as a chimney through the flow
(運転形態例)
下水汚泥、バイオマス、都市ゴミ等の被処理物は、一時貯留装置70から切り出され、ライザー2の中段から内部に供給される。供給された被処理物は、ライザー2内での流動媒体(砂)の上昇に伴って、上昇しながら燃焼が行われ、ライザー2上部から連結路3を介してサイクロン4に移行される。
サイクロン4では、燃焼ガスと流動媒体とに分離され、燃焼ガスは燃焼ガスとして空気予熱器10に導かれる。
サイクロン4で分離された流動媒体は、その下部に移行し、傾斜した戻す経路5を介してライザー2下部に戻される。
(Operation example)
An object to be treated such as sewage sludge, biomass, and municipal waste is cut out from the
In the cyclone 4, the combustion gas and the fluidized medium are separated, and the combustion gas is guided to the air preheater 10 as the combustion gas.
The fluid medium separated by the cyclone 4 moves to the lower part thereof, and is returned to the lower part of the riser 2 through the
前述のように、コンプレッサー30bによって生成された加圧空気は、供給路31,32,33,34A,34Bを通り、空気予熱器10を介して流動炉1のライザー2に、一次空気及び二次空気として供給する。
As described above, the compressed air generated by the
ライザー2と、連結路3及びサイクロン4出口部の少なくとも一方(図示の形態では両方)とにその内部温度を検出する温度検出手段60、61、62が設けられ、これら温度検出手段60、61、62の温度信号に基づき、演算処理装置36が、一次空気量及び二次空気量を調整する空気量制御手段34a,34bに流量信号を与えるようになっている。
この場合の信号処理形態に限定はないが、好ましくは二次空気吹込み部位からサイクロン4出口部に到る各温度検出手段60、61、62の検出温度が実質的に同一である(15℃程度以内の温度差)のが望ましい。
一次空気量は、一次空気と二次空気の和である全空気量の10%〜100%の範囲で変動させることができる。
一次空気量の制御により、ライザー2内の空塔速度を3.0〜6.0m/秒とするのが望ましい。
これらは、完全燃焼を図るためにライザー2内での滞留時間を長くし、空塔速度を遅めにする観点から、一次空気、二次空気あるいはこれらの和である全空気量を制御することができる。
Temperature detection means 60, 61, 62 for detecting the internal temperature of the riser 2 and at least one (both in the illustrated embodiment) of the connecting path 3 and the cyclone 4 outlet are provided. These temperature detection means 60, 61, Based on the
The signal processing form in this case is not limited, but preferably the detected temperatures of the
The primary air amount can be varied in the range of 10% to 100% of the total air amount, which is the sum of primary air and secondary air.
It is desirable that the superficial velocity in the riser 2 is set to 3.0 to 6.0 m / sec by controlling the primary air amount.
These control the total amount of primary air, secondary air, or the sum of these from the viewpoint of increasing the residence time in the riser 2 and slowing the superficial velocity in order to achieve complete combustion. Can do.
一次空気及び二次空気のほか、三次空気吹込み路34Cを設けてもよい。一次空気はライザー2の下部から吹込み、その上方に最下段の温度検出手段60を設けるのが望ましい。流動媒体の流動層の上面は、戻す経路5の下部が没するレベルに設定するのが望ましい。
そして、流動層の上面の上方から、二次空気吹込み路34Bを通して二次空気を吹き込むのが望ましい。
In addition to primary air and secondary air, a tertiary
And it is desirable to blow in secondary air from above the upper surface of the fluidized bed through the secondary
他方、ライザー2内に脱硫剤X(石灰石、消石灰、ドロマイトなど)を供給する脱硫剤供給手段が設けられている。図1の例では、脱硫剤Xを溶解槽52にて溶解し、スラリーとしてポンプ53によりライザー2内に供給するようになっている。他方、図2に示すように、粒状脱硫剤Xを一時貯留器50から切り出して、フィーダ51により供給するようにしてもよい。
On the other hand, a desulfurizing agent supply means for supplying a desulfurizing agent X (limestone, slaked lime, dolomite, etc.) into the riser 2 is provided. In the example of FIG. 1, the desulfurizing agent X is dissolved in the
脱硫剤Xの添加により、排ガス中に含まれる硫黄分を可能な限り除去する。脱硫剤Xの添加量は、被処理物の硫黄分含有量の測定、並びにたとえば煙突40から大気中に放出する排気ガスの硫黄分濃度を測定し、硫黄分を除去するための脱硫剤X量を設定し、連続的にライザー2内に脱硫剤Xを供給することができる。
By adding the desulfurizing agent X, sulfur contained in the exhaust gas is removed as much as possible. The amount of desulfurizing agent X added is the amount of desulfurizing agent X for removing sulfur content by measuring the sulfur content of the object to be treated and measuring the concentration of sulfur in the exhaust gas discharged from the
脱硫剤は、粒状の場合、たとえば10〜500μmとするのが望ましい。過度に小さいと、未反応の脱硫剤が循環流動炉外へ排出されてしまう可能性があるとともに、過度に大きいと供給量当たりの総比表面積が大きくならないので、反応効率が悪い問題がある。
脱硫剤をスラリー状態で脱硫剤供給手段によりライザー2内に供給するようにすると、問題のすべてを解決でき最適な形態である。
When the desulfurizing agent is granular, it is desirable that the desulfurizing agent be 10 to 500 μm, for example. If it is too small, there is a possibility that unreacted desulfurizing agent may be discharged out of the circulating fluidizing furnace, and if it is too large, the total specific surface area per supply amount does not increase, resulting in poor reaction efficiency.
If the desulfurizing agent is supplied into the riser 2 by the desulfurizing agent supply means in a slurry state, all the problems can be solved, which is an optimum form.
他の脱硫剤Xの供給方法として、粉状の脱硫剤を空気輸送で炉内に供給する方法や、汚泥と脱硫剤Xとを混合機(図示せず)で混合したのち、炉内に供給することもできる。当該混合機は一時貯留装置70の上流、または下流に設ければよく、さらに一時貯留装置70を混合機として使用しても良い。
As other desulfurizing agent X supply methods, a powdery desulfurizing agent is supplied into the furnace by pneumatic transportation, or sludge and desulfurizing agent X are mixed in a mixer (not shown) and then supplied into the furnace. You can also The mixer may be provided upstream or downstream of the
加圧空気の一部は、図1に示すように、戻す経路5内の流動媒体の移動を促進させるためのパージ用空気35A及び 戻す経路5出口付近の流動を促進させるためのアシスト空気35Bとして使用することができる。
この場合、空気予熱器10で加熱することはハンドリング性の低下となるので、空気予熱器10を避けて、バイパス路35を通して供給することが望ましい。
Some of the pressurized air, as shown in FIG. 1, as the
In this case, since heating with the air preheater 10 causes a reduction in handling properties, it is desirable to supply the air through the
<第2の実施の形態>
図2に示すように、循環流動炉1は、サイクロン4で分離した流動媒体をライザー2下部に戻す戻す経路5の途中に、流動媒体を一時的に貯留するシールポット80を設け、このシールポット80に、貯留した流動媒体を流動させてライザー2下部に戻すよう流動化空気供給手段81を設けることができる。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 2, the circulating fluid furnace 1 is provided with a
サイクロン4で分離した流動媒体をライザー2下部に戻す戻す経路5の途中に、流動媒体を一時的に貯留するシールポット80を設けると、ライザー2下部からサイクロン4への吹き抜けを防止できる。しかし、一時貯留した流動媒体はライザー2下部に戻すように循環させる必要があるために、流動化空気供給手段81を設けることができる。
この第2の形態において、流動化空気供給手段81から吹き込む空気として、別途ブロワを用意するのではなく、コンプレッサー30bによって生成された加圧空気を使用できる。
If a
In this second embodiment, as the air blown from the fluidized air supply means 81, a compressed air generated by the
1 循環流動炉
2 ライザー
3 連結路
4 サイクロン
5 戻す経路
10 空気予熱器
20 集塵機
30 過給機
30a タービン
30b コンプレッサー
34A 一次空気供給路
34B 二次次空気供給路
34C 三次空気供給路
60 温度検出手段
61 温度検出手段
62 温度検出手段
80 シールポット
X 脱硫剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circulation flow furnace 2 Riser 3 Connection path 4
62 Temperature detection means 80 Seal pot X Desulfurization agent
Claims (8)
前記サイクロンから排出される燃焼ガスを通す空気予熱器と:
前記空気予熱器を通った後の燃焼ガスの除塵を行う集塵機と:
前記集塵機の後段に設けられ、前記集塵機から送出される燃焼ガスを駆動源として回動されるタービンと、タービンの回動に伴って回動され、加圧空気を生成するコンプレッサーとを有する過給機と:
このコンプレッサーによって生成された0.05〜0.3MPaの加圧空気を、前記ライザー内の流動媒体を流動させる一次空気及び、一次空気より上方の位置からライザー内に供給される二次空気として供給する供給路と:
前記戻す経路にシールポットがなく連続して返送される構成であり、前記戻す経路に設けられた、前記流動媒体の移動を促進させるためのパージ用空気供給手段と:
前記ライザーの内部温度を検出する温度検出手段と;前記連結路及びサイクロン出口部の少なくとも一方の内部温度を検出する温度検出手段と;を含む温度検出手段と:
これらの温度検出手段からの温度信号に基づき、前記一次空気量及び二次空気量のうち少なくとも前記一次空気量を調整する空気量制御手段と:を含み、
前記コンプレッサーによって生成された前記加圧空気の一部を、前記空気予熱器に通した後に、前記一次空気及び前記二次空気として使用するとともに、
前記加圧空気の残部は、前記空気予熱器を通さず、前記戻す経路に設けられた前記パージ用空気供給手段に直接供給する、
ことを特徴とする加圧循環流動炉の運転方法。 A riser that combusts the workpiece to be supplied; and a cyclone that receives the fluid medium and the combustion gas from the riser via a connecting path and separates them, and the separated fluid medium is disposed in the lower part of the riser. In the circulating fluidized furnace configured to return through the return path and discharge the combustion gas,
An air preheater for passing the combustion gas discharged from the cyclone;
A dust collector for removing dust from the combustion gas after passing through the air preheater :
A turbocharger that is provided at a subsequent stage of the dust collector and is rotated by using a combustion gas delivered from the dust collector as a drive source, and a compressor that is rotated as the turbine rotates to generate pressurized air. With the machine:
Pressurized air of 0.05 to 0.3 MPa generated by the compressor is supplied as primary air for flowing the fluid medium in the riser and secondary air supplied into the riser from a position above the primary air. Supply path to:
A purge air supply means for promoting the movement of the fluid medium provided in the return path, wherein the return path has no seal pot and is continuously returned.
Temperature detecting means including: temperature detecting means for detecting an internal temperature of the riser; and temperature detecting means for detecting an internal temperature of at least one of the connection path and the cyclone outlet.
Air amount control means for adjusting at least the primary air amount of the primary air amount and the secondary air amount based on temperature signals from these temperature detecting means ,
A portion of the compressed air generated by the compressor is used as the primary air and the secondary air after passing through the air preheater,
The remainder of the pressurized air is supplied directly to the purge air supply means provided in the return path without passing through the air preheater.
A method for operating a pressurized circulating fluidized furnace.
前記サイクロンから排出される燃焼ガスを通す空気予熱器と:
前記空気予熱器を通った後の燃焼ガスの除塵を行う集塵機と:
前記集塵機の後段に設けられ、前記集塵機から送出される燃焼ガスを駆動源として回動されるタービンと、タービンの回動に伴って回動され、加圧空気を生成するコンプレッサーとを有する過給機と:
このコンプレッサーによって生成された0.05〜0.3MPaの加圧空気を、前記ライザー内の流動媒体を流動させる一次空気及び、一次空気より上方の位置からライザー内に供給される二次空気として供給する供給路と:
前記戻す経路の途中に設けられた、流動媒体を一時的に貯留するシールポットと:
このシールポットに貯留した流動媒体を流動させる流動化空気供給手段と:
前記ライザーの内部温度を検出する温度検出手段と;前記連結路及びサイクロン出口部の少なくとも一方の内部温度を検出する温度検出手段と;を含む温度検出手段と:
これらの温度検出手段からの温度信号に基づき、前記一次空気量及び二次空気量のうち少なくとも前記一次空気量を調整する空気量制御手段と:を含み、
前記コンプレッサーによって生成された前記加圧空気の一部を、前記空気予熱器に通した後に、前記一次空気及び前記二次空気として使用するとともに、
前記加圧空気の残部は、前記空気予熱器を通さず、前記戻す経路に設けられた流動化空気供給手段に直接供給する、
ことを特徴とする加圧循環流動炉の運転方法。 A riser that combusts the workpiece to be supplied; and a cyclone that receives the fluid medium and the combustion gas from the riser via a connecting path and separates them, and the separated fluid medium is disposed in the lower part of the riser. In the circulating fluidized furnace configured to return through the return path and discharge the combustion gas,
An air preheater for passing the combustion gas discharged from the cyclone;
A dust collector for removing dust from the combustion gas after passing through the air preheater:
A turbocharger that is provided at a subsequent stage of the dust collector and is rotated by using a combustion gas delivered from the dust collector as a drive source, and a compressor that is rotated as the turbine rotates to generate pressurized air. With the machine:
Pressurized air of 0.05 to 0.3 MPa generated by the compressor is supplied as primary air for flowing the fluid medium in the riser and secondary air supplied into the riser from a position above the primary air. Supply path to:
A seal pot for temporarily storing a fluid medium provided in the return path;
Fluidized air supply means for flowing the fluid medium stored in the seal pot;
Temperature detecting means including: temperature detecting means for detecting an internal temperature of the riser; and temperature detecting means for detecting an internal temperature of at least one of the connection path and the cyclone outlet.
Air amount control means for adjusting at least the primary air amount of the primary air amount and the secondary air amount based on temperature signals from these temperature detecting means ,
A portion of the compressed air generated by the compressor is used as the primary air and the secondary air after passing through the air preheater,
The remainder of the pressurized air is supplied directly to the fluidized air supply means provided in the return path without passing through the air preheater.
A method for operating a pressurized circulating fluidized furnace.
前記サイクロンから排出される燃焼ガスを通す空気予熱器と:
前記空気予熱器を通った後の燃焼ガスの除塵を行う集塵機と:
前記集塵機の後段に設けられ、前記集塵機から送出される燃焼ガスを駆動源として回動されるタービンと、タービンの回動に伴って回動され、加圧空気を生成するコンプレッサーとを有する過給機と:
このコンプレッサーによって生成された0.05〜0.3MPaの加圧空気を、前記ライザー内の流動媒体を流動させる一次空気及び、一次空気より上方の位置からライザー内に供給される二次空気として供給する供給路と:
前記戻す経路にシールポットがなく連続して返送される構成であり、前記戻す経路に設けられた、前記流動媒体の移動を促進させるためのパージ用空気供給手段と:
前記ライザーの内部温度を検出する温度検出手段と;前記連結路及びサイクロン出口部の少なくとも一方の内部温度を検出する温度検出手段と;を含む温度検出手段と:
これらの温度検出手段からの温度信号に基づき、前記一次空気量及び二次空気量のうち少なくとも前記一次空気量を調整する空気量制御手段と:を含み、
前記コンプレッサーによって生成された前記加圧空気の一部を、前記空気予熱器に通した後に、前記一次空気及び前記二次空気として使用する手段と、
前記加圧空気の残部は、前記空気予熱器を通さず、前記戻す経路に設けられた前記パージ用空気供給手段に直接供給する手段と、を有する、
ことを特徴とする加圧循環流動炉の運転装置。 A riser that combusts the workpiece to be supplied; and a cyclone that receives the fluid medium and the combustion gas from the riser via a connecting path and separates them, and the separated fluid medium is disposed in the lower part of the riser. In the circulating fluidized furnace configured to return through the return path and discharge the combustion gas,
An air preheater for passing the combustion gas discharged from the cyclone;
A dust collector for removing dust from the combustion gas after passing through the air preheater:
A turbocharger that is provided at a subsequent stage of the dust collector and is rotated by using a combustion gas delivered from the dust collector as a drive source, and a compressor that is rotated as the turbine rotates to generate pressurized air. With the machine:
Pressurized air of 0.05 to 0.3 MPa generated by the compressor is supplied as primary air for flowing the fluid medium in the riser and secondary air supplied into the riser from a position above the primary air. Supply path to:
A purge air supply means for promoting the movement of the fluid medium provided in the return path, wherein the return path has no seal pot and is continuously returned.
Temperature detecting means including: temperature detecting means for detecting an internal temperature of the riser; and temperature detecting means for detecting an internal temperature of at least one of the connection path and the cyclone outlet.
Air amount control means for adjusting at least the primary air amount of the primary air amount and the secondary air amount based on temperature signals from these temperature detecting means ,
Means for using a portion of the compressed air generated by the compressor as the primary air and the secondary air after passing through the air preheater;
The remaining portion of the pressurized air has means for directly supplying the purge air supply means provided in the return path without passing through the air preheater,
An apparatus for operating a pressurized circulating fluidized furnace.
前記サイクロンから排出される燃焼ガスを通す空気予熱器と:
前記空気予熱器を通った後の燃焼ガスの除塵を行う集塵機と:
前記集塵機の後段に設けられ、前記集塵機から送出される燃焼ガスを駆動源として回動されるタービンと、タービンの回動に伴って回動され、加圧空気を生成するコンプレッサーとを有する過給機と:
このコンプレッサーによって生成された0.05〜0.3MPaの加圧空気を、前記ライザー内の流動媒体を流動させる一次空気及び、一次空気より上方の位置からライザー内に供給される二次空気として供給する供給路と:
前記戻す経路の途中に設けられた、流動媒体を一時的に貯留するシールポットと:
このシールポットに貯留した流動媒体を流動させる流動化空気供給手段と:
前記ライザーの内部温度を検出する温度検出手段と;前記連結路及びサイクロン出口部の少なくとも一方の内部温度を検出する温度検出手段と;を含む温度検出手段と:
これらの温度検出手段からの温度信号に基づき、前記一次空気量及び二次空気量のうち少なくとも前記一次空気量を調整する空気量制御手段と:を含み、
前記コンプレッサーによって生成された前記加圧空気の一部を、前記空気予熱器に通した後に、前記一次空気及び前記二次空気として使用する手段と、
前記加圧空気の残部は、前記空気予熱器を通さず、前記戻す経路に設けられた流動化空気供給手段に直接供給する手段と、を有する、
ことを特徴とする加圧循環流動炉の運転装置。 A riser that combusts the workpiece to be supplied; and a cyclone that receives the fluid medium and the combustion gas from the riser via a connecting path and separates them, and the separated fluid medium is disposed in the lower part of the riser. In the circulating fluidized furnace configured to return through the return path and discharge the combustion gas,
An air preheater for passing the combustion gas discharged from the cyclone;
A dust collector for removing dust from the combustion gas after passing through the air preheater:
A turbocharger that is provided at a subsequent stage of the dust collector and is rotated by using a combustion gas delivered from the dust collector as a drive source, and a compressor that is rotated as the turbine rotates to generate pressurized air. With the machine:
Pressurized air of 0.05 to 0.3 MPa generated by the compressor is supplied as primary air for flowing the fluid medium in the riser and secondary air supplied into the riser from a position above the primary air. Supply path to:
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