JPH01184301A - 循環流動床ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石炭、木クズ、産業廃棄物等固体燃料を燃焼
させる循環流動床ボイラに関する。

〔従来の技術〕

第２図に従来型の循環流動床ボイラの一例を示す。同ボ
イラは、コンパスタ（燃焼炉）０１、同コンパスタ０１
の側方に設けられたサイクロン軸、サイクロン０２の下
方に設けられたサイホン０３、外部熱交換器０７、サイ
クロン０２０側方に設けられたガス煙道自伝熱器０１３
，０１４，０１５，０１６、ドラム０１７、コンパスタ
０１とサイクロン０２及びサイクロン０２とガス煙道自
伝熱器０１３，０１４，０１５，０１６間の接続ダク）
　０１１，０１２及び支持鉄骨０２２などを備えている
。

；ンメスタ０１は、その下部に風室０９が設けられてお
り空気ノズル０１０から噴出される空気によっ【内部の
粒子０１８（通常石灰石や砂が用いられる）は流動化さ
れ、投入された燃料は粒子０１８と接触して燃焼する。

燃焼ガス０１９は粒子と共にコンノ之。

スタ０１の上部から煙道０１１を経てサイクロン０２に
入り、同サイクロン０２で粒子と燃焼ガスを分離させる
。

サイクロン軸を出た燃焼ガス０２０は、はとんど粒子が
含まれておらず、煙道０１２を経て伝熱器０１３．０１
４，０１５，０１６を通り低温ガス０２１となって系外
の空気予熱器などに導かれる。

ここで、伝熱器０１３，０１４は過熱器を、伝熱器０１
５．０１６は節炭器を配置することが多い。また、これ
らの伝熱器の周壁は通常水冷壁又は蒸気冷却壁で構成さ
れる。

一方、サイクセン０２で分離された粒子０１８は、その
下方のサイホン０３及び径路眞を通って再びコンパスタ
０１に戻されるが、高温の粒子を冷却させるために熱交
換器０７を通る経路が設けられる。

すなわち、サイホン田を通り直接コンノ２スタｏＩＫ戻
される経路侃とは別に、ゲート０６を経て熱交換器０７
に導かれる経路０５が設けられ、熱交換器Ｍで粒子は冷
却され、経路側を経てコンパスタｏ１に戻される。

熱交換器０７はボイラ本体の外に設置されている外部熱
交換器であり、同外部熱交換器０７には過熱器や蒸発器
が配置され、熱吸収量を調節するために粒子の通過量を
ゲート側の開度で調節する。

また、粒子が滞留しないようにするために粒子経路のフ
ラットな個所では空気ノズル０１０ａ、Ｏｌ、Ｏｂ。

０１０ｃが設けられ空気を噴出して粒子を流動させる。

コンパスタＯ１を出た粒子を含む燃焼ガスの温度は８０
０〜１０００℃程度であるので、これらが通過する煙道
０１１，０１２、サイクロン０２、外部熱交換器ａ１粒
子経路０４，０５，０８などは、耐火断熱材を内張すし
、さらに保温するために、壁の厚さは３００■程度と水
冷壁で構成する場合と比較し厚（、大きな重量物となり
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の循環流動床ボイラには、コンパスタ０１から
出た粒子を燃焼ガスと分離させるために、サイクロン０
２が不可欠なものとして従来から設置されている。この
サイクロン０２は、高温粒子を含む燃焼ガスを処理する
ので、耐火断熱材を内張すした大きな構造物であり、大
きな設置スＲ−スを必要とした。また、サイクロン０２
と接続するダクトや粒子の連絡経路も耐火断熱を考慮し
なければならず、重量的に大きなものになっていた。し
かも、通常コンパスタ０１の周壁は、耐火材を内張すし
た水冷壁で構成されるが、このコンパスタ０１と０１３
、　Ｏｆ乞０１ｙ、　ＱＪ６ 後部煙道内に配置した伝熱器　、　　　　　及び外部熱
交換器０７が、サイクロン０２を中心にそれぞれ別に配
置されているため、これらをつなぐ連絡管が必要となる
し、また、各々を支持する鉄骨を組む必要もあった。

このように、従来の流動床ボイラは重量が太きく、支持
鉄骨を多く必要とし、かつ、形状も大きくならざるをえ
なかった。

本発明はこのような問題点を解決しようとするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の流動床ボイラに於いては、水冷壁で形成された
ボイラ本体内に仕切壁で上下に反転する゛ジグザグ流路
部を形成し、同流路部下方をホッパ形状部とし、ホッパ
形状部内に熱交換器を配置した。

〔作用〕

本発明においては、粒子を含む燃焼ガスは、ボイラ本体
内に設けられた仕切壁で形成された上下に反転するジグ
ザグ流路部を通過するときに、流れの反転と仕切壁への
衝突によって、その中の粒子が分離されて下方のホッパ
形状部に落下する。

同ホッパ形状部に落下した粒子は、ホッパ形状部内の熱
交換器によって冷却され熱回収された上、コンパスタに
戻される。一方、ジグザグ流路部で粒子が分離された燃
焼ガスは、ボイラ本体内に適宜投げられた伝熱器を通っ
て低温ガスとしてボイラ本体から排出される。

上記のように本発明では、燃焼ガスから粒子を分離する
ジグザグ流路部及びその下方のホッパ形状部内の熱交換
器をボイラ本体内に設けることによって、従来の循環流
動床ボイラのようにボイラ本体とは別にサイクロン等の
分離器、粒子と熱交換を行う外部熱交換器等を設ける必
要がなく、重量、形状が小さくなり、かつ、支持構造も
簡単になり、直接地上のコンクリート基礎で支持するこ
とができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図によって説明する。

１は下部に風室９を備えた流動床コンノ％スタ、４０は
コンパスタ１に続く煙道、４１は煙道鉛に続く煙道及び
４２は煙道４１に続く後部煙道であって、コンパスタ１
及び煙道４０．４１．４２は一体型の水冷壁管で構成さ
れ一体のボイラ本体を形成している。

煙道栃には、第１図矢印で示すようにコンパスタ１内で
燃焼した粒子を含む燃焼ガス１９が上方から流入するよ
うになりていて、同煙道４０内には伝熱器１３が配設さ
れている。

煙道４０．４１の間の隔壁乙には、複数の上下に間隔を
おいて設けられたへ状の仕切壁としてのバックル板２６
によりて上下に反転するジグザグ通路部を形成するスク
リーン部Ｕが設けられ、煙道４１内には伝熱器１４が設
けられている。

上記煙道４１に続く後部煙道４２内には伝熱器１５゜１
６が設けられ、低温となりた燃焼ガス２１は矢印で示す
ように図示しない空気予熱器に導かれるようになってい
る。

スクリーン部Ｕの下方の上記煙道４０内には水冷壁で形
成されたホッパ状部ごが設けられ、同ホッパ状部τ内に
は熱交換器７が配設されている。ホッ、Ｊ状部ごと上記
隔壁るとの間には間隔が設けられ、これによりて粒子バ
イパス通路３２が形成され、同バイノス通路羽内にゲー
ト６が設けられている。

また、煙道初の下部にはコンパスタ１に開口するサイホ
ン３の上端が連絡され、同サイホン３の下部には空気ノ
ズル１０が開口している。なお、１７はト９ラム、１８
は粒子、ｎはボイラを支持するコンクリート基礎、父は
煙道４２の出口に設けられたホッパである。

本実施例は以上のよ５１Ｃ構成されていて、コンパスタ
１の上部から粒子を含む燃焼ガス１９は、矢印で示すよ
うに隔壁るで仕切られた煙道荀内に入り伝熱器１３を通
った後、スクリーン部スを通過する。スクリーン部冴に
はジグザグ流路部を形成するノ２ツフル板にが設置され
ているので、矢印１９ａに示すよ５に同スクリーン部冴
に流入する粒子を含む燃焼ガス１９ａは同流路部で上下
に反転しバックル板がと衝突し【粒子を落下させる。

なお、スクリーン部冴の高４４遇するガス流速の速さを
小さ（し、燃焼ガス中の粒子を十分に分離するため可能
な限り高くするのが望ましい。

粒子を分離した燃焼ガスＩは煙道４１に入り伝熱器１４
、次いで後部煙道４２、伝熱器１５．１６を通り、ホッ
パ加で微細の粒子を落し、低温ガス２１となってボイラ
本体から系外に設けられた図示しない空気予熱器へ導か
れる。

一方、スクリーン部冴通過時の反転と、バックル板２６
によって落下させられた粒子１８はホッパく状部ｎに捕
集される。ホッパ状部ｎ下部に設けられた熱交換器７は
、高温の粒子１８と接触熱交換する。

また、粒子バイパス通路３２のゲート６の開度を制御す
ることにより、熱交換器７を通過する粒子量が変えられ
、熱交換器７の熱吸収量が加減される。熱交換器７を通
過した粒子１８と粒子）ζイパス経路諺を出た粒子１８
は合流し、サイホン３を経てコンパスタ１に戻される。

サイホン３下部に設けられた空気ノズル１０　　がら空
気を噴出して粒子を流動化させ、これにより粒子はサイ
ホン３よりコンパスタ１に円滑に流れる。

なお、伝熱器１３．１４としては過熱器が、伝熱器１５
、１６としては節炭器が通常配置されるが、蒸発器等別
の系統にしてもよい。また、本実施例では、ホッパ内の
熱交換器７は過熱器や蒸発器が配置されるボイラ全体は
上記のようにコンパクトな一体型構造となるので、コン
クリート基礎乙によって下からサポートすることができ
る。

本実施例は以上のように、ボイラは燃焼ガスから粒子を
分離するスクリーン部冴及び熱交換器７を内蔵した一体
型のものとして構成されるために、循環流動床ボイラと
しての性能を低下させることなく、その重量、形状を減
少させることができ、また、支持構造を簡単なものとす
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は次の効果を奏することができる。

（１）サイクロンを設けないで、ボイラ本体内に燃焼ガ
スと粒子の分離を反転、衝突作用によって行うジグザグ
流路部を設けることによって、ボイラをコンパクトなも
のにすることができる。

（２）ボイラ本体内にホッパ状部を設け、同部内に循環
粒子と接触させる熱交換器を配置しているので、外部熱
交換器が不要となり、装置全体が小形となる。

（３）サイクロンを設けないので、それと連絡する煙道
ダクトが不要になり、循環する粒子経路も短か（なり、
構造を簡単にし小形化することができる。

（４）　　コンパクトな一体型ボイラ構造であるのでボ
イラ支持装置を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は従来の
循環流動床ボイラの縦断面図である。 １・・・コンパスタ、　　　３・・・サイホン、７・・
・熱交換器、　　　囚・・・スクリーン部、が・・・仕
切壁（バックル板）、 ３２・・・粒子バイパス経路、　ご・・・ホッパ状部、
４０　、４１・・・煙道、　　　　４２・・・後部煙道
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　水冷壁で形成されたボイラ本体内に仕切壁で上下に反
   転するジグザグ流路部を形成し、同流路部下方をホッパ
   形状部とし、同ホッパ形状部内に熱交換器を配置したこ
   とを特徴とする循環流動床ボイラ。