JPH0131081B2 - - Google Patents
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- JPH0131081B2 JPH0131081B2 JP57169086A JP16908682A JPH0131081B2 JP H0131081 B2 JPH0131081 B2 JP H0131081B2 JP 57169086 A JP57169086 A JP 57169086A JP 16908682 A JP16908682 A JP 16908682A JP H0131081 B2 JPH0131081 B2 JP H0131081B2
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- Japan
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- exhaust gas
- coal
- ash
- air
- coarse powder
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
- F23C9/003—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for pulverulent fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、石炭だきボイラから排出される石炭
灰を集じん装置で捕集し、その捕集石炭灰を、ホ
ツパーに一旦溜めた後、何ら処理しないでそのま
ま粗粉と細粉とに分級し、粗粉を高温状態で石炭
だき火炉に戻して燃焼させる石炭灰の処理法に関
するものである。 〔従来の技術〕 一般に石炭火力発電所などの石炭だきボイラに
おいては、海外炭などの燃料比（固定炭素／揮発
分）の高い炭種の燃焼、二段燃焼や排ガス混合な
どの低NOx燃焼法の実施により、未燃分の高い
黒色化した燃焼灰が排出される頻度が多くなつて
いる。通常の灰処理としては、排出灰の分級を実
施し、粗粉は灰捨場に投棄され、細粉はフライア
ツシユとしてセメント混和材などに有効利用され
ている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、未燃分の高い黒灰発生時には、
全量投棄処分しなければならず、省エネルギー、
公害防止の見地から不都合となつている。なおフ
ライアツシユとして有効利用に際しての規格は、
強熱減量（未燃分）が５％以下となつているが、
規格灰であつても主たる用途がセメントコンクリ
ートへの利用であることから、強熱減量の低い白
い灰が業界で歓迎されている。 灰中未燃分の低減法は主として高温での焼成に
よる方法が一般的で、その焼成法は灰中未燃分の
燃焼速度の関係で800〜1000℃では流動層方式、
1300〜1500℃では滞留時間の短い希薄相（輸送
相）での燃焼方式が定される。なお後者の方式は
基本的には、微粉炭だき燃焼炉と同一である。灰
中未燃分の低減のために、焼成炉を設置するのも
一対策であるが、発電所内に新たに火炉を設置す
ること、被処理物の未燃分は高々10％であり、ま
たその濃度も変動の激しいことからプラントの運
転が難しいこと、廃熱をスチームで回収する場
合、既設のスチームラインと仕様を合わせる必要
があることなどの不都合がある。 一方、本発明者らは、未燃分の高い石炭灰各種
の燃焼速度を測定し、微粉炭だき火炉内温度域で
の燃え切り時間は５〜10秒であり、火炉内での燃
焼効率は45〜60％であることを知見した。表１は
石炭灰ａ〜ｅの燃焼速度に関する頻度因子（Ａ）
と活性化エネルギー（Ｅ）の測定結果を示してい
る。表１の値から、燃焼速度ｋ＝Aexp（−Ｅ／
RT）により燃焼効率を計算した。
灰を集じん装置で捕集し、その捕集石炭灰を、ホ
ツパーに一旦溜めた後、何ら処理しないでそのま
ま粗粉と細粉とに分級し、粗粉を高温状態で石炭
だき火炉に戻して燃焼させる石炭灰の処理法に関
するものである。 〔従来の技術〕 一般に石炭火力発電所などの石炭だきボイラに
おいては、海外炭などの燃料比（固定炭素／揮発
分）の高い炭種の燃焼、二段燃焼や排ガス混合な
どの低NOx燃焼法の実施により、未燃分の高い
黒色化した燃焼灰が排出される頻度が多くなつて
いる。通常の灰処理としては、排出灰の分級を実
施し、粗粉は灰捨場に投棄され、細粉はフライア
ツシユとしてセメント混和材などに有効利用され
ている。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、未燃分の高い黒灰発生時には、
全量投棄処分しなければならず、省エネルギー、
公害防止の見地から不都合となつている。なおフ
ライアツシユとして有効利用に際しての規格は、
強熱減量（未燃分）が５％以下となつているが、
規格灰であつても主たる用途がセメントコンクリ
ートへの利用であることから、強熱減量の低い白
い灰が業界で歓迎されている。 灰中未燃分の低減法は主として高温での焼成に
よる方法が一般的で、その焼成法は灰中未燃分の
燃焼速度の関係で800〜1000℃では流動層方式、
1300〜1500℃では滞留時間の短い希薄相（輸送
相）での燃焼方式が定される。なお後者の方式は
基本的には、微粉炭だき燃焼炉と同一である。灰
中未燃分の低減のために、焼成炉を設置するのも
一対策であるが、発電所内に新たに火炉を設置す
ること、被処理物の未燃分は高々10％であり、ま
たその濃度も変動の激しいことからプラントの運
転が難しいこと、廃熱をスチームで回収する場
合、既設のスチームラインと仕様を合わせる必要
があることなどの不都合がある。 一方、本発明者らは、未燃分の高い石炭灰各種
の燃焼速度を測定し、微粉炭だき火炉内温度域で
の燃え切り時間は５〜10秒であり、火炉内での燃
焼効率は45〜60％であることを知見した。表１は
石炭灰ａ〜ｅの燃焼速度に関する頻度因子（Ａ）
と活性化エネルギー（Ｅ）の測定結果を示してい
る。表１の値から、燃焼速度ｋ＝Aexp（−Ｅ／
RT）により燃焼効率を計算した。
上記の目的を達成するために、本発明の石炭灰
の処理方法は、図面に示すように、集じん装置捕
集石炭灰をホツパー７に一旦溜めた後、分級機８
または８ａに導入して粗粉と細粉とに分級し、粗
粉を高温燃焼排ガスまたは予熱空気とともに石炭
だき火炉に循環・投入して燃焼させ、細粉を系外
に取り出すものである。 以下、本発明の構成を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の方法を高温電気集じんシス
テムで実施する場合の一般的なフローを示してい
る。１は微粉炭だきボイラで、この微粉炭だきボ
イラの排ガスダクトに高温電気集じん機２、空気
予熱器３、ガス・ガスタービン４、脱硫装置５お
よび煙突６が接続されている。なお電気集じん機
２の代りに他の装置、たとえば砂、砂利、セラミ
ツクスなどの粒塊状ろ過材をルーバ、金網、パン
チングメタルなどの支持体間に移動可能に充填し
てなるグラベル式ろ過集じん装置、マルチサイク
ロンなどを用いることも可能である。また集じん
装置の下流側にアンモニア接触還元方式の脱硝装
置が設けられるが、図示を省略している。 微粉炭だきボイラ１の排ガスは、高温電気集じ
ん機２に導入されて除じんされる。微粉炭だきボ
イラ１において、燃料比の高い炭種を燃焼させた
り、二段燃焼、排ガス混合などのNOx低減燃焼
対策を行つたりする場合には、未燃カーボンを主
成分とする黒色石炭灰が生成する。この黒色石炭
灰を含む集じん装置捕集石炭灰をホツパー７に一
旦溜めた後、分級機８に導入して粗粉と細粉とに
分級する。ついで分級機８で分級された粗粉を予
熱空気ライン１０、排ガス再循環ライン１１また
は排ガス混合ライン１２に投入して微粉炭だき火
炉に戻し燃焼させ、細粉はフライアツシユの規格
品として系外に取り出す。１３は燃焼用空気押込
みフアンである。なお分級機８においては、再吹
き込みする石炭灰の量が、発生石炭灰量の20〜
200％、好適には30〜70％となるように分級する。
石炭灰の火炉への投入方法として、前述のように
予熱空気ライン１０を使用して２次空気または３
次空気とともに投入する方法、排ガス再循環ライ
ン１１を使用する方法、排ガス混合ライン１２を
使用し２次空気または３次空気とともに投入する
方法があるが、これらの他にも、二段燃焼空気ラ
インを使用したり、１次空気ラインを使用し微粉
炭とともに投入することも可能である。 第２図は高温電気集じんシステムで、分級、搬
送を予熱空気で行う場合を示している。すなわ
ち、集じん装置捕集石炭灰を予熱空気とともに気
流分級機８ａに導入し、粗粉と、細粉を含む気流
とに分離し、粗粉を予熱空気ライン１４に投入し
て予熱空気により火炉まで搬送する。一方、細粉
を含む気流はバグフイルター１５に導入され、細
粉と排ガスとに分離され、細粉はフライアツシユ
規格品として系外に取り出され、排ガスは高温電
気集じん機２の下流側の排ガスメインダクトに導
入される。なおガス混合ライン１２の下流側の予
熱空気を分取して、分級用、粗粉搬送用に使用し
てもよい。他の構成は第１図の場合と同様であ
る。 また第３図は高温電気集じんシステムで、分
級、搬送を再循環排ガスで行う場合を示してい
る。すなわち、集じん装置捕集石炭灰を電気集じ
ん機２下流の排ガスとともに気流分級機８ａに導
入し、粗粉と、細粉を含む気流とに分離し、粗粉
を排ガス再循環ライン１１に投入して排ガスによ
り火炉まで搬送する。他の構成は第２図の場合と
同様である。 さらに第４図は低温電気集じんシステムで、分
級、搬送を予熱空気で行う場合を示している。す
なわち、低温電気集じん機１６で捕集した石炭灰
を予熱空気とともに気流分級機８ａに導入し、粗
粉と、細粉を含む気流とに分離し、粗粉を予熱空
気ライン１４に投入して予熱空気により火炉まで
搬送する。一方、細粉を含む気流はバグフイルタ
ー１５に導入され、細粉と排ガスとに分離され、
細粉はフライアツシユ規格品として系外に取り出
され、排ガスは低温電気集じん機１６の下流側の
排ガスメインダクトに導入される。１７は脱硝装
置である。他の構成は第１図の場合と同様であ
る。 上記の実施態様はいずれも微粉炭だきボイラの
場合について説明したが、通常の石炭だきボイラ
にも適用することが可能で、また排ガス再循環ラ
イン、排ガス混合ラインなどを備えたものであれ
ば流動床式のボイラにも適用することができる。 通常の微粉炭だきボイラにおいて排ガス再循環
を行う場合、再循環排ガス中のSOxによりボトム
アツシユホツパー水のPHが急激に低下し、これを
中和するためのNaOH注入などの腐食対策が必
要となる。しかし石炭灰は未燃分のほか、CaO、
MgOなどアルカリ分を含み、排ガス再循環ライ
ンで投入することにより、再循環排ガス中のSOx
と石炭灰との反応が促進され、アツシユホツパー
水へのSOx溶解量を低減させることができ、腐食
対策となることが期待される。また本発明におい
て、気流分級、気流搬送を行う場合は、同じガス
を使用するようにする。このようにすれば装置を
簡略化できるのできわめて効果的である。 〔実施例〕 つぎに本発明の実施例について説明する。 実施例 第１図に示すフローに従い、集じん装置捕集石
炭灰をホツパーに一旦溜めた後、気流分級機によ
り分級を実施し、粗粉を予熱空気により火炉内に
再投入した。粗粉循環率（粗粉収率）を種々変化
させ、これに対応する排出灰のイグニシヨンロス
を測定した。結果は表２に示すごとくであつた。
の処理方法は、図面に示すように、集じん装置捕
集石炭灰をホツパー７に一旦溜めた後、分級機８
または８ａに導入して粗粉と細粉とに分級し、粗
粉を高温燃焼排ガスまたは予熱空気とともに石炭
だき火炉に循環・投入して燃焼させ、細粉を系外
に取り出すものである。 以下、本発明の構成を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の方法を高温電気集じんシス
テムで実施する場合の一般的なフローを示してい
る。１は微粉炭だきボイラで、この微粉炭だきボ
イラの排ガスダクトに高温電気集じん機２、空気
予熱器３、ガス・ガスタービン４、脱硫装置５お
よび煙突６が接続されている。なお電気集じん機
２の代りに他の装置、たとえば砂、砂利、セラミ
ツクスなどの粒塊状ろ過材をルーバ、金網、パン
チングメタルなどの支持体間に移動可能に充填し
てなるグラベル式ろ過集じん装置、マルチサイク
ロンなどを用いることも可能である。また集じん
装置の下流側にアンモニア接触還元方式の脱硝装
置が設けられるが、図示を省略している。 微粉炭だきボイラ１の排ガスは、高温電気集じ
ん機２に導入されて除じんされる。微粉炭だきボ
イラ１において、燃料比の高い炭種を燃焼させた
り、二段燃焼、排ガス混合などのNOx低減燃焼
対策を行つたりする場合には、未燃カーボンを主
成分とする黒色石炭灰が生成する。この黒色石炭
灰を含む集じん装置捕集石炭灰をホツパー７に一
旦溜めた後、分級機８に導入して粗粉と細粉とに
分級する。ついで分級機８で分級された粗粉を予
熱空気ライン１０、排ガス再循環ライン１１また
は排ガス混合ライン１２に投入して微粉炭だき火
炉に戻し燃焼させ、細粉はフライアツシユの規格
品として系外に取り出す。１３は燃焼用空気押込
みフアンである。なお分級機８においては、再吹
き込みする石炭灰の量が、発生石炭灰量の20〜
200％、好適には30〜70％となるように分級する。
石炭灰の火炉への投入方法として、前述のように
予熱空気ライン１０を使用して２次空気または３
次空気とともに投入する方法、排ガス再循環ライ
ン１１を使用する方法、排ガス混合ライン１２を
使用し２次空気または３次空気とともに投入する
方法があるが、これらの他にも、二段燃焼空気ラ
インを使用したり、１次空気ラインを使用し微粉
炭とともに投入することも可能である。 第２図は高温電気集じんシステムで、分級、搬
送を予熱空気で行う場合を示している。すなわ
ち、集じん装置捕集石炭灰を予熱空気とともに気
流分級機８ａに導入し、粗粉と、細粉を含む気流
とに分離し、粗粉を予熱空気ライン１４に投入し
て予熱空気により火炉まで搬送する。一方、細粉
を含む気流はバグフイルター１５に導入され、細
粉と排ガスとに分離され、細粉はフライアツシユ
規格品として系外に取り出され、排ガスは高温電
気集じん機２の下流側の排ガスメインダクトに導
入される。なおガス混合ライン１２の下流側の予
熱空気を分取して、分級用、粗粉搬送用に使用し
てもよい。他の構成は第１図の場合と同様であ
る。 また第３図は高温電気集じんシステムで、分
級、搬送を再循環排ガスで行う場合を示してい
る。すなわち、集じん装置捕集石炭灰を電気集じ
ん機２下流の排ガスとともに気流分級機８ａに導
入し、粗粉と、細粉を含む気流とに分離し、粗粉
を排ガス再循環ライン１１に投入して排ガスによ
り火炉まで搬送する。他の構成は第２図の場合と
同様である。 さらに第４図は低温電気集じんシステムで、分
級、搬送を予熱空気で行う場合を示している。す
なわち、低温電気集じん機１６で捕集した石炭灰
を予熱空気とともに気流分級機８ａに導入し、粗
粉と、細粉を含む気流とに分離し、粗粉を予熱空
気ライン１４に投入して予熱空気により火炉まで
搬送する。一方、細粉を含む気流はバグフイルタ
ー１５に導入され、細粉と排ガスとに分離され、
細粉はフライアツシユ規格品として系外に取り出
され、排ガスは低温電気集じん機１６の下流側の
排ガスメインダクトに導入される。１７は脱硝装
置である。他の構成は第１図の場合と同様であ
る。 上記の実施態様はいずれも微粉炭だきボイラの
場合について説明したが、通常の石炭だきボイラ
にも適用することが可能で、また排ガス再循環ラ
イン、排ガス混合ラインなどを備えたものであれ
ば流動床式のボイラにも適用することができる。 通常の微粉炭だきボイラにおいて排ガス再循環
を行う場合、再循環排ガス中のSOxによりボトム
アツシユホツパー水のPHが急激に低下し、これを
中和するためのNaOH注入などの腐食対策が必
要となる。しかし石炭灰は未燃分のほか、CaO、
MgOなどアルカリ分を含み、排ガス再循環ライ
ンで投入することにより、再循環排ガス中のSOx
と石炭灰との反応が促進され、アツシユホツパー
水へのSOx溶解量を低減させることができ、腐食
対策となることが期待される。また本発明におい
て、気流分級、気流搬送を行う場合は、同じガス
を使用するようにする。このようにすれば装置を
簡略化できるのできわめて効果的である。 〔実施例〕 つぎに本発明の実施例について説明する。 実施例 第１図に示すフローに従い、集じん装置捕集石
炭灰をホツパーに一旦溜めた後、気流分級機によ
り分級を実施し、粗粉を予熱空気により火炉内に
再投入した。粗粉循環率（粗粉収率）を種々変化
させ、これに対応する排出灰のイグニシヨンロス
を測定した。結果は表２に示すごとくであつた。
以上説明したように、本発明の石炭灰処理方法
は、集じん装置捕集石炭灰を、ホツパーに一旦溜
めた後、何ら処理しないでそのまま未燃分の多い
粗粉と未燃分の少ない細粉とに分級した後、粗粉
を再循環排ガス、混合用の排ガスまたは予熱空気
で炉内へ再循環するものであるから、石炭灰は気
体輸送により容易に搬送でき、また火炉内での石
炭灰の滞留時間は３〜４秒と短いので、予熱をし
ないで投入すると石炭灰が150℃程度から火炉内
温度（1300〜1500℃）にまで上昇するに要する時
間も無視できなくなり燃焼効率が低下するが、高
温の排ガスまたは高温の予熱空気の熱で石炭灰
（粗粉）が予熱されるので、燃焼効率を上昇させ
るとともに、黒色石炭灰の発生を防止することが
できるという効果を有している。
は、集じん装置捕集石炭灰を、ホツパーに一旦溜
めた後、何ら処理しないでそのまま未燃分の多い
粗粉と未燃分の少ない細粉とに分級した後、粗粉
を再循環排ガス、混合用の排ガスまたは予熱空気
で炉内へ再循環するものであるから、石炭灰は気
体輸送により容易に搬送でき、また火炉内での石
炭灰の滞留時間は３〜４秒と短いので、予熱をし
ないで投入すると石炭灰が150℃程度から火炉内
温度（1300〜1500℃）にまで上昇するに要する時
間も無視できなくなり燃焼効率が低下するが、高
温の排ガスまたは高温の予熱空気の熱で石炭灰
（粗粉）が予熱されるので、燃焼効率を上昇させ
るとともに、黒色石炭灰の発生を防止することが
できるという効果を有している。
第１図は本発明の方法を高温電気集じんシステ
ムで実施する装置の一例を概念的に示すフローシ
ート、第２図〜第４図は他の例を示すフローシー
トで、第２図は高温電気集じんシステムで分級、
搬送を予熱空気で行う場合、第３図は高温電気集
じんシステムで分級、搬送を排ガスで行う場合、
第４図は低温電気集じんシステムで分級、搬送を
予熱空気で行う場合を示している。 １……微粉炭だきボイラ、２……高温電気集じ
ん機、３……空気予熱器、４……ガス・ガスヒー
タ、５……脱硫装置、６……煙突、７……ホツパ
ー、８，８ａ……分級機、１０……予熱空気ライ
ン、１１……排ガス再循環ライン、１２……排ガ
ス混合ライン、１３……燃焼用空気押込みフア
ン、１４……予熱空気ライン、１５……バグフイ
ルター、１６……低温電気集じん機、１７……脱
硝装置。
ムで実施する装置の一例を概念的に示すフローシ
ート、第２図〜第４図は他の例を示すフローシー
トで、第２図は高温電気集じんシステムで分級、
搬送を予熱空気で行う場合、第３図は高温電気集
じんシステムで分級、搬送を排ガスで行う場合、
第４図は低温電気集じんシステムで分級、搬送を
予熱空気で行う場合を示している。 １……微粉炭だきボイラ、２……高温電気集じ
ん機、３……空気予熱器、４……ガス・ガスヒー
タ、５……脱硫装置、６……煙突、７……ホツパ
ー、８，８ａ……分級機、１０……予熱空気ライ
ン、１１……排ガス再循環ライン、１２……排ガ
ス混合ライン、１３……燃焼用空気押込みフア
ン、１４……予熱空気ライン、１５……バグフイ
ルター、１６……低温電気集じん機、１７……脱
硝装置。
Claims (1)
- １ 集じん装置捕集石炭灰をホツパー７に一旦溜
めた後、分級機８または８ａに導入して粗粉と細
粉とに分級し、粗粉を高温燃焼排ガスまたは予熱
空気とともに石炭だき火炉に循環・投入して燃焼
させ、細粉を系外に取り出すことを特徴とする石
炭灰の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16908682A JPS5956604A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 石炭灰の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16908682A JPS5956604A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 石炭灰の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956604A JPS5956604A (ja) | 1984-04-02 |
| JPH0131081B2 true JPH0131081B2 (ja) | 1989-06-23 |
Family
ID=15880061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16908682A Granted JPS5956604A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 石炭灰の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5956604A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5279865B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2013-09-04 | 中国電力株式会社 | 分級処理システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58109127A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-29 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 灰処理方法 |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16908682A patent/JPS5956604A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58109127A (ja) * | 1981-12-22 | 1983-06-29 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 灰処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5956604A (ja) | 1984-04-02 |
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