JPH0159482B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、流動床ボイラの流動層内に生成す
る灰を自動式に層外に排出するための装置に関す
るもので、とくに石炭焚きの流動床ボイラに適用
して著効を発揮する流動層自動灰排出装置に関す
るものである。

ふつう石炭焚流動床ボイラでは、燃料の入手上
あるいはコスト上の問題、または粉砕設備コスト
上の問題等により、灰分の多い、低品位（灰分30
〜50％）でしかも粒径の大きい粉炭（粒径25mm程
度）の使用に対応せしめる必要の生じる場合が多
いが、このような低品位炭を流動層で燃焼させる
と、層内は短時間で粒径の大きい灰（粒径の大き
な、いわゆる石炭の燃えガラ）が溜まり、流動状
態が悪化する。

そのため、層内での熱伝達が悪化したり、層内
温度が上昇し、排ガス中の窒素酸化物や硫黄酸化
物の濃度が上昇するという幣害を招く。一般に層
内温度が約850℃以上になると、脱硫剤投入によ
つて炉内脱硫を行つている場合には脱硫率が急激
に低下し、硫黄酸化物が増加する。従つて良好な
流動状態を維持するため、このような粒径の大き
な灰の抜き出しが必要になる。また、流動層の層
高を適度に維持する上でも、灰の抜き出しが必要
になる。

ここで、このために使用されている従来形の灰
排出装置を第２図および第３図に示す。第２図で
は、空気分散板１の下部に連結される灰の排出管
２に、自動弁３および４を設け、自動弁３をまず
開き、自動弁３と自動弁４との間に排出すべき灰
を溜め、自動弁３を閉にした後自動弁４を開にし
て、灰箱５に灰を入れる方法であり、必要排出量
を排出し終るまでこの操作をくり返す。なお、６
は石炭焚流動床ボイラ、７はボイラ蒸発管、８は
流動層、９は風箱であり、１０は石炭投入口であ
る。第３図は、１個の自動弁３のみを排出管２の
途中にそなえ、自動弁３３を開にしている間だけ
層内の灰を排出させ、閉により排出を止める方法
のものを示す。これらの従来形の排出装置は、そ
れぞれ次に示す欠点がある。すなわち、 (1) パツケージ形の石炭焚流動床ボイラのよう
に、粒径の大きい石炭（粒径約25mm）を使用す
る場合、排出管は、つまりを防止するため少く
とも粒径の３倍（75φmm）以上の管を使用せね
ばならず、排出量を制御する自動弁（又は弁）
のサイズが大きくなり、高価になるとともに、
第３図の方式のものにおいては、瞬間排出量が
過大になりがちで、排出量の制御が困難にな
る。

(2) 排出灰の温度はほゞ層内温度と同じ（850℃
程度）であり、このような高温に耐える自動弁
（又は弁）は、耐熱850℃以上の粉粒体用弁の使
用が不可欠で、しかも第３図のものにおいて
は、瞬間排出量が多いので、排出量の制御性を
良くするため、弁開から弁閉までの時間が短か
い弁が必要である。また、粉粒体用弁という意
味から、少々の目づまりにも耐えうるような高
トルクの自動弁が必要である。

以上の仕様をすべて満足する粉粒体用自動弁
（又は弁）は、まだ製品として存在せず、事実上
仕様不十分な弁を使用している現状であり、当然
のことながらトラブルを起しやすい。さらに、 (3) 灰排出管は、排出をスムースにするため、垂
直又は垂直に近い角度にせねばならず、また管
と管との間には、口径の大きな自動弁（又は
弁）を１個ないしは２個設置し、その下に灰箱
を設置せねばならない。このためどうしても流
動層下部の風箱から床までの距離を大きくする
必要があり、ボイラ本体の高さが高くなる。従
つて、パツケージボイラのように、屋内設置の
例が多い事や、輸送上の高さ制限などから高さ
方向のスペースをとれないボイラにとつて、大
きなネツクとなつている。

本発明は、上記従来装置の諸欠点にかんがみて
なされたもので、その目的とするところは、 (1) 灰の排出の制御を高圧空気の使用によつて簡
単容易に行ない、使用石炭の粒径ないしその性
状変化に即応した制御を行なうこと。

(2) 流動層下部から床面までの距離の短縮を実現
し、ボイラ全体の高さを短縮してその製作費あ
るいは附属建屋の建造費ないしはそれらの輸送
費の低減を図ること。

(3) 灰箱の設置場所をボイラ位置とは無関係に自
由に設定しうる構成を実現すること。

(4) 従来装置において灰の排出管に付設されてい
た高価な自動弁を全廃することにより、コスト
の減少とトラブルの発生防止を図ること。

(5) 比較的粒径の小さい灰は流動層内に残存留置
し、比較的粒径の大きい灰のみを排出しうる装
置を実現すること。

(6) 排出する灰を、排出の途中で冷却するように
して灰箱の耐熱性を従来のものにくらべて低く
することのできる装置を実現すること。

にある。

本発明は、上記の目的を達成するための手段と
して、流動層の下面から重力方向に灰を導出して
これを灰箱に導くための排出管をその途中におい
て屈曲せしめてレ字形管として形成し、流動層の
下面から重力方向に下降するレ字形管の垂直部分
には弁を配置せず、外部からの高圧空気を圧入す
るための空気噴出管を上記排出管の該屈曲部に連
結し、該空気噴出管はその上流側に空気制御用電
動弁ないし空気制御用電磁弁を介設し、該弁は流
動層内ベツド材の差圧増加または層内温度の異常
または運転延時間を検知することによつて関連開
閉せしめられるように構成される。

つぎに本発明装置の構成につき実施例を示す第
１図に基いて以下に詳細に説明する。なお、図中
の符号で第２図ないし第３図中の符号と同一の符
号は同等の部材を表示するものとする。１１は灰
の排出管で、空気分散板１より下向きに外部に取
り出し、取り出した所でレ字形に曲げた形状をそ
なえ、流動床ボイラ６の横に設置した灰箱５に配
管する。排出管１１の空気分散板１からレの字の
底の部分まで下向きに下降する重力方向の部分に
は自動弁その他の弁は一切設けない。また、レ字
形に曲げた部分に対して、図示のように空気噴出
管１２を連結し、その空気噴出管１２の上流側に
空気制御用電動弁１３が設置される。空気制御用
電動弁１３は場合により電磁弁を使用してもよ
い。

空気制御用電動弁１３は、ベツド材の差圧増加
又は流動状態の悪化を示す層内温度の異常又は運
転延時間数を検知することによつて、関連開閉さ
せる。空気制御用電動弁１３が開になると、１〜
２Kg／cm²の高圧空気が排出管１１のレ字の底の部
分に溜つている灰の灰箱５の中に空気輸送する。
この時空気制御用電動弁１３と同時に灰箱５の上
部に設置した空気抜電動弁１４も開き、灰箱内の
圧力を低く保つため、灰箱中の微粉を含んだ空気
を空気抜管１５を経て集じん機へ送る。

この時また、空気分散板１からレ字の底の部分
までの排出管１１の内部では、空気制御用電動弁
１３から噴出した一部空気により流動層内側への
流れが生じ、そこで粒径の比較的小さい灰は排出
管１１に沿つて落ちず、粒径の大きい灰のみが排
出管１１に落ち、粒経の大きな灰のみの灰の選択
排出が可能になる。

一方、必要量の灰の排出が終り、空気制御用電
動弁１３を閉にして空気の送給を止めると、空気
による灰の輸送が止まり、空気分散板１の出口か
らレ字の底部までの間の排出管内は灰の固定層と
なり、一方、レ字の底から灰箱５に至る間の排出
管１１の内部は空管となる。また同時に、空気抜
電動弁１４は閉となる。従つて、ボイラ運転中に
灰箱５を開ける必要がある場合は、排出管１１の
空管となつている部分に灰箱をあける時だけ閉め
る手動弁を設ける事も、耐熱上および灰のかみこ
み上の問題からものがれ可能となる。

この発明装置は以上のように構成され、そのた
め、 (1) 灰の排出の制御を空気制御用電動弁の開閉の
みで簡単にでき、排出量の制御は、開閉タイミ
ングの変更や空気圧の変更など簡単な変更で対
処でき、石炭粒径、性状変化に即応した制御が
可能となつた。

(2) 流動層下部から床面までの距離を大幅に短か
くできるため、ボイラ全体の高さも大幅に低く
できる。このためボイラの製作費の低減が可能
となつた。また、屋内設置仕様ボイラの場合、
ボイラ室建屋も低くでき、建設費の低廉化が可
能となつた。また輸送費も低減した。

(3) 灰箱の設置場所が、スペースのない流動層下
方に制限されることから解放されて横方向に設
置可能となり、灰箱の容量、形状の自由度が大
きくなり、灰の灰バンカーまでの適切な輸送頻
度を考慮した灰箱の設計が可能となつた。

(4) 灰排出管の曲がり部に弁の機能を持たせ、そ
れを空気制御用電動弁で制御するため、高価な
上に仕様不充分な自動弁（又は弁）を灰排出管
中に全く使用せずにすむので、大幅なコスト減
少とともにトラブルの発生がなくなつた。

(5) 灰排出管内で灰排出方向と逆の空気流れをつ
くり、粒径の小さい灰は、排出できないように
し、粒径の大きい灰のみを抜き出す選別排出を
可能にしたため、効率的な灰排出が可能となつ
た。

(6) 排出された灰は空気で輸送されるとき、同時
に冷却されるため、灰箱の耐熱性を従来の方法
の場合より低くすることができるようになつ
た。

などの特有の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の断面図、第２図および第
３図はいずれも従来装置のそれぞれ異なる例を示
す断面図である。 １…空気分散板、２，１１…灰の排出管、３，
４…自動弁、５…灰箱、６…石炭焚流動床ボイ
ラ、７…ボイラ蒸発管、８…流動層、９…風箱、
１０…石炭投入口、１２…空気噴出管、１３…空
気制御用電動弁、１４…空気抜電動弁、１５…空
気抜管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流動層の下面から重力方向に灰を導出してこ
   れを灰箱に導くための排出管をその途中において
   屈曲せしめてレ字形管として形成し、流動層の下
   面から重力方向に下降するレ字形管の垂直部分に
   は弁を配置せず、外部から高圧空気を圧入するた
   めの空気噴出管を上記排出管の該屈曲部に連結
   し、該空気噴出管はその上流側に空気制御用電動
   弁ないし空気制御用電磁弁を介設し、該弁は流動
   層内ベツド材の差圧増加または層内温度の異常ま
   たは運転延時間数を検知することによつて関連開
   閉せしめられることを特徴とする流動層自動灰排
   出装置。