JPH0317405A - 循環型流動層ボイラにおける循環粒子の過熱防止法 - 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〕 本発明は大型の蒸気発生装置として好適な循環型流動層
ボイラの循環粒子の過熱を防止し、この循環粒子のシン
タリングやクリンカーの発生を防止する方法を提供する
ものである。

〔従来技術］ 従来、コンバスタの下部に砂利のような比較的大粒の粒
子で形成された流動層上に固体燃料である石炭を供給し
、更に流動層とこれに併設された熱交換器との間を熱移
送物体として砂の如き微小粒子を循環させて熱効率を向
上させるようにした循環型流動層ボイラが知られている
（例えば、特開昭６３−４１７０７号公報）。

より具体的には、第２図に示すようにコンバスタｌとこ
のコンバスタ１に隣接して設けられ、かつコールドセル
２及びホットセル３を有する外部熱交換器４と、この外
部熱交換Ｈ４上であって、前記コンバスタ１の頂部と連
結ダクト５を介して流体供給口が連結されたサイクロン
６と、外部熱交換器４とコンバスタｌの下部を連通させ
るホットリサイクル管７及びコールドリサイクル管８と
より構成されている。

そして、コンバスタ１内には流動層９が形成されるとと
もに、この流動層９上には燃料供給管１０から石炭等の
固体燃料が供給され、一次空気供給管１１から供給され
る一次空気によって固体燃料は燃焼し、燃焼ガスＧは微
小な循環粒子とともに連結ダクト５を通ってサイクロン
６に至り、ここで循環粒子は分離され外部熱交換器４内
のホットセル３に達し、その一部は仕切壁１２をオーバ
ーフローしてコールドセル２内に入って加熱管ｌ３内を
流れる水を加熱してこの温水を蒸気ドラム２３に供給す
るようになっている。

このコールドセル２及びホットセル３内の循環粒子は供
給管１４により供給される流動化空気により運転中は常
時流動化しつつホットリサイクル管７及びコールドリサ
イクル管８からコンバスタ１の下部に再循環させられコ
ンバスタ１内の温度制御′を行なうようになっている。

一方、サイクロン６で循環粒子が分離された燃焼ガスＧ
゜は対流伝熱部１５に供給され、ここでエコノマイザ−
１６、一次過熱器１７及び二次過熱器ｌ８を加熱した後
、バグフィルター１９により微細粒子が除去された後、
大気へ放出されるようになっている。なお、２０はバグ
フィルターｌ９に設けた誘引ファン、２１はコンバスタ
ｌへの二次空気供給管、２２は空気予熱器である。

〔発明が解決しようとする課題〕

コンバスタ１、連結ダクト５、サイクロン６、外部熱交
換器４等からなる循環路を通じて循環粒子が循環流動し
ているが、この外部熱交換器４を構威しているホットセ
ル３側は通常の運転においては約８００〜１０００゜Ｃ
の高温に保持されているが、コールドセル２側は加熱管
１３による奪熱の影響で低温に保持されている。

ところで、前記外部熱交換器４内の循環粒子を流動化す
るためにブロワにより空気が供給されており、若しこの
循環粒子の移動が停滞ないしは停止すると高温側である
ホットセル３内の循環粒子に含まれている固体粒子が燃
焼して発熱することになる。このように外部熱交換器４
中において固体燃料が燃焼すると、循環粒子が高温に加
熱されてシンタリングやクリンカーが発生することにな
る。このような循環粒子の塊化が発生すると所定の熱の
移動が困難となり、ボイラの運転上好ましくない状態が
生ずることとなる。

即ち、サイクロン６で捕集分離された循環粒子中にはｒ
未燃カーボン』が存在し、，この未燃カーボンは外部熱
交換器４のホットセル３内に他の砂等の循環粒子ととも
に流入している。

そして、この外部熱交換器内の循環粒子が流動化してい
る場合はこの循環粒子の過熱の問題はない。しかし、例
えば蒸気によって駆動されるタービンの故障や給水系の
トラブル等により、この循環粒子の流動化を停止、もし
くは非常に緩慢な流動化状態とした場合、ホットセル３
内の温度は８００゜Ｃ〜１．０００゜Ｃ程度の高温であ
るため、未燃カーボンが燃焼し、そのため微小粒子が集
結した大粒子となる所謂シンタリングないしはタリンカ
ー、即ち循環粒子の塊化現象が生ずることとなる。この
ように循環粒子の塊化現象が発生すると流動化再開時に
おいて良好な流動化が得られず運転効率を低下させるば
かりでなく、このシンタリングやタリンカ一の発生が激
しい場合は、ボイラを一時停止してこれを除去する必要
があるなどの問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記したような問題点を解決するためになされ
たものであって、コンバスタ上部をサイクロンを介して
コールドセル及びホットセルを有する外部熱交換器に連
通させ、該外部熱交換器と前記コンバスタの下部とを連
通させるようにした循環型流動層ボイラにおいて、少な
くとも前記外部熱交換器のホットセル内に排ガスの一部
を供給し、該排ガスにより前記ホットセル内の循環粒子
を流動化させるようにした循環流動層ボイラにおける循
環粒子の過熱を防止する方法、ないしは循環粒子の塊化
現象を防止する方法を提供するものである。

そして、この排ガスはホットセルのみではなく、必要に
応じてコールドセル内に供給してこのコールドセル内の
循環粒子を流動化させるようにすることもできる。

〔作　用〕

本発明によれば、外部熱交換器４内の循環粒子を流動化
させるために供給される排ガス中には酸素量がせいぜい
５％程度と極めて少ないため、その流動化が停止又は非
常に緩慢な流動化状態になってもシンタリング現象が発
生しない。

〔実施例］ 以下、第１図に基づき本発明による循環流動層ボイラに
おける循環粒子のシンタリング防止法の一実施例を説明
する。なお、この図において、第２図と同一符号は同一
名称を示す。

外部熱交換器４内の循環粒子を流動化させるための流動
化空気の供給管１４”はコールドセル２内に延設され、
一方、ホットセル３内には排ガス技管２４′が延設され
ている。この排ガス技管２４の他端は誘引ファン２０か
ら煙突２５に至る排ガス管２６に接続され、排ガス再循
環ファン２７により排ガスＧ”の一部がホットセル３内
の循環粒子の流動化に使用されるようになっている。

かかる構威において、サイクロン６により捕集分離され
た微小な粒子の循環粒子は８００゜Ｃ〜１　，　０００
゜Ｃの高温であると共に、これには未燃力ーボンを含ん
でいる。

前記循環粒子は外部熱交換器４内のホットセル３内に流
入し、排ガスＧ　Ｉ１により流動化しつつホットリサイ
クル管７からコンバスタ１の下部へ供給されるが、一部
は仕切壁１２をオーバーフローしてコールドセル２内に
流入し、ここで熱交換して温度が低下する。この低下し
た循環粒子の温度は４００″Ｃ〜６００゜Ｃの比較的低
温での循環粒子となってコールドリサイクル管８からコ
ンバスタ１の下部へ供給される。

なお、前記実施例においては、流動化空気の供給管１４
′を外部熱交換器４内のコールドセル２内に延在させた
が、これは必要に応じて排ガス技ｔ２４Ｊ−コールドセ
ル２及びホットセル３内に延存させてもよい。

また、排ガスの供給時期は、前記のように常時行なって
も良いが、ボイラが定常運転から外れた場合であっても
有効である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明による循環型流
動層ボイラにおける循環粒子の過熱防止法は、外部熱交
換器を構或するコールドセルとホットセルの内、高温と
なるコールドセル側の循環粒子を流動化させる流体とし
て徘ガスを使用しているので、このホットセルに酸素の
供給が絶たれるので循環粒子中の固体燃料の燃焼が抑制
されるので、循環粒子の過熱が防止され、その結果、循
環粒子のシンタリングやタリンカ一の発生による塊化を
防止することができ、流動層ボイラの効果的な運転が可
能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による循環型流動層ボイラにおける循環
粒子のシンタリング防止法を実施するための説明図、第
２図は従来の循環型流動層ボイラの説明図である。 １・・・コンバスタ ３・・・ホットセル ５・・・連結ダクト ７・・・ホットサイクル管 ２・・・コールドセル ４・・・外部熱交換器 ６・・・サイクロン ８・・・コールドサイクル管 ９・・・流動層 ｌ１・・・一次空気供給管 １３・・・加熱管 １５・・・対流伝熱部 １７・・・一次過熱器 １９・・・バクフィルタ ２１・・・二次空気供給管 ２３・・・汽水ドラム ２５・・・煙突 ２７・・・排ガス再循環ファン １０・・・燃料供給管 ｌ２・・・仕切壁 １４・・・供給管 １６・・・エコノマイザー １８・・・二次過熱器 ２０・・・誘引ファン ２２・・・空気予熱器 ２４・・・排ガス技管 ２６・・・排ガス管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　コンバスタ上部をサイクロンを介してコールドセル及
   びホットセルを有する外部熱交換器に連通させ、該外部
   熱交換器と前記コンバスタの下部とを連通させるように
   した循環型流動層ボイラにおいて、 少なくとも前記外部熱交換器のホットセル内に排ガスの
   一部を供給して前記ホットセル内の循環粒子を流動化さ
   せるようにした循環型流動層ボイラにおける循環粒子の
   過熱防止法。