JPH034802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、炉本体の側壁にサイクロン炉を多
段配置した多段サイクロン式燃焼装置に関するも
のである。

（従来技術） 従来、ボイラのような工業炉において、炉本体
の側壁に前炉としてのサイクロン炉を設けたサイ
クロン式燃焼装置がある（実願昭58−166784号参
照）。このサイクロン式燃焼装置は、微粉炭と空
気をともに旋回させながらサイクロン炉内に導入
し、強い旋回流動状態で燃焼させることによつ
て、微粉炭を高温下で効率的に燃焼させるもので
あり、燃焼室負荷容量が大きい等の利点がある。

このようなサイクロン式燃焼装置を大容量化す
るため等の目的で、第６図に示すように、炉本体
１１に対してサイクロン炉１３を上下に複数段設
けることが考えられている。ところが、サイクロ
ン炉１３からは溶融したスラグ１９を外部へ排出
する必要があり、このスラグ排出装置３３をサイ
クロン炉１３の各段に１つずつ設けると、燃焼装
置全体が大形で極めて複雑なものとなるため、従
来はサイクロン炉を多段配置した燃焼装置は実現
されなかつた。

（発明の目的） この発明は、上記従来の問題に鑑みてなされた
もので、燃焼装置全体の大形化と複雑化を招くこ
となく、サイクロン炉の多段配置を可能として、
燃焼装置の大容量化を実現することを目的とす
る。

（発明の構成） 上記目的を達成するために、この発明は、サイ
クロン炉を上下に複数段設け、上段のサイクロン
炉と下段のサイクロン炉との間に、両炉をスラグ
除去用のバツフルの上流側において連通させて上
段のサイクロン炉内のスラグを下段のサイクロン
炉内へ排出させる連通管を設けるとともに、最下
段のサイクロン炉に、そのバツフルの上流側から
外部へスラグを排出させる排出装置を接続した構
成として、排出装置が１つで済むようにしてい
る。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図において、１１は下方から上方へ燃焼ガ
スを吹き上げる炉本体で、この炉本体１１の側壁
１２に、前炉としての円筒型のサイクロン炉１３
が、上下に複数段、たとえば３段設けられてい
る。このサイクロン炉１３は、燃料と空気を旋回
させながら燃焼させて炉本体１１内へ送り込むの
で、その旋回方向は、矢印Ａで示すように、各段
毎に互いに反対方向に設定されている。

各サイクロン炉１３は、第２図に示すように、
その突出端壁１３ａに、微粉炭からなる燃料１５
を供給する燃料供給口１６が設けられるととも
に、サイクロン炉１３の周壁１３ｂに、空気１７
を供給する空気供給口１８が設けられ、サイクロ
ン炉１３内で上記燃料１５と空気１７を旋回させ
ながら高温下で効率よく燃焼させて、炉本体１１
内へ送り込む。その際、溶融したスラグ１９は、
矢印Ｂで示すように、サイクロン炉１３の底部に
沿つて流動し、スラグ除去用のバツフル２１で堰
止められる。燃焼ガス２２は、上記バツフル２１
の中央部に設けられた導出口２３を通つて炉本体
１１内へ送り込まれる。

各サイクロン炉１３は、その上段側と下段側と
の間に、連通管２５が設けられている。この連通
管２５は、各サイクロン炉１３におけるスラグ除
去用のバツフル２１の上流側に設定されており、
上段のサイクロン炉１３におけるバツフル２１で
堰止められたスラグ１９を、下段のサイクロン炉
１３におけるバツフル２１の上流側へ排出させ
る。

上段側のサイクロン炉１３から下段側のサイク
ロン炉１３へスラグ１９を円滑に排出させるため
には、上段側のサイクロン炉１３内の圧力を、下
段側のサイクロン炉１３内の圧力よりも高く設定
するのが好ましい。そこで、この実施例では、空
気供給口１８に接続された空気供給ダクト２７
に、風量を調整するためのダンパ２８を設けると
ともに、サイクロン炉１３に圧力センサ２９を設
け、この圧力センサ２９からの圧力検出信号に基
づいて、制御装置３０により上記ダンパ２８を制
御し、各空気供給ダクト２７の風量を調整して、
上段側のサイクロン炉１３内の圧力を、下段側の
サイクロン炉１３内の圧力よりも、５〜10mm
H₂Oだけ高くしている。

また、第３図に示すように、この実施例では上
記連通管２５は、サイクロン炉１３の中央部１３
ｃよりも、旋回方向Ａの下流側に開口２５ａが位
置するように設けられ、さらに、上段側のサイク
ロン炉１３の開口２５ａ付近にスラグだまり３２
が設けられている。これにより、上段側のサイク
ロン炉１３の底壁中央部１３ｃにたまろうとする
スラグ１９が、上記スラグだまり３２に効果的に
集められ、連通管２５を通つて下段側のサイクロ
ン炉１３内へ排出される。ここで、下段側のサイ
クロン炉１３の開口２５ａからは、Ａ方向の旋回
流が持つ吸引効果により、スラグ１９が円滑に排
出される。

第２図に示すように、最下段のサイクロン炉１
３には、そのバツフル２１の上流側から外部（下
部）へスラグ１９を排出させる排出装置３３が接
続されている。この排出装置３３は、いわゆる水
封式であり、第１図に示すように、スラグタンク
３４に貯溜した冷却水３５の中に搬出コンベア３
６を入れ、最下段のサイクロン炉１３に設けた流
下口３７から流下したスラグ１９を、上記冷却水
３５で冷却しながら、搬出コンベア３６により外
部へ搬出する。

上記最下段のサイクロン炉１３と排出装置３３
の詳細を第４図に示す。最下段のサイクロン炉１
３の底部には、上記流下口３７と、炉本体１１へ
のバイパス通路３９とを形成するフード４０が設
けられており、最下段のサイクロン炉１３内のバ
ツフル２１により堰止められたスラグ１９は、上
段側のサイクロン炉１３から最下段のサイクロン
炉１３内へ排出されたスラグ１９とともに、上記
流下口３７からスラグタンク３４の冷却水３５内
へ落下して、冷却され、搬出コンベア３６で外部
へ排出される。

ここで、上記バイパス通路３９の存在により、
高温の燃焼ガス２２の一部が、流下口３７および
バイパス通路３９を通つて炉本体１１内へ流れ
る。したがつて、流下口３７付近で冷却固化され
て付着しようとするスラグ１９は、上記高温の燃
焼ガス２２により溶融されるので、スラグ１９の
付着により流下口３７が閉塞されるおそれはな
い。また、スラグ１９の落下により冷却水３５か
ら発生する水蒸気４２も、上記バイパス通路３９
を通つて炉本体１１内へ導出され、流下口３７に
は達しないので、この水蒸気４２が流下口３７付
近のスラグ１９に当たつてスラグ１９を冷却固化
させるおそれがなく、この面からも、流下口３７
の閉塞が防止される。

上記構成において、一般にサイクロン炉１３は
単機の容量をあまり大きくできないうえに、許容
される単機の負荷変動範囲も比較的小さいという
欠点があるが、この発明では、第１図に示したよ
うに、サイクロン炉１３を複数設けているから、
サイクロン式燃焼装置が大容量化されるととも
に、一部のサイクロン炉１３を休止させることに
より、負荷変動範囲を大きくできる利点がある。

また、炉本体１１の側壁１２にサイクロン炉１
３を上下に複数設けているから、大形で長尺のサ
イクロン炉１３を１機設ける場合と比べて、サイ
クロン式燃焼装置の設置面積（床面積）が小さく
なり、それだけ小形化される。

さらに、スラグ１９の排出装置３３を最下段の
サイクロン炉１３にのみ設けているから、各段の
サイクロン炉１３について１つずつ排出装置３３
を設ける第６図の場合と比較して、サイクロン式
燃焼装置が簡略化されるとともに、第１図に示す
ように、スラグ１９が１個所から排出されるの
で、排出されたスラグ１９の取扱いも簡単にな
る。しかも、サイクロン炉１３の各段間に排出装
置３３が存在しない分だけ、上下のサイクロン炉
１３間の距離を小さくできるので、サイクロン炉
１３の集中配置が可能になり、サイクロン式燃焼
装置の上下方向の寸法が小さくなり、一層の小形
化が実現される。

また、第６図に示したように、複数のサイクロ
ン炉１３のそれぞれに水封式のスラグ排出装置３
３を設置した場合、各サイクロン炉１３内のスラ
グ１９の流量が少ない低負荷運転時には、このス
ラグ１９の持つ熱容量が小さいから、この熱容量
と放熱量とのバランスから、スラグ１９の冷却が
急速に起こり、流下口３７にスラグ１９が固着
し、この流下口３７を閉塞する危険性が増大す
る。これに対し、この発明では、第１図の排出装
置３３が、最下段のサイクロン炉１３にのみ設け
られているから、この最下段のサイクロン炉１３
の流下口３７から流下するスラグ１９の流量、つ
まり熱容量は、上記第６図の場合の複数倍（実施
例では３倍）になるので、第１図の各サイクロン
炉１３からのスラグ１９の流量が少ない低負荷運
転時でも、流下口３７がスラグ１９の付着により
閉塞されるおそれがない。したがつて、より低負
荷での運転が可能になる。

さらに、この実施例では、第２図に示したよう
に、制御装置３０を用いて上段側のサイクロン炉
１３内の圧力を、下段側のサイクロン炉１３内の
圧力よりも高く設定しているので、スラグ１９
が、上段側のサイクロン炉１３から下段側のサイ
クロン炉１３へ円滑に排出される。

また、第３図に示したように、この実施例では
連通管２５を、サイクロン炉１３の中央部１３ｃ
よりも、旋回方向Ａの下流側に開口２５ａが位置
するように設けたから、上段側のサイクロン炉１
３から下段側のサイクロン炉１３へのスラグ１９
の排出が、一層円滑になされる。

なお、第５図に示すように、連通管２５をサイ
クロン炉１３の中央部１３ｃに設定しても、上段
側のサイクロン炉１３から下段側のサイクロン炉
１３へのスラグ１９の排出は十分可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、サイ
クロン炉を上下に複数段設けながらも、スラグの
排出装置は１つで済むので、サイクロン式燃焼装
置の大形化および複雑化を招くことなく、サイク
ロン式燃焼装置を大容量化できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第
２図は同実施例の側面図、第３図は第２図の−
線に沿つた断面図、第４図は最下段のサイクロ
ン炉および排出装置を示す縦断面図、第５図は他
の実施例の要部を示す断面図、第６図は従来考え
られているサイクロン式燃焼装置を示す正面図で
ある。 １１…炉本体、１２…側壁、１３…サイクロン
炉、１５…空気、１７…燃料、１９…スラグ、２
１…バツフル、３３…排出装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下方から上方へ燃焼ガスを吹き上げる炉本体
   の側壁に、燃料と空気を旋回させながら燃焼させ
   て炉本体内へ送り込むサイクロン炉を上下に複数
   段設け、上段のサイクロン炉と下段のサイクロン
   炉との間に、両炉をスラグ除去用のバツフルの上
   流側において連通させて上段のサイクロン炉内の
   スラグを下段のサイクロン炉内へ排出させる連通
   管を設け、最下段のサイクロン炉に、そのバツフ
   ルの上流側から外部へスラグを排出させる排出装
   置を接続したことを特徴とする多段サイクロン式
   燃焼装置。