JPH0351608Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、流動床燃焼炉、殊にカーボン燃焼セ
ルとして用いられるのに最適な流動床燃焼炉の改
良に関する。

従来の技術 第６図に示すように、カーボン燃焼セル３は、
一般に、主燃焼セル２１と組み合せて用いられて
いる。すなわち、主燃焼セル２１内の流動床２２
で石炭塊２３を燃焼させているときに生じた飛散
粒子はサンクロン２４で捕集され、この捕集粒子
１がカーボン燃焼セル３に送られて、流動床５で
燃焼させられる。なお、２及び２５は燃焼用及び
流動用の炉底空気を示す。

そして、このようなカーボン燃焼セル３として
用いられる従来の流動床燃焼炉として、例えば第
７図に示すようなものがある。

第７図において、流動床燃焼炉３は、その底部
に、多数の燃焼用空気供給口１３を有する多孔板
からなる分散板４を設け、その上に砂や石炭など
の流動媒体を入れ、その中に、複数の燃料供給ノ
ズル１０から固形燃料１及び分散板４の燃焼用空
気供給口１３から燃焼用空気２をそれぞれ供給
し、流動床５を形成し、流動床燃焼を行うように
なつている。

しかして、固形燃料１は、炉外から燃料供給管
７に送られ、炉底分散板４を貫通している複数の
ノズル１０より流動床５内に供給される。

一方、燃焼用空気２は、炉外から供給管１１に
送られ、炉３の底部室１２を経て分散板４の多数
の開口１３を通つて流動床５内に供給される。

考案が解決しようとする課題 このような従来の流動燃焼炉は、しかし、第６
図に示したようなカーボン燃焼セル３として用い
られたときには、流動床５に供給される固形燃料
１がサイクロン捕集粒子であつて、粒径が細かい
ので、流動床５内の滞留時間が短く、未着火のま
ま、あるいは不完全燃焼の状態で流動床５から飛
び出して飛散物（流動媒体も含まれる）６を形成
し、このため燃焼効率が低下、燃焼維持の困難、
燃焼可能などの不具合を生じることがあつた。

すなわち、主燃焼セル２１から排出されてサン
クロン２４で捕集された粒子１は平均粒径が１mm
以下と微細であるため、カーボン燃焼セル３で流
動燃焼するとき、炉底空気２を一般に1m／sec以
下としているが、微粒なので炉底空気流速を
1.1m／secにすると飛散粒子数が極端に増え、カ
ーボン燃焼セル３では未着火のまま飛散し、カー
ボン燃焼セルの目的が達せられない。

逆に、炉底空気流速を0.9m／secにすると、カ
ーボン燃焼セル３の流動化が不完全となつて流動
床５が形成されなかつたり、燃焼用空気としての
絶対量が不足し、カーボン燃焼セル３から多量の
COガスが発生してしまう。

また、サンクロン捕集粒子の平均粒径が１mm以
下では、流動床の運転負荷変化（操業条件）に応
じて経時変化するので、炉底空気流速を始終変化
させ、粒子飛散とCOガス発生の両方を防止する
ように努めなければならない。

課題を解決するための手段 本考案は、以上述べたような従来技術の課題を
解決するために、流動床燃焼炉において、高温の
蓄熱の可能な不燃性の障害物を、流動床の上層内
部に全体もしくは一部を埋没して、少なくとも一
段設けたものである。

作 用 上記の手段によれば、流動床内の大気泡が障害
物にあたり、分裂して小気泡となるので、流動床
表面から飛散する粒子数が少なくなる。また、こ
の障害物は高温の蓄熱の可能な材料で作られて、
流動床の上層内部に埋設されているので、流動床
表面から飛散寸前の未然粒子の温度を高めて着火
性を促進し、飛散未然粒子の完全燃焼を達成し
て、COガスの発生を防止することができる。

実施例 以下図面を参照して本考案の一実施例について
詳述する。

第１図において、流動床燃焼炉３、分散板４、
流動床５、燃料供給管７、燃料供給ノズル１０、
燃焼用空気供給管１１などの構成は、第７図に示
した従来の流動床燃焼炉と同じである。

しかして、本考案の一実施例によれば、流動床
５の上層内部に全体もしくは図示するように一部
が埋没されている複数の障害物８が配置されてお
り、これらの障害物８は高温の蓄熱の可能な不燃
性材料例えばレンガ、キヤスタブル、セラミツク
などで作られている。

このように、障害物８をその全体もしくは一部
が流動床５の上層内部に埋没するように配置して
おくことにより、第２図に示すように、流動床５
内の大気泡３１が障害物８にあたり、分裂して小
気泡３１ａとなる。そして、このような小気泡３
１ａは、第３図に示すような大気泡３１に較べ、
流動床５の表面から突騰する際に飛散する粒子６
の数が少なくなる。これは、大気泡３１が障害物
８に衝突した際、大気泡の浮上方向の運動エネル
ギが弱められ、更に小気泡３１ａの分離成形がな
されるために、粒子を飛散させるエネルギが最初
にくらべて小さくなることによる。

一実験例によれば、このような障害物８が流動
床５の表面面積の約20％を占めるように配置した
場合、飛散粒子数を40％程度減少できることが確
認されている。

また、障害物８が、第４図に示すように、流動
床５の上層内部の表面近傍に配置されている場合
には、摩擦抵抗により流動床表面の流動速度が下
がるので、飛散粒子数をより一層減少できるとと
もに、粒子の飛散距離を短くできる。

以上述べた障害物８は、また、前述した如く高
温の蓄熱の可能な材料で作られて、流動床５の上
層内部に埋設されてるので、流動床表面から飛散
寸前の未然粒子の温度を高めて着火性を促進し、
飛散未然粒子の完全燃焼を達成して、COガスの
発生を防止することができる。このような作用効
果は、高温の蓄熱の可能な材料で作られた障害物
８を流動床５の中層や下層に埋設しては到底期待
できないものである。

なお、第１図に示した実施例においては、障害
物８の上に格子状物から成る他の障害物９を設
け、この障害物９によつて、飛散粒子６を下向き
に跳ね返すようにしている。そして、これらの障
害物８，９はそれぞれ必要に応じて、上下に複数
段設けることもできる。

考案の効果 以上述べたように、本考案によれば、流動床燃
焼炉の流動床の上層内部に全体もしくは一部を埋
没して設けた高温の蓄熱の可能な不燃性の障害物
によつて、粒子が流動床表面から飛散する前にこ
の流動床表面で抑え込むようにして飛散粒子量を
減少できるとともに、流動床表面から飛散寸前の
未然粒子の温度を高めて着火性を促進し、飛散未
然粒子の完全燃焼を達成して、COガスの発生を
防止することができる。

したがつて、本考案による流動床燃焼炉をカー
ボン燃焼セルとして用いたときには、安定した流
動燃焼を得ることができ、燃料として送られてく
るサンクロン捕集粒子の平均粒径が変化しても、
炉底空気流速は緩慣操作で対応できる。すなわ
ち、第５図に示すように、流動床燃焼を安定維持
できるのは最適操作線を挟んだＡの範囲である
が、本考案による障害物を付設すると、Ｂの範囲
まで拡大でき、したがつて平均粒径の変動幅が大
きいカーボン燃焼セルでも、安定した流動床燃焼
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による流動床燃焼炉の一例を示
す一部切欠斜視図、第２図、第３図、第４図及び
第５図は本考案にしたがつて付設される障害物の
作用効果を説明するための図、第６図は本考案に
よる流動床燃焼炉の最適な使用例を示す図、第７
図は従来の流動床燃焼炉を示す概略断面図であ
る。 ３……流動床燃焼炉（カーボン燃焼セル）、５
……流動床、８……障害物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流動床燃焼炉において、高温の畜熱の可能な不
   燃性の障害物を、流動床の上層内部に全体もしく
   は一部を埋設して、少なくとも一段設けたことを
   特徴とする流動床燃焼炉。