JPH0518577Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ボイラ火炉などの工業炉を炉本体と
し、この炉本体の前炉として微粉炭、微粉オイル
コークスなどの固体燃料（以下、単に石炭とい
う）を燃焼用旋回空気により燃焼するサイクロン
石炭燃焼炉において、スラグ流下口の下部に付設
する水冷構造のスラグタンクおよびスラグ排出コ
ンベアの組合せからなるスラグ排出部の水封装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、ボイラ火炉などの工業炉において
は、炉本体に前炉としてサイクロン石炭燃焼炉を
設けて石炭を部分燃焼させるようにしたものが知
られている。このような前炉を備えた工業炉は、
燃焼効果が優れたものであることから、広く用い
られている。

上記の従来型のサイクロン石炭燃焼炉の構造を
示すものとして、たとえば先に提案した実開昭60
−76717号公報に示されるように、微粉炭と空気
とをサイクロン石炭燃焼炉内に供給するととも
に、これらを高速旋回流として効果的に混合して
燃焼させることにより、微粉炭を部分燃焼させる
構造のものが開示されている。すなわち、第２図
に示すように、ボイラ火炉などの火炉１の側壁に
サイクロン石炭燃焼炉２を横方向に取り付け、こ
のサイクロン石炭燃焼炉に石炭投入口３、燃焼用
旋回空気供給口４および燃焼ガスを火炉へ導くガ
ス導通口５を設け、サイクロン石炭燃焼炉２の内
部に、この炉２内で発生する燃焼ガスを通過させ
溶融スラグをせき止めるためのスラグバツフル６
を設けるとともに、スラグバツフルの燃焼ガス上
流側に下向きのスラグ流下口７を設けたサイクロ
ン石炭燃焼炉が記載されている。８はスラグタン
ク、１０は燃焼室、１１はバイパスライン、１２
は火炎である。

また、特開昭50−103181号公報には、溶解槽の
ケーシングの内側にガスシール壁を設け、このケ
ーシングとガスシール壁との間に用水ラインから
液体（水）を導入し、液体（水）中に高温排ガス
を通過させて、冷却ガス管から排出するようにし
た構成が記載されている。

特開昭60−48418号公報には、冷却水を保持し
かつコンベアフライトが配設されたトラフの上縁
端部に沿つてシールトラフを設け、このシールト
ラフ内に収容されたシール水中に炉底側から垂設
したシールプレートの下端部を没入させた灰出装
置が記載されている。

特開昭60−50305号公報には、炉底直下に冷却
水を保持したトラフを配設し、このトラフ上に配
設したコンベアフライトを走行させてクリンカを
冷却しつつ排出する灰出装置において、トラフの
側部に冷却水の噴射機構を設けた灰出装置が記載
されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

サイクロン石炭燃焼炉においては、炉内はほと
んどの場合、正圧に保たれ大気圧と異なる一方、
負荷変動によつて炉内圧が変わるため、従来のス
ラグ排出装置にあつては、負荷変動によつて炉内
圧のかかる内側ケーシング内の水封高さが変動す
るばかりか、突発的な炉内圧変動に際し、極端な
場合は水封切れを起こすといつたたぐいの不都合
があつた。

また、石炭部分燃焼炉のように、圧力損失が運
転負荷、その他の条件によつて比較的大きく変化
する場合、第３図に示す従来技術のように、これ
を内部水位の変化によつて吸収しようとすれば、
スラグタンク８全体を圧力変動を十分カバーする
程度に大きく（高く）しなければならないが、こ
の場合、以下のような欠点がある。

(1) 装置全体が大型化し、コストが上昇する。

(2) スラグ流下口７から水面までの距離が内部圧
力に応じて大きく変化する。

(3) 大気解放部の面積が大きいため、内部圧力急
変時に第３図ｂに示すように、一旦水封切れが
発生すると、水封水が一度に大量に失われ、そ
の回復が難しい。

さらに、石炭部分燃焼炉においては、スラグ流
下口７から水面までの距離が大きくなり、溶融ス
ラグが水面に到達するまでに過度に冷却されてい
ると、水面での水砕が十分行われず、固化スラグ
が正常時のような粒状にならずに針金状になつた
りして、スラグコンベア２１での排出が困難にな
る。したがつて、できる限りスラグ流下口７から
水面までの距離は一定に保つことが望ましい。

また、上記の従来技術には、本考案の特徴であ
る「スラグタンク１７内の冷却水が内ケーシング
１８と外ケーシング２０との間の間隙、及びスラ
グ排出コンベア２１内に連通するとともに、外ケ
ーシング２０にオーバーフロー管２４を接続し、
スラグ流下口１６から水面までの距離が常に一定
になるように、オーバーフロー管２４の排出位置
を可変とする」ことについては、何ら記載も示唆
もされていない。

本考案は上記の点に鑑みなされたもので、スラ
グタンク内圧と大気圧との差圧を吸収し、炉内圧
変化に対しても、水封高さが常時一定となるよ
う、水封構造の二重ケーシングのスラグタンクを
設けた上、常時炉圧内を捉えて内外ケーシング間
の水位レベル差を内圧変動に追従して変えるよう
にしたものであり、またスラグタンクにスラグ排
出コンベアを一体的に連結することにより、突発
的な圧力変動に対して応答よく弾力的に追従で
き、かつスラグタンクとスラグ排出コンベアを一
体物として標準化を容易に図ることができるスラ
グ排出部の水封装置を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のサイクロン石炭燃焼炉の溶融スラグ排
出部の水封装置は、第１図を参照して説明すれ
ば、火炉１の側壁にサイクロン本体１５を横方向
に取り付け、このサイクロン本体１５に石炭投入
口３、燃焼用旋回空気供給口４、燃焼ガスを火炉
１へ導くガス導通口５およびスラグ流下口７を設
け、このスラグ流下口７の下側にスラグタンク８
を配設したサイクロン石炭燃焼炉２において、ス
ラグタンク１７を内ケーシング１８と外ケーシン
グ２０とで構成し、内ケーシング１８と外ケーシ
ング２０との間にスラグタンク１７内の冷却水が
連通する二重ケーシング構造とし、スラグタンク
１７の下端にスラグ排出コンベア２１を、スラグ
タンク１７内の冷却水がスラグ排出コンベア２１
内に連通するように連結するとともに、外ケーシ
ング２０にオーバーフロー管２４を接続し、スラ
グ流下口１６から水面までの距離が常に一定とな
るように、オーバーフロー管２４の排出位置を可
変としたことを特徴としている。なお石炭と燃焼
用旋回空気とを、１つの供給口から供給すること
も可能である。

〔作用〕

サイクロン石炭燃焼炉２から排出される高温
（千数百℃）の溶融スラグを、水を満たしたスラ
グタンク１７内に落下させ、冷却させた後、連続
的にスラグ排出コンベア２１に送り出し、系外に
搬出する。この際、炉２の内外の差圧をスラグタ
ンク１７の二重構造の部分で吸収するとともに、
炉内水封高さを常時一定に保つ。

本考案は、第３図に示すような従来の水封装置
においては、外部（大気圧側）の水位をオーバー
フロー管の設定位置で決まるレベルで一定とし、
内部圧力の変化は内側（スラグタンク側）の水位
変化により吸収していた構造を、第４図ａ，ｂに
示すように、逆にスラグタンク部の外側ケーシン
グを密閉し、オーバーフロー管の排出位置を可変
とすることにより、大気圧側の水位を変化させ、
内部圧力の変化に係わらず、内部（スラグタンク
側）の水位を一定にする機構とする。

〔実施例〕

以下、第１図を参照して本考案の好適な実施例
を詳細に説明する。ただしこの実施例に記載され
ている構成機器の形状、その相対配置などは、と
くに特定的な記載がない限りは、本考案の範囲を
それらのみに限定する趣旨のものではなく、単な
る説明例にすぎない。

１５は円筒型のサイクロン本体、１６はスラグ
流下口、１７はスラグタンクである。スラグタン
ク１７は内ケーシング１８と外ケーシング２０と
で構成され、内ケーシング１８と外ケーシング２
０との間に、スラグタンク１７の冷却水が連通す
る二重ケーシング構造となつている。また外ケー
シングにはオーバフロー管２４が設けられてお
り、これが上下に移動可能な構造となつている。
外ケーシングの外面を密封構造にして、上部に設
けたオーバフロー管２４の排出高さを炉内圧に応
じ、水面が常に一定高さとなるように、自動的に
調節可能としている。さらにスラグタンク１７の
下端にスラグ排出コンベア２１を、スラグタンク
内の冷却水がスラグ排出コンベア２１内に連通す
るように一体的に連結している。２２は冷却水、
２３は冷却水入口、２４はオーバフロー管であ
る。

図面では、スラグ排出コンベアをベルト型のも
のとして描いているが、スクリユーコンベアなど
他の型式のものでも差し支えない。スラグ排出コ
ンベア２１は、スラグタンク１７底部のフランジ
２５を介して直接取り付けられる。２６は水位指
示調節計、Ｄはレベル調節可能間隔である。

〔考案の効果〕

本考案は上記のように構成されているので、つ
ぎのような効果を奏する。

(1) スラグタンクとスラグ排出コンベアとが一体
化構造となつているため、スラグタンクとスラ
グ排出コンベアとの接続部の構造が簡単化さ
れ、かつ商品化に際し、燃焼炉の容量に応じた
装置の標準化を容易に実施することができ、コ
ストダウンを図ることができる。また水封構造
の自動差圧調節機構を採用しているため、完全
な密封状態が保たれ、かつ突発的な圧力変動に
対しても応答よく弾力的に追従し得る。

(2) 圧力変動をオーバーフロー管の移動により吸
収するため、装置全体は小型化が可能となる。

(3) スラグ流下口から水面までの距離は常に最適
値に一定とすることができる。

(4) 圧力急変時にも、開口部がオーバーフロー管
だけと小さいため、内部の水封水が大量に失わ
れることはなく、水封の回復が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のサイクロン石炭燃焼炉の溶融
スラグ排出部の水封装置を備えた溶融スラグ排出
装置の一実施例を示す断面説明図、第２図は従来
のサイクロン石炭燃焼炉の一例を示す断面図、第
３図ａは従来の溶融スラグ排出部の水封装置の正
常時を示す断面説明図、第３図ｂは同じく炉内圧
急上昇時を示す断面説明図、第４図ａは本考案の
溶融スラグ排出部の水封装置の正常時を示す断面
説明図、第４図ｂは同じく炉内圧急上昇時を示す
断面説明図である。 １……火炉、２……サイクロン石炭燃焼炉、３
……石炭投入口、４……燃焼用旋回空気供給口、
５……ガス導通口、６……スラグバツフル、７…
…スラグ流下口、８……スラグタンク、１０……
燃焼室、１１……バイパスライン、１２……火
炎、１５……サイクロン本体、１６……スラグ流
下口、１７……スラグタンク、１８……内ケーシ
ング、２０……外ケーシング、２１……スラグ排
出コンベア、２２……冷却水、２３……冷却水入
口、２４……オーバフロー管、２５……フラン
ジ、２６……水位指示調節計。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 火炉１の側壁にサイクロン本体１５を横方向に
   取り付け、このサイクロン本体１５に石炭投入口
   ３、燃焼用旋回空気供給口４、燃焼ガスを火炉１
   へ導くガス導通口５およびスラグ流下口７を設
   け、このスラグ流下口７の下側にスラグタンク８
   を配設したサイクロン石炭燃焼炉２において、 スラグタンク１７を内ケーシング１８と外ケー
   シング２０とで構成し、内ケーシング１８と外ケ
   ーシング２０との間にスラグタンク１７内の冷却
   水が連通する二重ケーシング構造とし、スラグタ
   ンク１７の下端にスラグ排出コンベア２１を、ス
   ラグタンク１７内の冷却水がスラグ排出コンベア
   ２１内に連通するように連結するとともに、外ケ
   ーシング２０にオーバーフロー管２４を接続し、
   スラグ流下口１６から水面までの距離が常に一定
   となるように、オーバーフロー管２４の排出位置
   を可変としたことを特徴とするサイクロン石炭燃
   焼炉の溶融スラグ排出部の水封装置。