JPH0552307A - 流動層ボイラの腐蝕防止方法 - Google Patents
流動層ボイラの腐蝕防止方法Info
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- JPH0552307A JPH0552307A JP3208137A JP20813791A JPH0552307A JP H0552307 A JPH0552307 A JP H0552307A JP 3208137 A JP3208137 A JP 3208137A JP 20813791 A JP20813791 A JP 20813791A JP H0552307 A JPH0552307 A JP H0552307A
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- Japan
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- superheater
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- evaporator
- heat transfer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】塩素化合物等の腐食性物質を有する燃料の使用
が可能なボイラを提供する。 【構成】対流伝熱部に蒸発器を配置し、流動層を形成す
る粒子の一部を過熱器を内装する熱交換器に導いて、蒸
発器で発生した蒸気を過熱を経て取出すようにしした流
動層ボイラの腐食防止方法。 【効果】過熱器の腐食が防止され、その結果、塩素化合
物等の腐食性物質を有する燃料を使用して高温の過熱蒸
気を得ることができ、この蒸気を用いして蒸気タービン
を駆動する場合のランキンサイクルの効果を大幅に向上
することが可能となる。
が可能なボイラを提供する。 【構成】対流伝熱部に蒸発器を配置し、流動層を形成す
る粒子の一部を過熱器を内装する熱交換器に導いて、蒸
発器で発生した蒸気を過熱を経て取出すようにしした流
動層ボイラの腐食防止方法。 【効果】過熱器の腐食が防止され、その結果、塩素化合
物等の腐食性物質を有する燃料を使用して高温の過熱蒸
気を得ることができ、この蒸気を用いして蒸気タービン
を駆動する場合のランキンサイクルの効果を大幅に向上
することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流動層ボイラの腐蝕防止
方法、より詳しくは例えば都市ゴミの如き塩素化合物等
の腐蝕性物質を含有する燃料を用いる流動層ボイラの腐
蝕防止方法に関するものである。
方法、より詳しくは例えば都市ゴミの如き塩素化合物等
の腐蝕性物質を含有する燃料を用いる流動層ボイラの腐
蝕防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】流動層ボイラの一つである循環流動層ボ
イラは図５に示す如く、下部に流動層１を有するコンバ
スタ２と、このコンバスタ２から燃焼ガスに同伴される
小粒径の循環ソリッドを回収するサイクロン３と、過熱
器４を内装した対流伝熱部５と汽水ドラム６及び蒸発器
７を内装する外部熱交換器８とで構成されている。
イラは図５に示す如く、下部に流動層１を有するコンバ
スタ２と、このコンバスタ２から燃焼ガスに同伴される
小粒径の循環ソリッドを回収するサイクロン３と、過熱
器４を内装した対流伝熱部５と汽水ドラム６及び蒸発器
７を内装する外部熱交換器８とで構成されている。
【０００３】そして、コンバスタ２内に投入された燃料
Ｆはここで燃焼され、循環ソリッド及び灰を含有する 7
00℃程度の高温の燃焼ガスＧとなってサイクロン３に至
り、ここで循環ソリッドが回収された後、対流伝熱部５
の過熱器４に導かれ、ここで汽水ドラム６からの蒸気を
過熱した後、節炭器９と空気予熱器10で熱回収され、更
にバグフィルタの如き集塵器11を経て放出される。一
方、サイクロン３で回収された循環ソリッドは外部熱交
換器８に導かれ、蒸発器７内のボイラ水を加熱蒸発させ
た後、コンバスタ２の下部へ導入されるようになってい
る。
Ｆはここで燃焼され、循環ソリッド及び灰を含有する 7
00℃程度の高温の燃焼ガスＧとなってサイクロン３に至
り、ここで循環ソリッドが回収された後、対流伝熱部５
の過熱器４に導かれ、ここで汽水ドラム６からの蒸気を
過熱した後、節炭器９と空気予熱器10で熱回収され、更
にバグフィルタの如き集塵器11を経て放出される。一
方、サイクロン３で回収された循環ソリッドは外部熱交
換器８に導かれ、蒸発器７内のボイラ水を加熱蒸発させ
た後、コンバスタ２の下部へ導入されるようになってい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところでかかる流動層
ボイラにおいて、例えば都市ゴミの如き塩素化合物を含
有する燃料を用いた場合、対流伝熱部５に内装された過
熱器４の高温腐蝕が激しく、そのためかかる燃料を使用
したボイラの蒸気の高温化は実質的には不可能とされて
いる。
ボイラにおいて、例えば都市ゴミの如き塩素化合物を含
有する燃料を用いた場合、対流伝熱部５に内装された過
熱器４の高温腐蝕が激しく、そのためかかる燃料を使用
したボイラの蒸気の高温化は実質的には不可能とされて
いる。
【０００５】詳述すれば、このような腐蝕性のガスを発
生する燃料Ｆをコンバスタ２内で燃焼させると、サイク
ロン３内に導かれる燃焼ガスＧ中には循環ソリッドと、
塩素化合物（ HCl1 CaCl 2）を含有する灰とが混入して
おり、循環ソリッドは回収して外部熱交換器８に導かれ
るが、腐蝕性物質である塩素化合物は高温の燃焼ガスＧ
に同伴して対流伝熱部５に導かれ過熱器４の表面に付着
堆積する。
生する燃料Ｆをコンバスタ２内で燃焼させると、サイク
ロン３内に導かれる燃焼ガスＧ中には循環ソリッドと、
塩素化合物（ HCl1 CaCl 2）を含有する灰とが混入して
おり、循環ソリッドは回収して外部熱交換器８に導かれ
るが、腐蝕性物質である塩素化合物は高温の燃焼ガスＧ
に同伴して対流伝熱部５に導かれ過熱器４の表面に付着
堆積する。
【０００６】ところで、この塩素化合物は融点が 350〜
700 ℃であり、この近傍での金属腐蝕が激しいことが知
られている。そして実質的には350 〜700 ℃の範囲にお
いて腐蝕が生じ、その結果、過熱器４をしばしば取替え
る必要があり実用的でない。勿論この場合、腐蝕を防止
するため対流伝熱部５に導かれる燃焼ガス温度を 350℃
以下とすることも考えられるが、この場合、この温度以
上の蒸気温度は得られないという問題があった。
700 ℃であり、この近傍での金属腐蝕が激しいことが知
られている。そして実質的には350 〜700 ℃の範囲にお
いて腐蝕が生じ、その結果、過熱器４をしばしば取替え
る必要があり実用的でない。勿論この場合、腐蝕を防止
するため対流伝熱部５に導かれる燃焼ガス温度を 350℃
以下とすることも考えられるが、この場合、この温度以
上の蒸気温度は得られないという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記したよう
な従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、流動層を有するコンバスタから燃焼ガスを対流伝熱
部に導いて蒸気を発生させるようにした流動層ボイラに
おいて、前記対流伝熱部に蒸気発生器を配置するととも
に前記流動層を形成する粒子の一部を過熱器を内装する
熱交換器に導き、前記蒸発器で発生した蒸気を前記過熱
器を経て取出すようにした流動層ボイラの腐蝕防止方法
を提供せんとするものである。
な従来の問題点を解決するためになされたものであっ
て、流動層を有するコンバスタから燃焼ガスを対流伝熱
部に導いて蒸気を発生させるようにした流動層ボイラに
おいて、前記対流伝熱部に蒸気発生器を配置するととも
に前記流動層を形成する粒子の一部を過熱器を内装する
熱交換器に導き、前記蒸発器で発生した蒸気を前記過熱
器を経て取出すようにした流動層ボイラの腐蝕防止方法
を提供せんとするものである。
【０００８】
【作 用】かかる方法において腐蝕性物質を含有する燃
焼ガスＧは、対流伝熱部５において 200〜350 ℃の温度
のボイラ水と熱交換される。そして蒸発器で発生した蒸
気は汽水ドラム６から外部熱交換器８内の過熱器４に導
かれ 300〜600 ℃に過熱され、過熱蒸気として取出され
る。このとき、外部熱交換器８には腐蝕性物質を殆んど
含まない循環ソリッドが導かれているため過熱器等の腐
蝕は生じない。
焼ガスＧは、対流伝熱部５において 200〜350 ℃の温度
のボイラ水と熱交換される。そして蒸発器で発生した蒸
気は汽水ドラム６から外部熱交換器８内の過熱器４に導
かれ 300〜600 ℃に過熱され、過熱蒸気として取出され
る。このとき、外部熱交換器８には腐蝕性物質を殆んど
含まない循環ソリッドが導かれているため過熱器等の腐
蝕は生じない。
【０００９】
【実 施 例】以下図１乃至図３に基づき、本発明によ
る流動層ボイラの腐蝕防止方法の実施例を説明する。図
において図５と同一符号は同一名称を示す。コンバスタ
２の下部には流動層１が形成されるとともにその上部は
ラインＬ1 によりサイクロン３に連結されている。そし
てサイクロン３の上部はラインＬ2 により対流伝熱部５
に、またその下部はディップレグ12により外部熱交換器
８に夫々連結されている。外部熱交換器８内には過熱器
４が配置され、この過熱器４には汽水ドラム６からライ
ンＬ3 を経て蒸気Ｓが供給されるようになっている。
る流動層ボイラの腐蝕防止方法の実施例を説明する。図
において図５と同一符号は同一名称を示す。コンバスタ
２の下部には流動層１が形成されるとともにその上部は
ラインＬ1 によりサイクロン３に連結されている。そし
てサイクロン３の上部はラインＬ2 により対流伝熱部５
に、またその下部はディップレグ12により外部熱交換器
８に夫々連結されている。外部熱交換器８内には過熱器
４が配置され、この過熱器４には汽水ドラム６からライ
ンＬ3 を経て蒸気Ｓが供給されるようになっている。
【００１０】対流伝熱部５には蒸発器７及び節炭器９が
配置され、ボイラ水Ｗは節炭器９からラインＬ4 を通し
て汽水ドラム６に供給される。そして汽水ドラム６のボ
イラ水Ｗは循環ポンプ13を作動させることによってライ
ンＬ5 を通って蒸発器７に供給され、ここで比較的低温
の燃焼ガスＧ' により過熱されて汽水混合流体となって
汽水ドラム６に流入するようになっている。
配置され、ボイラ水Ｗは節炭器９からラインＬ4 を通し
て汽水ドラム６に供給される。そして汽水ドラム６のボ
イラ水Ｗは循環ポンプ13を作動させることによってライ
ンＬ5 を通って蒸発器７に供給され、ここで比較的低温
の燃焼ガスＧ' により過熱されて汽水混合流体となって
汽水ドラム６に流入するようになっている。
【００１１】前記構成による循環式流動層ボイラにおい
て、コンバスタ２には腐蝕性物質を含有する燃料Ｆが投
入され、ここで 800〜900 ℃程度の燃焼ガスＧが得られ
る。この高温の燃焼ガスＧは、塩素化合物等の腐蝕性物
質を含有する灰や小粒径の循環ソリッドを含む高温ガス
となってサイクロン３に至り、ここで循環ソリッドが回
収されてこのソリッドはディップレグ12から外部熱交換
器８に流入する。そして、高温でかつ腐蝕性物質を含有
する灰を有する燃焼ガスＧは対流伝熱部５内の200〜350
℃の比較的低温の蒸発器７に供給され、ここで蒸発器
７を流れるボイラ水Ｗと熱交換される。
て、コンバスタ２には腐蝕性物質を含有する燃料Ｆが投
入され、ここで 800〜900 ℃程度の燃焼ガスＧが得られ
る。この高温の燃焼ガスＧは、塩素化合物等の腐蝕性物
質を含有する灰や小粒径の循環ソリッドを含む高温ガス
となってサイクロン３に至り、ここで循環ソリッドが回
収されてこのソリッドはディップレグ12から外部熱交換
器８に流入する。そして、高温でかつ腐蝕性物質を含有
する灰を有する燃焼ガスＧは対流伝熱部５内の200〜350
℃の比較的低温の蒸発器７に供給され、ここで蒸発器
７を流れるボイラ水Ｗと熱交換される。
【００１２】そして節炭器９及び空気予熱器10で熱回収
され集塵器11で除塵された後、低温ガスとなって大気に
放出される。一方、蒸発器７で加熱されたボイラ水Ｗは
汽水混合流体となって汽水ドラム６に流入し、ここで20
0〜350 ℃程度の低温蒸気ＳがラインＬ3 を経て、外部
熱交換器８の過熱器４内に至り、ここでサイクロン３で
回収された 800〜900 ℃の高温の循環ソリッドにより過
熱され、過熱蒸気Ｓ'となってラインＬ6 から負荷側へ
供給される。
され集塵器11で除塵された後、低温ガスとなって大気に
放出される。一方、蒸発器７で加熱されたボイラ水Ｗは
汽水混合流体となって汽水ドラム６に流入し、ここで20
0〜350 ℃程度の低温蒸気ＳがラインＬ3 を経て、外部
熱交換器８の過熱器４内に至り、ここでサイクロン３で
回収された 800〜900 ℃の高温の循環ソリッドにより過
熱され、過熱蒸気Ｓ'となってラインＬ6 から負荷側へ
供給される。
【００１３】ところで、サイクロン３で回収された循環
ソリッドの表面には極く僅かな腐蝕性物質が付着してい
る。したがって好ましくは、図２に示す如くバッフルプ
レート14を設けて、循環ソリッドの滞留を保持するとと
もに散気管15から空気を供給し、この循環ソリッドを流
動化させることにより、その表面に付着した腐蝕性物質
の蒸気分圧を上げることによって、該腐食性物質を排出
口16からコンバスタ２内へ返送するようにすれば過熱器
４の表面にこの腐蝕性物質が付着堆積することが大幅に
低減される。
ソリッドの表面には極く僅かな腐蝕性物質が付着してい
る。したがって好ましくは、図２に示す如くバッフルプ
レート14を設けて、循環ソリッドの滞留を保持するとと
もに散気管15から空気を供給し、この循環ソリッドを流
動化させることにより、その表面に付着した腐蝕性物質
の蒸気分圧を上げることによって、該腐食性物質を排出
口16からコンバスタ２内へ返送するようにすれば過熱器
４の表面にこの腐蝕性物質が付着堆積することが大幅に
低減される。
【００１４】図３は、一般の流動層ボイラに本発明を適
用した場合の説明図であって、流動層１ａを有するコン
バスタ２ａの側部には、外部熱交換器８ａが設けられ、
このコンバスタ2aと外部熱交換器8aとは連結路17で連結
され、流動層1aを形成する粒子の一部はこの連結路17を
経て外部熱交換器8aに導かれるようになっている。そし
てこの外部熱交換器8a内には、過熱器4aが配置されると
ともに、連結路17内には粒子を流動化させる空気を供給
するための散気管18が配置されている。
用した場合の説明図であって、流動層１ａを有するコン
バスタ２ａの側部には、外部熱交換器８ａが設けられ、
このコンバスタ2aと外部熱交換器8aとは連結路17で連結
され、流動層1aを形成する粒子の一部はこの連結路17を
経て外部熱交換器8aに導かれるようになっている。そし
てこの外部熱交換器8a内には、過熱器4aが配置されると
ともに、連結路17内には粒子を流動化させる空気を供給
するための散気管18が配置されている。
【００１５】このような構成においてもコンバスタ2aで
得られた燃焼ガスＧは、排出口19から図示しない対流伝
熱部に設けられた蒸発器に導かれ、ここで発生した蒸気
が過熱器4aで過熱され、過熱蒸気として負荷側へ供給さ
れるようになっている。なお、この実施例において外部
熱交換器8a内の粒子は管路20を経てエアーａによりコン
バスタ2a内に供給されるようになっている。
得られた燃焼ガスＧは、排出口19から図示しない対流伝
熱部に設けられた蒸発器に導かれ、ここで発生した蒸気
が過熱器4aで過熱され、過熱蒸気として負荷側へ供給さ
れるようになっている。なお、この実施例において外部
熱交換器8a内の粒子は管路20を経てエアーａによりコン
バスタ2a内に供給されるようになっている。
【００１６】次に本発明者による実験結果を示す。図４
は図５の従来の装置の図１ないし図３の本発明に係る装
置における管壁温度と腐食速度比との関係を示すグラフ
であって、横軸に管壁温度を、縦軸に腐食速度比をそれ
ぞれ取って描いたグラフである。曲線イは、図５の従来
の装置のデータであって、500 ℃における腐食速度比を
1.0 とすると、700 ℃における腐食速度比は500 ℃に対
して約40倍もの腐食速度となっており、高温になると管
壁が急速に腐食されることが分かる。一方、曲線ロは本
発明の外部熱交換器の腐食速度を示しており、本発明の
管壁の腐食速度が前者に比較して著しく低く、本発明の
効果が顕著であることを示している。
は図５の従来の装置の図１ないし図３の本発明に係る装
置における管壁温度と腐食速度比との関係を示すグラフ
であって、横軸に管壁温度を、縦軸に腐食速度比をそれ
ぞれ取って描いたグラフである。曲線イは、図５の従来
の装置のデータであって、500 ℃における腐食速度比を
1.0 とすると、700 ℃における腐食速度比は500 ℃に対
して約40倍もの腐食速度となっており、高温になると管
壁が急速に腐食されることが分かる。一方、曲線ロは本
発明の外部熱交換器の腐食速度を示しており、本発明の
管壁の腐食速度が前者に比較して著しく低く、本発明の
効果が顕著であることを示している。
【００１７】
【発明の効果】本発明による流動層ボイラの腐蝕防止方
法は、対流伝熱部に蒸発器を配置するとともに、流動層
を形成する粒子の一部を過熱器を内装する熱交換器に導
き、蒸発器で発生した蒸気を過熱器を経て取出すように
構成している。即ち、塩素化合物等の腐蝕性物質を含む
燃焼ガスを比較的低温ガスとして対流伝熱部に導き、こ
こに配置された比較的低温で高温腐食が問題とならない
蒸発器により蒸気を得てこれをコンバスタで加熱された
腐蝕性物質の極めて少ない粒子の一部で過熱される過熱
器に導いて過熱蒸気を得ている。従って過熱器の腐蝕は
防止され、その結果、この種の流動層ボイラに腐蝕性物
質を含有する燃料を使用することができるという効果が
ある。
法は、対流伝熱部に蒸発器を配置するとともに、流動層
を形成する粒子の一部を過熱器を内装する熱交換器に導
き、蒸発器で発生した蒸気を過熱器を経て取出すように
構成している。即ち、塩素化合物等の腐蝕性物質を含む
燃焼ガスを比較的低温ガスとして対流伝熱部に導き、こ
こに配置された比較的低温で高温腐食が問題とならない
蒸発器により蒸気を得てこれをコンバスタで加熱された
腐蝕性物質の極めて少ない粒子の一部で過熱される過熱
器に導いて過熱蒸気を得ている。従って過熱器の腐蝕は
防止され、その結果、この種の流動層ボイラに腐蝕性物
質を含有する燃料を使用することができるという効果が
ある。
【図１】循環式流動層ボイラの概略側面図である。
【図２】外部熱交換器の拡大側面図である。
【図３】前記の実施例の流動層ボイラの要部拡大側面図
である。
である。
【図４】管壁温度と腐食速度比との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図５】従来の循環式流動層ボイラの概略側面図であ
る。
る。
１ 流動層 ２ コンバスタ ３ サイクロン
４ 過熱器 ５ 対流伝熱部 ６ 汽水ドラム ７ 蒸発器
８ 外部熱交換器 ９ 節炭器 １０ 空気予熱器 １１ 集塵器
１２ ディップレグ １３ 循環ポンプ １４ バッフルプレート １
５, １８ 散気管 １６, １９ 排出口 １７ 連結路 ２０ 管路。
４ 過熱器 ５ 対流伝熱部 ６ 汽水ドラム ７ 蒸発器
８ 外部熱交換器 ９ 節炭器 １０ 空気予熱器 １１ 集塵器
１２ ディップレグ １３ 循環ポンプ １４ バッフルプレート １
５, １８ 散気管 １６, １９ 排出口 １７ 連結路 ２０ 管路。
フロントページの続き (72)発明者 三井 達夫 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】 流動層を有するコンバスタから燃焼ガス
を対流伝熱部に導いて蒸気を発生させるようにした流動
層ボイラにおいて、前記対流伝熱部に蒸発器を配置する
とともに、前記流動層を形成する粒子の一部を過熱器を
内装する熱交換器に導き、前記蒸発器で発生した蒸気を
前記過熱器を経て取出すようにしたことを特徴とする流
動層ボイラの腐蝕防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208137A JPH0552307A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 流動層ボイラの腐蝕防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208137A JPH0552307A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 流動層ボイラの腐蝕防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552307A true JPH0552307A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16551251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208137A Pending JPH0552307A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 流動層ボイラの腐蝕防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552307A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7543553B2 (en) | 2001-11-12 | 2009-06-09 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Circulating fluidized bed boiler |
| JP2010008043A (ja) * | 2009-10-14 | 2010-01-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 循環流動層ボイラの高温腐食低減装置 |
| KR101145934B1 (ko) * | 2011-10-13 | 2012-05-15 | 지이큐솔루션 주식회사 | 유동층 연소로 하부호퍼 열교환장치와 유동사 냉각장치를 구비한 폐열 재활용시스템 |
| CN112779061A (zh) * | 2019-11-08 | 2021-05-11 | 上海浦名能源科技有限公司 | 一种含高浓焦粉颗粒粗煤气能量回收及净化系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01184301A (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 循環流動床ボイラ |
| JPH01312305A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 流動床ボイラの構造 |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP3208137A patent/JPH0552307A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| JPH01184301A (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 循環流動床ボイラ |
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| KR101145934B1 (ko) * | 2011-10-13 | 2012-05-15 | 지이큐솔루션 주식회사 | 유동층 연소로 하부호퍼 열교환장치와 유동사 냉각장치를 구비한 폐열 재활용시스템 |
| CN112779061A (zh) * | 2019-11-08 | 2021-05-11 | 上海浦名能源科技有限公司 | 一种含高浓焦粉颗粒粗煤气能量回收及净化系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970114 |