JPH0640601U - ごみ燃焼ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 腐食性を有する廃棄物を燃焼する複床型流動
床ボイラにおいて、過熱器管を腐食させるここなく高温
蒸気を得る。 【構成】 燃焼部側流動床と熱交換部側流動床とを有
し、各流動床の間に上部および下部は疎で中間部は蜜な
配列の水冷構造の隔壁を有し、各流動床の下部にそれぞ
れ分散板を介して風箱を配設し、上記分散板は燃焼部側
が高い空塔速度に対応し熱交換部側が低い空塔速度に対
応するものであり、過熱器は３００℃以下の低温過熱器
と３００℃以上の高温過熱器とに分割され、高温過熱器
は熱交換部側流動床内に配置され、低温過熱器は煙道中
に配置される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、腐食性物質を含有する廃棄物を燃焼する複床型流動床ボイラにおい て、各流動床間仕切壁の一部を流通自在として流動媒体を循環させ、腐食性の高 い流動層と低い流動層を形成させ、腐食性の低い流動層内に高温過熱器を配置し 、煙道中に低温過熱器を配置して発生蒸気温度の高温化を図る。

【０００２】

【従来の技術】

図２は従来技術の例を示す図で、特開昭６２−２７２０８９号公報に記載され た流動層の構造を示す断面図である。図２において、流動層を仕切壁５３によっ て熱回収部５１と燃焼物を供給する燃焼部５２とに区分し、流動空気５４を燃焼 部５２側に多く熱回収部５１側に少なくそれぞれ独立して吹き込むことによって 流動媒体を燃焼部５２側から仕切壁５３を越えて熱回収部５１側に流入させると ともに、熱回収部５１側から仕切壁５３の下部に形成させた連通口６１を通じて 燃焼部５２側に還流する循環回路を形成させている。図２において、５５は燃焼 物、５６は燃焼物供給装置、５７は不燃物排出口、５８は流動層、５９はガスの 気泡、６０は伝熱管、６１は連通口、６２、６３は風量調節機構、６４は排ガス ボイラである。

【０００３】 これによって上記従来の技術においては、流動媒体循環量を変化させ、或いは 流動空気量を調節して受熱流体と流動媒体との熱交換率を変化させる等により、 多様な性状および形状の燃焼物に対してターンダウン比を広く且つ追従性よくと ることを可能にするほか、熱回収部５１の伝熱面は反応性の高い燃焼ガスに接す ることなく、伝熱面の腐食、磨耗或いはスケーリングを低減させ得るものである 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

一般にごみを資源としてエネルギー回収に利用する場合、ごみ自体の発熱量が 低いために熱プラントに利用する際にはごみの大量輸送、貯蔵が必要になるほか 、ごみが均質でないために利用上不都合な面がある。この問題を解決するものと して、ごみの燃料化（Ｒｅｆｕｓｅ Ｄｅｒｉｖｅｄ Ｆｕｅｌ，以下単にＲＤ Ｆという。）がある。

【０００５】 ＲＤＦの燃焼特性としては、 （１）灰の軟化点が約１，２００℃と低いために燃焼温度を低く抑える必要があ ること、 （２）硫黄分は少ないが、木材、紙類が多いため窒素分が多く低ＮＯ_X 対策が必 要であること、 （３）ごみ中には塩素分が含まれており金属腐食の原因となっているため、ごみ 燃焼においては蒸気温度を３００℃以下に抑えているのが現状であること、 （４）しかし塩素は燃焼に際し、塩化水素や塩素ガスとしてガス化していく特性 を有していること、 等がある。

【０００６】 前記従来の技術においては多様な燃料に対して効率よく燃焼を行うことが可能 であり、発生する熱を有効に利用し得るという点に関しても優れた発明であるが 、ＲＤＦの燃焼特性に十分に対応しているものであるとは言い難いものであった 。

【０００７】 本願考案は、このような現状に鑑みてなされたもので、簡潔な構成によって腐 食性を有する燃料を燃焼するボイラにおいても、過熱器管を腐食させるとなく、 高い熱効率のもとで熱伝達を行わせて高温の蒸気を得ることを可能にするごみ燃 焼ボイラを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的は前記実用新案登録請求の範囲に記載されたごみ燃焼ボイラによっ て達成される。すなわち、「腐食性物質を含有するごみを燃焼する流動床ボイラ において、燃焼部側流動床と熱交換側流動床とを有し、上記燃焼部側流動床と熱 交換部側流動床との間に上部および下部は疎で中間部は蜜な配列の水冷壁構造の 隔壁を有し、各流動床の下部にそれぞれ分散板を介して風箱が配設され、上記分 散板は燃焼部側が高い空塔速度に対応し熱交換部側が低い空塔速度に対応するも のであり、過熱器が蒸気温度３００℃以下の低温過熱器と蒸気温度３００℃以上 の高温過熱器とに分割されて、高温過熱器は熱交換部側流動床内に配置され、低 温過熱器は煙道中に配置されたものであるごみ燃焼ボイラ。」である。 以下、本考案の作用等について実施例に基づいて説明する。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案に基づくごみ燃焼ボイラの実施例を示す断面図である。図１にお いて、１は燃料投入装置、２はごみ燃焼流動床（以下、単に流動床２という。） 、３は高温過熱器流動床（以下、単に流動床３という。）、４は蒸発管、５はメ ンブレン水冷壁、６は低温過熱器、７は高温過熱器、８，９は風箱、１０は隔壁 、１１，１２は分散板、１３は燃焼室、１４は煙道である。

【００１０】 図１に示すごみ燃焼ボイラは自立、積み上げ構造で、燃焼室１３側に流動床２ 、煙道側に流動床３を有している。 まず、燃焼室１３上部に配設された燃料投入装置１から投入されたごみは、流 動床２部に落下する。流動床２の底部には分散板１１が配設されており、該分散 板１１の下部には風箱８が形成されている。

【００１１】 図示しない空気源から送入された燃焼用空気は風箱８から分散板１１を通じて 大きい空塔速度で（通常１．５ｍ／ｓｅｃ〜２．０ｍ／ｓｅｃ程度）で流動床２ 内に流入し、それによって流動層は盛り上がるような形で燃焼を行う。流動床２ と流動床３との間には水冷壁構造の隔壁１０が形設されている。該隔壁１０は、 流動層の上部界面付近と、下部の分散板１１，１２付近は流動状態の流動媒体が 自在に流通し得るように各冷却水管間の間隔を拡げた疎な配列に形成し、その中 間付近は蜜な配列にして、流動床２と流動床３とを隔絶している。

【００１２】 流動床３の下部に形成された風箱９から送入される燃焼用空気は、分散板１２ を通じて小さい空塔速度（通常０．３ｍ／ｓｅｃ〜１．０ｍ／ｓｅｃ程度）で流 動床３内に流入し、流動媒体の流動化が確保出来る程度の緩い速度で流動しなが ら燃焼を行う。

【００１３】 流動床２の下部から送入される燃焼用空気の空塔速度が大きく、流動床３の下 部から送入される燃焼用空気の空塔速度が小さいことから、流動床２の上部界面 は盛り上がって流動床３の上部界面よりも高い位置に形成され、流動床２内の流 動媒体は隔壁１０の上部疎配列の冷却水管の間から流動床３側に流入する。

【００１４】 一方、流動床２の下部は大きい空塔速度で流入する燃焼用空気によって密度が 低下しているとから、隣接する流動床３内から流動媒体が流入して来る。これに よって各流動床２，３の流動媒体は図１に示すように上部は流動床２側から流動 床３側に、下部は流動床３側から流動床２側に流れる循環経路を形成して流通す る。

【００１５】 通常プラスチック等が混在したごみ中には塩素と結合したナトリウム或いはカ リウム等が含まれており、これ等の塩素は燃焼時に６００℃以上の高温に達する とその大部分は流動媒体に固定されずに気化して燃焼ガス中に移動する。すなわ ち、燃焼室１３内の流動床２に投入されたごみ中の塩素は燃焼室１３内において 燃焼ガス中に移動するほか、ごみ中に固定された一部の塩素の固体は流動媒体が 流動床２から流動床３内に緩やかに移動する際に薄められることにより、流動床 ３上には塩素が大部分除去された低腐食性の流動媒体が流入する。

【００１６】 本実施例におけるごみ燃焼ボイラにおいては、過熱器を蒸気温度３００℃以下 の低温過熱器６と蒸気温度３００℃以上の高温過熱器７とに分割し、図１に示す ように流動床３内に高温過熱器７を配設し、流動床３上部の塩素を含んだガスが 存在する煙道中の蒸発管４の下流側に低温過熱器６を配設してある。

【００１７】 特にＲＤＦを燃料とする流動床ボイラにおいては、ＲＤＦの燃焼に伴ってＲＤ Ｆ中の塩素がガス化して流動床から排出されて行く過程において、ＲＤＦの燃焼 速度が通常のごみと比較して非常に速いために早期に排出され、流動床２内にお いて加熱された塩素濃度の低い珪砂等の流動媒体は流動床３内に循環し、保有熱 を伝熱管に伝達する。

【００１８】

【考案の効果】

このように本発明によれば上記実施例において説明したように、下記に示す効 果を奏する。 流動床を分割し、各流動床に送入される燃焼用空気の空塔速度に差を保持さ せることによって各流動床の流動媒体を循環させ、腐食性の低い流動層を形成さ せるとともに該腐食性の低い層内に蒸気温度の高い過熱器を配設することにより 、腐食性を有する廃棄物等の単一燃料を使用する際においても高温腐食を生ずる ことなく高温の蒸気を得ることを可能にする。 発生させる蒸気の温度を十分に高め得ることから、発電プラント等において 総合効率を上昇させ得る。 特に流動媒体の移動装置を設けることなく各流動床の流動媒体を循環させる ことが可能であることから、設備費を低減させ得る。 石炭等特別な燃料を使用することなく、廃棄物単体を燃料にすることにより 、低廉なコストの高温蒸気を得ることが可能になる。 伝熱管を腐食性の低い流動層内に配設し得ることから、伝熱管に特に耐腐食 性の高い材料を選定する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に基づくごみ燃焼ボイラの部分断面図で
ある。

【図２】従来技術における流動層からの熱回収装置の断
面図である。

【符号の説明】

１ 燃料投入装置 ２ ごみ燃焼流動床（流動床２） ３ 高温過熱器流動床（流動床３） ４ 蒸発管 ５ メンブレン水冷壁 ６ 低温過熱器 ７ 高温過熱器 ８，９ 風箱 １０ 隔壁 １１，１２ 分散板 １３ 燃焼室 １４ 煙道 ５１ 熱回収部 ５２ 燃焼部 ５３ 仕切壁 ５４ 流動空気 ５５ 燃焼物 ５６ 燃焼物供給装置 ５７ 不燃物排出口 ５８ 流動層 ５９ ガスの気泡 ６０ 伝熱管 ６１ 連通口 ６２ 風量調節機構 ６３ 風量調節機構 ６４ 排ガスボイラ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 腐食性物質を含有するごみを燃焼する流
   動床ボイラにおいて、 燃焼部側流動床と熱交換部側流動床とを有し、上記燃焼
   部側流動床と熱交換部側流動床との間に上部および下部
   は疎で中間部は蜜な配列の水冷壁構造の隔壁を有し、 各流動床の下部にそれぞれ分散板を介して風箱が配設さ
   れ、 上記分散板は燃焼部側が高い空塔速度に対応し熱交換部
   側が低い空塔速度に対応するものであり、 過熱器が蒸気温度３００℃以下の低温過熱器と蒸気温度
   ３００℃以上の高温過熱器とに分割されて、高温過熱器
   は熱交換部側流動床内に配置され、低温過熱器は煙道中
   に配置されたものであることを特徴とするごみ燃焼ボイ
   ラ。