JPH08159415A

JPH08159415A - 加圧流動層ボイラ

Info

Publication number: JPH08159415A
Application number: JP29824494A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Hirai; 和美平井
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1996-06-21

Abstract

(57)【要約】【目的】灰が詰ることによって加圧流動層ボイラを停
止させるような問題の発生を防止する。【構成】流動層ボイラ本体６を収容する第１の圧力容
器２９を設けると共に、マニホルド３６に接続された複
数のサイクロン１２と該サイクロン１２の下側に配置さ
れて該サイクロン１２で分離した灰を集めて冷却する灰
クーラ３８とを収容する第２の圧力容器３０を設け、前
記第１の圧力容器２９と第２の圧力容器３０を連通ダク
ト３１により連結し、且つ前記流動層ボイラ本体６の排
ガス出口９と前記マニホルド３６とを排ガス管３４によ
り接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加圧流動層ボイラに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の加圧流動層ボイラの一例を
示したものであり、内部が加圧空気の供給によって加圧
雰囲気に保持されている圧力容器１の内部に、下部に形
成した散気装置２により取入れた加圧空気３を均等に噴
出することにより燃焼灰、石灰石、砂等からなるベッド
材４を流動化させて流動層５を形成するようにした流動
層ボイラ本体６が設けられている。流動層ボイラ本体６
内には石炭等の燃料７が供給されていて、該燃料７は流
動層５の中で加圧空気３と攪拌されて燃焼し、流動層５
に配設された伝熱管８を加熱して蒸気を発生させるよう
になっている。

【０００３】流動層ボイラ本体６の上部中央には排ガス
出口９が設けてあり、該排ガス出口９の上側には、上端
に放射状に複数（例えば７個）の分岐管１０が分岐され
たマニホルド１１が設けてあり、前記分岐管１０の夫々
には、垂直方向に設けられたサイクロン１２の外側が接
線的に接続されていて、旋回流による遠心力によって排
ガス１３中の灰１４が分離されるようになっている。

【０００４】複数のサイクロン１２の夫々の下端には、
灰取出し管１５が接続されており、該各灰取出し管１５
は圧力容器１内に形成された曲管１６からなる灰クーラ
１７を経た後、圧力容器１の外部に設けられた灰集合管
１８に接続されている。更に該灰集合管１８には減圧器
１９が接続されており、さらに減圧器１９は灰処理装置
２０に接続されている。

【０００５】一方、前記各サイクロン１２の中心上部に
は排ガス１３を導出するサイクロン出口管２１が接続さ
れており、該サイクロン出口管２１は大径の排ガス導出
管２２に集合されており、排ガス導出管２２は圧力容器
１の外部に導かれて電気集塵機２３に接続されている。

【０００６】該電気集塵機２３にて集塵された後の排ガ
ス１３は、ガスタービン２４に導かれてガスタービン２
４の駆動を行うようになっており、更にガスタービン２
４と同軸に設けられた空気圧縮機２５及び発電機２６を
駆動するようになっており、また空気圧縮機２５により
圧縮した加圧空気３を加圧空気供給管２８を介して圧力
容器１に供給するようになっている。

【０００７】上記従来の加圧流動層ボイラにおいては、
流動層ボイラ本体６内で発生した排ガス１３は、排ガス
出口９からマニホルド１１の分岐管１０を介して複数の
サイクロン１２に導かれることにより灰１４が分離さ
れ、灰１４が分離された排ガス１３は、サイクロン出口
管２１及び排ガス導出管２２を介して電気集塵機２３に
導かれて集塵された後、ガスタービン２４に供給されて
該ガスタービン２４を駆動する。ガスタービン２４の駆
動により空気圧縮機２５が駆動されて加圧空気３が得ら
れると共に、余った動力で発電機２６が駆動され、前記
空気圧縮機２５で得られた加圧空気３は加圧空気供給管
２８を介して圧力容器１に供給される。

【０００８】また、各サイクロン１２によって分離され
た灰１４は、各サイクロン１２の下端に接続された灰取
出し管１５にて取り出され、サイクロン１２内の圧力に
より一部の排ガスと共に搬送され、圧力容器１内に形成
された曲管１６からなる灰クーラ１７により圧力容器１
内の加圧空気３によって冷却された後、圧力容器１の外
部に取り出されて灰集合管１８に集められ、その後減圧
器１９により略大気圧に減圧された後、灰処理装置２０
に送られて処理される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の加
圧流動層ボイラにおいては、各サイクロン１２にて分離
される灰１４の量は排ガス１３の流量に比較して極めて
少ないために、各サイクロン１２に接続されている灰取
出し管１５は細径の管となっており、しかも圧力容器１
内に曲管１６からなる灰クーラ１７が形成されているの
で、灰取出し管１５の圧力損失が大きく、従って各サイ
クロン１２に導かれる排ガス１３の流量や灰１４の量の
バランスが悪くなった場合に、灰取出し管１５内に灰１
４が詰ってしまう場合があった。

【００１０】このように、灰取出し管１５内に灰１４が
詰ってしまった場合には、そのサイクロン１２での灰１
４の分離が不可能になってしまうので、加圧流動層ボイ
ラの運転を停止して、灰取出し管１５の掃除を行って詰
りを解除する必要があった。

【００１１】本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもの
で、サイクロンにて分離した灰が灰詰りを起こすことに
よって加圧流動層ボイラを停止させる必要が生じるよう
な問題を防止することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、流動層ボイラ
本体を収容する第１の圧力容器を設けると共に、マニホ
ルドに接続された複数のサイクロンと該サイクロンの下
側に配置されて該サイクロンで分離した灰を集めて冷却
する灰クーラとを収容する第２の圧力容器を設け、前記
第１の圧力容器と第２の圧力容器を連通ダクトにより連
結し、且つ前記流動層ボイラ本体の排ガス出口と前記マ
ニホルドとを、前記連通ダクト内を通る排ガス管により
接続したことを特徴とする加圧流動層ボイラ、に係るも
のである。

【００１３】また、本発明は、排ガス管が連通ダクト内
を通して設けられていることを特徴とする加圧流動層ボ
イラ、に係るものである。

【００１４】また、本発明は、複数のサイクロンを包囲
し、下部にサイクロンの灰を集合するホッパ部が形成さ
れていると共に、上部に排ガス導出管に接続された排ガ
ス集合室が形成された内部容器が第２の圧力容器内に設
けてあり、且つ前記内部容器のホッパ部内に冷却配管が
配設されて灰クーラが構成されていることを特徴とする
加圧流動層ボイラ、に係るものである。

【００１５】また、本発明は、複数のサイクロンの上端
部に接続された排ガス導出管が設けてあり、且つ前記複
数のサイクロンの下部に灰集合ホッパが設けてあり、該
灰集合ホッパ内に冷却配管が配設されて灰クーラが構成
されていることを特徴とする加圧流動層ボイラ、に係る
ものである。

【００１６】また、本発明は、加圧空気供給管が灰クー
ラの冷却配管の一端に接続され、該冷却配管の他端が第
２の圧力容器内に開口していることを特徴とする加圧流
動層ボイラ、に係るものである。

【００１７】また、本発明は、灰クーラ内に吸引口が開
口した灰排出管を備えていることを特徴とする加圧流動
層ボイラ、に係るものである。

【００１８】

【作用】上記したように、本発明では、流動層ボイラ本
体を収容する第１の圧力容器を設けると共に、マニホル
ドに接続された複数のサイクロンと該サイクロンの下側
に配置されて該サイクロンで分離した灰を集めて冷却す
る灰クーラとを収容する第２の圧力容器を設け、前記第
１の圧力容器と第２の圧力容器を連通ダクトにより連結
し、且つ前記流動層ボイラ本体の排ガス出口と前記マニ
ホルドとを、前記連通ダクト内を通る排ガス管により接
続した構成としているので、各サイクロンで分離した灰
を直ちに灰クーラによって冷却することができ、よって
従来方式のような細径の灰取出し管を不要にして灰詰り
の問題を解消することができる。

【００１９】また、本発明では、排ガス管を、連通ダク
ト内を通して設けるようにしているので、第１及び第２
の圧力容器の構成を簡略化することができ、且つ排ガス
管の熱が外部に逃げることを防止できる。

【００２０】また、本発明では、複数のサイクロンを包
囲し、下部にサイクロンの灰を集合するホッパ部が形成
されていると共に、上部に排ガス導出管に接続された排
ガス集合室が形成された内部容器を第２の圧力容器内に
設け、且つ前記内部容器のホッパ部内に冷却配管を配設
して灰クーラを構成しているので、サイクロンと灰クー
ラを内部容器内にまとめてコンパクトな構成とすること
ができる。

【００２１】また、本発明では、複数のサイクロンの上
端部に接続された排ガス導出管が設けてあり、且つ前記
複数のサイクロンの下部に灰集合ホッパが設けてあり、
該灰集合ホッパ内に冷却配管が配設されて灰クーラが構
成されているので、サイクロン及び灰クーラの構成がコ
ンパクトでしかも保守・点検等が容易な構成となってい
る。

【００２２】また、本発明では、加圧空気供給管が灰ク
ーラの冷却配管の一端に接続され、該冷却配管の他端が
第２の圧力容器内に開口しているので、灰クーラを簡略
且つコンパクトな構成とすることができる。

【００２３】また、本発明では、灰クーラ内に吸引口が
開口した灰排出管を備えているので、灰クーラに集合さ
せた灰を、比較的径の大きな灰排出管によって詰り等を
生じることなく効果的に排出することができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００２５】図１は本発明の一実施例を示したもので、
流動層ボイラ本体６を収容するようにした第１の圧力容
器２９を設けると共に、該第１の圧力容器２９の側部に
第２の圧力容器３０を設け、前記第１の圧力容器２９
と、第２の圧力容器３０とを上部に形成した連通ダクト
３１により気密に連結している。

【００２６】更に、前記第２の圧力容器３０の内部に
は、下部にホッパ部３２を形成した内部容器３３を設置
している。

【００２７】更に、前記流動層ボイラ本体６の排ガス出
口９に一端が接続され、且つ他端が前記内部容器３３の
上端を貫通して内部に延びる排ガス管３４が、前記連通
ダクト３１を遊貫状態に通して設けてある。尚、前記排
ガス管３４は、前記連通ダクト３１内を通るように設け
ること以外に、連通ダクト３１とは別の位置で第１及び
第２の圧力容器２９，３０を貫通するように設けられて
いてもよい。

【００２８】前記排ガス管３４の内部容器３３内に延び
ている他端には、放射状に複数（例えば７個）の分岐管
３５が分岐されたマニホルド３６が設けてあり、前記分
岐管３５の夫々には、垂直方向に設けられたサイクロン
１２の外側が接線的に接続されていて、旋回流による遠
心力によって排ガス１３から灰１４を分離するようにな
っている。前記内部容器３３のホッパ部３２内には冷却
配管３７が配設されて灰クーラ３８を構成している。

【００２９】前記内部容器３３内の上下中間部には仕切
り板３９が設けられていて、該仕切り板３９の上部には
前記各サイクロン１２の上端に連通した排ガス集合室４
０が形成されており、更に該排ガス集合室４０には排ガ
ス導出管４１が接続され、該排ガス導出管４１は第２の
圧力容器３０を貫通して外部に設けられた電気集塵機２
３に接続されており、該電気集塵機２３にて集塵された
排ガス１３がガスタービン２４に導かれて、該ガスター
ビン２４の駆動を行うようになっており、同時にガスタ
ービン２４と同軸に設けられた空気圧縮機２５及び発電
機２６の駆動を行うようになっている。

【００３０】更に、空気圧縮機２５により圧縮された加
圧空気２７が加圧空気供給管４２は前記灰クーラ３８の
冷却配管３７の一端に接続され、また該冷却配管３７の
他端４３は第２の圧力容器３０内に開口している。

【００３１】また、前記内部容器３３のホッパ部３２内
に吸引口４４が開口した灰排出管４５が、内部容器３３
及び第２の圧力容器３０を貫通して外部の減圧器１９に
接続されており、該減圧器１９は灰処理装置２０に接続
されている。

【００３２】次に上記実施例の作用を説明する。

【００３３】第１の圧力容器２９内に設けられた流動層
ボイラ本体６内で発生した排ガス１３は、排ガス出口９
から排ガス管３４を介して第２の圧力容器３０内に設け
られた内部容器３３内のマニホルド３６に導かれ、更に
マニホルド３６の分岐管３５を介して複数のサイクロン
１２に導かれて灰１４が分離され、分離された灰１４
は、サイクロン１２の下端から内部容器３３の下部に形
成されたホッパ部３２に集められる。

【００３４】前記サイクロン１２にて灰１４が分離され
た排ガス１３は、排ガス導出管４１を介して電気集塵機
２３に導かれて集塵された後、ガスタービン２４に供給
されて該ガスタービン２４を駆動する。ガスタービン２
４の駆動により空気圧縮機２５が駆動されて加圧空気２
７が得られると共に、余った動力で発電機２６が駆動さ
れ、更に前記空気圧縮機２５で得られた加圧空気２７は
加圧空気供給管４２を介して灰クーラ３８の冷却配管３
７に導かれて灰１４の冷却を行う。灰クーラ３８によっ
て冷却された灰１４は、灰クーラ３８内の圧力により一
部の排ガスと共に吸引口４４から灰排出管４５を介して
減圧器１９に導出され、更に灰処理装置２０に送られて
処理される。

【００３５】上記したように、流動層ボイラ本体６を収
容するようにした第１の圧力容器２９と、マニホルド３
６に接続された複数のサイクロン１２を包囲し、且つ該
サイクロン１２にて分離した灰１４を冷却する灰クーラ
３８を一体に生成した内部容器３３を収容するようにし
た第２の圧力容器３０とを別個に設けるようにし、更に
前記第１の圧力容器２９と第２の圧力容器３０を連通ダ
クト３１により気密に連結し、前記流動層ボイラ本体６
の排ガス出口９と前記マニホルド３６とを、前記連通ダ
クト３１内を通る排ガス管３４により接続した構成とし
ているので、各サイクロン１２で分離した灰１４を直ち
に灰クーラ３８に集めて冷却することができ、よって従
来方式の図３に示すような細径でしかも複雑な形状を有
した灰取出し管１５を不要にして灰詰りの問題を解消す
ることができる。

【００３６】また、前記第２の圧力容器３０内に、複数
のサイクロン１２を包囲しており、且つ下部にサイクロ
ン１２の灰を集合するホッパ部３２が形成され、上部に
排ガス導出管４１に接続された排ガス集合室４０が形成
された内部容器３３を設け、更に前記内部容器３３のホ
ッパ部３２内に冷却配管３７を配設して灰クーラ３８を
構成するようにしているので、サイクロン１２と灰クー
ラ３８が内部容器３３内にまとめて配置されてコンパク
トな構成となっている。

【００３７】また、空気圧縮機２５に連通する加圧空気
供給管４２を灰クーラ３８の冷却配管３７の一端に接続
し、該冷却配管３７の他端４３を第２の圧力容器３０内
に開口させるようにしているので、ホッパ部３２に集め
られた灰１４を加圧空気２７により効果的に冷却するこ
とができて灰クーラ３８を簡略且つコンパクトな構成と
することができ、また他端４３の開口から第２の圧力容
器３０内に供給された加圧空気２７は連通ダクト３１を
介して第１の圧力容器２９に導入されて前記流動層ボイ
ラ本体６の散気装置２に供給される。

【００３８】また、灰クーラ３８内に吸引口４４が開口
した灰排出管４５を備えているので、灰クーラ３８に集
合された灰１４は比較的径の大きな灰排出管４５によっ
て排出することができ、よって灰排出管４５に詰り等を
生じるようなことがなく、灰１４を効果的に排出するこ
とができる。

【００３９】図２は、本発明の他の実施例を示したもの
で、第２の圧力容器３０内に、前記したようにマニホル
ド３６に接続した複数のサイクロン１２を設け、該サイ
クロン１２の夫々の上端部に接続して排ガス１３を電気
集塵機２３に導くようにした排ガス導出管４６を設けて
おり、且つ前記複数のサイクロン１２の下部に、該各サ
イクロン１２で分離した灰１４を集合する灰集合ホッパ
４７を設けており、該灰集合ホッパ４７内に冷却配管３
７を配設することにより灰クーラ４８を構成している。
また、灰クーラ４８内に吸引口４４が開口した灰排出管
４５が設けてある。その他の構成は前記図１の実施例と
同一となっている。

【００４０】上記した図２の実施例では、各サイクロン
１２で分離した排ガス１３は、サイクロン１２の上端部
に接続した排ガス導出管４６により電気集塵機２３に導
き、またサイクロン１２で分離した灰１４はサイクロン
１２直下の灰クーラ４８を構成する灰集合ホッパ４７に
集めて冷却するようにしているので、サイクロン１２及
び灰クーラ４８の構成をコンパクトなものとすることが
でき、更に保守・点検等を容易に行うことができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、流動層ボイラ本体を収
容する第１の圧力容器を設けると共に、マニホルドに接
続された複数のサイクロンと該サイクロンの下側に配置
されて該サイクロンで分離した灰を集めて冷却する灰ク
ーラとを収容する第２の圧力容器を設け、前記第１の圧
力容器と第２の圧力容器を連通ダクトにより連結し、且
つ前記流動層ボイラ本体の排ガス出口と前記マニホルド
とを、前記連通ダクト内を通る排ガス管により接続した
構成としているので、各サイクロンで分離した灰を直ち
に灰クーラによって冷却することができ、よって従来方
式のような細径の灰取出し管による灰の移動を不要にし
て灰詰りの問題を解消することができる。

【００４２】また、本発明では、排ガス管を、連通ダク
ト内を通して設けるようにしているので、第１及び第２
の圧力容器の構成を簡略化することができ、且つ排ガス
管の熱が外部に逃げるのを防止することができる。

【００４３】また、本発明では、第２の圧力容器内に、
複数のサイクロンを包囲し、下部にサイクロンの灰を集
合するホッパ部が形成されていると共に、上部に排ガス
導出管に接続された排ガス集合室が形成された内部容器
を備えるようにし、且つ前記内部容器のホッパ部内に冷
却配管を配設して灰クーラを構成しているので、サイク
ロンと灰クーラを内部容器内にまとめて配置し、コンパ
クトな構成とすることができる。

【００４４】また、本発明では、複数のサイクロンの上
端部に接続した排ガス導出管を設けると共に、前記複数
のサイクロンの下部に灰集合ホッパを設け、該灰集合ホ
ッパ内に冷却配管を配設して灰クーラを構成するように
しているので、サイクロン及び灰クーラの構成をコンパ
クトなものとし、保守・点検等を容易に行うことができ
る。

【００４５】また、本発明では、加圧空気供給管を灰ク
ーラの冷却配管の一端に接続し、該冷却配管の他端を第
２の圧力容器内に開口させているので、灰クーラを簡略
且つコンパクトな構成とすることができる。

【００４６】また、本発明では、灰クーラ内に吸引口が
開口した灰排出管を備えているので、灰クーラに集合さ
せた灰を比較的径の大きな灰排出管によって排出するこ
とができるので、灰排出管に詰り等を生じさせることな
く、灰を効果的に排出することができる、等の優れた効
果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す切断側面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す切断側面図である。

【図３】従来の加圧流動層ボイラの一例を示す切断側面
図である。

【符号の説明】

６流動層ボイラ本体９排ガス出口１２サイクロン１３排ガス１４灰２９第１の圧力容器３０第２の圧力容器３１連通ダクト３２ホッパ部３３内部容器３４排ガス管３６マニホルド３７冷却配管３８灰クーラ４０排ガス集合室４１排ガス導出管４２加圧空気供給管４３他端４４吸引口４５灰排出管４６排ガス導出管４７灰集合ホッパ４８灰クーラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流動層ボイラ本体を収容する第１の圧力
容器を設けると共に、マニホルドに接続された複数のサ
イクロンと該サイクロンの下側に配置されて該サイクロ
ンで分離した灰を集めて冷却する灰クーラとを収容する
第２の圧力容器を設け、前記第１の圧力容器と第２の圧
力容器を連通ダクトにより連結し、且つ前記流動層ボイ
ラ本体の排ガス出口と前記マニホルドとを排ガス管によ
り接続したことを特徴とする加圧流動層ボイラ。
【請求項２】排ガス管が連通ダクト内を通して設けら
れていることを特徴とする請求項１に記載の加圧流動層
ボイラ。
【請求項３】複数のサイクロンを包囲し、下部にサイ
クロンの灰を集合するホッパ部が形成されていると共
に、上部に排ガス導出管に接続された排ガス集合室が形
成された内部容器が第２の圧力容器内に設けてあり、且
つ前記内部容器のホッパ部内に冷却配管が配設されて灰
クーラが構成されていることを特徴とする請求項１又は
２に記載の加圧流動層ボイラ。
【請求項４】複数のサイクロンの上端部に接続された
排ガス導出管が設けてあり、且つ前記複数のサイクロン
の下部に灰集合ホッパが設けてあり、該灰集合ホッパ内
に冷却配管が配設されて灰クーラが構成されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の加圧流動層ボイ
ラ。
【請求項５】加圧空気供給管が灰クーラの冷却配管の
一端に接続され、該冷却配管の他端が第２の圧力容器内
に開口していることを特徴とする請求項３又は４に記載
の加圧流動層ボイラ。
【請求項６】灰クーラ内に吸引口が開口した灰排出管
を備えていることを特徴とする請求項３又は４又は５に
記載の加圧流動層ボイラ。