JPH08226613A - 石炭灰の未燃分低減方法及び石炭灰流動層燃焼炉 - Google Patents

石炭灰の未燃分低減方法及び石炭灰流動層燃焼炉

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JPH08226613A
JPH08226613A JP5794895A JP5794895A JPH08226613A JP H08226613 A JPH08226613 A JP H08226613A JP 5794895 A JP5794895 A JP 5794895A JP 5794895 A JP5794895 A JP 5794895A JP H08226613 A JPH08226613 A JP H08226613A
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JP
Japan
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coal ash
combustion
ash
coal
unburned
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Pending
Application number
JP5794895A
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English (en)
Inventor
Yutaka Yokomichi
豊 横道
Hirotaka Moriyasu
博孝 森保
Hideki Morisaki
英樹 盛崎
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Chugoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chugoku Electric Power Co Inc
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Publication date
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  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】微粉炭燃焼ボイラから排出された石炭灰に残留
する未燃分を再度燃焼処理してその含有量を低減し、良
好なセメント混和材として利用可能な低未燃分石炭灰に
改質する。 【構成】微粉炭燃焼ボイラから排出された未燃分残留石
炭灰12を石炭灰供給装置22によって石炭灰供給管4から
ガイド管5を通して燃焼炉1内の多孔板2上に供給(投
入)し、予熱装置10によりバーナ着火し、石炭灰12を予
熱(及び燃焼)する。この予熱温度が650〜850℃
に達すると予熱装置10を停止して自燃に切替え、空気供
給管6から空気室3に空気13を送給し、多孔板2の微細
穴2aを経由して石炭灰12の粒子間を上昇させるとともに
石炭灰12を流動させ、石炭灰12に残留している未燃分を
燃焼(自燃)する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微粉炭燃焼ボイラから
排出された石炭灰に残留する未燃分を再度燃焼処理して
その含有量を低減し、良好なセメント混和材として利用
可能に改質するための石炭灰の未燃分低減方法及び石炭
灰流動層燃焼炉に関する。
【0002】
【従来の技術】微粉炭燃焼ボイラから排出される石炭灰
は、セメント混和材としての使用が認められている。
【0003】ところが、一般の微粉炭を燃焼した石炭灰
は、5〜6%の未燃分が残留しているので、セメント混
和材の品質を低下させるメチレンブルー吸着量が増加
し、このままでセメント混和材として使用する場合、セ
メントに混入されている空気連行材(AE材)をこの未
燃分が吸着してコンクリートの流動性を低下させる等の
問題があった。
【0004】そこで、現状ではこの石炭灰は以下〜
に示す態様で処理されている。 埋立て用とする。 セパレータで分級して高未燃分石炭灰粒子を除去し全
体の未燃分含有率を低下させて良質なセメント混和材に
改質する。 燃焼性の良好な石炭を使用して残留未燃分の発生を阻
止するとともに石炭灰の未燃分含有率を低下させて良質
なセメント混和材に改質する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来処理については以下(イ)〜(ハ)に示すような
問題点があった。 (イ)埋立て用としての処理量には限度があり、不使用
の石炭灰が無用なな廃棄物となってしまう。 (ロ)セパレータで分級して高未燃分石炭灰粒子を除去
するには、高価なセパレータや分級する手間(工数)を
要する。 (ハ)燃焼性の良好な石炭を使用すると、ボイラの運転
コストが上昇する。
【0006】こうしたなかで本発明者らは、石炭を燃料
とする発電所から排出される多量の石炭灰を有効利用す
るために高品質化(改質)に関する研究等をすすめてき
た。そして、石炭灰の未燃分を低減するための流動層燃
焼炉による燃焼方式を新たに開発するに至った。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであって、上記課題を解消し、微粉炭燃焼ボイラから
排出された石炭灰に残留する未燃分を再度燃焼処理して
その含有量を低減し、良好なセメント混和材として利用
可能な低未燃分石炭灰に改質する、石炭灰の未燃分低減
方法及び石炭灰流動層燃焼炉を提供することを目的とす
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、焼却灰として排出された未燃分残留石炭灰
を再度燃焼処理して低未燃分石炭灰に改質するための石
炭灰の未燃分低減方法であって、未燃分残留石炭灰を予
熱後、自燃温度範囲で流動・燃焼し、流動上層域に浮遊
する処理物をその層間から未燃分含有率に応じて選択的
に排出・回収することを特徴とするものである。
【0009】また、上記未燃分低減方法が石炭灰流動層
燃焼炉によるものであって、未燃分残留石炭灰を石炭灰
流動層燃焼炉の炉底に内装した多孔板上に投入し自燃温
度範囲に達するまで予熱処理し、多孔板の下方から支燃
ガスを供給して石炭灰を流動させ着火・燃焼するととも
に燃焼雰囲気を前記自燃温度範囲に保持して流動・燃焼
処理し、炉内の流動上層域に上昇して浮遊する処理物を
その層間の炉壁に設けた多段排出位置から未燃分含有率
に応じて選択的に排出・回収処理することを特徴とする
ものである。
【0010】ここで、上記予熱処理及び流動・燃焼処理
における自燃焼温度範囲が650〜850℃に制御され
るものである。
【0011】また、石炭灰流動層燃焼炉であって、燃焼
炉本体に、炉底部に内装される石炭灰載置手段と、この
石炭灰載置手段の下方に設けられる空気室と、この空気
室に連絡する支燃ガス供給手段と、炉外と連絡する石炭
灰供給手段と、石炭灰装入後の予熱を含み流動燃焼中の
炉内温度を石炭灰の自燃温度範囲に保持する燃焼制御手
段と、流動上層域の炉壁に多段に設けられる処理物排出
手段とを具備したことを特徴とするものである。
【0012】ここで、石炭灰載置手段が多孔板であっ
て、1〜100μm径の微細穴を多数穿設したものであ
る。
【0013】また、燃焼制御手段が自燃温度範囲を65
0〜850℃に制御するための炉内温度計及び予熱装置
である。
【0014】
【作用】石炭灰流動層燃焼炉では、石炭灰供給手段によ
り炉内の多孔板上に未燃分残留石炭灰を装入し、燃焼手
段により自燃温度範囲(650〜850℃)まで予熱
し、支燃ガス供給手段により炉内の多孔板の下方に支燃
ガスを供給し、支燃ガスを多孔板の微細穴から石炭灰の
粒子間を上昇させ、かつ、石炭灰を流動させるととも
に、燃焼手段により石炭灰に残留する未燃分を650〜
850℃で燃焼させ、石炭灰の未燃分含有率を低減して
メチレンブルー吸着量を減少し、低未燃分石炭灰に改質
する。こうして得られた低未燃分石炭灰は、良質なセメ
ント混和材として使用することができる。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例を添付図面を参照して以下
説明する。図1は石炭灰流動層燃焼炉の縦断面図であ
る。
【0016】ここで、1が燃焼炉(石炭灰流動層燃焼
炉)、2が多孔板(石炭灰載置手段)、2aが微細穴、3
が空気室、4が石炭灰供給管(石炭灰供給手段)、5が
ガイド管(石炭灰供給手段)、6が空気供給管(支燃ガ
ス供給手段)、7aが下部排出管(処理物排出手段)、7b
が上部排出管(処理物排出手段)、8が排気管、9が温
度計(燃焼制御手段)、10が予熱装置(燃焼制御手
段)、12が石炭灰(未燃分残留石炭灰)、12a が低未燃
分石炭灰、13が空気(流路)、13a が予熱空気(流
路)、16が燃焼ガス(流路)及び22が石炭灰供給装置
(石炭灰供給手段)である。
【0017】図2は石炭灰の未燃分低減プロセスを説明
するフローシートである。なお、図中では関連機器及び
各ラインにも符号を付しているが符号の説明は省略し
た。
【0018】図1に示すように、燃焼炉(1)が円筒状
とされ、その炉底部には、1μm径の微細穴(2a)を多
数穿設した多孔板(2)と、その下方に空気室(3)
と、炉外から空気室(3)に連絡する空気供給管(6)
と、炉底部の多孔板(2)上部に配管連絡する予熱装置
(10)とが装設されている。予熱装置(10)はガスバー
ナを有している。
【0019】また、燃焼炉(1)の側周面(炉壁)に
は、炉壁を貫通する石炭灰供給管(4)と、上部排出管
(7b)及び下部排出管(7a)と、温度計(9)とが装設
されている。
【0020】さらに、石炭灰供給管(4)の炉内先端部
には炉壁に沿ってガイド管(5)が設けられ、燃焼炉
(1)の炉頂部には排気管(8)が装設されている。
【0021】図1及び図2に示すように、図示しない微
粉炭燃焼ボイラから排出された石炭灰(12)を石炭灰供
給装置(22)によって石炭灰供給管(4)からガイド管
(5)を通して燃焼炉(1)内の多孔板(2)上に供給
(投入)し、予熱装置(10)によりバーナ着火し、石炭
灰(12)を予熱(及び燃焼)する。
【0022】この予熱温度が650〜850℃に達する
と予熱装置(10)を停止して自燃に切替え、空気供給管
(6)から空気室(3)に空気(13)を送給し、多孔板
(2)の微細穴(2a)を経由して石炭灰(12)の粒子間
を上昇させるとともに石炭灰(12)を流動させ、石炭灰
(12)に残留している未燃分を燃焼(自燃) する。
【0023】このとき、炉内温度(流動層温度)は燃焼
熱によって上昇するが、新たな石炭灰の投下供給により
650〜850℃に制御(温度管理)される。すなわち
燃焼中は、各々の温度計(9・・9)によって炉内温度
を検出し、この温度が低下すれば空気(13)の供給量を
減らし、温度が上昇すれば空気(13)の供給量を増加し
て650〜850℃の燃焼温度を保持するものであり、
石炭灰(12)と空気(13)の供給調整による炉内温度管
理を随時おこなう所謂連続操業である。
【0024】この運転中に供給される空気は、後述する
ように系内で熱回収して循環使用される予熱空気(13
a)と外気(13)とを混合したものである。
【0025】図3に流動層温度と未燃分含有率のデータ
プロットを示す。ここで、燃焼前の5〜6%(先述)の
未燃分含有率が、650〜850℃の燃焼処理によって
0.4〜1.8 %に減少することが確認できる。
【0026】炉内の流動上層域に上昇してくる低未燃分
石炭灰(12a)は、未燃分含有率に応じて排出位置を変
えて取り出し(回収)するようにしており、その層間の
炉壁に設けた上部排出管(7b)又は下部排出管(7a)か
らクーラ(21)内の多孔板(2')上に排出される。
【0027】クーラ(21)は、多孔板(2')の下方から
送給された空気(13’)を多孔板(2')の微細穴(2
a’)から低未燃分石炭灰(12a)の粒子間を上昇させ
るとともに、水(14)を通過させて低未燃分石炭灰(12
a)を冷却する。低未燃分石炭灰(12a)を冷却して昇
温した温水(14a)は別途系内又は系外利用される。
【0028】また、低未燃分石炭灰(12a)を冷却後の
高温空気(15)は、燃焼炉(1)から排出される燃焼ガ
ス(16)と混合されて排ガス(17)となり、後流の各機
器に送給される。
【0029】サイクロン(23)は排ガス(17)中の低未
燃分石炭灰(12a)を除去して下方に排出する。排熱回
収ボイラ(24)は、排ガス(17)の熱によって空気(1
3)を予熱し、また水(14’)を加熱して温水〔又は水
蒸気〕(14a')を発生する。この予熱空気(13a)は空
気供給管(6)の空気(13)と合流させて循環使用され
る。また、温水〔又は水蒸気〕(14a')は別途系内又は
系外利用される。
【0030】集塵器(25)は排ガス(17)に残留する微
細な低未燃分石炭灰(12a)を集塵して下方に排出す
る。脱硫脱硝装置は排ガス(17)が含有するSOX , NOX
を除去する。
【0031】
【発明の効果】本発明は以上の構成よりなるものであ
り、これによれば石炭灰流動層燃焼炉の炉底部に内装し
た多孔板の下方から支燃ガス(空気)を供給し、多孔板
の1〜100μm径の微細穴から石炭灰の粒子間を上昇
させ、石炭灰に残留する未燃分を650〜850℃で燃
焼させるので、セパレータによって高未燃分粒子を分級
除去したり燃焼性の良好な高価な石炭を使用することな
く、石炭灰の未燃分含有率を低減してメチレンブルー吸
着量を減少し、低未燃分石炭灰に改質することができ
る。そして、この低未燃分石炭灰は良質なセメント混和
材として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である石炭灰流動層燃焼炉の
縦断面図である。
【図2】本発明方法の石炭灰の未燃分低減プロセスを説
明する実施例のフローシートである。
【図3】本発明の実施例燃焼炉における流動層温度(石
炭灰の燃焼温度)VS. 未燃分含有率を示すデータプロッ
トである。
【符号の説明】
1 燃焼炉(石炭灰流動層燃焼炉) 2 多孔板(石炭灰載置手段) 2a 微細穴 3 空気室 4 石炭灰供給管(石炭灰供給手段) 5 ガイド管(石炭灰供給手段) 6 空気供給管(支燃ガス供給手段) 7a 下部排出管(処理物排出手段) 7b 上部排出管(処理物排出手段) 8 排気管 9 温度計(燃焼制御手段) 10 予熱装置(燃焼制御手段) 12 石炭灰 12a 低未燃分石炭灰 13 空気 13a 予熱空気 16 燃焼ガス 22 石炭灰供給装置(石炭灰供給手段)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭灰の改質処理方法において、焼却灰
    として排出された未燃分残留石炭灰を再度燃焼処理して
    低未燃分石炭灰に改質するための石炭灰の未燃分低減方
    法であって、未燃分残留石炭灰を予熱後、自燃温度範囲
    で流動・燃焼し、流動上層域に浮遊する処理物をその層
    間から未燃分含有率に応じて選択的に排出・回収するこ
    とを特徴とする石炭灰の未燃分低減方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の石炭灰の未燃分低減方法
    が石炭灰流動層燃焼炉によるものであって、未燃分残留
    石炭灰を石炭灰流動層燃焼炉の炉底に内装した多孔板上
    に投入し自燃温度範囲に達するまで予熱処理し、多孔板
    の下方から支燃ガスを供給して石炭灰を流動させ着火・
    燃焼するとともに燃焼雰囲気を前記自燃温度範囲に保持
    して流動・燃焼処理し、炉内の流動上層域に上昇して浮
    遊する処理物をその層間の炉壁に設けた多段排出位置か
    ら未燃分含有率に応じて選択的に排出・回収処理するこ
    とを特徴とする石炭灰の未燃分低減方法。
  3. 【請求項3】 上記予熱処理及び流動燃焼処理における
    自燃温度範囲を650〜850℃に制御するものとした
    請求項1又は2記載の石炭灰の未燃分低減方法。
  4. 【請求項4】 石炭灰の改質処理装置において、焼却灰
    として排出された未燃分残留石炭灰を再度燃焼処理する
    ための石炭灰流動層燃焼炉であって、燃焼炉本体に、炉
    底部に内装される石炭灰載置手段と、この石炭灰載置手
    段の下方に設けられる空気室と、この空気室に連絡する
    支燃ガス供給手段と、炉外と連絡する石炭灰供給手段
    と、石炭灰装入後の予熱を含み流動燃焼中の炉内温度を
    石炭灰の自燃温度範囲に保持する燃焼制御手段と、流動
    上層域の炉壁に多段に設けられる処理物排出手段とを具
    備したことを特徴とする石炭灰流動層燃焼炉。
  5. 【請求項5】 石炭灰載置手段が多孔板であって、1〜
    100μm径の微細穴を多数穿設したものである請求項
    4記載の石炭灰流動層燃焼炉。
  6. 【請求項6】 燃焼制御手段が自燃温度範囲を650〜
    850℃に制御するための炉内温度計及び予熱装置であ
    る請求項5記載の石炭灰流動層燃焼炉。
JP5794895A 1995-02-21 1995-02-21 石炭灰の未燃分低減方法及び石炭灰流動層燃焼炉 Pending JPH08226613A (ja)

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