JPH08303735A - Fusion combustion apparatus - Google Patents
Fusion combustion apparatusInfo
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- JPH08303735A JPH08303735A JP10852095A JP10852095A JPH08303735A JP H08303735 A JPH08303735 A JP H08303735A JP 10852095 A JP10852095 A JP 10852095A JP 10852095 A JP10852095 A JP 10852095A JP H08303735 A JPH08303735 A JP H08303735A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、不燃性物質や難燃性物
質を含有する燃料の溶融燃焼装置に関するもので、石炭
焚きボイラ、スラッジ焚きボイラや各種廃棄物燃焼設備
等に適用できる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a melting and combustion apparatus for a fuel containing a non-combustible substance or a flame-retardant substance, and can be applied to a coal-fired boiler, a sludge-fired boiler, various waste combustion facilities and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は従来の溶融燃焼装置の一例を示す
概略図である。この図において、（１）は軸線がほぼ鉛
直な円筒状の主燃焼器であって、下端は漏斗状に絞られ
てスロート（２）を形成している。この主燃焼器（１）
の上部には、軸線方向を向いた燃料投入ノズル（３）と
接線方向を向いた空気投入ノズル（４）が設けられてい
る。（５）は軸線が水平に対し傾斜した円筒状の副燃焼
器であって、その高位置端（図２では左端）に上記スロ
ート（２）の下端が接続されており、低位置端（図２で
は右端）にはスラグ排出孔（６）が設けられている。
（７）はスラグビンである。（８）は縦向きのガスダク
トであって、下端が上記低位置端に接続されている。そ
してこの縦向きのガスダクト（８）の上端に、横向きの
ガスダクト（９）の上流端（図２では左端）が接続され
ている。（１０）は横型の二次燃焼炉であって、上記横
向きのガスダクト（９）の下流端（図２では右端）に接
続されている。この二次燃焼炉（１０）の入口には、二
次空気投入ノズル（１１）が設けられている。（１２）
はスラグ排出孔（６）の下方と二次燃焼炉（１０）とを
連通するガス抜き配管、（１３）はそのガス抜き配管
（１２）に設けられたガス流量計測用のオリフィスであ
る。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a schematic view showing an example of a conventional melt combustion apparatus. In this figure, (1) is a cylindrical main combustor whose axis is substantially vertical, and the lower end is squeezed into a funnel shape to form a throat (2). This main combustor (1)
A fuel injection nozzle (3) oriented in the axial direction and an air injection nozzle (4) oriented in the tangential direction are provided in the upper part of the. (5) is a cylindrical sub-combustor whose axis is inclined with respect to the horizontal, and the lower end of the throat (2) is connected to the high position end (left end in FIG. 2) of the lower position end (Fig. 2 has a slag discharge hole (6) at the right end).
(7) is a slag bin. (8) is a vertically oriented gas duct, the lower end of which is connected to the low position end. The upstream end (left end in FIG. 2) of the horizontal gas duct (9) is connected to the upper end of the vertical gas duct (8). Reference numeral (10) is a horizontal secondary combustion furnace, which is connected to the downstream end (right end in FIG. 2) of the lateral gas duct (9). A secondary air injection nozzle (11) is provided at the inlet of the secondary combustion furnace (10). (12)
Is a gas vent pipe communicating the lower side of the slag discharge hole (6) with the secondary combustion furnace (10), and (13) is an orifice provided in the gas vent pipe (12) for measuring a gas flow rate.
【０００３】次にこのような装置の作用について説明す
る。まず円筒状で竪型の主燃焼器（１）の上部に装着さ
れた燃料投入ノズル（３）から投入された燃料は、同じ
く主燃焼器（１）上部に接線方向に取り付けられた空気
投入ノズル（４）から投入された空気とともに、旋回運
動をしながら高温下でガス化燃焼して出口のスロート
（２）へ至る。この時、燃料中に含まれる灰分は、高温
下で溶融して燃焼ガスの旋回力により主燃焼器（１）の
壁面に到達し、壁面を流下する溶融スラグ層を形成す
る。この溶融スラグは、主燃焼器（１）下端のスロート
（２）を経て副燃焼器（５）の底部へ流れ込む。また、
燃焼ガス中に含有される微粒スラグは、燃焼ガスが主燃
焼器出口のスロート（２）から副燃焼器（５）へ高速で
吹き出されるため、慣性力を付与されて副燃焼器（５）
底部のスラグ層に衝突し付着捕集される。こうして微粒
スラグを捕集した溶融スラグは、副燃焼器（５）の低位
置端（図２の右端）に設けられたスラグ排出孔（６）か
らスラグビン（７）へ流下して排出される。Next, the operation of such a device will be described. First, the fuel injected from the fuel injection nozzle (3) mounted on the upper part of the cylindrical and vertical main combustor (1) is the same as the air injection nozzle tangentially mounted on the upper part of the main combustor (1). Along with the air introduced from (4), it gasifies and burns at a high temperature while swirling to reach the throat (2) at the outlet. At this time, the ash contained in the fuel melts at a high temperature and reaches the wall surface of the main combustor (1) by the swirling force of the combustion gas to form a molten slag layer flowing down the wall surface. This molten slag flows into the bottom of the sub-combustor (5) via the throat (2) at the lower end of the main combustor (1). Also,
Since the combustion gas is blown out from the throat (2) at the outlet of the main combustor to the sub-combustor (5) at high speed, the fine slag contained in the combustion gas is given an inertial force and is thus added to the sub-combustor (5).
It collides with the bottom slag layer and is attached and collected. The molten slag that has collected the fine slag in this way flows down into the slag bin (7) through the slag discharge hole (6) provided at the lower end (right end in FIG. 2) of the sub-combustor (5) and is discharged.
【０００４】スラグ排出孔（６）で溶融スラグが除去さ
れた燃焼生成ガスは、大部分がガスダクト（８），
（９）を通って二次燃焼炉（１０）に至り、二次空気に
よって完全燃焼する。また、燃焼生成ガスの一部は、ス
ラグ排出口（６）からその下に開口したガス抜き配管
（１２）を通って、二次燃焼炉（１０）に導かれる。こ
れによって、スラグ排出口（６）近傍の温度低下が防止
され、溶融スラグの流下抜出し動作が良好に保たれる。
この抽気量はオリフィス（１３）によって計測される。Most of the combustion-produced gas from which the molten slag has been removed at the slag discharge hole (6) is the gas duct (8),
It goes through (9) to the secondary combustion furnace (10) and is completely combusted by the secondary air. Further, a part of the combustion product gas is introduced from the slag discharge port (6) to the secondary combustion furnace (10) through the gas vent pipe (12) opened below. As a result, the temperature drop in the vicinity of the slag discharge port (6) is prevented, and the molten slag flow-down extraction operation is maintained well.
This extraction amount is measured by the orifice (13).
【０００５】二次燃焼炉（１０）内で完全燃焼した排ガ
スはボイラ等に送給され、給水を加熱蒸発させる。上記
主燃焼器（１）や副燃焼器（５）を水冷壁で構成して熱
回収することもできる。従来の石炭焚きボイラでは、残
渣として多量の石炭灰が発生するので、その処分・管理
が大変であったが、溶融燃焼の場合は、石炭を高温燃焼
させて灰分を溶融スラグとした後、水砕等により固化し
て、嵩を石炭灰の約半分とし、しかも建材として利用す
ることができる。したがって、灰捨ヤードが延命され、
公害となる灰の飛散や水への溶出が防止される。溶融燃
焼ではまた、ボイラ伝熱管に灰が付着することによる伝
熱性能の低下や、アッシュエロージョンも抑制される。The exhaust gas completely combusted in the secondary combustion furnace (10) is sent to a boiler or the like to heat and evaporate the feed water. The main combustor (1) and the sub-combustor (5) may be constituted by water cooling walls to recover heat. In conventional coal-fired boilers, a large amount of coal ash is generated as a residue, so it was difficult to dispose and manage it. It can be solidified by crushing, etc. to have a bulk of about half that of coal ash and can be used as a building material. Therefore, the ash disposal yard is extended,
The scattering of polluted ash and the elution into water are prevented. Melt combustion also suppresses deterioration of heat transfer performance due to ash adhering to the boiler heat transfer tube and ash erosion.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】スラグ排出孔（６）の
下方から燃焼ガスを抽気する目的は、高温の燃焼ガスを
スラグ排出孔（６）に通すことによって、スラグ排出孔
（６）の温度低下を抑え、溶融スラグの流動性と排出を
良好な状態に維持することである。ところが前記従来の
装置においては、引抜きガス量が副燃焼器（５）と二次
燃焼炉（１０）との差圧によって必然的に決まってく
る。したがって、部分負荷運転や低空気比運転等で燃焼
ガス量が減少すると、これに伴って上記差圧も低下し、
引抜きガス量も減少する。引抜きガス量が減少すればス
ラグ排出孔（６）の温度が低下し、これに伴いスラグ排
出孔内の溶融スラグの粘性が増大して、最悪の場合には
スラグ排出孔が閉塞してしまう。The purpose of extracting the combustion gas from below the slag discharge hole (6) is to pass the hot combustion gas through the slag discharge hole (6) so that the temperature of the slag discharge hole (6) is reduced. It is to suppress the decrease and maintain the fluidity and discharge of the molten slag in good condition. However, in the above conventional apparatus, the amount of extracted gas is inevitably determined by the pressure difference between the auxiliary combustor (5) and the secondary combustion furnace (10). Therefore, when the amount of combustion gas decreases due to partial load operation, low air ratio operation, etc., the above differential pressure also decreases,
The amount of drawn gas also decreases. When the amount of drawn gas decreases, the temperature of the slag discharge hole (6) decreases, and the viscosity of the molten slag in the slag discharge hole increases accordingly, and in the worst case, the slag discharge hole is closed.
【０００７】また、ガス抜き配管（１２）の下流端は、
差圧をとるために二次燃焼炉（１０）へ接続されている
が、抽気されるガスはＣＯ，Ｈ2 、ＣＨ4 等を含む可燃
性ガスであって、かつ未燃カーボンを含有しており、こ
れが二次燃焼炉（１０）の主燃焼域外に投入されるの
で、空気の拡散混合が悪く、二次燃焼炉（１０）出口に
おけるＣＯ等の量が増大する不具合を生じる。The downstream end of the gas vent pipe (12) is
It is connected to a secondary combustion furnace (10) to obtain a differential pressure, but the gas to be extracted is a combustible gas containing CO, H 2 , CH 4, etc. and contains unburned carbon. However, since this is introduced into the outside of the main combustion zone of the secondary combustion furnace (10), the diffusive mixing of air is bad, and the amount of CO and the like at the outlet of the secondary combustion furnace (10) increases.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の課
題を解決するために、軸線がほぼ鉛直な円筒状で、下端
が漏斗状に絞られてスロートを形成し、かつ上部に軸線
方向を向いた燃料投入ノズルおよび接線方向を向いた空
気投入ノズルを有する主燃焼器と、軸線が水平に対し傾
斜した円筒状で、高位置端に上記スロートの下端、低位
置端の上部に縦向きのガスダクトの下端がそれぞれ接続
され、かつ低位置端の底部にスラグ排出孔を有する副燃
焼器とを備えたものにおいて、一端が上記スラグ排出孔
の下方に連通し、かつ減温器、流量検出器、流量調整弁
および誘引ファンを有するガス抜き配管を設けたことを
特徴とする溶融燃焼装置を提案するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention has an axially substantially cylindrical shape, a lower end thereof is squeezed into a funnel shape to form a throat, and an axial direction is provided at an upper portion. With a main combustor having a fuel injection nozzle facing the front and an air injection nozzle facing the tangential direction, and a cylindrical shape whose axis is inclined with respect to the horizontal, with the lower end of the throat at the high position end and the vertical position at the upper part of the low position end. , Which is connected to the lower ends of the gas ducts and has a sub-combustor having a slag discharge hole at the bottom of the low position end, one end communicates with the lower side of the slag discharge hole, and the desuperheater and the flow rate detector are connected. The present invention proposes a melting combustion apparatus characterized in that it is provided with a degassing pipe having a vessel, a flow rate adjusting valve, and an induction fan.
【０００９】本発明はまた、上記要件に加えて、上記ガ
ス抜き配管の他端が上記副燃焼器の高位置端に接続され
たことを特徴とする溶融燃焼装置を提案するものであ
る。In addition to the above requirements, the present invention also proposes a melt combustion apparatus characterized in that the other end of the degassing pipe is connected to the high position end of the sub-combustor.
【００１０】[0010]
【作用】本発明においては、誘引ファンで強制的にガス
抜きを行なう。そして流量検出器の検出出力に応じて流
量調整弁を作動させることにより、負荷や空気比等の燃
焼条件に関係なく引抜きガス量が一定となるよう、コン
トロールする。したがって、燃焼条件が変化しても引抜
きガス量は変化せず、スラグ排出孔が高温に保たれて、
溶融スラグを安定して排出することができる。In the present invention, the induction fan is used to forcibly degas. Then, by operating the flow rate adjusting valve according to the detection output of the flow rate detector, control is performed so that the amount of extracted gas becomes constant regardless of the combustion conditions such as load and air ratio. Therefore, the amount of extracted gas does not change even if the combustion conditions change, the slag discharge hole is kept at a high temperature,
The molten slag can be discharged stably.
【００１１】本発明ではまた、ガス抜き配管の下流端を
副燃焼器の上流端に接続して再循環させることにより、
従来の装置の場合のように二次燃焼炉出口でＣＯ等が増
加する不具合が解消する。In the present invention, the downstream end of the degassing pipe is connected to the upstream end of the sub-combustor for recirculation,
The problem that CO and the like increase at the outlet of the secondary combustion furnace as in the case of the conventional device is solved.
【００１２】[0012]
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す概略図であ
る。この図において、前記図２により説明した従来の装
置と同様の部分については、冗長になるのを避けるた
め、同一の符号を付けて詳しい説明を省く。1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those of the conventional device described with reference to FIG. 2 are designated by the same reference numerals to avoid redundancy, and detailed description thereof is omitted.
【００１３】図中（１４）は一端がスラグ排出孔（６）
の下方に、他端が副燃焼器（５）の高位置端（上流端）
に、それぞれ連通するガス抜き配管である。そしてこの
ガス抜き配管（１４）には、減温器（１５）、流量検出
器（１６）、流量調整弁（１７）および誘引ファン（１
８）が設けられている。（１９）は流量コントローラで
ある。In the figure, (14) has a slag discharge hole (6) at one end.
The lower end of the secondary combustor (5) at the high position (upstream end)
And a gas vent pipe that communicates with each other. The degassing pipe (14) has a temperature reducer (15), a flow rate detector (16), a flow rate adjusting valve (17) and an induction fan (1).
8) is provided. (19) is a flow controller.
【００１４】本実施例においては、副燃焼器（５）の低
位置端からスラグ排出孔（６）を経て外部に抽気される
引抜きガス（燃焼ガスの一部）は、減温器（１５）の出
口に配設された誘引ファン（１８）によって強制的に誘
引される。減温器（１５）は誘引ファン（１８）の使用
温度まで引抜きガスを冷却するためのものである。引抜
きガス量は誘引ファン（１８）の出口に設けられた流量
検出器（１６）により検出され、その検出値に基づい
て、引抜きガス量が常に一定となるよう、流量コントロ
ーラ（１９）が流量調整弁（１７）を作動させる。した
がって、負荷や空気比等の燃焼条件が変化しても、スラ
グ排出孔（６）の温度は低下せず、溶融スラグは粘性が
低く保たれて、安定して排出される。In this embodiment, the extraction gas (a part of the combustion gas) extracted from the lower end of the sub-combustor (5) to the outside through the slag discharge hole (6) is the desuperheater (15). It is forcibly attracted by the attraction fan (18) arranged at the exit of the. The desuperheater (15) is for cooling the drawn gas to the operating temperature of the induction fan (18). The amount of drawn gas is detected by the flow rate detector (16) provided at the outlet of the induction fan (18), and the flow rate controller (19) adjusts the flow rate so that the amount of drawn gas is always constant based on the detected value. Actuate valve (17). Therefore, even if the combustion conditions such as the load and the air ratio change, the temperature of the slag discharge hole (6) does not decrease, the molten slag is kept low in viscosity, and is stably discharged.
【００１５】本実施例ではまた、流量調整弁（１７）を
出た引抜きガスが、副燃焼器（５）内に、その上流端か
ら戻される。したがって、ガス中に含まれているＣＯ，
Ｈ2，ＣＨ4 等は、この副燃焼器（５）や下流の二次燃
焼炉（１０）の中で完全に燃焼し、従来のように二次燃
焼炉（１０）の出口で残存するようなことはない。Also in this embodiment, the drawn gas that has flowed out of the flow rate adjusting valve (17) is returned to the sub-combustor (5) from its upstream end. Therefore, CO contained in the gas,
H 2 , CH 4, etc. are completely burned in the secondary combustor (5) and the secondary combustion furnace (10) downstream, and remain at the outlet of the secondary combustion furnace (10) as in the conventional case. There is no such thing.
【００１６】[0016]
【発明の効果】本発明においては、ガス抜き配管に誘引
ファンを設け強制的にガス抜きを行なうとともに、燃焼
条件の変動に関係なく引抜きガス量が一定となるように
コントロールすることにより、スラグ排出孔の温度低下
を防止し、安定に溶融スラグを排出することができる。
また抽気したガスを副燃焼器の上流端に戻すことによ
り、二次燃焼炉出口の未燃分をなくすことができる。According to the present invention, an induction fan is provided in the gas vent pipe to forcibly vent gas, and the amount of drawn gas is controlled to be constant irrespective of fluctuations in combustion conditions, so that the slag is discharged. It is possible to prevent the temperature of the holes from decreasing and to stably discharge the molten slag.
Further, by returning the extracted gas to the upstream end of the sub-combustor, it is possible to eliminate unburned components at the secondary combustion furnace outlet.
【図１】図１は本発明の一実施例に係る溶融燃焼装置を
示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a melt combustion apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図２は従来の溶融燃焼装置の一例を示す概略図
である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of a conventional melt combustion device.
１ 主燃焼室 ２ スロート ３ 燃料投入ノズル ４ 空気投入ノズル ５ 副燃焼室 ６ スラグ排出孔 ７ スラグビン ８，９ ガスダクト １０ 二次燃焼炉 １１ 二次空気投入ノズル １２ ガス抜き配管 １３ 計量オリフィス １４ ガス抜き配管 １５ 減温器 １６ 流量検出器 １７ 流量調整弁 １８ 誘引ファン １９ 流量コントローラ 1 Main Combustion Chamber 2 Throat 3 Fuel Injection Nozzle 4 Air Injection Nozzle 5 Secondary Combustion Chamber 6 Slag Discharge Hole 7 Slag Bin 8, 9 Gas Duct 10 Secondary Combustion Furnace 11 Secondary Air Injection Nozzle 12 Gas Venting Pipe 13 Metering Orifice 14 Gas Venting Pipe 15 Desuperheater 16 Flow rate detector 17 Flow rate control valve 18 Induction fan 19 Flow rate controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 英明 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 岡元 章泰 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideaki Ota 5-717-1, Fukahori-cho, Nagasaki-shi Nagasaki Research Institute, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Akiyasu Okamoto 5-717-1, Fukahori-cho, Nagasaki-shi Nagasaki Research Institute, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Claims (2)
状に絞られてスロートを形成し、かつ上部に軸線方向を
向いた燃料投入ノズルおよび接線方向を向いた空気投入
ノズルを有する主燃焼器と、軸線が水平に対し傾斜した
円筒状で、高位置端に上記スロートの下端、低位置端の
上部に縦向きのガスダクトの下端がそれぞれ接続され、
かつ低位置端の底部にスラグ排出孔を有する副燃焼器と
を備えたものにおいて、一端が上記スラグ排出孔の下方
に連通し、かつ減温器、流量検出器、流量調整弁および
誘引ファンを有するガス抜き配管を設けたことを特徴と
する溶融燃焼装置。1. A main axis having a substantially vertical cylindrical shape, a lower end thereof is squeezed into a funnel shape to form a throat, and an upper part having an axially directed fuel injection nozzle and a tangentially directed air injection nozzle. A combustor and a cylindrical shape whose axis is inclined with respect to the horizontal, the lower end of the throat is connected to the high position end, and the lower end of the vertical gas duct is connected to the upper part of the low position end.
In addition, in the one provided with a sub-combustor having a slag discharge hole at the bottom of the low position end, one end communicates with the lower side of the slag discharge hole, and a desuperheater, a flow rate detector, a flow rate control valve and an induction fan are connected. A melting and combustion apparatus, which is provided with the degassing pipe.
上記ガス抜き配管の他端が上記副燃焼器の高位置端に接
続されたことを特徴とする溶融燃焼装置。2. The melting combustion apparatus according to claim 1,
The other end of the degassing pipe is connected to a high position end of the sub-combustor.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10852095A JP3310814B2 (en) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | Melt combustion equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP10852095A JP3310814B2 (en) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | Melt combustion equipment |
Publications (2)
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ID=14486889
Family Applications (1)
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| JP (1) | JP3310814B2 (en) |
-
1995
- 1995-05-02 JP JP10852095A patent/JP3310814B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3310814B2 (en) | 2002-08-05 |
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