JPH0830566B2 - Circulating fluidized bed boiler - Google Patents

Circulating fluidized bed boiler

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JPH0830566B2
JPH0830566B2 JP62236368A JP23636887A JPH0830566B2 JP H0830566 B2 JPH0830566 B2 JP H0830566B2 JP 62236368 A JP62236368 A JP 62236368A JP 23636887 A JP23636887 A JP 23636887A JP H0830566 B2 JPH0830566 B2 JP H0830566B2
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temperature
hot well
combustor
circulating
bed material
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和正 西岡
純直 友保
誠 河野
昭夫 村田
竹林  保
達夫 三井
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、砂利のような比較的大粒の粒子で形成され
た流動層上に固体燃料である石炭を供給し、更に熱移送
物体として砂の如き微粒子を循環させて熱効率を向上さ
せる循環型流動層ボイラにおいて、その外部熱交換器の
熱交換部の循環ベッド材の一部を、ホットウエル内に還
流させ、該ホットウエル内の温度を所定範囲内に調節す
ることにより、特に有害ガスの異常発生を防止するよう
にした循環型流動層ボイラに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention supplies coal, which is a solid fuel, onto a fluidized bed formed of relatively large particles such as gravel, and further uses sand as a heat transfer body. In a circulating fluidized bed boiler that circulates fine particles such as to improve thermal efficiency, a part of the circulating bed material of the heat exchange part of the external heat exchanger is refluxed into the hot well, and the temperature in the hot well is controlled. The present invention relates to a circulating fluidized bed boiler in which the abnormal occurrence of harmful gas is prevented by adjusting the amount within a predetermined range.

〔従来技術〕[Prior art]

排ガスの排出基準を満たしながら固体燃料を効率よく
燃焼させることができるボイラとして、砂利のような比
較的大粒の粒子で形成された流動層、即ちデンスベッド
の上に、砂,灰および石灰石等の微粒子の再循環層を形
成した循環型流動層ボイラが提案されている。
As a boiler that can efficiently burn solid fuel while satisfying the exhaust gas emission standards, sand, ash, limestone, etc. are formed on a fluidized bed formed of relatively large particles such as gravel, that is, a dense bed. A circulating fluidized bed boiler having a fine particle recirculation layer has been proposed.

この循環型流動層ボイラは、デンスベッド中で燃焼す
る石炭に、粒子状の石灰石を混入し石炭から発生するSO
2ガスその他の有害ガスの大部分を吸収し、CaSO4(硫酸
カルシュウム)を形成すると共に、循環ベッド材の一部
としてボイラ内を循環するものであり、大部分の排出ガ
スを無害化させることのできる優れたボイラである。
This circulating fluidized bed boiler is a SO that is generated from coal by mixing particulate limestone into coal that burns in a dense bed.
2 It absorbs most of the gas and other harmful gases, forms CaSO 4 (calcium sulfate), and circulates in the boiler as a part of the circulating bed material, making most of the exhaust gas harmless. It is an excellent boiler that can do it.

前記循環ベッド材は、循環途中において外部熱交換器
内のホットウエル及び熱交換部の二つの部屋に分流し、
前記ホットウエルを経由して還流する循環ベッド材は、
コンバスタ内を所定の濃度に保持するためのものであ
る。また前記熱交換部を経由して還流する循環ベッド材
は、コンバスタ内の燃焼温度を制御するものである。
The circulation bed material is divided into two chambers of a hot well and a heat exchange section in an external heat exchanger during circulation.
The circulating bed material that recirculates via the hot well is
This is for keeping the inside of the combustor at a predetermined concentration. The circulating bed material that recirculates via the heat exchange section controls the combustion temperature in the combustor.

ところで前記ホットウエルに供給される循環ベッド材
は、ホットウエルの下方に供給される流動化空気によっ
て流動が促進されるが、同時に循環ベッド材に含まれて
いる石炭の未燃分が燃焼し加熱される。
By the way, the circulation bed material supplied to the hot well is promoted to flow by the fluidized air supplied below the hot well, but at the same time, the unburned portion of the coal contained in the circulation bed material is burned and heated. To be done.

このホットウエルに供給される循環ベッド材は、コン
バスタの塔頂の温度に相当し約870℃である。
The circulating bed material supplied to this hot well corresponds to the temperature at the top of the combustor and is about 870 ° C.

ところが前記流動化空気によって、この循環ベッド材
が流動化されている間は石炭の未燃分が燃焼し、温度が
上昇してくる。
However, while the circulating bed material is being fluidized by the fluidizing air, the unburned portion of the coal burns and the temperature rises.

そしてその温度が約800℃を超えると、還元雰囲気中
では前記CaSO4が分解し再びSO2ガスに還元され有害ガス
が発生し、そのまま大気中に排出されるという問題があ
った。
When the temperature exceeds about 800 ° C., the CaSO 4 is decomposed in the reducing atmosphere and reduced to SO 2 gas again to generate a harmful gas, which is discharged to the atmosphere as it is.

そこで本発明を説明するに先立って循環型流動層ボイ
ラの概要について第4図を参照して以下に説明する。
Therefore, prior to explaining the present invention, an outline of a circulating fluidized bed boiler will be described below with reference to FIG.

このボイラは、燃焼器であるコンバスタ1とこのコン
バスタ1に隣接して設けられた外部熱交換器2と、この
外部熱交換器2上にあって、前記コンバスタ1の頂部と
連結ダクト3を介して流体供給口が連結されたサイクロ
ン4等から構成されている。
This boiler includes a combustor 1 which is a combustor, an external heat exchanger 2 provided adjacent to the combustor 1, and an external heat exchanger 2 which is provided on the top of the combustor 1 and a connecting duct 3. And the fluid supply port is connected to the cyclone 4 and the like.

そして前記外部熱交換器2は仕切壁5によって内部が
2分され、一方にホットウエル6が、そして他方に熱交
換部7がそれぞれ形成され、前記外部熱交換器2の下部
には流動空気供給管21が設けられている。また、熱交換
部7内には伝熱部22が設けられ、これに供給された水W
を加熱して水蒸気Sを発生させるようになっている。
The inside of the external heat exchanger 2 is divided into two parts by a partition wall 5, a hot well 6 is formed on one side, and a heat exchange part 7 is formed on the other side, and fluidized air is supplied to the lower part of the external heat exchanger 2. A tube 21 is provided. Further, a heat transfer section 22 is provided in the heat exchange section 7, and the water W supplied to the heat transfer section 22.
Is heated to generate steam S.

また、前記コンバスタ1は、下部のデンスベッド領域
Aと、これの上部の大径部分のフリーボード領域Bより
構成されている。
The combustor 1 is composed of a lower dense bed area A and a large diameter freeboard area B above the dense bed area A.

前記デンスベッド領域Aには、砂利等からなるデンス
ベッド材8が収容されているデンスベッド9が形成され
る。また、このデンスベッド9には固体燃料としての石
炭10及び硫黄分の捕獲の目的とし、循環ベッド材の一部
となる粉砕された石灰石が供給管11より供給される。
In the dense bed area A, a dense bed 9 is formed in which the dense bed material 8 made of gravel or the like is accommodated. Further, crushed limestone, which is a part of the circulating bed material, is supplied from the supply pipe 11 to the dense bed 9 for the purpose of capturing coal 10 as a solid fuel and sulfur content.

また、デンスベッド領域Aの最下部には、供給管13等
によって構成される流動化空気系が設けられ、前記デン
スベッド9を流動化させる流動化空気aがコンバスタ1
内に供給される。
Further, a fluidizing air system constituted by a supply pipe 13 and the like is provided at the lowermost portion of the dense bed area A, and the fluidizing air a for fluidizing the dense bed 9 is provided in the combustor 1.
Supplied within.

この流動化空気aは、分散板等によってデッスベッド
9の全領域にわたって送り込まれ、デンスベッド材8を
全体的に流動化させる役割をしている。
This fluidized air a is sent over the entire area of the depth bed 9 by a dispersion plate or the like, and serves to fluidize the dense bed material 8 as a whole.

一方、コンバスタ1の上部の拡大部分に形成されたフ
リーボード領域Bは、デンスベッド領域A及びこのフリ
ーボード領域Bの下部において燃焼によって発生したカ
ーボンや灰あるいは微粒子化した石灰石が浮遊循環する
循環層16を形成している。この循環層16には二次空気系
17より二次空気cが供給され、より完全な燃焼が行なわ
れる。
On the other hand, the freeboard area B formed in the enlarged portion in the upper part of the combustor 1 is a circulation layer in which carbon and ash generated by combustion or pulverized limestone in the dense bed area A and the lower portion of the freeboard area B are circulated. Forming 16. The circulation layer 16 has a secondary air system.
Secondary air c is supplied from 17 for more complete combustion.

前記のように、コンバスタ1内においては石炭10等の
固体燃料の燃焼が行なわれるが、デンスベッド領域A及
びフリーボード領域B内で発生したカーボンや灰、ある
いは微粒子化した石灰石等からなる循環ベッド材rを含
むガスgが連結ダクト3を経由してサイクロン4内に供
給され、ここでガスgと循環ベッド材rに分離され、ガ
スgは図示しない対流ボイラに供給されて蒸気発生のエ
ネルギ源として利用される。
As described above, although the solid fuel such as coal 10 is burned in the combustor 1, the circulating bed made of carbon or ash generated in the dense bed area A and the freeboard area B, or pulverized limestone, etc. The gas g containing the material r is supplied into the cyclone 4 via the connection duct 3, and is separated into the gas g and the circulating bed material r here, and the gas g is supplied to a convection boiler (not shown) to generate an energy source for steam generation. Used as.

そして石灰石、灰、カーボン等からなる循環ベッド材
rは、サイクロン4の下部に延長されている取出管20よ
り外部熱交換器2のホットウエル6内に自重で落下し、
供給される。この外部熱交換器2内には、流動空気供給
管21より空気が供給されているので、循環ベッド材rは
流動化されている。
The circulating bed material r made of limestone, ash, carbon, etc. falls by its own weight into the hot well 6 of the external heat exchanger 2 from the take-out pipe 20 extending to the lower portion of the cyclone 4,
Supplied. Air is supplied from the flowing air supply pipe 21 into the external heat exchanger 2, so that the circulating bed material r is fluidized.

前記ホットウエル6内に供給された循環ベッド材r
は、仕切壁5の上端部よりオーバーフローして伝熱管22
を内蔵している熱交換部7内に流入してここで熱を回収
して蒸気Sを発生させる。なお、前記熱交換部7内にお
いては、循環ベッド材rに含まれている灰dは流動化し
ている循環ベッド材rの上層部に浮上し、熱交換部7の
上部に設けた排出管23を介して外部に排出される。
Circulating bed material r supplied into the hot well 6
Overflows from the upper end of the partition wall 5 and the heat transfer tube 22
Flows into the heat exchange section 7 in which the heat is absorbed, and heat is recovered there to generate steam S. In the heat exchange section 7, the ash d contained in the circulation bed material r floats above the fluidized circulation bed material r, and the exhaust pipe 23 provided above the heat exchange section 7 It is discharged to the outside via.

ホットウエル6の下部とコンバスタ1の下部との間は
ホットリサイクル管24で、また、熱交換部7の下部とコ
ンバスタ1の下部の間はコールドリサイクル管25でそれ
ぞれ連結されている。そしてホットウエル6より高温の
循環ベッド材rがホットリサイクル管24を経由して流動
床領域A内に還流し、熱交換部7において熱交換され、
温度が低下した循環ベッド材rはコールドリサイクル管
25を経由してデンスベッド領域A内に還流する。ホット
リサイクル管24で還流する高温の循環ベッド材rはデン
スベッド領域Aおよびフリーボード領域Bを所定の濃度
に保持するためのものである。そしてコールドリサイク
ル管25で還流する低温の循環ベッド材rは、燃焼温度を
制御するものである。
The lower part of the hot well 6 and the lower part of the combustor 1 are connected by a hot recycle pipe 24, and the lower part of the heat exchange part 7 and the lower part of the combustor 1 are connected by a cold recycle pipe 25. Then, the circulating bed material r having a temperature higher than that of the hot well 6 flows back into the fluidized bed region A via the hot recycle pipe 24 and is heat-exchanged in the heat exchange section 7,
The circulating bed material r whose temperature has dropped is a cold recycle pipe
Reflux into the dense bed area A via 25. The high-temperature circulating bed material r that recirculates in the hot recycle pipe 24 is for keeping the dense bed area A and the freeboard area B at a predetermined concentration. The low-temperature circulating bed material r that recirculates in the cold recycle pipe 25 controls the combustion temperature.

なお、外部熱交換器2の頂部にはガス抜管27の一端が
接続され、他端はコンバスタ1のフリーボード領域Bを
形成する太径部に接続されており、外部熱交換器2内の
ガスをコンバスタ1のフリーボード領域B内に戻すよう
に構成されている。
It should be noted that one end of the gas vent pipe 27 is connected to the top of the external heat exchanger 2, and the other end is connected to the large diameter portion forming the freeboard area B of the combustor 1, and the gas inside the external heat exchanger 2 is connected. Is returned to the freeboard area B of the combustor 1.

循環型流動層ボイラに関する公知技術として特開昭61
-186705号公報及び特開昭61-205710号公報が提案されて
いる。前者はコンバスタ、サイクロン、外部熱交換器、
この外部熱交換器とコンバスタとをホットリサイクル管
とコールドリサイクル管で連結したボイラに関するもの
であるが、この外部熱交換器のホットウエル側の温度を
適正に調節するとともに、この外部熱交換器からコンバ
スタに還流させる循環ベッド材の温度を調節してコンバ
スタの下部、即ちデンスベッド領域の温度を調節してコ
ンバスタ全体の温度を調節して循環型流動層ボイラの全
体的な燃焼状態を制御するものではない。
As a known technique for a circulating fluidized bed boiler, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61
-186705 and JP-A-61-205710 have been proposed. The former is a combustor, cyclone, external heat exchanger,
Regarding the boiler in which the external heat exchanger and the combustor are connected by the hot recycle pipe and the cold recycle pipe, the temperature of the hot well side of the external heat exchanger is properly adjusted and the external heat exchanger is Controlling the temperature of the circulating bed material that is recirculated to the combustor to control the temperature of the lower part of the combustor, that is, the dense bed region to control the temperature of the entire combustor to control the overall combustion state of the circulating fluidized bed boiler. is not.

また、後者はサイクロンとコンバスタの上部のフリー
ボード領域とを連結する循環路にクーラーを設けた装
置、あるいはこの循環路に併設したバイパス流路にクー
ラーを設けた装置に関するものである。しかし、この装
置はコンバスタの上部のフリーボード領域の温度を外部
熱交換器より還流するフリーボード材によって制御する
ようにしたものであり、外部熱交換器のホットウエル側
の温度を調節し、それに伴なってコンバスタの下部に形
成されるデンスベッドを含む、コンバスタ全体の温度を
一挙に制御するようにしたものではない。
The latter relates to a device provided with a cooler in a circulation path connecting the cyclone and the freeboard area above the combustor, or a device provided with a cooler in a bypass passage provided in parallel with this circulation path. However, in this device, the temperature of the freeboard area above the combustor is controlled by the freeboard material flowing back from the external heat exchanger, and the temperature of the hot well side of the external heat exchanger is adjusted to Accordingly, the temperature of the entire combustor including the dense bed formed under the combustor is not controlled all at once.

〔本発明が解決すべき問題点〕[Problems to be Solved by the Present Invention]

ところでこのようなボイラにおいては、前述したよう
に、コンバスタの塔頂より排出された循環ベッド材の一
部は、ホットウエルに、また残部は熱交換部にそれぞれ
供給されるが、前記ホットウエル内は高温であるので、
この循環ベッド材に含まれている石炭の未燃分が流動化
空気によって燃焼し、更に昇温する。
By the way, in such a boiler, as described above, a part of the circulating bed material discharged from the top of the combustor is supplied to the hot well, and the rest is supplied to the heat exchange part. Is hot, so
The unburned content of coal contained in the circulating bed material is burned by the fluidized air, and the temperature is further raised.

この循環ベッド材の温度が還元雰囲気において約800
℃以上になると、循環ベッド材の一部を構成しているCa
SO4が熱分解して再びSO2ガスになるという問題があっ
た。
The temperature of this circulating bed material is about 800 in a reducing atmosphere.
At temperatures above ℃, Ca that forms part of the circulating bed material
There was a problem that SO 4 was thermally decomposed into SO 2 gas again.

ホットウエル内の温度が約800℃を超えると、第2図
に示すようにSO2ガスが大量に発生する。このように大
量に発生したSO2ガスは、コンバスタ内において石灰石
と反応させて吸収し、無害化させるということは非常に
困難であった。
When the temperature in the hot well exceeds about 800 ° C., a large amount of SO 2 gas is generated as shown in FIG. It was very difficult to make SO 2 gas generated in such a large amount react with limestone in the combustor to absorb it and render it harmless.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は、前記従来の循環型流動層ボイラの問題点を
解消するものであって、ホットウエル内の温度を制御し
てSO2ガスの異常発生を防止し、更に外部熱交換器より
還流する循環ベッド材を利用してコンバスタ内の温度
を、デンスベッド領域より調節することによって流動層
ボイラの燃焼温度を速やかに、全体的に制御することを
目的とする。
The present invention solves the problems of the conventional circulating fluidized bed boiler, in which the temperature inside the hot well is controlled to prevent the abnormal occurrence of SO 2 gas, and the reflux is further performed from an external heat exchanger. An object of the present invention is to control the combustion temperature of a fluidized bed boiler rapidly and entirely by adjusting the temperature in the combustor from the dense bed region using a circulating bed material.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

前記目的を達成するための本発明は、デンスベッドA
を下部に有するコンバスタ1と、このコンバスタ1の上
部に連通し、かつ下部が外部熱交換器2に連通するサイ
クロン4と、前記外部熱交換器2の下部と前記コンバス
タ1の下部とを連通した循環型流動層ボイラにおいて、 前記外部熱交換器2は、熱交換部7とホットウエル6
とを仕切り壁5で仕切って形成し、前記熱交換部7の下
部とホットウエル6側の上部を連絡する供給管32を配設
し、この供給管32を介して前記熱交換部7の下部の循環
ベッド材の一部をホットウエル6内の上部に分流してこ
のホットウエル6内の温度調節を行うようにした循環型
流動層ボイラである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention for achieving the above-mentioned object is a dense bed A
A combustor 1 having a lower part, a cyclone 4 communicating with an upper part of the combustor 1 and a lower part communicating with an external heat exchanger 2, and a lower part of the external heat exchanger 2 communicating with a lower part of the combustor 1. In the circulating fluidized bed boiler, the external heat exchanger 2 includes a heat exchange section 7 and a hot well 6
Is formed by partitioning with a partition wall 5, and a supply pipe 32 that connects the lower part of the heat exchange part 7 and the upper part on the hot well 6 side is provided, and the lower part of the heat exchange part 7 is connected via this supply pipe 32. Is a circulation type fluidized bed boiler in which a part of the circulating bed material is divided into the upper part of the hot well 6 to control the temperature in the hot well 6.

外部熱交換器はホットウエルと熱交換部が隣り合って
仕切壁で仕切られて配置されている。そして前記ホット
ウエル内の温度は、ほぼ塔頂と同じ温度であるが、熱交
換部の温度は伝熱管によって熱が吸収されるので、前記
ホットウエル内の温度よりもかなり低温になっている。
In the external heat exchanger, the hot well and the heat exchanging portion are adjacent to each other and are partitioned by a partition wall. The temperature in the hot well is almost the same as the temperature at the top of the tower, but the temperature in the heat exchange section is considerably lower than the temperature in the hot well because heat is absorbed by the heat transfer tubes.

本発明は、この仕切壁を貫通する供給管を設け、該供
給管を介して熱交換部の低温となった循環ベッド材の一
部を、これより高温のホットウエル内に供給するように
したものである。
According to the present invention, a supply pipe penetrating the partition wall is provided, and a part of the circulating bed material having a low temperature in the heat exchange section is supplied through the supply pipe into the hot well having a higher temperature. It is a thing.

例えばホットウエル内の温度が800℃〜1000℃で、熱
交換部内の温度が300℃〜600℃の場合、熱交換部内の低
温循環ベッド材の一部を、前記供給管を介してホットウ
エル内に供給すれば、ホットウエル内の温度を800〜900
℃以下に制御することができる。
For example, when the temperature in the hot well is 800 ° C to 1000 ° C and the temperature in the heat exchange part is 300 ° C to 600 ° C, a part of the low temperature circulation bed material in the heat exchange part is fed into the hotwell via the supply pipe. Temperature of 800 to 900 in the hot well
It can be controlled to be below ℃.

供給管の吸入口は、熱交換部内の循環ベッド材が伝熱
管(冷却管)によって冷却され、最も低温になっている
部分に設けるのが好ましく、通常は仕切壁の下方に設け
る。
The suction port of the supply pipe is preferably provided in a portion where the circulating bed material in the heat exchange section is cooled by the heat transfer pipe (cooling pipe) and has the lowest temperature, and is usually provided below the partition wall.

また供給管の吐出口は、低温循環ベッド材がホットウ
エル内の高温循環ベッド材に万遍なく混合できるように
し、好ましくはホットウエル内の循環ベッド材の上層部
に分散供給できるような位置とする。
Further, the discharge port of the supply pipe is so arranged that the low-temperature circulating bed material can be uniformly mixed with the high-temperature circulating bed material in the hot well, and preferably, it can be dispersed and supplied to the upper layer portion of the circulating bed material in the hot well. To do.

また循環ベッド材の移送手段として、空気ポンプ,空
気搬送或いはスクリューコンベヤ等が前記供給管に併設
される。
Further, an air pump, an air carrier, a screw conveyor, or the like is attached to the supply pipe as a means for transferring the circulating bed material.

前記供給管は、コールドリサイクル管を介して一旦外
部熱交換器の外部に導き、コールドリサイクル管から分
岐させた供給管から、ホットウエル内に導設するように
してもよい。
The supply pipe may be introduced to the outside of the external heat exchanger via the cold recycle pipe, and may be introduced into the hot well from the supply pipe branched from the cold recycle pipe.

前記のように外部熱交換器2の熱交換部7側の温度が
低下した循環ベッド材の一部をホットウエル6側に供給
してこの部分の循環ベッド材の温度を調節してこのホッ
トウエル6側の異常温度を抑制する。そしてこの外部熱
交換器2からコンバスタ1のデンスベッド領域に還流す
る循環ベッド材の温度を調節することによって、デンス
ベッド領域からフリーボード領域まで一連の温度を制御
してコンバスタの全体的な燃焼状態を良好に制御するこ
とができる。
As described above, a part of the circulation bed material whose temperature on the heat exchange section 7 side of the external heat exchanger 2 is lowered is supplied to the hot well 6 side to adjust the temperature of the circulation bed material at this portion to adjust the temperature of this hot well. The abnormal temperature on the 6 side is suppressed. By adjusting the temperature of the circulating bed material that flows back from the external heat exchanger 2 to the dense bed area of the combustor 1, a series of temperatures from the dense bed area to the freeboard area is controlled to control the overall combustion state of the combustor. Can be well controlled.

〔実施例〕〔Example〕

次に第1,2図を参照して本発明の第1実施例を説明す
る。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第1図は前述した第4図の外部熱交換器2の拡大断面
図を示す。
FIG. 1 shows an enlarged sectional view of the external heat exchanger 2 shown in FIG.

外部熱交換器2内には、貫通管31,供給管32,空気ポン
プ35及び供給管32を固定する固定部材36からなる温度調
節装置30が設けられている。
Inside the external heat exchanger 2, there is provided a temperature adjusting device 30 including a through pipe 31, a supply pipe 32, an air pump 35, and a fixing member 36 for fixing the supply pipe 32.

貫通管31は、ホットウエル6と熱交換部7を仕切る仕
切壁5の下方に貫通させて固定し、熱交換部7側に開口
した吸入口33を有し、この貫通管31のホットウエル側に
は空気ポンプ35が設けられる。
The through pipe 31 is fixed by penetrating it below the partition wall 5 that divides the hot well 6 and the heat exchange part 7, and has an inlet 33 opened to the heat exchange part 7 side. An air pump 35 is provided in the.

更に、この空気ポンプ35からは、供給管32が仕切壁5
に沿って上方に延設され、その先端は、仕切壁5よりや
や上方に位置するようにする。
Further, from the air pump 35, the supply pipe 32 is connected to the partition wall 5.
The upper end of the partition wall 5 is located above the partition wall 5.

供給管32の先端には、吐出口34をホットウエル6の中
央方向に向けて設け、空気ボンプ35を駆動することによ
って熱交換部7内の低温循環ベッド材R2を、前記吐出口
34からホットウエル6内に吐出させるようにする。
At the tip of the supply pipe 32, a discharge port 34 is provided toward the center of the hot well 6, and by driving an air pump 35, the low temperature circulation bed material R2 in the heat exchange section 7 is discharged from the discharge port.
Discharge from 34 into the hot well 6.

この外部熱交換器2において、ホットウエル6内の高
温循環ベッド材R1は、流動空気供給管21から供給される
流動化空気hによって石炭の未燃分が燃焼し、取出管20
より供給された時の温度よりも更に温度が上昇し、還元
雰囲気に近づいてくる。
In this external heat exchanger 2, the high temperature circulation bed material R1 in the hot well 6 is burned by the unburned coal of coal by the fluidized air h supplied from the fluidized air supply pipe 21, and the take-out pipe 20
The temperature rises further than the temperature at which it was supplied, and approaches the reducing atmosphere.

還元雰囲気中においては、CaSO4が分解してSO2が発生
する。そして第2図の線グラフによる実験データで示す
とうり、温度が900℃を超えて上昇するとSO2の濃度は加
速度的に増加することが分かっている。
In the reducing atmosphere, CaSO 4 decomposes to generate SO 2 . As shown by the experimental data in the line graph of FIG. 2 , it is known that the SO 2 concentration increases at an accelerating rate when the temperature rises above 900 ° C.

従って、SO2の異常発生を防止するには、ホットウエ
ル6内の高温循環ベッド材R1の温度を、800〜900℃以下
に制御することが必要である。
Therefore, in order to prevent the abnormal occurrence of SO 2 , it is necessary to control the temperature of the high temperature circulating bed material R1 in the hot well 6 to 800 to 900 ° C or lower.

本実施例では、熱交換部7内の約300℃〜600℃の低温
循環ベッド材R2を、前記温度調節装置30を介してホット
ウエル6内に供給するようにしたので、ホットウエル6
内の温度を約800〜900℃以下に制御することができる。
In the present embodiment, the low temperature circulating bed material R2 of about 300 ° C. to 600 ° C. in the heat exchange section 7 is supplied into the hot well 6 via the temperature control device 30, so that the hot well 6
The temperature inside can be controlled below about 800-900 ° C.

循環ベッド材R2の供給量は、空気ポンプ35の運転を遠
隔手動或いは遠隔自動操作(図示せず)することによっ
て自由に調節することができる。
The supply amount of the circulation bed material R2 can be freely adjusted by operating the air pump 35 by remote manual operation or remote automatic operation (not shown).

次に第3図を参照して本発明の第2実施例を説明す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例は空気搬送式のものであって、ホットウエル
6と熱交換部7を仕切る仕切壁5に、温度調節装置40を
設けたものである。
In this embodiment, the temperature control device 40 is provided on the partition wall 5 for partitioning the hot well 6 and the heat exchanging portion 7, which is an air transfer type.

該温度調節装置40は、貫通管41,供給管44,空気ヘッダ
ー47,流動化空気管48及びライザー用空気管49より構成
される。
The temperature control device 40 includes a through pipe 41, a supply pipe 44, an air header 47, a fluidizing air pipe 48, and a riser air pipe 49.

前記貫通管41の一端は、仕切壁5に取りつけられ熱交
換部7側に吸入口42を有し、他端は仕切壁5に沿って上
方に延設される供給管44の下方に接続される。なお43は
補強用のブラケットである。
One end of the through pipe 41 is attached to the partition wall 5 and has a suction port 42 on the heat exchange section 7 side, and the other end is connected below a supply pipe 44 extending upward along the partition wall 5. It 43 is a reinforcing bracket.

前記供給管44の上端部は、ホットウエル6の中央部に
向けた吐出口45を有し、仕切壁5には固定部材46で固定
されている。
The upper end of the supply pipe 44 has a discharge port 45 toward the center of the hot well 6, and is fixed to the partition wall 5 by a fixing member 46.

またホットウエル6内には空気ヘッダー47が導設さ
れ、該空気ヘッダー47から分岐した流動化空気管48が前
記貫通管41内に導かれている。更に前記空気ヘッダー47
からはライザー用空気管49が分岐し供給管44内に貫通し
ている。
An air header 47 is installed in the hot well 6, and a fluidized air pipe 48 branched from the air header 47 is introduced into the through pipe 41. Further said air header 47
From, a riser air pipe 49 branches and penetrates into the supply pipe 44.

以上のように構成された第2実施例においては、流動
化空気管48によって流動化空気uが貫通管41内及びその
近傍の低温循環ベッド材R2に供給され流動化される。
In the second embodiment configured as described above, the fluidizing air u is supplied by the fluidizing air pipe 48 to the low temperature circulating bed material R2 in the through pipe 41 and in the vicinity thereof to be fluidized.

一方ライザー用空気管49によってライザー用空気v
が、供給管44の下方から供給されるので、前記流動化さ
れた低温循環ベッド材R2は、気泡状となって供給管44内
を上昇するライザー用空気vによって上方に搬送され、
吐出口45からホットウエル6内に吐出される。
On the other hand, the riser air tube 49 allows the riser air v
However, since it is supplied from below the supply pipe 44, the fluidized low temperature circulation bed material R2 is conveyed upward by the riser air v that rises in the supply pipe 44 in the form of bubbles.
It is discharged from the discharge port 45 into the hot well 6.

このように本第2実施例では、ボイラの運転中、前記
空気ヘッダー47に常に所定の圧縮空気を供給することに
よって、第1実施例と同様に低温循環ベッド材R2をホッ
トウエル6内に供給するようにしたので、ホットウエル
6内の温度を約800〜900℃以下に制御することができ
る。
As described above, in the second embodiment, the low temperature circulating bed material R2 is supplied into the hot well 6 as in the first embodiment by constantly supplying a predetermined compressed air to the air header 47 during the operation of the boiler. Therefore, the temperature in the hot well 6 can be controlled to about 800 to 900 ° C. or less.

また、前記ライザー用空気vの代わりに供給管44内に
スクリューコンベヤを設け、スクリューを駆動すること
によって低温循環ベッド材R2を移送することもできる。
Further, instead of the riser air v, a screw conveyor may be provided in the supply pipe 44 and the screw may be driven to transfer the low temperature circulating bed material R2.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明による循環型流動層ボイラは、デ
ンスベッドAを下部に有するコンバスタ1と、このコン
バスタ1の上部に連通し、かつ下部が外部熱交換器2に
連通するサイクロン4と、前記外部熱交換器2の下部と
前記コンバスタ1の下部とを連通した循環型流動層ボイ
ラにおいて、前記外部熱交換器2は、熱交換部7とホッ
トウエル6とを仕切り壁5で仕切って形成し、前記熱交
換部7の下部とホットウエル6側の上部を連絡する供給
管32を配設し、この供給管32を介して前記熱交換部7の
下部の循環ベッド材の一部をホットウエル6内の上部に
分流してこのホットウエル6内の温度調節を行うように
構成しており、次の効果を奏することができる。
As described above, the circulating fluidized bed boiler according to the present invention includes the combustor 1 having the dense bed A in the lower part, the cyclone 4 communicating with the upper part of the combustor 1 and the lower part communicating with the external heat exchanger 2, and In the circulating fluidized bed boiler in which the lower part of the external heat exchanger 2 and the lower part of the combustor 1 are communicated with each other, the external heat exchanger 2 is formed by partitioning the heat exchange part 7 and the hot well 6 with a partition wall 5. A supply pipe 32 that connects the lower part of the heat exchange part 7 and the upper part on the hot well 6 side is provided, and a part of the circulating bed material under the heat exchange part 7 is connected to the hot well via the supply pipe 32. The temperature is adjusted in the hot well 6 by branching to the upper portion of the inside of the hot well 6, and the following effects can be obtained.

イ)熱交換部7側から冷却された循環ベッド材をホット
ウエル6の上部に供給することによって、このホットウ
エル6内の循環ベッド材の温度をCaSO4が熱分解しない
ような温度に調節しているので、このホットウエル6内
でSO2の異常発生を簡単な手段で防止することができ
る。
A) By supplying the circulating bed material cooled from the heat exchange part 7 side to the upper part of the hot well 6, the temperature of the circulating bed material in the hot well 6 is adjusted to a temperature at which CaSO 4 is not thermally decomposed. Therefore, it is possible to prevent the abnormal occurrence of SO 2 in the hot well 6 by a simple means.

ロ)しかも、このホットウエル6内の循環ベッド材の温
度調節手段として、熱交換部7内の、伝熱によって冷却
された循環ベッド材をホットウエル6内の上部に供給す
るようにしているので、ボイラ本体や外部熱交換器の大
幅な設計変更をすることがなく、極めて効率的かつ経済
的な装置とすることができる。
B) Moreover, as the temperature adjusting means of the circulating bed material in the hot well 6, the circulating bed material cooled by the heat transfer in the heat exchange part 7 is supplied to the upper part in the hot well 6. A highly efficient and economical device can be realized without making a major design change to the boiler body or the external heat exchanger.

ハ)また、本発明では温度調節された循環ベッド材がホ
ットリサイクル管24を介してコンバスタ1下部のデンス
ベッド領域Aに還流してこのデンスベッド領域Aとフリ
ーボード領域Bとを合わせた、燃焼・公害物質除去に影
響のあるコンバスタ1内の全体的な温度調節ができる。
C) In the present invention, the temperature-controlled circulation bed material flows back to the dense bed area A below the combustor 1 through the hot recycle pipe 24, and the dense bed area A and the freeboard area B are combined and burned. -The temperature inside the combustor 1 that affects the removal of pollutants can be controlled.

ニ)更に、外部熱交換器2の熱交換部7内の循環ベッド
材の一部をホットウエル6の上部に移送してこのホット
ウエル6の温度を調節するので、装置が極めて簡単にな
るだけでなく、別途クーラー等の冷却手段を設ける必要
がなく簡単に実施することができる。
D) Further, a part of the circulating bed material in the heat exchange part 7 of the external heat exchanger 2 is transferred to the upper part of the hot well 6 to adjust the temperature of the hot well 6, so that the apparatus is extremely simple. Instead, it is possible to simply carry out without the need to separately provide a cooling means such as a cooler.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による循環型流動層ボイラの第1実施例
を示す外部熱交換器の断面図、第2図は温度条件とSO2
の濃度との関係を示す線グラフ、第3図は外部熱交換器
の温度調節装置の第2実施例を示す断面図、第4図は従
来の循環型流動層ボイラの一般説明図を示す。 2……外部熱交換器、4……サイクロン、5……仕切
壁、6……ホットウエル、7……熱交換部、20……取出
管、21……流動空気供給管、22……伝熱管、30,40……
温度調節装置、31,41……貫通管、32,44……供給管、3
3,42……吸入口、34,45……吐出口、35……空気ポン
プ、36,46……固定部材、47……駆動用空気ヘッダー、4
8……流動化空気管、49……ライザー用空気管、R1……
高温循環ベッド材、R2……低温循環ベッド材。
FIG. 1 is a sectional view of an external heat exchanger showing a first embodiment of a circulating fluidized bed boiler according to the present invention, and FIG. 2 is a temperature condition and SO 2
FIG. 3 is a line graph showing the relationship with the concentration, FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the temperature adjusting device for the external heat exchanger, and FIG. 4 is a general explanatory view of the conventional circulating fluidized bed boiler. 2 ... External heat exchanger, 4 ... Cyclone, 5 ... Partition wall, 6 ... Hot well, 7 ... Heat exchange part, 20 ... Extraction pipe, 21 ... Fluidized air supply pipe, 22 ... Transmission Heat tube, 30,40 ……
Temperature control device, 31,41 …… Through pipe, 32,44 …… Supply pipe, 3
3,42 ... Suction port, 34,45 ... Discharge port, 35 ... Air pump, 36,46 ... Fixing member, 47 ... Driving air header, 4
8 …… Fluidizing air pipe, 49 …… Riser air pipe, R1 ……
High temperature circulating bed material, R2 ... Low temperature circulating bed material.

フロントページの続き (72)発明者 竹林 保 岡山県玉野市和田5―14―1 (72)発明者 三井 達夫 岡山県玉野市築港3―19―7 (56)参考文献 特開 昭61−186705(JP,A) 特開 昭61−205710(JP,A)Continuation of the front page (72) Inventor Tamotsu Takebayashi 5-14-1 Wada, Tamano City, Okayama Prefecture (72) Inventor Tatsuo Mitsui 3-19-7 Tsukiko, Tamano City, Okayama Prefecture (56) Reference JP-A-61-186705 ( JP, A) JP 61-205710 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】デンスベッドAを下部に有するコンバスタ
1と、このコンバスタ1の上部に連通し、かつ下部が外
部熱交換器2に連通するサイクロン4と、前記外部熱交
換器2の下部と前記コンバスタ1の下部とを連通した循
環型流動層ボイラにおいて、 前記外部熱交換器2は、熱交換部7とホットウエル6と
を仕切り壁5で仕切って形成し、前記熱交換部7の下部
とホットウエル6側の上部を連絡する供給管32を配設
し、この供給管32を介して前記熱交換部7の下部の循環
ベッド材の一部をホットウエル6内の上部に分流してこ
のホットウエル6内の温度調節を行うようにした循環型
流動層ボイラ。
1. A combustor 1 having a dense bed A in a lower part, a cyclone 4 communicating with an upper part of the combustor 1 and a lower part communicating with an external heat exchanger 2, a lower part of the external heat exchanger 2 and the In the circulating fluidized bed boiler communicating with the lower part of the combustor 1, the external heat exchanger 2 is formed by partitioning the heat exchange part 7 and the hot well 6 with a partition wall 5, and the lower part of the heat exchange part 7 A supply pipe 32 that connects the upper part on the hot well 6 side is provided, and a part of the circulating bed material at the lower part of the heat exchange section 7 is diverted to the upper part inside the hot well 6 via this supply pipe 32. A circulating fluidized bed boiler in which the temperature inside the hot well 6 is adjusted.
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