JPH09133319A - 煙道ガスから粒子を分離する方法およびパワープラント - Google Patents
煙道ガスから粒子を分離する方法およびパワープラントInfo
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- JPH09133319A JPH09133319A JP26724695A JP26724695A JPH09133319A JP H09133319 A JPH09133319 A JP H09133319A JP 26724695 A JP26724695 A JP 26724695A JP 26724695 A JP26724695 A JP 26724695A JP H09133319 A JPH09133319 A JP H09133319A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サイクロンの出口脚部の詰まりの問題を経費
高となることなく信頼できる方法で解決するパワープラ
ントおよび煙道ガスから粒子を分離する方法を提供す
る。 【解決手段】 このパワープラントは燃焼室（１）と、
燃料の燃焼により発生した煙道ガスを受け入れ、かつ煙
道ガスから粒子を分離する少なくとも１組のサイクロン
（２２）とを備え、前記サイクロンは並列に配置され、
かつ共通の容器（２１）内に前記粒子のための出口脚部
（２６）を有している。このパワープラントは出口脚部
の詰まりを防止するためにガス流を該容器から吸引する
装置（２７，２９−３２）を備えている。また、このパ
ワープラントはガス流を燃焼室（１）内の燃焼領域
（４）の下流側の位置における前記煙道ガスの通路中に
導く装置（２８）を備えている。
高となることなく信頼できる方法で解決するパワープラ
ントおよび煙道ガスから粒子を分離する方法を提供す
る。 【解決手段】 このパワープラントは燃焼室（１）と、
燃料の燃焼により発生した煙道ガスを受け入れ、かつ煙
道ガスから粒子を分離する少なくとも１組のサイクロン
（２２）とを備え、前記サイクロンは並列に配置され、
かつ共通の容器（２１）内に前記粒子のための出口脚部
（２６）を有している。このパワープラントは出口脚部
の詰まりを防止するためにガス流を該容器から吸引する
装置（２７，２９−３２）を備えている。また、このパ
ワープラントはガス流を燃焼室（１）内の燃焼領域
（４）の下流側の位置における前記煙道ガスの通路中に
導く装置（２８）を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内部で不純物を含む
燃料を燃焼させるための燃焼室と、前記燃焼で生じた煙
道ガスを受け入れかつ該煙道ガスからその中に含まれた
粒子を分離するために配置された少なくとも１組のサイ
クロンとを備えているパワープラント（動力発生装置）
に関し、前記サイクロンは並列に接続されかつ共通の容
器内に前記粒子のための出口脚部を有し、前記パワープ
ラントは前記容器の詰まりを防止するために前記容器か
らのガスの流れを吸引するための装置を備えており、ま
た本発明は方法に関する独立した請求項の前段部分に記
載の前記パワープラント内の燃焼により発生する煙道ガ
スから粒子を分離する方法にも関する。
燃料を燃焼させるための燃焼室と、前記燃焼で生じた煙
道ガスを受け入れかつ該煙道ガスからその中に含まれた
粒子を分離するために配置された少なくとも１組のサイ
クロンとを備えているパワープラント（動力発生装置）
に関し、前記サイクロンは並列に接続されかつ共通の容
器内に前記粒子のための出口脚部を有し、前記パワープ
ラントは前記容器の詰まりを防止するために前記容器か
らのガスの流れを吸引するための装置を備えており、ま
た本発明は方法に関する独立した請求項の前段部分に記
載の前記パワープラント内の燃焼により発生する煙道ガ
スから粒子を分離する方法にも関する。
【０００２】「パワープラント」の定義は非常に広範囲
に解釈すべきであり、煙道ガスが燃料の燃焼により発生
する、例えば、粒子燃料を燃焼させるための流動床を有
するパワープラント、重油だきのボイラ、ソーダパン等
のほとんどすべての型式のパワープラントを含み、発電
プラントのみでなく、熱エネルギを発生するためのすべ
ての型式のプラントをも含む。
に解釈すべきであり、煙道ガスが燃料の燃焼により発生
する、例えば、粒子燃料を燃焼させるための流動床を有
するパワープラント、重油だきのボイラ、ソーダパン等
のほとんどすべての型式のパワープラントを含み、発電
プラントのみでなく、熱エネルギを発生するためのすべ
ての型式のプラントをも含む。
【０００３】「不純物を含む燃料」（ｉｍｐｕｒｅ ｆ
ｕｅｌ）の定義は燃料の燃焼により燃料中の粒子が、例
えば、炭素、ピートおよび木部を発生する燃料を意味し
ている。
ｕｅｌ）の定義は燃料の燃焼により燃料中の粒子が、例
えば、炭素、ピートおよび木部を発生する燃料を意味し
ている。
【０００４】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】同様な型
式のいくつかのパワープラントにおいては、前記サイク
ロンの出口脚部が相互に分離しており、その結果、各々
のサイクロンのために別個の高価な灰冷却および排出装
置が必要になるために経費高となる。
式のいくつかのパワープラントにおいては、前記サイク
ロンの出口脚部が相互に分離しており、その結果、各々
のサイクロンのために別個の高価な灰冷却および排出装
置が必要になるために経費高となる。
【０００５】しかしながら、サイクロンの出口脚部を共
通の容器内に配置することによりこの問題を解決するこ
とが知られている。しかしながら、このために、いくつ
かの出口脚部に粒子が詰まるおそれが生じ、その結果個
々のサイクロン内に異なる圧力降下が発生し得る。これ
は、最良の場合には、当該サイクロンが良好に機能せ
ず、その結果、サイクロンの組の効率が低下することを
意味するが、最悪の場合には、灰が反対の方向に流れ、
そして多くの問題および経費高を惹起するだろうプラン
トの部分に達することがある。前記出口脚部の開口部の
領域から前記容器外にガスの流れを吸引する装置を設け
ることによりパワープラントに関する独立請求項の前段
部分に記載された問題を解決することが示唆されてい
る。これは、出口脚部が詰まることを防止するが、この
方法により前記容器から吸引したガスが非常に高温であ
り、従って、この方法で失われる多量の熱エネルギを含
むので、この解決方法は非常に高価になる。
通の容器内に配置することによりこの問題を解決するこ
とが知られている。しかしながら、このために、いくつ
かの出口脚部に粒子が詰まるおそれが生じ、その結果個
々のサイクロン内に異なる圧力降下が発生し得る。これ
は、最良の場合には、当該サイクロンが良好に機能せ
ず、その結果、サイクロンの組の効率が低下することを
意味するが、最悪の場合には、灰が反対の方向に流れ、
そして多くの問題および経費高を惹起するだろうプラン
トの部分に達することがある。前記出口脚部の開口部の
領域から前記容器外にガスの流れを吸引する装置を設け
ることによりパワープラントに関する独立請求項の前段
部分に記載された問題を解決することが示唆されてい
る。これは、出口脚部が詰まることを防止するが、この
方法により前記容器から吸引したガスが非常に高温であ
り、従って、この方法で失われる多量の熱エネルギを含
むので、この解決方法は非常に高価になる。
【０００６】同じ議論が方法に関する独立請求項の前段
部分に記載された方法に対してもあてはまる。
部分に記載された方法に対してもあてはまる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は前記サイ
クロンの出口脚部の詰まりの問題を経費高となることな
く信頼できる方法で解決する序論に定義された型式のパ
ワープラントを提供すると共に、同じ目的を達成するた
めの方法を提供することにある。
クロンの出口脚部の詰まりの問題を経費高となることな
く信頼できる方法で解決する序論に定義された型式のパ
ワープラントを提供すると共に、同じ目的を達成するた
めの方法を提供することにある。
【０００８】本発明によれば、この目的は、前記燃焼が
起きるように意図された燃焼室内の領域の下流側の位置
におけるパワープラントの内部の前記ガス流を前記煙道
ガス通路中に導く装置を備えているこのようなパワープ
ラントと、方法に関する独立請求項に記載の段階をさら
に有する方法とを提供することにより達成される。
起きるように意図された燃焼室内の領域の下流側の位置
におけるパワープラントの内部の前記ガス流を前記煙道
ガス通路中に導く装置を備えているこのようなパワープ
ラントと、方法に関する独立請求項に記載の段階をさら
に有する方法とを提供することにより達成される。
【０００９】前記ガス流を煙道ガス通路中に導く装置の
ために、前記出口脚部から排出されかつ前記容器から排
出される高温のガスが前記煙道ガスの通路の中に再び導
入され、その結果、その内部に発生した熱エネルギが所
望の型式のエネルギを発生するのに使用されるために煙
道ガス通路内にとどまる。従って、このようなパワープ
ラントの効率はこの型式の従来技術のパワープラントに
比して高められるが、他方で共通の容器内に出口脚部を
備えかつ出口脚部の詰まりを回避したサイクロンは今な
お利便性のある装置である。
ために、前記出口脚部から排出されかつ前記容器から排
出される高温のガスが前記煙道ガスの通路の中に再び導
入され、その結果、その内部に発生した熱エネルギが所
望の型式のエネルギを発生するのに使用されるために煙
道ガス通路内にとどまる。従って、このようなパワープ
ラントの効率はこの型式の従来技術のパワープラントに
比して高められるが、他方で共通の容器内に出口脚部を
備えかつ出口脚部の詰まりを回避したサイクロンは今な
お利便性のある装置である。
【００１０】本発明の好ましい実施例によれば、前記ガ
ス流を煙道ガス通路中に導く装置は前記ガス流をパワー
プラントの少なくとも１個のサイクロンの上流側の位置
における前記通路の中に導くようにされている。この構
造は、最も好適である。さもなければ、前記ガスの流れ
と共に容器外に排出された粒子が前記通路の部分に達
し、それらの存在のために好ましくない問題をひき起こ
すことがあるからである。
ス流を煙道ガス通路中に導く装置は前記ガス流をパワー
プラントの少なくとも１個のサイクロンの上流側の位置
における前記通路の中に導くようにされている。この構
造は、最も好適である。さもなければ、前記ガスの流れ
と共に容器外に排出された粒子が前記通路の部分に達
し、それらの存在のために好ましくない問題をひき起こ
すことがあるからである。
【００１１】本発明のさらに一つの好ましい実施例によ
れば、前記位置は前記のサイクロンの組の上流側に配置
されている。これは前記ガス流と共に排出された粒子が
サイクロンの組に再び達し、その後、煙道ガスから分離
し得ることを意味する。
れば、前記位置は前記のサイクロンの組の上流側に配置
されている。これは前記ガス流と共に排出された粒子が
サイクロンの組に再び達し、その後、煙道ガスから分離
し得ることを意味する。
【００１２】本発明のさらに別の一つの好ましい実施例
によれば、前記ガス流を煙道ガス通路中に導く装置は前
記ガス流を前記容器の内部よりも高いガス圧力を有する
位置における前記通路の中に導入することを可能にする
装置を備え、かつ前記ガス流を煙道ガス通路中に導く装
置の前記装置は前記ガス流を前記通路の中に導くために
エゼクタ効果（流体をノズル等から噴射して、それによ
りある空間から流体を排出させること）を使用するよう
にされている。これにより、前記ガス流を煙道ガス通路
の任意の所望の部分に容易に再循環させることが可能に
なり、例えば、本発明の別の好ましい実施例の場合のよ
うに、ガス流を前記燃焼領域の上方のいわゆるフリーボ
ード内の前記燃焼室の中に再循環させることが可能にな
る。
によれば、前記ガス流を煙道ガス通路中に導く装置は前
記ガス流を前記容器の内部よりも高いガス圧力を有する
位置における前記通路の中に導入することを可能にする
装置を備え、かつ前記ガス流を煙道ガス通路中に導く装
置の前記装置は前記ガス流を前記通路の中に導くために
エゼクタ効果（流体をノズル等から噴射して、それによ
りある空間から流体を排出させること）を使用するよう
にされている。これにより、前記ガス流を煙道ガス通路
の任意の所望の部分に容易に再循環させることが可能に
なり、例えば、本発明の別の好ましい実施例の場合のよ
うに、ガス流を前記燃焼領域の上方のいわゆるフリーボ
ード内の前記燃焼室の中に再循環させることが可能にな
る。
【００１３】本発明の別の一つの好ましい実施例によれ
ば、前記パワープラントはＰＦＢＣパワープラントであ
る。本発明はこのようなパワープラントに適用されたと
きに特に有利であるが、しかし本発明がかかるパワープ
ラントに限定されないことを再び強調すべきである。
ば、前記パワープラントはＰＦＢＣパワープラントであ
る。本発明はこのようなパワープラントに適用されたと
きに特に有利であるが、しかし本発明がかかるパワープ
ラントに限定されないことを再び強調すべきである。
【００１４】本発明の別の一つの好ましい実施例によれ
ば、前記パワープラントは前記サイクロンの下流側の前
記通路内に配置され、かつ前記煙道ガスにより駆動され
るようにされているガスタービンを備えている。このよ
うなパワープラントにおいては、前記ガスタービンの出
力を増大させ、それによりパワープラントの効率を高め
るように、再循環されたガスの流れの付加的な熱からエ
ネルギーを得ることが可能であろう。
ば、前記パワープラントは前記サイクロンの下流側の前
記通路内に配置され、かつ前記煙道ガスにより駆動され
るようにされているガスタービンを備えている。このよ
うなパワープラントにおいては、前記ガスタービンの出
力を増大させ、それによりパワープラントの効率を高め
るように、再循環されたガスの流れの付加的な熱からエ
ネルギーを得ることが可能であろう。
【００１５】本発明の別の一つの好ましい実施例によれ
ば、前記ガス流を煙道通路中に導く装置は前記燃焼室か
ら排出された煙道ガスの３％から５％までの範囲内のガ
ス流を前記容器から吸引するようになっている。この比
率がサイクロンの出口脚部が詰まらず、依然として非常
に良好な機能を有し、かつパワープラントの高い効率が
得られることを保証するために十分でありかつ適切であ
ることが判明した。
ば、前記ガス流を煙道通路中に導く装置は前記燃焼室か
ら排出された煙道ガスの３％から５％までの範囲内のガ
ス流を前記容器から吸引するようになっている。この比
率がサイクロンの出口脚部が詰まらず、依然として非常
に良好な機能を有し、かつパワープラントの高い効率が
得られることを保証するために十分でありかつ適切であ
ることが判明した。
【００１６】本発明による方法においても、対応した特
徴および利点が得られる。
徴および利点が得られる。
【００１７】本発明のさらに別の利点および好ましい特
徴は以下の説明およびその他の従属請求項から明らかに
なろう。
徴は以下の説明およびその他の従属請求項から明らかに
なろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】添付図面について、本発明の好ま
しい実施例を以下に説明する。既に述べたように、本発
明は必ずしもＰＦＢＣ（加圧流動床燃焼）パワープラン
トに使用するために限定されるものではなく、このよう
なパワープラントの変型の一般的な構造および機能を本
発明の課題の理解を容易にし、かつ本発明の構造を例示
するために図１を参照して説明する。
しい実施例を以下に説明する。既に述べたように、本発
明は必ずしもＰＦＢＣ（加圧流動床燃焼）パワープラン
トに使用するために限定されるものではなく、このよう
なパワープラントの変型の一般的な構造および機能を本
発明の課題の理解を容易にし、かつ本発明の構造を例示
するために図１を参照して説明する。
【００１９】このパワープラントは加圧容器２内に包含
された燃焼室１を備え、燃焼室１は１０4 ｍ3 の程度の
容積を有し、かつ例えば、約１６バールに加圧すること
ができる。燃焼室１を加圧しかつ燃焼室１内の流動床４
を流動化するための圧縮空気３が加圧容器２に供給され
る。この圧縮空気は燃焼室１内に包含された床を流動化
するために燃焼室１の底部に略図で示した流動化ノズル
５を通じて燃焼室１に供給される。流動床４は床材料、
顆粒状の吸収剤および粒子燃料、すなわち、流動床４に
供給される流動化空気内で燃焼せしめられる微粉砕固体
粒子、好ましくは、粉砕炭素の燃料で構成されている。
以下に煙道ガスと呼ぶ流動床からの燃焼ガスは浄化装置
７に送られる。浄化装置７はここでは箱として例示され
かつこの場合には煙道ガスからの粒子を分離するために
配置された１組のサイクロンにより構成することができ
かつ構成されている。煙道ガスは高圧段１０および低圧
段１１を有するガスタービン９に送られる。この高圧タ
ービン１０は高圧圧縮機１２および発電機１３と同軸上
に配置されている。このようにして、高圧圧縮機１２お
よび発電機１３は電気エネルギを発生するために高圧タ
ービン１０により駆動される。高圧圧縮機１２は圧縮空
気を導管１４を介して燃焼室１に送出する。
された燃焼室１を備え、燃焼室１は１０4 ｍ3 の程度の
容積を有し、かつ例えば、約１６バールに加圧すること
ができる。燃焼室１を加圧しかつ燃焼室１内の流動床４
を流動化するための圧縮空気３が加圧容器２に供給され
る。この圧縮空気は燃焼室１内に包含された床を流動化
するために燃焼室１の底部に略図で示した流動化ノズル
５を通じて燃焼室１に供給される。流動床４は床材料、
顆粒状の吸収剤および粒子燃料、すなわち、流動床４に
供給される流動化空気内で燃焼せしめられる微粉砕固体
粒子、好ましくは、粉砕炭素の燃料で構成されている。
以下に煙道ガスと呼ぶ流動床からの燃焼ガスは浄化装置
７に送られる。浄化装置７はここでは箱として例示され
かつこの場合には煙道ガスからの粒子を分離するために
配置された１組のサイクロンにより構成することができ
かつ構成されている。煙道ガスは高圧段１０および低圧
段１１を有するガスタービン９に送られる。この高圧タ
ービン１０は高圧圧縮機１２および発電機１３と同軸上
に配置されている。このようにして、高圧圧縮機１２お
よび発電機１３は電気エネルギを発生するために高圧タ
ービン１０により駆動される。高圧圧縮機１２は圧縮空
気を導管１４を介して燃焼室１に送出する。
【００２０】高圧タービン１０内で膨脹したガスは低圧
タービン１１に供給される。低圧タービン１１から流出
したガスはエコノマイザ１６が利用することができるエ
ネルギを含む。低圧圧縮機１７もまた低圧タービン１１
の軸上に配置され、かつフィルタ１８を介して大気中の
空気が供給される。従って、低圧圧縮機１７は低圧ター
ビン１１により駆動され、かつその出口からの空気を第
１段において空気を圧縮するために高圧圧縮機１２に送
る。高圧圧縮機１２の入口に供給された空気の温度を低
下させるために、中間冷却器１９が低圧圧縮機１７と高
圧圧縮機１２との間に配置されている。
タービン１１に供給される。低圧タービン１１から流出
したガスはエコノマイザ１６が利用することができるエ
ネルギを含む。低圧圧縮機１７もまた低圧タービン１１
の軸上に配置され、かつフィルタ１８を介して大気中の
空気が供給される。従って、低圧圧縮機１７は低圧ター
ビン１１により駆動され、かつその出口からの空気を第
１段において空気を圧縮するために高圧圧縮機１２に送
る。高圧圧縮機１２の入口に供給された空気の温度を低
下させるために、中間冷却器１９が低圧圧縮機１７と高
圧圧縮機１２との間に配置されている。
【００２１】このパワープラントもまた、ここでは図示
していないが、チューブセット２０により示した蒸気タ
ービン側を備えている。チューブセット２０は流動床４
内に浸漬され、かつ熱交換によりその内部に循環した水
を蒸発させかつ過熱することにより流動床内の燃料の燃
焼により発生した熱を吸収するために相互に作用するよ
うに意図されている。また、このパワープラントは流動
床に発生した灰を流動床外に排出するために燃焼室１の
底部に配置された図示していない装置と、床材料を流動
床に供給するための図示していない装置とを備えてい
る。
していないが、チューブセット２０により示した蒸気タ
ービン側を備えている。チューブセット２０は流動床４
内に浸漬され、かつ熱交換によりその内部に循環した水
を蒸発させかつ過熱することにより流動床内の燃料の燃
焼により発生した熱を吸収するために相互に作用するよ
うに意図されている。また、このパワープラントは流動
床に発生した灰を流動床外に排出するために燃焼室１の
底部に配置された図示していない装置と、床材料を流動
床に供給するための図示していない装置とを備えてい
る。
【００２２】この型式のパワープラントの機能の主原理
は上記の説明から明瞭に理解されよう。
は上記の説明から明瞭に理解されよう。
【００２３】さて、本発明により解決されるべき問題お
よびこの問題を解決するためのパワープラントの特性を
図２を参照して説明する。前記燃焼が発生するように意
図されている燃焼室１内の燃焼領域４、すなわち、流動
床内での燃料の燃焼から発生した煙道ガスは代表的には
８５０℃から９５０℃までの範囲内に達することがある
高い温度を有している。これらの煙道ガスは流動床の上
部の領域、いわゆる、フリーボード８と、燃焼室１の頂
部に接続され、かつこれらの煙道ガスからこの煙道ガス
中に含まれた粒子を分離するために１組のサイクロン２
２が配置された別の容器２１に終端した管６とを介して
燃焼室１から流出するので、前記サイクロン２２からガ
スタービンの方向に延びる管２３を介して流出する煙道
ガスはこのような粒子を全く含んでいない。さもなけれ
ば、煙道ガスはパワープラントの運転に不利な影響をお
よぼし、そしてより頻繁な保守が必要になろう。容器２
１は加圧されることが好ましく、かつ例えば１５バール
の圧力を有することができる。図２においては、２個の
サイクロンのみを示してあるが、その総数はそれよりも
はるかに多くすることができ、例えば、１８個のサイク
ロンを設けることができる。サイクロン２２は慣用の方
法で作用し、すなわち、粒子を含むガスの流れがそれぞ
れのサイクロンの頂部に近い位置２４において導入され
かつガス中に含まれた粒子を壁部に近く分布させるため
の遠心力を利用するためにサイクロンの下方に延びたら
せん形の通路の中に搬入され、そしてガス流は中央部に
おいて上方に流れ、そして共通の管２３に通じる管２５
を通ってサイクロンの頂部から流出し、一方分離された
粒子がサイクロンの出口脚部２６を通って落下して容器
２１の底部に至る。
よびこの問題を解決するためのパワープラントの特性を
図２を参照して説明する。前記燃焼が発生するように意
図されている燃焼室１内の燃焼領域４、すなわち、流動
床内での燃料の燃焼から発生した煙道ガスは代表的には
８５０℃から９５０℃までの範囲内に達することがある
高い温度を有している。これらの煙道ガスは流動床の上
部の領域、いわゆる、フリーボード８と、燃焼室１の頂
部に接続され、かつこれらの煙道ガスからこの煙道ガス
中に含まれた粒子を分離するために１組のサイクロン２
２が配置された別の容器２１に終端した管６とを介して
燃焼室１から流出するので、前記サイクロン２２からガ
スタービンの方向に延びる管２３を介して流出する煙道
ガスはこのような粒子を全く含んでいない。さもなけれ
ば、煙道ガスはパワープラントの運転に不利な影響をお
よぼし、そしてより頻繁な保守が必要になろう。容器２
１は加圧されることが好ましく、かつ例えば１５バール
の圧力を有することができる。図２においては、２個の
サイクロンのみを示してあるが、その総数はそれよりも
はるかに多くすることができ、例えば、１８個のサイク
ロンを設けることができる。サイクロン２２は慣用の方
法で作用し、すなわち、粒子を含むガスの流れがそれぞ
れのサイクロンの頂部に近い位置２４において導入され
かつガス中に含まれた粒子を壁部に近く分布させるため
の遠心力を利用するためにサイクロンの下方に延びたら
せん形の通路の中に搬入され、そしてガス流は中央部に
おいて上方に流れ、そして共通の管２３に通じる管２５
を通ってサイクロンの頂部から流出し、一方分離された
粒子がサイクロンの出口脚部２６を通って落下して容器
２１の底部に至る。
【００２４】各々のサイクロン内の圧力降下は塵の濃度
および製造公差のために僅かに異なることがあり、その
ために圧力降下がその他のサイクロン内の圧力降下より
も高いサイクロンの出口脚部中に粒子が吸引される傾向
が生ずる。しかしながら、この傾向は前記出口脚部が詰
まることを防止するために前記容器、この場合には前記
脚部の開口部４０の領域４１からのガス流を吸込する装
置２７を設けることにより阻止される。燃焼室１から排
出される煙道ガスの少なくとも２％、好ましくは７％未
満、最も好ましくは３％から５％までの範囲内のガス流
を容器２１から詰まり防止用の前記装置２７を通して吸
引することが有利であることが判明した。このパワープ
ラントは前記ガス流を前記の１組のサイクロンの上流側
の前記煙道ガスの通路の中に、すなわち、燃焼室のいわ
ゆるフリーボード８内に導くための装置２８を備えてい
る。フリーボード８内の圧力は容器２１内の圧力よりも
高いが、しかしこの問題はいわゆる次の方法によるエゼ
クタ効果を利用することにより解決される。すなわち、
燃焼器の容器２を加圧するための空気流の一部分は圧縮
機２９に分流され、該圧縮機２９はこの空気を圧縮し、
かつこの空気を前記容器２１および前記フリーボード８
と連結された管３１のテーパー部分３０の中に送り、そ
して前記管３１内で前記フリーボード８の方向に送るよ
うに作用し、それにより前記ガス流が容器２１外にエゼ
クタ効果により吸引される。また、容器２１からフリー
ボード８へのガス流を調整しまたは停止するための弁３
２が設けられている。このようにして、容器２１からの
ガス流を調整することができる。また、このような調整
は圧縮機２９の速度を調整することにより達成すること
ができる。このようにして、圧縮機２９を介して小量の
空気のみを分流し、かつ容器２１から装置２８にはるか
に高いガスの流量を送ることが可能であり、この比率
は、例えば、１：１０の程度に保つことができる。
および製造公差のために僅かに異なることがあり、その
ために圧力降下がその他のサイクロン内の圧力降下より
も高いサイクロンの出口脚部中に粒子が吸引される傾向
が生ずる。しかしながら、この傾向は前記出口脚部が詰
まることを防止するために前記容器、この場合には前記
脚部の開口部４０の領域４１からのガス流を吸込する装
置２７を設けることにより阻止される。燃焼室１から排
出される煙道ガスの少なくとも２％、好ましくは７％未
満、最も好ましくは３％から５％までの範囲内のガス流
を容器２１から詰まり防止用の前記装置２７を通して吸
引することが有利であることが判明した。このパワープ
ラントは前記ガス流を前記の１組のサイクロンの上流側
の前記煙道ガスの通路の中に、すなわち、燃焼室のいわ
ゆるフリーボード８内に導くための装置２８を備えてい
る。フリーボード８内の圧力は容器２１内の圧力よりも
高いが、しかしこの問題はいわゆる次の方法によるエゼ
クタ効果を利用することにより解決される。すなわち、
燃焼器の容器２を加圧するための空気流の一部分は圧縮
機２９に分流され、該圧縮機２９はこの空気を圧縮し、
かつこの空気を前記容器２１および前記フリーボード８
と連結された管３１のテーパー部分３０の中に送り、そ
して前記管３１内で前記フリーボード８の方向に送るよ
うに作用し、それにより前記ガス流が容器２１外にエゼ
クタ効果により吸引される。また、容器２１からフリー
ボード８へのガス流を調整しまたは停止するための弁３
２が設けられている。このようにして、容器２１からの
ガス流を調整することができる。また、このような調整
は圧縮機２９の速度を調整することにより達成すること
ができる。このようにして、圧縮機２９を介して小量の
空気のみを分流し、かつ容器２１から装置２８にはるか
に高いガスの流量を送ることが可能であり、この比率
は、例えば、１：１０の程度に保つことができる。
【００２５】容器２１から吸引されたガス流を流動床の
上流側の煙道ガスの通路の中に再循環させることによ
り、その内部に得られた熱が前記通路内にとどまり、そ
してパワープラントによるエネルギ生産のために利用さ
れる。ある型式のパワープラントにおいては、容器２１
から吸引されたガス流をサイクロン２２の前記の組の下
流側のガス流路の中に導くことが良い解決方法であるか
もしれない。その理由は圧力降下のために不必要なエゼ
クタ効果を利用するために圧縮機２９を利用することに
なるからであるが、図１および図２に示したパワープラ
ントにおいては、粒子がガスタービンに達し、ガスター
ビンに不利な影響を与えることがあるので、この方法は
十分でないかもしれない。サイクロン内で分離された粒
子が落下し、そして容器２１から落下して、領域４１か
らある距離を隔てたその底部の共通の開口部４２に至
り、かつさらに別の１個の容器３３の中に至る。容器３
３内では、高温の灰が好適な媒体、例えば、水または水
蒸気を循環させる１組の管３４による熱交換により約１
５０℃温度まで冷却される。そのうえ、いかにこの型式
のパワープラントの流動床およびサイクロンの灰排出装
置がよく似ているかを記載した本発明の出願人のスウェ
ーデン特許出願第８２０５７４８−０号明細書を参照さ
れたい。
上流側の煙道ガスの通路の中に再循環させることによ
り、その内部に得られた熱が前記通路内にとどまり、そ
してパワープラントによるエネルギ生産のために利用さ
れる。ある型式のパワープラントにおいては、容器２１
から吸引されたガス流をサイクロン２２の前記の組の下
流側のガス流路の中に導くことが良い解決方法であるか
もしれない。その理由は圧力降下のために不必要なエゼ
クタ効果を利用するために圧縮機２９を利用することに
なるからであるが、図１および図２に示したパワープラ
ントにおいては、粒子がガスタービンに達し、ガスター
ビンに不利な影響を与えることがあるので、この方法は
十分でないかもしれない。サイクロン内で分離された粒
子が落下し、そして容器２１から落下して、領域４１か
らある距離を隔てたその底部の共通の開口部４２に至
り、かつさらに別の１個の容器３３の中に至る。容器３
３内では、高温の灰が好適な媒体、例えば、水または水
蒸気を循環させる１組の管３４による熱交換により約１
５０℃温度まで冷却される。そのうえ、いかにこの型式
のパワープラントの流動床およびサイクロンの灰排出装
置がよく似ているかを記載した本発明の出願人のスウェ
ーデン特許出願第８２０５７４８−０号明細書を参照さ
れたい。
【００２６】これらの灰は、灰を除去し、かついわゆる
ロックホッパー装置により灰を運搬するガスから灰を分
離するために、圧力降下のために、容器３３からさらに
別の１個の容器３５に導かれる。この装置はさらに１個
の容器３６と、弁３７、３８および３９とを備えてい
る。この装置の機能は次の通りである。先ず、弁３７が
開かれ、その結果、灰および灰を運搬するガスが圧力降
下のために容器３５から容器３６の中に輸送される。こ
のときに弁３８および３９が閉ざされる。その後、弁３
７が閉ざされ、その後、容器３６内に収容されたガスを
大気中に逃すことにより容器３６内の過圧を除去するた
めに弁３８が開かれる。その後、弁３８が閉ざされ、つ
いで容器３６内の灰を、例えば、図示していないベルト
コンベヤ上に排出するために、弁３９が開かれる。その
他の型式の灰放出装置もまた使用可能である。容器３５
および３６は、実際問題として、輸送のために重力の作
用を使用することができるように容器３３よりも低いレ
ベルに配置されることが好ましい。容器３５および３６
は重力輸送を簡単に示すために図面においては唯一の別
の位置を占めている。
ロックホッパー装置により灰を運搬するガスから灰を分
離するために、圧力降下のために、容器３３からさらに
別の１個の容器３５に導かれる。この装置はさらに１個
の容器３６と、弁３７、３８および３９とを備えてい
る。この装置の機能は次の通りである。先ず、弁３７が
開かれ、その結果、灰および灰を運搬するガスが圧力降
下のために容器３５から容器３６の中に輸送される。こ
のときに弁３８および３９が閉ざされる。その後、弁３
７が閉ざされ、その後、容器３６内に収容されたガスを
大気中に逃すことにより容器３６内の過圧を除去するた
めに弁３８が開かれる。その後、弁３８が閉ざされ、つ
いで容器３６内の灰を、例えば、図示していないベルト
コンベヤ上に排出するために、弁３９が開かれる。その
他の型式の灰放出装置もまた使用可能である。容器３５
および３６は、実際問題として、輸送のために重力の作
用を使用することができるように容器３３よりも低いレ
ベルに配置されることが好ましい。容器３５および３６
は重力輸送を簡単に示すために図面においては唯一の別
の位置を占めている。
【００２７】本発明は、勿論、上記の好ましい実施例に
限定されるものではなく、当業者には上記の実施例の変
型のいくつかの可能性が本発明の基本的な概念から逸脱
しない範囲内で明らかであろう。
限定されるものではなく、当業者には上記の実施例の変
型のいくつかの可能性が本発明の基本的な概念から逸脱
しない範囲内で明らかであろう。
【００２８】例えば、パワープラント内に１組よりも多
数のサイクロンを有し、かつ対応したサイクロンの出口
脚部が詰まることを防止するようにこれらのセットのす
べてまたは任意の数のうちの１個のサイクロンのみから
ガスの流れを吸引することが可能であろう。例えば、２
組のサイクロンの場合には、大抵の場合には、これらの
サイクロンのうちの１個のサイクロンのみにこのような
装置が設けられていれば、上流側の対応した共通の容器
からガスの流れを吸引する装置を配置することが好まし
いと思われる。
数のサイクロンを有し、かつ対応したサイクロンの出口
脚部が詰まることを防止するようにこれらのセットのす
べてまたは任意の数のうちの１個のサイクロンのみから
ガスの流れを吸引することが可能であろう。例えば、２
組のサイクロンの場合には、大抵の場合には、これらの
サイクロンのうちの１個のサイクロンのみにこのような
装置が設けられていれば、上流側の対応した共通の容器
からガスの流れを吸引する装置を配置することが好まし
いと思われる。
【図１】本発明を適用することができる組み合わされた
ガスサイクルおよびスチームサイクル（後者は図示せ
ず）を有する加圧流動床燃焼型パワープラントを示した
略図。
ガスサイクルおよびスチームサイクル（後者は図示せ
ず）を有する加圧流動床燃焼型パワープラントを示した
略図。
【図２】図１および本発明に重要な特徴を例示した本発
明の好ましい実施例によるパワープラントの一部分の部
分断面略図。
明の好ましい実施例によるパワープラントの一部分の部
分断面略図。
１ 燃焼室 ４ 燃焼領域 ８ フリーボード ９ ガスタービン ２１ 共通の容器 ２２ サイクロン ２６ 出口脚部 ２７ ガス流を容器から吸引する装置 ２８ ガス流を煙道ガス通路中に導く装置 ２９ 圧縮機（ガス流を容器から吸引する装置） ３０ テーパー部分（ガス流を容器から吸引する装置） ３１ 管（ガス流を容器から吸引する装置） ３２ 弁（ガス流を容器から吸引する装置）
Claims (23)
- 【請求項１】 パワープラントの燃焼室（１）内で不純
物を含む燃料を燃焼させることにより発生した煙道ガス
から粒子を分離する方法にして、並列に接続されかつ共
通の容器（２１）内に前記粒子のための出口脚部（２
６）を有する少なくとも１組のサイクロン（２２）を通
して前記煙道ガスを導く段階と、ガス流を前記容器から
吸引する段階とを含む方法において、前記燃焼が起きる
ように意図された燃焼室（１）内の燃焼領域（４）の下
流側の位置における前記パワープラントの内部の前記煙
道ガスの通路の中に前記ガス流を導く段階をさらに含む
ことを特徴とする煙道ガスから粒子を分離する方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法にして、パワープ
ラントの少なくとも１個のサイクロンの上流側の位置に
おける前記通路の中に前記ガス流を導くことを特徴とす
る煙道ガスから粒子を分離する方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の方法に
して、前記容器（２１）の内部よりも高い圧力を有する
位置における前記通路の中にエゼクタ効果を利用して前
記ガス流を導くことを特徴とする煙道ガスから粒子を分
離する方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３までのいずれか一
項に記載の方法にして、前記方法をＰＦＢＣ（加圧流動
床燃焼）パワープラントにおいて実施することを特徴と
する煙道ガスから粒子を分離する方法。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれか一
項に記載の方法にして、前記ガス流を前記燃焼領域の上
方のいわゆるフリーボード（８）内の燃焼室の中に導く
ことを特徴とする煙道ガスから粒子を分離する方法。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５までのいずれか一
項に記載の方法にして、前記ガス流が前記燃焼室から排
出される前記煙道ガスの流れの２％を超えることを特徴
とする煙道ガスから粒子を分離する方法。 - 【請求項７】 請求項１から請求項６までのいずれか一
項に記載の方法にして、空気が燃料の前記燃焼のために
前記燃焼室に導かれた空気流から分流され、該空気が圧
縮されて管（３１）のテーパー部分（３０）の中に導か
れ、それにより前記ガス流を前記管（３１）内の前記通
路の前記位置の方向に導いて、前記ガス流を前記容器
（２１）からエゼクタ効果により吸引することを特徴と
する煙道ガスから粒子を分離する方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載の方法にして、前記容器
から吸引されるガス流の流量が前記管（３１）に送られ
る前記空気の流量を調整することにより調整されること
を特徴とする煙道ガスから粒子を分離する方法。 - 【請求項９】 内部で不純物を含む燃料を燃焼させるた
めの燃焼室（１）と、前記燃焼から発生した煙道ガスを
受け入れ、かつ該煙道ガスからその中に含まれた粒子を
分離するために配置された少なくとも１組のサイクロン
とを備えているパワープラントにして、前記サイクロン
が並列に接続されかつ共通の容器（２１）内に前記粒子
のための出口脚部（２６）を有し、前記パワープラント
はまた前記容器の詰まりを防止するためにガス流を前記
容器から吸引する装置（２７，２９−３２）を備えてい
るパワープラントにおいて、該パワープラントが前記燃
焼が起きるように意図された燃焼室内の領域の下流側の
位置における該パワープラントの内部の前記ガス流を前
記煙道ガス通路中に導く装置（２８）をも含んでいるこ
とを特徴とするパワープラント。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のパワープラントにし
て、前記ガス流を前記煙道ガス通路中に導く装置が前記
ガス流を前記パワープラントの少なくとも１個のサイク
ロンの上流側の位置における前記通路の中に導くように
されていることを特徴とするパワープラント。 - 【請求項１１】 請求項９または請求項１０に記載のパ
ワープラントにして、前記位置が前記サイクロン（２
２）の組の上流側に配置されていることを特徴とするパ
ワープラント。 - 【請求項１２】 請求項９から請求項１１までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、前記ガス流を前
記煙道ガス通路中に導く装置が前記容器の内部よりも高
いガス圧力を有する位置における前記通路の中に前記ガ
ス流を導くことを可能にする装置（２９，３０）を備え
ていることを特徴とするパワープラント。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載のパワープラントに
して、前記ガス流を前記煙道ガス通路中に導く装置の前
記装置（２９，３０）が前記ガス流を前記通路の中に導
くためにエゼクタ効果を使用するようにされていること
を特徴とするパワープラント。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載のパワープラントに
して、前記ガス流を前記煙道ガス通路中に導く装置の前
記装置が燃料の前記燃焼のために燃焼室（１）に導かれ
た空気流（３）からの空気を分流し、空気を圧縮し、そ
して該空気を前記ガス流を前記容器から吸引する装置の
管（３１）のテーパー部分（３０）の中に導き、それに
より前記ガス流を前記管（３１）の中の前記通路の前記
位置の方向に導いて、前記ガス流を前記容器（２１）か
らエゼクタ効果により吸引するようにされた部材（２
９）を備えていることを特徴とするパワープラント。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載のパワープラントに
して、該パワープラントが前記管（３１）への前記分流
された空気の流量を調整し、そしてそれにより前記容器
（２１）から吸引されるガス流の流量を調整するように
配置された部材（３２）を備えていることを特徴とする
パワープラント。 - 【請求項１６】 請求項９から請求項１５までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、前記ガス流を前
記煙道ガス通路中に導く装置（２８）が前記ガス流を前
記燃焼領域（４）の上方のいわゆるフリーボード（８）
内の前記燃焼室（１）の中に導くようにされていること
を特徴とするパワープラント。 - 【請求項１７】 請求項９から請求項１６までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、前記パワープラ
ントがＰＦＢＣ（加圧流動床燃焼）プラントであること
を特徴とするパワープラント。 - 【請求項１８】 請求項９から請求項１７までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、前記容器（２
１）が加圧されていることを特徴とするパワープラン
ト。 - 【請求項１９】 請求項９から請求項１８までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、該パワープラン
トが前記サイクロン（２２）の下流側の前記通路内に配
置されかつ前記煙道ガスにより駆動されるようにされて
いるガスタービン（９）を備えていることを特徴とする
パワープラント。 - 【請求項２０】 請求項９から請求項１９までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、前記ガス流を前
記煙道ガス通路中に導く装置（２８）が前記燃焼室から
排出された煙道ガス流の少なくとも２％のガス流を前記
容器から吸引するようにされていることを特徴とするパ
ワープラント。 - 【請求項２１】 請求項９から請求項２０までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、前記ガス流を前
記煙道ガス通路中に導く装置（２８）が前記燃焼室から
排出された煙道ガス流の７％未満のガス流を前記容器か
ら吸引するようにされていることを特徴とするパワープ
ラント。 - 【請求項２２】 請求項９から請求項２１までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、前記ガス流を前
記煙道ガス通路中に導く装置（２８）が前記燃焼室から
排出された煙道ガスの３％から５％までの範囲内のガス
流を前記容器から吸引するようにされていることを特徴
とするパワープラント。 - 【請求項２３】 請求項９から請求項２２までのいずれ
か一項に記載のパワープラントにして、該パワープラン
トが微粉炭素を燃焼させるようにされていることを特徴
とするパワープラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26724695A JP3662308B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 煙道ガスから粒子を分離する方法およびパワープラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26724695A JP3662308B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 煙道ガスから粒子を分離する方法およびパワープラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133319A true JPH09133319A (ja) | 1997-05-20 |
| JP3662308B2 JP3662308B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=17442173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26724695A Expired - Fee Related JP3662308B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 煙道ガスから粒子を分離する方法およびパワープラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3662308B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11147054A (ja) * | 1997-11-17 | 1999-06-02 | Hitachi Ltd | 脱塵装置 |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP26724695A patent/JP3662308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11147054A (ja) * | 1997-11-17 | 1999-06-02 | Hitachi Ltd | 脱塵装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3662308B2 (ja) | 2005-06-22 |
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