JPH09137929A - 流動床燃焼装置 - Google Patents
流動床燃焼装置Info
- Publication number
- JPH09137929A JPH09137929A JP29821095A JP29821095A JPH09137929A JP H09137929 A JPH09137929 A JP H09137929A JP 29821095 A JP29821095 A JP 29821095A JP 29821095 A JP29821095 A JP 29821095A JP H09137929 A JPH09137929 A JP H09137929A
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- Japan
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- combustion
- fluidized bed
- fuel
- fluid material
- exhaust gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2215/00—Preventing emissions
- F23J2215/10—Nitrogen; Compounds thereof
- F23J2215/101—Nitrous oxide (N2O)
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼によって発生する亜酸化窒素を効率よく
分解して除去できるように構成した流動床燃焼装置を提
供する。 【解決手段】 流動材０１ａが流動化されている燃焼炉
０１内には燃料貯蔵容器０８から石炭等の燃料が供給さ
れて燃焼される。燃焼炉０１から排出される流動材粒子
及び燃料粒子を捕集する捕集装置０４の後流に、燃焼ガ
ス中に含まれる亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を分解する触媒を
担持したＮ2 Ｏ除去装置１１を配設してある。また、Ｎ
2 Ｏ除去装置の入口部に加温用のアフターバーナ１２を
設置してある。
分解して除去できるように構成した流動床燃焼装置を提
供する。 【解決手段】 流動材０１ａが流動化されている燃焼炉
０１内には燃料貯蔵容器０８から石炭等の燃料が供給さ
れて燃焼される。燃焼炉０１から排出される流動材粒子
及び燃料粒子を捕集する捕集装置０４の後流に、燃焼ガ
ス中に含まれる亜酸化窒素（Ｎ2 Ｏ）を分解する触媒を
担持したＮ2 Ｏ除去装置１１を配設してある。また、Ｎ
2 Ｏ除去装置の入口部に加温用のアフターバーナ１２を
設置してある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭や都市ゴミ、
ＲＤＦ（Refuse Derived Fuel ）、製紙スラッジなどの
廃棄物を硅砂、石灰石あるいは石炭灰などの粒子からな
る流動材の存在のもとに燃焼させる流動床燃焼装置に関
する。
ＲＤＦ（Refuse Derived Fuel ）、製紙スラッジなどの
廃棄物を硅砂、石灰石あるいは石炭灰などの粒子からな
る流動材の存在のもとに燃焼させる流動床燃焼装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の流動床燃焼装置の一例を示
す。図４において、燃焼炉０１内には予め一定の粒度の
流動材が投入されており、下方の送風機０２及び送気ダ
クト０２ａを介して、また好ましくは図示していないが
側部からも、燃焼用空気が送られると炉内の流動材が流
動化を始め、燃焼炉０１内の上昇速度（空塔速度と呼
ぶ）を更に増加させ、粒子の終端速度以上になると流動
材０１ａは空気とともに燃焼炉上部へ吹き上げられ排気
ダクト０３を経て捕集装置０４に流れる。
す。図４において、燃焼炉０１内には予め一定の粒度の
流動材が投入されており、下方の送風機０２及び送気ダ
クト０２ａを介して、また好ましくは図示していないが
側部からも、燃焼用空気が送られると炉内の流動材が流
動化を始め、燃焼炉０１内の上昇速度（空塔速度と呼
ぶ）を更に増加させ、粒子の終端速度以上になると流動
材０１ａは空気とともに燃焼炉上部へ吹き上げられ排気
ダクト０３を経て捕集装置０４に流れる。
【０００３】捕集装置０４で捕集された流動材は捕集装
置０４の下方へ落下し、循環ダクト０５及び熱交換器０
６をへて再度燃焼炉０１内に戻るいわゆる循環流動床形
態となり、燃焼炉０１、排気ダクト０３、捕集装置０４
及び循環ダクト０５内には固気相の移動流れが作られ
る。一方、捕集装置０４で流動材を分離された空気（ガ
ス）は煙道０７をへて図示されていない熱交換器、圧力
調整装置あるいは煙突から大気放出される。
置０４の下方へ落下し、循環ダクト０５及び熱交換器０
６をへて再度燃焼炉０１内に戻るいわゆる循環流動床形
態となり、燃焼炉０１、排気ダクト０３、捕集装置０４
及び循環ダクト０５内には固気相の移動流れが作られ
る。一方、捕集装置０４で流動材を分離された空気（ガ
ス）は煙道０７をへて図示されていない熱交換器、圧力
調整装置あるいは煙突から大気放出される。
【０００４】ここで図示されていない高温燃焼ガス発生
装置からの燃焼ガスを燃焼炉０１内に送気することによ
って流動材０１ａが例えば石炭などの燃料の着火温度に
至ったところで燃料貯蔵容器０８内の燃料を供給装置０
８ａ及び供給管０８ｂを介して燃焼炉０１内に投入す
る。
装置からの燃焼ガスを燃焼炉０１内に送気することによ
って流動材０１ａが例えば石炭などの燃料の着火温度に
至ったところで燃料貯蔵容器０８内の燃料を供給装置０
８ａ及び供給管０８ｂを介して燃焼炉０１内に投入す
る。
【０００５】燃焼炉０１内に投入された燃料は自然発熱
し流動材０１ａの温度は高くなるので上記高温燃焼ガス
発生装置からの燃焼ガスの送気を停止する。熱交換器０
６内には伝熱管０６ａが挿置されており、この伝熱管０
６ａの吸熱量と燃料からの発熱量、すなわち燃料投入量
との相関から流動材０１ａの温度は所定の一定温度とす
ることができる。
し流動材０１ａの温度は高くなるので上記高温燃焼ガス
発生装置からの燃焼ガスの送気を停止する。熱交換器０
６内には伝熱管０６ａが挿置されており、この伝熱管０
６ａの吸熱量と燃料からの発熱量、すなわち燃料投入量
との相関から流動材０１ａの温度は所定の一定温度とす
ることができる。
【０００６】その一定温度としては、流動材の一部に石
灰石を使用することによって、ＣａＣＯ3 →ＣａＯ＋Ｃ
Ｏ2 、ＣａＯ＋ＳＯ2 ＋1/2 Ｏ2 →ＣａＳＯ4 の反応式
から炉内脱硫が図られる適正温度８５０℃前後が採用さ
れる。
灰石を使用することによって、ＣａＣＯ3 →ＣａＯ＋Ｃ
Ｏ2 、ＣａＯ＋ＳＯ2 ＋1/2 Ｏ2 →ＣａＳＯ4 の反応式
から炉内脱硫が図られる適正温度８５０℃前後が採用さ
れる。
【０００７】上記硫酸カルシウム（ＣａＳＯ4 ）の反応
が進むと所期した炉内脱硫反応が得られないので抜き出
し管１０から系外に流動材０１ａの一部を抜き出し、そ
の流動材の不足分は流動材貯蔵容器０９、供給装置０９
ａ及び供給管０９ｂから燃焼炉０１内へ投入する。な
お、この循環流動床形態では燃焼炉０１内が常圧あるい
は加圧下どちらであってもさしつかえない。
が進むと所期した炉内脱硫反応が得られないので抜き出
し管１０から系外に流動材０１ａの一部を抜き出し、そ
の流動材の不足分は流動材貯蔵容器０９、供給装置０９
ａ及び供給管０９ｂから燃焼炉０１内へ投入する。な
お、この循環流動床形態では燃焼炉０１内が常圧あるい
は加圧下どちらであってもさしつかえない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】燃焼用空気中および燃
料中にはＮ（窒素）分が含まれており燃焼反応の過程に
おいて窒素酸化物が発生し、捕集装置等をへて燃焼排ガ
スとともに大気へ放出され公害上の問題が懸念される。
特にＮ2 Ｏ（亜酸化窒素）はオゾン破壊、地球温害の原
因と言われている。
料中にはＮ（窒素）分が含まれており燃焼反応の過程に
おいて窒素酸化物が発生し、捕集装置等をへて燃焼排ガ
スとともに大気へ放出され公害上の問題が懸念される。
特にＮ2 Ｏ（亜酸化窒素）はオゾン破壊、地球温害の原
因と言われている。
【０００９】本発明はこのような従来技術の問題点に対
処するため、大気へ放出される排ガス中のＮ2 Ｏの除
去、低減化を図るため、燃焼によって発生する亜酸化窒
素を効率よく分解して除去できるように構成した流動床
燃焼装置を提供することを課題としている。
処するため、大気へ放出される排ガス中のＮ2 Ｏの除
去、低減化を図るため、燃焼によって発生する亜酸化窒
素を効率よく分解して除去できるように構成した流動床
燃焼装置を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼炉内に流
動材を保有し、酸素含有ガスを底部と好ましくは側部か
らも供給し、前記流動材を流動化するとともに投入され
た燃料を燃焼させ、さらに前記燃焼炉から排出された流
動材粒子及び燃料粒子を捕集し、同燃焼炉内に循環する
ように構成された流動床燃焼装置における前記課題を解
決するため、前記した流動材粒子及び燃料粒子を捕集す
る捕集装置の後流に、燃焼ガス中に含まれる亜酸化窒素
（Ｎ2 Ｏ）を分解する触媒を担持したＮ2 Ｏ除去装置を
配設した構成を採用する。
動材を保有し、酸素含有ガスを底部と好ましくは側部か
らも供給し、前記流動材を流動化するとともに投入され
た燃料を燃焼させ、さらに前記燃焼炉から排出された流
動材粒子及び燃料粒子を捕集し、同燃焼炉内に循環する
ように構成された流動床燃焼装置における前記課題を解
決するため、前記した流動材粒子及び燃料粒子を捕集す
る捕集装置の後流に、燃焼ガス中に含まれる亜酸化窒素
（Ｎ2 Ｏ）を分解する触媒を担持したＮ2 Ｏ除去装置を
配設した構成を採用する。
【００１１】このＮ2 Ｏ除去装置に用いる触媒として
は、アルミナ系酸化物粒子（α・Ａｌ 2 Ｏ3 ，γ・Ａｌ
2 Ｏ3 ）を素材としたハニカム構造の触媒とすることが
できる。また、このＮ2 Ｏ除去装置における排ガス温度
は８００°〜１０００℃、流速は５〜２０ｍ／ｓの範囲
にしてＮ2 Ｏ除去を行わせるのが好ましい。
は、アルミナ系酸化物粒子（α・Ａｌ 2 Ｏ3 ，γ・Ａｌ
2 Ｏ3 ）を素材としたハニカム構造の触媒とすることが
できる。また、このＮ2 Ｏ除去装置における排ガス温度
は８００°〜１０００℃、流速は５〜２０ｍ／ｓの範囲
にしてＮ2 Ｏ除去を行わせるのが好ましい。
【００１２】図２のグラフに見られるように温度８００
°〜１０００℃で高いＮ2 Ｏ分解率が得られる。本発明
による流動床燃焼装置では、Ｎ2 Ｏ除去を効率的に行わ
せるようＮ2 Ｏ除去装置の入口部に加温用のアフターバ
ーナを設置するのが好ましい。
°〜１０００℃で高いＮ2 Ｏ分解率が得られる。本発明
による流動床燃焼装置では、Ｎ2 Ｏ除去を効率的に行わ
せるようＮ2 Ｏ除去装置の入口部に加温用のアフターバ
ーナを設置するのが好ましい。
【００１３】以上のように構成した本発明の流動床燃焼
装置では、そのＮ2 Ｏ除去装置においてＮ2 Ｏは酸化物
上でＮ2 とＯ2 に分解されるが、この反応過程は次のと
うりと言われている。
装置では、そのＮ2 Ｏ除去装置においてＮ2 Ｏは酸化物
上でＮ2 とＯ2 に分解されるが、この反応過程は次のと
うりと言われている。
【００１４】
【化１】
【００１５】触媒反応は、Ｎ2 Ｏと触媒との反応面積に
比例するが、流路抵抗が少なく、表面積が大きなハニカ
ム構造を採用し、図３に示すように、触媒粒子重量当り
のＮ 2 Ｏガス量比（ＳＶ値）を最適の１５０００Ｎｍ3
／ｈ・ｇ以下とするのが好ましい。
比例するが、流路抵抗が少なく、表面積が大きなハニカ
ム構造を採用し、図３に示すように、触媒粒子重量当り
のＮ 2 Ｏガス量比（ＳＶ値）を最適の１５０００Ｎｍ3
／ｈ・ｇ以下とするのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明による流動床燃焼装
置について図１に示した実施の形態に基づいて具体的に
説明する。なお、以下の実施の形態において、図４に示
した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にする
ため同じ符号を付してある。
置について図１に示した実施の形態に基づいて具体的に
説明する。なお、以下の実施の形態において、図４に示
した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にする
ため同じ符号を付してある。
【００１７】図１において煙道０７部にアルミナ系酸化
物粒子を素材としたハニカム構造の触媒が挿設されたＮ
2 Ｏ除去装置１１及びその入口部には燃焼用空気及び燃
料を投入するアフターバーナ１２が設置されている。そ
の他の構成は図４の装置と実質同じである。
物粒子を素材としたハニカム構造の触媒が挿設されたＮ
2 Ｏ除去装置１１及びその入口部には燃焼用空気及び燃
料を投入するアフターバーナ１２が設置されている。そ
の他の構成は図４の装置と実質同じである。
【００１８】捕集装置０４によって流動材０１ａが分離
された燃焼排ガスはＮ2 Ｏ除去装置１１へ導びかれる
が、入口でアフターバーナ１２から投入される顕熱で排
ガス温度はＮ2 Ｏ分解に最適な温度に調整される。Ｎ2
Ｏ除去装置１１内で燃焼排ガス中に含まれているＮ2 Ｏ
はＮ2 とＯ2 に分解され、排ガスとともに図示されてい
ない熱交換器、圧力調整装置及び煙突をへて大気へ放出
される。
された燃焼排ガスはＮ2 Ｏ除去装置１１へ導びかれる
が、入口でアフターバーナ１２から投入される顕熱で排
ガス温度はＮ2 Ｏ分解に最適な温度に調整される。Ｎ2
Ｏ除去装置１１内で燃焼排ガス中に含まれているＮ2 Ｏ
はＮ2 とＯ2 に分解され、排ガスとともに図示されてい
ない熱交換器、圧力調整装置及び煙突をへて大気へ放出
される。
【００１９】以上、本発明を図示した実施形態に基づい
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
【００２０】例えば、上記実施形態では採用していない
が、Ｎ2 Ｏ除去装置出口のＮ2 Ｏ量、温度を検出して排
ガス温度、流速を所定の値に保つよう制御するようにす
るのも望ましい実施形態である。
が、Ｎ2 Ｏ除去装置出口のＮ2 Ｏ量、温度を検出して排
ガス温度、流速を所定の値に保つよう制御するようにす
るのも望ましい実施形態である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による流動
床燃焼装置においては、燃焼炉から排出された流動材粒
子と燃料粒子を捕集するために設けられている捕集装置
の後流の煙道部に例えばアルミナ系酸化物粒子を素材と
したハニカム構造の触媒を用いたＮ2 Ｏ除去装置が設け
られており、この部分の排ガス温度は放熱以外吸熱され
ることがないので炉内脱硫に適した８５０℃前後の所定
燃焼温度とほぼ同程であり、Ｎ2 Ｏの分解反応として適
正な温度である。
床燃焼装置においては、燃焼炉から排出された流動材粒
子と燃料粒子を捕集するために設けられている捕集装置
の後流の煙道部に例えばアルミナ系酸化物粒子を素材と
したハニカム構造の触媒を用いたＮ2 Ｏ除去装置が設け
られており、この部分の排ガス温度は放熱以外吸熱され
ることがないので炉内脱硫に適した８５０℃前後の所定
燃焼温度とほぼ同程であり、Ｎ2 Ｏの分解反応として適
正な温度である。
【００２２】また、Ｎ2 Ｏ除去装置でのＮ2 Ｏ分解反応
を効果的に行わせるようにＮ2 Ｏ除去装置の入口部にア
フターバーナを設置することによって排ガス温度を最も
適正な温度に調整することができ、高効率な分解反応を
得ることができる。また、ハニカム構造の触媒を使え
ば、排ガスと触媒との接触面積を大きくし、かつ、流路
抵抗を少なくしてコンパクト化が図られる。
を効果的に行わせるようにＮ2 Ｏ除去装置の入口部にア
フターバーナを設置することによって排ガス温度を最も
適正な温度に調整することができ、高効率な分解反応を
得ることができる。また、ハニカム構造の触媒を使え
ば、排ガスと触媒との接触面積を大きくし、かつ、流路
抵抗を少なくしてコンパクト化が図られる。
【図１】本発明の実施の一形態に係る流動床燃焼装置の
系統図。
系統図。
【図２】本発明の流動床燃焼装置に採用するＮ2 Ｏ除去
装置における触媒反応の適正温度確認実験結果の一例を
示すグラフ。
装置における触媒反応の適正温度確認実験結果の一例を
示すグラフ。
【図３】本発明の流動床燃焼装置に採用するＮ2 Ｏ除去
装置における触媒反応の適正なガス流量についての実験
結果の一例を示すグラフ。
装置における触媒反応の適正なガス流量についての実験
結果の一例を示すグラフ。
【図４】従来の流動床燃焼装置の例を示す系統図。
０１ 燃焼炉 ０１ａ 流動材 ０２ 送風機 ０２ａ 送気ダクト ０３ 排気ダクト ０４ 捕集装置 ０５ 循環ダクト ０６ 熱交換器 ０６ａ 供給管 ０７ 煙道 ０８ 燃料貯蔵容器 ０８ａ 供給装置 ０８ｂ 供給管 ０９ 流動材貯蔵容器 ０９ａ 供給装置 ０９ｂ 供給管 １０ 抜出し管 １１ Ｎ2 Ｏ除去装置 １２ アフターバーナ
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼炉内に流動材を保有し、酸素含有ガ
スを底部と好ましくは側部からも供給し、前記流動材を
流動化するとともに投入された燃料を燃焼させ、さらに
前記燃焼炉から排出された流動材粒子及び燃料粒子を捕
集し、同燃焼炉内に循環するように構成された流動床燃
焼装置において、前記流動材粒子及び燃料粒子を捕集す
る捕集装置の後流に、燃焼ガス中に含まれる亜酸化窒素
（Ｎ2Ｏ）を分解する触媒を担持したＮ2 Ｏ除去装置を
配設したことを特徴とする流動床燃焼装置。 - 【請求項２】 前記Ｎ2 Ｏ除去装置の入口部に加温用の
アフターバーナを設置してなる請求項１記載の流動床燃
焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29821095A JPH09137929A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 流動床燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29821095A JPH09137929A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 流動床燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09137929A true JPH09137929A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17856648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29821095A Pending JPH09137929A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 流動床燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09137929A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018200150A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 有機性廃棄物の燃焼炉及び該燃焼炉を用いた有機性廃棄物の処理システム |
-
1995
- 1995-11-16 JP JP29821095A patent/JPH09137929A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018200150A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 有機性廃棄物の燃焼炉及び該燃焼炉を用いた有機性廃棄物の処理システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020917 |