JPH10128160A - 流動層燃焼装置のサイクロン装置 - Google Patents
流動層燃焼装置のサイクロン装置Info
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- JPH10128160A JPH10128160A JP8290522A JP29052296A JPH10128160A JP H10128160 A JPH10128160 A JP H10128160A JP 8290522 A JP8290522 A JP 8290522A JP 29052296 A JP29052296 A JP 29052296A JP H10128160 A JPH10128160 A JP H10128160A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 都市ごみや産業廃棄物等の塩素を含有する物
質を燃料とした場合に生ずる循環流動層燃焼装置のサイ
クロン装置に於ける腐蝕を防止して、サイクロン装置の
耐用年数の大幅な延伸を図る。 【構成】 循環流動層燃焼炉からの燃焼ガスと流動媒体
の混合流体を受け入れ、燃焼ガスと流動媒体に分離する
循環流動層燃焼装置のサイクロン装置に於いて、サイク
ロン装置をサイクロン胴と排気胴を備えた接線形サイク
ロン装置若しくはボリュート形サイクロン装置とすると
共に、サイクロン胴を強制冷却構造若しくは耐火壁構造
に、また排気胴を強制冷却構造とする。
質を燃料とした場合に生ずる循環流動層燃焼装置のサイ
クロン装置に於ける腐蝕を防止して、サイクロン装置の
耐用年数の大幅な延伸を図る。 【構成】 循環流動層燃焼炉からの燃焼ガスと流動媒体
の混合流体を受け入れ、燃焼ガスと流動媒体に分離する
循環流動層燃焼装置のサイクロン装置に於いて、サイク
ロン装置をサイクロン胴と排気胴を備えた接線形サイク
ロン装置若しくはボリュート形サイクロン装置とすると
共に、サイクロン胴を強制冷却構造若しくは耐火壁構造
に、また排気胴を強制冷却構造とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として下水汚泥、
都市ごみ、産業廃棄物等を燃料とする流動層燃焼装置に
於いて使用されるものであり、循環流動層燃焼炉に付設
するサイクロン装置の構造に改良を加えることにより、
高温燃焼ガスによる腐蝕の発生を防止できるようにした
循環流動層燃焼装置のサイクロン装置に関するものであ
る。
都市ごみ、産業廃棄物等を燃料とする流動層燃焼装置に
於いて使用されるものであり、循環流動層燃焼炉に付設
するサイクロン装置の構造に改良を加えることにより、
高温燃焼ガスによる腐蝕の発生を防止できるようにした
循環流動層燃焼装置のサイクロン装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】流動層燃焼装置は石炭、木屑、木屑以外
のバイオマス、下水汚泥、都市ごみ、産業廃棄物、ＲＤ
Ｆ等の幅広い燃料を効率よく燃焼させることができ、従
前から広く実用に供されている。その中でも、流動層炉
の上部まで吹き上げられた流動媒体（砂）をサイクロン
装置内へ導入し、ここで補集された流動媒体を流動層炉
の炉底部へ戻すようにした所謂循環流動層燃焼装置は、
近年著しく技術開発が進められて実用数も大幅に増加し
ている（実開平４−１２２９２７号等）。
のバイオマス、下水汚泥、都市ごみ、産業廃棄物、ＲＤ
Ｆ等の幅広い燃料を効率よく燃焼させることができ、従
前から広く実用に供されている。その中でも、流動層炉
の上部まで吹き上げられた流動媒体（砂）をサイクロン
装置内へ導入し、ここで補集された流動媒体を流動層炉
の炉底部へ戻すようにした所謂循環流動層燃焼装置は、
近年著しく技術開発が進められて実用数も大幅に増加し
ている（実開平４−１２２９２７号等）。
【０００３】何故なら、循環流動層炉燃焼装置では炉内
を上昇する燃焼ガスと流動媒体（砂）との流速差が相当
に大きいため、炉内の全域で燃料と流動媒体との混合攪
拌が旺盛に行なわれ、燃焼反応が極めて急速に進行す
る。その結果、比較的低い空気過剰率でもって燃料Ａを
ほぼ完全に燃焼させることが可能となり、未燃焼損失が
減少してボイラ効率を高めることが可能になると共に、
低空気過剰率下に於ける二段燃焼の採用等により低ＮＯ
ｘ燃焼が達成できるからである。
を上昇する燃焼ガスと流動媒体（砂）との流速差が相当
に大きいため、炉内の全域で燃料と流動媒体との混合攪
拌が旺盛に行なわれ、燃焼反応が極めて急速に進行す
る。その結果、比較的低い空気過剰率でもって燃料Ａを
ほぼ完全に燃焼させることが可能となり、未燃焼損失が
減少してボイラ効率を高めることが可能になると共に、
低空気過剰率下に於ける二段燃焼の採用等により低ＮＯ
ｘ燃焼が達成できるからである。
【０００４】図８は従前のこの種循環流動層燃焼装置の
一例を示すものであり、図に於いて２０は燃料サイロ、
２１は燃料フィーダ、２２は流動媒体（砂）用タンク、
２３は石灰石タンク、２４は循環流動層炉、２５は燃料
供給口、２６は一次空気供給口、２７は二次空気供給
口、２８は流動媒体導出口、２９は流動媒体戻し口、３
０は起動用バーナ、３１は灰取出し口、３２はサイクロ
ン装置、３３は蒸気ヘッダー、３４は節炭器、３５は蒸
気加熱器、３６は押込送風機、３７はボイラ給水ポン
プ、３８は蒸気タービン発電装置、３９は廃ガス処理装
置、４０は誘引通風機、４１は煙突、４２は灰サイロ、
４３は排ガス再循環ファン、４４は消石灰タンク、Ａは
燃料、Ｂは流動媒体、Ｃは一次燃焼空気、Ｄは二次燃焼
空気、Ｅは灰、Ｆは燃焼ガスである。
一例を示すものであり、図に於いて２０は燃料サイロ、
２１は燃料フィーダ、２２は流動媒体（砂）用タンク、
２３は石灰石タンク、２４は循環流動層炉、２５は燃料
供給口、２６は一次空気供給口、２７は二次空気供給
口、２８は流動媒体導出口、２９は流動媒体戻し口、３
０は起動用バーナ、３１は灰取出し口、３２はサイクロ
ン装置、３３は蒸気ヘッダー、３４は節炭器、３５は蒸
気加熱器、３６は押込送風機、３７はボイラ給水ポン
プ、３８は蒸気タービン発電装置、３９は廃ガス処理装
置、４０は誘引通風機、４１は煙突、４２は灰サイロ、
４３は排ガス再循環ファン、４４は消石灰タンク、Ａは
燃料、Ｂは流動媒体、Ｃは一次燃焼空気、Ｄは二次燃焼
空気、Ｅは灰、Ｆは燃焼ガスである。
【０００５】燃料Ａは、燃料サイロ２０から燃料フィー
ダ２１により燃料供給口２５を通して循環流動層炉２４
の炉底部へ供給される。一次燃焼空気Ｃは一次空気供給
口２６を通して炉底部に設けた一次空気供給ノズル（図
示省略）から炉底部へ供給され、また二次燃焼空気Ｄは
炉２４の中間部下方の炉壁に設けた二次空気供給ノズル
（図示省略）から、炉内へ供給される。
ダ２１により燃料供給口２５を通して循環流動層炉２４
の炉底部へ供給される。一次燃焼空気Ｃは一次空気供給
口２６を通して炉底部に設けた一次空気供給ノズル（図
示省略）から炉底部へ供給され、また二次燃焼空気Ｄは
炉２４の中間部下方の炉壁に設けた二次空気供給ノズル
（図示省略）から、炉内へ供給される。
【０００６】流動層炉２４内では、炉底より供給された
一次燃焼空気Ｃにより所謂濃厚層が形成され、燃料Ａは
一次燃焼空気Ｃと二次燃焼空気Ｄの供給により激しく燃
焼する。循環流動層炉２４内の燃焼ガスＦ及び舞い上っ
た流動媒体Ｂ等は、炉内を攪拌されつつ上昇し、その間
に随伴する未燃焼物は完全に燃焼される。また、燃焼ガ
スＦと舞い上った流動媒体Ｂ等は流動媒体導出口２８か
らサイクロン装置３２内へ導出され、ここで燃焼ガスＦ
等と流動媒体Ｂとに分離され、補集された流動媒体Ｂは
流動媒体戻し口２９から流動層炉２４の底部へ戻され
る。
一次燃焼空気Ｃにより所謂濃厚層が形成され、燃料Ａは
一次燃焼空気Ｃと二次燃焼空気Ｄの供給により激しく燃
焼する。循環流動層炉２４内の燃焼ガスＦ及び舞い上っ
た流動媒体Ｂ等は、炉内を攪拌されつつ上昇し、その間
に随伴する未燃焼物は完全に燃焼される。また、燃焼ガ
スＦと舞い上った流動媒体Ｂ等は流動媒体導出口２８か
らサイクロン装置３２内へ導出され、ここで燃焼ガスＦ
等と流動媒体Ｂとに分離され、補集された流動媒体Ｂは
流動媒体戻し口２９から流動層炉２４の底部へ戻され
る。
【０００７】前記循環流動層炉２４、サイクロン装置３
２のサイクロン胴及び煙道等にはボイラ装置を構成する
水管群が設けられており、燃焼ガスＦの熱吸収が行なわ
れる。蒸気ドラム３３から取り出された蒸気は、蒸気過
熱器３５を通して蒸気タービン発電装置３８へ供給され
る。また、節炭器３４等で廃熱を回収された燃焼ガスＦ
は、廃ガス処理装置３９を通して誘引通風機４０により
引き出され、煙突４１より大気中へ放出される。更に、
濃厚層内に形成された燃焼残渣（灰Ｅ）は、炉底部に形
成された灰取出し口３１から取り出され、分離装置（図
示省略）によって流動媒体Ｂから順次分離されたあと、
灰サイロ４２へ搬出される。
２のサイクロン胴及び煙道等にはボイラ装置を構成する
水管群が設けられており、燃焼ガスＦの熱吸収が行なわ
れる。蒸気ドラム３３から取り出された蒸気は、蒸気過
熱器３５を通して蒸気タービン発電装置３８へ供給され
る。また、節炭器３４等で廃熱を回収された燃焼ガスＦ
は、廃ガス処理装置３９を通して誘引通風機４０により
引き出され、煙突４１より大気中へ放出される。更に、
濃厚層内に形成された燃焼残渣（灰Ｅ）は、炉底部に形
成された灰取出し口３１から取り出され、分離装置（図
示省略）によって流動媒体Ｂから順次分離されたあと、
灰サイロ４２へ搬出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】而して、循環流動層燃
焼装置に於いては、従前からサイクロン装置３２として
公知の接線形サイクロン装置やボリュート形サイクロン
装置が多く使用されている。例えば、接線形サイクロン
装置３２は、通常図９及び図１０に示す如く円筒部３２
ａと円錐部３２ｂから成るサイクロン胴３２ｃ内へ同芯
状に排気胴（排気筒）３２ｄを配設することにより構成
されており、前者のサイクロン胴３２ｃは通常水冷構造
若しくは耐火材によって覆った耐火構造に形成されてお
り、また後者の排気胴３２ｄは耐熱・耐蝕性の特殊鋼を
用いて形成されている。
焼装置に於いては、従前からサイクロン装置３２として
公知の接線形サイクロン装置やボリュート形サイクロン
装置が多く使用されている。例えば、接線形サイクロン
装置３２は、通常図９及び図１０に示す如く円筒部３２
ａと円錐部３２ｂから成るサイクロン胴３２ｃ内へ同芯
状に排気胴（排気筒）３２ｄを配設することにより構成
されており、前者のサイクロン胴３２ｃは通常水冷構造
若しくは耐火材によって覆った耐火構造に形成されてお
り、また後者の排気胴３２ｄは耐熱・耐蝕性の特殊鋼を
用いて形成されている。
【０００９】ところで、循環流動層炉２４へ供給する燃
料Ａが石炭や木屑、もみがら等の燃焼時に塩素ガスを殆
んど発生しない物質の場合には、サイクロン装置３２へ
流入する燃焼ガスＦの温度が８００°〜９００℃の高温
であっても、サイクロン装置３２内に腐蝕が生ずること
は全くない。しかし、燃料Ａが都市ごみや産業廃棄物の
場合には、内部に含まれる有機塩素化合物（例えば塩化
ビニール等）の燃焼によってＨＣｌガスが発生し、燃焼
ガスＦ内のＨＣｌ濃度は通常３００〜２０００ｐｐｍに
達することが知られている。また、プラスチック類を分
別収集してその混入率をほぼ零とした場合であっても、
厨芥内には無機塩素化合物（例えばＮａＣｌ等）が存在
するため、燃焼ガスＦ内のＨＣｌ濃度は１１０〜１７０
ｐｐｍ位いになることが知られている。
料Ａが石炭や木屑、もみがら等の燃焼時に塩素ガスを殆
んど発生しない物質の場合には、サイクロン装置３２へ
流入する燃焼ガスＦの温度が８００°〜９００℃の高温
であっても、サイクロン装置３２内に腐蝕が生ずること
は全くない。しかし、燃料Ａが都市ごみや産業廃棄物の
場合には、内部に含まれる有機塩素化合物（例えば塩化
ビニール等）の燃焼によってＨＣｌガスが発生し、燃焼
ガスＦ内のＨＣｌ濃度は通常３００〜２０００ｐｐｍに
達することが知られている。また、プラスチック類を分
別収集してその混入率をほぼ零とした場合であっても、
厨芥内には無機塩素化合物（例えばＮａＣｌ等）が存在
するため、燃焼ガスＦ内のＨＣｌ濃度は１１０〜１７０
ｐｐｍ位いになることが知られている。
【００１０】一方、燃焼ガスＦ内にＨＣｌガスが含まれ
ている場合には、図１１からも明らかなように、鉄に対
する所謂高温腐蝕の問題が起生する。即ち、温度が３２
０℃以上の高温域に於いては、ＨＣｌガスを含有する燃
焼ガスＦは鉄に対して激しい腐蝕性を示し、また、１５
０℃近傍に於いては所謂露点腐蝕が発生することにな
り、これによってサイクロン装置３２の鋼製部分が激し
く腐蝕されることになる。具体的には、水冷構造や耐火
材で覆った構造のサイクロン胴３２ｃの方にはあまり腐
蝕が生じないが、耐熱・耐蝕性の特殊鋼からなる排気胴
３２ｄの方には大きな腐蝕が生ずることになり、サイク
ロン装置３２の耐用年数が大幅に短縮されることにな
る。
ている場合には、図１１からも明らかなように、鉄に対
する所謂高温腐蝕の問題が起生する。即ち、温度が３２
０℃以上の高温域に於いては、ＨＣｌガスを含有する燃
焼ガスＦは鉄に対して激しい腐蝕性を示し、また、１５
０℃近傍に於いては所謂露点腐蝕が発生することにな
り、これによってサイクロン装置３２の鋼製部分が激し
く腐蝕されることになる。具体的には、水冷構造や耐火
材で覆った構造のサイクロン胴３２ｃの方にはあまり腐
蝕が生じないが、耐熱・耐蝕性の特殊鋼からなる排気胴
３２ｄの方には大きな腐蝕が生ずることになり、サイク
ロン装置３２の耐用年数が大幅に短縮されることにな
る。
【００１１】本発明は従前の循環流動層燃焼装置のサイ
クロン装置に於ける上述の如き問題、即ち燃料が都市ご
みや産業廃棄物等の場合にはサイクロン装置の排気胴に
激しい腐蝕が発生し、サイクロン装置の耐用年数が大幅
に短かくなると云う問題を解決せんとするものであり、
サイクロン装置の排気胴に発生する高温腐蝕を有効に防
止して、その耐用年数の延伸及び熱回収率の向上等を可
能にしたサイクロン装置を提供するものである。
クロン装置に於ける上述の如き問題、即ち燃料が都市ご
みや産業廃棄物等の場合にはサイクロン装置の排気胴に
激しい腐蝕が発生し、サイクロン装置の耐用年数が大幅
に短かくなると云う問題を解決せんとするものであり、
サイクロン装置の排気胴に発生する高温腐蝕を有効に防
止して、その耐用年数の延伸及び熱回収率の向上等を可
能にしたサイクロン装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、循環流動層燃焼炉からの燃焼ガスと流動媒体の混合
流体を受け入れ、燃焼ガスと流動媒体に分離する循環流
動層燃焼装置のサイクロン装置に於いて、サイクロン装
置をサイクロン胴と排気胴を備えた接線形サイクロン装
置若しくはボリュート形サイクロン装置とすると共に、
サイクロン胴を強制冷却構造若しくは耐火壁構造に、ま
た排気胴を強制冷却構造としたことを発明の基本構成と
するものである。
は、循環流動層燃焼炉からの燃焼ガスと流動媒体の混合
流体を受け入れ、燃焼ガスと流動媒体に分離する循環流
動層燃焼装置のサイクロン装置に於いて、サイクロン装
置をサイクロン胴と排気胴を備えた接線形サイクロン装
置若しくはボリュート形サイクロン装置とすると共に、
サイクロン胴を強制冷却構造若しくは耐火壁構造に、ま
た排気胴を強制冷却構造としたことを発明の基本構成と
するものである。
【００１３】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
の発明に於いて排気胴を、鋼製パイプをコイル状に巻回
し且つ巻回した各鋼製パイプコイルを相互に密接せしめ
て筒状に形成すると共に、鋼製パイプの内部へ冷却水又
は冷却空気を流通させる構成の排気胴としたことを発明
の基本構成とするものである。
の発明に於いて排気胴を、鋼製パイプをコイル状に巻回
し且つ巻回した各鋼製パイプコイルを相互に密接せしめ
て筒状に形成すると共に、鋼製パイプの内部へ冷却水又
は冷却空気を流通させる構成の排気胴としたことを発明
の基本構成とするものである。
【００１４】請求項３の発明は、請求項１の発明に於い
て排気胴を、冷却用ヒレ付き鋼製パイプをコイル状に巻
回し、且つ巻回した冷却用ヒレ付き鋼製パイプを相互に
密接又は相互に密接固着せしめて筒状に形成すると共
に、鋼製パイプの内部へ冷却水又は冷却空気を流通させ
る構成の排気胴としたことを発明の基本構成とするもの
である。
て排気胴を、冷却用ヒレ付き鋼製パイプをコイル状に巻
回し、且つ巻回した冷却用ヒレ付き鋼製パイプを相互に
密接又は相互に密接固着せしめて筒状に形成すると共
に、鋼製パイプの内部へ冷却水又は冷却空気を流通させ
る構成の排気胴としたことを発明の基本構成とするもの
である。
【００１５】請求項４の発明は、請求項１の発明に於い
て排気胴を、ジグザグ状に並列に折り曲げした鋼製パイ
プから成る平板状体をリング状に彎曲せしめて筒状体と
すると共に、筒状体を形成する並列状の鋼製パイプ相互
の間に冷却用ヒレを固着し、前記鋼製パイプの内部へ冷
却水又は冷却空気を流通させる構成の排気胴としたこと
を発明の基本構成とするものである。
て排気胴を、ジグザグ状に並列に折り曲げした鋼製パイ
プから成る平板状体をリング状に彎曲せしめて筒状体と
すると共に、筒状体を形成する並列状の鋼製パイプ相互
の間に冷却用ヒレを固着し、前記鋼製パイプの内部へ冷
却水又は冷却空気を流通させる構成の排気胴としたこと
を発明の基本構成とするものである。
【００１６】請求項５の発明は、請求項１の発明に於い
て排気胴を、上・下ヘッダーの間に冷却用ヒレ付き鋼製
パイプを相互に密接又は相互に密接固着せしめて竪向き
に配列固着することにより筒状体を形成すると共に、各
鋼製パイプの内部へ冷却水又は冷却空気を流通させる構
成の排気胴としたことを発明の基本構成とするものであ
る。
て排気胴を、上・下ヘッダーの間に冷却用ヒレ付き鋼製
パイプを相互に密接又は相互に密接固着せしめて竪向き
に配列固着することにより筒状体を形成すると共に、各
鋼製パイプの内部へ冷却水又は冷却空気を流通させる構
成の排気胴としたことを発明の基本構成とするものであ
る。
【００１７】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５
の発明において排気胴を、強制循環ポンプによりボイラ
ドラム内の水を流通させることにより約１５０℃〜３０
０℃の温度に保持する構成の排気胴としたことを、発明
の基本構成とするものである。
の発明において排気胴を、強制循環ポンプによりボイラ
ドラム内の水を流通させることにより約１５０℃〜３０
０℃の温度に保持する構成の排気胴としたことを、発明
の基本構成とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図７に基づいて本
発明の実施態様を説明する。図１は本発明に係るサイク
ロン装置１の横断面概要図であり、図２はその縦断面概
要図、図３は排気胴の正面図である。図１及び図３に於
いて１は接線形サイクロン装置、２はサイクロン胴（外
筒）、３は排気胴（内筒）、４は吸気口、５は排気口で
あり、サイクロン装置１そのものは所謂接線形サイクロ
ンとして公知のものである。尚、本実施態様では、サイ
クロン装置１として接線形サイクロン装置を挙げて説明
を行なっているが、ボリュート形サイクロン装置であっ
ても本発明の作用効果が同じであることは勿論である。
発明の実施態様を説明する。図１は本発明に係るサイク
ロン装置１の横断面概要図であり、図２はその縦断面概
要図、図３は排気胴の正面図である。図１及び図３に於
いて１は接線形サイクロン装置、２はサイクロン胴（外
筒）、３は排気胴（内筒）、４は吸気口、５は排気口で
あり、サイクロン装置１そのものは所謂接線形サイクロ
ンとして公知のものである。尚、本実施態様では、サイ
クロン装置１として接線形サイクロン装置を挙げて説明
を行なっているが、ボリュート形サイクロン装置であっ
ても本発明の作用効果が同じであることは勿論である。
【００１９】前記サイクロン胴（外筒）２は、円筒部２
ａと円錐部２ｂと吸気部２ｃとからその主要部が構成さ
れており、円筒部２ａや円錐部２ｂ等はヒレ付き水管６
を用いて水冷壁構造に形成されていて、冷却水を通すこ
とにより強制冷却されている。尚、本実施態様ではサイ
クロン胴２を水冷壁構造としているが、サイクロン胴２
そのものを耐火材製としたり、或いは鋼製の胴部の内周
面に耐火材を内張りした構造のサイクロン胴２とするこ
とも可能である。また、本実施態様では強制冷却壁の冷
媒を冷却水としているが、水に代えて冷却空気を流すよ
うにしてもよい。
ａと円錐部２ｂと吸気部２ｃとからその主要部が構成さ
れており、円筒部２ａや円錐部２ｂ等はヒレ付き水管６
を用いて水冷壁構造に形成されていて、冷却水を通すこ
とにより強制冷却されている。尚、本実施態様ではサイ
クロン胴２を水冷壁構造としているが、サイクロン胴２
そのものを耐火材製としたり、或いは鋼製の胴部の内周
面に耐火材を内張りした構造のサイクロン胴２とするこ
とも可能である。また、本実施態様では強制冷却壁の冷
媒を冷却水としているが、水に代えて冷却空気を流すよ
うにしてもよい。
【００２０】前記排気胴（内筒）３は、サイクロン胴２
の円筒部２ａの内部上方にこれと同芯状に配設されてお
り、炭素鋼若しくはＮｉとＣｒを含む耐熱・耐蝕性特殊
鋼から成るパイプ３ａをコイル状に巻回し、巻回した各
パイプ３ａを相互に密接せしめて円筒状（若しくは円錐
台状）の形態に仕上げたものである。
の円筒部２ａの内部上方にこれと同芯状に配設されてお
り、炭素鋼若しくはＮｉとＣｒを含む耐熱・耐蝕性特殊
鋼から成るパイプ３ａをコイル状に巻回し、巻回した各
パイプ３ａを相互に密接せしめて円筒状（若しくは円錐
台状）の形態に仕上げたものである。
【００２１】上記図３の実施態様では炭素鋼若しくは特
殊鋼製パイプ３ａをコイル状に巻装することにより排気
胴（内筒）３を形成しているが、図４に示す如くサイク
ロン胴（外筒）２と同様に冷却用ヒレ３ｂ付きパイプ３
ａから成る水冷壁構造の排気胴（内筒）３とすることも
可能である。即ち、パイプ３ａの片側に平板状の冷却用
ヒレ３ｂを固着したヒレ付きパイプをコイル状に巻回
し、パイプ３ａの他側と冷却用ヒレ３ｂの端面とを密接
又は密接せしめて溶接固着することにより、円筒状の排
気筒（内筒）３が形成されている。尚、図４ではパイプ
３ａの片側に冷却用ヒレ３ｂを固着したヒレ付きパイプ
を用いているが、パイプ３ａの両側に冷却用ヒレ３ｂを
固着したヒレ付きパイプをコイル状に巻回するようにし
てもよく、この場合には隣接するヒレ３ｂの端面同士を
密接又は密接せしめて溶接することになる。
殊鋼製パイプ３ａをコイル状に巻装することにより排気
胴（内筒）３を形成しているが、図４に示す如くサイク
ロン胴（外筒）２と同様に冷却用ヒレ３ｂ付きパイプ３
ａから成る水冷壁構造の排気胴（内筒）３とすることも
可能である。即ち、パイプ３ａの片側に平板状の冷却用
ヒレ３ｂを固着したヒレ付きパイプをコイル状に巻回
し、パイプ３ａの他側と冷却用ヒレ３ｂの端面とを密接
又は密接せしめて溶接固着することにより、円筒状の排
気筒（内筒）３が形成されている。尚、図４ではパイプ
３ａの片側に冷却用ヒレ３ｂを固着したヒレ付きパイプ
を用いているが、パイプ３ａの両側に冷却用ヒレ３ｂを
固着したヒレ付きパイプをコイル状に巻回するようにし
てもよく、この場合には隣接するヒレ３ｂの端面同士を
密接又は密接せしめて溶接することになる。
【００２２】また、前記図３及び図４の実施態様では、
炭素鋼若しくは特殊鋼製パイプ３ａから成る排気胴３の
内・外周面へ燃焼ガスＦを直接に接触させる構成として
いるが、排気胴３の外表面を耐火材で被覆する構成とし
てもよい。
炭素鋼若しくは特殊鋼製パイプ３ａから成る排気胴３の
内・外周面へ燃焼ガスＦを直接に接触させる構成として
いるが、排気胴３の外表面を耐火材で被覆する構成とし
てもよい。
【００２３】図５は本発明で使用する排気筒（内筒）３
の第３実施態様を示すものであり、炭素鋼若しくは特殊
鋼製パイプ３ａをジグザグ状に折り曲げして並列状のパ
イプ３ａから成る矩形状の平板体を形成し、その後これ
を彎曲せしめて筒状にしたあと、隣接するパイプ３ａの
間へ冷却用ヒレ３ｂを構成する細幅の板状体を挿入して
その両端部をパイプ３ａへ溶接固着することにより、円
筒状の排気筒３としたものである。
の第３実施態様を示すものであり、炭素鋼若しくは特殊
鋼製パイプ３ａをジグザグ状に折り曲げして並列状のパ
イプ３ａから成る矩形状の平板体を形成し、その後これ
を彎曲せしめて筒状にしたあと、隣接するパイプ３ａの
間へ冷却用ヒレ３ｂを構成する細幅の板状体を挿入して
その両端部をパイプ３ａへ溶接固着することにより、円
筒状の排気筒３としたものである。
【００２４】図６は排気筒（内筒）３の第４実施態様を
示すものであり、上・下の太径パイプより成るリング状
のヘッダー３ｃ・３ｄの間へ、炭素鋼若しくは特殊鋼製
パイプ３ａを所定の間隙を置いて溶接固着して上・下ヘ
ッダー３ｃ・３ｄ間を連通すると共に、隣接するパイプ
３ａの間へ冷却用ヒレ３ｂを構成する板状体を挿入して
その両端部をパイプ３ａへ溶接固着することにより、円
筒状の排気筒３としたものである。
示すものであり、上・下の太径パイプより成るリング状
のヘッダー３ｃ・３ｄの間へ、炭素鋼若しくは特殊鋼製
パイプ３ａを所定の間隙を置いて溶接固着して上・下ヘ
ッダー３ｃ・３ｄ間を連通すると共に、隣接するパイプ
３ａの間へ冷却用ヒレ３ｂを構成する板状体を挿入して
その両端部をパイプ３ａへ溶接固着することにより、円
筒状の排気筒３としたものである。
【００２５】前記排気胴（内筒）３を形成する炭素鋼若
しくは特殊鋼製パイプ３ａ内へは、図７に示す如く強制
循環ポンプ７により冷却水Ｗが流通される。本実施態様
に於いては、流動層燃焼装置に付設した廃熱ボイラ（図
示省略）の蒸気ドラム８から冷却水管９（或いはボイラ
ドラム８からの降水管から分岐せしめた冷却水管９）を
通して強制循環ポンプ７により、排気胴３を形成する炭
素鋼若しくは特殊鋼製パイプ３ａの入口側へ冷却水Ｗが
圧送されており、これによって、炭素鋼若しくは特殊鋼
製パイプ３ａ内で冷却水Ｗが蒸発することがあっても、
排気胴３の温度は常時約１５０℃〜３００℃に保持され
るようになっている。その結果、サイクロン胴２内へＨ
Ｃｌガスを含んだ８００°〜９００℃の高温燃焼ガスＦ
が流入し、その内部で燃焼ガスＦ内の未燃物が燃焼をし
ても、排気胴３は燃焼ガスＦによる腐蝕温度領域外の温
度下にあるため、腐蝕されなくなる。
しくは特殊鋼製パイプ３ａ内へは、図７に示す如く強制
循環ポンプ７により冷却水Ｗが流通される。本実施態様
に於いては、流動層燃焼装置に付設した廃熱ボイラ（図
示省略）の蒸気ドラム８から冷却水管９（或いはボイラ
ドラム８からの降水管から分岐せしめた冷却水管９）を
通して強制循環ポンプ７により、排気胴３を形成する炭
素鋼若しくは特殊鋼製パイプ３ａの入口側へ冷却水Ｗが
圧送されており、これによって、炭素鋼若しくは特殊鋼
製パイプ３ａ内で冷却水Ｗが蒸発することがあっても、
排気胴３の温度は常時約１５０℃〜３００℃に保持され
るようになっている。その結果、サイクロン胴２内へＨ
Ｃｌガスを含んだ８００°〜９００℃の高温燃焼ガスＦ
が流入し、その内部で燃焼ガスＦ内の未燃物が燃焼をし
ても、排気胴３は燃焼ガスＦによる腐蝕温度領域外の温
度下にあるため、腐蝕されなくなる。
【００２６】尚、排気胴３の冷却用の水（Ｗ）はボイラ
の蒸気ヘッダー以外から供給してもよいことは勿論であ
り、また、図１乃至図３では表示されていないが、サイ
クロン胴２側にも冷却水が圧送されている。また、上記
説明では排気胴３やサイクロン胴２内へ冷却水を通すよ
うにしているが、冷却水に代えて冷却空気や冷媒油を通
すようにしてもよいことは勿論である。
の蒸気ヘッダー以外から供給してもよいことは勿論であ
り、また、図１乃至図３では表示されていないが、サイ
クロン胴２側にも冷却水が圧送されている。また、上記
説明では排気胴３やサイクロン胴２内へ冷却水を通すよ
うにしているが、冷却水に代えて冷却空気や冷媒油を通
すようにしてもよいことは勿論である。
【００２７】前記循環流動層炉の流動媒体導出口から吸
気口４を通して流入して来た温度８００°〜９００℃、
流速４０〜６０ｍ／ｓｅｃの混合流体は、サイクロン胴
２内を旋回する間に燃焼ガスＦと流動媒体Ｂに分離され
ると共に残留する可燃性固形が燃焼され、流動媒体Ｂの
方は排塵部２ｄを通して炉底部へ戻される。また、燃焼
ガスＦの方は排気胴３の排気口５を通してサイクロン装
置外へ導出され、煙道や節炭器で熱回収をされたあと、
廃ガス処理装置を通して大気中へ放出されて行く。
気口４を通して流入して来た温度８００°〜９００℃、
流速４０〜６０ｍ／ｓｅｃの混合流体は、サイクロン胴
２内を旋回する間に燃焼ガスＦと流動媒体Ｂに分離され
ると共に残留する可燃性固形が燃焼され、流動媒体Ｂの
方は排塵部２ｄを通して炉底部へ戻される。また、燃焼
ガスＦの方は排気胴３の排気口５を通してサイクロン装
置外へ導出され、煙道や節炭器で熱回収をされたあと、
廃ガス処理装置を通して大気中へ放出されて行く。
【００２８】
【発明の効果】本発明に於いては、サイクロン装置の排
気胴を水冷構造としてその温度を約１５０℃〜３００℃
に常に保持する構成としている。その結果、循環流動層
燃焼炉から流入する高温燃焼ガス内にＨＣｌガスが存在
する場合でも、排気胴に激しい高温腐蝕を生ずることが
なく、サイクロン装置の耐用年数を大幅に延伸させるこ
とができる。
気胴を水冷構造としてその温度を約１５０℃〜３００℃
に常に保持する構成としている。その結果、循環流動層
燃焼炉から流入する高温燃焼ガス内にＨＣｌガスが存在
する場合でも、排気胴に激しい高温腐蝕を生ずることが
なく、サイクロン装置の耐用年数を大幅に延伸させるこ
とができる。
【００２９】また、排気胴を、鋼製パイプをコイル状に
巻回し、巻回した各パイプを相互に密接させて円筒状に
形成する構成とした場合には、強制冷却構造の排気胴を
簡単且つ安価に製作することができ、サイクロン装置の
製造コストの大幅な引下げが可能となる。このことは、
請求項３乃至請求項５の排気胴とした場合も同様であ
り、サイクロン装置の製造コストの大幅な引下げが可能
となる。更に、排気胴３の冷却により回収した熱量は、
ボイラに於ける廃熱吸収熱量の一部となり、廃熱回収の
点でも好都合である。本発明は上述の通り循環流動層燃
焼装置に於けるサイクロン装置の耐用年数を延伸させて
その経済性を高め得ると云う点で、優れた実用的効用を
奏するものである。
巻回し、巻回した各パイプを相互に密接させて円筒状に
形成する構成とした場合には、強制冷却構造の排気胴を
簡単且つ安価に製作することができ、サイクロン装置の
製造コストの大幅な引下げが可能となる。このことは、
請求項３乃至請求項５の排気胴とした場合も同様であ
り、サイクロン装置の製造コストの大幅な引下げが可能
となる。更に、排気胴３の冷却により回収した熱量は、
ボイラに於ける廃熱吸収熱量の一部となり、廃熱回収の
点でも好都合である。本発明は上述の通り循環流動層燃
焼装置に於けるサイクロン装置の耐用年数を延伸させて
その経済性を高め得ると云う点で、優れた実用的効用を
奏するものである。
【図１】本発明に係るサイクロン装置の横断面概要図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係るサイクロン装置の縦断面概要図で
ある。
ある。
【図３】排気胴の正面図である。
【図４】第２実施態様に係る排気胴の正面図である。
【図５】第３実施態様に係る排気胴の正面図である。
【図６】第４実施態様に係る排気胴の正面図である。
【図７】サイクロン装置の排気胴の冷却系統図である。
【図８】従前の循環流動層燃焼装置の全体系統図であ
る。
る。
【図９】従前の循環流動層燃焼装置で使用されているサ
イクロン装置の平面概要図である。
イクロン装置の平面概要図である。
【図１０】従前のサイクロン装置の正面概要図である。
【図１１】ごみ焼却炉における燃焼ガス温度と腐蝕の関
係を示す線図である。
係を示す線図である。
１はサイクロン装置、２はサイクロン胴（外筒）、２ａ
は円筒部、２ｂは円錐部、２ｃは吸気部、２ｄは排塵
部、３は排気胴（内筒）、３ａは炭素鋼若しくは特殊鋼
製パイプ、３ｂは冷却用ヒレ、３ｃは上部ヘッダ、３ｄ
は下部ヘッダ、４は吸気口、５は排気口、６はヒレ付水
管、７は強制循環ポンプ、８は蒸気ドラム、９は冷却水
管、Ａは燃料、Ｂは流動媒体（砂）、Ｃは一次燃焼空
気、Ｄは二次燃焼空気、Ｅは灰、Ｆは燃焼ガス、Ｗは冷
却水。
は円筒部、２ｂは円錐部、２ｃは吸気部、２ｄは排塵
部、３は排気胴（内筒）、３ａは炭素鋼若しくは特殊鋼
製パイプ、３ｂは冷却用ヒレ、３ｃは上部ヘッダ、３ｄ
は下部ヘッダ、４は吸気口、５は排気口、６はヒレ付水
管、７は強制循環ポンプ、８は蒸気ドラム、９は冷却水
管、Ａは燃料、Ｂは流動媒体（砂）、Ｃは一次燃焼空
気、Ｄは二次燃焼空気、Ｅは灰、Ｆは燃焼ガス、Ｗは冷
却水。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｍ 5/08 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｋ
Claims (6)
- 【請求項１】 循環流動層燃焼炉からの燃焼ガスと流動
媒体の混合流体を受け入れ、燃焼ガスと流動媒体に分離
する循環流動層燃焼装置のサイクロン装置に於いて、サ
イクロン装置をサイクロン胴と排気胴を備えた接線形サ
イクロン装置若くはボリュート形サイクロン装置とする
と共に、サイクロン胴を強制冷却構造若しくは耐火壁構
造に、また排気胴を強制冷却構造としたことを特徴とす
る循環流動層燃焼装置のサイクロン装置。 - 【請求項２】 排気胴を、鋼製パイプをコイル状に巻回
し且つ巻回した各鋼製パイプを相互に密接せしめて筒状
に形成すると共に、鋼製パイプの内部へ冷却水又は冷却
空気を流通させる構成の排気胴とした請求項１に記載の
循環流動層燃焼装置のサイクロン装置。 - 【請求項３】 排気胴を、冷却用ヒレ付きの鋼製パイプ
をコイル状に巻回し、且つ巻回した冷却用ヒレ付き鋼製
パイプを相互に密接又は相互に密接固着せしめて筒状に
形成すると共に、鋼製パイプの内部へ冷却水又は冷却空
気を流通させる構成の排気胴とした請求項１に記載の循
環流動層燃焼装置のサイクロン装置。 - 【請求項４】 排気胴を、ジグザグ状に並列に折り曲げ
した鋼製パイプから成る平板状体をリング状に彎曲せし
めて筒状体とすると共に、筒状体を形成する並列状の鋼
製パイプ相互の間に冷却用ヒレを固着し、前記鋼製パイ
プの内部へ冷却水又は冷却空気を流通させる構成の排気
胴とした請求項１に記載の循環流動層燃焼装置のサイク
ロン装置。 - 【請求項５】 排気胴を、上・下ヘッダーの間に冷却用
ヒレ付き鋼製パイプを相互に密接又は相互に密接固着せ
しめて竪向に配列固着することにより筒状体を形成する
と共に、各鋼製パイプの内部へ冷却水又は冷却空気を流
通させる構成の排気胴とした請求項１に記載の循環流動
層燃焼装置のサイクロン装置。 - 【請求項６】 排気胴を、強制循環ポンプによりボイラ
ドラム内の水を流通させることにより約１５０℃〜３０
０℃の温度に保持する構成の排気胴とした請求項１、請
求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の循環
流動層燃焼装置のサイクロン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8290522A JPH10128160A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 流動層燃焼装置のサイクロン装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8290522A JPH10128160A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 流動層燃焼装置のサイクロン装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10128160A true JPH10128160A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17757122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8290522A Pending JPH10128160A (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 流動層燃焼装置のサイクロン装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10128160A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002089813A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-03-27 | Takuma Co Ltd | 灰溶融炉の排ガス処理方法およびその装置 |
| CN101713542A (zh) * | 2009-12-30 | 2010-05-26 | 北京中科通用能源环保有限责任公司 | 辐射燃烬的循环流化床垃圾焚烧锅炉 |
| WO2014137059A1 (ko) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 두산중공업(주) | 멤브레인 월 제작 방법, 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치 및 그를 이용한 트랜스퍼 덕트 제조 방법 |
| JP2015004466A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 株式会社タクマ | 循環流動層ボイラ |
| CN106733244A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-05-31 | 中聚信海洋工程装备有限公司 | 一种空气冷却换热的旋风分离器中心筒 |
| WO2017125642A1 (en) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | Andritz Oy | Cyclone separator |
| CN111589259A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-08-28 | 无锡红旗除尘设备有限公司 | 具备防爆燃和防滤料烧烫的固/气分离装置和工作方法 |
| CN116221718A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-06-06 | 安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖) | 低排放旋流燃烧装置和使用方法 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP8290522A patent/JPH10128160A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002089813A (ja) * | 2000-09-18 | 2002-03-27 | Takuma Co Ltd | 灰溶融炉の排ガス処理方法およびその装置 |
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| WO2014137059A1 (ko) * | 2013-03-07 | 2014-09-12 | 두산중공업(주) | 멤브레인 월 제작 방법, 트랜스퍼 덕트 제조용 파이프 벤딩 장치 및 그를 이용한 트랜스퍼 덕트 제조 방법 |
| KR101507305B1 (ko) * | 2013-03-07 | 2015-04-01 | 두산중공업 주식회사 | 원통형 멤브레인 월 제작 방법 |
| US10442039B2 (en) | 2013-03-07 | 2019-10-15 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Method for producing membrane wall, pipe bending device for manufacturing transfer duct and method for manufacturing transfer duct using same |
| JP2015004466A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 株式会社タクマ | 循環流動層ボイラ |
| WO2017125642A1 (en) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | Andritz Oy | Cyclone separator |
| CN106733244A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-05-31 | 中聚信海洋工程装备有限公司 | 一种空气冷却换热的旋风分离器中心筒 |
| CN106733244B (zh) * | 2017-02-13 | 2023-05-12 | 中聚信海洋工程装备有限公司 | 一种空气冷却换热的旋风分离器中心筒 |
| CN111589259A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-08-28 | 无锡红旗除尘设备有限公司 | 具备防爆燃和防滤料烧烫的固/气分离装置和工作方法 |
| CN116221718A (zh) * | 2023-03-10 | 2023-06-06 | 安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖) | 低排放旋流燃烧装置和使用方法 |
| CN116221718B (zh) * | 2023-03-10 | 2023-09-29 | 安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖) | 低排放旋流燃烧装置和使用方法 |
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