JPH115043A - サイクロン容器 - Google Patents

サイクロン容器

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JPH115043A
JPH115043A JP15971797A JP15971797A JPH115043A JP H115043 A JPH115043 A JP H115043A JP 15971797 A JP15971797 A JP 15971797A JP 15971797 A JP15971797 A JP 15971797A JP H115043 A JPH115043 A JP H115043A
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JP
Japan
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cyclone
outlet
ash
collector
wall
Prior art date
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Pending
Application number
JP15971797A
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English (en)
Inventor
Kyoichi Murakami
恭一 村上
Eiji Yamaguchi
英次 山口
Akio Kamiya
昭雄 神谷
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication of JPH115043A publication Critical patent/JPH115043A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、サイクロン容器の内壁とし
て使用した耐火材が脱落、落下しても、サイクロン容器
が閉塞しないようなサイクロン容器を提供することにあ
る。 【解決手段】 燃焼ガス中の灰分19を分離するサイク
ロン本体15を内部に有し、耐火材31を内壁として用
いたサイクロン容器7において、落下した前記耐火材を
捕集する捕集手段37を前記サイクロン容器7の内部に
設けたことにより達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉体とガスの混合
流からガスを分離して粉体を捕集するのに使用される耐
火材を内張りしたサイクロン構造に関するもので、特
に、耐火材の落下によるサイクロン容器出口の閉塞を防
止するのに好敵なサイクロン容器の閉塞防止構造に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】粉体の空気輸送、流動乾燥、流動冷却、
噴霧乾燥、粉砕あるいは流動層反応によって生じる粉体
とガスの混合流からガスを分離して粉体を捕集する方法
として、サイクロン型集塵器が多用されている。一方、
最近、高効率発電プラントとして加圧型流動層複合発電
プラントが注目されている。
【0003】図8は本発電プラントの全体構成図であ
る。本プラントは、流動層ボイラ1内に石炭と脱硫剤で
ある石灰石を投入し、コンプレッサ3からの圧縮空気で
加圧状態で流動化させ効率良く燃焼させる。流動層1内
に設置した熱交換器で蒸気エネルギーとして回収し蒸気
タービンを駆動させるとともに、流動層1から排出され
た高温高圧の排ガスによりガスタービン5を駆動するも
のである。しかし、流動層ボイラ1から排出される排ガ
スには多量の灰(燃焼灰と石灰石の混合物で、平均粒径
は数10μm)が含まれるため、ガスタービン5の前流
にこれらの灰を捕集するためのサイクロン容器7が設置
されている。
【0004】図9に加圧流動層ボイラを有する発電プラ
ントのサイクロン容器の内部構成図を示す。灰濃度数1
0g/Nm3の高温燃焼ガス9(800〜900℃)が
数10m/sの流速でサイクロン容器7の頭部中央部に
設けられた入口プレナム11から流入してサイクロン容
器7の側壁13の円周部に配置された複数基のサイクロ
ン本体15に分配される。サイクロン本体15の入口か
ら円筒状胴部に接線方向に挿入された灰分を含む高温燃
焼ガス9は胴部内壁に沿って旋回17しながら下降し、
この間に灰分に遠心力が働いて灰分は壁方向に移動しガ
ス流から分離される。分離された灰分19はサイクロン
本体15の下端部の灰分出口21よりサイクロン容器7
内に落下する。一方、脱塵されたクリーンガス23はサ
イクロン胴部の中央を入口側に向かって上昇し、サイク
ロン本体15頭部のクリーンガス出口25から脱塵ガス
出口27を通ってガスタービン側へ移送される。サイク
ロン本体15は、高温、高速でかつ高濃度の灰分を含む
燃焼排ガス9が衝突するため耐摩耗性が要求されるの
で、耐火物が内張りされている(図示せず)。また、サ
イクロン容器7の側壁13及び円錐コーン壁29もサイ
クロン本体15の灰分出口21から排出される灰分19
が衝突するため、耐摩耗性が要求されており、内面には
耐火材31が施工されている。しかし、耐火材31の弱
点として熱衝撃性に弱いことが挙げられ、特に、サイク
ロン本体15及び容器天井壁33に施工された耐火物3
1は、起動停止時は600℃/h以上の昇温、降温速度
で急熱、急冷されるため、熱衝撃による耐火物31の剥
離、落下の恐れがあり、また、サイクロン容器7の側壁
13及び円錐コーン壁29は上記と比べると条件的には
若干緩やかではあるが、熱衝撃や燃焼灰の衝突による耐
火材31の剥離、落下の恐れがある。そして、落下した
耐火材は、サイクロン本体15の灰分出口21から排出
され、(サイクロン)容器出口35を経てサイクロン容
器7外へ排出されるが、落下した耐火材片の径が容器出
口35の径よりも大きい場合には容器出口35にひっか
かる。この耐火材片は、容器出口35の断面積を減少せ
しめ、結果として灰分19の系外への排出量よりサイク
ロン本体15から排出される灰分19の量が多くなり、
最終的には容器出口35が閉塞される。また、石炭によ
っては付着しやすい灰分19が生成する場合があり、こ
うした灰分19を処理する場合には容器出口35で灰分
19が付着し、この容器出口35の内径を細くし小径の
耐火材31が落下しても閉塞する恐れも生じている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、このような問題点を解決するものであり、特に、サ
イクロン容器の内壁として使用した耐火材が脱落、落下
しても、サイクロン容器の出口部が閉塞しないようなサ
イクロン容器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼ガス中の
灰分を分離するサイクロン本体を内部に有し、耐火材を
内壁として用いたサイクロン容器において、落下した前
記耐火材を捕集する捕集手段を前記サイクロン容器の内
部に設けたものである。この場合において、落下した耐
火材が捕集手段によりサイクロン容器の出口に至るまで
に捕集することができ、この結果、耐火材がサイクロン
容器の出口に詰まり、サイクロン容器が閉塞することは
ない。
【0007】また、請求項1記載のサイクロン容器にお
いて、前記捕集手段はサイクロン容器出口で詰まる大き
さの耐火材を捕集するようにしたものである。この場合
において、サイクロン容器の出口に詰まらないもの、特
に、サイクロン本体で分離された灰分をサイクロン容器
の出口を通して外部へ排出させることができる。
【0008】なお、前記捕集手段は、格子状部材若しく
は網目状部材又は多孔状部材のいずれか1つの部材と該
部材を支持する支持部材により形成されているものが望
ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。図1は耐火材31を内壁
として用いたサイクロン容器7の第1の実施の形態を示
す縦断面図である。また、図2は図1に示したA部の拡
大図であり、図3は図2のB−B’平面図である。サイ
クロン容器7の高さは約20mであり、サイクロン容器
7の最大径は約7m、サイクロン容器出口35の外径は
約700mmで、容器出口35とサイクロン本体15の
灰分出口21の中間に捕集器37が設置されている。図
2に示すように、捕集器37は格子状の格子状部材39
とこれを支持する支持部材41とから成り、その材質は
SUS310(25Cr20Ni−Fe)である。ま
た、捕集器37を形成している支持部材41はサイクロ
ン容器7の円錐胴板43と溶接42で固定されている。
また、捕集器37は円錐コーン部29の内壁を全周にわ
たって設置されており、円錐胴板43とは4個所で固定
(溶接)されている(図3参照)。また、この捕集器37
はサイクロン容器出口35から上流側4mの高さに設け
られ、内張りした耐火材31からの距離lは500mm
である。この距離lは特に限定するものではないが、距
離lが長すぎると耐火材の重さにより捕集器37にかか
る曲げモーメントが大きくなる等の強度の面で問題があ
り、また、逆に短すぎると落下する耐火材32を全て捕
集できなくなるので、500mm前後が適当である。そ
して、捕集器37の設置する位置hは、内張りした耐火
材31が剥離、脱落する可能性の高いサイクロン本体1
5の灰分出口21より下流側の円錐コーン部29の内壁
であればよく、特に限定するものではない。なお、本実
施の形態における格子状部材39の格子サイズは50m
mとしているが、分離された灰分19の最大径以上で、
かつサイクロン容器出口35の内径の1/10以下のサ
イズであればよい。すなわち、一般に、処理量が10ト
ン/時 程度のサイクロン容器7の場合でサイクロン容器
出口35の内径は約500mmである。この場合に、最
大径が500mm以下の耐火材が落下しても、サイクロ
ン容器出口35で引っかかることなく系外に排出される
ので、捕集器37で捕集すべき耐火材32の最大径は約
500mmであるが、サイクロン容器出口35に灰分1
9が付着し内径が細くなると、より小さな耐火材でもサ
イクロン容器出口35に引っかかるため捕集する必要が
ある。特に、加圧流動層ボイラ1から排出される灰分1
9は燃焼灰と石灰石の混合物で、且つ高温で運転されて
いるため、灰分19がサイクロン容器出口35に付着し
やすい状態になっている。このため、サイクロン容器出
口35の内径は初期値の1/10程度まで小さくなるこ
とが予想され、最大径が約50mm程度の耐火材が落下
してもサイクロン容器出口35で引っかかる恐れがあ
る。そこで、捕集器37の格子状部材39の目開きサイ
ズの上限をサイクロン容器出口35の径の1/10の長
さとしている。一方、目開きサイズが小さくなりすぎる
と、サイクロン容器出口35から排出されるべき灰分1
9が捕集器37に堆積されていくので、目開きサイズの
下限値は灰分粒子の最大径としている。さらに、捕集器
37で捕集した耐火材32は、運転し続けると堆積され
ていくので、適宜、運転停止時に耐火材を取り除く必要
がある。このため、捕集器37の上部にマンホール45
を設置したものとなっている。尚、このマンホール45
の設置数は1か所以上であればよく、特に数を限定する
ものではない。
【0010】次に、図4に第2の実施の形態である平面
図を示す。第2の実施の形態は、第1実施形態の格子状
部材39に代えて多孔状部材47で形成された捕集器3
7を用いるものである。この孔の径dは50mmとして
いるが、上述したように、処理される灰分19の最大粒
径以上で、かつサイクロン容器出口35の径の1/10
以下であればよい。その他、捕集器37の設置すべき位
置、耐火材31からの距離lは第1の実施の形態の捕集
器37と同様に形成されている。
【0011】次に、図5に第3の実施の形態である平面
図を示す。第3の実施の形態は、第1実施形態の格子状
部材39に代えて網目状部材49で形成された捕集器3
7を用いるものである。この網目の目開きサイズは10
mmとしているが、処理される灰分19の最大粒径以上
で、かつサイクロン容器出口35の径の1/10以下で
あればよい。その他、捕集器37の設置すべき位置、耐
火材31からの距離lは第1の実施の形態の捕集器37
と同様に形成されている。
【0012】次に、図6に第4の実施の形態である平面
図を示す。ここで、第1乃至第3の実施の形態にかかる
捕集器37は、円錐コーン部29の内壁の全周に一体形
成されているのに対し、第4の実施の形態は、円錐コー
ン部29の内壁を4個の捕集器37に別けて形成されて
いる。通常、高温なサイクロン容器7の内部で一体形成
されている捕集器37では変形しやすが、捕集器37を
4分割することにより、伸び差を逃がすことができ変形
しにくくなる。尚、各捕集器37の間隙は、数10mm
程度あればよい。
【0013】さらに、図7に第5の実施の形態である断
面図を示す。ここで、第1乃至4の実施の形態にかかる
捕集器37とサイクロン容器7の円錐胴板43とは溶接
42により固定されていたのに対し、第5の実施の形態
では、耐火材31に埋め込むことにより固定している。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、サイクロン容器の内壁
として使用された耐火材が脱落、落下しても、サイクロ
ン容器の出口部が閉塞することがなく、プラントの信頼
性が大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】サイクロン容器の第1の実施の形態の縦断面図
である。
【図2】図1のA部の拡大図である。
【図3】図2のB−B’平面図である。
【図4】サイクロン容器の第2の実施の形態の平面図で
ある。
【図5】サイクロン容器の第3の実施の形態の平面図で
ある。
【図6】サイクロン容器の第4の実施の形態の平面図で
ある。
【図7】サイクロン容器の第5の実施の形態の断面図で
ある。
【図8】本発電プラントの全体構成図である。
【図9】加圧流動層ボイラを有する発電プラントのサイ
クロン容器の内部構成図である。
【符号の説明】
7 サイクロン容器 15 サイクロン本体 19 灰分 31 耐火材 39 格子状部材 41 支持部材 47 多孔状部材 49 網目状部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼ガス中の灰分を分離するサイクロン
    本体を内部に有し、耐火材を内壁として用いたサイクロ
    ン容器において、落下した前記耐火材を捕集する捕集手
    段を内部に設けたことを特徴とするサイクロン容器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のサイクロン容器におい
    て、前記捕集手段は前記サイクロン容器の出口で詰まる
    大きさの耐火材を捕集するものであることを特徴とする
    サイクロン容器。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のサイクロン容器におい
    て、前記捕集手段は格子状部材若しくは網目状部材又は
    多孔状部材のいずれか1つの部材と該部材を支持する支
    持部材により形成されていることを特徴とするサイクロ
    ン容器。
JP15971797A 1997-06-17 1997-06-17 サイクロン容器 Pending JPH115043A (ja)

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JP15971797A JPH115043A (ja) 1997-06-17 1997-06-17 サイクロン容器

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JP (1) JPH115043A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004050911B4 (de) * 2004-04-16 2008-01-24 Samsung Gwangju Electronics Co. Ltd. Staubsammelvorrichtung für einen Staubsauger
CN109486534A (zh) * 2018-12-20 2019-03-19 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 一种煤气除尘脱硫方法

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