JPS58123022A - バルブ廃液燃焼ボイラの排ガス熱回収システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパルプ廃液燃焼ボイラの排ガス熱回収システム
に関するものであり、更に、詳細には電気乗じん器の下
流側に燃焼用空気と熱交換するガス式空気予熱器を設置
したものにおいて一前記ガス式空気予熱器として、スー
ツブロアを空気側通路に装備した再生回転式空気予熱器
を使用したパルプ廃液燃焼ボイラの排ガス熱回収システ
ムに関するものである。

従来方式のパルプ廃液燃焼ボイラの代表的なフローを第
１図および第２図に示す。

第１図は最近最も広く使われているフローであり、予め
高濃度に濃縮されたパルプ廃液Ｂがボイラへ供給され、
押込通風機１にて圧送され蒸気式空気予熱器２にて力ロ
熱昇温された燃焼用空気Ａによってボイラ３内にてパル
プ廃液Ｂを燃焼し、火炉水管、過熱器、ボイラ水管（図
示せず）に熱吸収された燃焼ガスＧは、節炭器５にてさ
らにボイラ給水Ｗと熱交換した後、電気乗じん器６によ
りダストを除去されクリーンなガスとなり、誘引通風機
７にて煙突８へと送られ大気へ放出される。

第２図は第１図のフローが採用されるようになる以前に
一般的に採用されていたフローであり、比較的低濃度で
供給されたパルプ廃液Ｂが燃焼ガストの直接接触によっ
てパルプ廃液を濃縮する所謂直接接触式廃液濃縮装置９
にて高温度まで濃縮され、ボイラ３へと送られ燃焼され
る。燃焼ガスＧは節炭器５を出た後は、上記直接接触廃
液濃縮装置９にてパルプ廃液Ｂを濃縮した後、第１図と
同じく電気乗じん器６、誘引通風機７を通って煙突８よ
り大気へ放出される。

第１図と第２図のボイラ排ガスからの熱回収システムは
、第１図の場合は比較的大形の節炭器を有しているのに
対し、第２図は比較的小形の節炭器と直接接触式廃液濃
縮装置との両方を有しているという違いはあるが、電気
業じん器上流側に熱回収装置を有していない点について
は共通である。

第１図の場合、排ガス温度は節炭器での熱回収量によっ
て決まってくるが、節炭器入口給水温度は節炭器管の腐
食防止の為あまり低くできず、一般的に１２５℃程度に
選定されている。このため、燃焼排ガスとの温度差をあ
まり大きく取れないので、低温までの熱回収は難かしく
、通常１７０〜１８０℃程度の排ガス温度とされている
。

第２図の場合は最終の熱回収装置が廃液濃縮装置であり
、廃液の温度は８５〜９５℃と低く、又、直接接触伝熱
であるので、第１図にくらべると熱回収も比較的容易で
あるが、下流側の電気業じん器の腐食防止のため、一般
的に１４０〜１５０℃程度の排ガス温度とされている。

そして、第２図のフローでは、排ガスと廃液か直接接触
する際に廃液から臭気成分（Ｈ２Ｓ、メナルメルカブタ
ン等）が発生し、排ガスと共に大気放出されるという欠
点を持っているので、前述したように最近は殆んど採用
された（なってきている。従って従来のパルプ廃液燃焼
ボイラの実用的な排ガス温度は１７０〜１８０℃と考え
られる。

前述したように、従来のパルプ廃液燃焼ポインの排ガス
は比較的高温のまま大気へ放出され、十分な熱回収が計
られていないのが実状である。

それゆえ、この高温の排ガスｌこ対しイ◎Ｊらかの熱回
収対策を施し排ガス温度を下けられれば大きな熱経済上
のメリットが期待できることが予測される。

本発明は上記従来の欠点を解決したものであり、給水温
度よりも低温である熱焼用空気を熱回収媒体に使用した
ガス式空気予熱器を空気乗じん器上流側に設置し、排ガ
スを効率的に低温まで熱回収するパルプ廃液燃焼ボイラ
の排ガス熱回収システムを提供するものである。

本発明のパルプ廃液燃焼ボイラの基本フローを第３図に
示す。

第３図は、第１図の誘引通風機７の下流側に１台のガス
式空気予熱器ｌＯを設けることにより節炭器出口の高温
の排ガスを１２０℃程度まで冷却、熱回収を計っている
。ガス式空気予熱器ｌＯの空気側入口にはガス式空気予
熱器の低温側伝熱面の腐食軽減を計るため蒸気式空気予
熱器２を設は約８０℃まで空気を加熱している。

そしてガス式空気予熱器としては、再生回転式空気予熱
器を使用し、スーツブロアを空気側通路に設けて除去し
たダクトを燃焼空気側に放出する。

上記のように、スーツブロアを空気側通路に設けた再生
回転式空気予熱器を使用する理由について以下説明する
。

電気業じん器上流側にて低温まで熱回収を計るガス式空
気予熱器には２つの大きな問題点がありひとつはガス式
空気予熱器そのものの腐食の問題である。

前述したようにガス式空気予熱器に予熱空気を導入する
ことにより、ガス式空気予熱器の低扁側メタル温度をあ
る程度＾く維持できても、通常の材質ではある程度のＴ
６＊は赴けられない。

パルプ廃液燃焼ガス中には塩素、亜硫酸ガス等の腐食性
ガスを含有しており、これらと排ガス中の芒硝、塩化ナ
トリウム等のダスト成分とが相互作用して腐食を増進さ
せている。これらの腐賞成分に十分耐食性のある材質は
特殊な高級全域となり設備コストの面で採用は鉦かしい
。しかしｈ生回転式空気予熱器の場合は、普通鋼を琺瑯
質て扱櫃した所謂エナメルエレメントが簡単に採用可能
であり、このエレメントは前記の腐食成分に対して十分
な耐食性が期待できる。また、もし腐食した場合にも、
再生回転式空気予熱器の特似として、伝熱エレメントを
バスケットタイプとすることにより、腐食した伝熱エレ
メントを簡単に取り替えられるという利点を巾゛シてい
る。

もうひとつの問題点として、ガス式を気予熱器に付着し
たダストをスーツブロワにて除去する庭のダスト飛散の
問題がある。ガス式空気予熱器の前には電気乗じん器が
設置されており、出口のダスト８度を通常０　、１　’
ｌ／　Ｎｍ　”程度の極（低い濃度まで集じんを行って
いるが、低濃度ではあるがこのダストがガス式空気予熱
器の伝熱面に付着し、徐々にガス通路を塞ぎ圧力損失を
増大させ通風機の能力を越えるとともに運転不能となる
恐れがある。これを防止するために定期的に蒸気又は圧
縮空気によるスーツブローを行う必要がある。一般的に
は、スーツブロワはガス側に配置されているためスーツ
ブローを行ったときに伝熱面に付着していたダストが剥
離されガス流に持ち去られることにより一時的に煙突出
口のダスト濃度が増大することＪこなる。計算によると
、ガス式空気予熱器の入口ダスト濃度を０．１９／Ｎｒ
ｒ）８　　とし、持ち込ま　。

れたダストの５％が伝熱面へ付着すると仮定して、これ
を取り除（ために１日２回、１回当り２０分間のスーツ
ブローを行ったとした場合、スーツブローを行っている
ときの煙突出口のダスト濃度は約０．３　ｆｌ／Ｎｍ８
　　となり、通常運転時の約３倍の高濃度となる。

これを防止するためには、付着したダストを連続的に除
去する方法が考えられるが、蒸気又は空気によるスーツ
ブローを連続的に行うことは多大なランニングコストと
なり実際的ではない。それゆえ、スーツブロワを空気側
通路に設けて除去したダストを燃焼空気側へ放出するこ
♂とする。これより空気流で運ばれたダストはボイラ火
炉へと循環し、最終的には電気乗じん器にて捕捉される
。

この方法は、鋼管式、ヒートパイプ式、板形等の他の形
式の熱交換器のように伝熱面が固定されているものでは
不可能であり、再生回転式のように伝熱面がガス側と空
気側とを交互に転回する方式の熱交換でのみ可能となる
。

このように、ガス式空気予熱器として、空気側通路にス
ーツブロワを設けた再生回転式空気予熱器を使用するこ
とにより、前述のいずれの問題点をも解決可能となる。

本発明のガス式空気予熱器の概略図を第５図に示す。

ここで１０１ａ　、　　１０１ｂはスーツブロワを、１
０２ははバスケットエレメント引出し用開口部を示す。

スーツブロワは必要に応じて出口側、入口側どちらかに
、もしくは両側に設けることができる。

第４図に第３図の基本フローの変化例を示す。

第４図では第３図のガス式空気予熱器を２分割し、電気
乗じん器の上流側に高温側ガス式空気予熱器１０ｂを設
置し、電気乗じん器、誘引通風機の下に、　Ｍに低温側
ガス式空気予熱器１０ａを設置する。

ガス式空気予熱器を高温側と低温側に２分割する利点と
しては、電気乗じん器、誘引通風機の上流に配した高温
側ガス式空気予熱器によって、節炭器出口の高温排ガス
を電気乗じん器、誘引通風機の腐食の恐れのない最底温
度近（まで下けることにより、ガス容積流量を減じ電気
乗じん器ならびに誘引通風機とも小形化できるとともに
消費電力節減の効果も得られる。

この場合、低温側ガス式空気予熱器１０ａは第３図のガ
ス式空気予熱器１０と同じ構造の再生回転式空気予熱器
を使用するが、電気乗じん器上流側の高温側ガス式空気
予熱器１０ｂには再生回転式のみならす他の形式の熱交
換器も使用’Ｏｆ　Ｔｈｇである。

上記第３図もしくは第４図のフローにてボイラ排ガスを
低温まで熱回収したときのメリットの計算例を第６図に
示す。横軸にガス式空気予熱器によるガス温度降下を、
たて軸にこれによる全入熱基準（後注）によるボイラ効
率の上昇分（絶対値表示）を示す。節炭器出口にて１７
０℃の排ガス温度のボイラにガス式空気予熱器を設置し
１２０℃まで（ガス温度降下分として５０℃）熱回収し
た場合に、ボイラ効率は約２．２％土昇することになる
。

一般にパルプ廃液燃焼ボイラの場合、全入熱基準のボイ
ラ効率は６５チ程度であるので、上記絶対値表示のボイ
ラ効率上昇分は、割合的には約３．３・チの上昇となる
。

（注）全入熱基準のボイラ効率 Ｂ　Ａ　ｌ’１ｔｉＶ　ｔ’ｔ４ＢＡＨここで η　　：全入熱基準のボイラ効率　（％）Ｅ　　：ボイ
ラ蒸発量　　　　　　（ｋｌ？／ｈ）皿。　　　ニボイ
ラ出口蒸気のエンタルピ　　（ｋ　ｃ　ａｆｔ／に９）
Ｉｗ：節炭器入口給水のエンタルピ　　（ｋｃａ−ｉｔ
／Ｋｌ？）Ｂ　　二廃液燃焼ｉ　　　　　　　　（ｋｖ
ｈ）ＨＨＶ　　：廃液の高位発熱Ｊｉ　　　　　（ｋｃ
ａｎ／に！？）ＱＳＡＨ”蒸気式空気予熱器にて燃焼用
空気に与えられる熱！ｒ　　　　　　　　（ｋｃａＲ／
に９）

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のパイプ廃液燃焼ボイフローシ
ート曝妻傘→、第５図は本発明のガス式空気予熱器の概
略図、第６図は、第３図又は第４図のフローにおいて、
ディ２排ガスを低温まで熱回収したときのボイラ効率の
上昇率を示す関係図である。 ｌ・・押込通風機、２・・蒸気式空気予熱器、３・・ボ
イラ、４・・蒸気ドラム、５・・廟」戻器、６・・電気
業じん器、７・・誘引通風機、８・・煙突、９・・直接
接触式廃液濃縮装置、１０・・ガス式空気予熱器、ｌＯ
ａ・・低温側ガス式空気予熱器、１０ｂ・・高温側ガス
式空気予熱器、１０１ａ。 １０１ｂ−・スーツブロア、１０２−令バスケツトエレ
メント引出し用開口部、Ａ・・燃焼用空気、Ｂ・・パル
プ廃液、Ｇ・・燃焼ガス、Ｓ・・ボイラ発生蒸気、Ｗ・
・ボイラ給水。 第１図 第３　図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気乗じん器の下流側に燃焼用空気と熱交換するガス式
   空気予熱器を設置し、前記ガス式空気予熱器として、ス
   ーツプロワを空気側通路に装備した再生回転式空気予熱
   器を使用した、パルプ廃液燃焼ボイラの排ガス熱回収シ
   ステム。