JPS586307A - 固体燃料の燃焼方法 - 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】 本発明に、コークスなどの固体燃料の燃焼方法に闇し、
特に固体燃料を燃焼炉内における堆積層内で燃焼させる
燃焼方法に関する。

固体燃料たとえばコークスを、直立筒状の燃焼炉内に装
填して堆積し、その堆積層の下方から上方に向けて燃焼
用空気を流通させる場合において、供給さｈた燃焼用空
気、は堆積層下部におけるコークスとの燃焼反応で消費
される。そのため、堆積層下部においてのみ燃焼反応が
行々わｈて高温度となり、堆積層上部で汀堆積層下部か
らの燃焼排ガスによってコークスが反応して一酸化炭紫
が発生する。そのだめ未燃分か無駄に放出されることに
なり、燃焼効率が力る。捷た、上述のように堆積層下部
でのみ燃焼か行なわり、ることによって、堆積層下部の
温度が高温度となる。たとえば前記温度が１２００°Ｃ
を超えると、コークス燃焼後の灰分が溶融してタリン力
となる。このタリン力が生成されると、堆積層内にいわ
ゆる棚吊り現象が生じて安定な燃焼が困難になるととも
に、タリン力が炉壁に付着して１ｌＦＪ曝を損傷するこ
とがある。

さらに前記棚吊り現象やタリン力の炉壁への付着によっ
て、コークス燃焼後の灰分が円滑に排出されないようＫ
なり、したがってコークスを連続的に安定して燃焼させ
ることが困難になる。

零発ｌ：ｌｌＪ汀、上述の技術的疎部を解決し、固体燃
料を効率よくしかも安定して燃焼させることができるよ
うにした固体燃料の燃焼方法を提供することを目的とす
る。

以下、図面によって本発明の詳細な説明する。

第１図に本発り］の一実施例の簡略化した系統図である
。燃焼炉１６内には固体燃料たとえばコークスが装填さ
ｈて火格子２１上に堆積層３６が形成さハる。この堆積
層３６π汀、第１空気供給管５１を介して供給さｈる燃
焼用空／Ａ、Ｊ）一部が矢符５２で示すように堆積層３
６の下部から上方に向けて流通する。丑だ第２空気供給
危・５３から供給される残余の燃焼用１空気は、燃焼炉
１６の側壁から堆積層３６内に矢符５４で示すごと〈導
入される。

堆積ノー３６内πおけるコークスと燃焼用空気との燃焼
反応によって生じた燃焼排ガスに、誘引送風機３□３に
よって訪り１さｈ−るか、その途中における熱交換器１
５ｆｆおいて燃焼排ガスの顕熱が放熱される。ｖｂ゛引
送風機３３から排出される燃焼排ガスの一部は管路４：
（を介して管路５５ｒ（導かわる。

この管路５５の一端部は大、気に開放さｈており、その
他端部にに第１および第２空気供給管５１゜５３か共通
π接続さｈてｈる。したがって燃焼用空気中［ｆｌ燃焼
排ガスの一部が混入し、しかも燃焼排ガスの一部を含む
燃焼用空気は、矢符５２゜５４で示すようπ分ｔ＋、て
堆積層３６内に供給される。

このようにして、燃焼排ガスの一部か燃焼用空気に混入
さｈｌその燃焼排ガスを含む燃焼用空気が堆積層；（６
の下バ（１から」ニカπ向げて供給さｈるとともに、堆
積層３６ｇ）」１下にわたる側部か色分散して供給；ｈ
る。そノ１によって堆積層：］６の下部から」二部にわ
たって全体的にコークスが燃焼１〜、未燃ガスの発生が
防止さノ′するとともに、堆積層３６内πおけるタリン
力の化１戊が防止される。

第２図に、第１図７）系統図に従って構成された装ｆｆ
（を示す横断面図であ、す、第３図ｒｊその右側曲間で
ある。園芸用′ｌｉｌ　’￥１内の扉３に近接した位置
には、本発明に従ってコークスを燃焼して温風を得る加
温装置前２が設けら力る。この加温装置ｉイ２で得らハ
だ温風に゛、温室ｌの側壁円曲に沿って敷設心）１だ吹
出し管４の吹出し孔（図示せず）から吹出さ力、そｉ−
Ｌ、によつで温室ｌ内が加温される。

第４図に加温装置２の縦断面図であり、第５図汀第４図
の９ノ断面線Ｙ−Ｖから見た断面図であり、第６図は加
温装ｆＦｆ　２の一部をりＪ欠いて内部を示す斜視図で
ある。加温装置２のゲージング６に、横方向に長い箱状
であって、ｌｌｌｌ１ｇ（≦７ａ、７ｂによって地上Ｖ
Ｃ設置される。ケーシング６内に汀、その長手方向一方
端から他方端π向けて（第４図および第５図の左方から
右方に向けて）１偵π、加熱室８、熱交換Ｉｆ（（９お
よび空気導入室ｌＯが形成される。熱交換部９に１１側
壁１１　ａ　、　ｌ　］　ｌ）およびケーシング６で規
定さ名る上部ガス室１２、ならびπ（ｉｌｌ壁１　：（
ａ　、　ｌ　：（ｂおよびケーシング６で規定される下
部ガス室１４１７１　Ｖｃ熱交換器１５を介在して成る
。この熱交換器１５に、実録矢符で示すごとく空気辱入
′藏１０から加熱室８への空気の流通を♂１−谷すると
ともに１その空気の流通方向と直交する方向Ｗ破線矢符
で示すごとく上部ガス室１２から下部ガス′￥１４への
燃焼排ガスの流れを許容し、しかも両者か相互に混ざり
合うことにない。

加熱室８には、複数たとえば５個の直立した燃焼炉１６
が配置さり、る。これらの燃焼炉１６Ｖｉ、図示のごと
く一直線上に配置してもよく、あるいは千鳥配楢”など
にしてもよい。各燃焼炉１６の上部にけ、導出管１７が
そｈぞれ接続さｈ１各導出管１７げ、集合管１８に共通
に接続される。集合管１８の一端部は閉塞さｈており、
他＠部げ上部ガス室１２に接続される。ケーシング６の
一端部側壁ＢｃＶｃは、加熱室８Ｖｒ連曲する吹出し管
４が接続される。

第７図に燃焼炉１６の縦断＋ｉ■」図である。燃焼炉１
８に＊綿製直立円筒状の本体５６と、その本体５６の途
中を向心［９うカバー５７とを含む。本体５６の上端部
灯グーンング６の天板６ａを気否的に貫通する。甘だ本
体５６の上端部げケーシング６の底板６ｂを気密的に貫
通して地上に設置さｈる。本体５６の上＠部に汀、投入
筒４２が固着され、この投入筒４２Ｖｉ：は−ｋＬ５０
が挿脱自在に挿入さｈる。ゲージング６の底板６ｂ付近
で、本体５６の内面には下挟まりの円錐状多孔板１９が
固着される。多孔板１９の下面から支持枠２０が垂下さ
ｈており、この支持枠２０によって、多孔板ｌ９の１部
分塞ぐ火格子２１が水平方間に移動自在に支持される。

第１空気供給管５１ｊ’、火格子２１よりも下方で本体
５６　Ｖ（接続される。

カバー５７に、本体５６πおける前記導出管１７と多孔
板１９との間−でわたって設けら力でおわ、カバー５７
の内面Ｊ本体５６ぴ）外商とび）間πけ環状の空ｔＡＩ
　５８かＩし成さノする。こ１７）カバー５７が設けら
ノ１でいる範囲にわたって、本体５６　Ｋに複数の孔５
９か形成さｊする。第２空気供給管５３に、制御弁６０
をｆｉｉｉｉえ（第１図参照）、４カバー５７に接続さ
ｈる。谷燃焼筒１６の第１および第２空気供給管５１．
５３に管路５５π共屈に接続きれる。

第８図に第７図の切断面線ｉ’ｕｌ　−Ｖｌｌから見た
断面図であり、第９図ｉｄ第８図の切断面線ＩＸ−ＩＸ
から見た断１ｍ図である。本体５６の下部πおいて、火
格子２１の移動方向に対向した側部π＆：１’　、焼却
灰排出のだめの開［］部２２が形成さｈる。この囲］コ
ｉ！（Ｌ　２２を覆ってに２：（か設けら〕１、孟２３
け本体５６の側部に固着をノまた上下の案内部材２４ａ
。

２’４　ｂによって支持すり、る。しかも、蓋２３に案
内部祠２４　ａ　、　２４　ｂ　Ｖｌよって案内さ９１
１体５６の外Ｉ＋！＋Ｉ凹に沿って移動自在である。

第１０図ｒノ１熱交換器１５を示す斜視図である。

こ（Ｉ）熱交換器１５にに１、上１’、＋１ガス室１２
および下部ガス室１４を連ノ１１ノするガス通ＷＪ２６
、ならびπ空気坤入室ｌＯおよび加熱′濱８を連通ずる
空気通路２７かプレート形伝熱卑２８を介して相互π隣
接しかつ交互に形成さｈる。したがってガス通路２６に
１破線矢符で示すごとく燃焼ν１４ガスが上方からド方
ｒ流過し、空気通路２７ｉ／１７ｉｆ夾線矢符で示すこ
と〈前記燃焼υ１″カスと交ｉセする方向で空気か横力
向Ｋ　／＃、通ずる。

ガス通路２６」ｒよひ空気３１１Ｊ路２７＆Ｆｎ、波杉
ＫＩｊｋ：　Ｉしさｊ″Ｉた金網２９　、３０か装入さ
ね１金網２９カ３０ぴ）　ｌａｌ　隙ｖｒに、ランじリ
ング３１などの充填物か充＋ｍさｔする。このようにラ
ンじリング３１ｆ充填することによって、ガス通路２（
〕および空気通路２７を流通する燃焼排ガスおよび空気
の流わが乱さノ］るとともＷ伝熊面槓がｊｃｙ大ｉ−て
熱伝達効率が同上きノする。

再び第４図〜第６図を参照して、下部ガス室１４Ｋに、
排出管３２の一端部が接続される。この排出管３２に、
を気導入室ｌｏ内を一］〕方に延びてゲージング６の天
板６ａを貫″通１〜、その他端部はゲージング６の上部
に＃置さｈた誘引送風機３３の吸引０１ｃ接続さ７する
。き引送凪機３３の吐出口は排出管４８を介して煙突５
Ｖｃ接總さｈる。ゲージング６の他端部側壁６ｄに汀、
空気導入室１０に連通して導入管；（４の一端部が接続
される。導入管３４の他端部１１、温室ｌ内の地上に設
置さハだ送風機３５の吐出口に接続σれる。

排出骨４８の途中から管路４３が分岐きハ、この管路４
３に管路５５の途中π接続さ）する。したがって燃焼排
カスの一部は、管路５５を介して燃焼炉１６内ＶＣ吸り
１さｈる燃焼用空気中に混入さノする。

温室１内を加泥するに当ってｒｊ１各燃焼筒１６内に加
温すべき時間内で消費するに充分なだけのコークスを装
填しておき、各燃焼炉１６因におけるコークスの堆積層
３６の下部を着火するとともπ、送風機３　：（、３５
を座口υＪする。そハによつ−Ｃコークスの燃焼が開始
びｈる。このコークスヒ）燃焼ｆあたって、燃焼用空気
の一部に火格子２１から上方に向けて供給さノ１、残余
の燃焼用空気は本体５６ぴ）側部の孔５９から堆積層３
６に導入さｈ−る。しかもそｉｔらの燃焼用１空気中に
は燃焼排ガスが混入さねているび）で、酸素濃度が低い
。そのため、コークスの燃焼反応速度が低下し、堆積層
３６の下部のみで燃・１ハト）か４トじることなく、ｊ
４ｆ［Ｊ貞層３６の下部から上部πわたって燃焼反応か
進行する。そｆ−（Ｋ　１５して、堆積層３６の上部か
らの一酸化炭素光生量が低減され、したがって未燃分が
無駄に放出することか極力抑えらね、燃焼効率が同上す
る。

本発り月省等の実験πよｔｌは、燃焼シトガスの一部台
・１１白環することなしに１燃焼Ｉｌｌ空気の一部（５
０％）を火格子２１の下方から供給し、残余の燃焼用空
気（５０％）を孔５９からＪ（Ｃ積層；１６内π供給し
たときぴ）、燃焼排ガスの組成は第１表で示すようにな
った。

第　　１　　表 また燃焼用空気の全量を火格子２１の下方から供給し、
その燃焼用１空気中に燃焼排ガスを１：ｌの比率で混入
したとき力燃焼排ガスの組成を第２表に示す。

第　２　表 こｈＫ対して、木Ｐト発明に従って、燃焼用空気中に燃
焼排ガスを混入し、その燃焼排ガスを含む燃焼用空気を
火格子２１の下方から供給し、残余の燃焼用空気を孔５
９から堆積層３６因に供給したときの燃焼排ガスのＫＪ
１成を第３表に示す。なお、第３表において、燃焼用空
気と燃焼排ガスとの比率に２＝１であわ、火格子２１の
Ｆ方から供給される燃焼排ガスを含む燃焼用空気と、孔
５９から供給される燃焼排ガスを含む燃焼［口空気との
比率に１：１である。

第　３　表 第１表〜第３表から明らかなように、本件発明に従って
燃・焼用空気中に燃焼」非カスを混入し、その燃焼排ガ
スを含む燃焼用空気の一部を、火格子２１の下方から供
給するととも〃、残余の１１１記燃焼用空気を堆積層３
６の上下πわたって分散して供給することにより、−酸
化炭系の発生量を格段に低減することかできる。

燃焼炉１６で発生した燃焼排ガスは、導出管１７、集合
管１８、上部ガス室１２、熱交換器１５、下ｔ４１＋ガ
ス′至１４、排出骨３２を順次経て、誘引送風機３３に
至り、一部の燃焼排ガスは管路４：１を経てｍ＃：用空
気π混入戸り１、残余の燃焼排ガスは煙突５から排出さ
れる。一方、空気導入室１０に導入さｔまた空気ｔａｒ
、熱交換器１５で燃焼排ガスとの熱交換ＶＣよって加熱
さ９１次いで加熱室８において各燃焼炉１６の炉壁から
の放熱によって加熱された少、吹出し管４から温室ｌ内
に吹出さｈる。

そ７″Ｌπよって温室ｌ内の加温が達成される。

第１２図１本兄り４の他の実施例の系統図であり、前述
の実施例ｒ（対応する部分ＶＣは同一の参照符を付す。

この実施例で汀、燃焼炉６５は単一の１０立円筒から成
り、管路５５に接続さハた第ｌ空気供給管６６け火格子
６８の下方で燃焼炉６５に接続さｆする。筐だ第２空気
供給管６７の一晦邪に、燃焼炉６５の上部から堆積層３
６の下部筐で上下され、他端邪に管路５５に接続される
。第２空気供給管６７における堆積層３６に対応する部
分ＶＣは、−Ｅ下方向１量隔をあけて複数の孔６９が穿
設さり。

る。

この実施例ＩＣよっても第１図の実施例と同様の効果を
奏する。ことかできる。

第１２図１ｊ本発明の他の実施例の系統図であり１ｎｔ
Ｊ述の各実施例に対応する部分にげ同一の参照符を付す
。この実施例でに、燃焼炉７０の下部に火格子７１か固
定さり１、その火格子７１の一ド方における燃焼炉７０
の側部に第１空気供給管７２が接続される。火格子７１
には、上下に延びる第２空気供相管７３の下ｆ＠部か接
続さｈる。第２空気供給管７３Ｖ：ｒ、燃焼炉７０の円
周方向に而隔をあけて複数段けらｈ１重積層３６に対応
する部分に汀上下に開隔をあけて複数の孔７４か穿設さ
ｆ１４る。

この実施例では、燃焼Ｕトガスの一部を含む燃焼用空気
が第１空気供給龜・７２から火格子７１の下方に供給さ
〕する。しかも「ｊｕ記燃焼用空気の一部は火格子７１
を経て堆積層３６因に供給され、残余の前記燃焼用空気
１１第２空気供給管７：１を経て６孔７４から堆積＠：
（６内π導かｈ、る。

第１２図１ｊ発明の他の実施例の系統図であり、−〇述
の各実施例ＶＣ対応する部分πは同一の参照符を付す。

こめ実施例でけ燃焼炉７５の堆積層３６に対応する側壁
ＶＣ複数の孔７６が穿設される。したがって空気供給管
７７から火格子７８を経て堆積層３６因に、燃焼排ガス
の一部を含む燃焼用空気が供給さバーるとともπ、燃焼
炉７５の外部から孔７６を介して堆積層；１６内Ｖｃ駅
気が吸引される。

第１４図に本発１月７）さらＶ（他の実施例の系統図で
あわ、前述の各実施例に対応する部分には同一の参照符
を伺す。この実施例でぽ、第１：（図の実施例における
燃焼炉７５の側部を外囲するカバー７９が設けら力１、
このカバー７９の内面と燃焼炉７５の側部外面との間［
は、孔７６が連通ずる空間８０が形成さハる。カバー７
９には管路８１が接続ａｉ５、この管路８１の途中［＆
：ｆ流量制１１１１弁８２か備えらねる。この実施例に
よ７１ば、堆積ｊ−：１６の温度が比較的低いときには
空間８０したがって孔７６を介して堆積層；３６に供給
さｈる空気量を増大させて、曲記温反を上昇させること
ができる。また堆積層３６の：ｌＥＡ度か高くなると、
前記空気量を減少させて堆積層；（６内の酸素濃度を減
少させ、ｉｔ７菖己＋１１ＡＩ父を低下させることがで
きる。

第１５図に零発）−Ｊ−１のさらに他の実施例の系統図
であり、前述び）各実施例＆（−ズ１層する部分［に−
同一の参照符を（＝Ｊす。この実施例１ｒ第１図の実施
例に類似するが、注１」ずへきｉｌ”第２空気供給管５
３が省略さ〕１ていることて゛ある。とうすハば、火格
子２１ｋ・上方に流過（〜た燃焼υ１．ガスを含む燃焼
Ｊ４Ｊ空気の一部が孔５シ）および空間５８を介して堆
積層３ｆｉの途中あるいに゛上部に短給して流ｉ＋ＪＪ
する。そノ１πよって４１１１述の各実施例と同様の効
果を奏することができる。

々お、前述の各実施例において、燃焼排ガスの一部を循
環して燃焼用空気中ン（混入することなく、燃焼用空気
び）一部を堆積層３６の下方がち上方π同けて供給し、
残余の燃焼用空′−Ａ分Ｊ４１’（積層；１６の土”ト
πわたー）て供給すること匠よっても、固体燃１を効率
よくかつ安定して燵焼させることができる。このことは
前述の第１表で示した燃焼ＵＩ：ガスの組成に、１．−
いて−酸化炭素か微ｔ１ｔであることから明らかである
。

上述のごとく本発明によｈば、固体燃料の堆積層内に下
方から上方π向けて燃焼用空気の一部を供給するととも
π、残余の燃焼用空気を堆積層の上下にわたって分数［
７て供給１−１燃焼排ガスの一部を循環して前記燃焼用
空気に混入するようにしたので、固体燃料を効率よくし
かも安定して燃焼させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明び）−実施例の系統図、第２図は第１図
の系統図に従って構成された装置を示す横断面図、第；
１図Ｐまその右側面図、第４図は加温装置２の縦断面図
、第５図に第４図のｌ、ｆＩＩＶＴ曲線Ｖ−■から兄た
断面図、第６図は加温装置２の一部を９Ｊ欠いて内部を
示す斜視図、第７図は燃焼ｗＪ１６の縦断面図、第８図
は第７図の切断面線画−Ｖｌから見た断面図、第９図は
第８図の切断面線ｌＸ−１１から見た断面図、第１０図
１−ｒ熱交換器１５を示す斜視図、第１１図、第１２図
、第１３図、第１４図および第１５図は本発明の他の実
施例をそれぞれ示す系統図である。 １６．６５，７０．７５・・・燃焼炉、２］、６８７１
．７８・・・火格子１．３６・・・１イｆ槓層代理人　
　　弁３１１士　西教圭一部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １１）燃焼炉の火格子上に堆積した固体燃料の堆積層内
   に前記火格子の下方から上方に向は燃焼用空気の一部を
   燃焼するとともに、残余の燃焼用空気を前記堆積層内の
   上下にわたって分散して供給し、前記堆積層から排出さ
   れる燃焼排ガスの一部を循環して前記燃焼用′！ｌＪ、
   気の少なくともいすｈか一方に混入することを特徴とす
   る固体燃料の燃焼方法。