JPS61205709A - 流動床燃焼ボイラにおける未燃分再燃焼方法 - Google Patents

流動床燃焼ボイラにおける未燃分再燃焼方法

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JPS61205709A
JPS61205709A JP4604685A JP4604685A JPS61205709A JP S61205709 A JPS61205709 A JP S61205709A JP 4604685 A JP4604685 A JP 4604685A JP 4604685 A JP4604685 A JP 4604685A JP S61205709 A JPS61205709 A JP S61205709A
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fluidized bed
coal
freeboard
cyclone
pulverized
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JP4604685A
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Tomoaki Takada
高田 友昭
Jun Tatebayashi
舘林 恂
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • F23C10/22Fuel feeders specially adapted for fluidised bed combustion apparatus

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流動床燃焼ボイラの未燃分再燃焼方法に関す
る。
〔従来の技術〕
従来の流動床燃焼ボイラにおいて、総合燃焼効率を高め
るための未燃分燃焼方法には、未燃分燃填装置を別置す
る未燃灰再燃焼方式と、未燃分を流動層に戻す未燃灰再
循環方式とがある。
前者の未燃灰再燃焼方式は、第2図に示ず]:うに、流
動床燃焼ボイラ1内で燃焼中の流動層2からとび出した
微粒子が、フリーボード3で一部燃焼したのち、接触伝
熱部4を経て排ガスと共にダクl−5を通って第1マル
チサイクロン6に入り、ここで比較的粒径の大きいもの
のみ捕捉され、これが未燃焼再燃焼炉7で再燃焼せしめ
るt)のである。この未燃焼再燃焼炉7の排ガス(ま、
第2マルチサイクロン8に入り、ここでできるだけ多く
の粒子を捕捉させ、第2マルチサイクロン8を出た排ガ
スは、第1マルチサイクロノロを出た排ガスと共にエア
ヒータ9に入り、ここで前記流動床燃焼ボイラ1、お」
、び、未燃灰燃焼炉7に供給する燃焼用空気を加熱して
温度降下されたのち集塵器10に入り、除塵されたのち
煙突11より大気中に放散ぜ17められろ。
しかしながら乙の未燃灰燃焼方式は、未燃灰燃焼炉7が
必要となり、プラントの設備費が嵩むばかりでなく 、
−,7ラント全体の制卸システムが複雑となり、特にN
O排出値を抑えるために造粒したりするときは、未燃灰
再燃焼炉7への未燃灰の供給がきわめて複雑である。
また、後者の未燃分再循環方式は、第3図に示すように
、流動燃焼ボイラ1内で燃焼中の流動層2からとび出し
た微粒子が、フリーボード3で一部燃焼したのち、接触
伝熱部4を経て排ガスと共にダクl−5を通って第1マ
ルチサイクロン6に入り、ここで比較的粒径の大きいも
ののみhIi促され、この未燃灰が循環路12を通して
流動層2内に送り込まれ、再燃焼されることが繰り返さ
れるものである。また、第1マルチサイクロン6を出た
排ガスはエアヒータ9に入り、ここで前記流動床燃焼ボ
イラ1に送給する燃焼用空気を加熱して温度降下された
のち集塵器10に入り、除塵されたのち煙突11より大
気中に放散せしめられる。
乙の未燃分再循環方式は、未燃灰が接触伝熱部4で吸熱
されて300〜360℃以下に温度せしめられ、更に、
ハンドリングしやすいように、アッシュクー°ラー15
0℃程崩以下まで温度降下せしめられるので、この未燃
灰が流動層2内に送り込まれても、温度上昇に時間がか
かり、十分燃える前に流動層2から再飛散してしまい、
7リーボード3てはその未燃灰が急速に冷えるので、大
[1]な燃焼効率の向上は期待できない。しかも、流動
層2内での他の流動媒体をl令やずことになって、流動
層2内の燃焼効率が低下(7、脱硫、脱硝反応効率が十
分に上がらないなどの問題点がある。
〔発明の技術的背景〕
従来技術の問題点を解消するため本件発明者らは、未燃
分の温度を降下させろことなく、温疫状態を保持したま
までこの未燃分を第1マルチサイクロンから7リーボー
ドに循環させ、乙のフリーボード部で未燃分をほぼ完全
に燃焼させ、流動床燃焼ボイラにおける燃焼効率を大巾
に向−Lするとともに、フリーボード部における脱硫、
脱硝反応を促進させ、脱硫剤の所要量の節減を計り、更
にNOLの発生を制御する目的で、流!l1II床燃焼
小イラの第1マルチサイクロンまでの接触伝熱部を全て
、または、殆どなくし、フリーボード周壁、排ガスダク
ト、および、これに連なる第1マルチサイクロンの全て
、または、殆どを断熱構造として、流動層からとび出し
た未燃灰を含む粒子を、フリーボードから排ガスダクト
を介して第1マルチザイクロンに至まで高温に保持し、
第1マルチサイクロンで捕捉した比較的粒径の大きな粒
子を高温状態で循環路を通してフリーボードに戻すこと
を繰り返して、流動層からの飛散粒子中の未燃灰を再燃
焼させ、フリーボード中の温度を脱硫、脱硝反応に適し
た温度(800〜1.000℃)に制御する手段を、特
願昭5’l−174262号として提案しているが、こ
の手段では、常に脱硫、脱硝反応に適した温度条件に保
持せしめるには、循環される未燃灰分の燃焼だけでは有
効に制御し得ないことがある。
〔発明の目的〕
本発明は、乙のような実情に艦みなされたもので、簡単
な面も合理的手段によって従来技術の問題点を解消せし
め、供給炭の一部を粉砕し、この微粉炭を供給炭と共に
投入し、この微粉炭を直ちに燃焼反応させることにより
、7リーボートの)黒度条件が、常に脱硫、脱硝反応に
適応しうる未燃分の再燃焼方法を提供せんとするもので
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
従来技術の問題点を解消ずろ本発明の流動床燃焼ボイラ
における未燃分再燃焼方法は、流動床燃焼ボイラの第1
マルチサイクロノまでの接触伝熱部を、全て、または、
殆どなくシ、フリーボード周壁、排ガスダクトおよびこ
れに連る第1マノ[チサイクロンの全て、または、その
殆どを断熱構造となして、流動層から飛散した未燃灰な
どを含む粒子を、フリーボードから排ガスダクトを通っ
て第1マルチサイクロンに入るまで高温に保持せしめ、
該第1マルチサイクロンで捕捉した比較的粒径の大きな
粒子を、高温状態で循環路を介してフリーボードに戻す
ことを繰り返して、流動Jlからの飛散粒子中の未燃分
を再燃焼する手段、上記流動層の」一方に供給する石炭
に、該供給炭の−・部を粉砕17て得らオ]、かつ、フ
リーボード内において直らに燃焼反応する微粉炭を混入
させて粒径分布をあらかじめ調整した供給炭を流動層に
投入し、流動層に到達することなくフリーボードに飛び
出しtコ徹粉炭を循環未燃灰などと共に燃焼せしめ、フ
リーボード部の温度を、常に脱硫、脱硝反応が行える温
度条件に制御する手段、とからなることを特徴とするも
のである。
〔実施例〕
本発明の流動床燃焼ボイラにおける未燃分再燃焼方法の
実施例について説明する。第1図は本発明を実施するt
こめの流動床燃焼ボイラブラットの構成の概略を示して
いる。先ず、この図により、本発明方法を実施する流動
床燃焼ボイラプラットの構成を説明する。
21は、流動層22及びフリーボード23などを有する
流動床燃焼ボイラである。上記フリーボード23の上部
には、排ガスダクト24を介して第1マルチづイクロノ
25が連結され、この第1マルチサイクロノ25の下部
に設けた粒子排出口と、上記7リーボード23とを傾斜
した循環路26にて接続する。そして、上記フリーボー
ド23の周壁を、築炉構造27など吸熱しない断熱構造
となすとともに、7リーボード23の下手側に続く第1
マルツ′I)イクロンまでの接触伝熱部の全て、または
、殆どをなく1ノで、フリーボード23の一]二端部に
、直接断熱材28を内張すした上記排ガスタクト24を
連結ずろ。そしてこの排ガスグク)−24に連る上記第
1マルチサイクロン25の内面に断熱材28を内張すし
て吸熱しない構造とするとともに、上記循環路26も」
二連のような断熱構造としたものである。
また、上記第1・フルチサイクロン25から第2マルチ
サイクロン29への排ガスダクト30の途中には、接触
伝熱部として、蒸発器2節炭器などのガス冷却器31を
設ける。図中32はエアヒータ、33は集塵器、34は
煙突である。
そして本発明を実施するためのブラントは、7リーボー
ド23の下部に接続された流動層22用供給炭(例えば
最大32 mm径)の主系統35に供給炭のバイパス系
統36を設け、このバイパス系統36のF手鋸に、上記
フリーボード23に設けた温度センサー37の湿度検知
信号により回転数が調節されるロータリーバルブ38を
配設するとともに、乙の17−タリーバルブ38の下手
側にクラッシャー451t JR39を設け、該クラッ
シャー機構39にJ:り供給炭の一部を粉砕する。そし
て上記バイパス系統36の下手側を、上記主系統35(
コ連結し、流動層内に到達することなくフリーボードに
飛び出し、直ちに燃焼反応する粉砕された微粉炭が、流
動層22で燃焼される最大32 man径の供給炭とと
もに、空塔内に投入ぜしめられる」:うにしたものであ
る。尚この実施例では、供給炭の一部が、フリーボード
内の温度によって流量調整され、クラッシャー機構39
で粉砕される」:うにしたが、温度と関係なく、常に一
定量の石炭を粉砕するようにしてもよいので、実施例の
ブラントに特定されることはない、。
上記ボイラプラントに基づいて、本発明による流動床燃
焼ホイラの未燃分再燃焼方法につい−(述へる。
流動床燃焼ボイラ21を運転し、流動層燃焼を開始する
と、流動層22から未燃灰を含む微粒子が〕ジ−ボード
23方向に向は飛散する。この飛散した微粒子は、フリ
ーボード23の周壁が築炉構造27であるため、温度降
下することなくフリーボード23で一部が燃焼したのち
、排ガスと共に排ガスタクト24を通って第1マルチサ
イクロン25に入り、ここで比較的粒径の大きい粒子の
み捕捉される。この際、流動床燃焼ボイラ21には、フ
リーボード23に連ろ接触伝熱部が、全て、または、殆
どなく、排ガスダクト24および第1マルチサイクロン
25には断熱材28.28が内張すされているので、排
ガス中の飛散粒子は温度降下が少ない。
そ1ノで、この第1マルチサイクロノ25で捕捉された
粒子は、800〜1.000℃の高温を保って第1フル
チサイクロノ25から重力だけで循環路26を通ってフ
リーボード23の下端に戻され、フリーボード23で再
び燃焼される。以後この工程が繰り返され、流動層22
円からとび出した未燃灰は、7リーボード23において
燃焼され、また、第1マルチサイクロン25に送られ捕
捉された未燃灰は再びフリーホードに戻され、はぼ完全
に燃焼され、上述した築炉構造、断熱構造により作用と
併せて、フリーボード23を高温状態に保持し、脱硫、
脱硝反応を有効に行わせ、排ガス中のso、 、 No
、−排出値を大巾に低下させる。
一方、フリーボード23には、パイプライン23から投
入される供給炭に混入されている微粉炭が、流動層22
中に介入して燃焼されることなく、そのまま供給される
結果となり、微粉炭はフリーボード23において直ちに
燃焼反応し、フリーボード内の温度を800〜i、 o
oo℃の高温に保持せしめる。これは、負荷の低下、あ
るいは、フリーボードでの燃焼割合の少ない燃料を使用
したとき、フリーボード23の温度が低下し、脱硫、脱
硝反応に必要な800〜1.000℃の温度条件が得ら
れなくなる場合に、あくまでも、フリーボードの温度を
800〜1.000℃に保たせるものである。
フリーボード23への微粉炭の供給には次のような手段
がある。
(a)  供給炭の主系統35に接続したバイパス系統
36に、供給炭の一部を導き、これを該バイパス系統3
6に設けたクラッシャー機構39によって粉砕し、粉砕
された微粉炭を再び上記主系統35の下手側に供給混合
して石炭の粒径分布を変え、混合された供給炭を図のよ
うにフリーボード23の下方、即ら、流動層22の上方
に投入し、粒径の大きな石炭を流動層22内に、微粉炭
を流動層に到達することなく浮遊状態でフリーボード2
3に投入供給する。
(b)  バイパス系統36に設けたロータリーバルブ
38の回転数を、フリーボード23の温度検知信号によ
って調節し、粉砕する供給炭の量を変えてこれを粉砕し
、得られた微粉炭を」二記h)と同様に投入する。
更に、第1マルチサイクロン25で粒径の大きい粒子を
捕捉した残りの微粒子類を含む排ガスは、第1マルチサ
イクロン25を出したあと、ガス冷却器(蒸発器2節炭
器など)31で冷却されたのち、第2マルチサイクロン
29に入り、ここでできるt!け多くの粒子を捕捉する
。そして、この第2マルチサイクロン29を出た排ガス
は、エアヒータ32に入り、ここで流動床燃焼ボイラ2
1に送給する燃焼用空気と熱交換せしめられ、温度が低
下した排ガスは集塵器33に入り、除塵されたのち煙突
24より大気中に放散される。
〔効  果〕
このように本発明によれば、次のような効果が得られる
(a)  フリーボード部に、流動層より飛散する未燃
灰を高温のまま捕集してフリーボードに循環させるシス
テムを付加したことにより、未燃灰の有効燃焼が計れ、
フリーボードを高温に保持し、脱硫、脱硝反応が促進さ
れ、脱硫剤の節減が計れるとともに、N0%の発生値が
著しく抑制しうる。
(b)  投入される供給炭に意図的に混入した微粉炭
が、フリーボードに供給されるとともに、核部において
直ちに燃焼反応し、フリーボードの>IM&8800〜
1.000℃に確保することができ、脱硫は勿論のこと
、脱硝反応が有効に行われる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施するための流動床燃焼ボイラ
ブラットの概略図、第2図および第3図は、夫々従来の
未燃分再燃焼方法を実施する流動床燃焼ボイラブラット
の概略図である。 21  流動床燃焼ボイラ、22゛流動層、23  フ
リーボード、24  排ガスダクl−,25第1マルチ
サイクロノ、26  循環路、27  築炉構造、28
  断熱材、35  主系統、36  バイパス系統、
37  温度セン4j−,38ロータリーバルブ、39
  クラッシャー機構。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 〔第1項〕 (a)流動床燃焼ボイラの第1マルチサイクロンまでの
    接触伝熱部を、全て、または、殆どなくし、フリーボー
    ド周壁、排ガスダクトおよびこれに連る第1マルチサイ
    クロンの全て、または、その殆どを断熱構造となして、
    流動層から飛散した未燃灰などを含む粒子を、フリーボ
    ードから排ガスダクトを通って第1マルチサイクロンに
    入るまで高温に保持せしめ、該第1マルチサイクロンで
    捕捉した比較的粒径の大きな粒子を、高温状態で循環路
    を介してフリーボードに戻すことを繰り返して、流動層
    からの飛散粒子中の未燃分を再燃焼する手段、 (b)上記流動層の上方に供給する石炭に、該供給炭の
    一部を粉砕して得られ、かつ、フリーボード内において
    直ちに燃焼反応する微粉炭を混入させて粒径分布をあら
    かじめ調整した供給炭を流動層に投入し、流動層に到達
    することなくフリーボードに飛び出した微粉炭を循環未
    燃灰などと共に燃焼せしめ、フリーボード部の温度を、
    常に脱硫、脱硝反応が行える温度条件に制御する手段、 とからなることを特徴とする流動床燃焼ボイラにおける
    未燃分再燃焼方法。 〔第2項〕 フリーボード内の温度を検知し、該温度検知信号により
    供給炭の微粉砕する石炭量を制御することを特徴とする
    流動床燃焼ボイラにおける未燃分再燃焼方法。
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Cited By (2)

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