JPS62125202A - 回収ボイラ運転方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は回収ボイラの運転方法に係り、特にボイラ伝熱
面に付着、堆積するダスト量を低減するのに好適な回収
ボイラ運転方法に関するものである。

〈従来の技術及びその問題点〉 製紙プラントにおいて、木材チップを薬液で蒸煮して非
繊維物質を溶かし、これを洗浄して繊維（パルプ）を分
離、濃縮した廃液（以下黒液という）を燃料とする回収
ボイラが知られている。

１００℃程度に加熱された黒液は、上下左右に旋回する
スプレーノズルから前記回収ボイラ炉内に噴霧、浮遊さ
せられ、または水冷壁に吹きつけられる。このとき、黒
液は燃焼がま（火炉）中を横切る間に一次脱水して水冷
壁に吹きつけられる。水冷壁に付着した後は、炉の放射
熱で乾燥、熱分解して粗粒状態（以下チャーという）で
炉底部にベッド状となって堆積する。

次に前記チャーペッド中のチャーを還元させて、黒液中
の無機分をスメルトとして得、水溶後苛性化し、蒸解薬
品として回収すると共に、−次、二次、三次空気を炉内
に吹き込んで黒液中の有機物を酸化燃焼させ、回収ボイ
ラによって蒸気を得、熱回収する。

第ぢ図は、対象となる回収ボイラの概要を示した構造図
である。

図示していないエバポレータにて固形分６０〜７０％に
濃縮された黒液は、過熱器９．蒸発水管工０２節炭器６
を有する回収ボイラの火炉２内に噴霧ノズル４より噴射
され、炉壁１に付着する。

その後炉の放射熱によって乾燥され熱分解された後、炉
床６に落下する。この際、炉床６近くの炉壁に開口した
一次エアポート７からの１次空気により押圧されて、黒
液中の有機分がベッド状に堆積する。これをチャーベッ
ドと称する。

チャーベッド中のチャー、は還元燃焼し、無機物は溶融
し、スメルトとしてデソルビングタンク８に排出される
。一方、有機物は還元燃焼した後、二次エアポート５及
び三次エアポート３から送入される二次及び三次空気に
よって酸化燃焼する。

なお回収ボイラ内の主たる反応は次に示すとおりである
。

主にチャーベッド（−次空気レベル）の反応例として Ｎａｇ　３０４　＋　２０　−令Ｈａｔ　Ｓ　＋２００
＊Ｎａ　＠　ｓ＋ｃｏ＋ａ、　Ｏ−チＮＩＬ！　Ｃｏｘ
　十ＨａｓＮａ、Ｃｏ、　　　−一一一−Ｎａ、０−１
−Ｃｏ２Ｎ　ＩＬ　２０．＋Ｏ−−−−−÷Ｎ　ａｔ　
−１−００生に、チャーベッド直上の反応例として、Ｎ
ａ２−１−　−Ｏｘ　　−ｍ−−＋　　Ｎａ２Ｏ主に二
次空気レベルの反応例として、 Ｈ＊　Ｓ　＋ｐ　Ｏｚ　　　　　　　Ｓ　Ｏｔ　＋　Ｈ
＊　０３Ｃｈ　＋　７ｚＯｚ　　　　　　ＳＯ１生に三
次空気レベルの反応例として、 Ｈａｓ　Ｏ＋ＳＯｓ　　−−Ｎａｇ　８０４　　（ヒユ
ーム）ダストＮａｇ　Ｏ−１−ｃｏ　　−−ヤＮａ＊　
００ｓ　　（ヒユーム）ダストここで、 Ｎａｐ　ｓｏ、　：硫酸ナトリウム、俗に芒硝ＮａｚＯ
Ｏｓ？炭酸す）リウム Ｎａ雪０　二酸化ナトリウム 一般に、黒液の燃焼によって発生する排ガスに伴って、
上記のような化合物がダストとなって飛散する。従来の
回収ボイラにおいて、この飛散するダストが、火炉２上
部の過熱器９．あるいは蒸発水管１０等の伝熱面に付着
し、時間の経過とともに徐々に成長し、ついには管群間
を閉塞状態にまで成長する現象がある。当然のことなが
ら、付着したダストを除去するために、スートブロワは
設けてはあるが、付着したダスト中には、非常に強固な
ものがあり、スートプロワのみでは完全に除去できない
のが現状である。このため、実際にはボイラが閉塞状態
に成長する前に、定期的にボイラの運転を停止し、人手
によって付着したダストの払い落し、及び払い落したダ
ストの運び出しを実施している。

このような状況における問題点としては、（１）ボイラ
を清掃のために停缶するため、製紙工程も影響される。

（２）清掃のために多大の労力が必要であり、多額の人
件費を必要とするとともに、不定期的多数の人員を集め
る必要があり、この人員を確保することも難しい状態に
ある。

回収ボイラにおけるダストの付着・堆積は避けられない
問題ではあるが、堆積するダスト量を低減し、連続操業
期間の延長ができれば経済的に大きな効果が期待できる
。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、上記の回収ボイラにおけるダストの堆
積による閉塞現象に対し、飛散するダスト量を低減する
ことによって、ダストの堆積速度を減じ、ボイラの連続
操業期間を延長できる回収ボイラ運転方法を提供するも
のである。

く手段の概要〉 要するに本発明は、−次空気量を低減することにより、
飛散するダスト量を抑制するものである。

また本発明ではと記−次空気屋設定の目安を発生蒸気量
との関係から明らかにした。

〈実施例〉 回収ボイラにおいて、ダストの堆積が激しいのは、過熱
器（第き図の９）及び蒸発木管（第５ａの１０）の入口
部分である。

従来、問題と考えていたダストは、高温条件下で飛散す
るＮａフユームであった。しかし今回実際にボイラ伝熱
面のダストを採取し、その性伏を調査した。第２図は、
この調査結果を示したものでダストの堆積状態が激しい
場合と、軽微な場合の２＋−スにつき、ボイラ各部にお
けるＮａ１ＯＯ１の含有率を示している。

第２図より次の２つのことが結論づけられる。

（１）　Ｎ　ａｔ　ＯＯｓ分の多いダストが、付着力が
強くボイラの閉塞に至りやすい。

（２）高温側（−次過熱器側）にＮａＩＣＯｓの含有量
が多い。

前述ノごと＜、ＮａＩＣＯｓはスメルトの主成分であり
、本調査結果より、回収ボイラを閉塞に至らしめる主た
る要因は、火炉より飛散するチャーによるものであるこ
とが判明した。従ってこの飛散するチャー量を低減でき
れば、本発明の目的が達成できることになるが、その前
にチャーの飛散量を定量化する必要があり、次の方法を
採用し、チャー飛散量を実缶で調査した。

第３図はチャーの飛散量の測定方法を示したものである
。

図に示すごとく、ステンレス製パイプ１２の先に取り付
けた磁性吸収板１３を、一定時間ガス流の直角方向に挿
入し、飛散してくるチャーを吸収板表面に付着させ、そ
の付着量を測定するものである。付着量の計算は下式に
よる。

ここに、 Ｗｏ：ダスト付着前の吸収板重量（ｇ）Ｗｌ：ダスト付
着後の吸収板重量（ｇ）ｔ：吸収板挿入時間　（ｍｉｎ
　） Ａ：吸収板の断面積（ｍ”）。

この方法により飛散するチャー量の多少を判定するもの
とし、回収ボイラの各種操作条件を変化し、その影響を
調査した。その結果、チャーの飛散量はボイラへの黒液
負荷と一次空気量に最も影響されることが判明した。し
かしながら、黒液負荷を操作条件とすることは、ボイラ
の燃料量を操作することであり、実用とは不可能である
ため操作条件としては一次空気量のみに制限される。

第４図に示すごとく、−次空気量の低減によりチャーの
飛散量は低減できることは明らかである。

なお、黒液の燃焼に必要な空気量は一次、二次並びに三
次空気の合計量で評価されるものである。従って、本発
明になる一次空気量低減法においても、低減した量に等
しい空気量が二次あるいは三次空気の増加量となるため
、全空気量は一定となる。つまり、−次空気量の低減に
よって、チャーペッド形成時にまき上げられるチャー量
を低減する訳である。

上述のごとく、−次空気量低減法は、ダストの飛散、堆
積に対して有効であるが、−次空気量をいかにして設定
するがを示す必要がある。

そこで、−次空気量が多い状態で３テ月間連続運転し、
清掃した後−次空気量を低減し３＋月間連続運転した。

さらに清掃後、再度−次空気量を変化し、同じく３ケ月
間連続運転を実施し清掃を行った。

前述のごとく、ダスト量は黒液負荷による影響が太いた
め、−次空気量の設定に際しでも、回収ボイラに対する
黒液負荷と一次空気量との相関で決定する必要がある。

しかしながら、黒液量を正確に測定することは困難であ
るため、蒸気発生量を負荷の代表値として採用するもの
とした。

この上で、前述の３ケ月連続運転によるダスト付着状況
を比較し、第１図に示した。ダストの付着状態の評価法
としては、連続運転後の清掃に要する時間によって評価
した。

第１図に示した一次空気量並びに蒸気発生量は各々日平
均値より　（−次空気量／蒸気発生量）の比を計算し、
さらに３ケ月間の平均値として求めたものである。第１
図に示すように、−次空気量低減法は、３ケ月の連続操
業によってもその効果は明らかであり、かつ第１図の結
果から一次空気量の設定範囲としては（−次空気量／蒸
気発生量）を５６０〜ｓｓｏ　ｍＮ／ｌが妥当と考えら
れる。

なお（−次空気量／蒸気発生量）　＝　５４ｏｍｙ／ｌ
を実施したところ、短時間でブラックポートが発生した
ため、５４０ｍル４以下に一次空気量を減らすことはで
きない。

以上の知見をまとめると下記である。

（１）ダスト飛散量は一次空気量を調整することで抑制
できる。

（２）−次空気量の調整範囲としては、（−次空気量／
蒸気発生量）　＝　５５０〜５８０　ｍ”Ｎ／ｌである
。

本運転方法を採用することによって、従来問題であった
ボイラ伝熱面へのダスト堆積は軽減され、連続操業期間
の延長及び清掃作業の軽減が可能となる。

〈発明の効果〉 本発明による効果を要約すると以下である。

（１）回収ボイラ連続操業期間の延長による、ボイラ稼
動率の向上 （２）ダストが少くなるため、清掃作業量が軽減され、
ボイラの停缶時間が短くて良い （３）年間の清掃回数及び１回当りの清掃に要す労力の
いずれも低減できるため、清掃時に必要な人員を削減で
きる。

上記効果を具体的に実績に基づいて述べると黒液処理量
として約６５０ψのトムリンソン型回収ボイラにおいて
、従来約２ケ月でボイラを停止し、伝熱面に付着したダ
ストを除去することを必要としたが、本発明による燃焼
方式を採用することにより、実に２倍以上の５ケ月の連
続操業が可能となった。同時に、停止時のダスト除去作
業も運転法の改善により、付着ダストの固さが弱まり、
従来では４８ｈ〜６０ｈ必要としていたものが、２４ｈ
で作業が終了できるなど作業量の短縮も達成でき、これ
らから得られる利益は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は上記−次空気量の設定範囲を定めるための、実
転実績データにもとづく線図、第２図は回収ボイラ各部
に付着したダスト中のＮａｚＯＯｌの含有率を調査した
結果を示す線図、第３図は飛散するダスト量の測定装置
の側面図、第４図は本発明になる一次空気低減法の効果
を表わす飛散ダスト量の測定結果の一例を示す線図、第
５図は本発明の対象とする回収ボイラの購造の概要を示
す縦断面図である。 １・・・・・・炉壁 ２・・・・・・火炉 ３・・・・・・三次エアポート ４・・・・・・噴霧ノズル ５・・・・・・二次エアポート ７・・・・・・−次エアポート ９・・・・・・過熱器 １０・・・・・・蒸発水管 １１・・・・・・節炭器 第３図 第４図 一次墾気ｉ　（ｍ３Ｎ／ｍｉｎｌ ＊ｎ９”７　ト”Ｐｔｙ＞Ｎ０２ＣＯ３有官率（’／ｓ
）清涌作業暫零暇間（ｈ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、炉底チャーベット側より上方に順に一次エアポート
   、二次エアポート、三次エアポートを設けた回収ボイラ
   を運転する方法において、単位蒸気発生量に対する一次
   空気量を蒸気発生量トン当り約５５０乃至５８０Ｎｍ＾
   ３に調整しダスト飛散量を抑制することを特徴とする回
   収ボイラ運転方法。