JPS6217509A - 流動床ボイラにおける流動層高制御装置 - 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〕 本発明は砂が流動する流動燃焼室内へ石炭を供給して燃
焼させ、伝熱チューブ内の水を加熱して蒸気を発生させ
る流動床ボイラにおいて、燃焼室内における流動層の高
さが高くな夛過ぎないように制御する流動層高制御装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、燃焼効率が高くて廃ガス公害が少ないボイラとし
て流動床ボイラが開発されている４、この種の流動床ボ
イラは、ボイラ本体内に下段から順に隔成された貯蔵室
、燃焼室、脱硫室の３室を備えてお）、貯蔵室から燃焼
室へ送られて常時所定量だけ燃焼室内に蓄えられ九砂を
空気の吹込みによって流動させ、燃焼室へ供給される石
炭を砂とともに流動させながら燃焼させるものであって
。

燃焼室の伝熱チューブ内を通過する水がこの燃焼ガスで
加熱されることによって蒸気が発生する３また。燃焼ガ
スは脱硫室で脱硫されて排気されるとともに、脱硫室で
は未燃ガスが捕獲されて燃焼する。

そして、この種の流動床ボイラにおいては、供給される
石炭中に小石が混在することがしばしばあって、この不
燃物である小石が燃焼室に堆積することにより流動層の
層高が高くなシ、流動層の状態が不安定になったり温度
がばらついたシするばかシでなく、圧力損失が大きくな
って燃焼効率が低下するので、ある期間ごとにこの小石
を機外へ除去する必要がある、 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、この小石を除去する念めに従来はボイラ
の運転全停止し、小石の混った砂を機外へ排出して小石
を分離していたので、多大の労力と時間を要し、ボイラ
の稼動率が低下するばかシでなく、排出のための別の動
力を必要とし、また砂が小石に混って廃棄され、無駄に
なるという問題があった。。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するためＰｃ本発明では、燃焼
室外に設けた砂、小石選別用の流動選別基と。

燃焼室内流動膚の基準上限位置およびその上方位置との
間を、砂排出管と抄速元管とでそれぞれ接続し、この流
動選別基と燃焼室への燃焼用送風配管との間を流量制御
弁つきの配管で接続するとともに、駆動装置と駆動連結
された砂撹拌掻出体を燃焼室の砂排出口近傍の燃焼室内
へ進退自在に挿入し虎。

〔作用〕

このように構成することにより、ボイラ本体の燃焼室内
に蓄えられた砂の層上へ石炭を供給し、この砂と石炭と
を送風装置からの燃焼用空気で流動させながら燃焼させ
ると、石炭中に小石が混在している場合、これが燃え残
って砂の層が高くな）、排出管内ヘオーバ７０−して流
動選別塔内へ排出される。流動選別基へは燃焼用空気の
一部が送風されているので、ここへ排出された小石混じ
シの砂が流動して小石と砂とに分離され、下１へ集まっ
た小石が塔外へ排出されるとともに、小石。

が除かれた砂は、抄速元管を経て燃焼室へ還元される。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る流動床ボイラにおける流動層高制
御装置の実施例を示す縦断面図であって、図において、
流動床ボイラの本体１は１図示しない複数個の水冷管が
埋設された水冷壁２で４方を囲まれて直方形の箱状に形
成されておシ、その内部には、３段の水冷管３人シ仕切
板４　、５　、６によって下段から空気室７．貯蔵室８
．燃焼室９゜脱硫室１０が隔成されている。空気室１と
貯蔵室８とには、送風装置としての押込ファン１１に接
続された送気管１２が係入されていて空気が吹込まれて
おシ、また燃焼室９には、石炭供給ホッパ１３とロータ
リバルブ１４ならびく図示しない乾燥機と粉砕機とを備
えた空気輸送式の石炭供給管１５が係入されていて石炭
が供給されている。さらに脱硫室１０には、図示しない
石灰石供給ホッパとの間を粉砕機を介して接続された空
気輸送式の石灰石輸送管１６が係入されておシ、脱硫室
１０内に常時所定量の石灰石１７が蓄えられるように供
給されている。１８は燃焼室９内を千鳥状に往復するよ
うに彎曲して架設された伝熱パイプであって、その−漏
に連結された送気管１９は、循環ポンプに接続されてお
シ、また、他端に連結された供給管２０は蒸気使用設備
に接続されている。

なお、本実施例においては送気管１９と供給管２０との
途中を接続するバイパスが設けられていて別に設けた排
熱利用ボイラの伝熱チューブとなっている。２１は各仕
切板４，５．６に複数個ずつ設けられ、吹込まれた空気
を均一に分配しながら１１次上方の室へと吹上げるディ
ストリビュータであシ、また２２は所定期間使用後廃棄
すべき石灰石１７を排出する排出口であって空気輸送管
を介して灰貯蔵タンクに接続されている。そして、貯蔵
室８内には、１．６　ｗｍ程度の径を有する流動媒体と
しての砂２３が蓄えられておシ、また、燃焼室９内にも
同じ砂２３が、前記供給さハイ石炭の下、＋ＩＩに蓄え
られている。

２４は筒状く形成されて燃焼室８の外部に配設された流
動選別基であってその下部には複数個の砂排出管２５の
下端が接続されておシ、各砂排出管２５の上端部は、石
炭と砂２３との流動増上層部へ開口して装着された複数
個の送気管２６の開口部近傍にそれぞれ接続されている
。２γは送気管２６へエアを送シ込む配管であシ、２８
は放熱用のフィンである。各送気管２６には、砂攪拌用
シリンダ２９がそれぞれ付設されてお）、そのピストン
ロンド３０に連結された砂攪拌掻出棒３１は、燃焼室９
内の流動層中に係入されている。そして、エア圧等でピ
ストンロンド３０を進退させることにより、砂攪拌掻出
棒３１で砂２３の流動層が攪拌され、小石混じ夛の砂２
３が掻出されて砂排出管２５を通シ流動選別塔２４内へ
排出されるように構成されている。さらに、前記押出７
アン１１から燃焼室９へ燃焼用空気を送る送気管１２と
流動選別搭２４の下端部との間は、流量制御装置３２を
備えた配管３３で連結されておシ、燃焼用空気の一部が
流動選別塔２４へ送られて小石混じりの砂の流動層３４
を形成し小石を分離するように構成されている。３５は
流動選別塔２４の下端開口部に接続された小石排出管で
あってロータリバルブ３６と、その開閉を制御する高位
レベル計３１．低位レベル計３８を備えてお少１選別さ
れた小石３９はロータリバルブ３６の開放によって塔外
へ排出される。さらに、流動選別塔２４の上端部と、燃
焼室９の上端部とは抄速元管４０で接続されており、小
石が分離された残シの砂が上昇空気によって燃焼室９へ
還元される。４１は流動選別塔２４内に支架された上昇
砂分経用のフィルタであプ、また、４２．４３は砂排出
管２５に設けられたエア供給管と放熱用フィンである。

一方、前記脱硫室１０の上端部には、燃焼ガスを排出す
る排出口４４が開口されておシ、１次、流動選別塔２４
の外部には、燃焼室９と貯蔵室８との圧力差を検出しこ
の差圧が所定圧を越えたときに信号を発して砂攪拌シリ
ンダ２９による砂２３の攪拌掻出を行なわせる差圧計４
５が設けられている。また、燃焼室９内の複数個所には
、９５０℃程度の温度を測定可能な温度計４６がそれぞ
れ挿入されてお夛、これらの温度計４６間に所定量以上
の温度差が出次ｐ、小石が温度計に当ったシし九ときに
信号を発して砂２３の攪拌、掻出を行なわせるように構
成されている。

以上のように構成され九流動床ボイラおよびその小石分
離装置の動作を説明する。燃焼室９内に蓄えられ九砂２
３の上層へ石炭を供給し、空気室９と貯蔵室８とへ空気
を送つ九のちバーナ等で予熱した石炭に点火すると、燃
焼用空気の供給によって石炭が燃焼し、この燃焼は、デ
ィストリビュータ２１からの吹き上げ空気で砂２３と石
炭とが流動することによって促進され、効率よく燃焼す
る。この燃焼によって伝熱チューブ１８内の水が加熱さ
れて蒸気が発生し、供給管２０を経て蒸気使用設備・＼
供給される。一方、燃焼ガスはディストリビュータ２１
を経て脱硫室１０に入シ、硫黄分を除去され無害のガス
となって排出口４４から排出されるとともに、脱硫室１
０内では未燃カーボンが捕捉されて燃焼する。排出口４
４から排出された燃焼ガスは、別に設けたボイラを通過
するときに供給管２０から蒸気使用設備へ向う蒸気を昇
温させたのち、煙突から排出される。

そして、燃焼室９へ供給される石炭には、小石が混って
いることがあシ、これが燃えずに残るので、砂２３の層
にはこの小石が混って堆積する１、このときの燃焼室９
内における圧力上昇を差圧計４５が感知した夛、あるい
は各温度計４６間に所定量以上の温度差が出たシすると
、その発する信号によシ砂攪拌用シリンダ２９が作動し
て砂攪拌掻出俸３１で小石混シの砂２３を攪拌し、砂排
出管２５内へ掻出す、、掻出された砂２３は、流動選別
塔２４内に堆積し、配管３３内を送られてくる燃焼用空
気の一部によって流動する１、この流動によｐ重い小石
は下関に集まシ、そのレベルが高位レベル計３７を越え
ることによりロータリパルプ３６が開いて小石が排出さ
れるとともに、小石のレベルが低位レベル計３８よりも
低くなると、ロータリパルプ３６が閉じて小石の堆積が
再開される３、小石が分離された結果残った砂は　配管
３３からの空気によって上昇し、抄速元管４０を経て燃
焼室９内へ還元される１、なお１選別後の砂は、石炭供
給ホッパ１３へ還元させてもよい、このようにして小石
混シの砂２３がオーバ７０−して排出されることによシ
流動層は常時同高位を維持する。

第２図は本発明の他の実施例を第１図に対応して示す縦
断面図であって、第１図と同符号を付したものはこれと
同構成であるからその詳しい説明を省略する０本実施例
においては、砂攪拌掻出棒３１Ａを砂排出管２５内に設
け、これを進退させる砂攪拌用シリンダ２９Ａを砂排出
管２５と同心状に延在させた。こうすることによシ砂２
３が掻出される仁とは前記実施例と同じであるが、砂攪
拌掻出＋１３１Ａを突上げることによシ砂２３が落ち、
砂２３は容易に掻出されて排出される。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように１本発明によれば流動
床ボイラにおける流動ノー高制御装置において、燃焼室
外に設けた砂、小石選別用の流動選別塔と、燃焼室内流
動層の基準上限位置およびその上方位置との間を、砂排
出管と砂量元管とでそれぞれ接続し、この流動選別塔と
燃焼室への燃焼用送風配管との間を流動制御弁つきの配
管で接続するとともに、駆動装置と駆動連結された砂撹
拌掻出体を燃焼室の砂排出口近傍の燃焼室内へ進退自在
に挿入したことによシ、ボイラの運転中、石炭に小石が
混つ７ＩＣ，シして流動層高が高くなると、燃ｆｊ８室
の圧力上昇や異常な温度差によ）シリンダが作動して小
石混じ夛の砂を攪拌しながら掻出し、流動選別塔内に排
出して小石と砂とに分離したのち、小石を塔外へ排出し
、砂を燃焼室へ還元させるので、ボイラの運転を停止さ
せるこ、となく流動層高を常時一定高さに維持すること
ができ、流動層の状態が安定して温度のばらつきゃ圧力
損失が小さく燃焼効率が向上するとともに、ボイラ・の
連続運転によりその稼！＠″４が向上し、まな、従来の
ような小石分離作業がなくなシ、労力の１減と動力の節
減を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る流動床ボイラにおけ
る流動層高制御装置の実施例を示し、第１図はこれを実
施した流動床ボイラの縦断面図、第２図は本発明の他の
実施例を第１図に対応して示す縦断面図である。 ９・・・・燃焼室、１１・・・・押込ファン、１２・・
・・送気管、１５・・・・石炭供給管。 ２３・・・・砂、２５・・・・砂排出管、２６・・・・
送気管、２９・・・・砂攪拌用シリンダ。 ３１・・・・砂攪拌掻出棒、３２・・・・流動制御装置
、３３・・・・配管、３５・・・・小石排出管、３９・
・・・小石、４０・・・・砂量元管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室内の石炭と砂との混合物を、送風装置で吹込んだ
   空気で流動させながら燃焼させる流動床ボイラにおいて
   、前記燃焼室外に配置されて燃焼室内流動層の基準上限
   位置との間を砂排出管で接続されこの砂排出管の開口部
   よりも高位置における燃焼室側との間を砂還元管で接続
   された砂、小石選別用の流動選別塔と、この流動選別塔
   と前記送風装置の送気管との間を接続する流量制御弁つ
   き配管と、前記砂排出管の燃焼室側開口部近傍において
   燃焼室内の流動層へ進退自在に挿入され進退駆動装置と
   駆動連結された砂撹拌掻出体とを設けたことを特徴とす
   る流動床ボイラにおける流動層高制御装置。