JPS62258918A - 流動層燃焼装置 - 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〕 本発明は流動層ボイラ、重油専焼ボイラから排出される
捕集灰（ＥＰ灰）及び含水率の高い汚泥等の産業廃棄物
を減容、焼却する流動層燃焼装置に係り、特に流動層燃
焼装置から流動媒体を抜出すことができる流動層燃焼装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

流′ＩｆＪ１層燃焼装置は炉内に川砂や被焼却物の残渣
たよってベッドを形成して炉内温度を８００〜９００℃
に昇温させることができるので、含水率の高い汚泥や、
電気集塵機で捕集されたＥＰ灰、プラスチック等の産業
廃棄物、或いはぼた山に野積されていた低品位炭であっ
ても燃料として有効利用することができる。

それは流動層燃焼装置における炉内での熱容量が大きい
ために、特に帷燃件の産業廃棄物や四品位炭などであっ
ても燃焼、減容、焼却ができるからである。

また、石炭などを燃料とする流動層ボイラ内忙伝熱管を
埋設すれば伝熱管の層中伝熱量（熱伝達率）は従来形ボ
イラのガス流のみからの伝熱量に比べて５〜１０倍穆度
大きく、大量の伝熱量をもたらす特徴があり、省エネル
ギー化の進む中で近年流動層ボイラは脚光をあびている
。

以下、第７図を用いて流動層燃焼装置の概要について説
明するが、流動層ボイラを例に説明する。

第７図において流動層ボイラ１は、炉底部に膜性した多
孔板２の上に石炭燃焼灰、又は、砂などの流動媒体によ
って流動層３を形成し、押込ファン４より多孔板２の下
部に配置されたウィンドボックス５に燃焼用空気、流動
化用空気を通風すると風量の増加に伴い、多孔板２を通
して流動層３・の流動媒体はあたかも沸騰しているかの
ように激しく流動化運動をする。この流動層３の流動媒
体を起動バーナ６及び砂中バーナ７で８００℃〜９００
℃に加熱し、主燃料であるスラッジ炭８は燃料コンベヤ
９、燃料供給装ｆ！１１１０から流動層ボイラ１へ投入
すると熱量匁の大ぎな流動層３の流動媒体の流動化運動
によって投入されたスラッジ炭８は。

熱的及び物理的に解砕されて瞬時に乾燥されて着火し、
流動層３内で良好な燃焼用空気、流動化用空気との接触
が得られるために効率良く燃焼する。

また、流動層ボイラ１の火炉１１内の燃焼ガスはを塔部
１２を経て排ガス通路１３で過熱器１４蒸発水管１５と
熱交換し、煙道１６を経て茹動層ボイラ１の外へ排出さ
れる。一方、流動層ボイラ１への水・蒸気系統は、蒸気
水’ｉ？１５、火炉水冷９１７で加熱され、ドレンを含
んだ飽和蒸気となり、ドラム１８へ入り、ドラム１８で
ドレンを分離された後、蒸気は過熱器１４により再び過
熱されて過熱蒸気となり、この過熱蒸気は発電その仙に
イ蜆用される。

一方、スラッジ炭８は炭坑の排水処理工程からの産物で
あるためＫ、その品習は棒めて不安定である。

例えばスラッジ炭８の成分は微粉炭と石炭、あるいは随
伴して掘り出される鉱物、特に粘度鉱物との不均質な混
合物であり、炭層の変化、ｆ炭工稈の変更等によりその
成分が容易に変ることになる。

かかる不安定なスラッジ炭８を燃料として用（・るには
流動層３による燃焼方法が最適であるが、この流動層３
による燃焼においても、例えば灰分の多いスラッジ炭８
が供給された場合、当然流動層ボイラ１の発熱量が低下
し、これを回復するためにスラッジ炭８の供給せを増加
させると、灰分り多いスラッジ炭８の焼却灰はその強度
が高いために流動Ｗ２Ｂ内で粉化せず、大粒径の流動媒
体として流動層３内に滞溜するために平均媒体粒子径が
大きくなり、流動化そのものが鈍くなって流動層３の流
動化も不安定になる。

この様に大粒径の流動媒体は第７図に示す様に灰抜小管
１９を用いて抜き出す区部抜取方式や。

オーバフロー管２０．ロータリフィーダ２１を介して抜
出す溢流方式が採用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様に従来の流動媒体の灰抜き出し方法には底部抜取
方式や溢流方式が採用されているが、両方式共に共通し
た欠点がある。

すなわち、流動化用空気を流動層３の全体Ｋ　一定量供
給しているためＫ、灰抜小管１９やオーバフロー管２０
の付近に位置する流動媒体は抜出せるが、灰抜出ｖ１９
やオーバフロー管２０から遠く離れている＠動媒体を抜
出す場合には非常に時間がかかる。又、抜き出せない流
動媒体のために流動層３内が流動不安定状輯となり、長
期的に連続操業ができｔ、ｃい欠点がある。

本発明はかかる従来技術の欠点を解消しようとするもの
で、その目的とするところは、きわめて簡単な構成で灰
抜出口から遠く離れた位置にある流動媒体を灰排出口付
近に移動させ、抜き出し可能とする流動媒体の抜き出し
装置を備えた流動層燃焼装置を提供することＫある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前述の目的を達成するために、ウィンドボック
ス内に仕切板を設けて小空気室に仕切ると共Ｋ、小空気
室毎に圧力媒体量を制御するダンパを設け、灰抜出し管
から遠い小空気幸から灰抜出し管に近い小空気室へ順次
ダンパを開、閉し、流動媒体を灰抜出し管から排出する
ようにしたものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の実施例に係る流動層燃焼装置のり断面
図、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線線断断面図第３図は
各小空気室への流動化空気速度と時間の関係を示すタイ
ムチャート、第４図はｇ３図の流動化空気速度ｖｎとＵ
　Ｐをｔ９明する特性曲線図、竿５図Ｃａｔは多孔板の
傾斜角度を示す縦断面図、第５図（ｂｌは流動媒体の移
動連覇と時間の関係を示す特性曲線図、第６図は粒子径
の流動化分布と流動化開始速量の関係を示す特性曲線図
である。

第１図、第２図粘よび第３図において、符号１から５お
よび］　７，１９．２０は従来のものと同一のものを示
す。

２２はウィンドボックス５内を仕切る仕切板、２３　ａ
、　２３　ｂ、　　２３　ｃは仕切板２２によって仕切
られた小空気室、２４ａ、２４ｂ、２４ｃはダンパ、２
５ａ、２５ｂ、２５ｃはダンパ調節器。

２６は制御装置、２７は圧力媒体配管である。

この様な構造において、灰抜出し管１９からの灰抜出し
Ｋついて説明するが、それ以前に第３図から第６図を用
いて流動媒体粒子径と流動化速度について説明する。

第３図、？ｉｒ、４図のｖｒＬ及び１１　ｐハｍ　４　
図ノ［ｆｌ化空気速速度と流動媒体粒子径りの関係から
決定され、最適流動化曲線Ａのν　は流動媒体としてル 用いることのできる最大粒子径ｃ１ｍａｘ　を最適に流
動化させるのに必要な最大粒子径流動化空気速度。ｕ　
ｐは除去したい粒子（ｃ１ｍａｘ以上）を流動化させる
のに必要な最大粒子径排出流動化空気速度を示す。また
移動Ｋかかる時間ｔルは、ｕｌ、５図（ａ）に示すよう
Ｋある一定量の流動化空気量をあたえたときに多孔板２
の各傾斜角度Δ−・ｎと糖５図（ｂ）　Ｋ示す媒体粒子
の下流への移動成層から決まる移動Ｋかかる時間を示す
。

一方、流動層３の運転により第６図に示す様に流動媒体
の粒子径ｄｐは初期粒度分布Ｂから末期粒塵分布Ｃへと
変化する。

つまり、流動媒体の廻りにカルシウム、マンガン、アル
ミニウムが付着して粒子径が変るからである。

従って、初期粒度分布Ｂにおいては最大粒子径流動化速
度Ｖ、はＱ、ｆ３　ｍ／ｓであるが、末期粒度分布Ｃに
おいては最大粒子径流動化空気速度を１．５　ｍ／ｚに
するのである。

この様な構造において、多孔板２の下部にあるウィンド
ボックス５は第１図、第２図に示す様に仕切板２２で検
数の小空気室２３ａ、２３ｂ。

２３ｃＫ分割されている。この各小空気室２３ａ。

２３ｂ、２３ｃＫは押込ファン４で送り込れる流動化空
気が圧力媒体配管２７を介して供給される。

各小空気室２３ａ、２３ｂ、２３ｃＫ送り込れる流動化
空気量は制御装置ｆ２６の指令によりダンパ調節器２５
ａ、２５ｂ、２５ｃを作動させ、ダンパ２４ａ、２４ｂ
、２４ｃの開度を胴筒することＫよって、流動媒体を流
動Ｍ３から灰抜重管１９へ排出される。

制御装置２６はダンパ一部器２５　ａ、　　２５　ｂ。

２５ｃ１７を介してダンパ２４ａ、２４ｂ、’２４ｃの
開度を調整することで、灰抜重管１９より一番遠い小空
気室２３ａの流動化用空気を第３図に示す様忙最大粒子
径流動化空気速度ν１から最大粒子径排出流動化空気速
度ν２へｔｎ時間保持し、ｔｎ時間経過後再び最大粒子
径流動化空気速度ｖｒＬ忙戻すう この様に灰抜重管１９から遺い小空気室２３ａの流動化
用空気速度を第３図に示す様に最大粒子径排出流動化空
気速度ｖ　Ｐ　Ｋし、他の小空気室２３ｂ、２３ｃの流
動化用空気速度を最大粒子径流動化用空気速度ｖｎにす
ることＫよって、小空気室２３ａの流動媒体を小空気室
２３ｂへ移動させる。

次に小空気室２３ｂの流動化用空気速度を第３図に示す
様に最大粒子径排出流動化空気速度ｕ　ｐＫＬ、他の小
空気室２３　ａ、　　２３　ｃの流動化用空気速度は最
大粒子径流動化用空気速度ｖｒＬにすることＫよって、
小空気室２３ｂの流動媒体を小空気室２３ｃへ移動させ
る。

この様に灰抜重管１９から遠い小空気室２３ａから灰抜
重管１９に近い小空気室２３ｃへ順次流動化空気速度を
変えることＫよって、流動層ボイラｌ内の流動媒体は灰
抜重管１９へ移動させて排出することができる。

この様に灰抜重管１９より遠くにある流動媒体として不
適当な３ダー以−ヒの媒体粒子を正常なｕｖ体粒子と一
蛯に灰抜重管１９の付近に移動させることにより従来長
時間かかった抜き出した不適当な媒体又は抜き出せなか
った不声肖な媒体をスムースに＋＃動層３から抜午出せ
ることができるので、流動層ボイラ１の流動化不安定状
態を解消するととｄｌに長期聞達！ｆ−操業を行ｔ「う
ことができる、またスラッジ炭と一緒に投入される鉱物
、粘度鉱物等の異物及び流動媒体の局部的な高温による
タリン力が発生しても容易に抜き出すことができる。

〔発明の効果〕

本発明はウィンドボックス内に仕切板を設けて小空気室
に仕切ると共に、小空気室毎に圧力媒体量を制御するダ
ンパを投げ、灰抜出し管から遠い小空気室から灰抜出し
管に近い小空気室へ１１．’、次ダンパを開、閉し、流
動媒体を抜出し管から排出するようにしたので、流動層
内の粗粒子を運転中であっても抜き出すことができ、し
かも長期間安定して連続操売を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第、１図は本発明の実施例に係る流動層・燃焼装置の縦
断面図、第２図は第１図の■−■線横線面断面図３図は
各小空気室への流動化空気速度と時間の関係を示すタイ
ムチャート、第４図は第３図の流動化空気速度ｖｎとν
、を説明する特性曲線Ｍ、第５図（ａｔは多孔板の傾斜
角度を示す縦断面図、筑５図（ｂ）は流動媒体の移動速
窄と時間の関係を示す特性曲線図、第６図は粒子径の流
動化分布と流動化開始速度の関係を示す特性曲線図、１
７図は従来の流動ｌ鍔ボイラを示す概略構成！￥１であ
る。 ２・・・・・・多孔板、３・・・・・・流動層、５・・
・・・・ウィンドボックス、１９・・・・・・灰抜出し
管、２２・・・・・・仕切板、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ
・−・・−小空気室、２４ａ。 ２４ｂ、２４ｃｍ’・・・・ダンパ。 第１図 ｔ。 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流動媒体のベッドで形成された流動層の底部に多孔板を
   配置して流動層とウインドボツクスに区画し、流動層へ
   被焼却物を投入して焼却し、流動媒体を灰抜出し管から
   排出するものにおいて、前記ウインドボツクス内に仕切
   板を設けて小空気室に仕切ると共に、小空気室毎に圧力
   媒体量を制御するダンパを設け、灰抜出し管から遠い小
   空気室から灰抜出し管に近い小空気室へ順次ダンパを開
   、閉し、流動媒体を灰抜出し管から排出するようにした
   ことを特徴とする流動層燃焼装置。