JPS6298106A - 流動層装置およびその流動化方法 - Google Patents

流動層装置およびその流動化方法

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JPS6298106A JP60237065A JP23706585A JPS6298106A JP S6298106 A JPS6298106 A JP S6298106A JP 60237065 A JP60237065 A JP 60237065A JP 23706585 A JP23706585 A JP 23706585A JP S6298106 A JPS6298106 A JP S6298106A
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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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） 本発明は流動層燃焼装置、特に石炭や石油コークスなど
のように、燃焼後に多量の固形灰分を出す燃料を用いる
流動層燃焼装置に関する。
（従来の技術） 埋蔵量の少ない石油から、資源量の多い石炭にエネルギ
ー源を転換することが急がれている。石炭は石油に比し
硫黄含有量が多く、灰分を多く含むことから燃料として
の取扱いには工夫を要する。
石炭からエネルギーを取出す燃焼炉として注目されてい
るのが流動層燃焼炉である。流動層燃焼炉は、炉の底部
に設けた空気室の天井部を構成する空気分散板を介して
、その上部にある流動層に、流動化兼燃焼用空気を供給
し、流動層を構成する流動媒体（砂、セメントタリンカ
ーなどの耐熱性粒子で構成され、場合によっては、石灰
石などの脱硫剤粒子を含むことがある）を、あたかも水
の沸騰するように流動化させ、層中に供給された石炭粒
子などのような燃料を燃焼させるものである。
流動層の高さは５０〜１００ｃｍ程度あり、７００〜１
０００℃に加熱された高温の流動媒体の有する大きな熱
容量のため、石炭に限らず、含水率の高い汚泥、難燃性
のＢＰ　（電気集じん器）灰や石油コークスなども容易
に燃焼させることができる。
燃料を１０００℃以上の高温で燃焼させると、燃焼用空
気に含まれている窒素と酸素が結合して酸化窒素（ＮＯ
ｘ）を生成し、これが燃焼排ガス中に高濃度に含有され
ると、環境汚染という公害問題を生ずる。
また、硫黄分を多く含む燃料を燃焼させる場合、流動媒
体に石灰石粉末を混合して、燃焼によって生成する硫黄
酸化物（ＳＯｘ）を除去することが行われるが、この脱
硫反応を効果的に行わせるには、流動層の温度を８５０
〜１０００℃に維持することが必要である。
以上のような理由から、流動層温度を８００〜１０００
℃に保って、石炭などの燃料を燃焼させることが一般に
行われている。一方、流動層で石炭粒子やＥＰ灰などを
燃焼させる場合、粒子径の小さい燃料は流動化空気など
のガスによって、流動層からその上部空塔部に飛散し、
十分に燃焼しないままで燃焼排ガスによって煙道に運ば
れる。
また、比較的大きい粒子の燃料も、流動層中での流動燃
焼によって小粒子に粉砕されるが、８００〜１０００℃
の比較的低い流動層温度では、その粒子中心部まで完全
に燃焼することなく、空塔部を経て燃焼排ガスによって
煙道に運ばれる。
したがって、流動層燃焼装置からの燃焼排ガスには未燃
分の多い灰が多く含まれるので、サイクロン式集じん器
で灰分を分離し、これを１１００℃程度の高温に維持し
た流動層式再燃焼炉に投入して未燃分を完全に燃焼させ
、フライアッシュとして利用できる燃焼灰とすることが
行われている。
第２図は石炭を燃料とする従来の流動層燃焼装置を示す
。この装置は、主燃焼室（略してＭＢＣという）の火炉
１と、ＭＢＣ用の固形灰分を捕集するためのサイクロン
Ｓじん器２と、ＭＢＣの起動時に起動用ウィンドボック
ス４に高温の燃焼ガスを供給して、４の上部にある流動
媒体を加熱するための熱風炉３と、ＭＢＣ用ウィンドボ
ックス５と、ＭＢＣの流動層６ａ内に設けた伝熱管６と
、ＭＢＣから排出され、サイクロン集じん器で捕集され
た未燃分を含む固形灰分を再燃焼するための再燃焼流動
層室（略してＣＢＣという）の火炉７と、ＣＢＣ用サイ
すロン集じん器８と、ＣＢＣの起動時に使用する、前記
熱風炉と同様な機能を有する熱風炉９と、ＣＢＣ用のウ
ィンドボックス１０であり、流動層１１ａ中の流動媒体
を流動化するとともに層内に供給された未燃の固形灰分
を完全燃焼させるだめの燃焼用空気を供給するＣＢＣ用
のウィンドボックス１０と、サイクロン集じん器で捕集
された未燃の固形灰分を給灰ノズル１３を介してｌｌａ
に供給する灰ｔａ送管１２と、排ガスを外気に排出する
排ガスダクト１４とから構成される。なお、サイクロン
集じん器８で捕集された完全燃焼灰はフライアッシュと
して種々の用途に供せられる。
（発明が解決しようとする問題点） 前述したように流動層燃焼装置で石炭などを燃料として
用いる場合、未燃灰分が多量に出るが、そのままでは利
用価値が低くまたそのまま捨てたのでは未燃分が燃料と
して利用されないため燃焼効率上からも問題があるので
、ＣＢＣでＭＢＣよりも高温にて再燃焼させることが行
われるが、ＣＢＣを設置することは流動層燃焼装置全体
の設備費を高くし、従来型の一般ポイラ燃焼装置に比し
価格上不利となる。この対策として、ＣＢＣを設置せず
に、サイクロンで捕集した未燃の固形灰分を再度ＭＢＣ
に再循環させて燃焼させることも試みられているが、Ｍ
ＢＣは低ＮＯｘ燃焼を行なわせることと、脱硫剤をその
流動媒体に入れて脱硫を行わせる２つの目的で８００〜
９００°Ｃ程度で運転されるため、再燃焼温度として必
要な１１００℃に達しないので、未燃灰分の焼却として
は不十分であった。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、未燃
灰分燃焼炉（ＣＢＣ）を設けることなく、主燃焼炉（Ｍ
ＢＣ）で未燃灰分を完全に焼却することができる流動層
燃焼装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、流動層燃焼装置において、流動層燃焼部を起
動セル、仕切りセル、主燃焼セルよりなる多室セルとな
し、起動セルと主燃焼セルの中間位置に仕切りセルを配
置し、流動層燃焼部から排出された燃焼排ガスより未燃
の固形灰分を補集する集じん器を備え、ここで捕集され
た前記固形灰分を、前記起動セルに搬送して再燃焼させ
るための灰搬送管を、集じん器と起動セル間に設けたこ
とを特徴とする。
（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示す流動層ボイラの断面
図であり、第２図で示したと同一符号のものは同一機能
を有する。この装置は、ボイラ火炉１と、サイクロン集
じん器２と、流動層ボイラ起動セル１１を起動する際の
熱風炉３と、起動セル用ウィンドボックス４と、主燃焼
流動ＮＧａ用（主燃焼セル）のウィンドボックス５と、
流動層内に設けた層中伝熱管６と、火炉後方の排ガス煙
道中に設けた過熱器および節炭器などの加熱器１８と、
サイクロン２で捕集された未燃固形灰分を起動セル１１
に送り、給灰ノズル１３から供給するための灰搬送管１
２と、起動セル１１を未燃灰分の再燃焼炉として使用す
る際、主燃焼炉として使用する６ａと仕切るため、６ａ
と１１の中間に流動媒体を静止させ流動化させない、い
わゆる仕切り用堆積流動媒体部（仕切りセル）１６を設
けるため、ウィンドボックス４および５とは別に設けら
れ仕切られたウィンドボックス１４とからな名。ウィン
ドボックス１４の空気ダンパ２０を開けると空気ダクト
１９がら空気が送られ、流動層１６が働くようになる。
起動セル１１は、起動時に熱風炉３の燃料を節約するた
めに層内伝熱管６の設置量が、他のセル６ａよりも少な
くするようにされている。このため、起動セル１１は他
のセル６ａよりも流動層を高層温とし、また低空塔速度
の運転とすることが可能となり、未燃の固形灰分を再燃
焼させる場合は運転条件を、他のセル６ａとは別に上記
条件にすることができるので好都合である。
燃焼性がよく未燃灰分が出ない石炭を燃料として使用す
る際は、サイクロン集じん器２で捕集した灰はそのまま
外部に搬出し、起動セル１１には石炭を供給して通常の
石炭燃焼セルとして使用される。この場合はセル１１は
ＣＢＣとして使用される場合に比し低層温で運転される
ので、この部分での伝熱管の熱吸収量が低下する。これ
を補うために、仕切り用セル１６の空気ダンパ２ｏを開
け、ウィンドボックス１４がら空気を送り、石炭供給装
置１３からセル１６に石炭を供給して熱吸収をさせる。
未燃の固形灰分が少しは出るが、常時起動セル１１で再
燃焼させるには量が不足する石炭種の場、合は、まず起
動セル１１および仕切りセル１６を石炭燃焼セルとして
運転し、その間サイクロン集じん器２で捕集された灰は
一時タンクに貯蔵する。
その後起動セル１１があるてぃど連続運転できるまで捕
集灰かたまった時点で、セル１１での未燃捕集灰の再燃
焼運転を行なう。以上のような交互切換え運転によって
、すべての炭種に対し未燃灰分を高層温で再燃焼するこ
とができ、高い燃焼効率で運転することが可能となる。
なお、本発明の他の実施例として仕切り用セルを複数個
設け、未燃灰分が多いときは仕切りセルのうち起動セル
に隣接セルを起動セルとして用い、未燃灰分が少ないと
きは、起動セルのみを灰分の再燃焼用に使用し、隣接セ
ルは仕切りセルとし、主燃焼セル６ａに近い仕切りセル
は通常の石炭燃焼セルと使うことにより、未燃灰分を貯
蔵するタンクを不用もしくは小さくすることが可能とな
る。
なお、第１図に示すように仕切り用セルの幅が狭い場合
あるいは、空塔速度を高く運転していて、流動媒体での
仕切りが十分に行えないときは仕切りセルのウィンドボ
ックス１４の天井部にある空気分散板１４ａから流動層
内に仕切り板７を立てることにより確実な堆積流動媒体
の仕切りが可能となる。
（発明の効果） 本発明を実施することにより、未燃灰分燃焼炉（ＣＢＣ
）を設ける必要がなく、しかも既設のＭＢＣの起動セル
を利用して、ＭＢＣとは別に高温燃焼を行なうことがで
きるので、未燃灰分を完全に焼却することができ、がっ
ＭＢＣは低ＮＯｘ運転、説破運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を説明するための流動層燃
焼ボイラを示す図面、第２図は、従来技術になる流動層
燃焼ボイラ装置を示す図である。 ｌ・・・ボイラ火炉、２・・・サイクロン集じん器、３
・・・熱風炉、−４・・・起動セル用ウィンドボックス
、５・・・主燃焼セルのウィンドボックス、６・・・層
中伝熱管、６ａ・・・主燃焼セル、１１・・・起動セル
、１２・・・灰搬送管、１３・・・給入ノズル、１４・
・・仕切りセルのウィンドボックス、１６・・・仕切り
セル、１９・・・空気ダクト。 代理人　弁理士　　川　北　武　長 第１図 簗２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）流動層燃焼装置において、流動層燃焼部を起動セ
    ル、仕切りセル、主燃焼セルよりなる多室セルとなし、
    起動セルと主燃焼セルの中間位置に仕切りセルを配置し
    、流動層燃焼部から排出された燃焼排ガスより未燃の固
    形灰分を捕集する集じん器を備え、ここで捕集された前
    記固形灰分を、前記起動セルに搬送して再燃焼させるた
    めの灰搬送管を、集じん器と起動セル間に設けたことを
    特徴とする流動層燃焼装置。
JP60237065A 1985-10-23 1985-10-23 流動層装置およびその流動化方法 Granted JPS6298106A (ja)

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