JPS63315809A - 循環型流動層ボイラのデンスベツド最下部の異常燃焼防止装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、循環型流動層ボイラの運転中に、コンパスタ
の流動層領域内のデンスベッド最下部から灰等の粒子を
抜き出す際、デンスベッド最下部に一時空気が流入する
ことに伴って生ずる異常燃焼によるタリンカ発生を阻止
するための循環型流動層ボイラのデンスベッド最下部の
異常燃焼防止装置に関するものである。

〔従来技術〕

排ガスの排出基準を満たしながら固体燃料を効率良く燃
焼させることができるボイラとして、砂利のような比較
的大粒の粒子で形成された流動層、即ちデンスベッドの
上に、灰および石炭石等の微粒子の循環層を形成した循
環型流動層ボイラが提案されている。

この循環型流動層ボイラの概要について第３図を参照し
て説明すると、このボイラは、燃焼器であるコンパスタ
１と、このコンパスタ１に隣接して設けられた外部熱交
換器２と、この外部熱交換器２上にあって、前記コンパ
スタ１の頂部と連結ダクト３を介して流体供給口が連結
されたサイクロン４等から構成されている。そして前記
外部熱交換器２は、仕切壁５によって内部が２分され、
一方にホットウェル６が、そして他方に熱交換部７がそ
れぞれ形成され、前記外部熱交換器２の下部には流動空
気供給管１２が設けられている。また、熱交換部７内に
は伝熱部２２が設けられ、これに供給された水を加熱し
て水蒸気を発生させるようになっている。

また、前記コンパスタ１は、下部のデンスベソド領域Ａ
と、これの上部の大径部分のフリーボード領域Ｂより構
成されている。

前記デンスベッド領域Ａには、砂利等からなるデンスベ
ッド材８が収容されているデンスベッド９が形成される
。また、このデンスベッド９には固体燃料としての石炭
１０が供給管１工より供給され、硫黄分の捕獲の目的と
し、循環ベッド材の一部となる粉砕された石灰石が供給
管１２を通じてデンスベッド９の下部より供給される。

また、デンスベッド領域Ａの最下部には、供給管１３等
によって構成される流動化空気系が設けられ、前記デン
スベッド９を流動化させる流動化空気ａがコンパスタｌ
内に供給される。

この流動化空気ａは、分散板等によってデンスベッド９
の全領域にわたって送り込まれ、デンスベッド材８を全
体的に流動化させる役割をしているが、一部は燃焼用に
利用される。

前記デンスベッド領域Ａの上縁部分に相当する個所には
、供給管１４等によって構成される燃焼空気系が設けら
れ、燃焼用空気すが流量調整部１５によって供給量が自
動的に調整されながらコンパスタ１内に供給される。

一方、コンパスタ１の上部の拡大部分に形成されたフリ
ーボード領域Ｂは、デンスベッド令頁域Ａ及びこのフリ
ーボード領域Ｂの下部において燃焼によって発生したカ
ーボンや灰あるいは微粒子化した石灰石が浮遊循環する
循環層１６を形成している。この循環層１６には二次空
気系１７より二次空気Ｃが供給され、より完全な燃焼が
行なわれる。

前記のように、コンパスタ１内においては石炭１０等の
固体燃料の燃焼が行なわれるが、デンスベッド領域Ａ及
びフリーボード領域Ｂ内で発生したカーボンや灰、ある
いは微粒子化した石灰石等からなる循環ベッド材ｒを含
むガスｇが連結ダクト３を経由してサイクロン４内に供
給され、ここでガスｇと循環ベッド材ｒに分離され、ガ
スｇは図示しない対流ボイラに供給されて蒸気発生のエ
ネルギ源として利用される。

そして石灰石、灰、カーボン等からなる循環ベッド材ｒ
は、サイクロン４の下部に延長されている取出管２０よ
り外部熱交換器２のホットリサイクル６内に自重で落下
し、供給される。この外部熱交換器２内には、流動空気
供給管２１より空気が供給されているので、循環ベッド
材ｒは流動化されている。

前記ホットリサイクル６内に供給された循環ヘッド材ｒ
は、仕切壁５の上端部よりオーバーフローして伝熱管２
２を内蔵している熱交換部７内に流入してここで熱を回
収して蒸気Ｓを発生させる。なお、前記熱交換部７内に
おいては循環ベッド材ｒに含まれている灰ｄは流動化し
ている循環ベッド材ｒの上層部に浮上し、熱交換部７の
上部に設けた排出管２３を介して外部に排出される。

ホットウェル６の下部とコンパスタ１の下部との間はホ
ットリサイクル管２４で、また、熱交換部７の下部とコ
ンパスタ１の下部の間はコールドリサイクル管２５でそ
れぞれ連結されている。

そしてホントウェル６より高温の循環ベッド材ｒがホッ
トリサイクル管２４を経由してデンスベッド領域Ａ内に
還流し、熱交換部７において熱交換され、温度が低下し
た循環ベッド材ｒはコールドリサイクル管２５を経由し
てデンスベッド領域Ａ内に還流する。ホットリサイクル
管２４で還流する高温の循環ベッド材ｒはデンスベッド
領域Ａを所定の濃度に保持するためのものである。そし
てコールドリサイクル管２５で還流する低温の循環ベッ
ド材ｒは、燃焼温度を制御するものである。

なお、外部熱交換器２の頂部にはガス抜管２７の一端が
接続され、他端はコンパスタ１のフリーボード領域Ｂを
形成する大径部に接続されており、外部熱交換器２内の
ガスをコンパスタ１のフリーボード領域Ｂ内に戻すよう
に構成されている。

上記のように構成された循環型流動層ボイラは、流動化
されているデンスベッド材８内に固体燃料を供給するの
で、搬入されたままの焼戻を燃焼させることができ、石
炭ＩＯは勿論のこと、フルードコークのような低品質の
燃え難い燃料を燃焼させる能力があると共に、燃焼効率
が良好であるためにコンパスタ１の断面積が小さく、装
置としての建造コストが低減する等多くの利点を有する
ものである。

〔発明が解決すべき問題点〕

上記の循環型流動層ボイラでは、デンスベッド９には砂
利、石炭などが入っており、特に石炭中に灰等が多く含
まれている場合には、運転中にその灰をデンスベッド９
の最下部に設けた二重ダンパ３９を開けて抜き出さねば
ならない。

しかしながら、流動化空気ａの供給管１３より下部のデ
ンスベッド９では、コールドリサイクル管２５からの冷
却用の循環ベッド材ｒの流入がないため、下側に回り込
む流動化空気ａにより未燃炭素の燃焼が起こり、デンス
ベッド材８の温度が急上昇し、粒子がとけてクリンカが
発生する。

灰を抜き出したあと次回灰を抜（までの間に抜き出し口
は冷えるため、溶けたクリンカは固まってしまい、その
後の灰の排出が不可能となり、ボイラの運転の継続上重
大な支障となる。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の問題点を解消するためになされた
ものであり、−次空気としてデンスベッドの下部から流
動化空気を供給する供給管近傍からイナートガスを供給
することにより、デンスベッド最下部からの粒子抜き出
し時の異常燃焼による高温の発生を防止し、もってクリ
ンカの発生を防止することを目的としたものである。

〔発明の構成〕

上記の目的を達成するための本発明のデンスベッド最下
部の異常燃料防止装置は、循環型流動層ボイラのコンパ
スタの流動層領域を構成するデンスベッドの最下部に設
けた流動化空気の供給管の隙間またはその下部等の近傍
にイナートガスを供給するためのノズルを配設したこと
を特徴としたものである。

即ち、本発明はデンスベッド最下部の二重ダンパの近傍
にイナートガスノズルを配設しておき、二重ダンパから
粒子を抜き出す際に粒子に対しイナートガスを噴射して
この部分の燃焼を抑制することにより、未燃焼の固形燃
料の異常燃焼による昇温度に伴うクリンカ発生を阻止す
ることを図るものである。

〔実　施　例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明するが、第
１図は本発明の一実施例Ｇ、Ｉおける循環型流動層ボイ
ラのデンスベッドの要部断面図であり、このデンスベッ
ドは第３図と同様の循環型流動層ボイラのコンパスタ１
のＡで示すデンスベッド領域領域内のデンスベッド９と
同様の構成及び機能を有するものであり、このデンスベ
ッド９には砂利等からなるデンスベッド材８が収容され
ており、このデンスベット９には固体燃料としての石炭
１０および硫黄分の捕獲の目的として循環ベッド材とな
る、粉砕された石灰石が供給管１１より供給される。

また、第３図のホットリサイクル６より高温の循環ベッ
ド材ｒがホットリサイクル管２４から、そして熱交換部
７において熱交換され温度が低下した循環ベッド材ｒは
コールドリサイクル管２５から、それぞれデンスベッド
領域Ａ内を還流するようになっている。

そこで、上記コンパスタ１のデンスヘッド領域Ａ内のデ
ンスベッド９の循環ヘッド材ｒを還流している部分より
下方には流動化空気ａの供給管１３が設けられ、その流
動化空気ａはデンスベッド材８の流動化を促進すると共
に、−次空気として使用されるが、このデンスベッド９
の最下部に設けた供給管１３の近傍、即ち供給管１３の
隙間またはその下部に窒素または蒸気等のイナートガス
Ｎを供給可能な、第１図のＩ−１方向の平断面図で示す
下向きのイナートガスノズル４０Ａを有するイナートガ
スパイプ４０を配設して、デンスヘッド９の最下部に設
けた二重ダンパ３９から灰等の粒子を抜き出す時に、粒
子ないしはデンスベッド材に対してイナートガスＮを噴
射する。そしてこのイナートガスＮによりデンスベソド
９下部における未燃焼の固形燃料が燃焼することを防止
する。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のデンスベッド最下部の
異常燃焼防止装置を採用すれば、循環型流動層ボイラの
運転中にコンパスタの最下部の二重ダンパから灰等の粒
子を抜き出す際に、イナートガスを噴射して一次空気を
供給している供給管からの酸素をシールないしは酸素の
濃度を薄めることにより、この部分の燃焼を抑制し、異
常燃焼による高温の発生を防止し、その結果、粒子が溶
融することを防止できるので、クリンカの発生を防止で
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における循環型流動層ボイラ
のデンスベッドの要部断面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ
方向の平断面図、第３図は従来の循環型流動層ボイラの
説明用断面図である。 ９・・・デンスベッド、１３・・・供給管、４０・・・
イナートガスパイプ、４０Ａ・・・イナートガスノズル
、ａ・・・流動化空気、Ｎ・・・イナートガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 循環型流動層ボイラのデンスベッド最下部に設けた流動
   化空気の供給管の近傍にイナートガスを供給するノズル
   を配設した循環型流動層ボイラのデンスベッド最下部の
   異常燃焼防止装置。