WO2015050090A1 - 酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置 - Google Patents

酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置 Download PDF

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WO2015050090A1
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輝俊 内田
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株式会社Ihi
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Definitions

  • the present invention relates to a combustion support fluid preheating device of an oxyfuel combustion system for preheating the combustion support fluid supplied to the oxyfuel combustion device.
  • primary air for supplying pulverized coal to the coal fired boiler
  • secondary air for stably burning the coal fired boiler
  • an oxyfuel boiler has been proposed in which pulverized coal is oxygen-burned instead of air.
  • the flue gas mainly composed of CO 2 (carbon dioxide) from the oxyfuel boiler is taken out as primary recirculation gas (primary combustion fluid) and secondary recirculation gas (secondary combustion fluid).
  • the primary combustion support fluid and the secondary combustion support fluid are guided to a regenerative rotary preheater and preheated by exchanging heat with combustion exhaust gas.
  • the secondary combustion fluid upstream of the regenerative rotary preheater is mixed with oxygen produced by an oxygen production unit (ASU), and the secondary combustion fluid mixed with oxygen is supplied to the boiler.
  • ASU oxygen production unit
  • the combustion temperature of the oxyfuel boiler can be arbitrarily adjusted by adjusting the flow rate of the secondary combustion fluid 12 mixed with oxygen.
  • the oxyfuel boiler has negative pressure (low pressure) because the combustion exhaust gas is attracted by the induction fan.
  • the secondary combustion support fluid is boosted by a forced air blower to supply the oxyfuel boiler.
  • the primary combustion support fluid is pressurized by a booster fan and a primary ventilator in order to convey the pulverized coal through the mill and supply it to the oxyfuel boiler.
  • the highest pressure (high pressure) That is, the relationship between the respective pressures is combustion exhaust gas ⁇ secondary combustion support fluid ⁇ primary combustion support fluid.
  • the regenerative rotary preheater has a sector plate that approaches the both axial end portions of the rotating rotor and divides openings at both axial end portions of the rotor.
  • the sector plate is a primary combustion support fluid in which a combustion exhaust gas passage through which low-pressure (negative pressure) combustion exhaust gas is conducted in the axial direction of the rotor and a high-pressure primary combustion support fluid boosted to a predetermined pressure consisting of recirculation exhaust gas is conducted.
  • a secondary combustion fluid flow channel in which oxygen is mixed with the recirculated exhaust gas and a secondary combustion fluid having a medium pressure and a pressure higher than that of the combustion exhaust gas and lower than that of the primary combustion fluid.
  • the rotor filled with a large number of heat storage plates has partition plates that extend in the radial direction and divide the rotor into a large number in the circumferential direction. And the sealing plate for performing the gas seal between the said sector plates is provided in the axial direction both ends of the rotor in each partition plate.
  • the combustion exhaust gas passage of the regenerative rotary preheater is conducted, for example, from the upper side to the lower side.
  • the primary combustion support fluid passage and the secondary combustion support fluid passage have primary support.
  • the combustion fluid and the secondary combustion support fluid are conducted from the lower side to the upper side, and are opposed to each other.
  • the combustion exhaust gas flow channel, the primary combustion support fluid flow channel, and the secondary combustion support fluid flow channel are partitioned into a gas sealed state by a sector plate and a seal plate.
  • the space between the high pressure side and the low pressure side passes through between the sector plate and the seal plate.
  • Direct leak in which a large amount of gas leaks occurs.
  • an entrained leak is generated in which gas leaks so as to be brought into an adjacent flow path.
  • the leak amount due to the entrained leak is smaller than the leak amount due to the direct leak.
  • the intermediate secondary support fluid of the secondary support fluid passage causes a relatively large amount of direct leak to the combustion exhaust passage through which the low-pressure combustion exhaust gas flows adjacently. Therefore, when the secondary combustion fluid premixed with oxygen leaks into the combustion exhaust gas flow path, the leaked oxygen is not used for fuel combustion but is exhausted together with the combustion exhaust gas. Therefore, when the amount of oxygen leaking to the combustion exhaust gas increases, it is necessary to increase the capacity of the oxygen production apparatus (ASU) accordingly, and there is a problem that the equipment cost and the operating cost increase.
  • ASU oxygen production apparatus
  • Patent Document 1 In order to prevent the problem that the secondary combustion fluid of the secondary combustion fluid channel directly leaks to the combustion exhaust gas channel, so that it is located between the combustion exhaust gas channel and the secondary combustion fluid channel, There is one in which two primary combustion fluid passages are provided (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 the combustion exhaust gas flow path and the secondary combustion fluid passage so that the low pressure combustion exhaust gas flows and the secondary combustion support fluid flow path through which the intermediate pressure secondary combustion fluid flows are not directly adjacent to each other.
  • Two primary combustion supporting fluid flow paths through which the high pressure primary combustion supporting fluid flows are disposed between the combustion supporting fluid flow paths. Therefore, the high-pressure primary combustion fluid in the primary combustion fluid flow channel directly leaks to the combustion exhaust gas flow channel and the secondary combustion fluid flow channel whose pressure is lower than that. Direct leakage of the secondary combustion fluid in the combustion fluid channel to the combustion exhaust gas channel is prevented.
  • Patent Document 1 since the two primary combustion fluid passages through which the high-pressure primary combustion fluid flows are adjacent to the low-pressure combustion exhaust gas passage, the high-pressure primary combustion fluid is a low-pressure combustion exhaust gas flow. There is a problem of direct leakage to the road in large quantities. For this reason, the power of the booster fan and primary ventilator for supplying the primary combustion support fluid is increased to increase the operating cost, or the capacity of the booster fan and the primary ventilator needs to be increased, resulting in an increase in equipment cost. There is a problem of doing.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is capable of preventing the problem of oxygen leaking to the combustion exhaust gas side with a simple configuration and supplying combustion-supporting fluid to the oxyfuel combustion apparatus. It is an object of the present invention to provide a support fluid preheating device for an oxyfuel combustion system that can reduce the fan power and the equipment cost.
  • a combustion support fluid preheating device for an oxyfuel combustion system includes a combustion exhaust gas passage for conducting combustion exhaust gas discharged from an oxyfuel combustion device, and a primary combustion support having a pressure higher than that of the combustion exhaust gas adjacent to the combustion exhaust gas passage.
  • a regenerative rotary preheater comprising an oxygen flow path sandwiched between a flow path and the secondary combustion fluid flow path to conduct oxygen;
  • An oxygen mixing unit that mixes the secondary combustion fluid preheated through the secondary combustion fluid channel and oxygen preheated through the oxygen channel and supplies the mixed oxygen to the oxyfuel combustion device; It is provided with.
  • a secondary combustion support fluid supply channel for supplying a secondary combustion support fluid to a secondary combustion support fluid channel of the regeneration rotation preheater and the regeneration rotation preheating
  • a communication channel communicating with an oxygen supply channel for supplying oxygen to the oxygen channel of the vessel, and a part of the secondary combustion fluid in the secondary combustion fluid supply channel in the communication channel May be provided with oxygen concentration adjusting means for adjusting the oxygen concentration of the oxygen flow path by premixing with the oxygen supply flow path.
  • the oxyfuel combustion device may be an oxyfuel boiler.
  • the present invention it is possible to prevent a problem that oxygen leaks to the combustion exhaust gas side with a simple configuration, and it is possible to reduce fan power and equipment cost for supplying combustion supporting fluid to the oxygen combustion apparatus.
  • the effects can be achieved.
  • FIG. 1a It is a perspective view which shows the example of the conventional general structure of a reproduction
  • FIG. 2 shows an outline of an embodiment in which the combustion support fluid preheating device of the present invention is applied to an oxyfuel boiler which is an oxyfuel combustion system.
  • a regenerative rotary preheater 2 constituting a combustion support fluid preheating device.
  • the flue gas 3 mainly composed of carbon dioxide (CO 2 ) discharged from the oxyfuel boiler 1 (oxygen burner 100) through the flue gas duct 3 ′ is guided to the flue gas passage 21 of the regenerative rotary preheater 2 It is led to the exhaust gas cooler 4 to be cooled, and drawn to the dehydrator 6 by being drawn by the induction fan 5 (IDF) to be dehydrated. Subsequently, the combustion exhaust gas 3 is pressurized by a booster fan 7 (BUF) and guided to the chimney 8.
  • a liquefaction device 10 is connected to the inlet of the chimney 8.
  • the liquefaction apparatus 10 produces liquefied carbon dioxide 9 by introducing combustion exhaust gas 3 (CO 2 ) branched from the inlet of the chimney 8 and performing compression and cooling.
  • a part of the combustion exhaust gas 3 at the inlet of the induction fan 5 is taken out as recirculation exhaust gas, and this recirculation exhaust gas taken out is the forced air blower 11 provided in the secondary combustion support fluid supply channel 12 ′.
  • the secondary combustion support fluid 12 is obtained by increasing the pressure with (FDF).
  • the secondary combustion support fluid 12 is introduced into the secondary combustion support fluid passage 23 of the regenerative rotary preheater 2 and preheated by exchanging heat with the combustion exhaust gas 3 and then supplied to the oxyfuel boiler 1. Is done.
  • a part of the pressurized combustion exhaust gas 3 at the outlet of the booster fan 7 is taken out as recirculation exhaust gas, and this recirculation exhaust gas taken out is a primary ventilator provided in the primary combustion fluid supply passage 14 '.
  • the primary combustion support fluid 14 is obtained by further pressurizing by 13.
  • the primary combustion support fluid 14 has a part 14a introduced into the regenerative rotary preheater 2 to exchange heat with the combustion exhaust gas 3, and the other part 14b bypasses the regenerative rotary preheater 2, The temperature is adjusted by mixing with the heat exchanged part 14a.
  • the temperature-adjusted primary combustion support fluid 14 is supplied to the mill 15 to dry the coal and transport the pulverized coal, and is supplied to the oxyfuel boiler 1.
  • an oxygen production device 16 (ASU) is provided, and the oxygen production device 16 produces oxygen 17 at a constant pressure.
  • Oxygen 17 from the oxygen production apparatus 16 is introduced into the oxygen flow path 27 provided in the regenerative rotary preheater 2 through the oxygen supply flow path 17 ′, and is preheated by exchanging heat with the combustion exhaust gas 3.
  • the preheated oxygen 17 is mixed with the secondary combustion support fluid 12 preheated in the secondary combustion support fluid passage 23 in the oxygen mixing section 19 and supplied to the oxyfuel boiler 1.
  • an air intake 29 for taking in air 28 for air combustion is connected to the inlet of the forced draft fan 11 (FDF) for boosting the secondary combustion support fluid 12 when the oxyfuel boiler 1 is started.
  • flow control dampers 30a and 30b for switching the flue gas 3 and the air 28 to the forced draft fan 11 are provided.
  • a communication flow path 31 is provided between the secondary combustion support fluid supply flow path 12 ′ at the outlet of the forced air blower 11 and the oxygen supply flow path 17 ′.
  • the oxygen production apparatus 16 is located at a position closer to the connection path 31 than the connection position of the communication flow path 31 ′.
  • a flow rate adjustment damper 32 a is provided, and the flow rate adjustment damper 32 b (oxygen concentration adjustment means 18) is provided in the communication channel 31.
  • FIG. 1a shows a conventional general configuration example of the regenerative rotary preheater 2
  • FIG. 1b is a schematic plan view of FIG. 1a as viewed from above.
  • the regenerative rotary preheater 2 has a rotor 26 that rotates in a direction indicated by an arrow R about a vertical shaft 25, and sector plates 20 are arranged close to both ends in the axial direction of the rotor 26.
  • the sector plate 20 includes a combustion exhaust gas passage 21 that conducts the negative pressure combustion exhaust gas 3 in the axial direction of the rotor 26, and a primary combustion support fluid passage 22 that conducts the primary combustion fluid 14 of a predetermined pressure composed of recirculated exhaust gas.
  • the secondary combustion fluid flow path 23 that mixes oxygen O 2 with the recirculated exhaust gas and conducts the secondary combustion fluid 12 that is higher in pressure than the combustion exhaust gas 3 and lower in pressure than the primary combustion fluid 14.
  • Three sector plate portions 20a, 20b, and 20c are defined.
  • 21 ′, 22 ′ and 23 ′ are ducts communicating with the flue gas passage 21, the primary combustion support fluid passage 22 and the secondary combustion support fluid passage 23, respectively. It is a casing.
  • the combustion exhaust gas 3 is conducted from the upper side to the lower side, while the primary combustion support fluid 14 and the secondary combustion support fluid 12 are conducted from the lower side to the upper side to form a counter flow.
  • a gas seal between the sector plates 20 is performed at both axial end portions of the rotor in each partition plate dividing the heat storage plate provided in the rotor 26 in the circumferential direction.
  • a seal plate is provided.
  • FIG. 1b the amount of direct leak DL in the general regenerative rotary preheater 2 in which the combustion exhaust gas passage 21, the primary combustion support fluid passage 22 and the secondary combustion support fluid passage 23 are disposed adjacent to each other is shown by a solid line. This is indicated by the length of the arrow.
  • the high-pressure primary support fluid 14 in the primary support fluid flow channel 22 generates a large amount of direct leak DL1 in the adjacent low-pressure combustion exhaust gas flow channel 21, and the adjacent intermediate-pressure secondary support fluid flow channel 22. 23, a moderate direct leak DL2 occurs.
  • the intermediate pressure secondary combustion fluid 12 mixed with oxygen O 2 in the secondary combustion fluid passage 23 generates a medium direct leak DL2 to the adjacent low pressure combustion exhaust gas passage 21. .
  • the primary support fluid 14 of the primary support fluid flow path 22 is changed to the secondary support as shown by the broken line in FIG.
  • An entrained leak EL to the combustion fluid flow path 23 is generated, and the secondary support fluid 12 in the secondary support fluid flow path 23 generates an entrainment leak EL to the combustion exhaust gas path 21, and the combustion exhaust gas flow path 21.
  • the combustion exhaust gas 3 causes an entrained leak EL to the primary combustion support fluid flow path 22.
  • the entrained leak EL is a small value compared to the direct leaks DL1 and DL2, and the description thereof is omitted here.
  • the intermediate pressure secondary combustion fluid 12 mixed with the oxygen O 2 of the secondary combustion fluid flow channel 23 has a medium direct leak DL2 with respect to the adjacent low pressure combustion exhaust gas flow channel 21. Therefore, the oxygen O 2 leaking into the combustion exhaust gas passage 21 is not used for the combustion of fuel in the oxyfuel boiler 1 and is exhausted together with the combustion exhaust gas 3.
  • Patent Document 1 the highest pressure primary combustion support is provided between the combustion exhaust gas flow path and the secondary combustion support fluid flow path so that the combustion exhaust gas flow path and the secondary combustion support fluid flow path are not directly adjacent to each other.
  • electrically_connects is proposed.
  • the high-pressure primary support fluid in the primary support fluid flow channel leaks directly to the combustion exhaust gas flow channel and the secondary support fluid flow channel. The problem that the secondary supporting fluid of the passage causes direct leakage to the combustion exhaust gas passage can be prevented.
  • the combustion exhaust gas passage 21 through which the low-pressure combustion exhaust gas 3 is conducted, and the combustion exhaust gas passage 21 combusts adjacently.
  • a primary support fluid flow path 22 through which a primary support fluid 14 higher in pressure than the exhaust gas 3 is conducted and a secondary support fluid 12 higher in pressure than the combustion exhaust gas 3 are conducted adjacent to the combustion exhaust gas passage 21.
  • a secondary combustion fluid passage 23 is provided. Normally, the pressure of the primary combustion support fluid 14 is set to be higher than that of the secondary combustion support fluid 12.
  • the regenerative rotary preheater 2 is provided with an oxygen flow path 27 that is sandwiched between the primary combustion support fluid flow path 22 and the secondary combustion support fluid flow path 23 and conducts oxygen 17. Accordingly, the regenerative rotary preheater 2 is provided with four flow paths for heat exchange.
  • the pressure of the oxygen 17 that is conducted to the oxygen flow path 27 can be arbitrarily set. However, the pressure of the oxygen 17 is determined by the secondary combustion support fluid 12 that is conducted to the secondary combustion support fluid flow path 23 and It is preferable to set the pressure lower than the pressure of the primary combustion support fluid 14 that is conducted to the primary combustion support fluid flow path 22.
  • a part of the combustion exhaust gas 3 boosted by the booster fan 7 is taken out as recirculation exhaust gas, and becomes the primary combustion support fluid 14 further boosted by the primary ventilator 13.
  • the primary combustion support fluid 14 conducts a part 14 a to the regenerative rotary preheater 2, and the other part 14 b bypasses the regenerative rotary preheater 2 and joins it to adjust the temperature.
  • the temperature-adjusted primary combustion support fluid 14 is guided to a mill 15 to dry coal and transport pulverized coal, and is supplied to the oxyfuel boiler 1.
  • oxygen 17 produced by the oxygen production apparatus 16 (ASU) and maintained at a predetermined pressure is introduced into the oxygen flow path 27 of the regenerative rotary preheater 2 through the oxygen supply flow path 17 ′, and the combustion exhaust gas 3 is preheated by heat exchange.
  • the preheated oxygen 17 is mixed with the secondary combustion support fluid 12 preheated in the oxygen mixing section 19 and then supplied to the oxyfuel boiler 1.
  • the secondary combustion fluid 12 mixed with the oxygen 17 in the oxygen mixing unit 19 and the primary combustion fluid 14 are supplied to the oxyfuel boiler 1 which is the oxyfuel combustion apparatus 100, and the secondary combustion fluid 12 and the primary combustion fluid 12 are supplied.
  • the oxyfuel boiler 1 is operated by burning fuel with the fluid 14.
  • the flow rate control dampers 30b and 32b are closed by closing the flow rate control dampers 30a and 32a from the state of FIG.
  • the air 28 is supplied to the secondary combustion fluid flow path 23 and the oxygen flow path 27 of the regenerative rotary preheater 2 so that the oxyfuel boiler 1 is activated by air combustion.
  • the operation of the oxyfuel boiler 1 becomes stable due to air combustion, the operation is switched to the operation based on the oxyfuel combustion.
  • the oxygen 17 in the oxygen flow path 27 leaks directly into the combustion exhaust gas flow path 21.
  • the problem of wasted consumption is prevented. That is, since the pressure of the oxygen 17 is set to a pressure lower than the pressure of the secondary support fluid 12 and the primary support fluid 14, the primary support fluids 14 and 2 of the primary support fluid flow path 22 are set. Even if the secondary combustion fluid 23 in the secondary combustion fluid channel 23 generates a direct leak DL2 with respect to the oxygen channel 27, the oxygen 17 in the oxygen channel 27 remains in the primary combustion fluid channel 22 and secondary. There is no direct leakage with respect to the combustion supporting fluid flow path 23.
  • the problem that oxygen 17 leaks into the combustion exhaust gas passage 21 is prevented. Further, when the pressure of the oxygen 17 is set to be equal to or slightly higher than the pressure of the secondary combustion fluid 12 and the primary combustion fluid 14, the oxygen 17 in the oxygen flow path 27 becomes the primary combustion fluid. It is conceivable that a predetermined amount of direct leak occurs in the flow channel 22 and the secondary combustion fluid flow channel 23. However, since the oxygen 17 directly leaked to the primary combustion support fluid flow path 22 and the secondary combustion support fluid flow path 23 is supplied to the oxyfuel boiler 1, the oxygen 17 is not wasted.
  • a large amount of the primary combustion support fluid 14 produces a direct leak DL1 with respect to the combustion exhaust gas flow channel 21 from the primary combustion support fluid flow channel 22 adjacent to the combustion exhaust gas flow channel 21.
  • the intermediate secondary support fluid 12 only generates a direct leak DL ⁇ b> 2 with respect to the combustion exhaust gas flow path 21. Therefore, as shown in Patent Document 1, a large amount of primary combustion support fluid leaks directly from the two primary combustion support fluid flow channels adjacent to the combustion exhaust gas flow channel to the combustion exhaust gas flow channel.
  • the total amount of leakage of the combustion supporting fluid to the combustion exhaust gas passage 21 can be reduced. Therefore, according to the configuration of the regenerative rotary preheater 2 shown in FIG. 2 and FIG. 3, when compared with the total capacity of the primary ventilator 13 and the booster fan 7, the fan power and equipment are compared with those in Patent Document 1. Cost can be reduced.
  • the oxygen concentration is adjusted by supplying a part of the secondary combustion support fluid 12 to the oxygen 17 in the oxygen supply flow path 17 ′ and premixing during the oxygen combustion of the oxyfuel boiler 1.
  • a premixing system in which the oxygen 17 thus supplied is supplied to the oxygen flow path 27 of the regenerative rotary preheater 2 can be employed.
  • the flow rate adjusting damper 32b provided in the communication flow path 31 adjusts the amount of the secondary combustion support fluid 12 to be premixed in the oxygen supply flow path 17 ′ and is supplied to the oxygen flow path 27. It is used as oxygen concentration adjusting means 18 for adjusting the oxygen concentration of oxygen 17.
  • the adjustment by the oxygen concentration adjusting means 18 is performed so that the pressure of the oxygen 17 from the oxygen production device 16 and the pressure of the secondary combustion fluid 12 from the communication flow path 31 become equal.
  • the oxygen 17 having a lower pressure than the secondary combustion fluid 12 in the primary combustion fluid 14 and the secondary combustion fluid channel 23 in the primary combustion fluid channel 22 and the secondary combustion fluid 12 are mixed.
  • the fluid is supplied to the oxygen channel 27.
  • Each fluid led to the regenerative rotary preheater 2 has a flow ratio of about 1: 2: 1, for example, primary combustion fluid 14: secondary combustion fluid 12: oxygen 17. Therefore, the area ratio of the primary combustion fluid passage 22, the secondary combustion fluid passage 23, and the oxygen passage of the regenerative rotary preheater 2 is also set to a ratio of 1: 2: 1. .
  • the primary support fluid 14: the secondary support fluid 12: the oxygen 17 and the secondary The flow ratio of the mixed fluid of the combustion support fluid 12 can be about 1: 1: 2.
  • the oxygen concentration of the mixed fluid of the oxygen 17 and the secondary combustion support fluid 12 guided to the oxygen flow path 27 of the regenerative rotary preheater 2 can be lowered to 50%. That is, in the embodiment of FIG. 2, 100% oxygen 17 is introduced into the oxygen channel 27, whereas according to the premixing method, the concentration of oxygen 17 introduced into the oxygen channel 27 is changed. It can be lowered to 50. As described above, the oxygen concentration of the fluid mixture of the oxygen 17 guided to the regenerative rotary preheater 2 and the secondary combustion support fluid 12 decreases, thereby reducing the possibility of spontaneous ignition by high-purity oxygen and increasing safety. be able to.
  • the problem of oxygen leaking to the combustion exhaust gas 3 can be prevented with a simple configuration, and the secondary combustion fluid 12 is subjected to oxygen combustion.
  • the outstanding effect that the power of the forced air blower 11 for supplying to the apparatus 100 can be reduced is exhibited.
  • the oxyfuel combustion apparatus 100 there is an oxyfuel boiler 1 that collects CO 2.
  • the oxyfuel boiler 100 By applying the oxyfuel boiler 100 to a regenerative rotary preheater 2 provided in the oxyfuel boiler 1, The problem that CO 2 is diluted due to leakage of CO 2 can be reduced.
  • combustion support fluid preheating device of the oxyfuel combustion apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can also be applied to preheating the combustion support fluid of an oxyfuel combustion apparatus other than the oxyfuel boiler, Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • Oxygen combustion boiler (oxygen combustion equipment) 2 Regenerative rotary preheater 3 Combustion exhaust gas 12 Secondary combustion fluid 12 'Secondary combustion fluid supply channel 14 Primary combustion fluid 16 Oxygen production device 17 Oxygen 17' Oxygen supply channel 18 Oxygen concentration adjusting means 19 Oxygen mixing Part 21 Combustion exhaust gas flow path 22 Primary combustion support fluid flow path 23 Secondary combustion support fluid flow path 23b Flow rate control damper (oxygen concentration control means) 26 Rotor 27 Oxygen flow path 31 Connecting flow path 100 Oxygen combustion apparatus

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Abstract

　酸素燃焼ボイラ１から排出される燃焼排ガス３を導通させる燃焼排ガス流路２１と、燃焼排ガス流路２１と隣接して燃焼排ガス３よりは高圧の一次支燃流体１４を導通させる一次支燃流体流路２２と、燃焼排ガス流路２１と隣接して燃焼排ガス３よりは高圧の二次支燃流体１２を導通させる二次支燃流体流路２３と、一次支燃流体流路２２と二次支燃流体流路２３とに挟持されて酸素１７を導通させる酸素流路２７とを備えた再生回転式予熱器２と、二次支燃流体流路２３を通して予熱された二次支燃流体１２と酸素流路２７を通して予熱された酸素１７とを混合して酸素燃焼ボイラ１に供給する酸素混合部１９を備える。

Description

酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置
　本発明は、酸素燃焼装置に供給する支燃流体を予熱するための酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置に関するものである。
　石炭焚ボイラには、微粉炭を石炭焚ボイラに供給するための一次空気（一次支燃流体）と、石炭焚ボイラを安定して燃焼させるための二次空気（二次支燃流体）を、ボイラからの燃焼排ガスと熱交換して予熱した後にボイラに供給する再生回転式予熱器を備えたものがある。
　又、近年では、空気に変えて微粉炭を酸素燃焼するようにした酸素燃焼ボイラが提案されている。酸素燃焼ボイラでは、酸素燃焼ボイラからのＣＯ２（二酸化炭素）を主体とする燃焼排ガスを一次再循環ガス（一次支燃流体）及び二次再循環ガス（二次支燃流体）として取り出し、取り出した一次支燃流体及び二次支燃流体を再生回転式予熱器に導いて燃焼排ガスと熱交換することにより予熱している。そして、再生回転式予熱器よりも上流の二次支燃流体には、酸素製造装置（ＡＳＵ）で製造した酸素を混合し、酸素が混合された二次支燃流体をボイラに供給している。酸素燃焼ボイラで微粉炭を酸素燃焼する際は、酸素と混合する二次支燃流体１２の流量を調節することで、酸素燃焼ボイラの燃焼温度を任意に調節することができる。
　上記したように、微粉炭を酸素燃焼すると、酸素燃焼ボイラからはＣＯ２（二酸化炭素）が主体の燃焼排ガスが排出されるため、酸素燃焼ボイラはＣＯ２を回収して処分するための有効な方法として注目されている。
　酸素燃焼ボイラは、燃焼排ガスが誘引ファンによって誘引されているため負圧（低圧）となっており、これに対して、二次支燃流体は酸素燃焼ボイラに供給するために押込通風機で昇圧することにより所定の圧力（中圧）となっており、又、一次支燃流体はミルを経て微粉炭を搬送して酸素燃焼ボイラに供給するために、昇圧ファン及び一次通風機により昇圧された最も高い圧力（高圧）となっている。即ち、夫々の圧力の関係は、燃焼排ガス＜二次支燃流体＜一次支燃流体となっている。
　前記再生回転式予熱器は、回転するロータの軸方向両端部に接近してロータの軸方向両端部の開口を区画するセクタープレートを有している。セクタープレートは、ロータの軸方向に低圧（負圧）の燃焼排ガスが導通する燃焼排ガス流路と、再循環排ガスからなる所定圧力に昇圧された高圧の一次支燃流体が導通する一次支燃流体流路と、再循環排ガスに酸素を混合して、前記燃焼排ガスよりは高い圧力で前記一次支燃流体よりは低い圧力の中圧の二次支燃流体が導通する二次支燃流体流路を、互いに隣接させて区画している。多数の蓄熱板が充填されたロータは、半径方向に延びてロータを周方向へ多数に区画する仕切板を有している。そして、各仕切板におけるロータの軸方向両端部には、前記セクタープレートとの間のガスシールを行うためのシール板が備えられている。
　前記再生回転式予熱器の燃焼排ガス流路には燃焼排ガスが例えば上方から下方へ向けて導通されており、これに対し、一次支燃流体流路及び二次支燃流体流路には一次支燃流体及び二次支燃流体が下方から上方へ向けて導通されており、相互に対向流となっている。前記燃焼排ガス流路と一次支燃流体流路と二次支燃流体流路の夫々の間は、セクタープレートとシール板によりガスシールされた状態に区画されている。
　しかし、再生回転式予熱器を流動する燃焼排ガスと一次支燃流体と二次支燃流体との間には、セクタープレートとシール板との間を通して、圧力が高い側から低い側へと比較的多量のガスが漏洩するダイレクトリークを生じる。又、ロータの回転に伴って、ガスが隣接した流路へ持ち込まれるように漏洩するエントレインドリークを生じる。ここで、エントレインドリークによるリーク量は、前記ダイレクトリークによるリーク量と比較すると小さい値となっている。
　前記二次支燃流体流路の中圧の二次支燃流体は、隣接して低圧の燃焼排ガスが流動する燃焼排ガス流路に対して比較的多量のダイレクトリークを生じることになる。従って、予め酸素を混合した二次支燃流体が燃焼排ガス流路に漏洩すると、漏洩した酸素は燃料の燃焼に使用されずに燃焼排ガスと共に無駄に排出されることになる。よって、燃焼排ガスに対して漏洩する酸素の量が多くなると、その分だけ酸素製造装置（ＡＳＵ）の容量を大きくする必要が生じ、設備コスト、運転コストが増加するという問題がある。
　二次支燃流体流路の二次支燃流体が燃焼排ガス流路にダイレクトリークする問題を防止するために、燃焼排ガス流路と二次支燃流体流路との間に位置するように、二つの一次支燃流体流路を設けたものがある（特許文献１）。
特開２０１１－２２０６６７号公報
　特許文献１においては、低圧の燃焼排ガスが流動する燃焼排ガス流路と中圧の二次支燃流体が流動する二次支燃流体流路が直接隣接しないように、燃焼排ガス流路と二次支燃流体流路の間に、高圧の一次支燃流体が流動する二つの一次支燃流体流路を配置している。従って、一次支燃流体流路の高圧の一次支燃流体は、それよりも圧力が低い燃焼排ガス流路と二次支燃流体流路に対してはダイレクトリークすることになるが、二次支燃流体流路の二次支燃流体が燃焼排ガス流路にダイレクトリークすることは防止される。
　しかし、特許文献１においては、高圧の一次支燃流体が流動する二つの一次支燃流体流路が低圧の燃焼排ガス流路と隣接するために、高圧の一次支燃流体が低圧の燃焼排ガス流路へ多量にダイレクトリークする問題がある。このために、一次支燃流体を供給する昇圧ファン及び一次通風機の動力が増加して運転コストが増加する、又は、昇圧ファン及び一次通風機の容量を増加する必要が生じて設備コストが増加するという問題がある。
　本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、簡単な構成で酸素が燃焼排ガス側へ漏洩する問題を防止することができ、且つ、支燃流体を酸素燃焼装置に供給するためのファン動力及び設備コストを低減できる酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置を提供しようとするものである。
　本発明の酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置は、酸素燃焼装置から排出される燃焼排ガスを導通させる燃焼排ガス流路と、該燃焼排ガス流路と隣接して燃焼排ガスよりは高圧の一次支燃流体を導通させる一次支燃流体流路と、前記燃焼排ガス流路と隣接して前記燃焼排ガスよりは高圧の二次支燃流体を導通させる二次支燃流体流路と、前記一次支燃流体流路と前記二次支燃流体流路とに挟持されて酸素を導通させる酸素流路とを備えた再生回転式予熱器と、
  前記二次支燃流体流路を通して予熱された二次支燃流体と前記酸素流路を通して予熱された酸素とを混合して前記酸素燃焼装置に供給する酸素混合部と、
を備えたことを特徴とする。
　上記酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置においては、前記再生回転式予熱器の二次支燃流体流路に二次支燃流体を供給する二次支燃流体供給流路と前記再生回転式予熱器の酸素流路に酸素を供給する酸素供給流路との間を連通する連絡流路を備え、該連絡流路に、前記二次支燃流体供給流路の二次支燃流体の一部を前記酸素供給流路にプレ混合して酸素流路の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段を備えていてもよい。
　又、上記酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置においては、前記酸素燃焼装置は酸素燃焼ボイラであってもよい。
　本発明によれば、簡単な構成で酸素が燃焼排ガス側へ漏洩する問題を防止することができ、且つ、支燃流体を酸素燃焼装置に供給するためのファン動力及び設備コストを低減できるという優れた効果を奏し得る。
再生回転式予熱器の従来の一般的な構造例を示す斜視図である。 図１ａを上側から見た概略平面図である。 本発明の支燃流体予熱装置を酸素燃焼システムである酸素燃焼ボイラシステムに適用した実施例の概略を示すブロック図である。 図２の実施例に備えられる再生回転式予熱器の概略を示す平面図である。
　以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
　図２は本発明の支燃流体予熱装置を酸素燃焼システムである酸素燃焼ボイラに適用した実施例の概略を示すもので、図２の酸素燃焼システムには、酸素燃焼装置１００としての酸素燃焼ボイラ１と、支燃流体予熱装置を構成する再生回転式予熱器２が備えられている。
　酸素燃焼ボイラ１（酸素燃焼装置１００）から排ガスダクト３'により排出される二酸化炭素（ＣＯ２）が主体の燃焼排ガス３は、再生回転式予熱器２の燃焼排ガス流路２１に導かれた後排ガスクーラ４に導かれて冷却され、誘引通風機５（ＩＤＦ）で誘引されることにより脱水装置６に導かれて脱水される。続いて、燃焼排ガス３は昇圧ファン７（ＢＵＦ）により昇圧されて煙突８に導かれる。又、煙突８の入口には液化装置１０が接続されている。液化装置１０は、煙突８の入口から分岐した燃焼排ガス３（ＣＯ２）を導入して圧縮と冷却を行って液化二酸化炭素９を製造している。
　前記誘引通風機５の入口の燃焼排ガス３の一部は再循環排ガスとして取り出すようにしており、この取り出した再循環排ガスは、二次支燃流体供給流路１２'に設けた押込通風機１１（ＦＤＦ）で昇圧することにより二次支燃流体１２を得ている。この二次支燃流体１２は、前記再生回転式予熱器２の二次支燃流体流路２３に導入して前記燃焼排ガス３と熱交換することにより予熱した後、前記酸素燃焼ボイラ１に供給される。
　又、前記昇圧ファン７の出口における昇圧された燃焼排ガス３の一部は再循環排ガスとして取り出しており、この取り出した再循環排ガスは、一次支燃流体供給流路１４'に設けた一次通風機１３によって更に加圧することにより一次支燃流体１４を得ている。この一次支燃流体１４は、一部１４ａが前記再生回転式予熱器２に導入されて前記燃焼排ガス３と熱交換され、他の一部１４ｂは再生回転式予熱器２をバイパスした後、前記熱交換した一部１４ａと混合されることにより、温度の調整が行われる。温度調整した一次支燃流体１４は、ミル１５に供給して石炭の乾燥と微粉炭の搬送を行って前記酸素燃焼ボイラ１に供給される。
　又、酸素製造装置１６（ＡＳＵ）が設けてあり、該酸素製造装置１６は酸素１７を一定の圧力で製造している。酸素製造装置１６からの酸素１７は、酸素供給流路１７'を介して前記再生回転式予熱器２に設けた酸素流路２７に導入され、燃焼排ガス３と熱交換して予熱される。予熱された酸素１７は、酸素混合部１９において、前記二次支燃流体流路２３で予熱された二次支燃流体１２と混合されて、酸素燃焼ボイラ１に供給される。
　尚、前記二次支燃流体１２を昇圧する前記押込通風機１１（ＦＤＦ）の入口には、酸素燃焼ボイラ１の起動時に、空気燃焼を行うための空気２８を取り入れる空気取入口２９が接続されており、更に、前記押込通風機１１に対して前記燃焼排ガス３と空気２８を切り替えて導くための流量調節ダンパ３０ａ，３０ｂを設けている。又、前記押込通風機１１の出口の二次支燃流体供給流路１２'と前記酸素供給流路１７'との間には連絡流路３１が設けてある。そして、空気燃焼時に、空気２８を酸素供給流路１７'に導くように切り替えるために、前記酸素供給流路１７'における前記連絡流路３１の接続位置よりも酸素製造装置１６側の位置には流量調節ダンパ３２ａを設け、連絡流路３１には流量調節ダンパ３２ｂ(酸素濃度調節手段１８)を設けている。
　図１ａは前記再生回転式予熱器２の従来の一般的な構成例を示しており、図１ｂは図１ａを上側から見た概略平面図である。再生回転式予熱器２は、鉛直な軸２５を中心に矢印方向Ｒに回転するロータ２６を有しており、該ロータ２６の軸方向両端部にはセクタープレート２０が接近して配置されている。セクタープレート２０は、ロータ２６の軸方向に負圧の燃焼排ガス３を導通させる燃焼排ガス流路２１と、再循環排ガスからなる所定圧力の一次支燃流体１４を導通させる一次支燃流体流路２２と、再循環排ガスに酸素Ｏ２を混合させて前記燃焼排ガス３よりは高圧で前記一次支燃流体１４よりは低圧の二次支燃流体１２を導通させる二次支燃流体流路２３とに区画する三つのセクタープレート部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有している。図１ａ中、２１'、２２'及び２３'は、前記燃焼排ガス流路２１、一次支燃流体流路２２及び二次支燃流体流路２３に夫々連通するダクトであり、２４はロータ２６のケーシングである。前記燃焼排ガス３は上方から下方へ向けて導通されるのに対し、一次支燃流体１４及び二次支燃流体１２は下方から上方へ向けて導通されることで対向流となっている。又、図示していないが、ロータ２６に備えられる蓄熱板を周方向へ多数に区画している各仕切板におけるロータの軸方向両端部には、前記セクタープレート２０との間のガスシールを行うシール板が備えられている。
　図１ｂでは、燃焼排ガス流路２１と一次支燃流体流路２２と二次支燃流体流路２３が隣接して配置された一般的な再生回転式予熱器２におけるダイレクトリークＤＬの量を実線矢印の長さによって示している。一次支燃流体流路２２の高圧の一次支燃流体１４は、隣接する低圧の燃焼排ガス流路２１に対しては多量のダイレクトリークＤＬ１を生じ、隣接する中圧の二次支燃流体流路２３に対しては中程度のダイレクトリークＤＬ２を生じる。又、二次支燃流体流路２３の酸素Ｏ２が混合された中圧の二次支燃流体１２は、隣接した低圧の燃焼排ガス流路２１に対しては中程度のダイレクトリークＤＬ２を生じる。
　又、ロータ２６の矢印方向Ｒへの回転に伴い、ロータ２６の回転方向に応じて、一次支燃流体流路２２の一次支燃流体１４は、図１ｂに破線で示すように、二次支燃流体流路２３へのエントレインドリークＥＬを生じ、二次支燃流体流路２３の二次支燃流体１２は、燃焼排ガス流路２１へのエントレインドリークＥＬを生じ、燃焼排ガス流路２１の燃焼排ガス３は一次支燃流体流路２２へのエントレインドリークＥＬを生じる。尚、このエントレインドリークＥＬは、前記ダイレクトリークＤＬ１、ＤＬ２と比較すると小さい値であることから、ここでは説明を省略する。
　上記したように、二次支燃流体流路２３の酸素Ｏ２が混合された中圧の二次支燃流体１２は、隣接した低圧の燃焼排ガス流路２１に対して中程度のダイレクトリークＤＬ２を生じるため、燃焼排ガス流路２１に漏洩した酸素Ｏ２は酸素燃焼ボイラ１での燃料の燃焼に使用されずに燃焼排ガス３と共に無駄に排出されるという問題が生じる。
　このため、前記特許文献１では、燃焼排ガス流路と二次支燃流体流路が直接隣接しないように、燃焼排ガス流路と二次支燃流体流路の間に、最も高圧の一次支燃流体が導通する二つの一次支燃流体流路を設けた構成を提案している。特許文献１では、一次支燃流体流路の高圧の一次支燃流体は、燃焼排ガス流路と二次支燃流体流路に対してはダイレクトリークすることになるが、二次支燃流体流路の二次支燃流体が燃焼排ガス流路に対してダイレクトリークを生じる問題は防止できる。
　しかし、特許文献１の構成では、高圧の二つの一次支燃流体１４が低圧の燃焼排ガス流路に隣接するために、高圧の一次支燃流体が燃焼排ガス流路に対して多量のダイレクトリークを生じることになる。このために、一次支燃流体を供給する昇圧ファン及び一次通風機の動力が増加する、又は、昇圧ファン及び一次通風機の容量が増加して設備コストが増加するという問題がある。
　このため、本発明の再生回転式予熱器２では、図２、図３に示すように、低圧の燃焼排ガス３が導通する燃焼排ガス流路２１と、該燃焼排ガス流路２１と隣接して燃焼排ガス３よりも高圧の一次支燃流体１４が導通する一次支燃流体流路２２と、前記燃焼排ガス流路２１と隣接して前記燃焼排ガス３よりも高圧の二次支燃流体１２が導通する二次支燃流体流路２３を備えている。尚、通常、一次支燃流体１４の圧力は、二次支燃流体１２よりも高圧に設定されている。
　更に、再生回転式予熱器２には、前記一次支燃流体流路２２と前記二次支燃流体流路２３とに挟持されて酸素１７を導通する酸素流路２７を備えている。従って、前記再生回転式予熱器２は、四つの流路を備えて熱交換を行うようになっている。尚、前記酸素流路２７に導通する酸素１７の圧力は任意に設定することができるが、前記酸素１７の圧力は、前記二次支燃流体流路２３に導通する二次支燃流体１２及び一次支燃流体流路２２に導通する一次支燃流体１４の圧力よりも低い圧力に設定することが好ましい。
　次に、上記実施例の作動を説明する。
　図２において、酸素燃焼ボイラ１の酸素燃焼時には、前記誘引通風機５の入口の燃焼排ガス３の一部が再循環排ガスとして取り出され、押込通風機１１（ＦＤＦ）で昇圧した二次支燃流体１２となる。二次支燃流体１２は、前記再生回転式予熱器２の二次支燃流体流路２３に導入されて前記燃焼排ガス３と熱交換した後、前記酸素燃焼ボイラ１に供給される。
　又、前記昇圧ファン７で昇圧された燃焼排ガス３の一部が再循環排ガスとして取り出され、一次通風機１３によって更に昇圧された一次支燃流体１４となる。一次支燃流体１４は、一部１４ａを前記再生回転式予熱器２に導通させ、他の一部１４ｂは再生回転式予熱器２を迂回して合流することにより温度調整が行われる。そして、温度調整した一次支燃流体１４は、ミル１５に導かれて石炭の乾燥と微粉炭の搬送を行って前記酸素燃焼ボイラ１に供給される。
　更に、酸素製造装置１６（ＡＳＵ）で製造されて所定の圧力に保持された酸素１７は、酸素供給流路１7'により前記再生回転式予熱器２の酸素流路２７に導入され、前記燃焼排ガス３と熱交換することにより予熱される。予熱した酸素１７は、酸素混合部１９において予熱された二次支燃流体１２と混合された後、酸素燃焼ボイラ１に供給される。
　従って、酸素混合部１９で酸素１７を混合した二次支燃流体１２と、一次支燃流体１４が酸素燃焼装置１００である酸素燃焼ボイラ１に供給され、二次支燃流体１２と一次支燃流体１４により燃料を燃焼することで酸素燃焼ボイラ１は運転される。
　尚、上記においては、酸素燃焼ボイラ１を酸素燃焼する場合について説明したが、酸素燃焼ボイラ１の起動時には、図２の状態から、流量調節ダンパ３０ａ，３２ａを閉じて、流量調節ダンパ３０ｂ，３２ｂを開けることにより、再生回転式予熱器２の二次支燃流体流路２３と酸素流路２７とに空気２８を供給することで、酸素燃焼ボイラ１の空気燃焼による起動が行われる。空気燃焼により酸素燃焼ボイラ１の運転が安定した状態になると、前記酸素燃焼による運転に切り替えられる。
　上記したように、酸素流路２７は一次支燃流体流路２２と二次支燃流体流路２３とに挟持されているので、酸素流路２７の酸素１７が燃焼排ガス流路２１に直接漏洩して無駄に消費される問題は防止される。即ち、前記酸素１７の圧力を、前記二次支燃流体１２及び一次支燃流体１４の圧力よりも低い圧力に設定しているため、一次支燃流体流路２２の一次支燃流体１４及び二次支燃流体流路２３の二次支燃流体２３が前記酸素流路２７に対してダイレクトリークＤＬ２を生じても、前記酸素流路２７の酸素１７が一次支燃流体流路２２及び二次支燃流体流路２３に対してダイレクトリークすることはない。従って、酸素１７が燃焼排ガス流路２１に漏洩する問題は防止される。又、前記酸素１７の圧力を前記二次支燃流体１２及び一次支燃流体１４の圧力と同等或いはそれよりも若干高く設定した場合には、前記酸素流路２７の酸素１７が一次支燃流体流路２２及び二次支燃流体流路２３に対して所定量のダイレクトリークを生じることが考えられる。しかし、一次支燃流体流路２２及び二次支燃流体流路２３にダイレクトリークした酸素１７は酸素燃焼ボイラ１に供給されるため、酸素１７が無駄に消費されることはない。
　又、燃焼排ガス流路２１に隣接した一次支燃流体流路２２からは、多量の一次支燃流体１４が燃焼排ガス流路２１に対してダイレクトリークＤＬ１を生じることになるが、燃焼排ガス流路２１に隣接した二次支燃流体流路２３からは中程度の二次支燃流体１２が燃焼排ガス流路２１に対してダイレクトリークＤＬ２を生じるのみである。従って、特許文献１に示されるように、燃焼排ガス流路に隣接した二つの一次支燃流体流路から、燃焼排ガス流路に対して多量の一次支燃流体がダイレクトリークする従来の装置に比して、本発明の装置では燃焼排ガス流路２１に対して支燃流体が漏洩する全体量を少なくすることができる。従って、図２、図３に示す再生回転式予熱器２の構成によれば、一次通風機１３と昇圧ファン７の能力の合計で比較した場合に、特許文献１に比してファン動力と設備コストを低減することができる。
　図２に示す装置においては、酸素燃焼ボイラ１の酸素燃焼時に、二次支燃流体１２の一部を酸素供給流路１７'の酸素１７に供給してプレ混合することにより、酸素濃度が調整された酸素１７を再生回転式予熱器２の酸素流路２７に供給するようにしたプレ混合方式を採用することができる。
　プレ混合方式では、前記連絡流路３１に設けた流量調節ダンパ３２ｂは、前記酸素供給流路１７'にプレ混合する二次支燃流体１２の量を調節して、酸素流路２７に供給される酸素１７の酸素濃度を調節するための酸素濃度調節手段１８として用いられる。
　ここで、酸素製造装置１６からの酸素１７の圧力と連絡流路３１からの二次支燃流体１２の圧力が同等になるように、前記酸素濃度調節手段１８による調節が行われる。これにより、一次支燃流体流路２２の一次支燃流体１４及び二次支燃流体流路２３の二次支燃流体１２よりも低い圧力の酸素１７と、二次支燃流体１２との混合流体が酸素流路２７に供給されるようになる。
　再生回転式予熱器２に導かれる各流体は、例えば、一次支燃流体１４：二次支燃流体１２：酸素１７が、約１：２：１の流量比となっている。従って、再生回転式予熱器２の一次支燃流体流路２２と二次支燃流体流路２３と酸素流路の面積比も、同様に１：２：１の割合になるように設定される。ここで、一例として、連絡流路３１により、例えば二次支燃流体１２の５０％の量を酸素１７にプレ混合すると、一次支燃流体１４：二次支燃流体１２：酸素１７と二次支燃流体１２の混合流体の流量比は、約１：１：２とすることができる。これにより、再生回転式予熱器２の酸素流路２７に導かれる酸素１７と二次支燃流体１２の混合流体の酸素濃度は５０％に下げることができる。即ち、図２の実施例では、酸素流路２７に１００％の酸素１７を導入していたのに対して、前記プレ混合方式によれば、酸素流路２７に導入される酸素１７の濃度を５０まで下げることができる。このように、再生回転式予熱器２に導かれる酸素１７と二次支燃流体１２による混合流体の酸素濃度が下がることにより、高純度酸素による自然発火の可能性を低下して安全性を高めることができる。
　上記したように、図２、図３に示した実施例によれば、簡単な構成で酸素が燃焼排ガス３へ漏洩する問題を防止することができ、しかも、二次支燃流体１２を酸素燃焼装置１００に供給するための押込通風機１１の動力を低減できるという優れた効果が発揮される。
　又、前記酸素燃焼装置１００としては、ＣＯ２の回収を行うようにした酸素燃焼ボイラ１が挙げられ、このような酸素燃焼ボイラ１に備えられる再生回転式予熱器２に適用することで、酸素の漏洩によりＣＯ２が希釈される問題を低減することができる。
　尚、本発明の酸素燃焼装置の支燃流体予熱装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、酸素燃焼ボイラ以外の酸素燃焼装置の支燃流体の予熱にも適用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　１　酸素燃焼ボイラ（酸素燃焼装置）
　２　再生回転式予熱器
　３　燃焼排ガス
　１２　二次支燃流体
　１２'　二次支燃流体供給流路
　１４　一次支燃流体
　１６　酸素製造装置
　１７　酸素
　１７'　酸素供給流路
　１８　酸素濃度調節手段
　１９　酸素混合部
　２１　燃焼排ガス流路
　２２　一次支燃流体流路
　２３　二次支燃流体流路
　２３ｂ　流量調節ダンパ（酸素濃度調節手段）
　２６　ロータ
　２７　酸素流路
　３１　連絡流路
　１００　酸素燃焼装置

Claims (3)

  1. 　酸素燃焼装置から排出される燃焼排ガスを導通させる燃焼排ガス流路と、該燃焼排ガス流路と隣接して燃焼排ガスよりは高圧の一次支燃流体を導通させる一次支燃流体流路と、前記燃焼排ガス流路と隣接して前記燃焼排ガスよりは高圧の二次支燃流体を導通させる二次支燃流体流路と、前記一次支燃流体流路と前記二次支燃流体流路とに挟持されて酸素を導通させる酸素流路とを備えた再生回転式予熱器と、
      前記二次支燃流体流路を通して予熱された二次支燃流体と前記酸素流路を通して予熱された酸素とを混合して前記酸素燃焼装置に供給する酸素混合部と、
    を備えた酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置。
  2. 　前記再生回転式予熱器の二次支燃流体流路に二次支燃流体を供給する二次支燃流体供給流路と前記再生回転式予熱器の酸素流路に酸素を供給する酸素供給流路との間を連通する連絡流路を備え、該連絡流路に、前記二次支燃流体供給流路の二次支燃流体の一部を前記酸素供給流路にプレ混合して酸素流路の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段を備えた請求項１に記載の酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置。
  3. 　前記酸素燃焼装置は酸素燃焼ボイラである請求項１又は２に記載の酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置。
PCT/JP2014/075979 2013-10-03 2014-09-30 酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置 WO2015050090A1 (ja)

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