JPH0140968Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 この考案は流動層燃焼装置に係り、特に、燃焼
排ガス中の窒素酸化物の量を増加させずに、燃料
の未燃焼分を低減するに好適な流動層燃焼装置に
関するものである。

〔考案の背景〕

流動層燃焼ボイラは従来の微粉炭燃焼ボイラお
よびストーカ焚き石炭燃焼ボイラと比較して、燃
焼温度が低いので、燃焼排ガス中の窒素酸化物の
量が少なく、クリンカが形成されない。また、流
動媒体として石灰石の粉粒を使用することによ
り、ボイラ内において燃焼排ガス中の硫黄酸化物
を除去することができる。そして、粗粉砕炭を燃
焼することができる。さらに、蒸気発生量が同じ
であればボイラの大きさが小さくて済む。等の利
点があるので、最近多く使用されている。

反面、燃料比が比較的高い石炭および石油コー
クス等の燃料を燃焼する場合は、流動層の燃焼温
度が800〜900℃と比較的低いので燃料の燃焼効率
が低い。例えば、石炭の燃料比が1.5であり流動
層の燃焼温度が850℃である場合の石炭の燃焼効
率は90％以下である。したがつて、流動層燃焼ボ
イラの効率を従来の微粉炭燃焼ボイラと同等に維
持することが困難になる。それ故、従来の流動層
ボイラにおいては、カーボン燃焼炉方式およびリ
サイクル方式によつて燃料の燃焼効率を向上する
ことが試みられている。

第２図は従来の流動層燃焼ボイラの燃料の燃焼
効率を向上するためのカーボン燃焼炉方式の概略
を示す図、第３図は従来の流動層燃焼ボイラの燃
料の燃焼効率を向上するためのリサイクル方式の
概略を示す図である。

カーボン燃焼炉方式は、第２図に示すように、
流動層燃焼ボイラ１において、燃料比の比較的高
い石炭および石油コークス等の燃料が、燃料供給
管２によつて流動層３に供給されて燃焼する。そ
して、燃焼排ガスがダクト６によつて集塵装置７
に導かれて、燃焼排ガス中の未燃焼カーボンを含
む燃焼灰すなわち未燃焼灰５が捕集されている。
集塵装置７によつて捕集される未燃焼灰５は排出
管８によつて排出され、カーボン燃焼炉９の流動
層２０に供給されて燃焼する。また、未燃焼灰５
に含まれる未燃焼カーボンの量が少ない場合に、
燃料供給管２によつて燃料がカーボン燃焼炉９の
流動層２０に供給されるようになつている。カー
ボン燃焼炉９の燃焼排ガスと、集塵装置７におい
て未燃焼灰５が捕集されたあとの流動層燃焼ボイ
ラ１の燃焼排ガスとは、排ガス処理装置１０に導
かれている。

この場合、カーボン燃焼炉９の流動層２０の燃
焼温度を1000℃に上昇して、未燃焼灰５の燃焼効
率を向上することができるが、燃焼排ガス中の窒
素酸化物の量が増加する欠点がある。

また、未燃焼灰５は、カーボン燃焼炉９の流動
層２０の下部から燃焼用空気の一部とともに微粉
状で供給されるので、燃焼用空気および燃焼ガス
に伴われて流動層２０の中を上昇する。したがつ
て、流動層２０の中に滞留する時間が短かく、燃
焼しないままカーボン燃焼炉９から排出される可
能性がある。このため、流動層２０における燃焼
用空気の空塔速度（流動粒子が存在しないとした
ときの燃焼用空気の速度）を低く抑制しなければ
ならず、その結果、流動層２０の床面積すなわち
空気分散板１９の面積が大きくなり、カーボン燃
焼炉９が高価になるとともに運転制御が複雑にな
る欠点がある。

リサイクル方式は、第３図に示すように、流動
層燃焼ボイラ１の燃焼排ガスに含まれている未燃
焼灰５が、集塵装置７によつて捕集され、排出管
８によつて流動層燃焼ボイラ１の流動層３に戻さ
れている。

この場合、未燃焼灰５は、流動層燃焼ボイラ１
の流動層３において800〜900℃の比較的低い温度
で燃焼するため、第２図において説明したカーボ
ン燃焼炉９と異なり、燃焼排ガス中の窒素酸化物
の量は増加しないが、燃料供給管２によつて供給
される燃料比の比較的高い石炭および石油コーク
ス等の燃料と、排出管８によつて戻される未燃焼
灰５とを総合した燃焼効率が向上しない。

すなわち、例えば、石炭の燃料比が1.5である
場合、第２図で説明したカーボン燃焼炉方式で
は、流動層燃焼ボイラ１とカーボン燃焼炉９とを
総合した燃料の燃焼効率は97％であるが、リサイ
クル方式では約94％である。

また、集塵装置７によつて捕集される未燃焼灰
５は、流動層燃焼ボイラ１の流動層３の下部から
燃焼用空気の一部とともに微粉状で供給されるの
で、燃焼用空気および燃焼ガスに伴われて流動層
３の中を上昇する。したがつて、流動層３の中に
滞留する時間が短く、燃焼しないまま流動層燃焼
ボイラ１から排出されることがある。このため、
流動層燃焼ボイラ１における燃料の燃焼効率の向
上の程度が低くなる。

燃料の燃焼効率を向上するための従来のカーボ
ン燃焼炉方式およびリサイクル方式には、以上説
明したような欠点があるので問題になつていた。

〔考案の目的〕

この考案は、上記の欠点を解消するためになさ
れたもので、燃焼排ガス中の窒素酸化物の量が増
加することもなく、また、カーボン燃焼炉を設置
する必要もなく、燃料の燃焼効率を向上すること
ができる流動層燃焼装置を提供することを目的と
するものである。

〔考案の概要〕

この考案は、流動層燃焼装置の集塵装置によつ
て捕集される未燃焼灰と、選炭スラツジ等の含水
泥状炭とを混合して、流動層燃焼装置の流動層に
供給して燃焼することを特徴とするものである。

〔考案の実施例〕

この考案に係る実施例を図に基づいて説明す
る。第１図はこの考案の流動層燃焼装置の概略を
示す図である。

第１図において、貯蔵ホツパ１１内の燃料比の
比較的高い石炭および石油コークス等の燃料が、
燃料供給管２によつて流動層燃焼ボイラ１の流動
層３に供給されて燃焼する。そして、未燃焼灰５
を含む燃焼排ガスがダクト６によつて集塵装置７
に導かれて、未燃焼灰５を捕集されたのちダクト
６によつて排ガス処理装置１０に導かれている。

集塵装置７によつて捕集される未燃焼灰５は、
排出管８および切換機２１を経て混合機１２また
は灰処理設備１７に供給されている。混合機１２
に供給される未燃焼灰５は、供給機１３によつて
供給される選炭スラツジ等の含水泥状炭と混合さ
れ、供給管１４によつて流動層３に供給されて燃
焼する。

そして、燃料供給管２には計量器１６が、ま
た、流動層３には温度計１５が、夫々設けられて
おり、計量器１６および温度計１５の出力信号
が、供給機１３および切換器２１に夫々入力され
ている。

このように構成されている流動層燃焼装置にお
いて、燃料供給管２によつて例えば燃料比1.5の
石炭を流動層燃焼ボイラ１の流動層３に供給して
燃焼する場合、集塵装置７によつて捕集される未
燃焼灰５のうち、約40％の未燃焼灰５には多量の
未燃焼カーボンが含まれており、残りの約60％の
未燃焼灰５には少量の未燃焼カーボンが含まれて
いる。そして、多量の未燃焼カーボンを含む約40
％の未燃焼灰５と、少量の未燃焼カーボンを含む
約60％の未燃焼灰５とを、総合した未燃焼灰５全
体の発熱量は約3000kcal／Kg灰である。

このように発熱量が多い未燃焼灰５は、集塵装
置７の排出管８に設けられた切換機２１によつて
混合機１２に供給され、供給機１３によつて供給
される選炭スラツジ等の含水泥状炭と混合され
る。未燃焼灰５と含水泥状炭とが混合された混合
炭は、供給管１４によつて流動層燃焼ボイラ１の
流動層３に供給され、燃料供給管２によつて流動
層３に供給される燃料比1.5の石炭とともに燃焼
する。

集塵装置７によつて捕集される未燃焼灰５は、
通常、平均粒径が100μ以下で、見掛け比重が0.3
〜0.5である乾燥した微粉である。このような未
燃焼灰５と選炭スラツジ等の含水泥状炭とを混合
機１２によつて混合する場合、均一に混合すると
ともに、未燃焼灰５と含水泥状炭とが混合された
混合炭を、15〜80重量％の水分を含んだ湿潤状態
にすることが重要である。

すなわち、均一に混合されているとともに、15
〜80重量％の水分を含んだ湿潤状態にある混合炭
は、形状が塊状であつて見掛け比重が約１であ
る。したがつて、混合炭が流動層３の中に滞留す
る時間が長くなり、混合炭の中の未燃焼灰５に含
まれている未燃焼カーボンが充分燃焼する。この
際、混合炭の中の含水泥状炭も充分燃焼すること
は勿論である。それ故、燃料供給管２によつて流
動層３に供給される燃料比1.5の石炭と、混合炭
の中の未燃焼灰５とを総合した燃焼効率は、実績
では98％であり、従来のカーボン燃焼炉方式の燃
焼効率よりも良い結果が得られている。

流動層３における燃焼効率が向上すると、集塵
装置７によつて捕集される未燃焼灰５に含まれる
未燃焼カーボンの量が減少して、未燃焼灰５全体
の発熱量が低くなるので、未燃焼灰５を流動層燃
焼ボイラ１の流動層３に戻す必要がなくなる。こ
の場合、流動層３の燃焼温度および燃料供給管２
の石炭供給量が変化するので、温度計１５の出力
信号および計量器１６の出力信号によつて、切換
機２１および供給機１３を操作している。すなわ
ち、切換機２１を切換えることによつて、集塵装
置によつて捕集される未燃焼灰５を混合機１２に
移送しないで灰処理設備１７に移送するととも
に、供給機１３を停止することによつて、含水泥
状炭を混合機１２に供給することを停止するよう
にしている。

〔考案の効果〕

この考案は、以上説明したように、流動層燃焼
装置の集塵装置によつて捕集される未燃焼灰と、
選炭スラツジ等の含水泥状炭とを混合して、流動
層燃焼装置の流動層に供給して燃焼している。

したがつて、混合炭が流動層の中に滞留する時
間が長くなり、混合炭の中の未燃焼灰に含まれて
いる未燃焼カーボンが充分燃焼するので、燃焼排
ガス中の窒素酸化物の量が増加することもなく、
また、カーボン燃焼炉を設置する必要もなく、燃
料の燃焼効率を向上することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の流動層燃焼装置の概略を示
す図、第２図は従来の流動層燃焼ボイラの燃料の
燃焼効率を向上するためのカーボン燃焼炉方式の
概略を示す図、第３図は従来の流動層燃焼ボイラ
の燃料の燃焼効率を向上するためのリサイクル方
式の概略を示す図である。 １……流動層燃焼ボイラ、２……燃焼供給管、
３，２０……流動層、５……未燃焼灰、６……ダ
クト、７……集塵装置、８……排出管、９……カ
ーボン燃焼炉、１０……排ガス処理装置、１１…
…貯蔵ホツパ、１２……混合機、１３……供給
機、１４……混合炭供給管、１５……温度計、１
６……計量器、１７……灰処理設備、１９……空
気分散板、２１……切換機。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 燃料比が比較的高い燃料を流動燃焼する流動
   層を有する流動層燃焼装置において、前記流動
   層燃焼装置の未燃焼カーボンを含む燃焼灰を捕
   集する集塵装置と、前記捕集した前記未燃焼カ
   ーボンを含む燃焼灰と含水泥状炭とを混合する
   混合機とを設けてあることを特徴とする流動層
   燃焼装置。 (2) 前記流動層の燃焼温度および前記燃料比が比
   較的高い燃料の供給量によつて制御される前記
   捕集した前記未燃焼カーボンを含む燃焼灰の切
   換機および前記含水泥状炭の供給機を設けてあ
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の流動層燃焼装置。