JPH0227290Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、サイクロン式石炭燃焼装置に関す
る。

（従来技術） 従来からサイクロン炉は、優れた石炭燃焼方式
として、ボイラなどの工業炉に広く用いられてい
る。

従来のサイクロン炉２と工業炉１との組み合わ
せは、第１図および第２図に示してある。

図に示されているように、石炭と空気は、それ
ぞれ石炭供給口４と空気供給口５から、サイクロ
ン炉２の中に供給され、高速の旋回流を形成しな
がら石炭を燃焼させる。

これによつて、石炭と空気が強烈に流動するの
で、よく混合され、非常に高い燃焼効率を約束す
ることができ、ここに炉の容積は小さくとも、燃
焼室負荷容量が大きく、しかも、遠心力場で高温
燃焼であることから、灰は、溶融状態となつて炉
壁に沿つて旋回する液層スラグ流に効率よく捕集
され、このため、サイクロン炉２からの灰が、工
業炉１内に飛散する量が著しく減少するなど有利
な点が多い。

こうした特長をもつサイクロン方式であるが、
そこには次のような欠点があつた。

つまり、従来のボイラ炉は、第１図に矢印Ａで
示すように溶融したスラグを、ガス通口１０の下
部の連通口１３を通じて工業炉１の底部に備えた
スラグ排出シユート１ａを通じてこれらスラグを
排出させる方式としている。

したがつて、この場合のスラグは、サイクロン
炉２からスラグ排出シユート１ａに至るかなり長
い経路を流動する関係から、スラグが途中で冷却
を受け固結化することも多く、とくに、ボイラの
大容量化に伴なつてサイクロン炉２を高さ方向に
数段設けることも考えられてはいるものの、上記
流動を各段のサイクロン炉から行なうと、溶融ス
ラグの流動経路がかなり長くなるため、途中でス
ラグが冷却を受け、固化されることが多く、結
局、サイクロン炉は一段のみに限定されることと
なつて、ボイラの大容量化に対処できなかつた。

また一方、燃料費を節約することを目的とし
て、既設の小型のガスまたは石油焚ボイラを、石
炭焚ボイラに転換する要望が強いが、石油焚など
のボイラでは、炉底に堆積する灰分を処理する構
造をもともととつていないので、石炭化は因難で
ある。

このような場合にサイクロン炉２を適用すれ
ば、大部分の灰はスラグとして捕集され、残る少
量の微小粒子が飛散灰として燃焼ガスの流れに乗
つてボイラ外へ持ち去られるから、ここに石炭化
は可能とはなるが、従来のサイクロン炉では、捕
集された灰は、溶融スラグとしてボイラ燃焼室へ
流出するため、炉底にスラグ取出装置を別途設け
る必要がある。

しかし、一般に小型のガスまたは石油焚のボイ
ラは、その炉底が平らで、しかも炉底と設置床面
との間隔を、わずかなものとしてあるため、スラ
グ取出装置を追加する余裕がなく、したがつて、
炉底の地盤を堀下げるほかには、石炭化への転換
が因難なものとなつていた。

さらに、従来の方式では、溶融スラグをそのま
まの形で取り出し、搬出していたため、そこに有
害ガスなどがあると、公害上大きな問題となるお
それがあつた。

（考案の目的） この考案は、上記従来の欠点を解消するために
なされたもので、サイクロン炉でのスラグを、サ
イクロン炉の途中から取り出すことにより、スラ
グを途中で冷却固化させず取り出すことができ、
このことから、たとえばサイクロン炉を上下複数
段となし工業炉の大容量化をも可能とし、かつス
ラグ取出位置が炉の途中であるゆえに、取出装置
を自由に追加することができ、そのことから石炭
化への転換が炉底の改造などなしに自在に行なえ
るようにすることを目的とする。

（考案の構成） 上記目的を達成するために、この考案は、サイ
クロン炉の内部に、サイクロン炉内で発生する燃
焼ガスを通過させ溶融スラグをせき止めるスラグ
バフルを設けるとともに、サイクロン炉における
スラグバフルの燃焼ガス上流側に対応する位置か
ら下向きに、スラグ流下通路を連通して備え、か
つスラグ流下通路の下方に、水封式のクエンチヤ
などのスラグ捕集装置を設けるとともに、スラグ
バフルの燃焼ガス下流側に対応する個所と上記ス
ラグ流下通路の中途個所との間に、バイパスを連
通状に設けたものである。

（実施例） 以下、図示した実施例にしたがつてこの考案を
説明する。

第３図において、１は、ボイラ炉でなる工業炉
であり、この工業炉１における立壁１ｂの外周下
部付近に、サイクロン炉２を装備し、サイクロン
炉２の下部に、多少のスペース３を残すように高
さが決められている。

このサイクロン炉２は、張りぬぐらした水管の
内面に耐火断熱材を張り高温の維持を可能とした
筒体で形成され、工業炉１に一端が連通する状態
で他端がやや上り傾斜して突設されている。

このサイクロン炉２の外端には、石炭を供給す
るための石炭供給口４が備えられ、その向きは、
サイクロン炉２の中心上とされている。

また、サイクロン炉２の外周上部には、空気供
給口５が備えられ、炉内で旋回流を形成するよう
に設けられている。

こうして、石炭供給口４から微粉状態の石炭６
が供給され、これに対し、空気供給口５からは、
旋回状態の空気７が供給される。

こうして、サイクロン炉２の内部で石炭６が燃
焼し、その燃焼ガス８が、サイクロン炉２の中途
に備えたガス通口１０を通じて連通口１１に至
り、工業炉１内に誘導される。

上記ガス通口１０は、旋回して溶融するスラグ
をサイクロン炉２の中途においてせき止めるスラ
グバフル９の中央に形成されている。

一方、スラグバフル９でせき止められた溶融ス
ラグは、スラグバフル９の燃焼ガス上流側に対応
して開口するスラグ流入口１２内に流入する。

１３は、スラグ流下通路で、スラグ流入口１２
から垂直に下向きへと導かれている。このスラグ
流下通路１３は、流下パイプ１４によつて形成さ
れ、その下端口１５は、水封式のクエンチヤ１６
内に没するように構成されている。

１７は、バイパスで、スラグバフル９の燃焼ガ
ス下流側に対応する個所と、上記スラグ流下通路
１３の中途個所との間に連通状に設けられてい
る。

上記構成においては、サイクロン炉２でのスラ
グは、サイクロン炉２の終端である連通口１１を
通じて工業炉１の底部に導かれて排出されるもの
ではなく、サイクロン炉２の中途で、スラグバフ
ル９にせき止められて、スラグ流下通路１３を経
て水封式クエンチヤ１６などのスラグ捕集装置内
に排出される。

したがつて、サイクロン炉２の中途からのスラ
グを取り出し、工業炉１を全く経由しないことか
ら、スラグが工業炉１の内部で冷却を受けて固化
するおそれはなく、またサイクロン炉２を、工業
炉１の高さ方向に複数段配列した場合でも、冷却
固化するといつたトラブルもなく、円滑にしかも
迅速にスラグを取り出すことができる。

その結果、上記のようにサイクロン炉２を、上
下複数段に設けることも可能となつてくる。これ
が工業炉の大容量化を可能にする。

また、スラグ取出装置が、サイクロン炉２の途
中であるから、取出装置をあとで追加して上記石
炭化するのが自由に行なえ、たとえば、工業炉１
の炉底を、取出装置の追加のために改造する必要
もなくなつてくる。

一方、スラグがサイクロン炉２の途中で取り出
されるとはいつても、その入口である流入口１２
の付近では、スラグ流下に伴なつて下方から吹き
上げてくる水封式クエンチヤの蒸発蒸気あるいは
スラグ捕集装置への輻射放熱によつてスラグが冷
却固化されるおそれもあるが、スラグバフル９前
後の圧力差により、燃焼ガス８の一部はスラグ流
下通路１３およびバイパス１７を通つて流れ、ま
た、下方で発生した水蒸気もバイパス１７を通つ
て流れるため、流入口１２付近は常に高温ガスに
さらされスラグの冷却固化は、防止される。

また、スラグ流下パイプ１４の下方に水封式ク
エンチヤ１６などのスラグ捕集装置を設けること
により燃焼炉内の圧力を外界と独立させることが
可能となり、スラグバフル９前後の圧力差により
バイパスガスの流れを安定に保つことができ、さ
らに高圧のサイクロン炉内ガスの系外への流出を
抑えることができる。

（考案の効果） 以上説明したように、この考案によれば、サイ
クロン炉の内部に、サイクロン炉内で発生する燃
焼ガスを通過させ溶融スラグをせき止めるスラグ
バフルを設けるとともに、サイクロン炉における
スラグバフルの燃焼ガス上流側に対応する位置か
ら下向きに、スラグ流下通路を連通して備え、か
つスラグ流下通路の下方に、水封式のクエンチヤ
などのスラグ捕集装置を設けるとともに、スラグ
バフルの燃焼ガス下流側に対応する個所と上記ス
ラグ流下通路の中途個所との間に、バイパスを連
通状に設けたので、サイクロン炉でのスラグを、
サイクロン炉の途中から取りすことができ、その
結果、スラグを途中で冷却固化させるおそれがな
くなる。このことから、たとえば、サイクロン炉
を上下に複数段に設けて、工業炉を大容量化する
ことも自由なものとなる。

しかも、スラグ取出位置が、サイクロン炉の途
中であるゆえに、取出装置を自由に追加すること
ができ、そのことから石炭化への転換が、炉底の
改造などなしに自在に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す縦断面図、第２図は第１
図に示すサイクロン炉の横断面図、第３図はこの
考案の一実施例を示す縦断面図である。 １……工業炉、１ｂ……立壁、２……サイクロ
ン炉、４……石炭供給口、５……空気供給口、９
……スラグバフル、１０……ガス通口、１３……
スラグ流下通路、１６……クエンチヤ、１７……
バイパス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボイラ炉などの工業炉の立壁外周部に、サイク
   ロン炉を連通させて備えるとともに、上記サイク
   ロン炉に、石炭を供給する石炭供給口と、空気を
   供給する空気供給口と、石炭と空気により発生す
   る燃焼ガスを上記工業炉に導くガス通口とを備え
   たサイクロン式石炭燃焼装置において、上記サイ
   クロン炉の内部に、サイクロン炉内で発生する燃
   焼ガスを通過させ溶融スラグをせき止めるスラグ
   バフルを設けるとともに、サイクロン炉における
   スラグバフルの燃焼ガス上流側に対応する位置か
   ら下向きに、スラグ流下通路を連通して備え、か
   つスラグ流下通路の下方に、水封式のクエンチヤ
   などのスラグ捕集装置を設けるとともに、スラグ
   ハフル燃焼ガス下流側に対応する個所と上記スラ
   グ流下通路の中途個所との間に、バイパスを連通
   状に設けたことを特徴とするサイクロン式石炭燃
   焼装置。