JPH0344967Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流動床ボイラの起動装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

一般に流動床ボイラの起動装置としては、層内
バーナを使用する方式のものが行われ、これにつ
いては同一出願人によつて実願昭57−41647号
（実開昭58−148410号）として出願されたものが
ある。いまこの方式について簡単に説明すると、
第１図において、流動床ボイラの本体１は空気分
散板２を備えて、その下面に風箱３を形成する。
主フアン４からの燃焼用空気は、主管５を経て風
箱３に送り込まれる。空気分散板２の上方には流
動床６が設けられる。流動床６は硅砂、石灰石な
どの固体粒子層からなり、空気分散板２を通して
送り込まれる燃焼用空気によつて、固体粒子層全
体が恰も沸騰しているかのような流動状態を現出
して、この部分に上部から石炭などの固体燃料を
投入し（図示せず）、燃焼せしめる。

７は層内バーナで、内部に燃焼室８を備え、流
動床６の側面に装着される。燃料管９から噴射さ
れる燃料を、フアン１０からの空気によつて燃焼
室８内で燃焼し、生成した高温の燃焼ガスを、流
動床６内へ供給することにより、大量の熱量を流
動床に急速に与え、流動媒体の温度を固体燃料の
着火温度以上に昇温し、もつてボイラの早期起動
を可能とするものである。

従来、実公昭54−42147号公報には、この公報
の第１図に示すように、ブロワ１６からの空気
を、流動床の側壁に設けられた助燃装置４，６
と、各風箱１０，１１，１２とへ供給するため、
ブロワ１６の給気管に、それぞれダンパを備えた
枝管を連結し流動床焼却炉が記載されている。

また、特開昭57−33705号公報には、この公報
の第１図及び第２図に示すように、流動層を仕切
壁３Ａにより複数個の流動層に仕切り、１つの流
動層に起動用のガスバーナ１８ａを設けた流動層
ボイラの起動装置が記載されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記の実公昭54−42147号公報記載のものは、
「流動床を仕切管１２群により複数個に縦割りに
区切り、個々の流動床を順次起動する」ことにつ
いては、何ら記載を示唆もされていない。

また、上記の特開昭57−33705号公報に記載さ
れた仕切壁３Ａは、この公報に第２図に示される
ように、縦方向の水管４を複数本スペースドピツ
チで位置させ、これをウエブ５で溶接接続したメ
ンブレンパネルの流動層の上端に相当する位置
に、流動媒体の溢流用開口６を設けたものであ
る。

このため、起動する場合は、起動セル２Ａのみ
に流動媒体を入れ、蒸発管セル２Ｂ、過熱器管セ
ル２Ｃは空にしておく。そして、起動セル２Ａが
起動し、起動用燃料から主燃料のみに切り換えた
時点で、媒体ホツパ１９ａ（第３Ｂ図参照）より
流動媒体を供給する。

このように、特開昭57−33705号公報記載の装
置における操作はきわめて繁雑である。

これに対して、本考案では、「水平方向の多数
の伝熱管を管と管との間にすきまが生じるように
縦方向に重ねて接続してなる仕切管１２群により
縦割りに複数個に区切つている」ので、起動セル
以外のセルを空にすることなく、運転することが
でき、操作が簡単であるという利点を有する。

また、本願の第１図に示す従来の装置におい
て、ボイラを起動する場合、層内バーナ７からの
燃焼ガスの吹込みは、流動床の側方からの吹込み
であるため、流動床６内の流動媒体を流動させる
動力とはなり得ず、したがつてボイラの起動時に
は、主フアン４とフアン１０とを平行して運転す
る必要があり、主フアン４のほかにフアン１０と
いう余分の設備を必要とする不具合点がある。

一般に流動床ボイラでは、その稼動方式などに
起因して、ターンダウンの幅が小さいという欠点
があり、そのためターンダウンの幅を広げるため
の方策として、流動床全体を複数個の縦割りの流
動床に区切り、主フアンからの燃焼用空気を、上
記区切られた流動床用のそれぞれ独立して設けら
れた風箱を通じて供給するようにし、上記区切ら
れた流動床のうちいくつかの燃焼を停止すること
によつて、ターンダウンの幅を拡大するという方
策がとられる。

本考案者は、流動床ボイラのかかるターンダウ
ンのための方策としての構造に着目し、上記起動
装置における余分の設備の累加に関する不具合を
解決する手段の開発に成功した。すなわち本考案
は、流動床ボイラのターンダウンのために、従来
行われた構成を利用することによつて、簡単な構
成と容易な操作のもとに、流動床ボイラの起動を
行い得る装置を実現し、流動床ボイラの性能向上
と価格の低廉化を図ることを目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案の流動床
ボイラの起動装置は、第２図および第４図に示す
ように、流動床ボイラの流動床を、水平方向の多
数の伝熱管を管と管との間にすきまが生じるよう
に縦方向に重ねて接続してなる仕切管１２群によ
り縦割りに複数個に区切り、 その区切られた流動床Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞ
れに独立した風箱３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを設
け、 主フアン４からの燃焼用空気を所定量各風箱へ
送り込むための制御ダンパ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１
Ｄをそれぞれ介設した枝管によつて各風箱と主フ
アン４とを連結し、 上記区切られた流動床のうちいくつかの流動床
の側面上部に小さな燃焼室８Ａ、８Ｄを持つ層内
バーナ７Ａ、７Ｄを装着し、 主フアン４からの燃焼用空気を層内バーナに所
定量送り込むための制御ダンパ２Ａ、２Ｄを介設
した枝管５Ａ、５Ｄによつて層内バーナ７Ａ、７
Ｄと主フアン４とを連結したことを特徴としてい
る。

〔作用〕

第２図に示すように、制御ダンパ１Ｂ、１Ｃを
閉とし、流動床Ｂ、Ｃへの空気供給を停止すると
ともに、制御ダンパ１Ａ、１Ｄを開として、流動
床Ａ、Ｄの流動媒体を流動させる。そして、層内
バーナ用の制御ダンパ２Ａ、２Ｄを開とし、主フ
アン４から層内バーナ７Ａ、７Ｄ用の燃焼空気を
送る。

流動床の側面上部に設けられた層内バーナ７
Ａ、７Ｄ内で燃料を燃焼し、流動床Ａ、Ｄの流動
媒体を昇温させる。流動床Ａ、Ｄの流動媒体が所
要温度まで昇温すると、層内バーナ７Ａ、７Ｄの
燃焼を停止し、制御ダンパ２Ａ、２Ｄを閉として
層内バーナ７Ａ、７Ｄへの燃焼空気の供給を停止
する。

流動床Ｂ、Ｃの制御ダンパ１Ｂ、１Ｃを開と
し、流動床Ｂ、Ｃ内の流動媒体を流動させ、流動
床Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの全ベツドを流動させる。昇温
した流動床Ａ、Ｄの流動媒体と昇温していない流
動床Ｂ、Ｃの流動媒体とが、仕切管１２群のすき
まを通つて相互に混合され、流動床Ｂ、Ｃの温度
が上昇する。

これらの操作を繰り返して、流動床Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄのすべてが起動可能な所定温度に達するま
で継続運転する。

〔実施例〕

つぎに本考案の実施例を図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

第２図において、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、いずれも
流動床ボイラ１１の流動床を仕切管１２によつて
４個に縦割りに区切られてなる流動床であり、３
Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは流動床Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
それぞれに対応する独立した風箱で、制御ダンパ
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを介設した枝管によつて
主フアン４の主管５に連結される。主フアン４か
ら送られる燃焼用空気は、主管５から制御ダンパ
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄを経て風箱３Ａ、３Ｂ、
３Ｃ、３Ｄに入り、空気分散板２を経てそれぞれ
の流動床A.B.C.Dに導入される。

７Ａおよび７Ｄはいずれも層内バーナで、４個
の流動床のうち選ばれた２個の流動床ＡおよびＤ
のみの側面上部に装着される（第４図参照）。層
内バーナ７Ａ、７Ｄはそれぞれ小さな燃焼室８
Ａ、８Ｄを備え、制御ダンパ２Ａ、２Ｄを介設し
た枝管５Ａ、５Ｄによつて主管５に連結せしめら
れる。

上記の構成よりなる起動装置の作用につき、以
下に順を追つてその操作を説明する。

（） 主フアン４を運転する。

（） 制御ダンパ１Ｂ、１Ｃを全閉し、流動床
Ｂ、Ｃへの空気供給を停止する。（第２図はこ
の状態を示す。） （） 制御ダンパ１Ａ、１Ｄを所定開度とし、
流動床Ａ、Ｄの流動媒体を流動させる。

（） 流動床ＢおよびＣへの空気供給が停止さ
れているので、その分だけ主フアン４には供給
空気容量の余裕があり、層内バーナ用の制御ダ
ンパ２Ａ、２Ｄを所定開度とし、主フアン４か
ら層内バーナ７Ａ、７Ｄ用の燃焼空気を送る。

（） 層内バーナ７Ａ、７Ｄ内で液体燃料もし
くはガス燃料を燃焼し、流動床ＡおよびＤのそ
れぞれの流動媒体を昇温せしめる。

（） 流動床Ａ、Ｄの流動媒体が所要温度まで
昇温すると、層内バーナ７Ａ、７Ｄの燃焼を停
止し、制御ダンパ２Ａ、２Ｄを全閉して層内バ
ーナ７Ａ、７Ｄへの燃焼空気の供給を停止す
る。

（） 流動床Ｂ、Ｃに制御ダンパ１Ｂ、１Ｃを
所定開度だけ開き、それによつて流動床Ｂ、Ｃ
内の流動媒体を流動させ、その結果として流動
床Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの全ベツドを流動させる。昇
温した流動床Ａ、Ｄの流動媒体と昇温していな
い流動床Ｂ、Ｃの流動媒体とが、仕切管１２群
のすきまを介して相互に混合され、流動床Ｂ、
Ｃの温度が上昇する。

（） 再び上記（）の操作に戻り、制御ダン
パ１Ｂ、１Ｃを全閉する。

上記（）から（）までの操作を繰り返し
て、流動床Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのすべてが起動可能の
所定温度に達するまで継続運転することにより、
層内バーナ用のフアンを別に設ける必要もなく、
急速に起動を行わせることができる。

つぎに、本考案装置における層内バーナの装着
位置による影響ならびに作用上の効果について、
以下に説明する。

第３図は層内バーナ７Ｄを流動床Ｄの下部側面
に設けた比較例を示し、第４図は層内バーナ７Ｄ
を流動床Ｄの上部側面に設けた本考案の実施例を
示す。たとえば第３図において、主フアン４の静
風圧は、流動床Ｄの流動媒体を流動させるに必要
な風圧（これをベツド差圧と称する）、空気分散
板２から空気を流動床に向かつて吹出すに必要な
風圧、制御ダンパ１Ｄで制御上必要な風圧、空気
ダクトで空気を送るとき必要な風圧の合計以上あ
ればよい。このため層内バーナ７Ｄの流動床Ｄの
下部側面に設けるとき、層内バーナ７Ｄで加えて
よい風圧損失は、空気分散板２から空気を吹出す
に必要な風圧相当になる。これは、層内バーナ７
Ｄの燃焼室に加わる風圧はベツド差圧となり、層
内バーナ７Ｄ用の制御ダンパ２Ｄで制御上必要な
風圧は、制御ダンパ１Ｄで制御上必要な風圧と変
らず、空気ダクトで空気を送るときに必要な風圧
はわずかであり、そのため層内バーナ７Ｄへ送る
ときも、空気分散板２へ送るときも殆ど差がない
ため、主フアン４で余裕のあるのは、空気分散板
２で必要となる風圧しかないことになる。ところ
が、ベツド差圧がこの中で一番大きく、空気分散
板２で必要な風圧は、一般的には僅かである。し
たがつて層内バーナ７Ｄで加えられる風圧も僅か
なものにしなければならない。

ところが、流動床Ｄ内の流動媒体を流動させる
に必要な風圧、すなわちベツド差圧は、理論上は
一定であるが、実際には、その値を中心として振
動している。層内バーナ７Ｄの風圧損失が少ない
と、このベツド差圧の振動により、層内バーナ７
Ｄを通過する空気量の変動が大きくなる。このた
め、空気量を所定値に保つための制御系が必要と
なる。

たとえば第３図に示すように、層内バーナ７Ｄ
の枝管５Ｄの差圧振動を抑制するための手段とし
てオリフイス１３を設け、このオリフイスの流量
を、発信する流量発信器１４を設置し、予め決め
られた流量設定値発信器１５と現在の流量に関す
るオリフイス１３からの信号とを比較する比較器
１６を経て、その設定値となるように信号を出す
制御器１７からの信号を、操作器１８が受けて制
御ダンパ２Ｄを操作するように関連設置する必要
がある。しかし、このような制御系を追加するこ
とは装置が高価となり、かつ、複雑なものとなる
という欠点がある。

層内バーナ７Ｄを、第４図に示すように、流動
床Ｄの側面上部に装着すると、層内バーナ７Ｄの
燃焼室に加わる風圧は僅かとなり、その分だけ、
層内バーナ７Ｄに加えられる風圧損失を増加する
ことができる。層内バーナ７Ｄに加えた風圧損失
を大きくすると、流動床Ｄ内の風圧の振動による
層内バーナ７Ｄを通過する空気量変化は僅かとな
り、たとえば第３図に示すように、層内バーナ７
Ｄの空気量を特別に制御するという必要もなく、
制御ダンパ２Ｄを単に所定開度に固定するだけで
よい。

なお、本考案装置の詳細な説明では、主フアン
が１個とされた例について説明したが、各流動床
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれに各１個ずつの独立し
たフアンを設ける場合には、層内バーナへ送る空
気は、いずれか停止している流動床に装着されて
いるフアンを稼動することによつて送ればよく、
上記図例のものと原理的に変るものでないことは
容易に理解されるであろう。

〔考案の効果〕

以上の説明で明らかなように、本考案装置によ
れば、流動床ボイラが必要とする風量、静風圧の
主フアンを用いるのみで、特別な層内バーナ用の
フアンを追設することなく、また、層内バーナを
流動床の側面上部に装着しているので、特別な層
内バーナ用の空気量制御装置を必要とすることも
なく、流動床ボイラのターンダウンのために、従
来から行われている構成を利用することによつ
て、簡単な構成と容易な操作のもとに、流動床ボ
イラの急速にして確実な起動を行うことができ、
流動床ボイラの性能向上と価格の低廉化が図られ
るという効果がある。

また、前記の特開昭57−33705号公報記載の装
置におけるように、起動セル以外のセルを空にす
ることなく、起動運転を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の断面図、第２図は本考案装
置の一実施例を示す断面図、第４図は第２図に示
す要部の拡大図、第３図は比較例を示す断面図で
ある。 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ……流動床、１……本体、１
Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、２Ａ、２Ｄ……制御ダン
パ、２……空気分散板、３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、
３Ｄ……風箱、４……主フアン、５……主管、５
Ａ、５Ｄ……枝管、６……流動床、７、７Ａ、７
Ｄ……層内バーナ、８、８Ａ、８Ｄ……燃焼室、
９……燃料管、１０……フアン、１１……流動床
ボイラ、１２……仕切管、１３……オリフイス、
１４……流量発信器、１５……流量設定値発信
器、１６……比較器、１７……制御器、１８……
操作器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 流動床ボイラの流動床を、水平方向の多数の伝
   熱管を管と管との間にすきまが生じるように縦方
   向に重ねて接続してなる仕切管１２群により縦割
   りに複数個に区切り、 その区切られた流動床Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞ
   れに独立した風箱３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄを設
   け、 主フアン４からの燃焼用空気を所定量各風箱へ
   送り込むための制御ダンパ１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１
   Ｄをそれぞれ介設した枝管によつて各風箱と主フ
   アン４とを連結し、 上記区切られた流動床のうちのいくつかの流動
   床の側面上部に小さな燃焼室８Ａ、８Ｄを持つ層
   内バーナ７Ａ、７Ｄを装着し、 主フアン４からの燃焼用空気を層内バーナに所
   定量送り込むための制御ダンパ２Ａ、２Ｄを介設
   した枝管５Ａ、５Ｄによつて層内バーナ７Ａ、７
   Ｄと主フアン４とを連結したことを特徴とする流
   動床ボイラの起動装置。