JPH0480289B2 - - Google Patents

Description

明細書 本発明は流動層燃焼装置に係り、より詳しくは
水と、約45重量パーセントの炭素分を含有するフ
ライアツシユとのスラリを燃焼させる装置に関す
る。

上述のフライアツシユは石炭ガス化の副生物と
して生じるものであり、運搬や汚泥槽内での取り
扱いを容易にするためスラリとされる。沈泥槽か
ら取り出す際にこのスラリは大量の水分を含有し
ており、この状態では輸送が困難であり、処理上
も問題である。

本発明によるフライアツシユ燃焼用の流動層燃
焼装置は以下の構成となつている。すなわち、燃
焼室底部近傍に位置する管寄せから展出した管体
から成る壁面、床、および屋根部と接続して成る
燃焼室と、燃焼室の屋根部近傍のコレクタ手段
と、下部の水ドラムと、コレクタに接続する上部
の気水ドラムとの間に配置した蒸発管群を有しか
つ燃焼室上部から展出する側部煙道と、この側部
煙道から展出し節炭器管群および空気予熱器、さ
らに底部には分離ホツパを有する下降煙道と、こ
の下降煙道に接続してバツグフイルタ、煙突を有
する装置において、燃焼室壁面を貫通し床の上部
近傍に開口するシユートと、燃焼室壁面の高さの
ほぼ中間位置において同壁面を貫通し各壁面から
一定の距離を介して床の上部近傍に開口する傾斜
シユートとから成り、傾斜シユートは床から展出
して管壁に至る管体が周囲を取り囲むよう配置し
てあり、さらにこれらシユートに加えて空気予熱
器からの流動化空気を噴射し、フライアツシユに
よる流動層を形成するノズルを有する床面の下部
に配置したウインドボツクスとから成るフライア
ツシユ燃焼装置たる流動層燃焼装置である。

以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明
する。添付図面は以下のとおりである。

第１図はボイラを有するプラントの側面図、 第２図はボイラの縦断面図、 第３図はボイラの拡大部分図、 第４図は第３図の−線による断面図であ
る。

上記図面に示す如く、コツパー トゼツク
（Kopper−Totzek）法による石炭ガス化のうち
アンモニア製造工程において生成されるフライア
ツシユスラリは先ず従来型の重力沈降型のシツク
ナ２に供給される。ここにおいてフライアツシユ
の濃度を高め、加圧フイルタ４に供給する。加圧
フイルタはチユーブラ型で100バール（98.6Kg／
cm²）に加圧され、含水量が約40重量％という低含
水量で、取り扱い容易でしかも貯蔵にも好適なフ
イルタケーキが製造される。

フイルタから排出されたケーキはドラツグリン
ク及び気流輸送型のコンベヤ６により、流動層ボ
イラ１０の上部近傍に位置する加圧ホツパ８に供
給される。フイルタケーキはロータリバルブ型シ
ール１２を経て各ホツパに供給され、さらにドラ
ツグリンク型供給機により流動層ボイラの燃焼室
１４に計量供給される。

ボイラ１０の燃焼室１４は水平方向の断面が矩
形となる形状となつており、側壁１８は、前壁及
び後壁２０，２２よりも幅広となつている。燃焼
ガス出口２４は後壁の上部に形成してあり、側部
煙道２６に接続し90゜屈曲したベンド部２８を経
て、底部に分離ホツパ３２を有する下降煙道３０
に至り、さらに煙突３６へと至る。燃焼室は、前
壁２０及び側壁１８の所定の位置に配置した管寄
せ４０から上部に展伸し、かつ溶接によりフイン
を介し接続したパネル３８の各々を連設すること
により構成してある。管体４２の最初の組は底部
の最初の管寄せ４０から立ち上り前壁を構成し、
中程から内側に屈曲して前壁中間屋根部４４を形
成し、さらに再び立ち上り上部壁面４６を形成す
る。燃焼室上部において、上部壁面を構成する管
体はまた屈曲して傾斜屋根部４８を形成し、同屋
根部は気水ドラム５０に接続している。気水ドラ
ム５０は側部煙道２６の上部に位置し、内部に気
水分離手段（図示せず）を有している。前壁２０
の底部に位置する第２の管寄せ４０から展出した
第２の組たる各管体５２は後壁２２に向つて配置
され、燃焼室の傾斜床面５４を形成する。また後
壁底部においてこれらの管体は上方に屈曲し、こ
の後壁を形成することになる。前壁中間屋根部４
４の形成高さにおいて、管体は内側に屈曲するも
のと、後壁を形成する平面上でそのまま上方に展
伸するものとが交互に位置し、ノーズアーチ５６
を形成する。これらの管体はさらに上方へ伸びか
つ、側部煙道２６を横切つて外側に展伸し気水ド
ラム５０に接続している。管体５８から成る組は
底部の管寄せ４０から展伸して側壁１８を形成
し、中間屋根部４４に近接位置するコレクタ６０
と、燃焼室屋根部４８に近接位置したコレクタ６
０に向つて上昇位置している。なおこれらコレク
タは気水ドラム５０に接続している。水ドラム６
２は気水ドラム５０の下方でかつ側部煙道２６の
底面部に位置し、蒸発管群６４がこの側部煙道を
横断して両ドラム間に配置されている。

節炭器管群１６は下降煙道３０内に配置してあ
り、さらにこの下方にはバイパスダンパ７０を有
する空気予熱器６８が配置してある。

ノーズアーチ５６の上方に位置する吊り下げ型
過熱管群７２は気水ドラム５０と接続して同ドラ
ムからの蒸気を受け、かつこの蒸気を過熱器蒸気
集合部７４から排出するよう構成してある。

前部中間屋根部４４及びノーズアーチ５６の形
成位置より下部の燃焼室形成壁面に対しては耐火
材がライニングしてあり、かつ点火バーナ７６と
フイルタケーキ投入用の貫通部が形成してある。
フイルタケーキホツパ８は供給量可変のドラツク
リンク型供給機６を経てシユート７８に接続して
いる。シユート７８は、各々が傾斜部を通して内
容物を排出する排出シユート８０及び８２に分岐
する。このうち一方は燃焼室床面５４の高さで側
壁を貫通してポート８４として開口し、他方は前
部中間屋根部４４の形成位置において側壁１８を
鋭角で貫通し、燃焼室床部の近傍において排出口
８６として開口位置する。なおこの排出口８６は
燃焼室幅の約１／４ほど内側まで進出位置してい
る。燃焼室内に進出位置している傾斜型排出シユ
ート８２の各々に対しては、管体により構成した
冷却手段が取り付けてある。この冷却手段はシユ
ートの上部及び下部に各々配置した一対の分岐部
９０及び９２により接続されかつこのシユートに
沿つて位置させた８本の管体８８から形成してあ
る。下部分岐部９２は燃焼室床部５４を貫通する
４本の立ち上り管９４に接続し、上部分岐部９０
は側壁１８に合流するよう屈曲位置させた４本の
管体９６に接続する。平板９６は隣接する管体８
８に対して溶接され、これによりシユート８２の
周囲を密閉するようにしている。またシユートは
８本の管体８８のうちの４本に対して溶接した４
枚の支持パツド１００から成る上部の組及び下部
の組により支持される。シユートのうち垂直部か
ら傾斜部へと変化する部分の近傍には空気ノズル
１０１が取り付けてあり、フイルタケーキが燃焼
室に排出され易いようにしてある。

傾斜床面の下方に位置して燃焼室１４の底部と
なるウインドボツクス１０２が形成してある。同
ウインドボツクスは、内部を横断する２枚の仕切
壁１０４によりほぼ三等分され、各分割部に対し
ては制御ダンパ（図示せず）を各々有するダクト
１０６が接続し、押込送風機（図示せず）により
空気予熱器６８からの空気を供給するようにして
ある。燃焼室床面を形成する各管体の間を溶接接
続したフインに対しては一定の距離をおいて空気
ノズル１０８が配置してあり、ウインドボツクス
内の空気を燃焼室底部に噴射した流動層を形成す
る。

ボイラはスリング１１０により鉄骨１１２から
吊り下げ支持される。

以上の装置の運転において、重力シツクナ２を
出たフライアツシユスラリは、チユーブラ型加圧
フイルタ４において部分乾燥され水分含有量を約
40重量％とした後、クラツシヤを経てドラツクリ
ンク及び気流輸送機６により、ボイラ近傍のホツ
パ８に供給される。この場合ホツパに取り付けた
高、低の各レベルセンサの信号により供給量が制
御される。部分乾燥されたフライアツシユフイル
タケーキは、排出量制御可能なドラツグリンク供
給機１６により各ホツパ８から所定のシユート７
８に供給される。フイルタケーキは上部の空気ノ
ズルから排出される空気流により傾斜床面５４の
近傍でかつ燃焼室幅の約１／４の位置に供給され
る。層中温度が1000℃となり、25％の過剰空気量
で約３メートルの深さの流動層が形成された時点
で燃焼が開始する。燃焼は、燃焼室において、流
動層から排出されたガス中で完了し、燃焼ガス
は、吊り下げ型過熱器管群７２を通過し、側部煙
道２６を経て蒸発管群６４を通過し、さらに下降
煙道３０を経て分離ホツパ３２を通過し、バツグ
フイルタ３４から煙突３６に至る。

スタートアツプは前壁２０に近接した層を流動
化させ、４本の点火バーナ７６によりフライアツ
シユフイルタケーキが独立燃焼を行える温度にま
で昇温させることにより行う。スラリは前壁に近
接した２本のシユート７８を介して供給され、か
つこの部分における流動状態を安定させる。続い
てウインドボツクス１０２の中央部に対して空気
を供給し、この区画の上部の層を流動化させ、こ
の区画に位置する２本のシユート７８を介してフ
イルタケーキの供給を開始する。前部及び中央部
の流動層の状態を安定化させた上で、最終的にウ
インドボツクス１０２のうち後壁２２に近接する
区画に対して空気を供給して後部層の流動化を行
い、後壁２２に近接する２本のシユート７８を介
してフイルタケーキを供給し、最終的に全流動層
の安定運転に入る。

流動層の部分負荷運転は、ウインドボツクス１
０２の所定の区画に空気を供給するダクトの制御
ダンパを閉止することにより、空気供給を停止し
た１個所もしくは２個所の層をスランピング（一
時運転休止）させることにより行う。

種々の管体から成る伝熱面により伝達された熱
により蒸気を発生し、かつこの蒸気を過熱しプラ
ント内の各所で利用する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼室底部近傍に位置する管寄せ４０から展
   出した管体から成る壁面１８，２０，２２、床面
   ５４および屋根部４４，４８を接続して成る燃焼
   室１４と、燃焼室の屋根部近傍のコレクタ手段６
   ０と、下部の水ドラム６２とコレクタに接続する
   上部の気水ドラム５０との間に配置した蒸発管群
   ６４を有しかつ燃焼室上部から展出する側部煙道
   ２６と、この側部煙道から展出し節炭器管群１６
   および空気予熱器６８さらに底部には分離ホツパ
   ３２を有する下降煙道３０と、この下降煙道に接
   続してバツグフイルタ３４、煙突３６を有する装
   置において、燃焼室壁面１８を貫通し床面５４の
   上部近傍に開口するシユート８０と、燃焼室壁面
   １８の高さのほぼ中間位置において同壁面を貫通
   し各壁面から一定の距離を介して床面５４の上部
   近傍に開口する傾斜シユート８２とから成り、傾
   斜シユートには床面５４から展出して管壁１８に
   至る管体８８が周囲を取り囲むよう配置してあ
   り、さらにこれらシユートに加えて、空気予熱器
   ６８からの流動化空気を噴射しフライアツシユに
   よる流動層を形成するノズル１０８を設けた床面
   の下部に配置したウインドボツクス１０２とから
   成るフライアツシユ燃焼手段であることを特徴と
   するフライアツシユ燃焼用に形成した流動層燃焼
   装置。 ２ 水とフライアツシユの混合物であるフライア
   ツシユスラリを燃焼室１４に供給するのに先だつ
   てチユーブラ型加圧機４において部分乾燥させる
   よう構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の流動層燃焼装置。 ３ 密閉型で、速度調節可能なドラツグリンク供
   給手段６を介して加圧ホツパ８から供給された部
   分乾燥フライアツシユを受けるべく、シユート８
   ０及び傾斜シユート８２を接続したことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の流動層燃焼装
   置。 ４ 部分乾燥されたフライアツシユを受け入れる
   べく、ロータリバルブ１２に対して加圧ホツパ８
   を接続したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第３項記載の流動層燃焼装置。 ５ 各加圧ホツパ８に対しては一本のシユート８
   ０と、燃焼室前壁２０から等しい距離で開口位置
   する一本の傾斜シユート８２とを取り付けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第３項または第４項
   記載の流動層燃焼装置。 ６ ウインドボツクス１０２は仕切壁１０４によ
   り複数の区画に分割され、かつ各区画に対しては
   空気予熱器からの空気を供給するため、各々ダン
   パ制御可能なダクトを接続したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第５項のいづれかに
   記載の流動層燃焼装置。 ７ 各区画は、燃焼室１４の両側壁に各区画毎に
   各々一個ずつ、合計２個の加圧ホツパ８をそれぞ
   れ有し、各加圧ホツパは夫々の区画の上部近傍に
   開口位置する一本のシユート８０と、一本の傾斜
   シユートをそれぞれ有することを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の流動層燃焼装置。 ８ ウインドボツクスの区画のうち一つの区画の
   上部近傍の燃焼室空間に対し、燃焼室壁面２０を
   貫通して点火バーナ７８を取り付けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第７項記載の流動層燃焼装
   置。 ９ 管体から構成した燃焼室の管壁１８，２０，
   ２２、床５４屋根部４４，４８を、溶接によりフ
   インを取り付けたパネルとしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第８項のいづれかに
   記載の流動層燃焼装置。 １０ ノズル１０８が床面からフイン部を貫通し
   て突出し、かつこのノズルを前記パネルのフイン
   の部分に溶接したことを特徴とする特許請求の範
   囲第９項記載の流動層燃焼装置。