JPH0517301U - 流動層ボイラの一次燃焼空気温度調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガスを所定温度に冷却しながら一次燃焼空
気温度を調節することを可能とする。 【構成】 燃料を一次燃焼空気により一次燃焼させると
共に、その下流で二次燃焼空気により二次燃焼させる火
炉１と、その火炉１からの排ガスを上記燃焼空気と熱交
換させて冷却する空気予熱器１４とを備えた流動層ボイ
ラの一次燃焼空気温度調節装置において、上記空気予熱
器１４の排ガス流路を、上記一次燃焼空気と熱交換する
一次側熱交換部１８と、上記二次燃焼空気と熱交換する
二次側熱交換部１９とに仕切ると共に、その一次側熱交
換部１８と二次側熱交換部１９に上記排ガスを分配する
分配手段２４を設けたことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一次及び二次燃焼空気により燃料を燃焼させる流動層ボイラに係り 、特に一次燃焼空気の温度を空気予熱器で調節する流動層ボイラの一次燃焼空気 温度調節装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

流動層ボイラは、火炉内に燃焼空気を供給して石炭，石油コークス等の燃料を 流動化媒体（燃焼灰等からなるベッド材）と共に流動化させながら燃焼させ、燃 焼熱を蒸気として回収するものであり、このボイラからの排ガスは、空気予熱器 を介して火炉に供給される燃焼空気と熱交換し所定温度以下に冷却後煙突より大 気に開放される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述の流動層ボイラでは、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減 させるために燃焼空気を一次及び二次に分けて供給しており、一次燃焼空気は、 その温度により火炉内温度が変わるため、燃焼特性（燃焼効率，ＮＯｘ低減，脱 硫）に大きな影響を与える。このため、一次燃焼空気を空気予熱器で所定温度に 昇温後火炉に供給することが望ましいが、空気予熱器で燃焼空気温度を調整する と大気に開放される排ガス温度が高くなることがあり、その結果、熱効率が悪く なるので空気予熱器で一次燃焼空気の温度調節を行えなかった。

【０００４】 そこで、本考案は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的 は、空気予熱器で一次燃焼空気の温度調節が行えることを可能にする流動層ボイ ラの一次燃焼空気温度調節装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、燃料を一次燃焼空気により一次燃焼さ せると共に、その下流で二次燃焼空気により二次燃焼させる火炉と、その火炉か らの排ガスを上記燃焼空気と熱交換させて冷却する空気予熱器とを備えた流動層 ボイラにおいて、上記空気予熱器の排ガス流路を、上記一次燃焼空気と熱交換す る一次側熱交換部と、上記二次燃焼空気と熱交換する二次側熱交換部とに仕切る と共に、その一次側熱交換部と二次側熱交換部に上記排ガスを分配する分配手段 を設けたものである。

【０００６】

【作用】

排ガスは、分配手段により一次側熱交換部と二次側熱交換部とに分配されるた め、その分配量を変えても、空気予熱器に流入する全体のガス量はほとんど変わ ることがない。従って、排ガスを空気予熱器で所定温度以下に冷却しながら一次 燃焼空気温度を調節することが可能となる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて説明する。

【０００８】 図１において、１は循環型の流動層ボイラ２の火炉を示し、その内部下方には 空気分散板３が設けられ、この空気分散板３上に、石炭，石油コークス等の燃料 と流動化媒体（燃焼灰や石灰石等からなるベッド材）とが供給されるようになっ ている。その空気分散板３の下部の風箱４には、一次ファン５が設けられた一次 燃焼空気ライン６が接続されていると共に、空気分散板３の上方には、二次ファ ン７が設けられた二次燃焼空気ライン８が接続され、燃焼空気が一次及び二次に 分けて供給される。

【０００９】 また、火炉１の上端側部には、排ガスダクト９を介してサイクロン１０が設け られ、このサイクロン１０の固形分排出口には、そこで捕集された未燃固形分あ るいは飛散したベッド材を上記空気分散板３上に戻す循環路１１が接続されてい る。また、サイクロン１０のガス排出口には伝熱部１２が接続されている。この 伝熱部１２及び火炉１には、図に示していないが節炭器、加熱器及び過熱器等が 設けられ、これら節炭器、加熱器及び過熱器等によって得られた蒸気がタービン 等に供給されるようになっている。

【００１０】 伝熱部１２には排ガスライン１３が接続され、この排ガスライン１３は、鋼管 形の空気予熱器１４、バグフィルタ１５及びファン（ＩＤＦ）１６を介して煙突 １７に接続されている。

【００１１】 空気予熱器１４は、その排ガス流路が仕切壁２８によって二つに仕切られて二 つの熱交換部１８，１９が形成され、その一方の熱交換部（一次側熱交換部）１ ８に上記一次燃焼空気ライン６が、他方の熱交換部（二次側熱交換部）１９に上 記二次燃焼空気ライン８がそれぞれ介するように接続されている。それら一次側 熱交換部１８及び二次側熱交換部１９には、上記排ガスライン１３が二つに分岐 されて接続され、これら一次排ガスライン２０及び二次排ガスライン２１に、ガ スライン２０，２１のガス量を調節するための一次及び二次調節弁２２，２３が 介設されて分配手段２４が構成され、これら調節弁２２，２３によって一次側熱 交換部１８及び二次側熱交換部１９に流れる排ガス量が調節されて一次及び二次 燃焼空気温度が制御されるようになっている。

【００１２】 次に本実施例の作用を説明する。

【００１３】 火炉１の風箱４内に一次燃焼空気ライン６から燃料に対する空気比が１以下の 一次燃焼空気が供給される。これにより、空気分散板３上の燃料がベッド材と共 に流動化されながら一次燃焼し、その下流で二次燃焼空気ライン８からの二次燃 焼空気により二次燃焼される。この排ガスは、飛散した未燃粒子等と共に排ガス ダクト９を介してサイクロン１０に入り、そこで未燃粒子等が捕集され、これが 循環路１１を介して空気分散板３上に戻される。ガス分は、伝熱部１２を介して 冷却された後、排ガスライン１３に入り、そして、空気予熱器１４で燃焼空気と 熱交換して所定温度に冷却、及びバグフィルタ１５で除塵後、煙突から大気に開 放される。

【００１４】 その空気予熱器１４に流入する排ガスは、一次及び二次調節弁２２，２３によ り一次側熱交換部１８及び二次側熱交換部１９に流入するガス量が制御される。 すなわち、一次及び二次調節弁２２，２３の開度を変えることにより、一次側熱 交換部１８に流入するガス量が調節され、しかも、一次側熱交換部１８及び二次 側熱交換部１９に流入するガスの分配量が変るだけで、空気予熱器１４に流入す るガス量はほとんど変わらないので、排ガスは十分に燃焼空気と熱交換して、排 ガスの温度が所定温度以下に下がる。

【００１５】 従って、空気予熱器１４の排ガス流路を二つに仕切った一次側熱交換部１８と 二次側熱交換部１９に排ガスを分配する分配手段２４を設けたので、空気予熱器 １４において排ガスを所定温度以下に冷却しながら一次側熱交換部１８に流入す るガス量すなわち一次燃焼空気温度を調節することができる。このため、燃料等 に応じて一次及び二次調節弁２２，２３を制御することによって、火炉１内温度 が任意に調節されることになり、燃焼特性（燃焼効率，ＮＯｘ低減，脱硫）の向 上を図ることが可能になる。すなわち、調節弁２２，２３の開度を制御するため の制御部等に、燃料の種類によって燃焼特性がよい温度（火炉１内温度）範囲が 異なるので燃料に応じて燃焼特性がよい温度範囲になるように調節弁２２，２３ の開度を予め設定しておくと共に、負荷によってもその温度範囲が異なるときが あり、その場合には負荷に応じて調節弁２２，２３の開度を予め設定する。これ により、燃料，負荷に応じて調節弁２２，２３の開度が制御されるので、一次燃 焼空気温度が適宜調節されて、火炉１内温度が燃焼特性のよい範囲に維持される ことになり、燃焼特性が向上することになる。

【００１６】 図２は本考案の他の実施例を示す図であり、上記実施例と異なるところは、伝 熱部１２の途中の高温の排ガスの一部を一次排ガスライン２０を介して空気予熱 器１４の一次側熱交換部１８にバイパスするためのバイパス調節弁２５を有する バイパスライン２６を一次排ガスライン２０に接続して分配手段２７を構成した たところである。

【００１７】 このように構成することで、上記実施例とほぼ同様に、空気予熱器１４におい て排ガスを所定温度以下に冷却しながら一次側熱交換部１８に流入するガス量す なわち一次燃焼空気温度を調節することができ、しかも、伝熱部１２の途中の高 温の排ガスをバイパスライン２６により空気予熱器１４の一次側熱交換部１８に 流入させることにより、伝熱部１２から排出された排ガスでは上げられない温度 範囲の調節も行えるので、幅広い温度調節を行えることになる。

【００１８】 なお、流動層ボイラについては循環型のものについて説明したが、これに限定 されるものではなく、バブリング型の流動層ボイラについても本考案を適用する ことができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、空気予熱器の排ガス流路を二つに仕切った一次 側熱交換部と二次側熱交換部に排ガスを分配する分配手段を設けたので、排ガス を所定温度に冷却しながら一次燃焼空気温度を調節できるという優れた効果を発 揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す構成図である。

【図２】本考案の他の実施例を示す構成図である。であ
る。

【符号の説明】

１ 火炉 １４ 空気予熱器 １８ 一次側熱交換部 １９ 二次側熱交換部 ２４ 分配手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を一次燃焼空気により一次燃焼させ
   ると共に、その下流で二次燃焼空気により二次燃焼させ
   る火炉と、その火炉からの排ガスを上記燃焼空気と熱交
   換させて冷却する空気予熱器とを備えた流動層ボイラに
   おいて、上記空気予熱器の排ガス流路を、上記一次燃焼
   空気と熱交換する一次側熱交換部と、上記二次燃焼空気
   と熱交換する二次側熱交換部とに仕切ると共に、その一
   次側熱交換部と二次側熱交換部に上記排ガスを分配する
   分配手段を設けたことを特徴とする流動層ボイラの一次
   燃焼空気温度調節装置。