JPH053845Y2

JPH053845Y2 -

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Publication number: JPH053845Y2
Application number: JP14090287U
Authority: JP
Priority date: 1987-09-17
Filing date: 1987-09-17
Publication date: 1993-01-29
Anticipated expiration: 2002-09-17
Also published as: JPS6446613U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はスラツグの捕集効率を改良した石炭焚
きボイラ用などの石炭ガス化燃焼器に関する。

〔従来の技術〕

第４図〜第６図により従来の石炭燃焼器につい
て説明する。第４図は従来の傾斜型石炭燃焼器の
説明図である。第４図において１は円筒傾斜型の
スラツギングコンバスタ、２はスラツギングコン
バスタの端部に設けられた石炭と一次空気の一次
混合気を供給する一次混合気供給口、３はスラツ
ギングコンバスタ２の側壁に、ガス流に旋回流を
与えるようにスラツギングコンバスタの軸心を中
心とする円の接線方向に向けて設けられた二次空
気供給口、４はスラツグバツフル板、５はスラツ
グをスラツグビン６に導入するためのスラツグタ
ツプである。

スラツギングコンバスタ１内に一次混合気供給
口より供給された石炭の微粉は旋回流の中で燃焼
し、灰分は溶融してスラツグとして遠心力により
分離され、スラツギングコンバスタ１の内壁に付
着したあと壁面を伝つて流れ落ち、スラツグタツ
プ５を介してスラツグビン６中に留まる。また、
遠心分離されなかつたスラツグや壁面から剥離し
再飛散したスラツグはスラツグバツフル板４に衝
突付着する。第５図は従来の横型の石炭燃焼器の
説明図で、第５図において１は円筒横型のスラツ
ギングコンバスタ、２は一次混合気供給口、３は
二次空気供給口で両者ともにスラツギングコンバ
スタ１の側壁に軸心を中心とする円の接線方向に
向けて開口している。

なお、４はスラツグバツフル板である。第４
図、第５図に示したように、従来型におけるスラ
ツグ分離は遠心分離のみに依存している。竪形燃
焼器においても同様である。

第６図はスラツグバツフル板の構造を示す。第
６図において１はスラツギングコンバスタ、４は
スラツグバツフル板、７はスロート部である。図
中矢印のように横形の場合壁面付着スラツグの剥
離による再飛散が発生し易く、またスラツグバツ
フル板に衝突または付着したスラツグがスロート
部７のガス流に再飛散し易い。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前述の従来形石炭燃焼器の問題点は次の通りで
ある。

(1) スラツグ分離能力の限界従来形は第４図〜第６図に示すように遠心力に
よるスラツグ分離方式であるが、石炭燃焼器では
石炭の燃焼と燃焼灰（スラツグ）の分離の２つの
機能が満たされねばならない。遠心分離の観点か
らは旋回力が強い程好ましいが、旋回力を過度に
強化することは、二次空気流速を大にする。即
ち圧力損失が大となり消費動力が増大する。燃
焼器内壁が摩耗する。石炭粒子が壁面に早く衝
突し、スラツグ層に捕集されることにより未燃分
の発生が増大する。というような弊害を生ずる。
したがつて、二次空気の吹込み流速は適正レベル
に制限されねばならないので旋回力または分離力
もおのづから制限されることになる。したがつて
微細粒子は遠心力では分離されず、燃焼ガス流に
搬送されることになる。即ち発生ガスの含塵量を
或る程度以下に低減することは甚だ困難である。

(2) スラツグ再飛散第４図および第５図の従来形の例は傾斜形また
は横形の構造であるがいづれも出口部に同心環状
のスラツグバツフル板を設置しており、壁面に付
着しスラツグとして除去されない飛散灰の捕集と
壁面スラツグ流の仕切りを目的としている。壁面
付着スラツグおよびスラツグバツフル板付着スラ
ツグはスラツグバツフル板を流下しスラツグタツ
プに到る。そこでこの形式の問題点は捕集スラツ
グの再飛散の問題であるがこの形式は以下の通り
再飛散を生じ易い。すなわち、横形燃焼器では上側壁面に付着したスラツグ
が剥離し落下し易くこれがガス流に再飛散す
る。

スラツグバツフル板に付着したスラツグが旋
回力または重力によりスロート部へ移動し易
い、即ち一旦分離されたスラツグがスロート部
の高速ガス流に再飛散する。

上記のように従来形燃焼器では微細粒子が分離
できず、またスラツグまたは灰の再飛散により灰
の分離捕集効率はたかだか85％またはそれ以下で
ある。

本考案はかゝる現状に鑑みなされたもので、ス
ラツグの再飛散がなくスラツグの除去率が高くか
つ、スラツグの捕集効率の大きい石炭ガス化燃焼
器を提供することを目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

石炭を高熱負荷で燃焼し石炭中の灰分を溶融状
態で排出する石炭ガス化燃焼器において、竪形筒
体の燃焼器本体と、同燃焼器本体の上端部近傍に
配設された石炭と一次空気の混合気を供給する一
次混合気供給口と、同一次混合気供給口の下方で
前記燃焼器本体の上部側壁に配設され前記燃焼器
本体の軸心を中心とする円の接線方向に向けて開
口した二次空気供給口と、前記燃焼器本体内下部
に立設されその下部が同燃焼器本体底部近傍にま
で延設された筒体の発生ガス取出口と、前記発生
ガス取出口に横向きに直交して連結され前記燃焼
器本体の側壁を貫通する発生ガス管と、前記燃焼
器本体の底部に配設されその下方のスラグビンに
連通するスラグタツプとを備えたことを特徴とす
る石炭ガス化燃焼器。

〔作用〕燃焼器を竪形としたので、壁面付着スラツグ
は重力により壁面に沿つて流下し壁面からの剥
離による再飛散が防止される。なお、一次混合
気を端部から軸方向あるいは接線方向に投入
し、二次空気を接線方向に投入し強力な旋回流
れを発生するのは従来と同じである。

(2) 旋回流れによる遠心力により大部分の灰分は
壁面付着スラツグとして除去されるが、微細な
灰またはスラツグは遠心力により分離されずガ
ス流に搬送されるので、この燃焼ガスを筒体の
発生ガス取出し口に導き流速を上げ、燃焼器底
面に衝突させ、ガス流を90度まはそれ以上方向
転換させ、発生ガス管から排出し微細粒子を慣
性分離させ、分離灰又はスラツグをスラツグビ
ンに流下させる。

以上のようにして粗粒子は遠心力により、また
微細粒子は慣性力による衝突分離により分離し一
旦分離したスラツグまたは灰は壁面を重力により
円滑に流下し再飛散することがなくスラツグの排
出が行なわれる。

〔実施例〕

第１図〜第３図により本考案の１実施例につい
て説明する。第１図は本実施例の装置の説明図、
第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う矢視図、第３図
はＢ−Ｂ線に沿う矢視図である。第１図において
１０は円筒竪形の燃焼器本体、１１は燃焼器本体
１０の上端部に配設された一次混合気供給口、１
２は一次混合気供給口に装着された調整コーン、
１３はガス流に旋回流を与えるために燃焼器本体
１０の側壁に燃焼器本体１０の軸心を中心とした
円の接線方向に向けて配設された二次空気供給
口、１４は燃焼器本体１０の下部に立設されその
下部が燃焼器本体１０の底部にまで延設された円
筒体の発生ガス取出口、１５は発生ガス取出口１
４に横向に直交して連結し燃焼器本体１０の側壁
を貫通する発生ガス管、１６は発生ガス取出口下
端の円筒切欠部、１７は燃焼器本体１０底部に配
設されたスラツグタツプ、１８はスラツグタツプ
１７の下端に連結されたスラツグビンである。

燃焼器本体１０は竪形構造であり、上端部に一
次混合気供給口１１が設置され、ここから一次混
合気が燃焼器本体１０に供給される。一次混合気
の拡がり具合は調整コーン１２を上下することに
より調整される。燃焼室は高温に維持されており
一次混合気は直ちに着火し燃焼を開始する。ここ
に二次空気ダクトを経て二次空気供給口１３より
二次空気が燃焼器本体１０と同心の仮想円に接線
方向に高速で投入され、燃焼器本体１０内に強い
旋回流を形成し、燃料空気の急速な混合が行なわ
れ安定した急速な旋回燃焼が確立する。なおここ
で燃焼器本体１０内に投入される空気量は燃焼量
を燃焼器出口ガス温度を灰融点より充分高い温度
（石炭性状により変わるが通常1500℃以上）に維
持するに必要な量とし理論空気量以下である。理
論空気量以下とするのは、還元雰囲気下では灰の
溶融性が増し、スラツグし易く、排出が容易なこ
と、発生ガスの発熱量を高くできること、燃焼温
度が高過ぎることによる炉壁の損傷防止、SOx吸
収剤による脱硫反応温度は低い方が好ましいこと
等のためである。

燃料中の粗粉は壁面上で、また微粉は気流中で
浮遊燃焼し、溶融灰は周壁に付着しスラツグ層を
形成し流下し、スラツグタツプ１７よりスラツグ
ビン１８に落下する。横形と異なり壁面に付着し
たスラツグが再飛散することがない。

粗粉を含有しない発生ガスは発生ガス取出口１
４より90度方向を転換して発生ガス管１５を経て
外部へ供給される。ここで発生ガス取出口１４内
の流速は流路面積が絞られているため充分速く、
遠心力で分離されなかつた微粒灰も慣性力により
燃焼器底面に衝突し底面スラツグ層に付着分離す
る。付着分離したスラツグは底面に沿つて円筒切
欠部１６よりスラツグタツプ１７を経てスラツグ
ビン１８に落下する。

本実施例の装置によれば燃焼室壁面に付着した
スラツグが円滑に流下し剥離等による再飛散がな
く高いスラツグ除去率が得られる。上述のような
スラツグの捕集作用によりスラツグの捕集効率が
大きい。また、スラツグバツフル板がないのでス
ラツグバツフル板上に付着したスラツグが再飛散
することがない。

〔考案の効果〕

本考案によればつぎの効果を奏する。

燃焼器を竪形とすることにより燃焼室壁面に
付着したスラツグが円滑にスラツグビンに流下
し、剥離等により再飛散することがないので、
高いスラツグ除去率を達成できる。

燃焼器内部に設置した発生ガス取出口内の高
流速による慣性力を利用して微細粒子を燃焼室
底面に衝突させ分離するので微細粒子も分離除
去できスラツグの捕集効率が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例の装置の説明図、第
２図は第１図のＡ−Ａ線に沿う矢視図、第３図は
第１図のＢ−Ｂ線に沿う矢視図、第４図は従来の
傾斜型石炭燃焼器の説明図、第５図は従来の横型
石炭燃焼器の説明図、第６図はスラツグバツフル
板の説明図である。１０……燃焼器本体、１１……一次混合気供給
口、１３……二次空気供給口、１４……発生ガス
取出口、１５……発生ガス管、１７……スラツグ
タツプ、１８……スラツグビン。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】