JPH06137541A - 燃焼器のスラグ排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 石炭等の灰分を含む燃料を燃焼させる燃焼室
のスラグホールから流れ落ちる溶融スラグがスラグホー
ルの下面に付着成長してスラグホールを閉塞することを
防止し、また溶融スラグが飛散することを防止する。 【構成】 石炭等の灰分を含む燃料を燃焼室１内で燃焼
させスラグホール４から排出する燃焼器のスラグ排出装
置において、スラグホール４の下面の下方に近接してス
ラグホール４より大きい面積の冷却水面を設け、スラグ
ホール４から流れ落ちる溶融スラグ１３の全量を瞬時に
冷却水面に浸入させて熱衝撃によって溶融スラグ１３を
破砕する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石炭などの灰分を含む
燃料を燃焼する燃焼器に適用される溶融したスラグの排
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の石炭燃焼器の例として、図５ない
し図７にスラグタップ炉の概要を示す。石炭燃焼室１に
は円周方向に沿って石炭バーナ８が設置されている。こ
のバーナ８より投入された石炭又は石炭とチャーは燃焼
して生成ガスを発生するが、その際、石炭中に含まれて
いた灰分は、バーナの噴流が形成する旋回流１２による
遠心力によってガス流れから分離され、燃焼室１の周壁
７の表面を溶融スラグ１３となって流れ落ちる。この溶
融スラグ１３は、石炭燃焼室１の底部に設けられたスラ
グホール４を介して軽油又はガス燃料と空気を投入する
バーナ９をもつ軽油燃焼室２の下方にあるスラグホッパ
１１に溜めてあるスラグホッパ水３内へ落下して冷却さ
れるとともに、スラグクラッシャー１０により破砕され
系外へ排出される。

【０００３】なお、図５ないし図７において、６はスラ
グホール４を形成する堰であり、この堰６の適当な個所
が上方から切り欠かれて溶融スラグ１３を流下させる湯
口５が形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来の石炭燃焼
器のスラグ排出装置では、以下の問題の生ずる可能性が
ある。

【０００５】（１）溶融スラグは、石炭燃焼室からの輻
射熱を強く受けるスラグホールの上側では十分高温で流
動性の高い状態にあるが、輻射熱を受けないスラグホー
ルの下側では温度が低下し、図７に示すように、ツララ
状又は袋状に付着して、やがてスラグホールを閉塞して
しまう。

【０００６】（２）上記（１）の問題を改善するため
に、石炭燃焼室内の高温ガスを軽油燃焼室内へ循環さ
せ、スラグホール下側への輻射熱を強くするようなスラ
グホール形状を選択することも考えられるが、この場合
には、循環ガスにより溶融スラグが飛散して、軽油燃焼
室の周壁へ付着・成長してしまう。

【０００７】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる石炭などの灰分を含む燃料を燃焼させる燃焼器の
スラグ排出装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の燃焼器のスラグ
排出装置は、次の手段を講じた。

【０００９】（１）石炭などの灰分を含む燃料を燃焼室
内で燃焼させ、発生するガスと灰分を分離して、この灰
分を溶融スラグとして燃焼室底部に設けたスラグホール
から排出する燃焼器のスラグ排出装置において、スラグ
ホールの下面の下方に近接してスラグホールよりも大き
い面積の冷却水面を設け、スラグホールから流れ落ちる
溶融スラグを前記冷却水面に落下させるようにしたこと
を特徴とする。

【００１０】（２）前記（１）の燃焼器のスラグ排出装
置において、スラグホールの下面の下方に近接して設け
られた冷却面に近接した位置にスラグのクラッシャーを
設けたことを特徴とする。

【００１１】（３）前記（１）の燃焼器のスラグ排出装
置において、スラグホールの下面の下方において、同下
面に近接して回転するスラグスクラバーを設けたことを
特徴とする。

【００１２】（４）前記（１）の燃焼器のスラグ排出装
置において、軽油又はガスを燃料とする起動用バーナを
燃焼室に備えたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】前記本発明（１）においては、スラグホールか
ら流れ落ちる溶融スラグの全量は、スラグホールの下面
の下方に近接して設けられたスラグホールより大きい面
積の冷却水面へ瞬時に落下して浸入し、熱衝撃によって
効果的に破砕され、水中へ落下する。これによって、ス
ラグホールの下側に溶融スラグがツララ状又は袋状に付
着することが防止され、かつ、溶融スラグが飛散するこ
とがない。

【００１４】前記本発明（２）においては、前記（１）
の本発明の作用に加えて、前記の冷却水面における熱衝
撃によって破砕されたスラグは、冷却水面に近接したク
ラッシャーによって更に細かく破砕されて系外への排出
が容易となると共に、スラグホールの下面に付着した溶
融スラグを除去してこれがツララ状又は袋状に成長する
ことを防止する。

【００１５】前記本発明（３）においては、前記（１）
の本発明の作用に加えて、スラグホールの下側に付着し
た溶融スラグは、スラグスクラバーによって除去され
る。

【００１６】前記本発明（４）においては、前記（１）
の本発明の作用に加えて、運転停止時又は起動時等にお
いて、燃焼室内に残留するスラグが起動用バーナによっ
て溶融されて確実にスラグホールを経て排出される。

【００１７】

【実施例】本発明の第１の実施例を、図１及び図２によ
って説明する。本実施例は、図５ないし図７に示す従来
の装置を以下説明するように改良したものであり、同一
の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００１８】石炭燃焼室１には、石炭バーナ８に加え
て、起動時等に用いられる軽油バーナ９が設けられてい
る。また、スラグホッパ１１内には給水２０が給水され
上方が開放された筒状のスラグ破砕ホッパ１４が設けら
れ、同ホッパ１４の上端はスラグホール４の下面の下方
に近設して位置し、その断面積はスラグホール４より大
きい面積となっており、かつ、同ホッパ１４はスラグホ
ール４と同心に配置されている。前記スラグ破砕ホッパ
１４内の下方の部分には、相対して回転する２個のスラ
グクラッシャー１０が設けられている。

【００１９】本実施例では、スラグ破砕ホッパ１４内に
供給された給水２０は、同ホッパ１４を満たし、ホッパ
の上端においてスラグホール４の下面の下方に近接して
スラグホール４より大きい面積の冷却水面を形成する。
また、スラグ破砕ホッパ１４の上端よりオーバーフロー
した水は、スラグホッパ１１内にスラグホッパ水３とし
て貯えられ、炉内外圧力差の水封シールを形成した上、
スラグホッパ１１の底部より排水２１として排出され
る。

【００２０】石炭燃焼室１内の石炭又は石炭とチャーに
よる燃焼の結果生じた溶融スラグ１３は、スラグホール
４の湯口５を通って温度約１４００℃〜１６００℃の高
温のまま瞬時にスラグ破砕ホッパ１４の上端に形成され
る冷却水の水面へ浸入し、熱衝撃によって破砕される。
常時給水２０を供給することによって、冷却水の温度は
低温（０℃〜２００℃）に保つことができ、前記熱衝撃
による溶融スラグ１３の破砕を確実にすることができ
る。また、スラグ破砕ホッパ１４の上端に形成される冷
却水面は、スラグホール４より大きい面積であるため
に、溶融スラグ１３の全てが冷却水面上に落下すること
となり、溶融スラグ１３の全量を熱衝撃によって破砕す
ることができる。このようにして、スラグホール４より
流れ落ちる溶融スラグ１３は、瞬時に冷却水面へ浸入す
ることによって熱衝撃による破砕を受け、スラグホール
４の下面に付着するツララ状又は袋状のスラグの発生を
防止することができると共に、溶融スラグ１３の飛散を
防ぐことができる。

【００２１】以上のようにして、熱衝撃によって破砕さ
れて冷却水中を落下するスラグは、更に冷却水を収容し
たスラグ破砕ホッパ１４内のスラグクラッシャ１０によ
って更に細かく整粒・破損されて、図１中白抜き矢印で
示すように、スラグ破砕ホッパ１４から排出される。

【００２２】更に、本実施例では、石炭燃焼室１に石炭
バーナ８に加えて軽油バーナ９が設けられているため
に、運転停止時又は起動時等において同バーナ９により
軽油を燃焼させることによって、石炭燃焼室１内に残留
したスラグを溶融させて確実にスラグホール４を経て排
出することができる。

【００２３】なお、前記軽油バーナ９に代えて、ガスバ
ーナを用いるようにすることもできる。

【００２４】本発明の第２の実施例を、図３によって説
明する。本実施例は、前記第１の実施例において、スラ
グ破砕ホッパ１４内のスラグクラッシャー１０を、冷却
水面を形成する同ホッパ１４の上端に近接して同ホッパ
１４内において、同ホッパ１４の上端に形成される冷却
水面に近接して同冷却水面の下方に配置したものであ
る。また、石炭燃焼室１には、軽油バーナを設けず、石
炭バーナ８のみが設けられている。

【００２５】本実施例では、軽油バーナによる起動時等
の残留スラグの溶融を除いて前記第１の実施例と同様の
作用及び効果を有するが、これに加えて、スラグホール
４より流れ落ちた溶融スラグが冷却水面で熱衝撃を受け
た直後においてスラグクラッシャー１０によって更に破
砕を受けると共に、スラグホール４下面に付着した溶融
スラグ１３がスラグクラッシャー１０によって除去され
るために、スラグホール４の下面にスラグが付着して、
これがツララ状又は袋状に成長することを更に確実に防
止することができる。

【００２６】なお、本第２実施例では、スラグクラッシ
ャー１０が冷却水面に近接してその下方に設けられてい
るが、これを冷却水面に近接してその上方に設けること
もできる。

【００２７】本発明の第３の実施例を、図４によって説
明する。本実施例は、前記第２の実施例において、スラ
グホール４の堰６と湯口５を省略して、スラグホール４
の全周から溶融スラグが流れ落ちるようにし、かつ、ス
ラグ破砕ホッパ１４内のスラグクラッシャー１０に代え
て同スラグクラッシャー１０が設けられた位置に、スラ
グスクラバー１５を配置したものである。前記スラグス
クラバー１５は、スラグ破砕ホッパ１４内を下方から上
方へ延び図４中矢印方向に回転する回転軸１５ａの先端
に取付けられ、回転軸１５ａと共に回転するようになっ
ている。

【００２８】本実施例では、スラグホール４から落下す
る溶融スラグがスラグ破砕ホッパ１４の上端に形成され
る冷却水面に浸入して熱衝撃を受けて破砕されること
は、前記第１及び第２の実施例におけると同様である
が、冷却水面の下方に近接して配置されてスラグホール
４の周囲に沿って回転するスラグスクラバー１５によっ
て、スラグホール４の全周から流れ落ちて同スラグホー
ル４の下面に付着する溶融スラグが除去され、スラグホ
ール４の下面に溶融スラグが付着してツララ状又は袋状
に成長することを防止することができる。

【００２９】なお、前記第３の実施例では、スラグスク
ラバー１５は冷却水面の下方に設けられているが、冷却
水面の上方に設けるようにすることもできる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、特許請求の範囲の各請求項に
記載された構成を具備したことによって、次の効果を奏
することができる。

【００３１】（１）燃焼室のスラグホールから流れ落ち
る溶融スラグの全量が、瞬時に冷却水面に浸入して熱衝
撃を受け、効果的なスラグの破砕を行なうことができる
と共に、スラグホール下面に溶融スラグが付着し、これ
が成長してスラグホールを閉塞することを防止すること
ができる。

【００３２】（２）冷却水面に近接した位置にスラグの
クラッシャー又は回転するスラグスクラバーを設けたこ
とによって、溶融スラグがスラグホール下面に付着し、
これが成長することを更に確実に防止することができ
る。

【００３３】（３）燃焼室に軽油又はガスを燃料とする
起動用バーナを備えたことによって、起動時、運転停止
時等において燃焼室内に残留するスラグを溶融させて燃
焼室より確実に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の概要図である。

【図２】同実施例の要部の縦断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例の要部の縦断面図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施例の要部の縦断面図であ
る。

【図５】従来の石炭燃焼器の１例の概要図である。

【図６】同従来の石炭燃焼器の平面図である。

【図７】同従来の石炭燃焼器のスラグ排出部分の縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 石炭燃焼室 ３ スラグホッパ水 ４ スラグホール ５ 湯口 ６ 堰 ７ 燃焼室の周壁 ８ 石炭バーナ ９ 軽油バーナ １０ スラグクラッシャー １１ スラグホッパ １３ 溶融スラグ １４ スラグ破砕ホッパ １５ スラグスクラバー ２０ 給水 ２１ 排水

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石炭などの灰分を含む燃料を燃焼室内で
   燃焼させ、発生するガスと灰分を分離して、この灰分を
   溶融スラグとして燃焼室底部に設けたスラグホールから
   排出する燃焼器のスラグ排出装置において、スラグホー
   ルの下面の下方に近接してスラグホールよりも大きい面
   積の冷却水面を設け、スラグホールから流れ落ちる溶融
   スラグを前記冷却水面に落下させるようにしたことを特
   徴とする燃焼器のスラグ排出装置。
2. 【請求項２】 スラグホールの下面の下方に近接して設
   けられた冷却水面に近接した位置にスラグのクラッシャ
   ーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃焼器の
   スラグ排出装置。
3. 【請求項３】 スラグホールの下面の下方において、同
   下面に近接して回転するスラグスクラバーを設けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の燃焼器のスラグ排出装置
4. 【請求項４】 軽油又はガスを燃料とする起動用バーナ
   を燃焼室に備えたことを特徴とする請求項１に記載の燃
   焼器のスラグ排出装置。