JPH08320101A - 流動層ボイラの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベッド材の流動化を停止した際に、ベッド材
が燃料ノズル先端の噴出口に侵入しないようにする。 【構成】 ボイラ本体内で燃焼空気によりベッド材６を
流動化させて流動層を形成すると共に、該流動層中に燃
料ノズル３から燃料２０を噴出して燃焼させる流動層ボ
イラにおいて、前記燃料ノズル３先端の噴出口１６の直
上位置に空間形成板２１を水平に配置し、且つ前記ベッ
ド材６の流動化を停止した際に該ベッド材６の安息角に
より前記燃料ノズル３の噴出口１６を包囲する空間２４
が前記空間形成板２１の下方に擂り鉢状に形成されるよ
う構成し、ベッド材６の流動化を停止した際に、燃料ノ
ズル３の噴出口１６にベッド材６が侵入しないようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流動層ボイラの燃料供
給装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】固体燃料を効率よく燃焼させるボイラと
して流動層ボイラがあり、この種の流動層ボイラとして
は、近年、燃料を高い燃焼効率で燃焼でき且つコンパク
ト化や高脱硫率及びプラント熱効率の向上等が図れる加
圧流動層ボイラの研究開発が進められている。

【０００３】図４は前記加圧流動層ボイラの一例を示す
もので、図中１は圧力容器２内に収容されているボイラ
本体を示し、このボイラ本体１の下方には、石炭水スラ
リ等の燃料を噴出する燃料ノズル３が複数（説明の便宜
を図るために図示例では１つにしてある）設けられてい
る。

【０００４】前記圧力容器２には空気供給管４が接続さ
れ、この空気供給管４から高圧の空気が圧力容器２に供
給されて圧力容器２内を高圧にした後、空気導管５を介
してボイラ本体１内に噴射されるようになっており、空
気導管５からボイラ本体１内に噴射された空気により灰
等のベッド材６が流動化して流動層が形成され、高圧空
気（例えば約１５〜１６Ｋｇ／ｃｍ²）下で燃料が燃焼
するように構成されている。

【０００５】ボイラ本体１の上部には、圧力容器２内に
サイクロン７を有する排ガス管８が接続され、サイクロ
ン７を介して排ガス管８に流入した排ガスが図示しない
ガスタービン等に導かれるようにしてある。

【０００６】また、ボイラ本体１内には、流動層内の燃
焼熱により水を加熱して蒸気とする伝熱管９が設けら
れ、この伝熱管９からの蒸気が図示しない蒸気タービン
等に導かれるようになっている。

【０００７】更に、前記ボイラ本体１の下部に挿入配置
された燃料ノズル３には、燃料ポンプ１１を備えた燃料
管１０を介して燃料タンク１３が接続されており、該燃
料タンク１３には、石炭水スラリ（ＣＷＭ）等の燃料が
供給される燃料供給管１４が接続され、石炭水スラリ製
造装置などで製造された石炭水スラリが燃料タンク１３
に供給・貯蔵されるようになっている。

【０００８】また、前記燃料管１０における燃料ポンプ
１１と燃料ノズル３との間には三方弁１２が配設され、
該三方弁１２と前記燃料タンク１３とが循環管１５を介
して接続されており、前記三方弁１２は起動時やボイラ
運転中断時などに燃料管１０に石炭水スラリが詰まらな
いように燃料ポンプ１１からの石炭水スラリを循環管１
５を介して燃料タンク１３に戻し、ボイラ運転時は石炭
水スラリを燃料ノズル３に供給するように開閉調節され
るようにしてある。

【０００９】更に、図５に示す如く、前記燃料ノズル３
は円筒状に形成されていて、その先端に開口している噴
出口１６から、石炭水スラリ（ＣＷＭ）等の燃料２０が
ボイラ本体１内下部のベッド材６により形成される流動
層中に噴出されるようになっている。

【００１０】前記燃料ノズル３の中心には燃料分散空気
供給管１７が設けられており、この燃料分散空気供給管
１７には、図４に示されている圧力容器２内の空気の一
部を空気ポンプ１８を介して昇圧して導く空気管１９が
接続されており、圧力容器２内の空気の一部が空気ポン
プ１８により昇圧されて燃料分散空気供給管１７の先端
から流動層内に噴出し、噴出口１６から噴出した燃料２
０を流動層内に分散させるようになっている。

【００１１】尚、図４、図５においては、燃料ノズル３
として竪型のものを示したが、ボイラ本体１の下部側面
からボイラ本体１内に挿入した、図６に示す横型の燃料
ノズル３も用いられており、このような横型の燃料ノズ
ル３においても、燃料ノズル３の中心には燃料分散空気
供給管１７が設けられていて、燃料ノズル３先端の噴出
口１６から噴出した燃料２０を流動層内に分散させるよ
うにしてある。

【００１２】斯かる加圧流動層ボイラにおいては、ボイ
ラ本体１の運転を停止した時に、燃料ノズル３内の石炭
水スラリ（ＣＷＭ）等の燃料２０を抜かないと、燃料ノ
ズル３内の石炭水スラリが固まってしまうので、図４の
燃料管１０に接続されている三方弁１２を切り換え、ボ
イラ本体１内の空気圧力によって燃料ノズル３内の石炭
水スラリを燃料タンク１３に回収し、燃料ノズル３内を
空にしている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ボイラ
本体１の運転停止時にベッド材６の流動化が停止される
と、燃料ノズル３内の石炭水スラリ（ＣＷＭ）等の燃料
２０を抜く際に、流動化を停止されたベッド材６が燃料
ノズル３先端の噴出口１６から燃料ノズル３内に侵入
し、燃料ノズル３が流動層のベッド材６で詰まってしま
うという問題があった。

【００１４】本発明はこのような問題を解決し、ベッド
材の流動化を停止した際に、ベッド材が燃料ノズル先端
の噴出口に対し侵入しないようにした流動層ボイラの燃
料供給装置を提供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ボイラ本体内
で燃焼空気によりベッド材を流動化させて流動層を形成
すると共に、該流動層中に燃料ノズルから燃料を噴出し
て燃焼させる流動層ボイラにおいて、前記燃料ノズル先
端の噴出口の直上位置に空間形成板を水平に配置し、且
つ前記ベッド材の流動化を停止した際に該ベッド材の安
息角により前記燃料ノズルの噴出口を包囲する空間が前
記空間形成板の下方に擂り鉢状に形成されるよう構成し
たことを特徴とするものである。

【００１６】また、前記空間形成板は、上向きに先細り
となる錐状に形成するようにしても良い。

【００１７】

【作用】従って本発明では、ベッド材の流動化を停止す
ると、該ベッド材の安息角により空間形成板の下方に擂
り鉢状に空間が形成され、該空間により燃料ノズルの噴
出口が包囲されるので、燃料ノズルの噴出口に対するベ
ッド材の侵入が防止される。

【００１８】また、前記空間形成板を上向きに先細りと
なる錐状に形成した場合には、ベッド材の流動化を停止
した際に、空間形成板の上側にかかるベッド材の荷重が
軽減される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００２０】図１は本発明の一実施例を示すものであ
り、前述した図５の燃料ノズル３と同様に構成された燃
料ノズル３先端の噴出口１６の直上位置に、円盤状の空
間形成板２１が水平に配置されており、且つベッド材６
の流動化を停止した際に該ベッド材６の安息角により前
記燃料ノズル３の噴出口１６を包囲する空間２４が前記
空間形成板２１の下方に擂り鉢状に形成されるよう構成
してある。

【００２１】この空間形成板２１はステー２２等によ
り、図４に示した伝熱管９等から吊り下げ支持されてい
る。

【００２２】このように空間形成板２１を設けた流動層
において、燃料ノズル３の先端から噴出する燃料２０及
び燃料分散空気供給管１７の先端から噴出する空気を止
めて流動層のベッド材６を静止状態にすると、空間形成
板２１の上方にあるベッド材６の重量は空間形成板２１
によって支持され、空間形成板２１の下方には、ベッド
材６の種類によって決まる安息角による傾斜２３で、擂
り鉢状の空間２４が形成される。

【００２３】上述した燃料ノズル３の噴出口１６の位置
が、この空間２４内に配設されるようにしておけば、ボ
イラの運転を停止して燃料ノズル３内の燃料２０を回収
して燃料ノズル３内を空にする時に、ベッド材６が崩れ
落ちて来て、噴出口１６から燃料ノズル３内に入ること
がなく、従って燃料ノズル３が流動層のベッド材６で詰
まることがない。

【００２４】従って、上記実施例によれば、ベッド材６
の流動化を停止しても、該ベッド材６の安息角により空
間形成板２１の下方に擂り鉢状に空間２４が形成され、
該空間２４により燃料ノズル３の噴出口１６が包囲され
るので、燃料ノズル３の噴出口１６に対するベッド材６
の侵入を防止することができ、燃料ノズル３がベッド材
６で詰まることを確実に回避できる。

【００２５】また、付帯的な効果として、前述した如く
燃料ノズル３先端の噴出口１６の直上位置に空間形成板
２１を配置すれば、ボイラ本体１の運転時において燃料
ノズル３先端から噴出される燃料２０が、前記空間形成
板２１によって周囲に良好に拡散されるので、前記燃料
２０の分散性が向上されることにもなる。

【００２６】図２は本発明の別の実施例の断面図であっ
て、燃料ノズル３を横方向に向けて配置した例であり、
この場合においても、燃料ノズル３の先端から噴出する
燃料２０及び燃料分散空気供給管１７の先端から噴出す
る空気を止め、ベッド材６の流動化を停止すると、空間
形成板２１の上方にあるベッド材６の重量は空間形成板
２１によって支持され、空間形成板２１の下方には、ベ
ッド材６の種類によって決まる安息角による傾斜２３で
擂り鉢状の空間２４が形成されるので、流動化を停止し
たベッド材６が噴出口１６から燃料ノズル３内に入るこ
とがなくなり、燃料ノズル３が流動層のベッド材６で詰
まることが回避される。

【００２７】図３は本発明の更に別の実施例を示すもの
で、空間形成板２１を上向きに先細りとなる錐状に形成
したものであり、このようにすれば、ベッド材６の流動
化を停止した際に、空間形成板２１の上側にかかるベッ
ド材６の荷重を軽減することができる。

【００２８】尚、本発明の流動層ボイラの燃料供給装置
は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、加圧
流動層ボイラ以外の流動層ボイラにも適用できること、
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】上記した本発明の流動層ボイラの燃料供
給装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得
る。

【００３０】（Ｉ）ベッド材の流動化を停止しても、該
ベッド材の安息角により空間形成板の下方に擂り鉢状に
空間が形成され、該空間により燃料ノズルの噴出口が包
囲されるので、燃料ノズルの噴出口に対するベッド材の
侵入を防止することができ、燃料ノズルがベッド材で詰
まることを確実に回避できる。

【００３１】（ＩＩ）空間形成板を上向きに先細りとな
る錐状に形成した場合には、ベッド材の流動化を停止し
た際に、空間形成板の上側にかかるベッド材の荷重を軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の別の実施例を示す断面図である。

【図３】本発明の更に別の実施例を示す断面図である。

【図４】加圧流動層ボイラの一例を示す断面図である。

【図５】従来例を示す断面図である。

【図６】他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ボイラ本体 ３ 燃料ノズル ６ ベッド材 １６ 噴出口 ２１ 空間形成板 ２４ 空間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボイラ本体内で燃焼空気によりベッド材
   を流動化させて流動層を形成すると共に、該流動層中に
   燃料ノズルから燃料を噴出して燃焼させる流動層ボイラ
   において、前記燃料ノズル先端の噴出口の直上位置に空
   間形成板を水平に配置し、且つ前記ベッド材の流動化を
   停止した際に該ベッド材の安息角により前記燃料ノズル
   の噴出口を包囲する空間が前記空間形成板の下方に擂り
   鉢状に形成されるよう構成したことを特徴とする流動層
   ボイラの燃料供給装置。
2. 【請求項２】 空間形成板が上向きに先細りとなる錐状
   に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流
   動層ボイラの燃料供給装置。