JPH08338621A - 蒸気発生器の塵を含んだ廃ガスを還元する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 蒸気発生器の廃ガスを還元する装置におい
て、廃ガスの塵含有量を著しく減少し、既存の設備に問
題なく使用できるようにする。 【解決手段】 蒸気発生器の対流放熱部３に廃ガス１８
が侵入する前に塵分を減少させるために、下向き流の鉛
直なガスパス４から上向き流の鉛直なガス５へのガス変
向部に蒸気発生器の前面壁７及び又は背面壁８とが構成
されており、外側の壁１２が公知のガス密なパイプ−ウ
エブ−パイプ構造１３、内側の壁１４がパイプ１５の間
にそれぞれ貫流可能な中間スペース１６が配置され、外
壁１２と内側の壁１４とから流れ鎮静ゾーン１７が制限
されており、内側の壁１４と外側の壁１２とからパイプ
を貫流する冷却媒体で冷却されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、燃焼室と放射部と対流放熱部と
から成りかつ少なくとも２つの鉛直なガスパスを有する
蒸気発生器の塵を含んだ廃ガスを還元する方法と装置に
関する。

【０００２】

【従来技術】今日では塵芥燃焼設備のためのボイラとし
ては中部ヨーロッパの国々では燃焼室から流れるガスが
下向き流を有する第１のオープンパスを介して上向き流
を有する第２のオープンパスに流れ、次いで水平なブラ
ンクパスへ流れるＤａｃｋｅｌ−ボイラが優先して用い
られている。この水平な蒸気発生器の他に、塵芥燃焼設
備のための鉛直な蒸気発生器であって、たいてい３又は
４パス構造形式で構成されたものが公知である（Ｋ.Ｊ.
Ｔｈｏｍｅ−Ｋｏｚｍｉｅｎｓｕｋｙ：Ｔｈｅｒｍｉｓ
ｃｈｅ Ａｂｆａｌｌｂｅｈａｎｄｌｕｎｇ. ＥＦ−
Ｖｅｒｌａｇｆｕｅｒ Ｅｎｅｒｇｉｅ− ｕｎｄ Ｕｍ
ｗｅｌｔｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ.１９９４. Ｓ.
３９０−４０２）。

【０００３】従来はこれらのボイラにおける塵分離には
あまり注意が払われていなかった。これまでは壁の掃除
又は剥離によって生じた塵の確実な搬出にしか価値がお
かれていなかった。

【０００４】しかしながら燃焼室からは塵芥燃焼に際し
て比較的に多くの塵（２−５ｇ／Ｎｍ³）が連行され
る。この高い塵の割合は以下の問題を発生させるので望
ましくない。

【０００５】−塵は加熱面に堆積するので加熱面は相応
に寸法的に超過規定されなければならない。さらに加熱
面は打撃又は煤の吹き飛ばしによって掃除されなければ
ならない。

【０００６】−ボイラに後置されたガス浄化設備におい
ては脱塵のために高価な電気フィルタと洗浄器とが使用
されなければならない。

【０００７】−ボイラの水平部においては堆積した塵は
触媒的にダイオキシンの形成を促進させる。この反応
（Ｄｅｎｏｖｏ合成）は、酸素と塩素成分を有するガス
が２５０℃と５００℃の間の温度で、複数秒の滞在時間
で触媒器（この場合には塵が触媒として作用する）と接
触すると行われる。燃焼の後で実質的にダイオキシンの
ない煙ガスと塵はこのＤｅｎｏｖｏ合成により５００℃
よりも低い温度で再びダイオキシンを含有するようにな
る。

【０００８】−ダイオキシンを含んだ塵の投棄は高価な
環境問題である。

【０００９】−ダイオキシンを含んだ廃ガスの浄化には
きわめて費用がかかる。

【００１０】新しい公告では廃ガスの塵含有量としては
１−２ｇ／Ｎｍ³が要求されている。この塵含有量は火
炎技術的な処置だけではもはや達成できない。ｈｉｇｈ
ｄｕｓｔ−ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙ
ｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）設備（ＮＯｘ触媒器は煙
ガス浄化装置の前と電気フィルタの前とに配置されてい
る）に対しては、＜１ｇ／Ｎｍ³の塵含有量すら要求さ
れている。何故ならばこの場合にはこの配置に基づき煙
ガス脱窒素反応器が塵で負荷され、短い耐用時間しか有
しないからである。

【００１１】

【発明の課題】本発明の目的は前記欠点を除くことであ
り、本発明課題は蒸気発生器、例えば塵芥燃焼設備のた
めのボイラの塵を含んだ廃ガスの塵分を還元させる方法
と装置を改良して、比較的に簡単な手段で廃ガスの塵含
有量が顕著に減少されかつ既存の設備に問題なく使用で
きるようにすることである。この場合、蒸気発生器は燃
焼室に接続された少なくとも２つの鉛直なガスパスを有
しているものとする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、請求項
１の上位概念部に記載した方法において、廃ガスの還元
が蒸気発生器の対流放熱部に廃ガスが侵入する前に行わ
れ、その際、下向き流を有する鉛直なガスパスから上向
き流を有する鉛直なガスパスへのガス変向範囲におい
て、流れ鎮静ゾーンを設けることにより、塵の分離を改
善し、この塵をこの範囲から導出することで解決され
た。

【００１３】これは装置に関する請求項の上位概念部に
記載した蒸発器において、下向き流を有する鉛直なガス
パスから上向き流を有する鉛直なガスパスへのガス変向
の範囲において、蒸気発生器の前面壁及び又は背面壁が
２重に構成されており、この場合、外側の壁が公知のガ
ス密なパイプ−ウエブ−パイプ構造から成り、内側の壁
がパイプの間に貫流可能な中間スペースが存在するよう
に配置された多数のパイプから成り、外側の壁と内側の
壁とにより流れ鎮静ゾーンが制限されており、内側の壁
と外側の壁とがパイプを貫流する冷却媒体で冷却されて
いることにより達成された。

【００１４】

【発明の効果】本発明の利点はガス変向範囲における塵
分離が改善され、一度分離された塵がもはや連行されな
いことである。廃ガスの塵含有量は、ガスがボイラの対
流放熱部に侵入する前に減少させられるので、ダイオキ
シンの触媒的な形成は減少させられる。さらに加熱面に
おける掃除費用及びボイラの後ろに接続されたガス浄化
設備における掃除費用が低減する。

【００１５】特に有利であるのは、内側と外側の壁が蒸
気発生器の循環回路系に統合されており、蒸発する水で
冷却されることである。何故ならばこれにより付加的な
特別の冷却回路は不要になるからである。

【００１６】さらに有利であることは、内側の壁に流れ
方向に対してほぼ直角にバッフルプレートが取付けられ
ていることである。これにより塵の分離は改善される。

【００１７】又、内側の壁に案内薄板が配置され、流れ
を鎮静するゾーンにおいて塵出口に向うガス流が発生す
るようになっていると有利である。これによって塵の搬
出は強められる。

【００１８】さらに鉛直な通路の間の分離壁が、下向き
流を有する鉛直なガスパスに向かって折曲げられている
ことが有利である。これにより、流れはより強く内側の
壁に沿って案内されかつ塵の分離は改善される。

【００１９】さらに有利であることは、背壁の流れ方向
で見た端部において、内側の壁が内側に折曲げられかつ
上方の部分においてガス密なパイプ−ウエブ−パイプ構
造を介して外側の壁と結合され、塵キャッチポケットを
形成していることである。

【００２０】

【実施例】図面には本発明の複数の実施例が示されてい
る。図面には本発明の理解に必要な部材だけが示されて
いる。設備の内、図示されていないのは、例えば燃焼グ
リッド及び老廃物除去系である。

【００２１】次に図１から図６に基づき本発明の実施例
について説明する。

【００２２】図１には塵芥燃焼設備のための自然循環系
を有するボイラが部分長手方向断面図で示されている。
ボイラは燃焼室１、放射部２及び対流放熱部３から成る
いわゆるダッケルボイラである。放射部２はこの実施例
では第１の鉛直なオープンパス４と第２の鉛直なオープ
ンパス５とを有している。この場合、両オープンパス
４，５はほぼ鉛直な分離壁６により互いに分離されてい
る。両方のオープンパス４，５の間のガス変向範囲にお
いては、ボイラ壁７，８はホッパ状に狭ばまっている。
ボイラ壁７，８は下端に塵搬出用の開口９を形成してい
る。第２の鉛直なオープンパス５にはボイラの対流放熱
部３が接続している。この対流放熱部３は水平なバンク
パス１０から成っている。水平なバンクパス１０の下側
には複数のホッパ１１が配置されている。

【００２３】本発明によれば下向き流を有する第１の鉛
直なオープンパスから上向き流を有する第２の鉛直なオ
ープンパスを有するオープンパスへのガス変向範囲にお
いてボイラ壁は２重壁として構成されている。

【００２４】図２の断面図から判るように、外側のガス
密な壁１２はボイラ構造において一般的なパイプ−ウエ
ブ−パイプ構造１３から成り、内側の壁１４は間にウエ
ブの配置されていないパイプ１５から形成されている。
この場合、内側の壁１４は前面壁７と背面壁８との両方
に配置されるか又は背壁８だけに配置されていることが
できる。

【００２５】パイプ１５の間にはそれぞれ中間スペース
１６が存在している。内側の壁１４と外側の壁１２とは
それらが流れ鎮静ゾーン１７を成すように配置されてい
る。両方の壁１２，１４は互いにほぼ平行に延び、ボイ
ラの自然循環系に統合されている。両方の壁１２，１４
はパイプを通って流れる、蒸発する水で冷却される。図
１によれば内側の壁１４には、ガス流れ方向に対してほ
ぼ直角に複数のバッフルプレート２１が配置されてい
る。これらのバッフルプレート２１は冷却のためパイプ
１５と溶接されている。

【００２６】燃焼室１から来る廃ガス１８はまず第１の
鉛直なオープンパス４を下方へ流れ、ポッパの範囲で変
向され、次いで第２の鉛直なオープンパス５を上方へ流
れ、最後にボイラのあとに接続された図示していないガ
ス浄化設備内へ流入する前に水平なバンクパス１０に達
する。

【００２７】塵芥燃焼設備の燃焼室１からの廃ガス１８
は比較的に多くの塵１９（約２−５ｇ／Ｎｍ³）を有し
ている。この高い塵含有量は本発明により減少させられ
る。この場合、廃ガス１８の塵分の還元は、ボイラの対
流放熱部３へ廃ガス１８が侵入する前に、しかも下向き
流を有する鉛直なオープンパス４から上向き流を有する
鉛直なオープンパス４へのガス変向範囲において行われ
る。ボイラのこの範囲において２重壁を配置することに
基づき流れ鎮静ゾーン１７を設けることにより、壁１９
の分離は改善される。塵分離の付加的な改善は、バッフ
ルプレート２１もしくは案内板２２を配置することによ
ってかつ鉛直なオープンパス４，５の間で下向き流を有
する鉛直なオープンパスに向かって分離壁６が折曲げら
れて構成され、この結果として流れがより強く内側の壁
に沿って案内されることによって達成される。

【００２８】又、有利であることは、ガス流の変向に際
して発生する２次流を相殺する手段が講じられているこ
と、特に付加的なガスを吹込みかつ又はガス流を案内板
を介して案内する手段が講じられていることである。

【００２９】この範囲で分離した壁１９は開口９を介し
て導出され、クエンチング又は冷却により酸素を除外し
てダイオキシンの形成が抑制されるように冷却される。
ダイオキシンのないこの塵はバンクパス１０のポッパ１
１から出る、ダイオキシンを含んだ飛塵２０と混合され
ないので、環境問題の発生は著しく少なくなる。

【００３０】図３の（ａ）と（ｂ）には別の実施例とし
て塵搬出範囲の詳細が示されている。図３の（ａ）によ
れば図１とは異なって、内側の壁１４のパイプ１５にお
ける薄板は案内板２２として構成され、塵出口９に向か
うガス流が発生するように配置されている。これにより
塵の搬出は改善される。

【００３１】図３の（ｂ）に示された実施例では薄板２
１は魚骨状に壁１４に配置されている（図３のＣ参
照）。この配置により薄板２１は変向に伴う２次流れに
より影響されるガス流に対して直角に位置することが達
成される。

【００３２】図４には変化させられた塵搬出範囲の詳細
が示されている。この場合には図１と比較して管案内が
改善されている。

【００３３】本発明の別の利点は内側の壁１４と外側の
壁１２とが振動により容易に掃除できることである。

【００３４】図５には別の変化実施例が示されている。
この場合には背面壁８の上方端部において内側の壁１４
がホッパ内部に向かって折曲げられている。壁１４の上
方部分は、パイプ１５がそれぞれその間にあるウエブと
溶接されることによりガス密なパイプ−ウエブ−パイプ
構造１３を成すように構成されている。このパイプ−ウ
エブ−パイプ構造１３自体は外側の壁１２と結合される
ので、この範囲に塵が堆積する塵キャッチポケット２３
が形成される。

【００３５】図６には、本発明が廃ガス１８が鉛直方向
に対流放熱部３を通って流れる、鉛直型の蒸気発生器の
ためにも使用できることが示されている。

【００３６】もちろん本発明はこれまで記述した２つの
実施例に限定されるものではなく、本発明は強制循環系
又は貫流系を有する蒸気発生器のためにも使用すること
ができる。

【００３７】実地において一般的な塵芥燃焼設備の従来
の形は大きくは変えられないので、本発明は既存の設備
においても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水平なバックパスを有する蒸気発生器の部分長
手方向断面図。

【図２】オープンパスのガス変向範囲において図１をＩ
Ｉ−ＩＩ線に沿って断面した断面図。

【図３】塵搬出範囲の詳細図。（ａ）と（ｂ）には内側
の壁のパイプに対する薄板の配置が図１のヴァリエーシ
ョンとして示され、（ｃ）には（ｂ）の平面図が示され
ている。

【図４】塵搬出範囲の詳細図。内側の壁のパイプは図１
とは異なって導かれている。

【図５】塵搬出範囲の詳細図（塵キャッチポケットの配
置）。

【図６】鉛直な蒸気発生器の部分長手方向断面図。

【符号の説明】 １ 燃焼室、 ２ 放射部、 ３ 対流放熱部、 ４
第１のオープンパス、５ 第２のオープンパス、 ６
分離壁、 ７ 前面壁、 ８ 背面壁、 ９開口、 １
０ ブランクパス、 １１ ホッパ、 １２ 外側の
壁、 １３パイプ−ウエブ−パイプ構造、 １４ 内側
の壁、 １５ 内側の壁のパイプ、１６ 中間スペー
ス、 １７ 中間スペース、 １８ 廃ガス、 １９
ダイオキシンのない塵、 ２０ ダイオキシンを含んだ
飛塵、 ２１ バッフルプレート、 ２２ 案内板、
２３ 塵キャッチポケット

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室（１）と放射部（２）と対流放熱
   部（３）とから成りかつ少なくとも２つの鉛直なガスパ
   スを有する蒸気発生器の塵を含んだ廃ガスを還元する方
   法において、廃ガス（１８）の塵分の還元を、廃ガス
   （１８）が蒸気発生器の対流放熱部（３）へ侵入する前
   に行い、この場合、下向き流を有する鉛直なガスパス
   （４）から上向き流を有する鉛直なガスパス（５）への
   ガス変向範囲において流れ鎮静ゾーン（１７）を造るこ
   とにより塵（１９）の分離を改善しかつ塵（１９）をこ
   の範囲から開口（９）を介して導出することを特徴とす
   る、蒸気発生器の塵を含んだ廃ガスを還元する方法。
2. 【請求項２】 前記開口（９）から搬出された塵（１
   ９）をクエンチング又は冷却により酸素除外を行ってダ
   イオキシンの形成が抑制されるように冷却する、請求項
   １記載の方法。
3. 【請求項３】 ガス流を変向する場合に発生する２次流
   を相殺する処置、特に付加的なガス吹込み及び（又は）
   案内薄板を介したガス流の案内を実施する、請求項１記
   載の方法。
4. 【請求項４】 燃焼室（１）と放射部（２）と対流放射
   熱部（３）と前面壁（７）と背面壁（８）とから成り、
   少なくとも２つの鉛直なガスパス（４，５）を有し、該
   ガスパスが分離壁（６）により互いに分離されている蒸
   気発生器の廃ガスの塵分を還元する装置であって、蒸気
   発生器が下向き流を有する鉛直なガスパス（４）から上
   向き流を有する鉛直なガスパス（５）へのガス変向範囲
   に塵が出るための開口（９）を有している形式のものに
   おいて、下向き流を有する鉛直なガスパス（４）から上
   向き流を有する鉛直なガスパス（４）へのガス変向範囲
   のところで蒸気発生器の前面壁（７）及び又は背面壁
   （８）が２重に構成されており、この場合、外側の壁
   （１２）が公知のガス密のパイプ−ウエブ−パイプ構造
   （１３）から成りかつ内側の壁（１４）が間に貫流可能
   な中間室（１６）が存在するように配置された多数のパ
   イプ（１５）から成り、外側の壁（１２）と内側の壁
   （１４）とにより流れ鎮静ゾーン（１７）が制限されて
   おり、内側の壁（１４）と外側の壁（１２）とが前記パ
   イプを貫流する冷却媒体で冷却されていることを特徴と
   する、蒸気発生器の壁を含んだ廃ガスの塵分を還元する
   装置。
5. 【請求項５】 内側と外側の壁（１２，１４）が蒸気発
   生器の循環系に統合されており、冷媒が気化する水であ
   る、請求項４記載の装置。
6. 【請求項６】 内側の壁（１４）に流れ方向に対してほ
   ぼ直角にバッフルプレート（２１）が配置されている、
   請求項４記載の装置。
7. 【請求項７】 内側の壁（１４）にバッフルプレート
   （２１）が魚骨状に配置されている、請求項４記載の装
   置。
8. 【請求項８】 流れ鎮静ゾーン（１７）において塵出口
   の方向（９）にガス流が生じるように内側の壁（１４）
   に案内薄板（２２）が配置されている、請求項４記載の
   装置。
9. 【請求項９】 鉛直なガスパス（４，５）の間の分離壁
   （６）が下向き流を有する鉛直なガスパス（４）に向か
   って折曲げられている、請求項４記載の装置。
10. 【請求項１０】 背面壁（８）の流れ方向で見た端部に
    おいて、内壁（１４）が内方へ曲げ出されており、上方
    部分においてガス密なパイプ−ウエブ−パイプ構造（１
    ３）を介して外壁と結合されている、請求項４記載の装
    置。