JPH0979562A - 加圧流動層ボイラのサイクロン灰除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧流動層ボイラが緊急停止してサイクロン
本体内に灰が堆積した場合に、容易に、しかも短時間で
能率的に、更に作業雰囲気を悪化させることなくサイク
ロン本体内の灰を除去することができるようにする。 【解決手段】 加圧流動層ボイラのサイクロン内に堆積
した灰を除去する装置であって、サイクロンに設けた灰
取出室１９に備えられている下部閉塞フランジ２９に、
下部閉塞フランジ２９を上下に貫通し且つ内側に形成さ
れた挿入口３２の下部位置にボール弁３５を備えた排出
ノズル挿入座３１を固定し、排出ノズル挿入座３１の挿
入口３２に挿入可能で且つ内側に排出口３７が形成され
た排出ノズル３６を備えると共に、排出ノズル３６の先
端近傍外周に空気吹出し口３８が形成され且つ空気吹出
し口３８から排出ノズル３６に沿って後端側に延びる加
圧空気供給流路４０を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧流動層ボイラ
が緊急停止した際に、サイクロン内部に堆積した灰を除
去するための加圧流動層ボイラのサイクロン灰除去装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】加圧流動層ボイラの一例を図５によって
説明すると、内部が加圧雰囲気になっている圧力容器１
の中に流動層ボイラ２が設けられており、流動層ボイラ
２内の下部には図中左右方向に延びている散気管３が前
後に複数個並設されており、該散気管３は、圧力容器１
内の加圧空気４を下部取入れ口３ａから取入れて上方に
噴出するようになっている。

【０００３】散気管３の上部には石炭粒或いは石炭スラ
リ等の燃料を供給する燃料供給管５が配設されていると
共に、流動層６を形成するための石灰石等の脱硫材、砂
等を混合したベッド材７が供給されており、図示しない
コンプレッサから空気供給口８により圧力容器１内に供
給された加圧空気４が下部取入れ口３ａから散気管３に
供給されて上方に噴射されることにより流動層６が形成
され、前記燃料供給管５から供給された燃料が流動層６
の中で撹拌されて効率よく燃焼されることにより、流動
層６の形成部に配設された伝熱管９により水を加熱して
蒸気を発生させるようになっている。

【０００４】又、燃焼によって生じた灰及び前記ベッド
材７の一部は、散気管３の間から、下側に設けられてい
る灰出しホッパー１０に落下し、下部の灰切出管１１を
介して下部に取出されるようになっている。

【０００５】流動層ボイラ２の上部には、高温で高圧の
排ガス１２を複数に分岐された排ガスダクト１３により
接線的に導入するようにした複数（例えば６個）のサイ
クロン１４が配設されていて、前記排ガス１２中の灰１
５を分離するようになっている。

【０００６】更に、前記夫々のサイクロン１４の排ガス
出口は、更に排ガスダクト１６を介して２段目のサイク
ロン１７（例えば６個）に接続されており、２段階で排
ガス１２中の灰１５を分離するようにしている。

【０００７】サイクロン１４，１７で灰１５が分離され
た排ガス１２は、排ガス管１８を介して圧力容器１外部
に配設される図示しないガスタービンに供給されて該ガ
スタービンを駆動することにより、前述したコンプレッ
サを駆動すると共に、余剰動力でガスタービン発電機を
駆動するようになっている。

【０００８】前記サイクロン１４，１７の夫々の下部に
は灰取出室１９が形成されており、該各灰取出室１９に
接続した灰取出管２０を、圧力容器１内において曲折さ
せることにより灰クーラ２１を形成して前記加圧空気４
により灰１５を冷却するようにしており、さらに灰クー
ラ２１を形成した後の各灰取出管２０は、前記圧力容器
１外部に備えられた図示しない減圧タンク、及び灰処理
装置に接続されている。前記サイクロン１４，１７の内
部は圧力が高く、減圧タンクの内部は圧力が低い（大気
圧）状態になっているので、減圧タンクにて減圧するこ
とにより、サイクロン１４，１７下部の灰取出室１９に
落下した灰１５を、差圧によって各灰取出管２０を介し
外部に吸引して取り出すようになっている。

【０００９】図６は、前記サイクロン１４，１７の構成
を示したもので、該サイクロン１４，１７は、流動層ボ
イラ２の排ガス１２を導入する排ガスダクト１３，１６
が上端外周に接線的に接続され、下部に向って径が減少
するテーパ部２２を有したサイクロン本体２３と、該サ
イクロン本体２３の上部中心に貫通配置され、外部上端
に上部点検口フランジ２４が備えられ、該上部点検口フ
ランジ２４が上部閉塞フランジ２５にて閉塞された中心
管２６と、該中心管２６のサイクロン本体２３外部側面
に接続された排ガス導出管２７と、前記サイクロン本体
２３のテーパ部２２の下端に形成され、下端に下部点検
口フランジ２８を備え、該下部点検口フランジ２８が下
部閉塞フランジ２９により閉塞された灰取出室１９と、
該灰取出室１９内部に開口した灰取出管２０とを備えて
いる。図中３０は前記上部閉塞フランジ２５及び下部閉
塞フランジ２９を固定しているボルトを示す。

【００１０】前記サイクロン１４，１７では、排ガスダ
クト１３，１６から接線的に導入された排ガス１２は、
サイクロン本体２３内で旋回流となり、灰１５の粒子は
遠心力によりサイクロン本体２３の内面に沿って下方に
落下して灰取出室１９に至り、また灰１５が分離された
排ガス１２は、中心管２６から上部に導かれて排ガス導
出管２７から外部に取り出される。

【００１１】一方、前記灰取出室１９に落下した灰１５
は、図示しない減圧タンクにて減圧されている灰取出管
２０により吸引されて外部に除去される。

【００１２】前記加圧流動層ボイラが緊急停止指令によ
って緊急停止された場合には、加圧流動層ボイラ内部の
圧力が急速に低下することになり、これによってサイク
ロン本体２３内に導かれて分離された灰１５が灰取出管
２０により吸引されなくなることによって、灰１５が、
図７に示すように灰取出室１９及びサイクロン本体２３
内に堆積するようになる。

【００１３】このように、サイクロン本体２３内まで灰
１５が堆積してしまうと、加圧流動層ボイラの運転を再
開しようとする時、灰取出管２０が閉塞されて灰の吸引
が不可能になってしまう問題がある。

【００１４】このため、前記したような加圧流動層ボイ
ラが緊急停止してサイクロン本体２３内に灰１５が堆積
したような場合には、この灰１５をサイクロン本体２３
内から除去するようにしている。

【００１５】従来、上記サイクロン本体２３内に堆積し
た灰１５を除去する場合には、図７の下部閉塞フランジ
２９をボルト３０を緩めて取り外し、その後作業者が棒
状の長尺材等を用いて灰取出室１９及びサイクロン本体
２３内に堆積した灰１５を掻き出すようにしている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
に、従来は、加圧流動層ボイラが緊急停止してサイクロ
ン本体２３内に灰１５が堆積した場合に、下部閉塞フラ
ンジ２９を取り外して、作業者が棒状の長尺材を用いて
灰１５を掻き出すようにしているために、大型構造のサ
イクロン本体２３に対する上記灰１５の除去作業に長時
間を要し、且つ作業が非常に大変で重労働であり、更に
落下した灰１５が作業者の上に飛散することになるため
に、非常に悪い雰囲気の中での作業を余儀なくされると
いう問題を有していた。

【００１７】本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもの
で、加圧流動層ボイラが緊急停止してサイクロン本体内
に灰が堆積した場合に、容易に、しかも短時間で能率的
に、更に作業雰囲気を悪化させることなくサイクロン本
体内の灰を除去することができる加圧流動層ボイラのサ
イクロン灰除去装置を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の加圧流動層ボイ
ラのサイクロン灰除去装置は、加圧流動層ボイラの排ガ
スを導入する排ガスダクトが上端外周に接線的に接続さ
れ下部に向って径が減少するテーパ部を有したサイクロ
ン本体と、該サイクロン本体の上部中心に貫通配置さ
れ、外部上端に上部点検口フランジが備えられ、該上部
点検口フランジが上部閉塞フランジにて閉塞された中心
管と、該中心管のサイクロン本体外部側面に接続された
排ガス導出管と、前記サイクロン本体のテーパ部の下端
に形成され、下端に下部点検口フランジを備え、該下部
点検口フランジが下部閉塞フランジにより閉塞された灰
取出室と、該灰取出室内部に開口した灰取出管とを備え
ている加圧流動層ボイラのサイクロン灰除去装置であっ
て、前記下部閉塞フランジに、該下部閉塞フランジを上
下に貫通し且つ内側に形成された挿入口の下部位置にボ
ール弁を備えた排出ノズル挿入座を固定し、該排出ノズ
ル挿入座の挿入口に挿入可能で且つ内側に排出口が形成
された排出ノズルを備えると共に、該排出ノズルの先端
近傍外周に空気吹出し口が形成され且つ該空気吹出し口
から前記排出ノズルに沿って後端側に延びる加圧空気供
給流路を備えたことを特徴としている。

【００１９】前記加圧空気供給流路としては、管状の排
出ノズルの肉厚部内に形成した空気孔としたり、また排
出ノズルの排出口の内部に備えた細い空気管とすること
ができる。

【００２０】本発明では、灰取出室の下部閉塞フランジ
を開けることなく、排出ノズルを排出ノズル挿入座に挿
入して、空気吹出し口から加圧空気を噴射するのみで排
出ノズルの排出口を通してサイクロン内に堆積した灰を
外部に除去することができるので、灰の除去作業を簡単
な操作で容易且つ能率的に行うことができる。

【００２１】また、排出ノズルを介してサイクロン内に
堆積した灰を外部に除去するようにしているので、灰の
除去作業において灰が周囲に飛散するのを防止すること
ができ、作業の雰囲気を良好に保持できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００２３】図１は、前記図５の従来の加圧流動層ボイ
ラのサイクロンに適用した本発明の一例を示したもの
で、図中同一の符号を付したものは同一物を表わしてい
る。

【００２４】図１に示すように、サイクロン本体２３の
下端に一体に形成されている灰取出室１９の下側に設け
られた下部閉塞フランジ２９に、該下部閉塞フランジ２
９を上下に貫通する管状の排出ノズル挿入座３１を固定
して設ける。

【００２５】該排出ノズル挿入座３１は、図２に示すよ
うに、内側に挿入口３２が形成されており、更に排出ノ
ズル挿入座３１の下部閉塞フランジ２９より下側に突出
している下部位置には、前記挿入口３２と連通可能な弁
孔３３を有し、レバー３４の回動により挿入口３２の開
閉を行えるようにしたボール弁３５を配置している。

【００２６】図１の灰取出室１９の外部には、図３に示
すように、前記排出ノズル挿入座３１の挿入口３２に挿
入が可能な管状の排出ノズル３６を備えている。

【００２７】排出ノズル３６は、内側に排出口３７が貫
通されており、且つ前記排出ノズル３６の先端（上端）
の近傍外周位置には複数の空気吹出し口３８が形成され
ており、管状の排出ノズル３６の肉厚内部には、前記各
空気吹出し口３８から前記排出ノズル３６の後端（下
端）側に延びる空気孔３９からなる加圧空気供給流路４
０が形成されている。

【００２８】また、加圧空気供給流路４０は、図４に示
すように、排出ノズル３６の排出口３７内に設けた細い
空気管４１とすることもできる。

【００２９】前記各加圧空気供給流路４０の下端は、空
気供給管４２に接続されていて、該空気供給管４２は図
１に示すように弁４３を介して空気源４４に接続されて
おり、更に前記排出ノズル３６の下端は、圧力容器１内
に持込んで設置したり、或いは圧力容器１外部に備える
ようにした灰回収容器４５に接続されるようになってい
る。また、前記排出ノズル３６の下部は、圧力容器１内
の構造物を避けて移動することができるように屈曲可能
な構成となっていることが好ましい。

【００３０】次に上記形態例の作用を説明する。

【００３１】加圧流動層ボイラの通常の運転時には、下
部閉塞フランジ２９に備えられている排出ノズル挿入座
３１に設けたボール弁３５が排出ノズル挿入座３１の挿
入口３２を閉塞した位置、即ち図２に示すようにボール
弁３５の弁孔３３が挿入口３２と直交した方向を向く位
置に保持されている。

【００３２】加圧流動層ボイラが緊急停止されてサイク
ロン１４，１７のサイクロン本体２３内に図１のように
灰１５が堆積した場合には、レバー３４を操作して、弁
孔３３が挿入口３２に一致した状態になるようボール弁
３５を９０度回転させる。

【００３３】続いて、図３及び図４に示すような加圧空
気供給流路４０を備えた排出ノズル３６を、先端の空気
吹出し口３８が灰取出室１９内に開口するように前記排
出ノズル挿入座３１の挿入口３２に挿入する。

【００３４】続いて、弁４３を開いて空気源４４からの
加圧空気を空気供給管４２を介して加圧空気供給流路４
０に供給し、先端の空気吹出し口３８から吹き出させ
る。すると、空気吹出し口３８から吹き出される加圧空
気によって灰取出室１９及びサイクロン本体２３に堆積
されている灰１５が流動化し、灰１５は排出ノズル３６
の先端から排出口３７内に落下して灰回収容器４５に除
去される。この時の灰１５の除去は、灰取出管２０より
上方に灰１５が存在しなくなればよく、よって灰取出室
１９内の灰１５を完全に除去する必要はない。

【００３５】上記灰１５の除去が終了したら、排出ノズ
ル３６を排出ノズル挿入座３１から引抜き、次に挿入口
３２を閉塞するようにボール弁３５を操作することによ
って灰１５の除去作業を終了する。

【００３６】上記の操作後に、加圧流動層ボイラの運転
を再開しても、サイクロン１４，１７内の灰１５が除去
されて灰取出管２０より上方に灰が存在していないの
で、灰取出管２０が閉塞するようなことがなく、通常の
灰１５の取出しを良好に行うことができる。

【００３７】上記したサイクロン灰除去装置によれば、
灰取出室１９の下部閉塞フランジ２９を開けることな
く、排出ノズル３６を排出ノズル挿入座３１に挿入し
て、空気吹出し口３８から加圧空気を吹出すのみで、排
出ノズル３６の排出口３７を通してサイクロン１４，１
７内に堆積した灰１５を除去することができるので、灰
１５の除去作業を簡単な操作で容易且つ能率的に行うこ
とができる。

【００３８】また、排出ノズル３６を介してサイクロン
１４，１７内に堆積した灰１５を外部に除去するように
しているので、灰１５の除去作業において灰１５が周囲
に飛散するようなことがなく、作業の雰囲気が悪化する
こともない。

【００３９】

【発明の効果】本発明の加圧流動層ボイラのサイクロン
灰除去装置によれば、灰取出室の下部閉塞フランジを開
けることなく、排出ノズルを排出ノズル挿入座に挿入し
て、空気吹出し口から加圧空気を吹出させるのみで排出
ノズルの排出口を通してサイクロン内に堆積した灰を除
去することができるので、灰の除去作業を簡単な操作で
容易且つ能率的に行うことができる。

【００４０】また、排出ノズルを介してサイクロン内に
堆積した灰を外部に除去するようにしているので、灰の
除去作業において灰が周囲に飛散するようなことがな
く、作業の雰囲気を良好に保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサイクロン灰除去装置の一例を示す切
断側面図である。

【図２】図１の排出ノズル挿入座の詳細を示す切断側面
図である。

【図３】図１の排出ノズルを排出ノズル挿入座に挿入し
た状態の詳細を示す切断側面図である。

【図４】図３の加圧空気供給流路の他の例を示す切断側
面図である。

【図５】加圧流動層ボイラの一例を示す全体側断面図で
ある。

【図６】図５のサイクロンの詳細例を示す切断側面図で
ある。

【図７】従来のサイクロンの内部に灰が堆積した状態を
示す切断側面図である。

【符号の説明】

１２ 排ガス １３ 排ガスダクト １６ 排ガスダクト １９ 灰取出室 ２０ 灰取出管 ２２ テーパ部 ２３ サイクロン本体 ２４ 上部点検口フランジ ２５ 上部閉塞フランジ ２６ 中心管 ２７ 排ガス導出管 ２８ 下部点検口フランジ ２９ 下部閉塞フランジ ３１ 排出ノズル挿入座 ３２ 挿入口 ３５ ボール弁 ３６ 排出ノズル ３７ 排出口 ３８ 空気吹出し口 ４０ 加圧空気供給流路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加圧流動層ボイラの排ガスを導入する排
   ガスダクトが上端外周に接線的に接続され下部に向って
   径が減少するテーパ部を有したサイクロン本体と、該サ
   イクロン本体の上部中心に貫通配置され、外部上端に上
   部点検口フランジが備えられ、該上部点検口フランジが
   上部閉塞フランジにて閉塞された中心管と、該中心管の
   サイクロン本体外部側面に接続された排ガス導出管と、
   前記サイクロン本体のテーパ部の下端に形成され、下端
   に下部点検口フランジを備え、該下部点検口フランジが
   下部閉塞フランジにより閉塞された灰取出室と、該灰取
   出室内部に開口した灰取出管とを備えている加圧流動層
   ボイラのサイクロン灰除去装置であって、前記下部閉塞
   フランジに、該下部閉塞フランジを上下に貫通し且つ内
   側に形成された挿入口の下部位置にボール弁を備えた排
   出ノズル挿入座を固定し、該排出ノズル挿入座の挿入口
   に挿入可能で且つ内側に排出口が形成された排出ノズル
   を備えると共に、該排出ノズルの先端近傍外周に空気吹
   出し口が形成され且つ該空気吹出し口から前記排出ノズ
   ルに沿って後端側に延びる加圧空気供給流路を備えたこ
   とを特徴とする加圧流動層ボイラのサイクロン灰除去装
   置。