JPS59104008A - 流動層燃焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流動床を形成する流動媒体に粉体燃料を供給
して燃焼させる流動床燃焼方法に関する。

流動床燃焼方法は、燃焼炉内での燃料粒子の混合、燃料
粒子と流動媒体間の接触が非常によいこと、燃焼炉の熱
容量が大きく、流動床内温度が均一に保持できること及
び燃料粒子を連続的に処理できる等の利点によシ、工業
用に広く使用されている。

先づ、従来の流動床燃焼装置および燃焼方法を第１図に
基づいて説明する。流動床（０１）を内部に有し、断熱
耐火材からなる炉壁（０２）の下部には、燃料供給ノズ
ル（０３）が最付けられ、石炭、木屑、オイルコークス
などの粉体燃料（０４）を供給する。炉壁（０２）の最
下部には送気管（０５）が取付けられ、燃焼用空気（０
６）が送気管（０５）を経て流動床（０１）の底部に配
置された分散板（０７）を通して供給される。ここで分
散板（０７）は多孔板からなシ、燃焼用空気（０６）を
均一に流動床（０１）へ吹き込む作用をし、分散板（０
７）の上で流動床燃焼が行われる。まだ、分散板（０７
）を貫通し、炉壁（０２）の底部を経て炉外に達する抜
き出し管（０８）が取付けられており、流動床（ＯＪ）
で燃焼した灰が抜き出し管（０８）から抜き出される。

なお、抜き出し管（０８）の管路にはロータリバルブ（
０９）が設けられており、灰を定量搬出できるようにな
っている。一方、燃焼供給ノズル（０３）の上方の炉壁
（０２）には、配管（０１０）が取付けられ、砂、石灰
石、焼成ドロマイト（苫灰石）などの粉粒体からなる流
動媒体（ｏｎ）を供給する。更に、炉壁（０２）におけ
る前記配管（０１０）と対称位置にオイル焚のバーナか
らなる始動バーナ（０１２）が取付けられ、燃焼始動時
に使用する。

上述のように、流動床（ｏｌ）において、粉体燃料（０
４）を流動媒体（０１１）で燃焼するが、流動床（０１
）における流動媒体（Ｏｌｔ）と粉体燃料（０４）との
割合は、９：１程度であシ、流動媒体（０１１）が圧倒
的に多いのである。

前記のような従来の流動床燃焼装置の作用を説明する。

流動床（０１）に流動媒体（ｏｎ）を１〜２ｍ層高に供
給後、石炭や重油を少量加え々がら始動バーナ（０１２
）で６００℃程度に昇温し、粉体燃料（０４）を着火さ
せる。着火後は始動バーナ（０１２）を消火し、粉体燃
料（０４）を定量供給する。

燃焼用空気（０６）は分散板（０７）を介して流動床（
０１）に均一供給する。流動媒体（０１１）に流動床（
０１）から飛散し減少するので、配管（０１０）から供
給する。

燃焼した灰は抜き出し管（０８）から搬出する。

ここで前記のように定常燃焼時には、流動媒体（０１１
）と粉体燃料（０４）の割合は９：１程度である。また
、流動媒体（０１１）と粉体燃料（ｏ４）は、はぼ同じ
粒径分布であり、両者が良好に混合することが前提であ
る。

前記のような従来の燃焼方法には下記の欠点があった。

（１）始動時に、層高が１〜２ｍ程度の多量の流動媒体
（０１１）　乞加温昇温する必要があり、始動バーナ（
０１２）の燃料が多量に必要である。

（２）流動媒体（ｏｉｉ）の昇温時間乞短縮するために
始動バーナ（０１２）で加熱時に、粉体燃料（ｏ４）の
石炭や重油を添加すると、ＣＯなどの未燃ガスやタール
が発生する。

（３）粉体燃料（０４）に含有する灰分゛が流動床（０
１）内に蓄積すると、やがて流動媒体（０１１）と混合
し、粒径分布が変化し、層内の温度分布が変化してい（
。

（４）流動媒体（０１１）も燃焼中に飛散するため、配
管（０１０）から流動媒体（ｏｌｔ）を流動床（０１）
へ補給する必要がある。

（５）始動時に、流動媒体（０１１）の粒径は、粉体燃
料（０４）と同程度の場合が一般的であり、両者を任意
に分離できなかった。

本発明は前記従来の欠点を解決するためになされたもの
で、初期着火が容易で燃焼効率がよく、未燃ガスやター
ルなどの発生が少ない流動層燃焼方法を提供することを
目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、粉体燃料を流動
床燃焼炉で燃焼させるに当たり、粉体燃料の粒径より大
きい粒径の流動媒体を定常燃焼時の流動床の層高より薄
い層となるよう流動床燃焼炉の分散板上に敷き、次いで
着火バーナにより前記流動媒体を加熱、昇温させ、次い
で前記流動媒体の層上に前記粉体燃料？供給することを
特徴とする燃焼方法を提供している。

前記燃焼方法において、−例として、粒度が３〜ｉｏｍ
、程度の粉体燃料より流動媒体の粒径な太き（シ、起動
時の流動媒体を１０〜１００ｍｍ程度の薄い層にして分
散板の上に敷く。ついで粒径の拐い流動媒体を６００℃
程度に加熱し、粉体燃料の自然温度である９００℃程度
に到達後、粉体燃料な供給し着火させることを特徴とす
る。

本発明は提供する燃焼方法によれば、流動媒体の粒径を
粉体燃料の粒径より大きくすることにより、粉体燃料だ
けが流動床の上層部で燃焼するようになり、両者が完全
に混合しないので流動媒体のみを炉底から分離抜き出す
ことがでる。従って、粉体燃料着火後、流動媒体を抜き
出し保存することにより、流動媒体の再使用が可能にな
る。

また粉体燃料の初期着火時には、流動媒体で加熱するた
め、バーナで初期着火する際、多量のＣＯ等の未燃ガス
やタールの発生が防止できる。

更に、粉体燃料に灰分、砂分な流動媒体として利用する
ことにより、新たな流動媒体の補給が不要になる。

なお、燃焼用空気速度は粉体燃料が流動化するのに充分
であるように２〜２ｍ／秒程度に定め、流動媒体は流動
化が不充分な程度とすることによリ、流動床の上層部で
燃焼するように調節する。

次に、本発明ケ実施例について図面と共に説明する。

第２図ないし第４図において、（１）は砂、石灰石など
の不燃性粉体からなる流動媒体で、この中に石炭などの
粉体燃料（４）？供給し、流動床燃焼する。

流動媒体の粒径は粉体燃料（４）の粒径より大きくし、
流動床の下層に蓄積し、両者の分離を容易にする。

（２）は耐火、断熱の流動床炉の炉壁、【３）は燃料供
給ノズルで空気搬送により粉体燃料（４）？炉内へ送る
。

（４Ｊは石灰、オイルコークス、木屑などからなる粉体
燃料で流動床の燃料として用いられる。（５）は送気管
で燃焼用空気（６）？流動床へ送気する。（力は多孔の
分散板であり、この上で粉体燃料（４）が流動床燃焼す
る。そして多孔板？なしているので、燃焼用空気な流動
床内へ均一に送気することができる・（８）は抜き出し
管で、灰分などの不要分を抜き出す。

なお、管路に定量搬送用のロータリパルプ（９）を設け
る。００）は流動媒体（１）？加温昇温し、更に粉体燃
料（４）？着火するための着火バーナであり、重油、Ｌ
ＰＧ焚き用のバーナを用いる。

以下本発明の燃一方法を説明する。

第２図ないし第４図は起動状態から自燃し、流動床燃焼
づるまでの過程？示す。

第２図において、分散板（７）上に砂、石灰などの流動
媒体（１）を１０〜１００關程度の厚さに敷き、燃焼用
空気（６）を送気管（５）娶介して送気し、流動床状態
にする。一方、着火バーナ（１０）で流動媒体（１）す
６００℃程度に昇温、加熱する。

次に第３図に示すように、流動媒体（１）の温度が９０
０℃程度に上昇し、粉体燃料＜４）が自燃可能な温度に
近づいた頃、燃料供給ノズル（３）で、粉体燃料（４）
を流動床に供給する。燃料が自燃な開始すると、着火バ
ーナ（６）は消火する。

次に第４図は、粉体燃料（４）が流動床燃焼している状
態で、粒径の大きい流動媒体（１）ヲ抜き出し管（８）
から排出する。流動床内には、粉体燃料（４）と粒径の
近いものだけが残る。粉体燃料（４）と流動媒体（１１
は送気する燃焼用空気（６）の量で上層と下層に分離し
ておく。

前記のような燃焼方法により、下記のような独特な効果
を奏する。

１）流動媒体（１）の初期の量が１０〜１００ｍｍ厚さ
で少ないため、着火バーナＱＯ）で加温、昇温に要する
燃料が節減できる。

２）粉体燃料（４）中に灰分な含有する場合、これを流
動媒体として利用できる。

３）２）により流動媒体（１）を再利用できる。

４）始動時のＣＯガス、タール等の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流動床の要部断面概略図、第２図ないし
第４図は本発明の流動床燃焼の起動状態から自燃し、流
動床燃焼するまでの過程？示す流動床炉の要部断面概略
図である。 １・・流動媒体、２・・炉壁、３・・燃料供給ノズル、
４・・粉体燃料、５・・送気管、６・・燃焼用空気、７
・・分散板、８・・抜き出し管、９・・ロータリバルブ
、１０・・着火ノ（−す。 郭　１　図 （ 席乙図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉体燃料を流動床燃焼炉で燃焼させるに当シ、前記粉体
   燃料の粒径よシ大きい粒径の流動媒体を定常燃焼時の流
   動床の層高よシ薄い層となるよう前記流動床燃焼炉の分
   散板上に敷き、次いで着火バーナによシ前記流動媒体を
   加熱、昇温させ、次いで前記流動媒体の層上に前記粉体
   燃料を供給することを特徴とする燃焼方法。