JPS61173013A - 循環式流動床ボイラ - 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】 産業上の利用分野 本発明は循環式流動床ボイラに関する。

従来の技術 流動床ボイラには、ボイラの小型化及び燃焼効率の向上
化を図るために、高圧下で高速でもって燃焼用空気を吹
き込むようにした高速型のものがある。そして、この高
速型の流動床ボイラによれば、燃焼用空気が高速で吹き
込まれるため、未燃粉炭が多量に燃焼排ガス中に混入し
て燃焼効率が悪くなり、従って従来、排ガス中の未燃粉
炭を回収するために、サイクロンが設けられていた。

発明が解消しようとする問題点 上記従来の構成によると、高温高ダスト且つ高速気流中
にサイクロンを設置するため、未燃粉炭の回収率には限
度があると共にサイクロンの摩耗や運転安定性等に問題
があり、また高速気流中の未燃粉炭をサイクロンで回収
する場合、その回収効率は十分ではなかった。

問題を解決するための手段 上記問題を解決するため、本発明の循環式流動床ボイラ
は、流動床式のボイラ本体内に上下方向の空間室を設け
、該空間室の上端に投入口を、下端に流動層内に連通ず
る連通口を形成すると共に、空間室を形成する両側壁上
部にルーパ部を形成し、流動層の一部を上記投入口に循
環させる循環装置を設けたものである。

作用 燃焼排ガス及び層材と一緒に吹き上げられる未燃粉炭は
、空間室内に供給され落下移動する層材によって効率よ
く捕集されると共に、連通口より流切層内に戻される。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図に基づき説明する。（
１ンは流動床式ボイラのボイラ本体で、その内部は上下
方向の空間室（２）及び上下方向の仕切壁（３）によっ
て第１フリーボード部（４）、第２フリーボード部（５
）及び煙道部（６）の８つに区画されている。

上記第１フリーボード部（４）の下部には流動層があり
、その下面に分紋板（７）が設けられ、また分教板（７
）の下方にはｊｉｔ箱（８）が設けられると共に分散板
（７）の上方には流動層（９）を形成する層材ＱＧが充
填されている。（ロ）は流動層（９）内にしかも斜めに
配置された第１伝熱管、（２）はボイラ本体（１）の前
部側壁（１ａ）は蒸気過熱管）、Ｃ５は粉炭投入口＠と
第２伝熱管α勇との間のボイラ本体（１）の前部側壁（
ｌａ）に設けられた二次燃焼用空気の供給口である。上
記空間室（２）は前後壁ａ４叫によって形成されると共
に、その１喝はボイラ本体（１）の上壁（ｌｂ）に設け
られた投入口割に接続され、また下端は＃壁（至）底部
に形成された連通口（至）を介して流動層（９）底部に
連通され、更に前後壁叫α４の上半部にはルーバ部（１
６ａＸ１６’ａ）が設けられている。従って、第１フリ
ーボード部（４）と第２７リーボード＃　（５）とはル
ーバ部（１６ａＸ１６’ａ）を介して連通され、またこ
の第２フリーボード部（５）は仕切壁（３）上部に形成
されたスリット＠（８ａ）を介して煙道部（６）に連通
されている。そして、上記第２フリーボード５（５）及
び煙道部（６）で自然落下した未燃粉炭（勿論、層材、
灰を含んでいる。）を空を連通させる第１ノズル四が、
ま圧空間室（２）を形成する後！！−の底−には空間室
（２）と第２フリーボード５（５）とを連通させる第２
ノズル四がそれぞれ設けられ、更に上記第１ノズルｑ陣
に対応する位置のボイラ本体（１）の後部側ＭＩ！（１
ｃ　）には高圧空気を供給する高圧空気供給ノズル（ハ
）が設けられている。

なお、上記各ノズルｕ１（イ）（ロ）の位置は、左右方
向でそれぞれ異なるようにされて、高圧空気の吹き抜け
を防止している。なお、＠は煙道１１ｓ　（６）に配置
された第３伝熱管、ｇ４はボイラ本体（１）の土壁（１
ｂ）頂部に設けられた蒸気ドラム、Ｃ２１はボイラ本体
（１）の後部側壁（ＩＣ）に設けられた排ガスの排出口
である。

（至）は流動層（９）の一部を取出して層材αＯの調整
及びクリーニングを行ない、再び空間室（２）内に供給
循環させる循環装置である。この循環装置＠は、流動層
（９）の底部に対応するボイラ本体（１）の１Ｉｆｆ部
側壁（１ａ）に接続されると共に冷却管（至）を有して
層材叫を冷却する冷却器（ロ）と、この冷却器（ロ）に
〇−タリバルプ卿を介して接続された第１スクリユウコ
ンベア四と、この第１スクリユウコンベア四の下方に配
置されて層材ｕＯを分別するスクリー−Ｊ（７）と、こ
のスクリーン…の下方に配置された第２スクリュウコン
ベア優りと、この第２スクリユウコシベア９心からの層
材αＯをボイラ本体（１）上方まで搬送するパケットコ
ンベアに）と、このパケットコシベア磐からの層材ψ１
を投入口σηに供給する第３スクリユウコンペアに）と
から構成されている。なお、風箱（８）に落下した層材
α０を循環させるために、風箱（８）底Ｓはロータリパ
ルプ■を介して第１スクリユウコンベア翰に接続されて
いる。（至）は上記循環させられる層材αＱに脱硫剤（
至）を供給するための脱硫剤供給装置で、脱硫剤ホッパ
（至）と、この脱硫剤ホッパ（ロ）内の脱硫剤（至）を
投入口いに供給するための定量ツイータ（至）とから構
成されている。に）は風箱（８）内に流動化空気即ち一
次燃焼用空気を供給するための空気供給管で、途中には
排ガスの熱を回収するための熱交換器に）が設けられて
いる。（６）は送風機である。＠４は排ガスをボイラ本
体（１）の排出口■から煙突−に導く排ガス管で、途中
に上記空気供給管−の熱交換器−が介装されると共に、
その下流側にはサイク０ｙ１４１及び排風機−が順に介
在されている。

次に、作用について説明する。

なお、この説明においては、主として層材αＱの動きに
ついて説明し、ボイラ自体の一般的な説明は省略する。

まず、流動層（９）により粉炭が燃焼されている状態に
おいて、風箱（８）内に高速でもって一次燃焼用空気が
吹き込まれると、灰、未燃粉炭、層材などの粒状物質は
排ガスと共に第１フリーボード部（４）内上方に吹き上
げられ、そしてこれらは空間室（２）、第２フリーボー
ド部（５）及び煙道部（６）を通過する。この時、粒状
物質の大部分はルーパ部（１６ａＸ１６’ａ）及び空間
室（２）内を移動する層材αＱのた（６）で落下捕集さ
れる。空間室（２）、第２フリーボード部及び煙道部（
５）　（６）で捕集された粒状物質は、それぞれ底部に
到ると共に高圧空気供給ノズル（財）から吹き込まれる
高圧空気のエジェクター作用により流動層（９）底部内
に吹き込まれる。一方、流動層（９）の層材ａＯの−Ｓ
は、冷却器（ロ）に取出されると共に冷却されて熱回収
が行なわれた後、第１スクリユウコンベア四を介してス
クリーン■に送られる。

ここで、層材叫のうち、微小粒径のものと粗大粒径のも
のとが分離され、伐った中間粒径の層材α０が第２スク
リユウコンベア６η、パケットコンベアに）及びｆＪ３
スクリュウコンベア（至）を介して空間室（２）内に供
給されて層材αＱが循環される。上記；端柱α１が空間
室（２）内に供給される時、脱硫剤（例えば石灰）が−
諸に供給される。このように、層材α１が空間室（２）
内に供給されている状態においては、排ガス中の粒状物
質の捕集率がよく、従って燃焼効率が向上すると共に排
ガス管□□□途中に設けられたサイクロニア−の負荷も
軽減できる。また、空間室（２）内の層材αｔ）は５０
０℃以下の低温部もあるが８００〜９００℃の高渥部が
あり、しかも空間室（２）内に長時間（３０分程度）１
１留しているため、おき燃焼が生じ、燃焼効率が更に向
上する。また、空間室（２）内で、排ガスと脱硫剤（至
）との接＠機会が増加するので、脱硝率が向上する。ま
た、循環サイクルを増して、第１７またーボード部（４
）、第２フリーボード部及び煙道部（５）　（６）での
燃焼やズ応が増すと、流１ｌＩＪ層（９）内の空気比を
しぼり易くなって、２段燃焼の強化を図ることができる
ので、低ＮＯｘ化に役立つ。更に、流動層（９）内の層
材叫の量は、循環途中で調節できるため、負荷変動に容
易に対処し得る。即ち、流１ノ層（９）の層高を上げる
と、層内に浸漬する第１伝熱管（ロ）の表面積が増加す
るため、蒸発量が増加する。逆にいうと、層温を変化さ
せなくても、負荷変化に対処し得る。

ところで、上記実施例において、層材α０を循環させる
のにパケットコンベア（至）を使用したが、高圧空気に
より層材αＱを持上げるようにしてもよい。

即ち、この循環装置６υは、第２図及び第３図に示すよ
うに、ボイラ本体（１）と同じメンプしンチューブ壁輪
によりｇｔ１部側壁（１ａ）に複数個形成された上下方
向の輸送室−と、風箱（８）に〇−タリバルづ（財）を
介して接続された下部スクリュウコンベア曽と、この下
部スクリュウコシベア曽と上記輸送室−の底部とを０−
タリバルづ曽を介して接続する接続管争ηと、輸送室−
の上端に接続されたサイクロン曽と、このサイクロン（
至）からの層材α、ＣＩを投入口αη　゛に供給する上
部スクリュウコンベアーと、輸送室−の底部に設けられ
た高圧空気供給ノズル…とから構成されている。なお、
サイクｏ：／Ｉｅから出た空気は例えば二次燃焼用空気
と一諸にボイラ本体（１）内に供給される。また、上記
下部スクリュウコンベアー〇喘部には、層材αＱ取出し
用の取出口（５５ａ）が設けられ、更にメジづレンチュ
ーブ壁（財）の下部には、層材（至）供給用の供給口（
５２ａ）が形成されてい・る。

発明の効果 上記本発明の構成によると、ボイラ本体内にルーパ部を
有する空間室を設けると共にこの空間室内に流動層の一
部を落下移動させると共に流動層内に循環させるように
したので、排ガス及び層材と一諸に吹き・上げられる未
燃粉炭を効率よく捕集して、流＃層に戻すことができ、
従って燃焼効率を大幅に向、上させることかでさると共
に、排ガス経路に設けられる・サイクロンの負荷を軽減
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体断面図、第２図は
他の実施例の要部断面図、第８図は第２図のＩ−Ｉ矢視
図である。 （１）・・・ボイラ本体、（２）・・・空間室、（３）
・・・仕切壁、（４）・・・第１７リーボード部、（５
）・・・第２フリーボード部、（６）・・・煙道部、（
９）・・・流動層、σ・ａ４・・・壁、（１６ａ）（１
６’ａ）・・・ルーバ部、劫・・・投入口、（至）・・
・連通口、（至）φη・・・循環装置、に）・・・冷却
器、に）・・・パケットコンベア、（７）・・・脱硫剤
供給装置 代理人　　森　　本　　義　　弘 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、流動床式のボイラ本体内に上下方向の空間室を設け
   、該空間室の上端に投入口を、下端に流動層内に連通す
   る連通口を形成すると共に、空間室を形成する両側壁上
   部にルーパ部を形成し、流動層の一部を上記投入口に循
   環させる循環装置を設けたことを特徴とする循環式流動
   床ボイラ。