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CN108369005A - 燃烧设备 - Google Patents

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CN108369005A
CN108369005A CN201680076322.1A CN201680076322A CN108369005A CN 108369005 A CN108369005 A CN 108369005A CN 201680076322 A CN201680076322 A CN 201680076322A CN 108369005 A CN108369005 A CN 108369005A
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竹田航哉
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Kawasaki Jukogyo KK
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Abstract

根据本发明一形态的燃烧设备，具备：燃烧燃料的燃烧炉；供给有燃烧炉产生的排气、且内部具有过热器管的锅炉；将可吸附气体状的腐蚀性物质的固体的吸附材料向连接燃烧炉与锅炉的排气流路内供给的吸附材料供给部；以及设置于排气流路或比所述锅炉内的所述过热器管靠近上游处、且捕集吸附材料和吸附于吸附材料的气体状的腐蚀性物质的捕集部。

Description

燃烧设备
技术领域
本发明涉及燃烧设备。
背景技术
燃烧设备中有些具备用于热回收的锅炉。燃烧设备中，例如使建筑废材类的木料生物质、废轮胎以及废塑料等废弃物燃烧时，排气中会包含氯化物、硫化物等腐蚀性物质。若该腐蚀性物质附着于锅炉的金属构件，则其金属构件的腐蚀恐怕会加重。为了加以防范，会在比锅炉靠近上游或锅炉的上游部分设置捕集腐蚀性物质的捕集部。然而，在比锅炉靠近上游或锅炉的上游部分处，排气的温度较高，因此大部分的腐蚀性物质呈气体状而穿过捕集部的过滤器（filter）。
相对于此，提出了如下的燃烧设备（例如，参照专利文献1）：在第一燃烧炉中使燃料燃烧并生成腐蚀性物质无法气化的温度的可燃气体，在由捕集部将生成的可燃气体中包含的腐蚀性物质捕集后，使该可燃气体在第二燃烧炉中燃烧，由此抑制腐蚀性物质流入锅炉。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-161638号公报。
发明内容
发明要解决的问题：
然而，如上述那样的燃烧设备需要设置两个燃烧炉，因此存在整体的结构变得较为复杂的问题。
本发明鉴于上述情况而成，目的在于提供一种能够在比锅炉靠近上游或锅炉的上游部分捕集腐蚀性物质且结构简单的燃烧设备。
解决问题的手段：
根据本发明一形态的燃烧设备，具备：燃烧燃料的燃烧炉；供给有所述燃烧炉产生的排气、且内部具有过热器管的锅炉；将可吸附气体状的腐蚀性物质的固体的吸附材料向连接所述燃烧炉与所述锅炉的排气流路内供给的吸附材料供给部；以及设置于所述排气流路或比所述锅炉内的所述过热器管靠近上游处、且捕集所述吸附材料和吸附于所述吸附材料的气体状的腐蚀性物质的捕集部。
根据该结构，吸附材料吸附流动于比锅炉或比锅炉内的过热器管靠近上游处的气体状的腐蚀性物质，由此能够由捕集部捕集吸附材料和吸附于吸附材料的腐蚀性物质。因此，能够在比锅炉或比锅炉内的过热器管靠近上游处捕集腐蚀性物质，能够抑制腐蚀性物质流入锅炉或锅炉的过热器管。又，根据上述结构，无需设置多个燃烧炉，因此燃烧设备整体的结构不会变得较为复杂。
又，也可以是上述燃烧设备中，所述腐蚀性物质含有NaCl、KCl、PbCl2、ZnCl2、Na2S、K2S、PbS以及ZnS中的至少一种。
即使腐蚀性物质是如上述那样的低熔点的氯化物或硫化物，也能够在捕集部中进行捕集。
又，也可以是上述燃烧设备中，所述吸附材料为沸石、白云石、高岭石或以这些为主成分的化合物。
根据该结构，能够使腐蚀性物质吸附于吸附材料，进而能够在捕集部中捕集腐蚀性物质。
又，也可以是上述燃烧设备中，所述吸附材料供给部随着所述燃烧炉产生的排气中腐蚀性物质的量增多，而增加供给至所述排气流路的吸附材料的量。
根据该结构，能够根据排气中腐蚀性物质的量，将恰当的量的吸附材料供给至排气流路。因此，能够防止供给至排气流路的吸附材料不足而使腐蚀性物质流入锅炉那样的情况，而且也不会供给超过需求的吸附材料因此能够抑制吸附材料的使用量。
又，也可以是上述燃烧设备中，还具备将所述捕集部捕集到的捕集物根据粒径进行分发的分级装置；所述吸附材料供给部将所述分级装置分发出的粒径为一定以下的细粒捕集物回收，并将回收到的该细粒捕集物向所述排气流路内供给。
根据该结构，未吸附腐蚀性物质的吸附材料被捕集部捕集，并在分级装置中被分发为细粒捕集物。因此，由于该细粒捕集物内包含未吸附腐蚀性物质的吸附材料，所以若将其回收并进行再利用，则能够不浪费地使用吸附材料。
发明效果：
根据上述结构，能够提供一种可以在比锅炉靠近上游或锅炉的上游部分捕集腐蚀性物质且结构简单的燃烧设备。
附图说明
图1是根据第一实施形态的燃烧设备的框图；
图2是根据第二实施形态的燃烧设备的框图；
图3是根据第三实施形态的燃烧设备的框图。
具体实施方式
（第一实施形态）
首先，说明根据本发明的第一实施形态的燃烧设备100。图1是根据本实施形态的燃烧设备100的框图。另外，本实施形态的燃烧设备100是以垃圾为燃料的垃圾焚烧设备，但也可以是除此以外的燃烧设备。如图1所示，燃烧设备100具备燃烧炉10、锅炉20、吸附材料供给部30、捕集部40以及腐蚀传感器50。以下，依次说明该些各结构要素。
燃烧炉10中使燃料（垃圾）燃烧，并藉此产生排气。根据燃烧炉10内燃烧的燃料，排气中会含有腐蚀性物质。腐蚀性物质例如含有NaCl（氯化钠）、KCl（氯化钾）、PbCl2（氯化铅）及ZnCl2（氯化锌）等低熔点的氯化物，以及Na2S（硫化钠）、K2S（硫化钾）、PbS（硫化铅）或ZnS（硫化锌）等低熔点的硫化物中的至少一种。这些腐蚀性物质在通过捕集部40时随着锅炉20内气体温度的下降变成颗粒状，而在排气的温度较高的比锅炉20靠近上游处呈气体状。
锅炉20供给有燃烧炉10产生的排气，且利用排气的热能来生成高温高压的蒸汽，并将生成的高温高压的蒸汽供给至图外的蒸汽涡轮发电机。又，通过锅炉20内的排气经图外的排气处理设备进行无害化处理后向外部排出。假如排气所包含的腐蚀性物质流入锅炉20并附着于过热器管、辐射传输面（参照图3）等金属构件，则该金属构件的腐蚀加重。
吸附材料供给部30是通过喷射等向连接燃烧炉10与锅炉20的排气流路60供给吸附材料的部分。吸附材料是可吸附气体状的腐蚀性物质的固体物质，例如沸石、白云石、高岭石或以这些为主成分的化合物。如前所述，NaCl、KCl、PbCl2、ZnCl2、Na2S、K2S、PbS、以及ZnS等腐蚀性物质在比锅炉20靠近上游处呈气体状，而吸附材料可将其吸附。另外，吸附材料的粒径不作特别限定，本实施形态中是将粒径为10μm以上且小于100μm的吸附材料供给至排气流路60。
捕集部40设置于比供给排气流路60的吸附材料的部分靠近下游处。捕集部40内部具有捕集过滤器，通过该捕集过滤器可以捕集颗粒状的物质（固体物）。本实施形态的捕集部40可以捕集粒径为10μm以上的颗粒。由于吸附有腐蚀性物质的吸附材料的粒径不发生变化，因此捕集部40可以捕集吸附有该腐蚀性物质的吸附材料。
此处，本来即使在排气流路60上设置捕集部40，但由于在比捕集部40靠近上游处NaCl、KCl、PbCl2、ZnCl2、Na2S、K2S、PbS以及ZnS等腐蚀性物质呈气体状，因而会穿过捕集部40的捕集过滤器，因此无法由捕集部40进行捕集。然而，如本实施形态，将可吸附气体状的腐蚀性物质的固体的吸附材料供给至排气流路60中比捕集部40靠近上游处，由此吸附材料能够在比捕集部40靠近上游吸附腐蚀性物质，且它们成为一体的结合体可被捕集部40捕集。因此，能够抑制腐蚀性物质流入锅炉20，进而能够抑制锅炉20的金属材料上腐蚀加重。
腐蚀传感器50是测定排气中腐蚀性物质的量的传感器。本实施形态的腐蚀传感器50具备一对电极，两电极间的电阻会根据附着于这些电极的燃烧灰产生的电极的腐蚀量而发生变化，因此能够基于该电阻的变化来测定排气中腐蚀性物质的量。另外，本实施形态中，腐蚀传感器50配置得比捕集部40上的捕集过滤器靠近上游，但也可以是配置得比排气流路60上的吸附材料供给部30靠近上游。
腐蚀传感器50与吸附材料供给部30电气连接，并向吸附材料供给部30发送测定信号。吸附材料供给部30基于从腐蚀传感器50接收的测定信号来获取排气中腐蚀性物质的量，并根据该量调节供给至排气流路60的吸附材料的量。具体而言，随着排气中腐蚀性物质的量增多而增加供给至排气的吸附材料的量。藉此，能够防止供给至排气流路60的吸附材料不足而使腐蚀性物质流入锅炉20那样的情况，而且也不会供给超过需求的吸附材料因此能够抑制吸附材料的使用量。
（第二实施形态）
接着，说明根据本发明的第二实施形态的燃烧设备200。图2是根据本实施形态的燃烧设备200的框图。根据本实施形态的燃烧设备200除具备分级装置70等以外，基本上具备与根据第一实施形态的燃烧设备100相同的结构。以下，以本实施形态的分级装置70为中心进行说明，对图2中与图1相同或相应的要素标以同一符号并省略与第一实施形态重复的说明。
分级装置70是根据粒径将捕集部40捕集到的捕集物进行分发（分级）的装置。本实施形态的分级装置70中，至少分发为粒径大于100μm的粗粒捕集物和粒径在100μm以下的细粒捕集物两个种类。捕集部40捕集到的捕集物中，超过100μm的颗粒几乎都是粉尘，因此该颗粒被分发为“粗粒捕集物”。又，未吸附腐蚀性物质的吸附材料则粒径小于100μm，因此被分发为“细粒捕集物”。
又，捕集部40捕集到的捕集物中，将分级装置70分发出的粗粒捕集物废弃。另一方面，分级装置70分发出的细粒捕集物通过搬运路径80搬运至吸附材料供给部30。像这样，本实施形态的吸附材料供给部30将一部分被分发为细粒捕集物的捕集物，即未吸附腐蚀性物质的吸附材料（具有吸附腐蚀性物质的能力的吸附材料）回收。而且，吸附材料供给部30将回收到的吸附材料向排气流路60供给。
像这样，根据本实施形态的燃烧设备200形成为将未吸附腐蚀性物质的吸附材料再利用的结构。因此，根据本实施形态，能够不浪费地使用吸附材料，能够抑制吸附材料的使用量。
（第三实施形态）
接着，说明根据本发明的第三实施形态的燃烧设备300。图3是根据本实施形态的燃烧设备300的框图。根据本实施形态的燃烧设备300除捕集部40的设置位置以外，基本上具备与根据第一实施形态的燃烧设备100相同的结构。以下，以本实施形态的捕集部40的设置位置为中心进行说明，对图3中与图1相同或相应的要素标以同一符号并省略与第一实施形态重复的说明。
本实施形态的锅炉20具有：流动有燃烧炉10生成的排气的排气流路21；设置于排气流路21的内壁的辐射传输面22；以及设置于排气流路21内的过热器管23。通过排气流路21的排气经由图外的省煤器向排气处理设备排出。锅炉20的辐射传输面22内部设置有多根水管，供给至水管的水在通过水管的期间转化为蒸汽。过热器管23中，使辐射传输面22的水管内生成的蒸汽过热而转化为过热蒸汽，并供给至图外的涡轮发电机。
如图3所示，根据本实施形态的燃烧设备300中，捕集部40设置得比锅炉20内的过热器管23靠近上游（锅炉20的上游部分）。根据上述结构，捕集部40能够在比过热器管23靠近上游处捕集吸附材料和吸附于吸附材料的腐蚀性物质。因此，至少能够抑制腐蚀性物质流入过热器管23，进而能够抑制过热器管23上腐蚀的进程。
符号说明：
10　 燃烧炉；
20　 锅炉；
22　 过热器管；
30　 吸附材料供给部；
40　 捕集部；
50　 腐蚀传感器；
60　 排气流路；
70　 分级装置；
80　 搬运路径；
100、200、300 燃烧设备。

Claims (5)

1.一种燃烧设备，其特征在于，具备：
燃烧燃料的燃烧炉；
供给有所述燃烧炉产生的排气、且内部具有过热器管的锅炉；
将可吸附气体状的腐蚀性物质的固体的吸附材料向连接所述燃烧炉与所述锅炉的排气流路内供给的吸附材料供给部；以及
设置于所述排气流路或比所述锅炉内的所述过热器管靠近上游处、且捕集所述吸附材料和吸附于所述吸附材料的气体状的腐蚀性物质的捕集部。
2.根据权利要求1所述的燃烧设备，其特征在于，
所述腐蚀性物质含有NaCl、KCl、PbCl2、ZnCl2、Na2S、K2S、PbS以及ZnS中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的燃烧设备，其特征在于，
所述吸附材料为沸石、白云石、高岭石或以这些为主成分的化合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧设备，其特征在于，
所述吸附材料供给部随着所述燃烧炉产生的排气中腐蚀性物质的量增多，而增加供给至所述排气流路的吸附材料的量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃烧设备，其特征在于，
还具备将所述捕集部捕集到的捕集物根据粒径进行分发的分级装置；
所述吸附材料供给部将所述分级装置分发出的粒径为一定以下的细粒捕集物回收，并将回收到的该细粒捕集部向所述排气流路内供给。
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