JP2000266306A

JP2000266306A - 加圧流動層ボイラ

Info

Publication number: JP2000266306A
Application number: JP11068299A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Sugita; 隆一杉田; Yasutsune Katsuta; 康常勝田; Yoshinori Otani; 義則大谷; Wakako Shimodaira; 和佳子下平; Manabu Yamamoto; 学山本; Shinichiro Nomura; 伸一郎野村
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストかつ簡単な設備で、加圧流動層燃焼
炉の流動媒体中に蓄積した粗粒子の鉱物質を容易に除去
でき、また負荷制御のための流動媒体の抜出しおよび供
給をスムーズに行える加圧流動層ボイラを提供する。【解決手段】流動媒体および該流動媒体の流動層内に
設けられた伝熱管を有する加圧流動層燃焼炉と、該流動
層燃焼炉から排出される排ガスを系外に排出する排気管
と、前記流動層燃焼炉から流動媒体を抜き出す流動媒体
抜出し管と、前記流動層燃焼炉から抜き出された流動媒
体を貯留する媒体容器と、該抜き出された流動媒体を前
記媒体容器に輸送する気流輸送管と、前記媒体容器に貯
留された流動媒体を前記流動層燃焼炉に供給する供給管
とを備えた加圧流動層ボイラにおいて、前記気流輸送管
の途中または媒体容器内に粗粒分離装置を設け、流動媒
体中の粗粒を除去した後、該媒体容器に貯留するように
した加圧流動層ボイラ。

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に
関し、さらに詳しくはガスタービン、スチームタービン
等を駆動して複合発電を行うのに好適な、流動層高を変
化させて負荷制御を行う加圧流動層ボイラに関する。

【０００２】

【従来の技術】加圧流動層ボイラでは、流動層燃焼炉内
の流動媒体を出し入れすることによって、流動層高を増
減させて負荷変化の制御を行っている。すなわち、負荷
を下げるときは、流動層燃焼炉内の流動媒体を炉内から
抜き出して別置の媒体容器に一時的に貯蔵し、逆に負荷
を増加させるときは、該媒体容器から流動媒体を流動層
燃焼炉内に供給することにより、炉内の伝熱管の流動媒
体への埋没高さを変化させて伝熱面積を増減させ、蒸気
の発生量を変化させて負荷変化の制御が行われる。

【０００３】図９は、従来技術の加圧流動層ボイラの説
明図である。図９において、加圧流動層ボイラは、加圧
装置１と媒体容器１４とからなり、該加圧装置１は、流
動層燃焼炉２と、該流動層燃焼炉２から排出される排ガ
スに含まれる粉塵等を除去するサイクロン８と、該粉塵
等が除去された排ガスを系外に排出する排気管９とを備
える。また前記流動層燃焼炉２には、流動層５を形成す
る流動媒体４と、流動層５に石炭を供給する給炭管６
と、流動層５に供給された石炭を燃焼する燃焼用空気を
該流動層５に供給する空気分散板３と、流動層５内に埋
設された伝熱管７と、流動層５を形成する流動媒体４を
抜き出す流動層抜出し管１１と、抜き出した流動媒体４
を前記媒体容器１４に輸送する気流輸送管１３と、媒体
容器１４に貯留された流動媒体２０を流動層燃焼炉２に
供給する供給管２１とが設けられている。また前記流動
層抜出し管１１は流動層燃焼炉２の側壁下部に開孔して
設けられ、その下端にはＬバルブ１２が設けられ、該Ｌ
バルブ１２の末端部には気流輸送管１３が連結されてお
り、該気流輸送管１３の先端部に設置された媒体容器１
４の空塔部１５には排気管１６および減圧弁１７が連結
され、系外へ通じている。

【０００４】このような構成において、圧力容器１に収
納された流動層燃焼炉２は、空気分散板３を通って供給
された燃焼用空気によって流動層５を形成し、燃料石炭
が給炭管６から流動層５内に供給されて燃焼され、流動
層５内に配列された伝熱管７が燃焼熱を吸収して管内に
蒸気を発生する。流動層５内の石炭の燃焼によって生じ
た燃焼排ガスは、サイクロン８によって脱塵された後、
排気管９および減圧弁１０を経由して系外へ排出され
る。

【０００５】また負荷変化のための流動層高の変化は、
次のような手段で行われる。すなわち、流動層５の層高
を下げる際には、流動媒体４は、流動層抜出し管１１、
Ｌバルブ１２、気流輸送管１３を通して媒体容器１４に
導かれて一時的に流動媒体２０として貯蔵される。気流
輸送管１３による流動媒体４の輸送は、圧力容器１から
バルブ１８を介して供給される輸送用ガスによって行わ
れ、当該ガスは媒体容器１４下流の排気管１６、減圧弁
１７を経由して系外へ導かれる。流動媒体４の流量調整
は、圧力容器１からバルブ１９を介してＬバルブ１２に
供給される搬送用ガスの量を調節することによって行わ
れる。

【０００６】このようにして流動層高を低くすることに
より、炉内伝熱管７の流動媒体４への埋没が浅くなり、
伝熱面積が減少するため、負荷低下が実現される。負荷
を上げる場合は、媒体容器１４内に貯蔵された流動媒体
２０を、供給管２１、Ｌバルブ２２を経由し、圧力容器
１からバルブ２３を介して供給される供給管用ガスによ
って流動層５へと供給し、流動層高を高くする。

【０００７】上述した従来の流動媒体の循環方法では、
負荷変化の際に流動層燃焼炉２から８５０℃前後という
高温のままの流動媒体４が媒体容器１４へと引き抜かれ
る。このとき媒体の輸送に使用している圧力容器１のガ
スは、空気であるため、約２１％の酸素を含んでいる。
さらに負荷変化を行わない時は、媒体容器１４内に流動
媒体２０が固定層の状態で長時間保管される。これらの
ことが原因となって、流動媒体２０中に含まれる未燃石
炭粒子が、高温、高酸素濃度の媒体容器１４内で断熱的
に燃焼し、過度に温度が上昇して灰や流動媒体が溶融す
ると、アグロメ２４が発生する。このようなアグロメ２
４は、負荷を上げるために媒体容器１４内の流動媒体２
０を流動層へと移送する際に、供給管２１の閉塞を引き
起こす危険性があり、スムーズな負荷変化を行うことが
できないばかりか、最悪の場合は流動層燃焼炉２の運転
停止に至る。

【０００８】こうした閉塞の原因となる媒体粒子の溶融
固化を回避するために、媒体容器内に窒素等の不活性ガ
スを供給する方法が採用される場合もあるが、不活性ガ
スを貯蔵、供給するための大がかりな設備が必要とな
り、かなりのコスト高となることから使用困難なのが現
状である。

【０００９】一方、流動層５には、例えば６〜１０mm以
下に粉砕された石炭と、脱硫剤である３mm以下に粉砕さ
れた石灰石および水が混合されてペースト状にしたＣＷ
Ｐ（Coal Water Paste) が、給炭管６を介して供給され
る。ＣＷＰを使用するのは、乾炭を使用すると層内温度
分布が大きくなるためであり、粗粉砕の石炭を使用する
のはＣＷＰの水分量をできるだけ少なくするためであ
る。石炭は粗粉砕で使用されるために、石炭中に含まれ
る最大径が６〜１０mmの粗粒子の鉱物質も層内に投入さ
れることになる。微粒の鉱物質、石灰石とＳＯ₂が反応
してできたＣａＳＯ₄や石灰石が脱炭酸したＣａＯは摩
滅してそのほとんどが燃焼炉外へ飛散するが、粗粒子の
鉱物質は、摩滅しにくく流動層５内に留まることにな
る。

【００１０】このような粗粒子の鉱物質はズリと呼ば
れ、加圧流動層ボイラの運転を長時間継続すると流動層
５内にズリが蓄積されることになる。ズリは一般的に硬
度が大であり、ズリが増加すると流動媒体４と同様に流
動して伝熱管７の摩耗が加速されることになる。またズ
リが増加すると流動媒体４の流動不良がおき、アグロメ
２４が発生しやすくなったり、脱硫率低下等の問題も発
生する。従って、通常は炉底の流動層抜出し管１１から
定期的に流動媒体４をサンプリングし、６メッシュ
（３．３５mm）以上の流動媒体４が例えば５重量％以上
になると流動媒体４を流動層燃焼炉２の底から抜き出
し、ズリを除去するようにしている。しかし、この方法
ではズリのみではなく、脱硫に寄与する炉内の石灰石も
同時に廃棄することになり不経済であった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来方法の問題点を解決し、低コストかつ簡単な設備
で、加圧流動層燃焼炉の流動媒体中に蓄積した粗粒子の
鉱物質を容易に除去することができ、また負荷制御のた
めの流動媒体の抜出しおよび供給をスムーズに行うこと
ができる加圧流動層ボイラを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み鋭意研究した結果、(a) 層高制御用気流輸送管か
ら媒体容器までの間に流動媒体の粒子をサイズによって
分ける構造を設置し、流動媒体に含まれる粗粒を選択的
に排除する、(b) 流動媒体が通過できる目開きが例えば
３mm以上のスクリーンを設置する、(c) スクリーンを傾
斜させ、スクリーン上面の最下端と媒体容器内壁の接す
る部分に、粗粒を取り出すための排出管を接続する、
(d) スクリーンの目詰まりを清掃できるように、気流輸
送管および供給管の系統にバルブを設ける、(e) バルブ
の保護およびスクリーン清掃時の安全性を考慮して、流
動媒体の冷却装置を設ける、(f) 気流輸送管の下端部に
流動層を設置し、該気流輸送管の輸送用ガスの流速が、
分離する粗粒の終端速度となるようにする手段を設け
る、(g) 流動層燃焼炉と媒体容器の間の媒体輸送用のガ
スとして、空気よりも酸素濃度の低い、例えば流動層燃
焼炉の排ガスを使用する、(h) 流動層燃焼炉の排ガスに
該排ガスよりも酸素濃度の低いガスを混合して媒体輸送
用ガスとして用いることにより上記課題を解決できるこ
とを見いだし、本発明に到達したものである。

【００１３】すなわち、本願で特許請求される発明は以
下のとおりである。（１）流動媒体および該流動媒体の流動層内に設けられ
た伝熱管を有する加圧流動層燃焼炉と、該流動層燃焼炉
から排出される排ガスを系外に排出する排気管と、前記
流動層燃焼炉から流動媒体を抜き出す流動媒体抜出し管
と、前記流動層燃焼炉から抜き出された流動媒体を貯留
する媒体容器と、該抜き出された流動媒体を前記媒体容
器に輸送する気流輸送管と、前記媒体容器に貯留された
流動媒体を前記流動層燃焼炉に供給する供給管とを備え
た加圧流動層ボイラにおいて、前記気流輸送管の途中ま
たは媒体容器内に粗粒分離装置を設け、流動媒体中の粗
粒を除去した後、該媒体容器に貯留するようにしたこと
を特徴とする加圧流動層ボイラ。（２）前記粗粒分離装置が、３mm以上の目開きスクリー
ンを備えていることを特徴とする（１）記載の加圧流動
層ボイラ。

【００１４】（３）前記粗粒分離装置前流および後流の
前記気流輸送管または前記供給管をバルブを介して大気
に連通し、該粗粒分離装置を大気圧下で運転できるよう
にしたことを特徴とする（１）または（２）記載の加圧
流動層ボイラ。（４）前記粗粒分離装置前流の気流輸送管に冷却装置を
設けたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記
載の加圧流動層ボイラ。（５）前記気流輸送管の下端部に流動層装置を設け、該
流動層装置に、前記気流輸送管の輸送用流体の流速が前
記流動層燃焼炉から抜き出した流動媒体から分離する粗
粒の終端速度となるように流体を供給する手段を設けた
ことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の加
圧流動層ボイラ。（６）前記排気管と気流輸送管とを連結する配管を設
け、前記媒体容器内の流動媒体中の未燃分の燃焼を生じ
る酸素含有量に達しない程度の不活性ガスを流動媒体の
輸送用ガスとして前記配管に供給する系統を設けたこと
を特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の加圧流
動層ボイラ。（７）前記配管にガス供給手段を設け、流動媒体の輸送
用ガスとして、排ガスと該排ガスよりも酸素濃度の低い
ガスとの混合ガスの供給系統を設けたことを特徴とする
（１）〜（６）のいずれかに記載の加圧流動層ボイラ。

【００１５】

【作用】図９において流動層燃焼炉２の負荷を下げる
際、流動層５内の流動媒体４は高温のまま抜き出され、
加圧容器１の空気によって輸送されて媒体容器１４に供
給され、該媒体容器１４内の流動媒体２０は負荷変化を
行っていないときには固定層を形成している。この流動
媒体２０には未燃石炭粒子が含まれており、雰囲気の酸
素濃度が高いため、断熱的に燃焼して局部的な温度上昇
を招き、灰や周囲の媒体を溶融させてアグロメ２４の発
生に至る。すなわち、アグロメが生成するためには、未
燃石炭粒子を燃焼させるための「高温」および「高濃度
の酸素」という２つの条件が必要であり、いずれか１つ
の条件をなくすことにより、アグロメの生成を抑制する
ことが可能である。

【００１６】本発明では、流動層から抜き出した流動媒
体からズリを含む粗粒を除去した後、これを媒体容器を
経由して流動層へ供給するため、流動層に供給される流
動媒体中にズリや粗粒が含まれず、伝熱管の摩耗、アグ
ロメの発生、脱硫率の低下等を防ぐことができる。ま
た、空気よりも酸素濃度の低いガス、例えば燃焼排ガス
を流動媒体の輸送に使用するため、媒体容器内における
未燃石炭粒子の燃焼を抑制し、アグロメの発生を防止
し、流動層へ流動媒体を供給する配管における閉塞を防
止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面により詳しく
説明する。図１は、本発明の一実施例を示す加圧流動層
ボイラに付設される媒体容器１４周辺部の説明図であ
る。図１において、従来装置の図９と異なる点は、媒体
容器１４前流の気流輸送管１３に２個の粗粒分離器２６
と、該粗粒分離器２６前流の気流輸送管１３に冷却装置
５０を設置した点である。図１において、粗粒分離器２
６は、ホッパ型容器の内部を傾斜スクリーン２７で断面
方向に仕切ったものである。このスクリーン２７として
は粗粒が容易に通過しないように、例えば目開き３mm以
上のパンチングプレート状のものが好ましい。気流輸送
管１３、バルブ２８を介して供給された流動媒体４は、
スクリーン２７上で分別され、該スクリーンを通過した
ものはバルブ２９を介して媒体容器１４に流動媒体２０
として貯留される。気流輸送管１３から、粗粒分離器２
６に入る流動媒体は、温度上昇に伴うバルブ２８の損傷
を防ぐため、ジャケット式の冷却装置５０により水冷さ
れる。

【００１８】粗粒分離器２６にはスクリーンの目詰まり
を監視するため、のぞき窓３４が設置され、スクリーン
が目詰まりした場合には、ボールバルブ２８、２９を閉
め、粗粒保管容器３２のボールバルブ３５を開けて粗粒
を抜き出し、逆洗空気弁４６を開けてスクリーン２７を
清掃する。それでもスクリーンの目詰まりが解除できな
い場合は、ボールバルブ２８、２９を閉めて、ボールバ
ルブ３５を開けて粗粒分離器内を常圧に戻すことによっ
てスクリーンを分解清掃することも可能である。粗粒分
離器２６を複数個設置することにより、逆洗時、分解清
掃時でも他の粗粒分離器を用いて運転を継続するとがで
きる。一方、スクリーン２７を通過しなかったズリを含
む粗粒の流動媒体４は、スクリーン上を滑ってスクリー
ン２７の下端に貯まり、該下端に接続された排出管３０
およびバルブ３１を介して粗粒保管容器３２に導入され
る。粗粒保管容器内の粗粒のレベルは、のぞき窓３３で
監視され、所定レベルになったときにバルブ３１を閉
じ、バルブ３５を開けることにより粗粒が排出される。

【００１９】図２は、本発明のさらに他の実施例を示す
加圧流動層ボイラの媒体容器周辺部の説明図である。図
２において、図１と異なる点は、媒体容器１４の代わり
に上部媒体容器４１および下部媒体容器４４を上下に設
置し、これらの間に粗粒分離器２６を設置した点であ
る。図２において、上部媒体容器４１の減圧弁１７を開
けて上部媒体容器４１を減圧し、気流輸送管１３、ボー
ルバルブ４２を介して上部媒体容器４１に流動媒体２０
を貯留する。上部媒体容器４１内には、媒体冷却コイル
４３を設置して流動媒体２０の温度を低下させる。

【００２０】上部媒体容器４１にある程度の流動媒体２
０が貯まった時点で、流動媒体４の上部媒体容器４１へ
の輸送を停止し、減圧弁１７、ボールバルブ４２を閉め
る。上部媒体容器４１に貯蔵された流動媒体２０は、図
２と同様の方法で粗粒分離器２６で粗粒が分離されて下
部媒体容器４４に貯蔵される。下部媒体容器４４の媒体
出口側のボールバルブ４５を閉じた状態で、上部媒体容
器４１と下部媒体容器４４の減圧弁１７を開け、粗粒分
離器２６の上下のボールバルブ２８、２９を開けると、
系内を大気圧の状態にすることが可能であり、常圧、常
温で粗粒分離作業ができ、粗粒分離器２６の内部が加圧
時よりも逆洗の効果が上がりスクリーンの目詰まりに対
しても対応しやすくなる。

【００２１】図３は、本発明のさらに他の実施例を示す
加圧流動層ボイラの媒体容器周辺部の説明図である。図
３において、図９と異なる点は、媒体容器１４の代わり
に、スクリーン２７が内蔵された媒体容器４４と気流輸
送管１３を冷却するための冷却装置５０を設置した点で
ある。図３において、ボールバルブ４２および媒体容器
４４の減圧弁１７を開けて媒体容器４４を減圧し、気流
輸送管１３、ボールバルブ４２を介して媒体容器４４に
流動媒体２０を貯蔵する。気流輸送管１３は冷却装置５
０により水冷され、ボールバルブ４２を焼き付けから保
護する。媒体容器４４内に設置したスクリーン２７の上
に流動媒体４を落下させることにより粗粒を分離する。
分離された粗粒は排出管３０を通って粗粒保管容器３２
に貯留する。スクリーン２７が目詰まりした場合には、
逆洗空気弁４６をあけて清掃する。本実施例の場合は、
ボールバルブ４２、４５を閉め、媒体容器４４の減圧弁
１７で大気まで減圧することにより、マンホール４６を
開けてスクリーン２７を清掃することができる。

【００２２】図４は、本発明のさらに他の実施例を示す
加圧流動層ボイラの媒体容器周辺部の説明図である。図
４において、図３と異なる点は、媒体容器４４内に傾斜
して設けられたスクリーン２７の下端部に粗粒溜まり５
４を設置し、該粗粒溜まり５４に溜まった粗粒を排出管
５２を介して粗粒保管容器５３に排出するようにしたこ
とである。図４の装置では、媒体容器４４の内径が大き
くなると、スクリーン２７の下端に排出管３０を設けて
も粗粒が排出管３０から排出されずに排出管入り口周辺
に溜まりやすくなっていたが、粗粒溜まり５４を設ける
ことにより、このような問題点をなくすことができる。
粗粒溜まり５４はスクリーン２７と同等の材質で取り付
けるのが好ましい。粗粒の溜まり具合をのぞき窓４７で
監視し、粗粒が溜まった時点で、減圧弁１７、ボールバ
ルブ４２を閉めてボールバルブ５１を開けると、媒体容
器４４が加圧の状態になっているため、粗粒溜まり５４
に溜まった粗粒を排出管５２を介して媒体容器内の空気
と共に粗粒保管容器５３に排出することができる。

【００２３】図５は、本発明のさらに他の実施例を示す
加圧流動層ボイラの媒体容器周辺部の説明図である。図
５において、図２と異なる点は、上部媒体容器４１と下
部媒体容器４４の間に設置する粗粒分離器２６を、該上
部媒体容器４１と下部媒体容器４４から切り離して（す
なわち、圧力容器系統から分離して）設置したことであ
る。図６において、上部媒体容器４１の減圧弁１７を開
けて上部媒体容器４１を減圧し、気流輸送管１３、ボー
ルバルブ４２を介して上部媒体容器４１に流動媒体２０
を貯留する。上部媒体容器４１内には、媒体冷却コイル
４３を設置して流動媒体２０の温度を下げる。次に下部
媒体容器４４の供給管１３のボールバルブ４５を閉じて
下部媒体容器４４の減圧弁１７を開けて容器内の圧力を
大気圧まで低下させる。次いでボールバルブ２８を開け
て上部媒体容器４１内の流動媒体２０を粗粒分離器２６
のスクリーン２７の上に落下させる。粗粒の流動媒体は
スクリーン２７の上を転がって排出管３０を通って粗粒
保管容器３２に入る。本実施例では、粗粒分離器２６が
圧力容器等から切り放されているため、バイブレーター
３１を取付けて分離作業効率を上げることも容易にな
る。

【００２４】図６は、本発明の他の実施例を示す加圧流
動層ボイラの気流輸送管の下端部周辺の説明図である。
図６において、図９と異なる点は、気流輸送管１３の下
端部に流動層装置６１を設け、該流動層装置６１に、気
流輸送管の輸送用ガスの流速が流動媒体から分離する粗
粒の終端速度となるように流体を供給する手段を設置し
たことである。図６において、気流輸送管１３の下端部
に、流量計オリフィス６２、流量調整弁６３、散気管６
４および空気ノズル６５を備えた流動層装置６１が設け
られる。Ｌバルブ１２から流動層装置６１内に供給され
た流動媒体４は、流量計オリフィス６２、流量調整弁６
３、散気管６４および空気ノズル６５を介して供給され
る流動化空気と混合され、流動化される。

【００２５】このときの流動化空気量は、気流輸送管内
の流速が分離したい粒子サイズの終端速度になるように
設定される。終端速度は温度検出器として、熱電対６６
で測定した温度、圧力検出器６７で測定した圧力、除去
したい粒子のサイズ（例えば４mm以上であれば４mm）、
真比重から Wen-Yu 等の既知の計算式により求めること
ができる。図７には、この計算式により得られた流動媒
体の粒径と終端速度との関係を示した。４mmで分離した
い場合は、気流輸送管内の流速を１０．２m/sに制御す
ることにより、４mm以下の粒子が輸送用ガスとともに気
流輸送管内を飛散してその上流に設けられた図示しない
媒体容器１４に送られ、４mmを超える粗粒子は流動層装
置６１内に偏析する。この粗粒子は排出管６８、ボール
バルブ６９を介して系外に排出することができる。この
本実施例では、高温である流動媒体の粗粒物を分離する
ための機械的な構成部品がないので、耐熱性を考慮しな
くてもよいというメリットが付加される。

【００２６】図８は、本発明の他の実施例を示す加圧流
動層ボイラの説明図である。図８において、従来装置の
図９と異なる点は、媒体容器１４内の酸素濃度を低くす
ることを目的として、流動層燃焼炉の排ガスを、負荷変
化時の流動媒体の輸送用ガスとして使用した点である。
すなわち、排気管９を分岐し、流動層燃焼炉２からの排
ガスを配管１０１、その途中に設けられた三方弁１０３
により切替え可能に二列に配置した脱塵装置１０２、バ
ルブ１８、およびＬバルブ１２を介して、気流輸送管１
３に連結したことである。この場合は、弁１０４を介し
て窒素などの不活性ガスを供給できるように配管１０１
が枝管として設けられている。脱塵装置１０２は、排ガ
ス中にはサイクロン８で捕集できなかった微細な飛灰が
含まれているため、これを除去するために設けられたも
ので、高性能のサイクロンおよび／または耐熱性のフィ
ルタ等が使用できる。

【００２７】このような装置によれば、流動媒体の輸送
用ガスとして、例えば酸素濃度が通常３．５％とかなり
低い排ガスを使用するため、負荷変化時に流動媒体を抜
き出して媒体容器に貯蔵する際、媒体容器内での未燃石
炭粒子の燃焼を抑制することができる。また排ガスの流
路を三方弁１０３の切り替えることにより、一方の脱塵
装置１０２を使用しながら、他方の脱塵装置１０２をク
リーニングまたは交換することが可能となる。さらに排
ガス中の酸素濃度が高い場合や未燃石炭粒子が多い場合
には、弁１０４を介して不活性ガスを供給することによ
り輸送用ガスの酸素濃度を下げることが可能である。図
８に示す実施例は、図１〜７に示した実施例の装置と組
合させて用いられる外、一般の加圧流動層ボイラにも適
用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本願の請求項１〜５に係る発明によれ
ば、アグロメを含む粗粒子が流動媒体から分離されて流
動層燃焼炉に供給されるため、伝熱管の摩耗を防止する
ことができ、流動不良の発生を防ぐことができ、流動層
燃焼炉への媒体供給管における閉塞を防止することがで
き、これによりスムーズな流動層の負荷制御が可能とな
る。本願の請求項６、７に係る発明によれば、媒体容器
内の酸素濃度を下げることにより、未燃石炭粒子の燃焼
を抑制し、媒体容器内におけるアグロメの発生が防止さ
れ、流動層燃焼炉への媒体供給管における閉塞を防止す
ることができる。これによりスムーズな流動層の負荷制
御が可能となる。また、従来アグロメ生成防止のために
使用してきた高価な窒素ガスが不要となり、または少な
い使用量でアグロメ生成防止効果が得られるため、コス
トを低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】、

【図２】、

【図３】、

【図４】、

【図５】本発明の実施例を示す加圧流動層ボイラの媒体
容器周辺部の説明図。

【図６】本発明の他の実施例を示す加圧流動層ボイラの
気流輸送管の下端部周辺の説明図。

【図７】流動媒体の粒径と終端速度の関係を示す図。

【図８】本発明の一実施例を示す加圧流動層ボイラの説
明図。

【図９】従来技術による加圧流動層ボイラの説明図。

【符号の説明】

１…圧力容器、２…流動層燃焼炉、３…空気分散板、４
…流動媒体、５…流動層、６…給炭管、７…伝熱管、８
…サイクロン、９…排気管、１１…流動媒体層抜出し
管、１２…Ｌバルブ、１３…気流輸送管、１４…媒体容
器、１６…排気管、２０…流動媒体、２１…供給管、２
４…アグロメ、２６…粗粒分離器、２７…スクリーン、
３０…排出管、３２…粗粒保管容器、３３、３４…のぞ
き窓、３６…バイプレーター、４１…上部媒体容器、４
３…媒体冷却コイル、４４…下部媒体容器、４６…逆洗
空気弁、４７…ロート、５０…冷却装置、５３…粗粒保
管容器、５４…粗粒溜まり、６１…流動層装置、１０１
…配管、１０２…脱塵装置、１０３…三方弁、１０４…
弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大谷義則広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者下平和佳子広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者山本学広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内 (72)発明者野村伸一郎広島県呉市宝町３番36号バブコック日立株式会社呉研究所内Ｆターム(参考） 3K064 AA08 AA15 AA18 AB01 BA07 BA11 BA14 BA19 BA24 BB05 BB07 BB09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流動媒体および該流動媒体の流動層内に
設けられた伝熱管を有する加圧流動層燃焼炉と、該流動
層燃焼炉から排出される排ガスを系外に排出する排気管
と、前記流動層燃焼炉から流動媒体を抜き出す流動媒体
抜出し管と、前記流動層燃焼炉から抜き出された流動媒
体を貯留する媒体容器と、該抜き出された流動媒体を前
記媒体容器に輸送する気流輸送管と、前記媒体容器に貯
留された流動媒体を前記流動層燃焼炉に供給する供給管
とを備えた加圧流動層ボイラにおいて、前記気流輸送管
の途中または媒体容器内に粗粒分離装置を設け、流動媒
体中の粗粒を除去した後、該媒体容器に貯留するように
したことを特徴とする加圧流動層ボイラ。
【請求項２】前記粗粒分離装置が、３mm以上の目開き
スクリーンを備えていることを特徴とする請求項１に記
載の加圧流動層ボイラ。
【請求項３】前記粗粒分離装置前流および後流の前記
気流輸送管または前記供給管をバルブを介して大気に連
通し、該粗粒分離装置を大気圧下で運転できるようにし
たことを特徴とする請求項１または２に記載の加圧流動
層ボイラ。
【請求項４】前記粗粒分離装置前流の気流輸送管に冷
却装置を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の加圧流動層ボイラ。
【請求項５】前記気流輸送管の下端部に流動層装置を
設け、該流動層装置に、前記気流輸送管の輸送用流体の
流速が前記流動層燃焼炉から抜き出した流動媒体から分
離する粗粒の終端速度となるように流体を供給する手段
を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載の加圧流動層ボイラ。
【請求項６】前記排気管と気流輸送管とを連結する配
管を設け、前記媒体容器内の流動媒体中の未燃分の燃焼
を生じる酸素含有量に達しない程度の不活性ガスを流動
媒体の輸送用ガスとして前記配管に供給する系統を設け
たことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の加
圧流動層ボイラ。
【請求項７】前記配管にガス供給手段を設け、流動媒
体の輸送用ガスとして、排ガスと該排ガスよりも酸素濃
度の低いガスとの混合ガスの供給系統を設けたことを特
徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の加圧流動層ボ
イラ。