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JPH09210331A - 循環流動層ボイラ - Google Patents

循環流動層ボイラ

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Publication number
JPH09210331A
JPH09210331A JP8016574A JP1657496A JPH09210331A JP H09210331 A JPH09210331 A JP H09210331A JP 8016574 A JP8016574 A JP 8016574A JP 1657496 A JP1657496 A JP 1657496A JP H09210331 A JPH09210331 A JP H09210331A
Authority
JP
Japan
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cyclone
furnace
air
circulating fluidized
bed material
Prior art date
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Granted
Application number
JP8016574A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3663715B2 (ja
Inventor
Shuzo Watanabe
修三 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Publication of JPH09210331A publication Critical patent/JPH09210331A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Landscapes

  • Air Supply (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりダイオキシンの発生を低減し得る循
環流動層ボイラを提供する。 【解決手段】 ゴミ生成燃料をベッド材3と共に流動化
させながら火炉1内で燃焼し、該燃焼により生じた排ガ
スを前記火炉1の上部に接続したサイクロン4に導いて
ベッド材3を分離した上で排出し、前記サイクロン4で
分離したベッド材3を前記火炉1の底部に循環するよう
構成した循環流動層ボイラであって、前記サイクロン4
の入口4bに三次空気(燃焼空気)Cを導入する三次空
気ライン24を設け、サイクロン4内における未燃分の
燃焼を促進し、未燃分として残ったフェノール構造を持
つダイオキシンの前駆体を熱分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は循環流動層ボイラに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、未利用エネルギーの有効利用の観
点から、都市ゴミを粉砕し、カルシウム等を加えて10
〜20mm程度の柱状チップに固めて乾燥したゴミ生成
燃料RDF(Refuse derived fue
l)を製造する技術が開発されており、前記ゴミ生成燃
料を流動層ボイラに利用することが考えられるようにな
ってきている。
【0003】図2は前記ゴミ生成燃料を用いた循環流動
層ボイラの一例を示すもので、水冷壁1aにより形成さ
れた火炉1の底部に、空気分散板2が設けられており、
該空気分散板2上に燃料ラインWを介して投入されたゴ
ミ生成燃料を、前記空気分散板2から吹出される一次空
気Aにより灰や石灰石等からなるベッド材3と共に流動
化させながら燃焼させ、図示しない発電用蒸気タービン
等に供給する蒸気を発生させるようにしてある。
【0004】前記空気分散板2から吹出される一次空気
Aは、押込通風機(FDF)6及び空気予熱器7を備え
て前記火炉1の下部に接続された空気ライン9により調
節弁8を介して供給されるようになっている。
【0005】更に、前記火炉1の上部には、火炉1内で
の燃焼により発生した排ガスを導き得るようサイクロン
4が接続されており、前記排ガスによって吹き上げられ
た燃焼灰や未燃分等を含むベッド材3が前記サイクロン
4で捕集され、該サイクロン4で捕集されたベッド材3
は、サイクロン4下部の垂直なベッド材落下管4aから
灰再循環装置(J−バルブ等)5を介して前記火炉1の
底部に循環されるようになっている。
【0006】ここで、前記灰再循環装置5は、一般的に
サイクロン4下部の圧力よりも火炉1内下部の圧力の方
が高くなっていることを考慮し、この状態において、火
炉1内の排ガスがサイクロン4下部のベッド材落下管4
a側に流れ込むことを防止し、且つサイクロン4で分離
されたベッド材3を火炉1内に確実に流下させて戻し得
るよう形成してある。
【0007】一方、前記サイクロン4でベッド材3が分
離された排ガスは、過熱器16及び節炭器17等を備え
た後部伝熱部18を介して熱回収されてから排ガスライ
ン19に流入し、空気予熱器7で前記空気ライン9の空
気と熱交換されることにより更に冷却され、集塵機(例
えばバグフィルタ)20で脱塵された後、誘引通風機
(IDF)21を介して煙突22から大気に開放される
ようにしてある。
【0008】また、前記灰再循環装置5には、別置のブ
ロア10より流動用空気11が導入されるようになって
おり、循環するベッド材3の粒子を流動化させて、スム
ーズな粒子の流れを確保し得るようにしてある。
【0009】更に、前記空気ライン9には、火炉1の上
下方向中間部に調節弁12を介して接続される二次空気
ライン13も付設されており、該二次空気ライン13か
ら火炉1内に二次空気Bが供給されて未燃分の燃焼を助
勢するようにしてある。
【0010】尚、図中15は前記火炉1の底部にベッド
材3の一部を取り出せるようロータリーバルブ等の切出
し弁14を介して接続されたベッド材排出ラインを示
す。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斯かる
従来の循環流動層ボイラでは、火炉1の上下方向中間部
に導入される二次空気Bが、排ガスにより吹き上げられ
た燃焼灰や炉壁に沿って落下するベッド材3等により未
燃分に対する良好な混合を妨げられる為、火炉1内で未
燃分を完全に燃焼してしまうことが困難であり、また、
二次空気Bがサイクロン4まで導かれて旋回流により未
燃分と良好に混合されたとしても、サイクロン4内に流
入した時点では既に酸素濃度が著しく低下している為に
緩慢な燃焼にしかならず、図3に示す如きフェノール構
造を持つダイオキシンの前駆体(図示ではクロロフェノ
ール類の構造式を例示する)が未燃分として残ってしま
うことになり、これに塩素が供給されてダイオキシン
(図4のポリ塩化ジベンゾパラジオキシンや図5のポリ
塩化ジベンゾフラン)が発生するという問題があった。
【0012】即ち、ゴミ生成燃料の原料であるゴミには
塩素系のプラスチックが含まれる為、ゴミを原料とする
ゴミ生成燃料中には約0.5〜1%の塩素が含まれてし
まうが、このような塩素を含有するゴミ生成燃料を燃焼
すると、塩化水素ガスが発生することになり、該塩化水
素ガスの存在下で、未燃分として残ったフェノール構造
を持つダイオキシンの前駆体が熱反応によりダイオキシ
ンとして生成されてしまうのである。
【0013】更に付言すれば、ゴミ焼却に伴うダイオキ
シンの生成は、火炉1内での発生よりも火炉1以降の比
較的低温な領域の諸プロセス(600〜200℃)での
発生の方が寄与が大きいとされており、特にクロロフェ
ノールを前駆体とした飛灰粒子表面での触媒反応による
ダイオキシンの生成が主要であると言われている。
【0014】つまり、ダイオキシンの生成は気相では殆
ど起こらず、飛灰粒子に吸着したクロロフェノールと気
相クロロフェノールとが、飛灰粒子表面のSiO2 を触
媒として不均一反応することにより生成されるのであ
り、飛灰粒子へのクロロフェノールの吸着が低温で起こ
り易い(高温では脱離する)ことから、火炉1以降の比
較的低温な領域の諸プロセス(600〜200℃)でダ
イオキシンが生成されるものと考えられる。
【0015】従って、フェノール構造を持つダイオキシ
ンの前駆体(クロロフェノール類)が未燃分として残っ
てしまうと、主に循環流動層ボイラの下流側の設備にお
いて前記前駆体を発生源としたダイオキシンが生成され
てしまうのである。
【0016】本発明は、上述の実情に鑑みて成したもの
で、従来よりダイオキシンの発生を低減し得る循環流動
層ボイラを提供することを目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、ゴミ生成燃料
をベッド材と共に流動化させながら火炉内で燃焼し、該
燃焼により生じた排ガスを前記火炉の上部に接続したサ
イクロンに導いてベッド材を分離した上で排出し、前記
サイクロンで分離したベッド材を前記火炉の底部に循環
するよう構成した循環流動層ボイラであって、前記サイ
クロンの入口に燃焼空気を導入する空気ラインを設けた
ことを特徴とする循環流動層ボイラ、に係るものであ
る。
【0018】従って、本発明では、三次空気ラインから
サイクロンの入口に三次空気を導入すると、サイクロン
内で生じている旋回流によって三次空気と未燃分とが良
好に混合され、前記サイクロン内における未燃分の燃焼
が著しく促進されるので、火炉内で燃焼しきれずに残っ
た未燃分が、サイクロン内で積極的に燃焼されて大幅に
減少される。
【0019】また、前記空気ラインは、サイクロンから
排出された排ガスを熱源とする空気予熱器を経由して前
記サイクロンの入口に接続すると良い。
【0020】このようにすれば、サイクロンから排出さ
れる排ガスの熱を有効に利用して三次空気の予熱を図る
ことが可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を添
付図面に基づいて説明する。
【0022】図1は循環流動層ボイラの一例を示す構成
図であり、図中図2と同一のものには同一の符号を付し
て詳細な説明は省略する。
【0023】本形態例においては、サイクロン4から排
出された排ガスを熱源とする空気予熱器7を経由して火
炉1の下部に接続された空気ライン9に、サイクロン4
の入口4bに調節弁23を介して接続される三次空気ラ
イン24を付設し、該三次空気ライン24から前記サイ
クロン4の入口4bに三次空気(燃焼空気)Cが供給さ
れて未燃分の燃焼を助勢するようにしてある。
【0024】而して、三次空気ライン24からサイクロ
ン4の入口4bに三次空気Cを導入すると、サイクロン
4内で生じている旋回流によって三次空気Cと未燃分と
が良好に混合され、前記サイクロン4内における未燃分
の燃焼が著しく促進される。
【0025】従って、前記形態例によれば、火炉1内で
燃焼しきれずに残った未燃分を、サイクロン4内で積極
的に燃焼させて大幅に減少させることができる、即ちダ
イオキシンの発生源となるフェノール構造の前駆体を熱
分解することができるので、ダイオキシンの発生を従来
より大幅に低減することができる。
【0026】また、本形態例に示す如く、三次空気ライ
ン24を、サイクロン4から排出された排ガスを熱源と
する空気予熱器7を経由した空気ライン9に付設すれ
ば、サイクロン4から排出される排ガスの熱を有効に利
用して三次空気Cの予熱を図ることができる。
【0027】尚、本発明の循環流動層ボイラは、上述の
形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
【0028】
【発明の効果】上記した本発明の循環流動層ボイラによ
れば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【0029】(I)火炉内で燃焼しきれずに残った未燃
分を、サイクロン内で積極的に燃焼させて大幅に減少さ
せることができる、即ちダイオキシンの発生源となるフ
ェノール構造の前駆体を熱分解することができるので、
ダイオキシンの発生を従来より大幅に低減することがで
きる。
【0030】(II)空気ラインを、サイクロンから排
出された排ガスを熱源とする空気予熱器を経由して前記
サイクロンの入口に接続するようにすれば、サイクロン
から排出される排ガスの熱を有効に利用して三次空気の
予熱を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。
【図2】従来の循環流動層ボイラの一例を示す概略図で
ある。
【図3】フェノール構造の前駆体の構造式を示す図であ
る。
【図4】ポリ塩化ジベンゾパラジオキシン(ダイオキシ
ン)の構造式を示す図である。
【図5】ポリ塩化ジベンゾフラン(ダイオキシン)の構
造式を示す図である。
【符号の説明】
1 火炉 3 ベッド材 4 サイクロン 4b 入口 7 空気予熱器 24 三次空気ライン(空気ライン) C 三次空気(燃焼空気)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゴミ生成燃料をベッド材と共に流動化さ
    せながら火炉内で燃焼し、該燃焼により生じた排ガスを
    前記火炉の上部に接続したサイクロンに導いてベッド材
    を分離した上で排出し、前記サイクロンで分離したベッ
    ド材を前記火炉の底部に循環するよう構成した循環流動
    層ボイラであって、前記サイクロンの入口に燃焼空気を
    導入する空気ラインを設けたことを特徴とする循環流動
    層ボイラ。
  2. 【請求項2】 空気ラインが、サイクロンから排出され
    た排ガスを熱源とする空気予熱器を経由して前記サイク
    ロンの入口に接続されていることを特徴とする請求項1
    に記載の循環流動層ボイラ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182968A (ja) * 1997-09-08 1999-03-26 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Rdf焚き循環流動層炉
EP1213534A3 (en) * 2000-12-06 2003-01-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Fluidized bed incinerator and combustion method in which generation of NOx, CO and dioxine are suppressed
CN107762575A (zh) * 2017-11-03 2018-03-06 北京国电龙源环保工程有限公司 一种电厂汽轮机快速冷却系统及其冷却方法
CN109058963A (zh) * 2018-09-29 2018-12-21 青岛特利尔环保股份有限公司 流态平衡水煤浆循环流化燃烧蒸汽锅炉及其燃烧方法

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