JPS5939323A - 高温集塵装置 - 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、粒状燃料の燃焼装置に接続して用いる高温集
塵装置に関する。

石油の供給不安から石炭その他の固形燃料の見直しが叫
ばれているか、これら固形燃料は完全燃焼させること、
あるいは簡易な装置で高火力を得ることが困難であ゛る
。その中で固形燃料を粒状化（粉状化）シ、これを攪拌
浮上させた状態で燃焼させる、いわゆる流動床燃焼が上
記問題点を解決する燃焼方法として注目されており本出
願人は、この流動床燃焼にヒントを得た各種の固形燃料
燃焼装置全特許出願している。

これらの固形燃料燃焼装置は、一般的に良好な燃焼全行
なわせることができるが、最終的な燃焼ガス中から微細
な塵までも除去することは困難で、特に塵を嫌う用途で
はこの微細な塵が問題にされている。高温用のフィルタ
としてはいわゆるバグフィルタが知られているが、この
バグフィルタは２８０℃以上の高温に対しては耐熱性が
なく、燃焼ガスが１０００℃にも達する上記燃焼装置に
用いることはできない。

本発明は、このような技術的背景に基きなされたもので
、炭酸カルシウム、苦土石灰、その他の無轡物の持つ塵
吸着、脱硫、脱臭の作用に着目し、固形燃料燃焼装置か
ら流出する燃焼ガスｔ１この炭酸カルシウム等を充填し
た除塵室を通過させてより確実に燃焼ガスの清浄化を図
ったこと盆特徴としている。炭酸カルシウムは石灰工場
の廃棄物として提供されるものｔ利用することができ、
吸着能力が低下したら適宜交以下図示実施例について本
発明を説明する。

第１図、第２図において、Ｂは固形燃料燃焼装置、Ｃは
本発明に係る高温集塵装置を示す。本集塵装置Ｃは下方
から順に布層燃焼ガス導入室′／、除塵室コおよび最終
燃焼ガス取出管３を連設してなるもので、これら各室ま
たは管は、それぞれの端部に形成したフランジｌαとコ
α、２ｂと３αを耐熱性シール材ｇ’６介しポルトナラ
）１で締結して一体にされている。

除塵室コの下端部には、耐火材料からなる多孔板乙ヲ一
体に、または着脱可能に設けておシ、この多孔板を上に
構成した除塵室コの内部に炭酸カルシウム、苦土石灰、
その他燃焼ガスに含まれる微粉を吸着する粒状物７を充
填する。粒状物７粒径は、積層厚さ、圧力損失、吸着効
率等を考慮して定めるべきものであるが、例えば５〜２
０ｍ＋φ程度のものを使用することができる。

燃焼ガス導入室ｌには、燃焼装置Ｂの燃焼ガス取出管ざ
が接続開口しておシ、また最終燃焼ガス取出管３は乾燥
機等の熱風機器に接続される。

し本がって上記構成の本集塵装置Ｃは、燃焼装置Ｂで固
形燃料を燃焼させた後、布層の燃焼ガス盆取出管ざから
導入室ｌに吹込むと、該燃焼ガスが多孔板６に通って除
塵室３内に入り、粒状物７の間の隙間を通ってさらに上
昇するに従い除塵されることとなる。すなわち粒状物７
の持つ吸着作用により燃焼ガス中の微細な塵（アッシュ
）が吸着除去され、また同時に脱硫、脱臭されるため、
取出管にから熱風機器に供給される燃焼ガスには微粉が
ほとんど存在しないし清浄で臭いのないものとなる。

粒状物７の吸着力が低下した場合（は、ポルトナラ）’
ｊ’ｌｉ−外し、除塵室、２を導入室／および取出管に
から離脱させて、内部の古い粒状物を棄て、新しい粒状
物を充填子ればよい。前述のように炭酸カルシウムは石
灰工場の廃棄物を用いることができるため、メ換コスト
、運転コストは低く抑えることができ、また加熱される
と生石灰になるのでアッシュの吸着効果、脱硫効果を十
分に期待することができる。また粒状物として苦土石灰
を用いてもはｙ同様の効果を期待できる。なお本発明集
塵装置Ｃは、燃焼装置Ｂの構成を問うものではないが、
実施例に示す燃焼装置はそれ自体集塵効果が高く、また
粘結質の燃料を燃焼させるに好適なものであって、本発
明集塵装置Ｃとの組合せ効果が高い。そこで次にこの燃
焼装置Ｂを説明する。

この燃焼装置Ｂは、中央部の燃料吹込室／ｌと、との吹
込室ｌ／の一側（第１図右側）に設けた燃焼室／Ｕと、
他側（同左側）に設けた燃焼ガス取出室１３とを有し、
燃焼ガス取出室／３内には周囲との隙間を保ってサイク
ロン集塵装置ｌ≠が配設されている。上記室／／、／Ｊ
はいずれも軸を水平にした横向きの円筒状、室１３は縦
型のサイクロン集塵装置ｌ≠に見合う形状であって、耐
火材料からなる外殻体／ｊ、端壁１６および隔壁ｔ’ｙ
、ｉｔ等から構成されている。／りは外殻体／ｊ内に埋
込んだ冷却水または冷却空気の循環パイプ、／！？α。

／Ｐｂはその入口と出口である。

燃料吹込室／ｌと燃焼室ｌ−間の隔壁１７は、その上方
一部を切欠いて両室間の連通ロコθを構成しておシ、ま
た両室ｌ／、／コの軸部には予熱管コ／が配設されてい
る。この予熱管２１はその一端が燃焼室／コの端壁１６
の中央テーパ部２２に臨んで開口しており、他端は燃料
吹込室／／ｆ通ってサイクロン集塵装置／グの外側円筒
体コ３の上部接線方向に開口している。

サイクロン集塵装置／≠は周知のように外側円筒体、２
３の下方を徐々に縮径する縮径部−弘としてその下方に
集塵室ａｓｆ連設する一方、外側円筒体コ３の軸部に排
気筒コロを配設して形成されている。予熱管２１は外側
円筒体、２３の接線方向に開口しているため、該円筒体
内に吹き込まれる燃焼ガスは渦巻形に円筒体２３内に流
れ込み、比重の重い塵が外側に移りつつガスと分離して
下方の集塵室コｊに落ち、−次的に塵會除去したガスが
軸部排気筒コロに導かれる。排気筒ムはは燃焼ガス取出
室／３と連通しており、燃焼ガス取出室１３には適宜位
置に上記燃焼ガス取出管ｇが開口している。

しかして上記燃料吹込室ｌ／には、第５図に明らかなよ
うに、円筒状の該吹込室の接線方向に向けて下方に空気
供給管３ｊが、そのやや上方に燃料供給管３６がそれぞ
れ開口している。燃料供給管３６は第５図に示すように
燃料貯留ホツボ３７の燃料混合管３ざおよびプロワ３り
に順次接続され、燃料混合管３に内には駆動装置μＯ（
第６図）によって駆動される搬送スクリュ≠ｌが挿入さ
れていて、このスクリュの回転によシホツパ３７内の粒
状（粉粒）燃料が燃料供給管３を内に導かれる。

燃料の供給量は搬送スクリュ４Ｚ／の回転速度の変更に
より調整することができ、空気量は流量製整弁≠−の開
度によ！ｌｌ調整できる。

また燃焼室／コには、燃料吹込室／ｌの空気供給管３ｊ
と同様に、該第の接線方向に向けて空気供給管≠３．≠
ｊが開口している。これらの空気供給管３３　、　ｌ　
、≠ｔはそれぞれ開閉弁≠６．≠７．≠ざ゛を介して上
記プロワ３Ｆに接続されている。

さらに燃焼室／コには着火炎導入管ｒ／が開口している
。この導入管は最上流が開閉弁ｊコを介して上記プロワ
３Ｆに接続されており、その途中にはエジェクタｊ３お
よび開閉弁ｔｇを介してガスボンベｒｓが接続されてい
る。この着火装置は、エジェクタｊ３によシ着火ガスと
空気とを混合してこれに点火プラグ５６によシ着火し、
その着火炎全導入管ｊ／から燃焼室／Ｊ内に噴出させる
ものである。なお符号３７，３１．ｊ？はそれぞれ室／
ｌ、／コ。

／３の点検覗き窓を、６０は燃焼室／２の端壁／６に設
けた温度検知器を示す。

上記構成の燃焼装置Ｂは、プロワ３りと燃料貯留ホッパ
３７の駆動装置１１０ｆ同時に駆動すると、タール盆ヲ
含む石炭系粒状燃料が燃料供給管３ｔから燃料吹込室／
／に吹き出され、これが空気供給管３ｊからの空気流に
より攪拌されて渦状となる。空気供給管３ｊは燃料供給
管３６の吹出部近傍に開口しているため、この粒状燃料
の攪拌浮上は効果的に行なわれる。

このようにして攪拌浮上状態となった粒状燃料は、隔壁
／７に設けた上部連通口２Ｏｆ介して燃焼室ｌ−に入り
、空気供給管り３２杯からの空気流により渦流を強化さ
れ、着火炎導入管ｊ／からの着火ガスにより着火される
。したがって流動状態の燃焼が開始され、燃焼ガスは予
熱管コｌ′（ｉｌ−通って燃焼ガス取出室／３内のサイ
クロン集塵装置／≠に噴出する。燃焼室／コ内では未燃
分を多く含む重量の大な燃料は渦流の遠心力によシ該第
の外側に位置し、燃焼彼の軽いガスが予熱管、２／内に
入るから、より完全な燃焼上行なわせることができる。

以上の燃焼が定常的に行なわれると、予熱管コｌは高温
となシ、シたがって燃料吹出室／／も高温となる。この
燃焼装置Ｂはこの熱を利用して燃焼前のタール分を含む
粘結質の石炭系粒状燃料を予熱するのである′。すなわ
ち上記燃料が加熱状態となると、該燃料に含まれるター
ル分がガス化し、粘結質であった粒状燃料が非粘結質に
変化するのである。この変化は化学的には主として石炭
系燃料を燃焼の前工程において乾留するのに相当する。

燃料吹込室／Ｉにおける加熱温度は予熱管コ／の表面積
、粒状燃料の滞留時間等により異なるが、これらの要素
を適当に設定して上記乾留が行なわれるようにするので
ある。

特に予熱管、２／の長さと太さ、連通口２ｏの大きさは
大きな要因である。

したがって燃焼室／、２で行なわれる定常的な燃焼は、
性質を非粘結質に変化させた粒状燃料について行なわれ
ることとなるから、該第／ｊの壁面、予熱管コｌの壁面
等に異物が付着堆積する可能性は極めて少なくなる。

予熱管２１からザイクロン集肱装置／≠に入った燃焼ガ
スは、前述のように渦状のガス流と塵の自重の作用によ
り、展を集塵室、２ｊ内に落下分離した後、細部の排気
筒２乙から燃焼ガス取出室／３内に入り、燃焼カス取出
管ざを介して本発明集塵装置Ｃの燃焼ガス導入室ｌに供
給される。

排気筒、２Ａｉｊ直接燃焼ガス取出管ざと接続してもよ
いが、図示例のように燃焼カス取出室１３を設けてここ
に連通させれば、取出管ｇを取出室１３の任意の位置に
開口させることができるという利点が得られる。

燃焼室／コにおける燃焼は渦流の中で行なわれるため、
燃料の攪拌浮上状態を長い時間維持することができる。

このような流動状態での燃焼はＮＯＺ、　Ｓｏｚの発生
を低減させることが知られており、したがって大気汚染
の防止に寄与しうる。

また高灰分、高硫黄分などの低質炭の利用が可能という
利点もある。

なお燃焼室内温度が約８００℃を超えると、微量の水と
酸素（燃焼空気）の存在で次の反応式によシ水性ガス化
反応が生じ、粉炭０が燃焼しやすくなるとともに、燃焼
室壁面がアッシュの溶解温度以上の高温にならないこと
が知られている。

ＨｚＯ＋　Ｃ−＋ＣＯ＋Ｈｔ ＣＯ±Ｈ，＋Ｃ，→ｃｏ＊＋ｎ、。

また燃料吹込室ｌ／に微量の水を供給できるようにすれ
ば該第の壁面の温度を調整することができる。

このためこの燃焼装置では点検覗き窓３７．Ｋｌに開閉
弁６／、６２會介してタンク６ｔに連なる水供給パイプ
＆Ｊ−，Ａ＆を開口させ、各室に微量の水を供給できる
ようにしている。特に燃焼室１２に連なる水供給パイプ
６６の開閉弁１２は、燃焼室／コに臨ませた温度検知器
１０によシ開度全制御し、燃焼室１２が異常筒温になる
のｔ防止するのが好ましい。なお点検覗き窓！７　、　
ｊｉ　、夕？にそれぞれブロワ３りに運なる微量空気供
給管Ａｐ　、　７０　、７／を開口させたのは、該窓の
くもり止めのためである。

以上喪するに本発明に係る高温集塵装置は、粒状燃料燃
焼装置Ｂから出た燃焼ガスを導入室および除塵室を介し
生石灰、苦土石灰等の粒状物充填層、中全通過させるよ
うにしたものであるから、燃焼ガスが高温であっても粒
状物の吸着カケ利用して燃焼ガス中の微小な塵の除去、
脱硫、脱臭を確実に行なわせる′ことができ、したがっ
て燃焼ガスの使用源が特に微細な小葉の塵ｔも嫌う用途
に用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高温集塵装置および粒状燃料燃焼
装置の実施例を示す縦断面図、第２図は同一部を断面斜
視図とした系統接続図、第３図、第４図、第５図はそれ
ぞれ第１図の■−■線、■−ｔｖ線、Ｖ−Ｖ線に沿う断
面図、第６図は第２図のＭ−Ｍ線に沿う断面図である。 Ｃ・・・高温集塵装置、Ｂ・・・粒状燃料燃焼装置、／
・・・燃焼ガス導入室、２・・・除塵室、３・・・最終
燃焼ガス取出管、ｊ・・・ボルトナツト、ｔ・・・多孔
板、７・・・炭酸カルシウム、ｇ・・・燃焼ガス取出管
、ｌｌ・・・燃料吹込室、／、２・・・燃焼室、／≠・
・・サイクロン集塵装置、−〇・・・連通口、コバ・・
予熱管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）粒状燃料の燃焼装置の下流に設置すべき高温集塵
   装置であって、上記燃焼装置の燃焼ガス取出管を接続す
   る有産燃焼ガス導入室と、この導入室の上部に耐熱多孔
   板を介在させて連設した除塵室と、との除塵室の上端に
   連なる最終燃焼ガス取出管と全備え、上記除塵室内には
   炭酸カルシウム、苦土石灰、その他燃焼ガスに含まれる
   微粉を吸着する粒状物を充填した１、ことを特徴とする
   高温集塵装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、燃焼装置は、粒
   状燃料を吹き込む横向き筒状の燃料吹込室と、この燃料
   吹込室の一側に設けられた、着火装置會有する横向き筒
   状の燃焼室と、上記燃料吹込室の他側に設けられた縦型
   サイクロン集塵装置と、上記燃料吹込室と燃焼室間の隔
   壁の上部に開口させた連通口と、上記燃焼室と縦型サイ
   クロン集塵装置とｔ連通させる、上記燃料吹込室を通る
   予熱管とを有し、縦型サイクロン集塵装置の下流に燃焼
   ガス取出管が設けられている高温集塵装置。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、除
   塵室は、有産燃焼ガス導入室および最終燃焼ガス取出管
   に対し着脱可能で、内部の炭酸カルシウムが交換可能で
   ある高温集塵装置。