| 【発明の名称】 |
燃焼装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】斉藤 圭司郎
【氏名】萬代 重実
【氏名】宮本 学
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| 【要約】 |
【課題】固体燃料の流動層式乾留炉と、乾留により生じたチャーの燃焼炉とを並行に配置して互いに連通した燃焼装置において、外部に対する無駄な熱放出を抑え、熱効率を一段と向上したものを提供することを課題とする。
【解決手段】固体燃料を高温バブリング流動層で乾留する乾留炉と、乾留残渣のチャー分を燃焼させるチャー燃焼炉を並行に配列し、各炉の一端および他端位置において、流動材バブリングのスプラッシュ粒子が堆積するシールポットと、流動材循環口とにより連通して燃焼装置を構成し、乾留炉とチャー燃焼炉を通して流動材の閉ループを形成して流動材に蓄積された熱を外に放散せず、ヒートロスをなくして熱効率の向上を図った。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 廃棄物、石炭等の固体燃料を高温バブリング流動層で乾留する乾留炉と、乾留残渣のチャー分を燃焼させるチャー燃焼炉を並行に配列し、各炉の一端および他端位置において、上流側の炉に設けた流動材バブリングのスプラッシュ粒子が堆積するシールポットと下流側の炉に設けた流動材循環口を連通し、この連通部を通して上流側の炉から下流側の炉へ流動材の循環流を形成したことを特徴とする燃焼装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体燃料の流動層式乾留炉と、乾留により生じたチャーの燃焼炉とを並行に配置して互いに連通した燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６に基づいて従来のこの種燃焼装置の概要について説明する。廃棄物または石炭等の固体燃料を乾留する乾留炉２１に投入された固体燃料Ａは高温の流動材２３と接触してガス化し、重い不燃物は不燃残渣排出口２５から外部に排出され、軽いチャー分は流動材２３と共に連通路２９を経てチャー燃焼炉２２へ移動して燃焼する。
【０００３】チャー燃焼炉２２において更に高温となった流動材２３は、流動材搬送ガス２８により流動材循環流３０となりって経路２６を経て空気搬送され、サイクロン２７により分離された流動材は再び乾留炉２１に戻り、同乾留炉２１の熱媒体となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した様に構成された従来のものでは、空気搬送などによる流動層炉外部での流動材搬送路において大きなヒートロスを生じ、熱効率を下げる原因となっている。
【０００５】本発明は、この様な従来の装置における不具合を解消し、外部に対する無駄な熱放出を抑え、熱効率を一段と向上したものを提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題を解決すべくなされたもので、廃棄物、石炭等の固体燃料を高温バブリング流動層で乾留する乾留炉と、乾留残渣のチャー分を燃焼させるチャー燃焼炉を並行に配列し、各炉の一端および他端位置において、上流側の炉に設けた流動材バブリングのスプラッシュ粒子が堆積するシールポットと下流側の炉に設けた流動材循環口を連通し、この連通部を通して上流側の炉から下流側の炉へ流動材の循環流を形成した燃焼装置を提供するものである。
【０００７】すなわち、本発明によれば、乾留炉の下流端の流動材は、並行配列されたチャー燃焼炉の上流端より上流に当たるので、乾留炉側のシールポットからチャー燃焼炉の流動材循環口へ通じ、乾留炉側のシールポットに堆積した流動材バブリングのスプラッシュ粒子は、この連通部を通して乾留炉からチャー燃焼炉へ移行する。
【０００８】そしてチャー燃焼炉の下流端では、流動材は並行配列された乾留炉の上流端より上流に当たるので、チャー燃焼炉側のシールポットから乾留炉の流動材循環口へ通じ、チャー燃焼炉側のシールポットに堆積した流動材バブリングのスプラッシュ粒子は、この連通部を通してチャー燃焼炉から乾留炉へ移行する。
【０００９】かくして乾留炉とチャー燃焼炉を通して流動材の閉ループが形成され、流動材が外に散逸されないので流動材に蓄積された熱も外に放散されることはなく、熱効率を向上を図ることができるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１乃至図５に基づいて説明する。図面は乾留炉側から見たものを正面とし、図１は正面図、図２は側面図、図３は平面図、図４は斜視図、そして図５は流動材の循環の理解を容易にすべく左端に破線で仮想部（図の右半面と三次元的に接続する態様を仮想している）を付加して示した説明図である。
【００１１】１は乾留炉、２はチャー燃焼炉で流動材３が流動する長手方向に並行に並べて配列され、各炉１、２の内部はその下方で炉床の散気板８により区画して風箱９を形成し、散気板８の上部に流動材３の流動層を形成している。
【００１２】乾留炉１には、その内部を流動する流動材３の上流側の上端部に廃棄物または石炭等の固体燃料Ａを投入する燃料投入口４を設け、かつ、これと対向する位置で流動材３の下流側の下方端部には前記固体燃料Ａ中の不燃物Ｄを排出する不燃残渣排出口５が設けられている。
【００１３】また、同乾留炉１の上流端部で前記燃料投入口４の下方位置には流動材循環口７が開口し、これに対して下流端部で前記不燃残渣排出口５の上方位置にはシールポット６が設けられている。
【００１４】なお、前記風箱９の下部には、流動材３を加熱すべく高温排ガスまたは乾留ガスＢを供給する通気口、および各炉の燃焼剤として空気Ｅを供給する通気口が設けられている。
【００１５】この様な構成の乾留炉１の裏側には、同乾留炉１と並行してチャー燃焼炉２が配列されており、その内部を流動する流動材３の上流側の下方位置には流動材循環口７’が設けられ、前記乾留炉１のシールポット６と連通している。
【００１６】また、同チャー燃焼炉２内の流動材３の下流側にはシールポット６’が設けられ、前記乾留炉１の流動材循環口７に連通している。
【００１７】すなわち、乾留炉１を基準にしてみると、乾留炉１内で流動材３の上流位置にある流動材循環口７はチャー燃焼炉２内の流動材３の下流側にはシールポット６’より下流側に当たり、乾留炉１内で流動材３の下流位置にあるシールポット６は、チャー燃焼炉２内の流動材３の上流側にある流動材循環口７’より上流側に当たることになる。
【００１８】従って、乾留炉１とチャー燃焼炉２を通して流動材３の動きを見ると、乾留炉１の上流側から出た流動材３は、乾留炉１のシールポット６からチャー燃焼炉２の流動材循環口７’に至り、更にチャー燃焼炉２のシールポット６’から乾留炉１の流動材循環口７へ通じる閉鎖型の循環ループを形成することになる。
【００１９】なお、前記チャー燃焼炉２においてＦは燃焼排ガスを示し、また、１０は流動材３から飛散するスプラッシュを示している。
【００２０】前記の様に構成された本実施の形態においては、燃料投入口４より廃棄物または石炭等の固体燃料Ａを乾留炉１へ投入し、炉床の散気板８から供給される高温の排ガスまたは乾留ガス自身によって流動化した流動材３との接触、混合により固体燃料Ａをガス化させる。
【００２１】乾留残渣として重たい不燃分Ｄは不燃残渣排出口５から排出され、軽いチャー分は流動材３と共にチャー燃焼炉２へと移動し、流動化ガスとしても使用される空気Ｅにより燃焼する。
【００２２】この燃焼により発生した熱量の多くは燃焼排ガスＦとして持ち出されるが、一部は後述する流動材循環流１１（図中白抜き矢印で示す）に乗って乾留炉１内に持ち込まれ、乾留に必要な熱源として使用される。
【００２３】なお、乾留に必要な熱源としては、この熱量以外に高温の排ガスまたは乾留ガス自身によって持ち込まれる熱量もあるが、ここでは前者による供給形態を主要としている。
【００２４】乾留炉１とチャー燃焼炉２との間の流動材３の移行態様は、次の様におこなわれる。前記した様に乾留炉１とチャー燃焼炉２は並行隣接して配列されており、両者を区画する仕切板１２の両端にはそれぞれ相対する面にシールポット６、６’が設けられている。
【００２５】シールポット６、６’の底部に当たる位置には、流動材３が通過する流動材循環口７’、７が設けられている。
【００２６】そしてバブリング流動によって拡散した流動材３およびチャー粒子がシールポット６、６’に堆積し、その粉体圧によって前記堆積した流動材３が流動材循環口７’、７を経て隣接した他方の炉内へ押し出される。
【００２７】この時シールポット６、６’の内部の流動材３は流動化しておらず、流動材３の流れは常に下向きとなる。この作用が各シールポット６、６’で行われ、乾留炉１とチャー燃焼炉２との間で自発的な流動材循環流１１が生じる。
【００２８】この流動材循環流１１は各シールポット６、６’の開口面積や、各流動材循環口７’、７の面積を調整することでコントロールできる。また、シールポット６、６’内にある移動流動層の存在により乾留炉１とチャー燃焼炉２との間でガスのシール性が保たれ、乾留ガスと空気の接触が避けられる。
【００２９】この様に本実施の形態によれば、乾留炉１とチャー燃焼炉２との間の流動材３の循環、搬送は、特別に搬送用の装置、機構を設けずに、直接的に行うものであるため、ヒートロスを大幅に低減でき、チャー燃焼炉２で発生する大量の熱量を有効に利用できる。
【００３０】なお、、乾留炉１の流動化用高温ガスの温度を低減することができるので、このガスの高温化のために要した外部熱源、または乾留ガスの一部からの熱供与が不要となり、システム全体の熱効率を向上することができる。
【００３１】以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、廃棄物、石炭等の固体燃料を高温バブリング流動層で乾留する乾留炉と、乾留残渣のチャー分を燃焼させるチャー燃焼炉を並行に配列し、各炉の一端および他端位置において、上流側の炉に設けた流動材バブリングのスプラッシュ粒子が堆積するシールポットと下流側の炉に設けた流動材循環口を連通し、この連通部を通して上流側の炉から下流側の炉へ流動材の循環流を形成して燃焼装置を構成しているので、乾留炉の下流端の流動材は、並行配列されたチャー燃焼炉の上流端より上流に相当し、乾留炉側のシールポットからチャー燃焼炉の流動材循環口へ通じ、乾留炉側のシールポットに堆積した流動材バブリングのスプラッシュ粒子は、この連通部を通して乾留炉からチャー燃焼炉へ移行することになる。
【００３３】そしてまた、チャー燃焼炉の下流端では、流動材は並行配列された乾留炉の上流端より上流に当たるので、チャー燃焼炉側のシールポットから乾留炉の流動材循環口へ通じ、チャー燃焼炉側のシールポットに堆積した流動材バブリングのスプラッシュ粒子は、この連通部を通してチャー燃焼炉から乾留炉へ移行することになる。
【００３４】かくして乾留炉とチャー燃焼炉を通して流動材の閉ループが形成され、流動材が外に散逸されないので流動材に蓄積された熱も外に放散されることはなく、ヒートロスをなくして大幅な熱効率の向上を図ることができたものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 新 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２０１４２３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３２３９ |
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