JP6689523B2 - 固体粒子回収装置及び流動層ボイラ設備 - Google Patents
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Description
請求項1記載の発明は、木質バイオマスを燃料とする燃焼装置から排出される排ガスと水との熱交換を行う節炭器(15)と、排ガスと空気との熱交換を行う空気予熱器(17)と、排ガス中の煤塵を捕集するバグフィルター(19)とを排ガス流れ方向上流側から下流側に順次備えた排ガスダクト(40)を流れる排ガス中の固体粒子を回収する固体粒子回収装置(100)であって、前記固体粒子回収装置(100)は、節炭器下方の排ガスダクトに設けられ、排ガス中の固体粒子を回収可能な節炭器側ホッパ(35)と、空気予熱器下方の排ガスダクトに設けられ、排ガス中の固体粒子を回収可能な空気予熱器側ホッパ(37)とを備え、排ガス流れ方向に対向する平面部を有し、排ガス中の固体粒子を節炭器側ホッパ(35)と空気予熱器側ホッパ(37)に案内するバッフル板(41)を、該バッフル板(41)の上端がホッパ縁よりも上方にあり、且つ下端がホッパ縁よりも下方にあるように配置し、前記バッフル板(41)は、排ガス流れ方向において前記空気予熱器側ホッパ(37)の入口側に設置され、且つ、前記バッフル板(41)は、複数の細長い板材を有すると共に、前記空気予熱器側ホッパ(37)の入口側において排ガス流れ方向に交差する幅方向に間隔をあけて配置された複数の第1の板材と、排ガス流れ方向に対して前記第1の板材の下流側に前記幅方向に間隔をあけて配置され且つ前記幅方向において前記第1の板材どうしの間の位置に対応して配置された複数の第2の板材と、を有し、前記第1の板材および第2の板材とが前記空気予熱器側ホッパ(37)の入口側に設置された固体粒子回収装置である。
なお、本明細書における固体粒子とは、燃料の燃焼によって発生する灰やすす、未燃分などの煤塵のみならず、流動層ボイラの流動媒体(主に砂)も含む意である。
上述のように、燃料の燃焼によって発生する未燃分を含む灰や流動砂などの固体粒子は高温の排ガス流に同伴することで、排ガス流路下流側のバグフィルターなどに飛散し、バグフィルターの損傷などの要因となる。また、木質バイオマスを燃料とした場合は、高水分燃料を燃焼時に、排ガス量が増加して未燃分が増えることで、粗粒の燃焼灰が燃え切らずにバグフィルターのろ布に付着することで、バグフィルターの逆洗時の空気で再燃焼することによるろ布の損傷、あるいは、再燃焼灰のバグフィルター下部のホッパへの落下により、塊状に成長したクリンカが発生すると、ホッパからサイロへのダクトが閉塞して排出障害を引き起こしてしまう。なお、微粒の燃焼灰はボイラ内の滞留時間で燃焼を完結しているので再燃焼することは無く問題の対象とはならない。
請求項2記載の発明によれば、バッフル板が排ガス流れ方向の上流側に向けて延びる立壁状の形状を有することにより、固体粒子の捕集率の向上を図ることができる。
図2に示すように、節炭器15の下方とA/H17の下方には、それぞれ節炭器ホッパ35とA/Hホッパ37を備えており、更に、A/Hホッパ37の入り口(上流側)に、バッフル板41を、その上端がホッパ縁37aよりも上方にあり、且つその下端がホッパ縁37aよりも下方にあるように、起立姿勢で配置している。
排ガスと共に排ガスダクト40を流れる灰及び砂等の固体粒子は、バッフル板41の上端がホッパ縁よりも上方にあることで、バッフル板41に当たって、A/Hホッパ37に案内されると共に、その反動で上流側の節炭器ホッパ35にも落下する。また、バッフル板41の下端がホッパ縁37aよりも下方にあることで、粗粒の燃焼灰のバッフル板41の下方のすり抜けを防止できる。
ロ用バグフィルター49、フライアッシュサイロ51等から構成される。
図8には、バッフル板41の断面の例を示す。図8(A)には図2及び図5に示すバッフル板41の断面であって断面コの字型、図8(B)には断面L字型の例を示している。
表3には、燃焼灰の内、未燃分の多い粗粒灰として採取した黒色灰の組成分析結果を示す。木質系バイオマスとして適用した燃料は、杉の間伐材をチップ状にしたものであるが、一般的な木質バイオマスと比較すると、杉特有の灰性状として、Ca分及びK分が多いという特徴がある。これらの成分は灰融点を低くする性質があるため、灰の炉内及び伝熱管への灰付着には注意を要する。
5 バーナ 7 火炉
9 出口部 11 過熱器
13 蒸発水管部 15 節炭器
17 A/H 19 バグフィルター
21 煙突 23 排出機
25 分離機 27 ファン
29 砂供給サイロ 31 砂サイロ
35 節炭器ホッパ 37 A/Hホッパ
39 砂用バグフィルター 40 排ガスダクト
41 バッフル板 43 再飛散防止板
45 ロータリーバルブ 47 真空ポンプ
49 フライアッシュサイロ用バグフィルター
51 フライアッシュサイロ 53 弁
55 均圧配管 56 循環配管
57 支持板 59 支持部材
61 流動層 63 ダンパ
65 一次空気配管 67 二次空気配管
69 アフターエアポート
100 灰回収装置
Claims (7)
- 木質バイオマスを燃料とする燃焼装置から排出される排ガスと水との熱交換を行う節炭器と、排ガスと空気との熱交換を行う空気予熱器と、排ガス中の煤塵を捕集するバグフィルターとを排ガス流れ方向上流側から下流側に順次備えた排ガスダクトを流れる排ガス中の固体粒子を回収する固体粒子回収装置であって、
前記固体粒子回収装置は、節炭器下方の排ガスダクトに設けられ、排ガス中の固体粒子を回収可能な節炭器側ホッパと、空気予熱器下方の排ガスダクトに設けられ、排ガス中の固体粒子を回収可能な空気予熱器側ホッパとを備え、
排ガス流れ方向に対向する平面部を有し、排ガス中の固体粒子を節炭器側ホッパと空気予熱器側ホッパに案内するバッフル板を、該バッフル板の上端がホッパ縁よりも上方にあり、且つ下端がホッパ縁よりも下方にあるように配置し、
前記バッフル板は、排ガス流れ方向において前記空気予熱器側ホッパの入口側に設置され、且つ、
前記バッフル板は、複数の細長い板材を有すると共に、前記空気予熱器側ホッパの入口側において排ガス流れ方向に交差する幅方向に間隔をあけて配置された複数の第1の板材と、排ガス流れ方向に対して前記第1の板材の下流側に前記幅方向に間隔をあけて配置され且つ前記幅方向において前記第1の板材どうしの間の位置に対応して配置された複数の第2の板材と、を有し、前記第1の板材および第2の板材とが前記空気予熱器側ホッパの入口側に設置される、
ことを特徴とする固体粒子回収装置。 - 木質バイオマスを燃料とする燃焼装置から排出される排ガスと水との熱交換を行う節炭器と、排ガスと空気との熱交換を行う空気予熱器と、排ガス中の煤塵を捕集するバグフィルターとを排ガス流れ方向上流側から下流側に順次備えた排ガスダクトを流れる排ガス中の固体粒子を回収する固体粒子回収装置であって、
前記固体粒子回収装置は、節炭器下方の排ガスダクトに設けられ、排ガス中の固体粒子を回収可能な節炭器側ホッパと、空気予熱器下方の排ガスダクトに設けられ、排ガス中の固体粒子を回収可能な空気予熱器側ホッパとを備え、
排ガス流れ方向に対向する平面部を有し、排ガス中の固体粒子を節炭器側ホッパと空気予熱器側ホッパに案内するバッフル板を、該バッフル板の上端がホッパ縁よりも上方にあり、且つ下端がホッパ縁よりも下方にあるように配置し、
前記バッフル板は、排ガス流れ方向において前記空気予熱器側ホッパの入口側に設置され、且つ、
前記バッフル板の各板材は、幅方向の両端部から排ガス流れ方向の上流側に向けて延びる立壁状の形状を有する、
ことを特徴とする固体粒子回収装置。 - 前記バッフル板は、前記各板材の下端部が、前記幅方向に延びる板状の支持板により支持された、
ことを特徴とする請求項2に記載の固体粒子回収装置。 - バッフル板よりも排ガス流れ方向下流側の空気予熱器側ホッパ内に、ホッパ底部に対向する平面部を有し、ホッパ内の固体粒子のホッパ外への飛散を防止する再飛散防止板を、該再飛散防止板の上端がホッパ縁より下方にあるように配置したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の固体粒子回収装置。
- 前記バッフル板は、その上端が空気予熱器側ホッパ上方の排ガスダクトの上部にあるように配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の固体粒子回収装置。
- 前記節炭器側ホッパと空気予熱器側ホッパは隣接配置されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の固体粒子回収装置。
- 木質バイオマスを燃料とする流動層ボイラと、
該流動層ボイラから排出される排ガスと水との熱交換を行う節炭器と、排ガスと空気との熱交換を行う空気予熱器と、排ガス中の煤塵を捕集するバグフィルターとを排ガス流れ方向上流側から下流側に順次備えた排ガスダクトと、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の固体粒子回収装置と、
節炭器側ホッパ及び空気予熱器側ホッパ内の固体粒子を流動層ボイラに送る循環部と
を設けたことを特徴とする流動層ボイラ設備。
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