JPH10249242A - Cyclone system for separating solid component in gas - Google Patents
Cyclone system for separating solid component in gasInfo
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- JPH10249242A JPH10249242A JP9057547A JP5754797A JPH10249242A JP H10249242 A JPH10249242 A JP H10249242A JP 9057547 A JP9057547 A JP 9057547A JP 5754797 A JP5754797 A JP 5754797A JP H10249242 A JPH10249242 A JP H10249242A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、気体中のダスト等
の固体成分を遠心力で分離除去するサイクロンシステム
に係り、特に、ホッパから抽気したガスのリサイクルを
図るに好適なガス中の固体成分を分離するサイクロンシ
ステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cyclone system for separating and removing solid components such as dust in a gas by centrifugal force, and more particularly to a solid component in a gas suitable for recycling gas extracted from a hopper. To a cyclone system for separating water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】サイクロンのホッパから抽気したガスの
リサイクルを図る方法としては、例えば、特開昭５５−
４４３６８号公報や特公平６−９８２５５号公報に記載
された方法が知られている。2. Description of the Related Art A method of recycling gas extracted from a cyclone hopper is disclosed in, for example,
The methods described in JP-B-44368 and JP-B-6-98255 are known.
【０００３】特開昭５５−４４３６８号公報に記載され
た方法は、メインの集塵器でダストを分離し、分離した
ダストを高濃度に含むガスを系外のサイクロンで再度分
離すると共に、ガスは排風機でメインの集塵器の上流に
戻すシステムである。The method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-44368 discloses a method in which dust is separated by a main dust collector, a gas containing a high concentration of the separated dust is separated again by a cyclone outside the system, and the gas is separated. Is a system that returns the exhaust gas upstream of the main dust collector.
【０００４】かかる方法は、集塵効率を向上するに最適
な技術であるが、高温ガスの脱塵においては、排風機が
高温にさらされ、強度上に問題がある。[0004] Such a method is the most suitable technique for improving the dust collection efficiency. However, in dust removal of a high-temperature gas, the exhaust fan is exposed to a high temperature and there is a problem in strength.
【０００５】また、特公平６−９８２５５号公報に記載
された方法は、転炉から出た排ガスを冷却器で冷却した
後、排ガスダクトにルーバ型集塵器を設け、その下流に
二次集塵器を設け、さらにその下流に主排風機を設けた
排ガス処理装置において、ルーバ型集塵器のダストぬき
管の下流にダストホッパを設け、途中にブローダウン管
を接続して、ブローダウン管の途中にはブローダウン系
集塵器を設けて、その出口は主排風機の手前に接続した
ものである。これは、冷却後の脱塵であり、排風機の使
用が可能なるため、ブローダウンするに十分な圧力差、
すなわち、二次集塵器での圧損をブローダウン系の圧損
より大きくすることにより、ブローダウンを可能にして
いる。したがって、ブローダウンのガスはルーバ集塵器
の後ではなく、二次集塵器の後流（主排風機の入口）に
戻すものである。このシステムは転炉でのガス量変動に
対してルーバ集塵器の効率を高く保て高効率な集塵を可
能にするものである。In the method described in Japanese Patent Publication No. 6-98255, after exhaust gas discharged from a converter is cooled by a cooler, a louver type dust collector is provided in an exhaust gas duct, and a secondary collector is provided downstream of the dust collector. In the exhaust gas treatment device provided with a dust collector and further provided with a main exhaust fan downstream thereof, a dust hopper is provided downstream of the dust removing pipe of the louver type dust collector, and a blowdown pipe is connected in the middle, and a blowdown pipe is connected. A blow-down type dust collector is provided on the way, and its outlet is connected to the front of the main exhaust fan. This is dust removal after cooling, and since a blower can be used, a pressure difference sufficient to blow down,
That is, blowdown is enabled by making the pressure loss in the secondary dust collector larger than the pressure loss in the blowdown system. Therefore, the blowdown gas is returned not to the louver dust collector but to the downstream of the secondary dust collector (the inlet of the main exhaust fan). This system enables high efficiency dust collection by keeping the efficiency of the louver dust collector high with respect to the gas amount fluctuation in the converter.
【０００６】しかしながら、ガスタービンに送るガスか
ら除塵するために用いるサイクロンのように、高温，高
圧下での集塵においては、排風機は使用できず、自己の
脱塵システム内でブローダウンを達成することができな
いものである。However, in a high-temperature, high-pressure dust collection system such as a cyclone used to remove dust from gas sent to a gas turbine, a blower cannot be used, and blowdown is achieved in its own dust removal system. It is something that cannot be done.
【０００７】そこで、例えば、特開平４−１９３３６４
号公報に記載されているように、排風機を使用しない方
法を用いれば、高温，高圧下での除塵を行い、ガスを回
収することも可能である。かかる方法では、サイクロン
のダストホッパ側のブローダウン管に別のサイクロンを
接続して、後段のサイクロンで分離したガスをガスター
ビンによって回収可能としている。Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-193364 discloses
As described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-157, if a method that does not use an exhaust fan is used, dust can be removed at high temperature and high pressure to recover gas. In this method, another cyclone is connected to the blowdown pipe on the dust hopper side of the cyclone, and the gas separated by the subsequent cyclone can be collected by the gas turbine.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−１９３３６４号公報に記載されている方法では、そ
の第３頁右上欄第６−１３行に記載されているように、
回収したガスは、ガスタービンの初段に供給することは
できず、初段よりも低い段落にしか供給できないという
問題がある。これは、後段側のサイクロンで回収したガ
スの圧力が低いため、ガスタービンの初段に供給するこ
とができないためである。ガスの回収に当たっては、ガ
スタービンのできるだけ初段側で回収するようにした方
が、ガスの回収効率が高いため、かかる方法では、ガス
の回収効率が低いという問題があった。However, in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-193364, as described in page 3, upper right column, line 6-13,
There is a problem that the recovered gas cannot be supplied to the first stage of the gas turbine, but can be supplied only to paragraphs lower than the first stage. This is because the pressure of the gas recovered in the subsequent cyclone is low and cannot be supplied to the first stage of the gas turbine. When recovering the gas, it is more efficient to recover the gas at the first stage of the gas turbine as much as possible. Therefore, such a method has a problem that the gas recovery efficiency is low.
【０００９】本発明の目的は、ガスの回収効率の高いガ
ス中の固体成分を分離するサイクロンシステムを提供す
るにある。An object of the present invention is to provide a cyclone system for separating a solid component in a gas having a high gas recovery efficiency.
【００１０】[0010]
【解決するための手段】上記目的を達成するため、本発
明は、ガス搬送経路の途中に設けられ、該ガスを一つ或
いは複数個のサイクロンに導入して該ガスに含まれる固
体成分を遠心力によって分離するようにしたサイクロン
システムにおいて、前記固体成分が分離排出されるサイ
クロン脚部の出口圧を固体成分が除去されたガスが排出
されるサイクロン内筒の出口圧よりも高くする手段を設
け、これにより前記サイクロン脚部から固体成分ととも
に流出したガスを前記サイクロン内筒からでたガスの流
れに合流させることができるようにしたものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is provided in the middle of a gas conveying path, and introduces the gas into one or a plurality of cyclones to centrifuge a solid component contained in the gas. In a cyclone system configured to separate by a force, a means is provided for setting an outlet pressure of a cyclone leg from which the solid component is separated and discharged to be higher than an outlet pressure of a cyclone inner cylinder from which a gas from which the solid component is removed is discharged. Thus, the gas flowing out together with the solid component from the cyclone leg can be combined with the gas flow from the cyclone inner cylinder.
【００１１】かかる構成とすることにより、ガス中の固
体成分を分離するサイクロンシステムにおけるガスの回
収効率を向上し得るものとなる。With this configuration, the efficiency of gas recovery in the cyclone system for separating solid components in the gas can be improved.
【００１２】サイクロン脚部から流出したガスを、該サ
イクロン内筒から出てガス搬送経路を流れるガスに合流
させるために、サイクロン脚部の出口とガス搬送経路と
の間を結ぶガス戻り管を設けることが望ましい。このガ
ス戻り管の途中には、フィルターや小サイクロンを設け
てガスに含まれる固体成分を除去することが望ましい。
後述する実施形態に示すように、加圧流動層燃焼装置で
石炭を燃焼して生成した高温ガスによりガスタービンを
駆動するものでは、ガス戻り管の途中に小サイクロンを
設けることが特に望ましい。A gas return pipe is provided between the outlet of the cyclone leg and the gas transfer path to join the gas flowing out of the cyclone leg with the gas flowing out of the inner cylinder of the cyclone and flowing through the gas transfer path. It is desirable. It is desirable to provide a filter or a small cyclone in the middle of the gas return pipe to remove solid components contained in the gas.
As will be described in an embodiment described below, it is particularly desirable to provide a small cyclone in the middle of a gas return pipe for driving a gas turbine with high-temperature gas generated by burning coal in a pressurized fluidized bed combustion device.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態によ
るガス中の固体成分を分離するサイクロンシステムにつ
いて、図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本発明
の一実施の形態によるガス中の固体成分を分離するサイ
クロンシステムの全体構成図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cyclone system for separating a solid component in a gas according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a cyclone system for separating a solid component in a gas according to an embodiment of the present invention.
【００１４】本実施の形態では、加圧流動層燃焼装置に
よって発生した高温，高圧ガスからサイクロンシステム
によってダストを除去し、ダストの除去されたガスをガ
スタービンに供給して、動力を回収するようにしてい
る。In this embodiment, dust is removed from a high-temperature, high-pressure gas generated by a pressurized fluidized-bed combustion device by a cyclone system, and the gas from which the dust has been removed is supplied to a gas turbine to recover power. I have to.
【００１５】加圧流動層燃焼装置１０によって発生した
燃焼排ガスは、ダクト１２を通過して、第１段目の圧力
容器２０に供給される。加圧流動層燃焼装置１０は、内
部に数ｍｍの石灰石からなる流動層を形成し、外部から
石炭、空気及び少量の石灰石を供給して石炭を流動燃焼
すると共に、層内に設置の伝熱管で燃焼熱を回収し、層
温度を８６０℃、圧力１０気圧程度で運転する。The combustion exhaust gas generated by the pressurized fluidized bed combustion apparatus 10 is supplied to a first-stage pressure vessel 20 through a duct 12. The pressurized fluidized bed combustion device 10 forms a fluidized bed made of limestone of several mm inside, supplies coal, air and a small amount of limestone from the outside to fluidly burn the coal, and heat transfer tubes installed in the bed. To recover the combustion heat and operate at a bed temperature of 860 ° C. and a pressure of about 10 atm.
【００１６】第１段目の圧力容器２０の内部には、ｎ本
のサイクロン３０−１，…，３０−ｎが収納されてい
る。サイクロン３０−１は、ダストの含まれたガスが流
入する入口３２−１と、ダストの分離されたガスが流出
する出口を構成する内筒３４−１と、分離されたダスト
を回収する脚３６−１から構成されている。他のサイク
ロン３０−２，…，３０−ｎも、サイクロン３０ー１と
同一サイズの同一の構成となっている。なお、サイクロ
ンの詳細構造については、図２及び図３を用いて後述す
る。The first pressure vessel 20 contains n cyclones 30-1,..., 30-n. The cyclone 30-1 has an inlet 32-1 into which gas containing dust flows, an inner cylinder 34-1 constituting an outlet from which gas from which dust is separated flows, and a leg 36 for collecting the separated dust. -1. The other cyclones 30-2,..., 30-n have the same configuration and the same size as the cyclone 30-1. The detailed structure of the cyclone will be described later with reference to FIGS.
【００１７】各サイクロン３０−１，…，３０−ｎの入
口３２−１，…，３２−ｎは、入口分配管２２に共通接
続されている。第１段目の圧力容器２０の内部には、プ
レナム２４によって、上下２室に仕切られている。上室
２６には、各サイクロン３０−１，…，３０−ｎの内筒
３４−１，…３４−ｎが開口している。また、下室側の
ホッパ部２７には、各サイクロン３０−１，…，３０−
ｎの脚３６−１，…３６−ｎが開口している。The inlets 32-1,..., 32-n of the cyclones 30-1,..., 30-n are commonly connected to the inlet distribution pipe 22. The inside of the first-stage pressure vessel 20 is partitioned into two upper and lower chambers by a plenum 24. , 34-n of the cyclones 30-1,..., 30-n are opened in the upper chamber 26. The cyclones 30-1,..., 30-
36-n of n are open.
【００１８】入口分配管２２は、ダクト１２に接続され
ており、加圧流動層燃焼装置１０によって発生した燃焼
排ガスは、ダクト１２を通過して、入口分配管２２によ
り分配され、入口３２−１，…，３２−ｎを通って、各
サイクロン３０−１，…，３０−ｎに供給される。供給
された燃焼排ガスは、サイクロン３０−１，…，３０−
ｎによって、ガスとダストに分離される。分離されたガ
スは、内筒３４−１，…３４−ｎから上室２６に流出
し、連絡管２８から第２段目の圧力容器５０に供給され
る。The inlet distribution pipe 22 is connected to the duct 12, and the combustion exhaust gas generated by the pressurized fluidized bed combustion device 10 passes through the duct 12 and is distributed by the inlet distribution pipe 22. ,..., 32-n are supplied to the cyclones 30-1,. The supplied combustion exhaust gas is cyclone 30-1, ..., 30-
By n, gas and dust are separated. The separated gas flows out from the inner cylinders 34-1 to 34-n into the upper chamber 26, and is supplied from the communication pipe 28 to the second-stage pressure vessel 50.
【００１９】分離されたダストは、脚３６−１，…３６
−ｎからホッパ部２７に噴出する。ホッパ部２７内のダ
ストは、ダスト排出管２９から定量排出型の冷却器４
０，仕切りバルブ４２，ダスト貯蔵タンク４４，弁４
６，灰輸送ライン４８を介して系外に取り出される。The separated dust is transferred to the legs 36-1,.
-N blows out to the hopper 27. The dust in the hopper 27 is discharged from the dust discharge pipe 29 to a fixed-discharge type cooler 4.
0, partition valve 42, dust storage tank 44, valve 4
6, taken out of the system via the ash transport line 48.
【００２０】圧力容器２０に流入したダスト含有ガス
は、複数の第１段目サイクロン３０−１，…，３０−ｎ
に分配供給され、各サイクロン内でダストの約９０％が
分離される。The dust-containing gas flowing into the pressure vessel 20 includes a plurality of first-stage cyclones 30-1,..., 30-n.
And about 90% of the dust is separated in each cyclone.
【００２１】ここで、ガスタービンの出力を、例えば、
８００００ｋＷとすると、加圧流動層燃焼装置１０によ
って発生する燃焼排ガスの流量は、例えば、１．２５×
１０6Ｎｍ3／ｈｒである。一方、サイクロンで捕集する
ダストの粒径を１０μｍ以上とするとサイクロン３０−
１，…，３０−ｎの外径は、１ｍφである。１．２５×
１０6Ｎｍ3／ｈｒの燃焼排ガスのダスト分離を、１ｍφ
のサイクロンで行う場合、必要とされるサイクロンの本
数ｎは、２４本である。従って、圧力容器２０の中に
は、２４本のサイクロン３０−１，…，３０−２４が収
納されているが、この本数は、処理するガスの流量や捕
集ダストの粒径によって異なるものであり、小型の動力
回収の場合には、１本のサイクロンでよい場合もある。Here, the output of the gas turbine is, for example,
Assuming that it is 80000 kW, the flow rate of the combustion exhaust gas generated by the pressurized fluidized bed combustion device 10 is, for example, 1.25 ×
10 6 Nm 3 / hr. On the other hand, if the particle size of the dust collected by the cyclone is 10 μm or more, the cyclone 30−
The outside diameter of 1,..., 30-n is 1 mφ. 1.25x
The dust separation of the combustion exhaust gas of 10 6 Nm 3 / hr is performed by 1 mφ.
, The required number n of cyclones is 24. Therefore, 24 cyclones 30-1,..., 30-24 are stored in the pressure vessel 20, but the number of the cyclones depends on the flow rate of the gas to be processed and the particle size of the collected dust. In the case of small power recovery, one cyclone may be sufficient.
【００２２】サイクロン３０−１，…，３０−ｎによっ
て、分離されたガスは、連絡管２８から第２段目の圧力
容器５０に供給される。第２段目の圧力容器５０の内部
には、ｎ本のサイクロン６０−１，…，６０−ｎが収納
されている。サイクロン６０−１は、ダストの含まれた
ガスが流入する入口６２−１と、ダストの分離されたガ
スが流出する出口を構成する内筒６４−１と、分離され
たダストを回収する脚６６−１から構成されている。The gas separated by the cyclones 30-1,..., 30-n is supplied from the communication pipe 28 to the second-stage pressure vessel 50. Inside the pressure vessel 50 of the second stage, n cyclones 60-1,..., 60-n are housed. The cyclone 60-1 has an inlet 62-1 through which gas containing dust flows, an inner cylinder 64-1 forming an outlet through which gas from which dust is separated flows out, and a leg 66 for collecting the separated dust. -1.
【００２３】各サイクロン６０−１，…，６０−ｎの入
口６２−１，…，６２−ｎは、入口分配管５２に共通接
続されている。第２段目の圧力容器５０の内部は、プレ
ナム５４によって、上下２室に仕切られている。上室５
６には、各サイクロン６０−１，…，６０−ｎの内筒６
４−１，…６４−ｎが開口している。また、下室側のホ
ッパ部５７には、各サイクロン６０−１，…，６０−ｎ
の脚６６−１，…６６−ｎが開口している。The inlets 62-1,..., 62-n of the cyclones 60-1,..., 60-n are commonly connected to an inlet distribution pipe 52. The interior of the second-stage pressure vessel 50 is partitioned into upper and lower two chambers by a plenum 54. Upper room 5
6, the inner cylinder 6 of each cyclone 60-1,.
4-1... 64-n are open. The cyclones 60-1,..., 60-n are provided in the hopper 57 on the lower chamber side.
... 66-n are open.
【００２４】入口分配管５２は、連絡管２８に接続され
ており、第１段目のサイクロン３０−１，…，３０−ｎ
によって分離されたガスは、入口分配管５２により分配
され、各サイクロン６０−１，…，６０−ｎに供給され
る。供給されたガスは、まだ、ダストを含んでおり、サ
イクロン６０−１，…，６０−ｎによって、さらに、ガ
スとダストに分離される。分離されたガスは、内筒６４
−１，…６４−ｎから上室５６に流出し、連絡管５８か
らガスタービン８０に供給される。The inlet distribution pipe 52 is connected to the communication pipe 28, and the first-stage cyclones 30-1,.
, 60-n are supplied to the respective cyclones 60-1,..., 60-n. The supplied gas still contains dust, and is further separated into gas and dust by the cyclones 60-1,..., 60-n. The separated gas is supplied to the inner cylinder 64
-1,..., 64-n flow out into the upper chamber 56 and are supplied to the gas turbine 80 from the connecting pipe 58.
【００２５】分離されたダストは、脚６６−１，…６６
−ｎからホッパ部５７に噴出する。ホッパ部５７内のダ
ストは、ダスト排出管５９から定量排出型の冷却器７
０，仕切りバルブ７２，ダスト貯蔵タンク７４，弁７
６，灰輸送ライン７８を介して系外に取り出される。The separated dust is transferred to the legs 66-1,.
-N blows out to the hopper 57. The dust in the hopper portion 57 is discharged from the dust discharge pipe 59 through a constant-discharge type cooler 7.
0, partition valve 72, dust storage tank 74, valve 7
6, taken out of the system via the ash transport line 78.
【００２６】さらに、第１段目のサイクロン３０の脚部
側である第１段目の圧力容器２０のホッパ部２７は、ブ
ローダウン管２５を経由して、第１段目の小サイクロン
１００の入口１０２に接続されている。ホッパ部２７か
らは、サイクロン３０−１，…，３０−ｎによって分離
されたダストが噴出するが、このダストの噴出ととも
に、ガスも流出してくる。このホッパ部２７に流出した
ガスからダストを分離するために、小サイクロン１００
が使用される。Further, the hopper section 27 of the first-stage pressure vessel 20 on the leg side of the first-stage cyclone 30 is connected to the first-stage small cyclone 100 via the blowdown pipe 25. It is connected to the inlet 102. Dust separated by the cyclones 30-1,..., 30-n is ejected from the hopper section 27, and gas also flows out along with the dust ejection. In order to separate dust from the gas flowing out to the hopper 27, a small cyclone 100
Is used.
【００２７】小サイクロン１００によって分離された浄
化ガスは、小サイクロン１００の内筒１０４から流出
し、戻り管１０６を経由して第１段目のサイクロン３０
−１，…，３０−ｎの出口側である内筒３４−１，…，
３４−ｎに接続された連絡管２８に流され、第２段目の
圧力容器５０に流入する。また、小サイクロン１００に
よって分離されたダストは、小サイクロン１００の脚１
０８から噴出する。ダストは、図示しない冷却器によっ
て冷却された後、弁１１０，放出管１１２を経由して、
ガスタービン８０の後流管８２に戻される。なお、後流
管８２の後流には、脱硝装置，排熱回収器，集塵器等が
接続される。The purified gas separated by the small cyclone 100 flows out of the inner cylinder 104 of the small cyclone 100 and returns to the first cyclone 30 via the return pipe 106.
-1,..., 30-n are the inner cylinders 34-1,.
The liquid flows through the communication pipe 28 connected to the pressure vessel 34-n, and flows into the second-stage pressure vessel 50. In addition, the dust separated by the small cyclone 100 is attached to the leg 1 of the small cyclone 100.
Eject from 08. After the dust is cooled by a cooler (not shown), the dust passes through a valve 110 and a discharge pipe 112,
The gas is returned to the downstream pipe 82 of the gas turbine 80. A denitration device, an exhaust heat recovery device, a dust collector, and the like are connected to the downstream of the downstream pipe 82.
【００２８】また、第２段目のサイクロン６０の脚部側
である第２段目の圧力容器５０のホッパ部５７は、ブロ
ーダウン管５５を経由して、小サイクロン１２０に接続
されている。ホッパ部５７からは、サイクロン６０−
１，…，６０−ｎによって分離されたダストが噴出する
が、このダストの噴出とともに、ガスも流出してくる。
このホッパ部５７に流出したガスからダストを分離する
ために、小サイクロン１２０が使用される。The hopper section 57 of the second-stage pressure vessel 50 on the leg side of the second-stage cyclone 60 is connected to the small cyclone 120 via the blowdown pipe 55. From the hopper 57, the cyclone 60-
Dust separated by 1,..., 60-n is ejected, and gas also flows out along with the ejection of the dust.
A small cyclone 120 is used to separate dust from the gas flowing out to the hopper section 57.
【００２９】小サイクロン１２０によって分離された浄
化ガスは、小サイクロン１２０の内筒１２４から流出
し、戻り管１２６を経由して第２段目のサイクロン６０
−１，…，６０−ｎの出口側である内筒６４−１，…，
６４−ｎに接続された連絡管５８に流され、ガスタービ
ン８０の初段に流入する。また、小サイクロン１２０に
よって分離されたダストは、小サイクロン１２０の脚１
２８から噴出し、ダストは、図示しない冷却器によって
冷却された後、弁１３０，放出管１３２を経由して、ガ
スタービン８０の後流管８２に戻される。The purified gas separated by the small cyclone 120 flows out of the inner cylinder 124 of the small cyclone 120 and passes through the return pipe 126 to the second stage cyclone 60.
-1,..., 60-n are inner cylinders 64-1,.
The gas flows through the communication pipe 58 connected to the 64-n and flows into the first stage of the gas turbine 80. Further, dust separated by the small cyclone 120 is attached to the leg 1 of the small cyclone 120.
After being blown out from 28 and cooled by a cooler (not shown), the dust is returned to the wake pipe 82 of the gas turbine 80 via the valve 130 and the discharge pipe 132.
【００３０】ここで、第１段目の小サイクロン１００に
よって分離した浄化ガスが流入すべき連絡管２８を流れ
るガスの圧力について検討してみる。Here, the pressure of the gas flowing through the connecting pipe 28 into which the purified gas separated by the first-stage small cyclone 100 should flow will be examined.
【００３１】加圧流動層燃焼装置１０によって発生した
燃焼排ガスが流れるダクト１２内の圧力を、例えば、１
０気圧（ａｔｍ）とし、第１段目の圧力容器２０内に収
納されたサイクロン３０−１，…，３０−ｎの全圧損
を、例えば、約２０００ｍｍＡｑとすると、連絡管２８
内の圧力は、（１０ａｔｍ−２０００ｍｍＡｑ）であ
る。小サイクロン１００は、その外径を２０ｃｍφとす
ると、その圧損は、４００〜５００ｍｍＡｑである。ブ
ローダウン管２５及び戻り管１０６の圧損は、約１００
ｍｍＡｑ程度であるので、圧力容器２０のホッパ部２７
の圧力は、連絡管２８内の圧力に比べて、５００〜６０
０ｍｍＡｑ程度高くないと、ホッパ部２７内のガスが、
小サイクロン１００を経て、連絡管２８に流れないこと
になる。従来の特開平４−１９３３６４号公報に記載さ
れた方式では、ホッパ部２７側の圧力をそれほど高くで
きないため、ガスタービンの初段側にガスを戻すことが
できないものであったが、本実施の形態では、サイクロ
ン３０の内筒３４の内径と脚３６の内径との関係に着目
して、ホッパ部２７側の圧力を連絡管２８側の圧力に対
し正圧となるように改善している。本実施の形態の原理
について、図２乃至図４を用いて説明する。The pressure in the duct 12 through which the combustion exhaust gas generated by the pressurized fluidized bed combustion device 10 flows is, for example, 1
If the total pressure loss of the cyclones 30-1,..., 30-n stored in the first-stage pressure vessel 20 is, for example, about 2000 mmAq, the connecting pipe 28
The pressure inside is (10 atm-2000 mmAq). If the outside diameter of the small cyclone 100 is 20 cmφ, the pressure loss is 400 to 500 mmAq. The pressure loss of the blowdown tube 25 and the return tube 106 is about 100
mmAq, the hopper 27 of the pressure vessel 20
Is 500 to 60 times higher than the pressure in the connecting pipe 28.
If it is not high about 0 mmAq, the gas in the hopper 27
After passing through the small cyclone 100, it does not flow to the connecting pipe 28. In the conventional method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-193364, the gas cannot be returned to the first stage of the gas turbine because the pressure on the hopper 27 side cannot be increased so much. The pressure on the hopper 27 side is improved to be a positive pressure with respect to the pressure on the communication pipe 28 side, focusing on the relationship between the inner diameter of the inner cylinder 34 of the cyclone 30 and the inner diameter of the legs 36. The principle of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
【００３２】図２は、本発明の一実施の形態によるガス
中の固体成分を分離するサイクロンシステムに用いるサ
イクロンの断面図であり、図３は、図２の平面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view of a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of FIG.
【００３３】サイクロン３０は、その上部は２重の円筒
形であり、外筒３３の内側に同心的に、内筒３４が固定
されている。サイクロン３０の入口３２は、図３に示す
ように、サイクロン３０の上部の接線方向に接続されて
いる。従って、入口３２より流入したガスとダストの混
合物である燃焼排ガスは、旋回流となって、サイクロン
３０の下部の脚３６方向に導かれる。サイクロン３０の
上部と下部の間は、テーパ管状のコーン部３５によって
接続されているため、旋回流の中のダストは、サイクロ
ンのコーン部壁に付着し、ガスと分離される。一方、こ
の旋回流の影響によって、内筒３４の内部の圧力は、図
中に１点鎖線Ａで示すような圧力分布を生じることにな
る。即ち、内筒３４の中央部は、圧力が低く、強い負圧
を発生し、内筒３４の管壁部で圧力が高くなる。この内
筒３４の中心部の圧力の低下により、旋回流の中のガス
は、内筒３４内に吸い上げられ、内筒３４の上端からガ
スが分離取り出されることになる。The upper part of the cyclone 30 has a double cylindrical shape, and the inner cylinder 34 is fixed concentrically inside the outer cylinder 33. The inlet 32 of the cyclone 30 is connected to the upper part of the cyclone 30 in the tangential direction as shown in FIG. Therefore, the flue gas, which is a mixture of gas and dust, flowing from the inlet 32 is swirled and guided toward the lower leg 36 of the cyclone 30. Since the upper part and the lower part of the cyclone 30 are connected by the tapered tubular cone part 35, dust in the swirling flow adheres to the cone part wall of the cyclone and is separated from gas. On the other hand, due to the effect of the swirling flow, the pressure inside the inner cylinder 34 has a pressure distribution as shown by a one-dot chain line A in the figure. That is, the central portion of the inner cylinder 34 has a low pressure and generates a strong negative pressure, and the pressure increases at the tube wall of the inner cylinder 34. Due to the decrease in the pressure at the center of the inner cylinder 34, the gas in the swirling flow is sucked into the inner cylinder 34, and the gas is separated and taken out from the upper end of the inner cylinder 34.
【００３４】サイクロン３０の形状，寸法は、従来よ
り、ほぼ一義的に決まっており、図２中において、一部
破線で示す形状が従来の形状であり、実線で示す形状
が、本実施の形態による形状である。サイクロン３０の
上部の内径をＤ１、内筒３４の内径をＤ２、サイクロン
３０の上部の円筒形部の長さをＬ１、コーン部の長さを
Ｌ２、従来の脚の内径をＤ３、本実施の形態による脚の
内径をＤ４とする。従来は、それぞれ、内径Ｄ１を基準
として、次のような関係にあった。The shape and dimensions of the cyclone 30 have been almost uniquely determined from the prior art. In FIG. 2, the shape indicated by a broken line is the conventional shape, and the shape indicated by a solid line is the present embodiment. The shape is as follows. The inner diameter of the upper part of the cyclone 30 is D1, the inner diameter of the inner cylinder 34 is D2, the length of the cylindrical part at the upper part of the cyclone 30 is L1, the length of the cone part is L2, and the inner diameter of the conventional leg is D3. The inner diameter of the leg according to the form is D4. Conventionally, the following relationships were established with reference to the inner diameter D1.
【００３５】 内筒の内径Ｄ２ ＝（０．５）・Ｄ１ 円筒の長さＬ１ ＝ Ｄ１ コーン部の長さＬ２＝ ３ ・Ｄ１ 脚の内径Ｄ３ ＝（０．３）・Ｄ１＝（０．６）・
Ｄ２ 即ち、脚３６の内径Ｄ３は、内筒３４の内径Ｄ２より
も、小さくなっていた。サイクロン３０の大きさは、捕
集するダストの粒径に応じて決まるものであり、捕集す
るダストの粒径を１０μｍ以上とする場合には、円筒部
の内径Ｄ１を１ｍφとし、１μｍで切る場合には、円筒
部の内径Ｄ１を２０ｃｍφとし、それ以外の寸法は、上
述の比例関係に基づいて、定めるようにしていた。これ
らは、ガスとダストを効率良く分離し、内筒からガスを
流出させ、脚からダストを流出させるようにして定めら
れていた。Inner cylinder inner diameter D2 = (0.5) · D1 Cylinder length L1 = D1 Cone length L2 = 3 · D1 Leg inner diameter D3 = (0.3) · D1 = (0.6) ) ・
D2 That is, the inner diameter D3 of the leg 36 was smaller than the inner diameter D2 of the inner cylinder 34. The size of the cyclone 30 is determined according to the particle size of the dust to be collected. When the particle size of the dust to be collected is 10 μm or more, the inner diameter D1 of the cylindrical portion is set to 1 mφ, and cut at 1 μm. In this case, the inner diameter D1 of the cylindrical portion was set to 20 cmφ, and the other dimensions were determined based on the above proportional relationship. These were determined to efficiently separate gas and dust, allow gas to flow out of the inner cylinder, and allow dust to flow out of the legs.
【００３６】しかしながら、上述したような寸法関係に
おいては、内筒３４の出口側（図中の上部側）の圧力
は、脚３６の出口側（図中の下部側）の圧力よりも高く
なっていた。即ち、脚部の吐出圧は、内筒の吐出圧に比
べて、負圧となっていた。これを、図１の関係でみる
と、ホッパ部２７の圧力が、連絡管２８の圧力に対し
て、負圧になることに相当し、このような圧力関係で
は、小サイクロン１００で分離したガスを連絡管２８側
に流出できないことになる。これは、図２において、１
点鎖線Ａで示す圧力分布の影響があるためであり、内筒
３４の内径Ｄ２に比べて、脚３６の内径Ｄ３が小さいこ
とにより、内筒３４内の圧力の低い部分，即ち、負圧領
域が脚３６の部分まで伸びることにより、脚３６の内部
圧力が低下するためである。However, in the above-described dimensional relationship, the pressure on the outlet side (upper side in the figure) of the inner cylinder 34 is higher than the pressure on the outlet side (lower side in the figure) of the leg 36. Was. That is, the discharge pressure of the leg portion was a negative pressure as compared with the discharge pressure of the inner cylinder. 1, this corresponds to the fact that the pressure of the hopper 27 becomes negative with respect to the pressure of the communication pipe 28. In such a pressure relationship, the gas separated by the small cyclone 100 Cannot flow out to the connecting pipe 28 side. This is shown in FIG.
This is because there is an influence of the pressure distribution shown by the dashed line A. Since the inner diameter D3 of the leg 36 is smaller than the inner diameter D2 of the inner cylinder 34, a portion where the pressure in the inner cylinder 34 is low, that is, a negative pressure region This is because the internal pressure of the leg 36 is reduced by extending to the portion of the leg 36.
【００３７】そこで、本実施の形態では、サイクロンの
形状を図２に実線で示すような形状としている。即ち、
脚３６の内径Ｄ４を内筒３４の内径Ｄ２に比べて大きく
してある。それ以外の寸法，Ｄ１，Ｄ２，Ｌ１，Ｌ２に
ついては、上述したものと同一としてある。従って、サ
イクロン３０の上部の円筒形部の外径Ｄ１に対して、 脚の内径Ｄ４＝（０．６）・Ｄ１＝（１．２）・Ｄ２ としてある。このような脚の形状・寸法とすることによ
り、脚３６の内径Ｄ４は、内筒３４の内径Ｄ２に比べて
大きくしてあるため、内筒３４内の圧力分布Ａの圧力の
低い部分の影響を受けることなく、内筒３４の出口側
（図中の上部側）の圧力は、脚３６の出口側（図中の下
部側）の圧力よりも低くなる。即ち、脚部の吐出圧は、
内筒の吐出圧に比べて、正圧となる。サイクロン３０の
外筒部で発生した旋回流が脚３６内の外周部からホッパ
２７に流入し、内筒３４の中心部で発生する負圧域に打
ち勝ち、ホッパ２７内が正圧となる。これを、図１の関
係でみると、ホッパ部２７の圧力が、連絡管２８の圧力
に対して、正圧になることに相当し、このような圧力関
係となることにより、小サイクロン１００で分離したガ
スを連絡管２８側に流出できるようになる。即ち、サイ
クロンの正圧発生手段として、本実施の形態では、サイ
クロンの脚径を内筒径に比べて大きくする構成を採用し
ている。Therefore, in the present embodiment, the cyclone is shaped as shown by the solid line in FIG. That is,
The inner diameter D4 of the leg 36 is larger than the inner diameter D2 of the inner cylinder 34. The other dimensions, D1, D2, L1, and L2, are the same as those described above. Therefore, the outer diameter D1 of the leg at the upper part of the cyclone 30 is set to D4 = (0.6) .D1 = (1.2) .D2. Since the inner diameter D4 of the leg 36 is made larger than the inner diameter D2 of the inner cylinder 34 by adopting such a shape and size of the leg, the influence of the low pressure portion of the pressure distribution A in the inner cylinder 34 is obtained. Without receiving the pressure, the pressure on the outlet side (upper side in the figure) of the inner cylinder 34 becomes lower than the pressure on the outlet side (lower side in the figure) of the leg 36. That is, the discharge pressure of the leg is
The pressure becomes positive as compared with the discharge pressure of the inner cylinder. The swirling flow generated in the outer cylinder part of the cyclone 30 flows into the hopper 27 from the outer peripheral part in the leg 36, overcomes the negative pressure region generated in the center part of the inner cylinder 34, and the inside of the hopper 27 becomes positive pressure. 1, this corresponds to the fact that the pressure of the hopper portion 27 becomes positive with respect to the pressure of the communication pipe 28, and by having such a pressure relationship, the small cyclone 100 The separated gas can flow out to the connecting pipe 28 side. That is, in the present embodiment, as the cyclone positive pressure generation means, a configuration is adopted in which the leg diameter of the cyclone is larger than the inner cylinder diameter.
【００３８】次に、図４を用いて、サイクロンの内筒の
内径に対する脚径の内径の比（脚径／内筒径）と、サイ
クロンの脚部の圧力と内筒出口の圧力の関係について説
明する。図４は、本発明の一実施の形態によるガス中の
固体成分を分離するサイクロンシステムに用いるサイク
ロンにおける脚径／内筒径と、サイクロンの脚部の圧力
と内筒出口の圧力の関係を示すグラフである。Next, referring to FIG. 4, the ratio of the inner diameter of the leg diameter to the inner diameter of the inner cylinder of the cyclone (leg diameter / inner cylinder diameter) and the relationship between the pressure of the leg of the cyclone and the pressure of the inner cylinder outlet will be described. explain. FIG. 4 shows the relationship between the leg diameter / inner cylinder diameter in the cyclone used in the cyclone system for separating solid components in gas according to one embodiment of the present invention, and the pressure of the cyclone leg and the pressure of the inner cylinder outlet. It is a graph.
【００３９】図４において、縦軸は、サイクロン３０の
脚部３６の底部の圧力から内筒３４の出口の圧力を減算
したものを、サイクロン３０の全圧損で割った数値を示
している。In FIG. 4, the vertical axis represents a value obtained by subtracting the pressure at the outlet of the inner cylinder 34 from the pressure at the bottom of the leg 36 of the cyclone 30 and dividing by the total pressure loss of the cyclone 30.
【００４０】従来は、脚径／内筒径は、０．６であり、
脚径は、内筒径に比べて小さくしていたため、縦軸の値
は、負の値となっていた。これは、脚部の吐出圧が、内
筒の吐出圧に比べて、負圧となっていることを示してい
る。それに対して、脚径／内筒径を１以上とすることに
より、縦軸の値は、正の値を取り得るものとなった。即
ち、脚部の吐出圧が、内筒の吐出圧に対して、正圧とな
る。Conventionally, the leg diameter / inner cylinder diameter is 0.6,
Since the leg diameter was smaller than the inner cylinder diameter, the value on the vertical axis was a negative value. This indicates that the discharge pressure of the leg is a negative pressure compared to the discharge pressure of the inner cylinder. In contrast, by setting the ratio of leg diameter / inner cylinder diameter to 1 or more, the value on the vertical axis can take a positive value. That is, the discharge pressure of the leg is positive with respect to the discharge pressure of the inner cylinder.
【００４１】次に、再度、図１を用いて、本発明の一実
施の形態によるガス中の固体成分を分離するサイクロン
システムの動作について説明する。Next, the operation of the cyclone system for separating solid components in a gas according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 again.
【００４２】加圧流動層燃焼装置１０は、層温度を８６
０℃、圧力１０気圧程度で運転する。ガスタービン８０
の出力を８００００ｋＷとすると、加圧流動層燃焼装置
１０によって発生する燃焼排ガスの流量は、例えば、
１．２５×１０6Ｎｍ3／ｈｒである。一方、サイクロン
３０で捕集するダストの粒径を１０μｍ以上にするとサ
イクロン３０の径（図２における円筒形部の内径Ｌ１）
は、１ｍφである。１．２５×１０6Ｎｍ3／ｈｒの燃焼
排ガスのダスト分離を、１ｍφのサイクロンで行う場
合、必要とされるサイクロンの本数ｎは、２４本であ
る。The pressurized fluidized bed combustor 10 has a bed temperature of 86.
Operate at 0 ° C. and a pressure of about 10 atm. Gas turbine 80
Is 80000 kW, the flow rate of the combustion exhaust gas generated by the pressurized fluidized bed combustion device 10 is, for example,
It is 1.25 × 10 6 Nm 3 / hr. On the other hand, when the particle size of the dust collected by the cyclone 30 is 10 μm or more, the diameter of the cyclone 30 (the inner diameter L1 of the cylindrical portion in FIG. 2)
Is 1 mφ. When dust separation of the combustion exhaust gas of 1.25 × 10 6 Nm 3 / hr is performed by a 1 mφ cyclone, the required number n of cyclones is 24.
【００４３】サイクロン３０の各部の寸法は、外筒３３
の内径Ｄ１＝１ｍφ，内筒３４の内径Ｄ２＝５０ｃｍ
φ，円筒の長さＬ１＝１ｍ，コーン部の長さＬ２＝３ｍ
であり、脚の内径Ｄ３＝６０ｃｍφとしてある。即ち、
脚径／内筒径（Ｄ３／Ｄ２）＝１．２としてある。これ
は、第１段目のサイクロン３０に接続される第１段目の
小サイクロン１００（入口流速が３０ｍ／ｓ）の圧損
（４００ｍｍＡｑ）とブローダウン管２５及び戻り管１
０６の圧損を加えた圧損（１００ｍｍＡｑ）の全圧損
（５００ｍｍＡｑ）に対して、サイクロン３０の脚底部
と内筒出口の間の圧力差を大きくするようにするためで
ある。The dimensions of each part of the cyclone 30 are
Inner diameter D1 = 1mφ, inner diameter D2 of inner cylinder 34 = 50cm
φ, cylinder length L1 = 1m, cone length L2 = 3m
Where the inner diameter D3 of the legs is 60 cmφ. That is,
Leg diameter / inner cylinder diameter (D3 / D2) = 1.2. This is because the pressure loss (400 mmAq) of the first-stage small cyclone 100 (the inlet flow velocity is 30 m / s) connected to the first-stage cyclone 30 and the blowdown pipe 25 and the return pipe 1
This is to increase the pressure difference between the bottom of the leg of the cyclone 30 and the outlet of the inner cylinder with respect to the total pressure loss (500 mmAq) of the pressure loss (100 mmAq) obtained by adding the pressure loss of 06.
【００４４】以上のように構成することにより、ダクト
１２から第１段目のサイクロン３０に供給するガスを１
００％とすると、連絡管２８を流れるガス量は、９８．
５％であり、第１段目の小サイクロン１００には、１．
５％のガスが流れる。With the above-described structure, the gas supplied from the duct 12 to the first-stage cyclone 30 is supplied to the first stage cyclone 30.
Assuming that the gas flow rate is 00%, the amount of gas flowing through the communication pipe 28 is 98.
5%, and the first stage small cyclone 100
5% gas flows.
【００４５】小サイクロン１００は、２０ｃｍφのサイ
クロンである。小サイクロン１００の入口１０２から流
入したガスの内、９７％は、内筒１０４から流出し、戻
り管１０６を経由して、連絡管２８に戻り、３％は、脚
部１０６から放出管１１２に流出する。即ち、ダクト１
２を流れるガス量の内、０．０４５％が放出管１１２か
ら放出される。The small cyclone 100 is a cyclone having a diameter of 20 cm. Of the gas flowing from the inlet 102 of the small cyclone 100, 97% flows out of the inner cylinder 104, returns to the connecting pipe 28 via the return pipe 106, and 3% flows to the discharge pipe 112 from the leg 106. leak. That is, duct 1
0.045% of the gas amount flowing through the discharge pipe 112 is discharged from the discharge pipe 112.
【００４６】また、小サイクロン１００の脚径／内筒径
比も、１．２としてある。これは、小サイクロン１００
の脚底部１０８の圧力が、小サイクロン１００の内筒１
０２の出口圧より高い状態となるので、小サイクロン１
００の脚底部１０８からブローダウンした場合、小サイ
クロンの上流にある第１段目サイクロン２０のホッパ２
７からのみガスを導入できる。換言すれば、小サイクロ
ン１００の内筒１０２側の出口から脚１０８へのガス逆
流の防止を図ることができる。The ratio of the leg diameter to the inner cylinder diameter of the small cyclone 100 is also set to 1.2. This is a small cyclone 100
Of the leg bottom 108 of the inner cylinder 1 of the small cyclone 100
Since the pressure is higher than the outlet pressure of 02, small cyclone 1
00, the hopper 2 of the first stage cyclone 20 upstream of the small cyclone
Gas can only be introduced from 7. In other words, the backflow of gas from the outlet of the small cyclone 100 on the side of the inner cylinder 102 to the leg 108 can be prevented.
【００４７】さらに、小サイクロン１００の内筒１０４
に接続された戻り管１０６には、圧力差を測定する差圧
計１１４を設けてある。弁１１０を開くことで、放出管
１１２に流出するガス量は変化できる。弁１１０を全開
とすれば、戻り管１０６からガスが逆流（サイクロン内
筒の出口から本体方向にガスが流れる）する。そこで、
差圧計１１４の計測値，制御回路１１６により、弁１１
０の開度を調節し、戻り管１０６でのガスの逆流を防止
する。Further, the inner cylinder 104 of the small cyclone 100
Is provided with a differential pressure gauge 114 for measuring a pressure difference. By opening the valve 110, the amount of gas flowing out of the discharge tube 112 can be changed. When the valve 110 is fully opened, gas flows backward from the return pipe 106 (gas flows from the outlet of the inner cyclone cylinder toward the main body). Therefore,
The measured value of the differential pressure gauge 114 and the control circuit
The opening of 0 is adjusted to prevent the gas from flowing back in the return pipe 106.
【００４８】次に、２段目のサイクロン６０について説
明する。サイクロン６０で捕集するダストの粒径を１０
μｍ以上とするために、サイクロン６０の径Ｄ１は、サ
イクロン３０と同じく、１ｍφである。サイクロンの本
数ｎは、同じく、２４本である。Next, the second-stage cyclone 60 will be described. The particle size of dust collected by cyclone 60 is 10
The diameter D1 of the cyclone 60 is 1 mφ as in the case of the cyclone 30 in order to make it equal to or more than μm. The number n of the cyclones is also 24.
【００４９】サイクロン６０の各部の寸法は、内筒６４
の内径Ｄ２＝５０ｃｍφ，円筒の長さＬ１＝１ｍ，コー
ン部の長さＬ２＝３ｍであり、サイクロン３０と同じで
ある。但し、脚の内径Ｄ３＝６５ｃｍφとしてある。即
ち、脚径／内筒径（Ｄ３／Ｄ２）＝１．３としてある。
これは、第２段目のサイクロン６０に接続される第２段
目の小サイクロン１２０の圧損（４００ｍｍＡｑ）とブ
ローダウン管５５及び戻り管１２６の圧損を加えた圧損
（１００ｍｍＡｑ）の全圧損（５００ｍｍＡｑ）に対し
て、サイクロン６０の脚底部と内筒出口の間の圧力差を
大きくするようにするためである。また、２段目のサイ
クロン６０の方が、流入するガスの圧力が低下している
こと及び、２段目のサイクロン６０の方が、圧損が大き
いことを考慮して、脚径／内筒径＝１．３としてある。The dimensions of each part of the cyclone 60 are
Is 50 cmφ, the length L1 of the cylinder is 1 m, and the length L2 of the cone portion is 3 m, which is the same as that of the cyclone 30. Here, the inner diameter D3 of the leg is 65 cmφ. That is, leg diameter / inner cylinder diameter (D3 / D2) = 1.3.
This is because the total pressure loss (500 mmAq) of the pressure loss (100 mmAq) obtained by adding the pressure loss (400 mmAq) of the second stage small cyclone 120 connected to the second stage cyclone 60 and the pressure loss of the blowdown tube 55 and the return tube 126. ), The pressure difference between the bottom of the cyclone 60 and the outlet of the inner cylinder is increased. Further, considering that the pressure of the gas flowing in the second-stage cyclone 60 is lower and that the second-stage cyclone 60 has a larger pressure loss, the diameter of the leg / the inner cylinder diameter is considered. = 1.3.
【００５０】以上のように構成することにより、連絡管
２８から第２段目のサイクロン６０に供給するガスを１
００％とすると、連絡管５８を流れるガス量は、９８．
５％であり、第２段目の小サイクロン１２０には、１．
５％のガスが流れる。With the above configuration, the gas supplied from the connecting pipe 28 to the second-stage cyclone 60 is
Assuming that it is 00%, the amount of gas flowing through the communication pipe 58 is 98.
5%, and in the second stage small cyclone 120,
5% gas flows.
【００５１】小サイクロン１２０は、２０ｃｍφのサイ
クロンである。小サイクロン１２０の入口１２２から流
入したガスの内、９７％は、内筒１２４から流出し、戻
り管１２６を経由して、連絡管５８に戻り、３％は、脚
部１２６から放出管１３２に流出する。即ち、連絡管２
８を流れるガス量の内、０．０４５％が放出管１３２か
ら放出される。The small cyclone 120 is a cyclone of 20 cmφ. Of the gas flowing from the inlet 122 of the small cyclone 120, 97% flows out of the inner cylinder 124, returns to the communication pipe 58 via the return pipe 126, and 3% flows from the leg 126 to the discharge pipe 132. leak. That is, the connecting pipe 2
0.045% of the gas amount flowing through 8 is discharged from the discharge tube 132.
【００５２】なお、連絡管２８を流れるガス量は、ダク
ト１２を流れるガス量を１００％とすると、９９．９５
５％となっている。即ち、放出管１３２から放出される
ガス量は、ダクトを流れるガス量の０．０４４９８％で
ある。放出管１１２から放出されるガス量０．０４５％
と合わせると、放出全ガス量は、０．８９９８％とな
る。これは、脚径／内筒径＝０．６とした場合の放出全
ガス量の２．７８％に比べて、１．９％も向上すること
になる。The amount of gas flowing through the connecting pipe 28 is 99.95 assuming that the amount of gas flowing through the duct 12 is 100%.
It is 5%. That is, the gas amount discharged from the discharge pipe 132 is 0.04498% of the gas amount flowing through the duct. 0.045% of gas released from discharge tube 112
When combined with, the total amount of released gas is 0.8998%. This is an improvement of 1.9% compared to 2.78% of the total amount of released gas when leg diameter / inner cylinder diameter = 0.6.
【００５３】また、小サイクロン１２０の脚径／内筒径
比も、１．３としてある。これは、小サイクロン１２０
の脚底部１２８の圧力が、小サイクロン１２０の内筒１
２２の出口圧より高い状態となるので、小サイクロン１
２０の脚底部１２８からブローダウンした場合、小サイ
クロンの上流にある第２段目サイクロン６０のホッパ５
７からのみガスを導入できる。換言すれば、小サイクロ
ン１２０の内筒１２４側の出口から脚１２８へのガス逆
流の防止を図ることができる。The leg diameter / inner cylinder diameter ratio of the small cyclone 120 is also set to 1.3. This is a small cyclone 120
Pressure of the leg bottom 128 of the inner cylinder 1 of the small cyclone 120
Since the outlet pressure is higher than that of the outlet of No. 22, the small cyclone 1
20 blow-down from the bottom 128 of the second stage cyclone 60 upstream of the small cyclone.
Gas can only be introduced from 7. In other words, the backflow of gas from the outlet of the small cyclone 120 on the side of the inner cylinder 124 to the leg 128 can be prevented.
【００５４】さらに、小サイクロン１２０の内筒１２４
に接続された戻り管１２６には、圧力差を測定する差圧
計１３４を設けてある。弁１３０を開くことで、放出管
１３２に流出するガス量は変化できる。弁１３０を全開
とすれば、戻り管１３６からガスが逆流（サイクロン内
筒の出口から本体方向にガスが流れる）する。そこで、
この差圧計１３４の計測値，制御回路１３６により、弁
１３０の開度を調節して、戻り管１０６でのガスの逆流
を防止する。Further, the inner cylinder 124 of the small cyclone 120
Is provided with a differential pressure gauge 134 for measuring a pressure difference. By opening the valve 130, the amount of gas flowing out of the discharge pipe 132 can be changed. When the valve 130 is fully opened, gas flows backward from the return pipe 136 (gas flows from the outlet of the cyclone inner cylinder toward the main body). Therefore,
The measured value of the differential pressure gauge 134 and the control circuit 136 adjust the opening of the valve 130 to prevent the gas from flowing back in the return pipe 106.
【００５５】なお、本実施の形態では、小サイクロンの
入口流速が３０ｍ／ｓの時の全圧損、ブローダウン管、
戻り管の各圧損を加算して、これに見合う圧力差を得る
ため第１段目、第２段目のサイクロンの脚径／内筒径の
比を決定したが、ブローダウン系の圧損がこれより大き
い場合、小さい場合には脚径／内筒径の比を変え圧力の
バランスをとればよい。In the present embodiment, the total pressure loss, the blowdown pipe, and the pressure when the small cyclone inlet flow rate is 30 m / s are used.
The ratio of leg diameter / inner cylinder diameter of the first stage and second stage cyclone was determined in order to obtain the corresponding pressure difference by adding each pressure loss of the return pipe. If it is larger or smaller, the ratio of leg diameter / inner cylinder diameter may be changed to balance the pressure.
【００５６】なお、本発明は、高温，高圧ガスからの除
塵システムであれば、ガスタービンによる動力回収以外
の分野に適用できるものである。ガスタービンの場合に
は、１０気圧，８６０℃程度の高温，高圧ガスである
が、それよりも、圧力の低い，例えば、流動層触媒分解
装置（ＦＣＣ）で発生したガスを、膨張タービンによっ
て動力回収するシステムにも適用できる。この場合に
は、３〜５気圧，８６０℃程度の高温，高圧ガスであ
る。The present invention can be applied to fields other than power recovery by a gas turbine as long as it is a system for removing dust from high-temperature and high-pressure gas. In the case of a gas turbine, the gas is a high-pressure gas at a high pressure of about 10 atm, 860 ° C., but a gas having a lower pressure, for example, a gas generated by a fluidized bed catalytic cracker (FCC) is supplied to an expansion turbine for power generation. It can also be applied to collection systems. In this case, the gas is 3 to 5 atm, a high temperature of about 860 ° C., and a high pressure gas.
【００５７】遠心力を利用したサイクロンでは、１本当
たりの処理量に限界があるため、大型化時にはマルチ化
してマルチサイクロンとしている。この場合、各サイク
ロンに同量のガス、ダストが流入すれば、各々の集塵効
率は単一のサイクロンと同じになる。しかし、現実に
は、入口配管の曲がり等による影響を受けて、各サイク
ロンには同量のガス、ダストは流入しない。その結果、
各サイクロン間の脚底部にはガスの迂回が起こり、全体
の集塵効率は低下する。小サイクロンを用いるブローダ
ウンは、各サイクロンの脚からガスを引き抜くものであ
り、マルチサイクロンにおいては、効率低下を防止し得
るものとなる。また、シングルサイクロンにおいても、
小サイクロンを用いるブローダウンは、効率向上に寄与
するものである。In a cyclone utilizing centrifugal force, there is a limit in the amount of processing per one, so that when the size is increased, the cyclone is multiplied to form a multicyclone. In this case, if the same amount of gas and dust flows into each cyclone, each dust collection efficiency becomes the same as that of a single cyclone. However, in reality, the same amount of gas and dust does not flow into each cyclone due to the influence of the bending of the inlet pipe. as a result,
Gas detours occur at the bottom of the legs between each cyclone, reducing the overall dust collection efficiency. The blowdown using a small cyclone extracts gas from the legs of each cyclone. In a multicyclone, it is possible to prevent a decrease in efficiency. Also, in the single cyclone,
Blowdown using small cyclones contributes to improved efficiency.
【００５８】本実施の形態によれば、ガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステムにおけるガスの回収効率
を向上できる。According to the present embodiment, the efficiency of gas recovery in a cyclone system for separating solid components in gas can be improved.
【００５９】第１段および第２段のサイクロンに、１ｍ
φのサイクロンを２４本づつ用い、第１段目のサイクロ
ンの脚径／内筒径比を１．２とし、第２段目のサイクロ
ンの脚径／内筒径比を１．３とし、第１段目のサイクロ
ンの脚から２０ｃｍφの第１段目の小サイクロンの入口
に接続し、分離したガスを内筒から第１段目のサイクロ
ンの出口側に戻し、また、第２段目のサイクロンの脚か
ら２０ｃｍφの第２段目の小サイクロンの入口に接続
し、分離したガスを内筒から第２段目のサイクロンの出
口側に戻す構成とすることにより、ガスの回収率を１．
９％向上できる。In the first and second stage cyclones, 1 m
Using 24 cyclones of φ each, the ratio of the leg diameter / inner cylinder diameter of the first stage cyclone to 1.2, and the ratio of the leg diameter / inner cylinder diameter of the second stage cyclone to 1.3, It is connected to the inlet of the first stage cyclone of 20 cmφ from the leg of the first stage cyclone, and the separated gas is returned from the inner cylinder to the outlet side of the first stage cyclone. By connecting the separated gas to the inlet of the second-stage cyclone of 20 cmφ from the leg and returning the separated gas from the inner cylinder to the outlet of the second-stage cyclone, the gas recovery rate is 1.
9% improvement.
【００６０】また、第１段および第２段の小サイクロン
の脚径を内筒径よりも大きくすることにより、小サイク
ロンの出口側から脚へのガスの逆流を防止できる。即
ち、各小サイクロンの脚底部の圧力が、小サイクロンの
出口圧より高い状態となるので、小サイクロンの脚底部
からブローダウンした場合、各小サイクロンの上流にあ
る第１段目、第２段目のサイクロンのホッパからのみガ
スを導入できる。Further, by making the leg diameters of the first and second stage small cyclones larger than the inner cylinder diameter, backflow of gas from the outlet side of the small cyclone to the legs can be prevented. That is, since the pressure at the leg bottom of each small cyclone is higher than the outlet pressure of the small cyclone, when blow-down from the bottom of each small cyclone, the first stage and the second stage upstream of each small cyclone are blown down. Gas can be introduced only from the eye cyclone hopper.
【００６１】また、小サイクロンの戻り管の差圧を測定
し、内筒側の圧が高い間は、ガスの逆流は起こっていな
いと判断でき、ブローダウン量はこの圧力を基準にして
監視可能となる。Also, the differential pressure of the return pipe of the small cyclone is measured, and while the pressure on the inner cylinder side is high, it can be determined that there is no backflow of gas, and the blowdown amount can be monitored based on this pressure. Becomes
【００６２】次に、図５及び図６を用いて、本発明の他
の実施の形態によるガス中の固体成分を分離するサイク
ロンシステムに用いるサイクロンについて説明する。図
５は、本発明の他の実施の形態によるガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステムに用いるサイクロンの断
面図であり、図６は、図５の平面図である。Next, a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a sectional view of a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view of FIG.
【００６３】なお、本発明の他の実施の形態によるガス
中の固体成分を分離するサイクロンシステムの全体構成
については、図１に示した構成と同様である。The overall configuration of a cyclone system for separating solid components in a gas according to another embodiment of the present invention is the same as the configuration shown in FIG.
【００６４】サイクロン３０は、その上部は２重の円筒
形であり、外筒３３の内側に同心的に、内筒３４が固定
されている。サイクロン３０の入口３２は、図６に示す
ように、サイクロン３０の上部の接線方向に接続されて
いる。従って、入口３２より流入したガスとダストの混
合物である燃焼排ガスは、旋回流となって、サイクロン
３０の下部の脚３６方向に導かれる。サイクロン３０の
上部と下部の間は、コーン部によって接続されているた
め、旋回流の中のダストは、サイクロンのコーン部壁に
付着し、ガスと分離される。一方、この旋回流の影響に
よって、内筒３４の内部の圧力は、中央部が圧力が低
く、強い負圧を発生し、内筒３４の管壁部で高くなる。
この内筒３４の中心部の圧力の低下により、旋回流の中
のガスは、内筒３４内に吸い上げられ、内筒３４の上端
からガスが分離取り出されることになる。The upper part of the cyclone 30 has a double cylindrical shape, and the inner cylinder 34 is fixed concentrically inside the outer cylinder 33. The inlet 32 of the cyclone 30 is connected to the upper part of the cyclone 30 in a tangential direction as shown in FIG. Therefore, the flue gas, which is a mixture of gas and dust, flowing from the inlet 32 is swirled and guided toward the lower leg 36 of the cyclone 30. Since the upper part and the lower part of the cyclone 30 are connected by a cone part, dust in the swirling flow adheres to the cone part wall of the cyclone and is separated from gas. On the other hand, due to the effect of this swirling flow, the pressure inside the inner cylinder 34 is low at the center, generates a strong negative pressure, and increases at the tube wall of the inner cylinder 34.
Due to the decrease in the pressure at the center of the inner cylinder 34, the gas in the swirling flow is sucked into the inner cylinder 34, and the gas is separated and taken out from the upper end of the inner cylinder 34.
【００６５】サイクロン３０の上部の内径をＤ１、内筒
３４の内径Ｄ２、サイクロン３０の上部の円筒形部の長
さをＬ１、コーン部部の長さをＬ２、脚の内径をＤ５と
する。各部のサイズは、それぞれ、内径Ｄ１を基準とし
て、次のような関係としている。The inner diameter of the upper part of the cyclone 30 is D1, the inner diameter of the inner cylinder 34 is D2, the length of the cylindrical part at the upper part of the cyclone 30 is L1, the length of the cone part is L2, and the inner diameter of the leg is D5. The size of each part has the following relationship based on the inner diameter D1.
【００６６】 内筒の内径Ｄ２ ＝（０．５）・Ｄ１ 円筒の長さＬ１ ＝ Ｄ１ コーン部の長さＬ２＝ ３ ・Ｄ１ 脚の内径Ｄ５ ＝（０．３）・Ｄ１ 即ち、脚３６の内径Ｄ５は、内筒３４の内径Ｄ２より
も、小さくなっており、このままでは、内筒３４の出口
側（図中の上部側）の圧力は、脚３６の出口側（図中の
下部側）の圧力よりも高くなり、脚部の吐出圧は、内筒
の吐出圧に比べて、負圧となる。Inner cylinder inner diameter D2 = (0.5) · D1 Cylinder length L1 = D1 Cone length L2 = 3 · D1 Leg inner diameter D5 = (0.3) · D1 The inner diameter D5 is smaller than the inner diameter D2 of the inner cylinder 34, and as it is, the pressure on the outlet side (upper side in the figure) of the inner cylinder 34 becomes the outlet side of the leg 36 (lower side in the figure). , And the discharge pressure of the legs becomes a negative pressure compared to the discharge pressure of the inner cylinder.
【００６７】そこで、本実施の形態による正圧発生手段
としては、内筒３４の内部に隔壁３８Ａ，３８Ｂを設け
ている。隔壁３８Ａ，３８Ｂは、互いに直交する長方形
の板であり、内筒３４の軸方向に延在している。かかる
構成とすることにより、内筒３４内に流入する旋回流の
旋回を停止させることができ、内筒３４の出口側（図中
の上部側）の圧力は、脚３６の出口側（図中の下部側）
の圧力よりも低くなる。即ち、脚部の吐出圧は、内筒の
吐出圧に比べて、正圧となる。これを、図１の関係でみ
ると、ホッパ部２７の圧力が、連絡管２８の圧力に対し
て、正圧になることに相当し、このような圧力関係とな
ることにより、小サイクロン１００で分離したガスを連
絡管２８側に流出できるようになる。Therefore, as the positive pressure generating means according to the present embodiment, partition walls 38A and 38B are provided inside the inner cylinder 34. The partition walls 38A and 38B are rectangular plates orthogonal to each other, and extend in the axial direction of the inner cylinder 34. With this configuration, the swirling of the swirling flow flowing into the inner cylinder 34 can be stopped, and the pressure on the outlet side (upper side in the figure) of the inner cylinder 34 is reduced to the outlet side of the leg 36 (in the figure). The lower side of
Pressure. That is, the discharge pressure of the leg is positive compared to the discharge pressure of the inner cylinder. 1, this corresponds to the fact that the pressure of the hopper portion 27 becomes positive with respect to the pressure of the communication pipe 28, and by having such a pressure relationship, the small cyclone 100 The separated gas can flow out to the connecting pipe 28 side.
【００６８】なお、以上の例では、２枚の隔壁を十字型
にクロスさせて内筒に取り付けているが、サイクロンの
外径に応じては、１枚の隔壁にすることもできる。特
に、内筒内に設けた隔壁は、圧力の損失やダストの付着
による流路の縮小の問題があるので、サイクロンの外径
が小さい場合には、１枚の隔壁とする必要がある。また
は、隔壁は、２枚のままとして、その内筒の軸方向の全
長を短くしてもよい。In the above example, the two partition walls are cross-shaped and attached to the inner cylinder. However, one partition wall may be used according to the outer diameter of the cyclone. In particular, the partition wall provided in the inner cylinder has a problem in that the flow path is reduced due to pressure loss and dust adhesion. Therefore, when the outer diameter of the cyclone is small, it is necessary to use one partition wall. Alternatively, the total length of the inner cylinder in the axial direction may be shortened while leaving two partitions.
【００６９】また、隔壁に代えて、ダストトラップの中
心軸（同心軸）に円錐物を挿入する方法も採用できる。In place of the partition, a method of inserting a conical object into the center axis (concentric axis) of the dust trap can be adopted.
【００７０】本実施の形態によれば、ガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステムにおけるガスの回収効率
を向上できる。According to the present embodiment, the efficiency of gas recovery in a cyclone system for separating solid components in gas can be improved.
【００７１】ここで、正圧発生手段としては、サイクロ
ンの内筒内に隔壁を設けることにより、サイクロンの脚
部側のホッパから小サイクロンにガスを流入し、分離し
たガスをサイクロンの出口側に回収することができる。Here, as the positive pressure generating means, by providing a partition in the inner cylinder of the cyclone, gas flows into the small cyclone from the hopper on the leg side of the cyclone, and the separated gas flows to the outlet side of the cyclone. Can be recovered.
【００７２】次に、図７を用いて、本発明の第３の実施
の形態によるガス中の固体成分を分離するサイクロンシ
ステムについて説明する。図７は、本発明の第３の実施
の形態によるガス中の固体成分を分離するサイクロンシ
ステムの全体構成図である。Next, a cyclone system for separating solid components in a gas according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an overall configuration diagram of a cyclone system for separating a solid component in a gas according to a third embodiment of the present invention.
【００７３】ガス流れに直列に、第１段目及び第２段目
のサイクロンを配置したサイクロンシステムでは、後流
側サイクロンほど流入するダスト粒子径が小さく、サイ
クロン入口と内部、出口及び脚内でのダストの付着、閉
塞が問題となる。特に、サイクロンを高温、高圧で運転
していると、ガス流れの乱れた部分（淀み部、渦流部）
には、微細なダストが付着あるいは固着し、サイクロン
圧損が増加する。In the cyclone system in which the first-stage and second-stage cyclones are arranged in series with the gas flow, the diameter of the dust particles flowing in becomes smaller as the downstream cyclone becomes larger. Adhesion and blockage of dust are problems. In particular, when the cyclone is operated at high temperature and high pressure, the gas flow is disturbed (stagnation, swirl)
, Fine dust adheres or adheres to it, and the cyclone pressure loss increases.
【００７４】そこで、本実施の形態では、サイクロンの
入口と内部、出口での付着、閉塞を検知するため、第２
段目のサイクロンの入口，出口間の差圧を測定する。差
圧が上昇した場合は第２段目のサイクロンの入口配管
に、サイクロンの分離限界径以上の粒子径、好ましくは
５倍以上の粒子径を持つ固体（石灰石、ケイ砂、第１段
目サイクロンで捕集したダスト等）を供給し、入口と内
部の付着物を剥離するようにしている。なお、分離限界
径以上の粒子径とは、換言すると、サイクロンによって
捕集可能な粒子径ということである。Therefore, in the present embodiment, in order to detect the adhesion and blockage at the entrance, inside and exit of the cyclone, the second
Measure the differential pressure between the inlet and outlet of the cyclone at the stage. If the pressure difference rises, a solid (limestone, silica sand, first-stage cyclone) having a particle size larger than the separation limit of the cyclone, preferably 5 times or more is connected to the inlet pipe of the second-stage cyclone. Is supplied so as to separate the deposits from the entrance and the inside. In addition, the particle diameter equal to or larger than the separation limit diameter means a particle diameter that can be collected by a cyclone.
【００７５】以下に、図７に示すサイクロンシステムの
構成・動作について説明するが、図１と同一符号は、同
一部分を示している。また、図１で説明したのと重複す
る説明は省略する。The configuration and operation of the cyclone system shown in FIG. 7 will be described below. The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same parts. In addition, description that is the same as that described in FIG. 1 will be omitted.
【００７６】本実施の形態においては、第２段目のサイ
クロン６０の入口の連絡管２８の内部の圧力を取り出す
圧力取出管１５０Ａが接続されている。また、第２段目
のサイクロン６０の出口の連絡管５８の内部の圧力を取
り出す圧力取出管１５０Ｂが接続されている。圧力取出
管１５０Ａ及び圧力取出管１５０Ｂは、それぞれ、差圧
発信器１５２に接続されており、差圧発信器１５２によ
って、第２段目のサイクロン６０の入口と出口の間の圧
力差を検出し、サイクロン内の付着状況を監視するよう
にしている。In this embodiment, a pressure extraction pipe 150A for extracting the pressure inside the communication pipe 28 at the entrance of the second-stage cyclone 60 is connected. Further, a pressure extraction pipe 150B for extracting the pressure inside the communication pipe 58 at the outlet of the second-stage cyclone 60 is connected. The pressure extraction pipe 150A and the pressure extraction pipe 150B are respectively connected to a differential pressure transmitter 152, and the differential pressure transmitter 152 detects a pressure difference between an inlet and an outlet of the second stage cyclone 60. In addition, the state of adhesion in the cyclone is monitored.
【００７７】さらに、第２段目のサイクロン６０の入口
には、固体供給管１５４が開孔接続されている。固体供
給管１５４には、バルブ１５６を介して、固体を一定量
で供給する定量供給器１５８が接続されている。定量供
給器１５８の上流には、固体１６２を入れておく固体貯
蔵容器１６０が接続されている。固体貯蔵容器１６０の
上流には、固体の入れ口を閉止するバルブ１６４が設け
られている。以上によって、固体供給系を構成してい
る。Further, a solid supply pipe 154 is connected to the entrance of the cyclone 60 in the second stage. The solid supply pipe 154 is connected via a valve 156 to a fixed amount supply device 158 that supplies a fixed amount of solid. Upstream of the metering device 158, a solid storage container 160 for storing the solid 162 is connected. Upstream of the solid storage container 160, a valve 164 for closing the solid inlet is provided. Thus, the solid supply system is configured.
【００７８】制御回路１６６は、差圧発信器１５２の差
圧検出信号を監視しながら、圧損上昇時には、バルブ１
５４を開いて、固体１６２を一立方米当たり２ｇ供給す
るようにしている。The control circuit 166 monitors the differential pressure detection signal of the differential pressure transmitter 152, and when the pressure loss rises, the valve 1
54 is opened to supply 2 g of solid 162 per cubic rice.
【００７９】これにより、付着物は剥離でき、上昇して
いた圧力は低下させることができる。As a result, the deposit can be peeled off, and the increased pressure can be reduced.
【００８０】なお、図７の固体貯蔵容器には、固体を充
填した後、加圧するライン、あるいは充填時に減圧する
ライン等は省略してある。The solid storage container shown in FIG. 7 does not include a line for pressurizing the solid after filling, or a line for reducing the pressure during filling.
【００８１】固体としては、平均粒子径で０．５ｍｍの
砂を用いたが、これに限定されるものではなく、使用粒
子の径はサイクロンで捕集可能なものならよい。即ち、
サイクロンの分離限界径以上の粒子径、好ましくは５倍
以上の粒子径を持つ固体を用いることができる。固体と
しては、プラントで使用する石灰石、砂、第１段目のサ
イクロンで捕集した物等が利用できる。As the solid, sand having an average particle diameter of 0.5 mm was used. However, the present invention is not limited to this, and any particle may be used as long as it can be collected by a cyclone. That is,
A solid having a particle diameter equal to or greater than the separation limit diameter of the cyclone, preferably a particle diameter equal to or greater than 5 times can be used. As the solid, limestone and sand used in the plant, materials collected by the first-stage cyclone, and the like can be used.
【００８２】なお、第２段目のサイクロンの上流にある
第１段目のサイクロンの脚部から、何れか１本のサイク
ロンに系外よりガスを導入して捕集ダストを飛散させ、
第２段目サイクロンに流入する方法も付着物の剥離に有
効である。この方法は微細なダストも飛散するため、剥
離効果は多少劣るが、付着量が少ない場合には有用であ
る。また、脚部からのダスト飛散によって、出口の付着
物は剥離される。Gas is introduced from outside the system into any one of the cyclones from the legs of the first-stage cyclone upstream of the second-stage cyclone to scatter the collected dust.
The method of flowing into the second-stage cyclone is also effective for removing the deposits. Since this method also scatters fine dust, the peeling effect is somewhat inferior, but it is useful when the amount of adhesion is small. Further, the attached matter at the outlet is peeled off by the scattering of dust from the legs.
【００８３】本実施の形態によれば、ガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステムにおけるガスの回収効率
を向上できる。According to the present embodiment, the efficiency of gas recovery in a cyclone system for separating solid components in a gas can be improved.
【００８４】また、サイクロン内に付着したダストを剥
離し、閉塞を防止することができる。Further, the dust adhering to the inside of the cyclone can be peeled off to prevent clogging.
【００８５】次に、図８を用いて、本発明の第４の実施
の形態によるガス中の固体成分を分離するサイクロンシ
ステムについて説明する。図８は、本発明の第４の実施
の形態によるガス中の固体成分を分離するサイクロンシ
ステムの全体構成図である。Next, a cyclone system for separating a solid component in a gas according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an overall configuration diagram of a cyclone system for separating a solid component in a gas according to a fourth embodiment of the present invention.
【００８６】サイクロンの脚内のダスト付着が進行し、
脚内が閉塞すると、サイクロンに流入したダストはすべ
て後流に排出される。そこで、本実施の形態では、サイ
クロンの出口のダスト濃度を計測して検知し、小サイク
ロンのブローダウン量を最大まで増加し、脚内の下降流
れを強化し、閉塞物を除去するようにしている。また、
閉塞除去ができない場合は、運転を停止する。Dust adhesion in the cyclone legs progresses,
If the inside of the leg is blocked, any dust that has flowed into the cyclone will be discharged downstream. Therefore, in this embodiment, the dust concentration at the outlet of the cyclone is measured and detected, the blowdown amount of the small cyclone is increased to the maximum, the descending flow in the leg is strengthened, and the obstruction is removed. I have. Also,
If the blockage cannot be removed, the operation is stopped.
【００８７】以下に、図８に示すサイクロンシステムの
構成・動作について説明するが、図１と同一符号は、同
一部分を示している。また、図１で説明したのと重複す
る説明は省略する。The configuration and operation of the cyclone system shown in FIG. 8 will be described below. The same reference numerals as in FIG. 1 denote the same parts. In addition, description that is the same as that described in FIG. 1 will be omitted.
【００８８】本実施の形態では、ガスタービン入口に
は、抽気管１７０が接続され、ダストの一部を抽出する
ようにしている。抽気管１７０の途中には、ストップバ
ルブ１７２を設け、ダスト濃度の計測時のみ、ストップ
バルブ１７２を開くようにしている。さらに、抽気管１
７０には、絞り１７４を設けている。ガスタービン８０
の入口部におけるガスの圧力は、１０気圧程度と高いた
め、この圧力を絞り１７４によりほぼ大気圧まで低下さ
せるようにする。絞り１７４は、高温下でのダスト摩耗
を考慮して、セラミック製としている。さらに、流量調
節弁１７６を設け、流量を調節する。In the present embodiment, a bleed pipe 170 is connected to the gas turbine inlet to extract a part of dust. A stop valve 172 is provided in the middle of the bleed pipe 170 so that the stop valve 172 is opened only when the dust concentration is measured. Furthermore, bleed tube 1
An aperture 174 is provided at 70. Gas turbine 80
Since the pressure of the gas at the inlet portion is as high as about 10 atm, this pressure is reduced to approximately atmospheric pressure by the throttle 174. The aperture 174 is made of ceramic in consideration of dust wear at high temperatures. Further, a flow control valve 176 is provided to adjust the flow rate.
【００８９】一方、抽気したガスを希釈するため、浄化
空気１７８が導入され、流量計１８０によって、浄化空
気１７８の流量を調整する。浄化空気はその量を計測し
て、抽気ガス量の１００倍になるように調節してある。
また、浄化空気は、抽気ガスを冷却するにも利用する。On the other hand, purified air 178 is introduced to dilute the extracted gas, and the flow rate of the purified air 178 is adjusted by the flow meter 180. The amount of the purified air is measured and adjusted so as to be 100 times the amount of the extracted gas.
The purified air is also used to cool the bleed gas.
【００９０】流量調節弁１７６によって、流量を調節さ
れたガスは、浄化空気１７８によって希釈され、ダスト
計測器１８２に導入され、ダスト濃度が計測される。計
測されたダストは、ガス排出管１８４から放出される。The gas whose flow rate has been adjusted by the flow control valve 176 is diluted by the purified air 178 and introduced into the dust meter 182, where the dust concentration is measured. The measured dust is discharged from the gas discharge pipe 184.
【００９１】また、計測されたダスト濃度は、信号変換
器１８５によって電気信号に変換された後、制御回路１
８６に送られる。制御回路１８６は、計測したダスト濃
度が、規定値以上になると、第２段目の小サイクロン１
２０の脚１２８からのガス抜き出し量を弁１３０によっ
て増加し、ブローダウン量の増加により第２段目のサイ
クロン６０の効率向上、及び脚部の閉塞除去を図ってい
る。After the measured dust concentration is converted into an electric signal by the signal converter 185, the control circuit 1
86. When the measured dust concentration is equal to or higher than the specified value, the control circuit 186 sets the second stage small cyclone 1
The amount of gas extracted from the legs 128 of the 20 is increased by the valve 130, and the amount of blowdown is increased to improve the efficiency of the second-stage cyclone 60 and to remove clogging of the legs.
【００９２】本実施の形態によれば、サイクロンシステ
ムにおけるガスの回収効率を向上できる。According to the present embodiment, the gas collection efficiency in the cyclone system can be improved.
【００９３】また、ガスタービンの入口のダスト濃度を
計測し、ダスト濃度が高くなると、第２段目の小サイク
ロンの脚からのガス抜き出し量を増加し、ブローダウン
量の増加により第２段目のサイクロンの効率向上、及び
脚部の閉塞除去を行える。The dust concentration at the inlet of the gas turbine is measured, and when the dust concentration increases, the amount of gas extracted from the legs of the small cyclone in the second stage increases, and the amount of blow-down increases in the second stage. The efficiency of the cyclone can be improved and the clogging of the leg can be removed.
【００９４】次に、図９を用いて、本発明の第５の実施
の形態によるガス中の固体成分を分離するサイクロンシ
ステムについて説明する。図９は、本発明の第５の実施
の形態によるガス中の固体成分を分離するサイクロンシ
ステムの全体構成図である。Next, a cyclone system for separating a solid component in a gas according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an overall configuration diagram of a cyclone system for separating a solid component in a gas according to a fifth embodiment of the present invention.
【００９５】図１，図７，図８と同一符号は、同一部分
を示し、その構成・動作については、図１，図７，図８
にて説明したものと同じであり、その詳細な説明は省略
するが、第１段目のサイクロン３０の出口側に、第２段
目のサイクロン６０が縦列接続されている。サイクロン
３０，６０は、入口３２，６２より流入したガスを旋回
させ、このガス中に含まれる固体成分を遠心力により分
離して脚部３６，６６側から噴出し、固体成分の除去さ
れたガスを内筒３４，６４側から取り出す。The same reference numerals as those in FIGS. 1, 7 and 8 denote the same parts.
The second stage cyclone 60 is connected in cascade to the outlet side of the first stage cyclone 30, although the detailed description is omitted. The cyclones 30 and 60 swirl the gas flowing from the inlets 32 and 62, separate solid components contained in the gas by centrifugal force, and squirt them from the legs 36 and 66 to remove the solid components. From the inner cylinder 34, 64 side.
【００９６】第１段目の小サイクロン１００は、第１段
目のサイクロン３０の脚部３６側から噴出するガスをそ
の入口１０２より導入し、導入したガスを旋回させて、
このガス中に含まれる固体成分を遠心力により分離して
脚部１０８から噴出させ、固体成分の除去されたガスを
内筒１０４側から取り出して第１段目のサイクロン３０
の内筒３４側から取り出されたガスに合流回収する。第
２段目の小サイクロン１２０も、第２段目のサイクロン
６０に並列接続されている。サイクロン３０，６０の脚
径をサイクロン３０，６０の内筒径よりも大きくして、
サイクロンの内筒の出口圧に対して脚の出口圧を正圧と
するようにしている。The first-stage small cyclone 100 introduces gas ejected from the leg portion 36 side of the first-stage cyclone 30 through its inlet 102, and swirls the introduced gas.
The solid component contained in the gas is separated by centrifugal force and jetted out from the leg portion 108, and the gas from which the solid component has been removed is taken out from the inner cylinder 104 side and taken out from the first stage cyclone 30.
To the gas taken out from the inner cylinder 34 side. The second stage cyclone 120 is also connected in parallel to the second stage cyclone 60. The diameter of the legs of the cyclones 30, 60 is made larger than the diameter of the inner cylinder of the cyclones 30, 60,
The outlet pressure of the legs is made positive with respect to the outlet pressure of the inner cylinder of the cyclone.
【００９７】複数本（ｎ本）のサイクロン３０−１，
…，３０−ｎを圧力容器２０内に収納したマルチサイク
ロンでは、各サイクロンで捕集したダストをホッパ部２
７に集めてダスト排出管２９から抜き出している。一定
運転時の排出は安定であっても、負荷変化時，すなわ
ち，１００％の負荷で運転している時の圧力に対し、負
荷を５０％に低下する時には系全体が減圧され、ダスト
を排出する排出管２９の下に接続される機器（冷却器、
ダスト貯蔵タンク等）からガスとダストの逆流が発生
し、ホッパ部２７の底部の側壁部でダストがブリッジン
グする。放置するとダスト排出管２９が詰まるので、負
荷変化時には、第１段目のパージ供給管１９０から圧縮
ガスをホッパ部２７の底部の側壁部に噴出して、負荷変
化時での排出管の閉塞を防止できる。A plurality (n) of cyclones 30-1,
, 30-n are housed in the pressure vessel 20 and the dust collected in each cyclone is transferred to the hopper 2.
7 and extracted from the dust discharge pipe 29. Even if the discharge during constant operation is stable, when the load changes, that is, when the load is reduced to 50% of the pressure when operating at 100% load, the entire system is depressurized and dust is discharged. Devices (coolers,
Backflow of gas and dust is generated from a dust storage tank, etc., and the dust is bridged on the side wall at the bottom of the hopper 27. If the load is changed, the compressed gas is blown out from the first-stage purge supply pipe 190 to the side wall at the bottom of the hopper 27 to prevent the discharge pipe from being clogged when the load changes. Can be prevented.
【００９８】また、同様にして、負荷変化時には、第２
段目のパージ供給管１９２から圧縮ガスをホッパ部５７
の底部の側壁部に噴出して、負荷変化時での排出管の閉
塞を防止できる。Similarly, when the load changes, the second
The compressed gas is supplied to the hopper 57 from the purge supply pipe 192 of the stage.
Can be blown out to the side wall at the bottom of the discharge pipe to prevent the discharge pipe from being blocked when the load changes.
【００９９】さらに、ダストによるサイクロン３０，６
０内のダスト付着，閉塞トラブルは、特に、高温，高圧
で運転するプラントの起動，停止時に起こりやすい。そ
の理由は、起動時にはサイクロン等の壁は冷えており、
燃焼排ガス中の水分が壁に凝縮して、ここにダストが付
着するためである。これを防止するため、第１段目のサ
イクロン３０の上流側のダクト１２の途中からドライガ
ス２００を供給して、水分の分圧を下げる。Further, cyclones 30, 6 made of dust are used.
The dust adhesion and blockage trouble in 0 is particularly likely to occur when starting and stopping a plant that operates at high temperature and high pressure. The reason is that the walls of the cyclone etc. are cold at startup,
This is because moisture in the combustion exhaust gas condenses on the wall and dust adheres to the wall. To prevent this, the dry gas 200 is supplied from the middle of the duct 12 on the upstream side of the first-stage cyclone 30 to lower the partial pressure of moisture.
【０１００】また、同様にして、運転停止時にも、水分
等の凝縮を防止するために、第１段目のサイクロン３０
の上流側のダクト１２の途中からドライガス２００を供
給して、水分の分圧を下げる。Similarly, when the operation is stopped, the first-stage cyclone 30 is used to prevent condensation of moisture and the like.
The dry gas 200 is supplied from the middle of the duct 12 on the upstream side to reduce the partial pressure of moisture.
【０１０１】なお、ドライガスとしては、例えば、コン
プレッサで圧縮された空気を使用する。As the dry gas, for example, air compressed by a compressor is used.
【０１０２】本実施の形態によれば、ガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステムにおけるガスの回収効率
を向上できる。According to the present embodiment, the efficiency of gas recovery in a cyclone system for separating solid components in gas can be improved.
【０１０３】また、負荷変化時には、パージ供給管から
圧縮ガスをホッパ部の底部の側壁部に噴出して、負荷変
化時での排出管の閉塞を防止できる。Also, when the load changes, the compressed gas is blown out from the purge supply pipe to the side wall at the bottom of the hopper to prevent the discharge pipe from being clogged when the load changes.
【０１０４】また、運転起動時や停止時には、サイクロ
ンの上流側からドライガスを供給して、水分の分圧を下
げ、水分等の凝縮防止を防止できる。At the time of starting or stopping the operation, a dry gas is supplied from the upstream side of the cyclone to lower the partial pressure of moisture, thereby preventing the condensation of moisture and the like.
【０１０５】[0105]
【発明の効果】本発明によれば、ガス中の固体成分を分
離するサイクロンシステムにおけるガスの回収効率を向
上できる。According to the present invention, the efficiency of gas recovery in a cyclone system for separating solid components in a gas can be improved.
【図１】本発明の一実施の形態によるガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステムの全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a cyclone system for separating a solid component in a gas according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態によるガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステムに用いるサイクロンの断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to an embodiment of the present invention.
【図３】図２の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;
【図４】本発明の一実施の形態によるガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステムに用いるサイクロンにお
ける脚径／内筒径と、サイクロンの脚部の圧力と内筒出
口の圧力の関係を示すグラフである。FIG. 4 shows a relationship between a leg diameter / inner cylinder diameter, a pressure of a cyclone leg, and a pressure of an inner cylinder outlet in a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to an embodiment of the present invention. It is a graph.
【図５】本発明の他の実施の形態によるガス中の固体成
分を分離するサイクロンシステムに用いるサイクロンの
断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to another embodiment of the present invention.
【図６】図５の平面図である。FIG. 6 is a plan view of FIG. 5;
【図７】本発明の第３の実施の形態によるガス中の固体
成分を分離するサイクロンシステムに用いるサイクロン
の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第４の実施の形態によるガス中の固体
成分を分離するサイクロンシステムに用いるサイクロン
の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to a fourth embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第５の実施の形態によるガス中の固体
成分を分離するサイクロンシステムに用いるサイクロン
の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of a cyclone used in a cyclone system for separating a solid component in a gas according to a fifth embodiment of the present invention.
１０…加圧流動層燃焼装置 １２…ダクト ２０…第１段目の圧力容器 ２２，５２…入口分配管 ２４，５４…プレナム ２６，５６…上室 ２７，５７…ホッパ部 ２８，５８…連絡管 ２９，５９…ダスト排出管 ３０−１，…，３０−ｎ…第１段目のサイクロン ３２−１，…，３２−ｎ，６２−１，…，６２−ｎ…入
口 ３４−１，…３４−ｎ，６４−１，…６４−ｎ…内筒 ３６−１，…３６−ｎ，６６−１，…，６６−ｎ…脚 ４０，７０…冷却器 ４２，７２…仕切りバルブ ４４，７４…ダスト貯蔵タンク ４６，７６…弁 ４８，７８…灰輸送ライン ５０…第２段目の圧力容器 ６０−１，…，６０−ｎ…第２段目のサイクロン ８０…ガスタービン ８２…後流管 １００，１２０…小サイクロン １０２，１２２…入口 １０４，１２４…内筒 １０６，１２６…戻り管 １０８，１２８…脚 １１０，１３０…弁 １１２，１３２…放出管 １１４，１３４…差圧計 １１６，１３６…制御回路 １５０Ａ，１５０Ｂ…圧力取出管 １５２…差圧発信器 １５４…固体供給管 １５６，１６４…バルブ １５８…定量供給器 １６０…固体貯蔵容器 １６２…固体 １６６…制御回路 １７０…抽気管 １７２…ストップバルブ １７４…絞り １７６…流量調節弁 １８０…流量計 １８２…ダスト計測器 １８４…ガス排出管 １８６…制御回路 １９０，１９２…パージ供給管 ２００…ドライガスDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pressurized fluidized-bed combustion apparatus 12 ... Duct 20 ... First-stage pressure vessel 22, 52 ... Inlet distribution pipe 24, 54 ... Plenum 26, 56 ... Upper chamber 27, 57 ... Hopper part 28, 58 ... Connecting pipe 29, 59 dust discharge pipes 30-1, ..., 30-n first-stage cyclones 32-1, ..., 32-n, 62-1, ..., 62-n inlets 34-1, ... 34 -N, 64-1, ... 64-n ... inner cylinder 36-1, ... 36-n, 66-1, ..., 66-n ... legs 40, 70 ... coolers 42, 72 ... partition valves 44, 74 ... Dust storage tanks 46, 76 Valves 48, 78 Ash transport line 50 Second-stage pressure vessel 60-1, ..., 60-n Second-stage cyclone 80 Gas turbine 82 Downstream pipe 100 , 120 ... Small cyclone 102, 122 ... Inlet 104, 124 ... Inner cylinder 10 6, 126 ... return pipe 108, 128 ... leg 110, 130 ... valve 112, 132 ... discharge pipe 114, 134 ... differential pressure gauge 116, 136 ... control circuit 150A, 150B ... pressure extraction pipe 152 ... differential pressure transmitter 154 ... solid Supply pipe 156, 164 ... Valve 158 ... Fixed amount supply device 160 ... Solid storage container 162 ... Solid 166 ... Control circuit 170 ... Bleed pipe 172 ... Stop valve 174 ... Restrictor 176 ... Flow control valve 180 ... Flow meter 182 ... Dust meter 184 ... gas discharge pipe 186 ... control circuit 190, 192 ... purge supply pipe 200 ... dry gas
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 折田 久幸 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 稲田 徹 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 川部 隆平 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 岡崎 輝幸 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 池内 和雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 倉本 正治 広島県呉市宝町６番９号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 西村 定男 広島県広島市中区小町４番33号 中国電力 株式会社内 (72)発明者 平根 雅美 広島県広島市中区小町４番33号 中国電力 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hisayuki Orita 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Inventor Tohru Inada 7-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratories (72) Inventor Ryuhei Kawabe 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Hitachi Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Teruyuki Okazaki Hitachi, Ibaraki Prefecture 7-1-1, Omikacho Hitachi Research Laboratories, Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Inventor Kazuo Ikeuchi 3-1-1, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Masaharu Kuramoto 6-9, Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Babcock-Hitachi Kure Factory (72) Inventor Sadao Nishimura 4-33 Komachi, Naka-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Chubu Electric Power Co., Inc. (72) Masami Hirane 4-33 Komachi, Naka-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima
Claims (12)
を一つ或いは複数個のサイクロンに導入して該ガスに含
まれる固体成分を遠心力によって分離するようにしたサ
イクロンシステムにおいて、前記固体成分が分離排出さ
れるサイクロン脚部の出口圧を固体成分が除去されたガ
スが排出されるサイクロン内筒の出口圧よりも高くする
手段を設け、これにより前記サイクロン脚部から固体成
分とともに流出したガスを前記サイクロン内筒からでた
ガスの流れに合流させることができるようにしたことを
特徴とするガス中の固体成分を分離するサイクロンシス
テム。1. A cyclone system provided in the middle of a gas transport path, wherein said gas is introduced into one or a plurality of cyclones to separate solid components contained in said gas by centrifugal force. A means is provided for increasing the outlet pressure of the cyclone leg from which the components are separated and discharged to be higher than the outlet pressure of the cyclone inner cylinder from which the gas from which the solid components have been removed is discharged. A cyclone system for separating a solid component in a gas, wherein a gas can be combined with a gas flow discharged from the cyclone inner cylinder.
するサイクロンシステムにおいて、 前記サイクロン脚部の直径を該サイクロン内筒の直径よ
りも大きくし、これにより該脚部の出口圧を該内筒の出
口圧よりも高くしたことを特徴とするガス中の固体成分
を分離するサイクロンシステム。2. The cyclone system for separating solid components in a gas according to claim 1, wherein the diameter of the cyclone leg is larger than the diameter of the inner cylinder of the cyclone, thereby reducing the outlet pressure of the leg. A cyclone system for separating solid components in gas, wherein the pressure is higher than the outlet pressure of the inner cylinder.
するサイクロンシステムにおいて、 前記サイクロン内筒を旋回流となって流れるガスを非旋
回流に変える手段を設け、これにより、該脚部の出口圧
を該内筒の出口圧よりも高くしたことを特徴とするガス
中の固体成分を分離するサイクロンシステム。3. A cyclone system for separating a solid component in a gas according to claim 1, further comprising means for changing a gas flowing as a swirling flow through the inner cyclone cylinder to a non-swirl flow, whereby the leg portion is provided. Wherein the outlet pressure of the gas is higher than the outlet pressure of the inner cylinder.
するサイクロンシステムにおいて、 前記サイクロンにおける内筒の中に旋回阻止用の隔壁を
設けたことを特徴とするガス中の固体成分を分離するサ
イクロンシステム。4. The cyclone system for separating solid components in a gas according to claim 3, wherein a partition for preventing turning is provided in an inner cylinder of the cyclone. Cyclone system.
するサイクロンシステムにおいて、 一つ或いは複数個の前記サイクロンを収納する圧力容器
を備え、該圧力容器をサイクロン内筒の出口を有する上
室とサイクロン脚部の出口を有するホッパ部とに仕切
り、該ホッパ部に流出したガスを前記サイクロンを出た
ガスが流れるガス搬送経路に戻すホッパ内ガス戻り管を
設けたことを特徴とするガス中の固体成分を分離するサ
イクロンシステム。5. The cyclone system for separating a solid component in a gas according to claim 1, further comprising a pressure vessel containing one or a plurality of said cyclones, wherein said pressure vessel has an outlet of a cyclone inner cylinder. A gas return pipe partitioned into a chamber and a hopper having an outlet of a cyclone leg, and a gas return pipe in the hopper provided to return a gas flowing out of the hopper to a gas conveying path through which gas flowing out of the cyclone flows. A cyclone system that separates solid components inside.
するサイクロンシステムにおいて、 前記サイクロンを同一の複数個のサイクロンによって構
成されたマルチサイクロンとしたことを特徴とするガス
中の固体成分を分離するサイクロンシステム。6. The cyclone system for separating a solid component in a gas according to claim 1, wherein the cyclone is a multi-cyclone constituted by a plurality of the same cyclones. Cyclone system to separate.
するサイクロンシステムにおいて、 前記ホッパ内ガス戻り管の途中にガス中の固体成分を分
離する小サイクロンを設けたことを特徴とするガス中の
固体成分を分離するサイクロンシステム。7. The cyclone system according to claim 5, wherein a small cyclone for separating the solid components in the gas is provided in the middle of the gas return pipe in the hopper. A cyclone system that separates solid components inside.
するサイクロンシステムにおいて、 前記ホッパ内ガス戻り管の途中に設けた小サイクロンに
おける脚部出口圧と内筒出口圧との関係を、前記圧力容
器内に収納されたサイクロンの脚部出口圧と内筒出口圧
との関係を同じくしたことを特徴とするガス中の固体成
分を分離するサイクロンシステム。8. The cyclone system for separating a solid component in a gas according to claim 7, wherein a relationship between a leg outlet pressure and an inner cylinder outlet pressure in a small cyclone provided in the gas return pipe in the hopper is: A cyclone system for separating solid components in a gas, wherein a relationship between a leg outlet pressure of the cyclone housed in the pressure vessel and an inner cylinder outlet pressure is the same.
するサイクロンシステムをガス搬送方向に複数個備え、 前段の第１段目のサイクロンシステムにおいてホッパ部
から引き出されたガスを後段の第２段目のサイクロンシ
ステムにガスが導入される前のガス搬送経路に戻すよう
にしたことを特徴とするガス中の固体成分を分離するサ
イクロンシステム。9. A cyclone system for separating a solid component in a gas according to claim 1 in a gas transport direction, wherein the gas extracted from the hopper in the first cyclone system in the first stage is used in the second cyclone system in the second stage. A cyclone system for separating a solid component in a gas, wherein the gas is returned to a gas conveyance path before the gas is introduced into a second-stage cyclone system.
離するサイクロンシステムにおいて、 第１段目のサイクロンの脚部出口圧／内筒出口圧の比率
よりも第２段目のサイクロンの脚部出口圧／内筒出口圧
の比率を高くしたことを特徴とするガス中の固体成分を
分離するサイクロンシステム。10. The cyclone system for separating a solid component in a gas according to claim 9, wherein the leg of the second stage cyclone is larger than the ratio of the leg outlet pressure of the first stage cyclone / the inner cylinder outlet pressure. A cyclone system for separating a solid component in a gas, wherein a ratio of a part outlet pressure / an inner cylinder outlet pressure is increased.
ガスをガス搬送経路を通してガスタービンに導入して発
電を行う発電プラントにおいて、前記ガス搬送経路にマ
ルチサイクロンを複数段にわたって直列に設け、前段の
第１段目のマルチサイクロンにおける脚部出口圧／内筒
出口圧の比率を１以上にし、後段の第１段目以降のマル
チサイクロンにおける脚部出口圧／内筒出口圧の比率を
前段のマルチサイクロンにおける脚部出口圧／内筒出口
圧の比率よりも高くし、各マルチサイクロンにはサイク
ロン脚部から流出したガスを引き出して固体成分を分離
する小サイクロンを設け、該小サイクロンによって固体
成分が分離されたガスを前記ガス搬送経路に戻す管を設
け、該小サイクロンにおいて固体成分とともに流出した
ガスを前記ガスタービンから排出されたガスが流れる経
路に戻すようにしたことを特徴とする加圧流動層発電プ
ラント。11. A power plant in which coal combustion gas discharged from a pressurized fluidized bed combustion device is introduced into a gas turbine through a gas transfer path to generate power, a multi-cyclone is provided in series on the gas transfer path in a plurality of stages, The ratio of the leg outlet pressure / inner cylinder outlet pressure in the first stage multicyclone of the former stage is set to 1 or more, and the ratio of the leg outlet pressure / inner cylinder outlet pressure in the subsequent first stage multicyclone is calculated as the former stage. Higher than the ratio of the leg outlet pressure / the inner cylinder outlet pressure in the multicyclone, and each multicyclone is provided with a small cyclone for extracting gas flowing out from the cyclone leg and separating solid components. A pipe for returning the gas from which the components have been separated to the gas transport path; and A pressurized fluidized-bed power plant, wherein the gas discharged from the bottle is returned to a flow path.
ントにおいて、 前記マルチサイクロンを圧力容器に収納し、該圧力容器
内をサイクロン内筒の出口を有する上室とサイクロン脚
部の出口を有するホッパ部とに仕切り、該ホッパ部に流
出したガスを引き出して前記小サイクロンによって固体
成分を分離するようにし、前記ホッパ部には底に溜まっ
た固体成分を系外に輸送するラインを接続したことを特
徴とする加圧流動層発電プラント。12. The pressurized fluidized-bed power plant according to claim 11, wherein the multicyclone is housed in a pressure vessel, and the pressure vessel has an upper chamber having an outlet of a cyclone inner cylinder and an outlet of a cyclone leg. Partitioned into a hopper section, a gas flowing out to the hopper section was drawn out to separate solid components by the small cyclone, and a line was connected to the hopper section for transporting solid components accumulated at the bottom to the outside of the system. A pressurized fluidized bed power plant.
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