JP2888396B2 - Fluidized bed combustion device - Google Patents
Fluidized bed combustion deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、塩化ビニール等のプラスチック、ゴム
類、ウレタン、木、繊維類等を含んだシュレッダダスト
等の廃棄物を燃焼・焼却する流動床焼却炉等の流動床燃
焼装置に係り、特に微粒子等、小径粒子を含んだ廃プラ
スチック等の廃棄物を燃焼・焼却するのに好適な流動床
燃焼装置に関する。The present invention relates to, for example, polyethylene,
It relates to fluidized bed incinerators such as fluidized bed incinerators that burn and incinerate waste such as shredder dust containing plastics such as polypropylene and vinyl chloride, rubbers, urethane, wood, and fibers. The present invention relates to a fluidized bed combustion apparatus suitable for burning and incinerating waste such as waste plastic containing particles.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、塩化ビニール等のプラスチック等を含むシュレッダ
ダスト等の廃棄物を燃焼・焼却する流動床焼却炉等の流
動床燃焼装置では、下流に排ガス排出口を有した流動燃
焼室内で、下方の空気室から空気分散板を通して分散供
給される空気で砂等の流動媒体を流動化させて高温の流
動床を形成させ、この流動床に該流動床より上方の空間
部、即ち、フリーボードを通して被燃焼物としての廃棄
物を投入して燃焼させると共に、燃焼排ガスは流動床か
ら該フリーボードを通してフリーボード下流側に設けら
れた排ガス排出口から炉外へ排出させて処理している。2. Description of the Related Art Conventionally, fluidized bed incinerators such as fluidized bed incinerators for burning and incinerating wastes such as shredder dust containing plastics such as polyethylene, polypropylene and vinyl chloride have exhaust gas discharge ports downstream. The fluidized medium such as sand is fluidized by air dispersed and supplied from the lower air chamber through the air distribution plate in the fluidized combustion chamber to form a high-temperature fluidized bed, and the fluidized bed has a space above the fluidized bed. Part, that is, the waste as an object to be burned is injected and burned through the free board, and the combustion exhaust gas is discharged from the fluidized bed to the outside of the furnace through an exhaust gas outlet provided on the free board downstream side through the free board through the free board. Processing.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のとおり被燃焼物
はフリーボードを通して落下し流動床へ投入され所定の
大きい粒径の被燃焼物は該流動床で燃焼されるが、この
落下供給途中において被燃焼物に含まれる微粒子等の小
径粒子はフリーボードを上昇する燃焼排ガス流に同伴さ
れて持ち運ばれる。この燃焼排ガス流に同伴される小径
粒子が例えばプラスチックである場合にはフリーボード
において高温の燃焼排ガスによって熱分解されてガス化
され、メタン、エタン、エチレン等からなる炭化水素等
の揮発分が発生される。これらの揮発分の一部はフリー
ボードで燃焼されるが、燃焼排ガスはある所定のガス流
速を有しておりフリーボード高さも所定の高さとされて
いてフリーボードを通過する時間が短時間に限られてい
るため、これらの揮発分はフリーボードに存在している
間で完全に燃焼されず、一部の揮発分や小径粒子はその
まま燃焼室外へ未燃分として持ち去られて排出されてし
まう。このように未燃分が燃焼室外へ排出されると当然
のことながら燃焼効率が悪くなる。As described above, the material to be burned falls through the free board and is introduced into the fluidized bed, and the material to be burned having a predetermined large particle size is burned in the fluidized bed. Small-diameter particles, such as fine particles, contained in the object to be burned are carried along with the flue gas flowing up the freeboard. If the small-diameter particles entrained in the flue gas stream are, for example, plastic, they are thermally decomposed and gasified by the high-temperature flue gas on a freeboard, generating volatile components such as hydrocarbons such as methane, ethane, and ethylene. Is done. Some of these volatiles are burned by the freeboard, but the flue gas has a certain gas flow velocity, the freeboard height is also set to the predetermined height, and the time to pass through the freeboard is short. Because of their limited nature, these volatiles are not completely burned while present on the freeboard, and some of the volatiles and small-sized particles are taken out of the combustion chamber as unburned and discharged. . When the unburned components are discharged to the outside of the combustion chamber, the combustion efficiency naturally deteriorates.
【0004】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、被燃焼物の供給途中にフリーボードから
未燃分として燃焼排ガスに持ち去られる揮発分や微粒子
等の小径粒子を少なくすることにより、被燃焼物として
のプラスチック等の廃棄物を高効率で燃焼させうる流動
床燃焼装置を得ることを目的としている。The present invention has been made in view of such a problem, and reduces small particles such as volatiles and fine particles which are taken away from the freeboard as unburned components in the combustion exhaust gas during the supply of the material to be burned. Accordingly, it is an object of the present invention to obtain a fluidized bed combustion device capable of burning waste such as plastic as a burnable material with high efficiency.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、下部に空気室を有し、その上部に空気分
散板を介して流動燃焼室を有し、該流動燃焼室内で該空
気室から供給される空気で流動媒体を流動化させて高温
の流動床を形成し、該流動床に被燃焼物を供給して燃焼
させ、燃焼排ガスを流動床上部のフリーボードを通して
排出させるようにした流動床燃焼装置において、フリー
ボードの一部に、被燃焼物供給口が開設される部分の炉
壁周囲を取り囲み、かつ、下方を流動床に臨ませて形成
した被燃焼物供給室を設け、この室に臨む炉壁の前記被
燃焼物供給口と離れた異なる位置にガス排出口を設け、
このガス排出口と前記空気室とをガス循環管路で連結し
た構成にした。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention has an air chamber at a lower portion, and a fluid combustion chamber at an upper portion through an air distribution plate. The fluidized medium is fluidized by air supplied from the air chamber to form a high-temperature fluidized bed, a substance to be burned is supplied to the fluidized bed to be burned, and a combustion exhaust gas is discharged through a free board at an upper portion of the fluidized bed. In the fluidized bed combustion apparatus as described above, a part of the free board surrounds the periphery of the furnace wall where the part to be burned is opened, and is formed with the lower part facing the fluidized bed. A gas outlet is provided at a different position of the furnace wall facing the chamber away from the burnable material supply port,
The gas outlet and the air chamber were connected by a gas circulation line.
【0006】[0006]
【作用】流動燃焼室では下部の空気室から空気分散板を
介して供給される流動化兼燃焼用の高温空気によって砂
等の流動媒体が流動化されて高温の流動床が形成されて
いる。この状態で、被燃焼物供給口から被燃焼物として
の廃棄物、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のプ
ラスチックを含むシュレッダダストが該被燃焼物供給口
の周囲を取り囲んで形成された被燃焼物供給室の中に供
給され、粒径の大きい廃棄物は下方の高温の流動床に落
下して燃焼される。燃焼排ガスはフリーボードを通って
下流の排ガス排出口から排出される。一方、廃棄物中の
微粒子プラスチック等の熱分解可能な小径粒子は該室の
中の空間部で流動床から排出される高温排ガスによって
熱分解されてメタン等の炭化水素ガスである揮発分にガ
ス化され、該室に臨んで炉壁に設けられたガス排出口か
ら装置外のガス循環管路内に排出されて空気室に供給さ
れる。In the fluidized combustion chamber, a fluidized medium such as sand is fluidized by high-temperature air for fluidization and combustion supplied from a lower air chamber through an air dispersion plate to form a high-temperature fluidized bed. In this state, a waste as a combustible, for example, a shredder dust containing a plastic such as polyethylene or polypropylene is formed from the combustible supply port around the periphery of the combustible supply port. The large-size waste fed into the furnace falls down to the hot fluidized bed and is burned. The flue gas passes through the free board and is discharged from a downstream exhaust gas outlet. On the other hand, the thermally decomposable small-sized particles such as fine-particle plastics in the waste are thermally decomposed by high-temperature exhaust gas discharged from the fluidized bed in the space inside the chamber, and are converted into volatile components such as hydrocarbon gas such as methane. The gas is discharged into a gas circulation pipe outside the apparatus from a gas discharge port provided in a furnace wall facing the chamber, and supplied to an air chamber.
【0007】空気室に返された前記メタン等の炭化水素
ガスである揮発分は空気室で高温空気の作用で燃焼され
るか、又は、流動化兼燃焼用の高温空気とともにガス分
散板を通って流動燃焼室内の高温の流動床に分散供給さ
れて高温の流動媒体と効率よく接触することにより高効
率で燃焼される。このように、揮発分は最終的に流動床
で燃焼されることになって確実に燃焼されるようにな
り、燃焼装置へ供給される微粒子等の小径粒子が効率良
く燃焼される。The volatile matter which is the hydrocarbon gas such as methane returned to the air chamber is burned by the action of high-temperature air in the air chamber, or passes through a gas dispersion plate together with high-temperature air for fluidization and combustion. The fuel is dispersed and supplied to a high-temperature fluidized bed in a fluidized combustion chamber, and efficiently combusts with a high-temperature fluidized medium to efficiently burn. As described above, the volatile components are finally burned in the fluidized bed, so that they are reliably burned, and small-diameter particles such as fine particles supplied to the combustion device are burned efficiently.
【0008】なお、循環管路途中にサイクロン等の捕集
器を介装するようにすれば、該小径粒子のうち一部の未
だガス化されない粒子或いは熱分解を被らない流動媒体
である砂等の不燃物等が該ガス排出口から循環管路に導
入された場合でも、これらを該捕集器で捕集して、捕集
物を被燃焼物供給口等を介して該被燃焼物供給室へ返送
させて熱分解可能なものは再度、熱分解の機会を与えて
ガス化させ、小径粒子をより確実に燃焼させ、効率良く
燃焼させるようにすることができる。なお、熱分解を被
らない不燃物はフリーボードへ返して排ガス流に乗せて
下流で捕集させる等することができる。If a collector such as a cyclone is interposed in the middle of the circulation pipe, some of the small-diameter particles are not yet gasified or sand, which is a fluid medium not subject to thermal decomposition. Even when non-combustible substances such as are introduced into the circulation pipe from the gas discharge port, they are collected by the collector, and the collected substances are collected through the combustion substance supply port or the like. What can be returned to the supply chamber and thermally decomposed can be again gasified by giving it the opportunity of thermal decomposition, so that small-diameter particles can be more reliably burned and burned more efficiently. Incombustibles that do not undergo thermal decomposition can be returned to the freeboard, placed in the exhaust gas stream, and collected downstream.
【0009】[0009]
【実施例】次に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明に係る流動床燃焼装置の一実
施例を示す縦断面図である。流動床燃焼装置1は全体を
炉壁1aで囲まれて構成され、最下部に空気室2が位置
し、その上部に空気分散板3を介して流動燃焼室10が
位置され、その下流側の上部にはガス分散板20を介し
て脱硫・脱塩素室30が位置され、その下流に排ガス排
出口33が設けられて構成されている。Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a fluidized bed combustion apparatus according to the present invention. The fluidized bed combustion apparatus 1 is entirely surrounded by a furnace wall 1a, an air chamber 2 is located at the lowermost part, a fluidized combustion chamber 10 is located above the air chamber 2 via an air distribution plate 3, and a downstream side of the air chamber 2 is located at the lower part. A desulfurization / dechlorination chamber 30 is located at the upper part via a gas dispersion plate 20, and an exhaust gas discharge port 33 is provided downstream thereof.
【0010】流動床燃焼装置1の構成をさらに詳しく説
明する。流動燃焼室10の底部には図中左側の炉壁1a
に面して不燃物及び流動媒体の排出口(以下、不燃物排
出口という)13が形成されると共に、不燃物排出口1
3に向かって低くなるように傾斜された空気分散板3が
取付けられている。そして最下部には空気分散板3と不
燃物排出口13及び炉壁1aにより包囲された空気室2
が形成されている。この空気分散板3には内部に冷却管
が敷設されると共に多数の空気分散管4が上端を空気分
散板3から突出されて取付けられている。空気分散管4
にはその上端位置で空気噴出穴が不燃物排出口13側に
指向されて開設され、空気室2から高温空気をこの多数
の空気分散管4の空気噴出穴を通して流動燃焼室10内
へ分散供給させるように構成されている。The configuration of the fluidized bed combustion apparatus 1 will be described in more detail. The bottom of the fluidized combustion chamber 10 has a furnace wall 1a on the left side in the figure.
A discharge port (hereinafter, referred to as a non-combustible substance discharge port) 13 for the incombustible substance and the fluid medium is formed facing the non-combustible substance discharge port 1.
An air distribution plate 3 inclined so as to become lower toward 3 is attached. In the lowermost part, the air distribution plate 3, the noncombustible material outlet 13, and the air chamber 2 surrounded by the furnace wall 1a.
Are formed. A cooling pipe is laid inside the air distribution plate 3, and a large number of air distribution tubes 4 are attached to the upper end of the air distribution plate 3 so as to protrude from the air distribution plate 3. Air dispersion pipe 4
At the upper end thereof, an air ejection hole is opened and directed toward the noncombustible material outlet 13 side, and high-temperature air is dispersedly supplied from the air chamber 2 into the fluidized combustion chamber 10 through the air ejection holes of the many air dispersion pipes 4. It is configured to be.
【0011】不燃物排出口13の下部にはスクリュコン
ベア等の不燃物及び流動媒体の排出機15が取付けら
れ、さらにその下流側に不燃物と流動媒体とを篩い分け
るスクリーン装置16が取付けられている。スクリーン
装置16の内部には篩い17が設けられ、篩い17の下
方には篩い17を通過した流動媒体の排出口16aが設
けられ、篩い17の側部下方には篩い17上に残り、篩
い17上から落下したガラスや金属等の不燃物を排出す
る排出口16bが設けられている。流動媒体排出口16
aには流動媒体を再度、流動床燃焼装置1に戻すための
循環輸送回路18が接続されている。A non-combustible material discharger 15 such as a screw conveyor and a fluid medium are attached below the non-combustible material discharge port 13, and a screen device 16 for sifting the non-combustible material and the fluid medium is attached downstream thereof. I have. A sieve 17 is provided inside the screen device 16, an outlet 16 a for the fluid medium that has passed through the sieve 17 is provided below the sieve 17, and remains below the sieve 17 on the side of the sieve 17. A discharge port 16b is provided for discharging non-combustible substances such as glass and metal dropped from above. Fluid medium outlet 16
A circulation transport circuit 18 for returning the fluidized medium to the fluidized bed combustion device 1 again is connected to a.
【0012】空気室2は左右に分割されており左右の空
気室2にはそれぞれ押込ファン48の吐出側に接続され
た高温空気供給管47が接続されている。押込ファン4
8の吸込側には空気導入管80が接続されている。な
お、高温空気供給管47の途中には図示していないが燃
焼装置1の排ガス排出口33から排出された燃焼排ガス
によって空気を200〜300℃までに予熱する空気予
熱器が設置される。The air chamber 2 is divided into left and right sides, and a hot air supply pipe 47 connected to the discharge side of a pushing fan 48 is connected to each of the left and right air chambers 2. Push fan 4
An air introduction pipe 80 is connected to the suction side of the tube 8. Although not shown, an air preheater (not shown) for preheating the air to 200 to 300 ° C. by the combustion exhaust gas discharged from the exhaust gas outlet 33 of the combustion device 1 is provided in the middle of the high-temperature air supply pipe 47.
【0013】流動燃焼室10内には前記空気分散板3の
上で粒径が0.5〜1.0mmの砂、又は石灰石等から
なる流動媒体が高温空気で流動化されて流動床11が形
成されて位置され、この流動床11の上部にはフリーボ
ード12が形成されている。さらにフリーボード12の
上方にはガス分散板20が横断されて設置され、その上
部に脱硫・脱塩素室30が形成されている。ガス分散板
20には多数のガス分散管21が設けられている。ガス
分散板20上では石灰石粒子等の吸着剤が多数のガス分
散管21から分散供給される燃焼排ガスによって流動化
されて脱硫・脱塩素床31形成される。脱硫・脱塩素室
30の上方側部には脱硫・脱塩素された排ガスを排出す
る排ガス排出口33が取付けられている。14、19、
32はそれぞれ排熱回収用の伝熱管である。In the fluidized combustion chamber 10, a fluidized medium made of sand or limestone having a particle size of 0.5 to 1.0 mm is fluidized with high-temperature air on the air dispersion plate 3 to form a fluidized bed 11. A free board 12 is formed above the fluidized bed 11. Further, a gas dispersion plate 20 is installed across the free board 12, and a desulfurization / dechlorination chamber 30 is formed above the gas dispersion plate 20. The gas dispersion plate 20 is provided with a large number of gas dispersion tubes 21. On the gas dispersion plate 20, the adsorbent such as limestone particles is fluidized by the combustion exhaust gas dispersedly supplied from the many gas dispersion tubes 21 to form the desulfurization / dechlorination bed 31. An exhaust gas outlet 33 for discharging desulfurized and dechlorinated exhaust gas is attached to the upper side of the desulfurization and dechlorination chamber 30. 14, 19,
32 is a heat transfer tube for exhaust heat recovery.
【0014】しかして、流動燃焼室10の不燃物排出口
13とは反対側の炉壁1aには流動床11の上面より所
定距離上方の位置において被燃焼物供給口としての原料
供給口43が開設されており、該原料供給口43にはス
クリュコンベヤからなる原料供給機42が取付けられて
いる。そして、フリーボード12に位置してこの原料供
給口43を取り囲むようにして上下方向に延びる仕切壁
41が炉壁1aの内面に接合されて取付けられており、
仕切壁41と炉壁1aの内壁面との間で下方を流動床1
1の一部に臨ませた原料供給室40が形成されている。
仕切壁41の下端41aは流動床11の上面よりも所望
量下方に位置して流動床11の内部に入り込んだ位置に
設定されている。このように、原料供給室40はフリー
ボード12にその内部がフリーボード12と隔離された
状態で設けられる。The furnace wall 1a of the fluidized combustion chamber 10 opposite to the noncombustible material discharge port 13 is provided with a raw material supply port 43 as a burnable substance supply port at a position above the upper surface of the fluidized bed 11 by a predetermined distance. The raw material supply port 43 is provided with a raw material supply device 42 composed of a screw conveyor. Further, a partition wall 41 which is located on the free board 12 and extends in the vertical direction so as to surround the raw material supply port 43 is joined and attached to the inner surface of the furnace wall 1a,
The fluidized bed 1 extends downward between the partition wall 41 and the inner wall surface of the furnace wall 1a.
A raw material supply chamber 40 is formed so as to face a part of the first raw material supply chamber 1.
The lower end 41 a of the partition wall 41 is located at a position lower than the upper surface of the fluidized bed 11 by a desired amount and is set at a position where it enters the inside of the fluidized bed 11. As described above, the raw material supply chamber 40 is provided in the free board 12 in a state where the inside thereof is isolated from the free board 12.
【0015】原料供給室40は原料供給口43よりも所
定距離上方にまで延びて空間が形成されると共に、図示
とは直交する方向にも所定の幅を有した空間が保持され
て形成されている。原料供給室40の原料供給口43よ
りも上方位置の炉壁1aにはガス排出口44が形成さ
れ、ガス排出口44にはガス排出管44aが取付けられ
ている。空気室2の炉壁1aにはエジェクタバーナ60
が取付けられており、エジェクタバーナ60の端部には
図示していないルーツブロワ等の空気供給機が接続され
た高圧空気送給管61が連結されている。そして、この
エジェクタバーナ60とガス排出管44aとの間にはガ
ス循環管路45(45a、45b)が設けられており、
このガス循環管路45の途中にはサイクロン捕集器46
が設置されている。The raw material supply chamber 40 extends up to a predetermined distance above the raw material supply port 43 to form a space, and a space having a predetermined width is also formed in a direction perpendicular to the drawing. I have. A gas outlet 44 is formed in the furnace wall 1a above the source supply port 43 of the source supply chamber 40, and a gas exhaust pipe 44a is attached to the gas outlet 44. An ejector burner 60 is provided on the furnace wall 1a of the air chamber 2.
A high-pressure air supply pipe 61 to which an air supply device such as a Roots blower (not shown) is connected is connected to an end of the ejector burner 60. A gas circulation line 45 (45a, 45b) is provided between the ejector burner 60 and the gas discharge tube 44a.
In the middle of the gas circulation line 45, a cyclone collector 46 is provided.
Is installed.
【0016】サイクロン下部には順にダスト冷却器7
0、ロータリバルブ71及び二股方向切換ダンパ52が
取付けられ、二股方向切換ダンパ52の下流側の一方の
出口と前記原料供給機42の原料投入口との間は管路5
1が接続されており、この管路51の途中には原料供給
管50が接続されている。二股方向切換ダンパ52のも
う一方の出口は炉壁1aのフリーボード12に面した開
口に管路53によって接続されている。In the lower part of the cyclone is a dust cooler 7 in order.
0, a rotary valve 71 and a fork-direction switching damper 52 are attached, and a line 5 is provided between one outlet on the downstream side of the fork-direction switching damper 52 and the raw material inlet of the raw material feeder 42.
1 is connected, and a raw material supply pipe 50 is connected in the middle of the pipe line 51. The other outlet of the bifurcated direction switching damper 52 is connected to an opening of the furnace wall 1a facing the free board 12 by a conduit 53.
【0017】次に、このような構成の本発明装置の実施
例の作動を説明する。流動燃焼室10において空気室2
から空気分散板3を介して供給される高温空気によって
砂の流動媒体が流動化されて流動床11が形成され、流
動床11は高温空気と原料の燃焼熱によって流動媒体が
加熱されて例えば800〜850℃の高温に保たれる。
この流動床11は、空気分散管4の空気噴出穴が流動燃
焼室10の不燃物排出口13側に指向されて開口されて
いることにより高温空気が該不燃物排出口13に向かっ
て噴出され、図1において流動床11は右方向に指向し
て時計方向に旋回して流動する。Next, the operation of the embodiment of the apparatus of the present invention having such a configuration will be described. The air chamber 2 in the fluidized combustion chamber 10
The fluidized bed of sand is fluidized by the high-temperature air supplied through the air dispersion plate 3 from the air to form a fluidized bed 11, and the fluidized bed 11 is heated by the heat of combustion of the high-temperature air and the raw material. It is kept at a high temperature of 8850 ° C.
In the fluidized bed 11, high-temperature air is ejected toward the incombustible discharge port 13 because the air ejection holes of the air dispersion pipe 4 are opened toward the noncombustible substance discharge port 13 of the fluidized combustion chamber 10. In FIG. 1, the fluidized bed 11 swirls clockwise and flows to the right.
【0018】このようにして形成された流動床11に
は、被燃焼物としての廃棄物、例えばポリエチレン、ポ
リプロピレン、塩化ビニール等のプラスチック、ゴム
類、ウレタン、木、繊維類等を含んだシュレッダダスト
が原料供給管50から原料供給機42に投入され、原料
供給機42により原料供給室40内に供給され、流動床
11に落とされて燃焼される。この燃焼に際して流動床
11が図中、右方向に旋回していることにより、流動媒
体と被燃焼物である廃棄物が良好に攪拌、混合されて効
率良く燃焼されると共に、廃棄物中に含まれている鉄屑
等の金属やガラス等の不燃物は、この旋回作用により、
また、空気分散板3が不燃物排出口13側に向かって低
くなるように傾斜されていることにより、不燃物排出口
13側に集められて一部の流動媒体とともに不燃物排出
口13に落下する。The fluidized bed 11 formed in this manner has a shredder dust containing wastes such as plastics such as polyethylene, polypropylene and vinyl chloride, rubbers, urethane, wood, fibers and the like. Is supplied from the raw material supply pipe 50 to the raw material supply device 42, supplied into the raw material supply chamber 40 by the raw material supply device 42, dropped into the fluidized bed 11, and burned. During this combustion, the fluidized bed 11 is swirled to the right in the figure, so that the fluidized medium and the waste to be burned are well stirred and mixed, and are efficiently burned and contained in the waste. Non-combustible materials such as iron scraps and glass and glass are
Further, since the air distribution plate 3 is inclined so as to become lower toward the incombustible material outlet 13 side, it is collected at the incombustible material outlet 13 side and drops to the incombustible material outlet 13 together with some fluid medium. I do.
【0019】該一部の流動媒体と不燃物は排出機15に
よりスクリーン装置16に供給され、その篩い17を通
過した流動媒体は排出口16aから循環輸送回路18に
より流動燃焼室10のフリーボード12に返されて循環
使用される。篩い17上に残ったガラスや金属等の不燃
物は排出口16bから機外へ排出される。A part of the fluid medium and the incombustible material are supplied to a screen device 16 by a discharger 15, and the fluid medium having passed through the sieve 17 is discharged from a discharge port 16 a by a circulation transport circuit 18 to a free board 12 of a fluid combustion chamber 10. Is returned and used cyclically. Non-combustible substances such as glass and metal remaining on the sieve 17 are discharged from the discharge port 16b to the outside of the machine.
【0020】しかして、原料供給室40に供給された廃
棄物のうち、微粒子等を含む小径粒子の廃棄物は、押込
ファン48の作用により原料供給室40のガス排出口4
4から吸引されて該室40内を上昇している流動床11
の高温(800〜850℃)の燃焼排ガスに伴われて該
室40内を上昇する。小径粒子のうちでプラスチック等
の熱分解される被燃焼物は該室40内を上昇しつつ、高
温の排ガスによりメタン、エタン等の炭化水素ガスにガ
ス化されて揮発分にされ、この揮発分は燃焼排ガスとと
もにガス排出口44から排出管44aを通って管路45
aに流入し、サイクロン捕集器46に至り、ここで排ガ
スに同伴されてきたダストが捕集され下部の管路51に
送られる。このダストには未だガス化されていない比較
的粒径の大きい小径粒子のプラスチックやその他の木
片、繊維類等の可燃物、及び、ガラス細粒や流動媒体粒
子等の不燃物粒子が含まれる。Thus, among the wastes supplied to the raw material supply chamber 40, the waste of small-diameter particles including fine particles and the like is reduced by the action of the pushing fan 48 into the gas outlet 4 of the raw material supply chamber 40.
Fluidized bed 11 sucked from 4 and rising inside the chamber 40
The temperature rises in the chamber 40 due to the high temperature (800 to 850 ° C.) combustion exhaust gas. Among the small-diameter particles, the burnable matter such as plastics, which is thermally decomposed, rises inside the chamber 40 and is gasified into hydrocarbon gas such as methane and ethane by a high-temperature exhaust gas to be volatilized. Together with the combustion exhaust gas from the gas discharge port 44 through the discharge pipe 44a to the pipe 45
a, and reaches the cyclone collector 46, where the dust entrained in the exhaust gas is collected and sent to the lower pipeline 51. This dust includes small-sized plastic particles having relatively large particle size, which are not yet gasified, and other combustible materials such as wood chips and fibers, and non-combustible particles such as glass fine particles and fluidized medium particles.
【0021】サイクロン捕集器46でこのダストを分離
され前記炭化水素ガス等の揮発分を含む燃焼排ガスは管
路45bからエジェクタバーナ60に供給され、ここで
高圧空気送給管61から供給される高圧空気によるエジ
ェクタ作用によって吸い込まれて空気室2に供給され揮
発分はここで後記高温空気の供給を受けて効率良く燃焼
される。空気室2には押込ファン48の作用で空気予熱
器で例えば200〜300℃に予熱された燃焼用兼流動
化用の高温空気が高温空気供給管47を通って供給され
る。The flue gas containing volatile matter such as the hydrocarbon gas is separated from the dust by a cyclone collector 46 and supplied to an ejector burner 60 through a pipe 45b, and then supplied from a high-pressure air supply pipe 61. Volatile components are sucked by the ejector action of the high-pressure air and supplied to the air chamber 2, where the volatile components are supplied with the high-temperature air and burned efficiently. The hot air for combustion and fluidization preheated to, for example, 200 to 300 ° C. by the air preheater by the action of the pushing fan 48 is supplied to the air chamber 2 through the high temperature air supply pipe 47.
【0022】管路51に取付けられた二股方向切換ダン
パ52は原料供給機42に通じるように設定されてお
り、サイクロン捕集器46で捕捉された前記ダストはダ
スト冷却器70で冷却された後、原料供給機42に投入
されてプラスチックやゴム等の熱分解可能な小径粒子や
小径の木片等の可燃物は再度、原料供給室40に投入さ
れ、再ガス化分解作用や燃焼作用を受ける。The bifurcated direction switching damper 52 attached to the pipe line 51 is set so as to communicate with the raw material feeder 42. After the dust captured by the cyclone collector 46 is cooled by the dust cooler 70, Then, the combustibles such as thermally decomposable small-diameter particles such as plastics and rubber and small-diameter wood chips, which are supplied to the raw material supply device 42, are again supplied to the raw material supply chamber 40 and subjected to regasification decomposition operation and combustion operation.
【0023】そして、前記不燃物粒子の管路45a、サ
イクロン捕集器46、管路51、原料供給機42、原料
供給室40からなる循環系内への滞留を除くために、適
宜のサイクル、又はタイミングで二股方向切換ダンパ5
2を管路53に通じるように作動させ、これらの粒子を
流動燃焼室10のフリーボード12に投入させて、フリ
ーボード12を通過する燃焼排ガスに同伴させて下流側
に持ち運び、燃焼装置1の下流に別途、設けられる集塵
器により捕集させる。勿論、小径の可燃物粒子が一度、
原料供給室40に供給されることにより、ほぼ完全にガ
ス化されたり、燃焼されたりする場合には、二股方向切
換ダンパ52を管路53に通じるように設定しておき、
捕集物に含まれる不燃物粒子をフリーボード12に投入
するようにすることができる。In order to eliminate the accumulation of the non-combustible particles in the circulation system including the pipe 45a, the cyclone collector 46, the pipe 51, the raw material feeder 42 and the raw material supply chamber 40, Or a bifurcated direction switching damper 5 at timing
2 is operated so as to communicate with the pipe 53, these particles are introduced into the free board 12 of the fluidized combustion chamber 10, carried downstream along with the combustion exhaust gas passing through the free board 12, and It is collected by a dust collector separately provided downstream. Of course, once the combustible particles of small diameter,
In the case where gas is almost completely gasified or burned by being supplied to the raw material supply chamber 40, the bifurcated direction switching damper 52 is set so as to communicate with the conduit 53,
Non-combustible particles contained in the collected matter can be thrown into the free board 12.
【0024】しかして、前記のとおり空気室2にエジェ
クタバーナ60から供給された炭化水素ガス等の揮発分
は、ここで高温空気供給管47から供給される高温空気
の作用により効率良く燃焼され、その排ガスと揮発分の
一部の未燃ガスは高温空気とともに空気分散板3から高
温の流動床11中に分散供給され、ここで効率良く燃焼
されることによってほぼ完全に燃焼される。このように
して揮発分が流動燃焼室10から排出されることが防が
れ、燃焼効率が向上する。However, as described above, volatile components such as hydrocarbon gas supplied from the ejector burner 60 to the air chamber 2 are efficiently burned by the action of the high-temperature air supplied from the high-temperature air supply pipe 47 here. The exhaust gas and a part of the unburned gas of the volatile components are dispersed and supplied together with the high-temperature air from the air distribution plate 3 into the high-temperature fluidized bed 11, where they are efficiently burned to be almost completely burned. In this way, the volatile components are prevented from being discharged from the fluidized combustion chamber 10, and the combustion efficiency is improved.
【0025】流動床11から排出された燃焼排ガスはフ
リーボード12を上昇する間に流動床11上方の伝熱管
14で適宜の排熱回収が行われ、流動床11の温度調整
が行われて流動床11が所定温度、この場合800〜8
50℃に保たれる。この伝熱管14は例えば第1の蒸発
器として使用される。そして燃焼排ガスはフリーボード
12を上昇して流動燃焼室10の頂部に至り、そこに位
置した伝熱管19により再度の排熱回収が行われ、脱硫
及び又は脱塩素作用に適した温度調整がなされる。この
伝熱管19た例えば第2の蒸発器として使用される。The flue gas discharged from the fluidized bed 11 is subjected to appropriate heat recovery in the heat transfer tubes 14 above the fluidized bed 11 while ascending the freeboard 12, and the temperature of the fluidized bed 11 is adjusted so that the fluidized fluid is discharged. The floor 11 is at a predetermined temperature, in this case 800-8
It is kept at 50 ° C. This heat transfer tube 14 is used, for example, as a first evaporator. Then, the flue gas rises on the free board 12 to reach the top of the fluidized combustion chamber 10, where the heat is recovered again by the heat transfer tube 19 located there, and the temperature is adjusted so as to be suitable for desulfurization and / or dechlorination. You. The heat transfer tube 19 is used, for example, as a second evaporator.
【0026】しかして、燃焼排ガスは、ガス分散板20
を通過して脱硫・脱塩素室30の導入され、ここに燃焼
排ガス自体によって石灰石粒子からなる脱硫・脱塩素剤
が流動化されて形成された脱硫・脱塩素床31を通過す
る間に燃焼排ガスに含まれる硫黄酸化物や塩化水素が脱
硫・脱塩素される。なお、被燃焼物である廃棄物として
のシュレッダダストに含まれるゴムが燃焼される場合に
は硫黄酸化物が発生され、シュレッダダストに含まれる
プラスチックである塩化ビニール(塩ビ)やクロロプレ
ンが燃焼される場合には塩化水素が発生される。脱硫・
脱塩素床31を通過した排ガスはその上部の伝熱管32
で排熱回収を受ける。この伝熱管32は例えば加熱器と
して使用される。Thus, the combustion exhaust gas is supplied to the gas dispersion plate 20.
Through the desulfurization / dechlorination chamber 30, where the flue gas itself passes through a desulfurization / dechlorination bed 31 formed by fluidizing a desulfurization / dechlorination agent composed of limestone particles. Sulfur oxide and hydrogen chloride contained in sulfur are desulfurized and dechlorinated. In addition, when rubber contained in the shredder dust as waste to be burned is burned, sulfur oxides are generated, and vinyl chloride (PVC) and chloroprene, which are plastics contained in the shredder dust, are burned. In some cases, hydrogen chloride is generated. Desulfurization
The exhaust gas that has passed through the dechlorination bed 31 is supplied to the heat transfer tube 32
Receives waste heat recovery. This heat transfer tube 32 is used, for example, as a heater.
【0027】伝熱管32を通過した排ガスは燃焼装置1
の排ガス排出口33から排ガスダクトへ排出され、ここ
に設置される図示していない排熱ボイラや空気予熱器等
の排熱回収装置でさらに熱回収され温度を下げられる。The exhaust gas that has passed through the heat transfer tube 32 is
The exhaust gas is discharged from the exhaust gas discharge port 33 to the exhaust gas duct, and the heat is further recovered by an exhaust heat recovery device such as an exhaust heat boiler or an air preheater (not shown) installed here to lower the temperature.
【0028】前記、本実施例のように揮発分をエジェク
タバーナ60で空気室2に導入してここで燃焼させるよ
うにすれば、揮発分(可燃ガス)を800〜850℃の
高温のままで、かつ、濃度が高い状態で燃焼させること
ができ、高燃焼効率で燃焼させることができる。この空
気室2での揮発分の燃焼熱は流動床11上部の伝熱管1
4で効率良く熱回収することができる。これにより、前
記燃焼装置1の排ガス排出口33の下流側に設けられる
排熱ボイラの負荷を下げることができ、その大きさを小
さいものとすることができる。If the volatile matter is introduced into the air chamber 2 by the ejector burner 60 and burned there as in this embodiment, the volatile matter (combustible gas) is kept at a high temperature of 800 to 850 ° C. In addition, combustion can be performed in a state where the concentration is high, and combustion can be performed with high combustion efficiency. The heat of combustion of the volatile matter in the air chamber 2 is transferred to the heat transfer tube 1 above the fluidized bed 11.
4, heat can be efficiently recovered. Thus, the load on the exhaust heat boiler provided downstream of the exhaust gas outlet 33 of the combustion device 1 can be reduced, and its size can be reduced.
【0029】なお、図示していないが、前記のように空
気室2にエジェクタバーナ60を設ける代わりに、サイ
クロン捕集器46の出口側のガス循環管路45bの一端
を押込ファン48の吸込側の空気導入管80に接続する
と共に、ガス循環管路45bの途中にプレート型等の熱
交換器を設置してガス循環管路を構成し、ガス循環管路
45bを送られてくる800〜850℃の高温の揮発分
を該熱交換器で例えば300℃というように揮発分の着
火温度よりも低い所定温度に低下させたのち、空気導入
管80の空気に合流させ、押込ファン48で高温空気供
給管47を通して空気室2に供給させることもできる。
この場合、揮発分は空気室2で燃焼される割合は少なく
大部分が流動床11で燃焼される。Although not shown, instead of providing the ejector burner 60 in the air chamber 2 as described above, one end of the gas circulation line 45b on the outlet side of the cyclone collector 46 is connected to the suction side of the pushing fan 48. And a heat exchanger of a plate type or the like is installed in the middle of the gas circulation line 45b to form a gas circulation line, and the gas circulation line 45b is sent from 800 to 850. After the high-temperature volatile matter is lowered to a predetermined temperature lower than the ignition temperature of the volatile matter, for example, 300 ° C. by the heat exchanger, the volatile matter is combined with the air in the air inlet pipe 80, The air can be supplied to the air chamber 2 through the supply pipe 47.
In this case, a small proportion of the volatile matter is burned in the air chamber 2 and most of the volatile matter is burned in the fluidized bed 11.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明では、原
料としての被燃焼物中に例えばプラスチック等の熱分解
を受けうる微粒子や燃焼しうる微粒子等の小径粒子を含
んでいる場合でも、それを被燃焼物供給室内でガス化さ
せ、これにより発生された揮発分を被燃焼物供給室から
循環管路により空気室に供給して、該揮発分を空気室で
燃焼させたり、及び又は空気室から空気分散板を介して
流動燃焼室の高温の流動床へ供給して燃焼させることが
できるので、該揮発分は最終的に流動床で燃焼されるこ
ととなり、従来のようにフリーボード通過して流動燃焼
室から逃げる揮発分の割合を極めて少なくすることがで
きる。従って、高効率を保ってシュレッダダスト等の被
燃焼物を燃焼させることのできる流動床燃焼装置を得る
ことができる。As described in detail above, in the present invention, even when the burnable material as a raw material contains small-diameter particles such as fine particles which can undergo thermal decomposition such as plastics and fine particles which can burn. It is gasified in the burnable material supply chamber, the volatile matter generated thereby is supplied from the burnable material supply chamber to the air chamber by a circulation line, and the volatile matter is burned in the air chamber; and Alternatively, it can be supplied from the air chamber to the high temperature fluidized bed of the fluidized combustion chamber through the air dispersion plate and burned, so that the volatiles are finally burned in the fluidized bed and become free as in the past. The proportion of volatile components that escape from the fluidized combustion chamber through the board can be extremely reduced. Therefore, it is possible to obtain a fluidized bed combustion apparatus capable of burning a burnable material such as shredder dust while maintaining high efficiency.
【0031】なお、前記循環管路の途中に捕集器を設け
て循環管路に同伴して運び込まれ、未だ熱分解を受けて
いない可燃物や他の小径の可燃物をここで捕捉して、こ
れらを再度、被燃焼物供給室へ供給して熱分解や燃焼の
機会を与えるようにすれば、燃焼効率を一層高めること
ができる。It is to be noted that a collector is provided in the middle of the circulation line, and is carried along with the circulation line, and combustibles and other small-diameter combustibles which have not been thermally decomposed yet are captured here. If these are again supplied to the combustion object supply chamber to give an opportunity for thermal decomposition and combustion, the combustion efficiency can be further improved.
【図1】本発明に係る流動床燃焼装置の一実施例を示す
縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of a fluidized bed combustion apparatus according to the present invention.
1 流動床燃焼装置 1a 炉壁 2 空気室 3 空気分散板 10 流動燃焼室 11 流動床 12 フリーボード 30 脱硫・脱塩素室 40 原料供給室(被燃焼物供給室) 41 仕切壁 42 原料供給機 43 原料供給口(被燃焼物供給口) 44 ガス排出口 45(45a、45b) ガス循環管路 46 サイクロン捕集器 47 高温空気供給管 48 押込ファン 50 原料供給管 60 エジェクタバーナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid bed combustion apparatus 1a Furnace wall 2 Air chamber 3 Air dispersion plate 10 Fluid combustion chamber 11 Fluid bed 12 Free board 30 Desulfurization / dechlorination chamber 40 Raw material supply chamber (combustibles supply chamber) 41 Partition wall 42 Raw material feeder 43 Material supply port (combustibles supply port) 44 Gas discharge port 45 (45a, 45b) Gas circulation line 46 Cyclone collector 47 High-temperature air supply tube 48 Push-in fan 50 Material supply tube 60 Ejector burner
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23G 5/30 F23G 5/027 F23C 11/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F23G 5/30 F23G 5/027 F23C 11/02
Claims (1)
散板を介して流動燃焼室を有し、該流動燃焼室内で該空
気室から供給される空気で流動媒体を流動化させて高温
の流動床を形成し、該流動床に被燃焼物を供給して燃焼
させ、燃焼排ガスを流動床上部のフリーボードを通して
排出させるようにした流動床燃焼装置において、フリー
ボードの一部に、被燃焼物供給口が開設される部分の炉
壁周囲を取り囲み、かつ、下方を流動床に臨ませて形成
した被燃焼物供給室を設け、この室に臨む炉壁の前記被
燃焼物供給口と離れた異なる位置にガス排出口を設け、
このガス排出口と前記空気室とをガス循環管路で連結し
たことを特徴とする流動床燃焼装置。An air chamber is provided at a lower portion, and a fluidized combustion chamber is provided at an upper portion thereof through an air distribution plate. The fluidized medium is fluidized by air supplied from the air chamber in the fluidized combustion chamber. In a fluidized bed combustion apparatus in which a high-temperature fluidized bed is formed, a substance to be burned is supplied to the fluidized bed and burnt, and a combustion exhaust gas is discharged through a freeboard at the upper part of the fluidized bed. A burnable material supply chamber is provided which surrounds the periphery of the furnace wall at the portion where the burnable material supply port is opened, and is formed so as to face downward to the fluidized bed, and the burnable material supply port of the furnace wall facing this chamber is provided. Gas outlets at different locations away from
A fluidized bed combustion apparatus, wherein the gas outlet and the air chamber are connected by a gas circulation line.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP19737792A JP2888396B2 (en) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | Fluidized bed combustion device |
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Publications (2)
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---|---|
JPH062826A JPH062826A (en) | 1994-01-11 |
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Family Applications (1)
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JPS55133642A (en) * | 1979-10-22 | 1980-10-17 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Rotating-electric machine |
KR100585328B1 (en) * | 1999-06-04 | 2006-05-30 | 삼성토탈 주식회사 | Polypropylene compositions having excellent heat resistance and creep resistance |
JP2020148437A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 荏原環境プラント株式会社 | Incineration ash discharge device and incineration ash discharge method |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP19737792A patent/JP2888396B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH062826A (en) | 1994-01-11 |
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