JPH0220572Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、流動床ボイラに関する。

（従来技術の説明） 流動床ボイラには、起動時の流動層内の燃料の
着火方式として、炉内着火バーナ方式と炉外昇温
バーナ方式との二種類あり、第２図、第３図は、
従来の炉内着火バーナ方式の流動床ボイラを示
し、第４図、第５図は、従来の炉外昇温バーナ方
式の流動床ボイラを示している。

まず、第２図、第３図に示す従来の炉内着火バ
ーナ方式の流動床ボイラを説明する。

流動床ボイラ本体３１の下部に炉床３２が設け
られて、炉床３２の上部に粉体燃料、砂、石灰石
等の流動媒体からなる流動層３３が形成される。
炉床３２の下部には風室３４が設けられ、風室３
４はダクト３５を介して空気予熱器３６の空気出
口と連通している。流動層３３は仕切壁３７で仕
切られている。仕切壁３７で仕切られた各セル内
の流動層３３の上部に位置する流動床ボイラ本体
３１の側壁には流動層３３に石炭を供給する石炭
スプレツダ３８が設けられている。仕切壁３７で
仕切られた各セル内の流動層３３内に位置する流
動床ボイラ本体３１の石炭スプレツダ３８が設け
られている側壁と対向する側壁に着火バーナ３９
が配置されている。

ダクト３５の途中に配置されたダンパ４０を開
き、風室３４に燃焼用空気を送り、炉床３２を介
して流動媒体内に空気を噴出して流動媒体を流動
させる。ダクト３５から分岐した着火用バーナダ
クト４１のダンパ４２を開き着火バーナ３９を点
火する。着火バーナ３９の燃焼により流動層３３
内の燃料を着火し、流動層燃焼に移行させる。

次ぎに、第４図、第５図に示す炉外昇温バーナ
方式の流動床ボイラについて説明する。

流動床ボイラ本体５１の下部に炉床５２が設け
られて、炉床５２の上部に粉体燃料、砂、石灰石
等の流動媒体からなる流動層５３が形成される。
炉床５２の下部には風室５４が設けられ、風室５
４はダクト５５を介して空気予熱器５６の空気出
口と連通している。流動層５３は仕切壁５７で仕
切られている。仕切壁５７で仕切られた各セル内
の流動層５３の上部に位置する流動床ボイラ本体
５１の側壁には流動層５３に石炭を供給する石炭
スプレツダ５８が設けられている。仕切壁５７で
仕切られた各セル内の流動層５３内に位置する流
動床ボイラ本体５１の石炭スプレツダ５８が設け
られている側壁と対向する側壁に点火トーチ５９
が配置されている。風室５４の側壁の夫々には、
バーナ６１を備え、ダクト５５から分岐したダク
ト６２が連通した炉外昇温炉６３が設けられてい
る。

ダクト５５の途中に配置されたダンパ６０を開
き、炉外昇温炉６３にダクト６２から空気を供給
し、バーナ６１により加熱して風室５４に燃焼用
空気を送り、炉床５２を介して流動媒体内に加熱
した空気を噴出して流動媒体を均一に予熱しなが
ら流動させる。流動層５３の流動媒体は、予熱さ
れているため、点火トーチ５９により容易に着火
することができ、流動層５３内の燃料への燃焼も
速く伝播する。このため、ボイラの起動時間が短
縮できる。

（考案が解決しようとする問題点） 炉内着火バーナ方式の流動床ボイラは、１セル
に１着火バーナが配置されるようにバーナの設置
本数が限られるので、流動層３３内の温度が均一
化されて安定した燃焼が可能になるまで長時間か
かり、このため、ボイラの起動時間が長くなり、
起動時間短縮のため、着火バーナ３９の容量を大
きくすると、局部過熱が起こり、これにより、石
炭中の灰分が溶融してクリンカを生成し、流動阻
害や流動層３３内の伝熱管損傷等の弊害を招く欠
点があつた。又、炉外昇温バーナ方式の流動床ボ
イラでは、空気予熱のため、流動床ボイラ本体５
１の外部に炉外昇温炉６３を設けているため、炉
外昇温炉６３の設置スペース、設備費用が余分に
必要となる欠点がある。

そこで本考案は、炉外昇温炉を必要とせず、炉
内着火バーナ方式でボイラ起動時間の短縮が計れ
る流動床ボイラを提供することを目的としてなさ
れたものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記の目的を達成させるため、流動
層内に配置された着火バーナ、炉上部出口部近傍
の主煙道に配置されたボイラ水管群、及び同主煙
道の下流側に配置され、燃焼ガスを燃焼用空気と
熱交換する空気予熱器を備えた炉内着火バーナ方
式の流動床ボイラにおいて、前記流動層上部の空
間に焚上用バーナを配置し、前記主煙道の前記ボ
イラ水管群上流側から分岐し、前記空気予熱器の
燃焼ガス入口に燃焼ガスをバイパスさせるバイパ
ス煙道を設け、さらに同主煙道及び同バイパス煙
道のそれぞれ流量調整用ダンパを設けたことを特
徴とする流動床ボイラを提供する。

（考案の作用） ボイラの起動時、流動層上部に配置された焚上
用バーナを燃焼させて、炉内温度を上昇させ、併
せてボイラ水の昇温・昇圧を行う。同時に主煙道
及びバイパス煙道に設けられた流量調整ダンパを
操作し、燃焼ガスをバイパス煙道を通して空気予
熱器の入口に供給することにより、ボイラ水管群
で熱吸収がされていない高温の燃焼ガスを空気予
熱器に供給できる。これにより空気予熱器で予熱
される燃焼用空気は高温となり、この高温の燃焼
用空気を流動層内に噴出させる。これにより、ボ
イラの炉壁を含む各部が急速かつ均一に昇温さ
れ、容易に安定燃焼雰囲気が得られる。

（実施例） 第１図に示す石炭焚きの流動床ボイラに基づき
本考案を説明する。

流動床ボイラ本体１の下部に炉床２が設けられ
て、炉床２の上部に粉体燃料、砂、石灰石等の流
動媒体からなる流動層３が形成される。炉床２の
下部には風室４が設けられ、風室４はダクト５を
介して空気予熱器６の空気出口と連通している。
流動層３は仕切壁７で仕切られている。仕切壁７
で仕切られた各セル内の流動層３の上部に位置す
る流動床ボイラ本体１の側壁には流動層３に石炭
を供給する石炭スプレツダ８が設けられている。
仕切壁７で仕切られた各セル内の流動層３内に位
置する流動床ボイラ本体１の石炭スプレツダ８が
設けられている側壁と対向する側壁に着火バーナ
９が配置されている。石炭スプレツダ８又は着火
バーナ９との少なくともどちらか一方の側壁には
焚上用バーナ１０が設けられている。流動床ボイ
ラ本体１の出口には、燃焼ガスがボイラ水管群１
１をバイパスできるように、バイパス煙道１２が
設けられている。バイパス煙道１２の出口は空気
予熱器６の燃焼ガス入口に連結した主煙道１３の
途中と連結している。ダクト５は途中で焚上用バ
ーナ１０に空気を送るダクト１４が分岐し、分岐
点より下流側の夫々のダクト５，１４内にダンパ
１５，１６が配置されている。ダクト１４が分岐
した下流側でさらに着火用バーナ９に空気を送る
ダクト１７が分岐し、分岐点より下流側のダクト
５，１７内にはダンパ１８，１９が配置されてい
る。なお、主煙道１３とバイパス煙道１２とのそ
れぞれにもダンパ２０，２１が配置され、さらに
主煙道１３には、ガス温度計２２が設けられてい
る。

ボイラの起動時、まず、ダンパ１６を開き、ダ
ンパ１５を閉じておく。図示省略の押込通風機に
より空気をダクト１４を介して焚上用バーナ１０
に送り、焚上用バーナ１０からの油又はガス等の
燃料を燃焼させる。この燃焼により炉内温度を上
昇させ、併せて、ボイラ水の昇温・昇圧を行う。
この場合、焚上用バーナ１０は、ボイラ定格負荷
時の燃料消費量の５％〜10％の容量を有し、これ
の燃焼により炉出口の燃焼ガス温度が摂氏450度
程度になるように燃料が投入される。なお起動時
の炉出口の燃焼ガス温度はガス温度計２２により
計測され、この計測値に基づいて焚上用バーナ１
０からの燃料量がコントロールされる。起動時に
は、主煙道１３のダンパ２０は閉じられ、バイパ
ス煙道１２のダンパ２１は開かれ、燃焼ガスはバ
イパス煙道１２を通つて空気予熱器６の燃焼ガス
入口に送られる。燃焼ガスの熱により空気予熱器
６に送られてきた燃焼用空気を加熱する。ボイラ
の炉壁を含む各部が昇温され、通常、ボイラ圧力
が２Kg／cmｇ程度となりボイラの空気抜弁２３を
閉じる時期に、ダンパ１５を開きダンパ１８，１
９を適当に操作しながら着火バーナ９を点火して
流動総燃焼に移行させる。このとき、流動燃焼が
安定するまでは、焚上用バーナ１０を併用し、風
室４より炉床２を介して流動層３内に供給される
空気を加熱し、流動層３の温度上昇を助ける。ガ
ス温度計２２の計測値が摂氏450度を超えると、
主煙道１３のダンパ２０を適度に開き、ガス温度
が摂氏450度を超えないように調整する。（燃焼ガ
ス温度を摂氏450度を超えないように抑えるのは、
空気予熱器６の材質からの問題である。）ガス温
度を摂氏450度を超えないように抑えるため、バ
イパス煙道１２及びダンパ２１の材質は、摂氏
500度に耐えうるものを選定する。流動層燃焼が
安定すれば、焚上用バーナ１０の負荷を除々に低
減させながら消火してゆく。焚上用バーナ１０が
消火されると、ダンパ１６，１９，２１を全閉と
し、ダンパ１５，２０を全開にする。この後の燃
焼は、流動層燃焼だけの通常の燃焼を行わせる。

上記の構造で、上記の作用を奏する本例の装置
によれば、次ぎのような効果が得られる。

(1) 流動層燃焼の開始時に、焚上用バーナ１０を
燃焼させ、かつバイパス煙道１２に燃焼ガスを
通すことによつて流動層３内に供給される燃焼
用空気が早期に昇温されているため、ボイラの
炉壁を含む各部が急速かつ均一に昇温され、こ
のため容易に安定燃焼が得られる。

(2) 加熱された燃焼用空気が流動層３内に供給さ
れ、流動層３内の流動媒体を加熱することによ
り、着火バーナ９からの入熱を過度に増加させ
る必要がないので、石炭焚の場合にはクリンカ
の発生を防いでおり、伝熱管等の損傷が防止で
きる。

(3) 起動時に燃焼用空気を昇温させるための独立
燃焼炉が不要となり、設備費が不要となると共
に、独立燃焼炉を設置するためのスペースが不
要となる。

(4) 燃焼用空気で流動層３内を均一に加熱するこ
とにより、流動層３内の燃料の燃焼伝播が速く
なり、起動時間が短縮できる。

（考案の効果） 本考案の装置によれば、流動層上部に配置され
た焚上用バーナを燃焼させ、燃焼ガスを空気予熱
器の燃焼ガス入口にバイパス煙道を介してバイパ
スさせ、この焚上用バーナで燃焼されボイラ水管
群で熱吸収されていない高温の燃焼ガスにより空
気予熱器で燃焼用空気を予熱し、予熱後の空気を
流動層内に噴出して流動層内を急速かつ均一に加
熱することにより、容易に安定燃焼が得られ、着
火バーナからの入熱を過度に増加させる必要がな
いので、石炭焚の場合にはクリンカの発生を防い
でおり、伝熱管等の損傷が防止でき、起動時に燃
焼用空気を昇温させるための独立燃焼炉が不要と
なり、設備費が不要となると共に、独立燃焼炉を
設置するためのスペースが不要となり、流動層内
の燃料の燃焼伝播が速くなり、起動時間が短縮で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す図、第２図は従
来の炉内着火方式の流動床ボイラを示す図、第３
図は第２図中の−矢視図、第４図は従来の炉
外昇温バーナ方式の流動床ボイラを示す図、第５
図は第４図中の−矢視図である。 １，３１，５１……流動床ボイラ本体、２，３
２，５２……炉床、３，３３，５３……流動層、
４，３４，５４……風室、５，１４，１７，３
５，５５，６２……ダクト、６，３６，５６……
空気予熱器、７，３７，５７……仕切壁、８，３
８，５８……石炭スプレツダ、９，３９……着火
バーナ、１０……焚上用バーナ、１１……ボイラ
水管群、１２……バイパス煙道、１３……主煙
道、１５，１６，１８，１９，２０，２１，４
０，４２，６０……ダンパ、２２……ガス温度
計、２３……空気抜弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流動層内に配置された着火バーナ、炉上部出口
   部近傍の主煙道に配置されたボイラ水管群、及び
   同主煙道の下流側に配置され、燃焼ガスを燃焼用
   空気と熱交換する空気予熱器を備えた炉内着火バ
   ーナ方式の流動床ボイラにおいて、前記流動層上
   部の空間に焚上用バーナを配置し、前記主煙道の
   前記ボイラ水管群上流側から分岐し、前記空気予
   熱器の燃焼ガス入口に燃焼ガスをバイパスさせる
   バイパス煙道を設け、さらに同主煙道及び同バイ
   パス煙道のそれぞれに流量調整用ダンパを設けた
   ことを特徴とする流動床ボイラ。