(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼空気によりベッド材及びＲＤＦを流動化させてＲＤＦを燃焼させる火炉と、ＲＤＦを貯蔵するＲＤＦバンカと、そのＲＤＦバンカからのＲＤＦを前記燃焼空気の一部により前記火炉に搬送する搬送手段とで構成され、その搬送手段が、前記火炉内で向かい合わせに、かつ、互い違いに配置される搬送ラインと、各搬送ラインに接続され、前記バンカからのＲＤＦを炉内に分散供給するＲＤＦ噴出ノズルとを備えたことを特徴とするＲＤＦ焚流動層ボイラ。
【請求項２】
前記ＲＤＦ噴出ノズルを、前記ベッド材が流動化している流動域内の下方に配置した請求項１記載のＲＤＦ焚流動層ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はＲＤＦを燃料とするＲＤＦ焚流動層ボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
都市ゴミは、従来焼却炉で焼却していたが、近年これを乾燥してから固めて固形燃料（ＲＤＦ（Ｒｅｆｕｓｅ  Ｄｅｒｉｖｅｄ  Ｆｕｅｌ）  ）とし、このＲＤＦをボイラに投入して燃焼させ、この燃焼熱を発電等に有効利用することが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のＲＤＦは発熱量が低いため、ＲＤＦだけでは燃焼を維持することが難しく、石炭との混焼例えば微粉炭焚ボイラにて混焼により燃焼を維持しようとする考えがあるが、歴青炭等の高価な燃料や微粉炭機等の設備も必要になる。
【０００４】
そこで、本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ＲＤＦだけで燃焼を維持することができるＲＤＦ焚流動層ボイラを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のＲＤＦ焚流動層ボイラは、燃焼空気によりベッド材及びＲＤＦを流動化させてＲＤＦを燃焼させる火炉と、ＲＤＦを貯蔵するＲＤＦバンカと、そのＲＤＦバンカからのＲＤＦを前記燃焼空気の一部により前記火炉に搬送する搬送手段とで構成され、その搬送手段が、前記火炉内で向かい合わせに、かつ、互い違いに配置される搬送ラインと、各搬送ラインに接続され、前記バンカからのＲＤＦを炉内に分散供給するＲＤＦ噴出ノズルとを備えたものである。そのＲＤＦ噴出ノズルはベッド材が流動化している流動域内の下方に配置することが好ましい。
【０００６】
【作用】
火炉内に供給されたＲＤＦは燃焼空気によりベッド材と共に流動化しながら燃焼する。このように、ＲＤＦはベッド材と接触してベッド材が熱媒体となるので、ＲＤＦの発熱量が低くても燃焼を維持することができる。また、ＲＤＦは、燃焼性が早くかつ軽い燃料であるため、重量落下供給方式で１箇所から火炉に投入するとその投入付近で燃焼するので、炉内の温度分布が不均一となって燃焼が不安定となり、排ガス中の一酸化炭素値が高くなったり、ガス性状（ＮＯｘ，ＳＯｘ，Ｏ2）が大きく変動したりする。このため、ＲＤＦが軽いという特性を利用して燃焼空気で空気搬送することによりＲＤＦの供給位置を任意に選べ、ＲＤＦ噴出ノズルを火炉内に千鳥状に配置して、ＲＤＦ噴出ノズルからＲＤＦを火炉内に均等に分散供給させる。これにより、火炉全体でＲＤＦが燃焼するので、燃焼が安定する。従って、ＲＤＦだけで燃焼を維持することができ燃焼効率が向上すると共に、安定な燃焼が図れる。
【０００７】
また、ＲＤＦ噴出ノズルを流動域例えば流動層内の下方に配置することにより、流動層内の温度低下を抑制することが可能となる。すなわちＲＤＦは燃焼性が早く投入付近で燃焼するので、流動層内の下方に投入しないと投入付近より下部では温度が低下するからである。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【０００９】
図１において、１はＲＤＦ焚流動層ボイラを示し、この流動層ボイラ１は循環型のボイラでボイラ本体２とＲＤＦ供給装置３とから主に構成されている。
【００１０】
ボイラ本体２は、燃焼空気により流動媒体であるベッド材（灰や石灰石等からなるベッド材）及びＲＤＦを流動化させてＲＤＦを高温（  ８５０〜９００  ℃）下で燃焼させると共に、この燃焼の一部を伝熱部（図示せず）などにより蒸気として回収する矩形状の火炉４と、火炉４の上端側部に接続され、固形分とガス分とを分離するサイクロン５と、サイクロン５で分離された固形分を火炉４の下方に戻す循環路（Ｊ−バルブ）６とから主になっている。
【００１１】
火炉４の下部には、押込通風機（ＦＤＦ）７、空気予熱器８及び調節弁９を有する空気ライン１０が接続されている。空気ライン１０には、調節弁１１を有し火炉４の中央部に接続される二次空気ライン１２が接続され、燃焼空気が空気ライン１０及び二次空気ライン１２の２箇所から火炉４に供給されてＮＯｘの抑制が図られ、この燃焼空気により火炉４全体でベッド材が流動化し、火炉４から飛散したベッド材がサイクロン５及びＪ−バルブ６を介して火炉４の下方に戻されるようになっている。また、Ｊ−バルブ６には、調節弁１３及びＪバルブブロワ２８を有する補助空気ライン１４が接続され、補助空気ライン１４からの空気により循環灰がＪ−バルブ６内で詰まることなく火炉４に戻される。
【００１２】
サイクロン５には、ガスが流入する排ガスライン１５が接続され、この排ガスライン１５は、前記空気予熱器８、集塵機（例えば電気集塵機）１６及び誘引通風機（ＩＤＦ）１７を介して煙突１８に接続されており、サイクロン５からの排ガスは空気予熱器８で冷却、集塵機１６で脱塵された後、煙突１８から大気に開放される。
【００１３】
ＲＤＦ供給装置３は、ＲＤＦを貯蔵するＲＤＦバンカ１９と、ＲＤＦを火炉４に圧送する搬送手段２０とからなっている。ＲＤＦバンカ１９はＲＤＦを火炉４に供給しやすいように火炉４の両側面や前後面等に複数設けられている。バンカ１９の排出口２１には、バンカ１９内のＲＤＦを連続的又は間欠的に排出させるロータリーフィーダ２２が設けられ、この排出口２１が搬送手段２０の構成要素である搬送機２３に接続される。搬送機２３には、前記空気予熱器８より下流の空気ライン１０に接続され、燃焼空気の一部をブーストアップファン２４により所定の圧力に昇圧して搬送気体として供給する搬送空気ライン２５が接続される。また、搬送機２３には搬送ライン２６が接続され、この搬送ライン２６が火炉４内に複数配置されているＲＤＦ噴出ノズル２７に接続されており、ロータリーフィーダ２２から切り出されたＲＤＦが燃焼空気の一部により圧送されて噴出ノズル２７から火炉４内に均等に分散供給されるようになっている。
【００１４】
ＲＤＦ噴出ノズル２７は、ＲＤＦが火炉４内に均等に分散供給されるように配置される。具体的には、ＲＤＦは、燃焼性が早くかつ軽い燃料であるため、火炉４に投入するとその投入付近で燃焼する。このため、ＲＤＦの燃焼が火炉４全体で生じるようにすべく、ＲＤＦ噴出ノズル２７は火炉４内に均等分布に配置される。例えば、ＲＤＦ噴出ノズル２７は、図３に示すように、千鳥配置式のように配置される。この際、ＲＤＦバンカ１９は、ＲＤＦ噴出ノズル２７にＲＤＦを搬送しやすいように、火炉４の両側面や前後面に配置される。すなわち、図３に示す千鳥配置式では、火炉４の両サイドに、その側面に沿ってＲＤＦバンカ１９が２個配置される。各バンカ１９に接続される搬送ライン２６は、火炉４のある側壁から火炉４内に臨んで設けられ、その先端部が反対側の側壁近くまでくるように、火炉４内で向かい合わせに、かつ、交互に配置される。火炉４内の搬送ライン２６における先端部と後方とには、ＲＤＦ噴出ノズル２７が接続される。これによって、各ＲＤＦバンカ１９からのＲＤＦが火炉４内に均等に分散供給される。
【００１５】
また、ＲＤＦ噴出ノズル２７は、火炉４内のベッド材が流動化している流動域（デンスベッド部（ボイラ１がバブリング型の場合には流動層））内の下方に配置するようにする。
【００１６】
図２はＲＤＦ焚流動層ボイラの他の例を示す構成図であり、この流動層ボイラ３０は、バブリング型の流動層ボイラ３０で前述とはボイラ本体２の構造が異なる。他の構成は前述と同じであるので同一部分には同一符号を付しその説明を省略する。
【００１７】
ボイラ本体２は、前述と異なって火炉３１のみから主に構成され、この火炉３１は、下部に接続された空気ライン１０からの燃焼空気により流動媒体であるベッド材（灰や石灰石等からなるベッド材）及びＲＤＦを流動化させて流動層３２を形成すると共にＲＤＦを燃焼させるものである。
【００１８】
火炉３１の流動層３２より上方には、調節弁１１を有する二次空気ライン１２が接続されていると共に、上部には排ガスライン１５が接続されている。また、ＲＤＦバンカ１９及びＲＤＦ噴出ノズル２７は、前述と同じように配設され、ＲＤＦが燃焼空気の一部により圧送されて火炉３１内に均等に分散供給されるようになっている。
【００１９】
次に本実施例の作用を述べる。
【００２０】
燃焼空気が図１及び図２に示すように空気ライン１０から火炉４，３１内に供給されると、火炉４，３１内で流動化媒体及びＲＤＦが流動化する。図１に示す循環型では、火炉４内の空塔速度が約６ｍ／ｓとなり火炉４内全体で流動化媒体が流動化し、かつ火炉４から飛散した固形分（未燃分等）がサイクロン５で捕集されてＪ−バルブ６を介して火炉４に戻される。図２に示すバブリング型では、火炉３１内の空塔速度が約２ｍ／ｓとなり火炉３１内で流動化媒体が流動化して流動層３２が形成される。これら流動化媒体が流動化している流動域（デンスベッド部又は流動層３２）の下方にＲＤＦ噴出ノズル２７からＲＤＦが供給されると、ＲＤＦは流動化しながら高温（  ８５０〜９００  ℃）下で燃焼する。この燃焼の一部が伝熱部（図示せず）などにより蒸気として回収され、その蒸気が蒸気タービンの発電やプロセス蒸気等として利用される。このように火炉４，３１内に供給されたＲＤＦは燃焼空気によりベッド材と共に流動化しながら燃焼するため、ＲＤＦはベッド材と接触してベッド材が熱媒体となるので、ＲＤＦの発熱量が低くても燃焼を維持することができる。
【００２１】
火炉４，３１に供給されるＲＤＦは、ＲＤＦバンカ１９からロータリーフィーダ２２によって排出口２１から搬送機２３に連続的又は間欠的に切り出される。切り出されたＲＤＦは、ブーストアップファン２４によって所定の圧力に昇圧された燃焼空気の一部により、搬送ライン２６を介してＲＤＦ噴出ノズル２７に空気搬送され、ノズル２７から火炉４内に均等に分散供給される。
【００２２】
このようにＲＤＦは空気により搬送されて火炉４，３１内に供給されるため、燃焼の安定化が図れる。すなわち、ＲＤＦは、燃焼性が早くかつ軽い燃料であるため、重量落下供給方式で１箇所から多量に投入するとその投入付近で燃焼される。よって、ＲＤＦの投入付近と、それ以外の領域とで温度差が生じ、炉内の温度分布が不均一となって燃焼が不安定となり、排ガス中の一酸化炭素値が高くなったり、ガス性状（ＮＯｘ，ＳＯｘ，Ｏ2）が大きく変動したりする。そこで、ＲＤＦが軽いという特性を利用し、ＲＤＦを燃焼空気の一部により空気搬送することで、ＲＤＦの供給位置を任意に選ぶことができる。つまり、ＲＤＦは、都市ゴミを乾燥してから固めて固形燃料化したもの、例えば10〜20mmのペレット状であるため、空気搬送が可能であると共に、取り扱いが容易で、搬送ライン２６等につまることがないので、ＲＤＦの供給位置を任意に選べる。よって、ＲＤＦが火炉４，３１内全体に分散されるように、ＲＤＦ噴出ノズル２７（噴出口）を火炉４，３１内に分布配置、例えば図３に示すように配置することで、ＲＤＦを火炉４，３１内に均等に分散供給することができる。これにより、火炉全体でＲＤＦが燃焼されるので、燃焼が安定する。
【００２３】
また、ＲＤＦ噴出ノズル２７をデンスベッド部又は流動層３２内の下方に配設することにより、デンスベッド部又は流動層３２内の温度低下を抑制することができる。すなわちＲＤＦは燃焼性が早く投入付近で燃焼するので、デンスベッド部又は流動層３２内の下方に投入しないと投入付近より下部ではデンスベッド部又は流動層３２内の温度が低下するからである。
【００２４】
従って、ＲＤＦを火炉４，３１に空気搬送により供給すると共に、流動層燃焼で燃焼することにより、安定な燃焼が図れると共に、微粉炭等の高価な燃料を供給することなくＲＤＦだけで燃焼を維持することができ、つまりＲＤＦを火炉４，３１内で専焼することができるので、燃焼効率が向上して、コストダウンが図れる。
【００２５】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、ＲＤＦ焚き流動層ボイラが、火炉と、ＲＤＦを貯蔵するＲＤＦバンカと、そのＲＤＦバンカからのＲＤＦを燃焼空気の一部により火炉に搬送する搬送手段とで構成され、その搬送手段が、火炉内で向かい合わせに、かつ、互い違いに配置される搬送ラインと、各搬送ラインに接続され、バンカからのＲＤＦを炉内に分散供給するＲＤＦ噴出ノズルとを備えることで、ＲＤＦ焚き流動層ボイラの燃焼効率が向上すると共に、安定な燃焼が図れる。また、ＲＤＦ噴出ノズルを流動域内の下方に配置したので、流動層内の温度低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＲＤＦ焚流動層ボイラの一例を示す構成図である。
【図２】本発明のＲＤＦ焚流動層ボイラの他の例を示す構成図である。
【図３】本発明のＲＤＦ噴出ノズルの配置の例を示す構成図である。
【符号の説明】
４  火炉
１９ ＲＤＦバンカ
２０  搬送手段
２７  ＲＤＦ噴出ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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