(57)【要約】【課題】保護管を従来と同様な低廉な材質としても温度計の長寿命化を図ることができる流動床燃焼炉を提供すること。【解決手段】原料及び流動材が流動する流動床を形成しながら原料を燃焼する燃焼室２を備え、燃焼室２の温度を測定するための温度計７が炉壁Ｂを貫通しその測定部が保護管９に覆われて炉内に突出する流動床燃焼炉１００であって、炉壁Ｂの内面で保護管９の上方に、炉内に突出する耐火物突起部１０を設け、当該耐火物突起部１０により、炉壁Ａ，Ｂに沿い落下してくる流動材が保護管９に対して接触しないようにし、保護管９の摩耗を低減する。【選択図】図１
2014081129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料及び流動材が流動する流動床を形成しながら前記原料を燃焼する燃焼室を備え、前記燃焼室の温度を測定するための温度計が炉壁を貫通しその測定部が保護管に覆われて炉内に突出する流動床燃焼炉において、
前記炉壁の内面で前記保護管の上方に、炉内に突出する耐火物突起部を有することを特徴とする流動床燃焼炉。
【請求項２】
前記耐火物突起部は、前記保護管を覆うように設けられていることを特徴とする請求項１記載の流動床燃焼炉。
【請求項３】
前記耐火物突起部の上面は、落下してくる前記流動材を炉内の中心側に案内するように傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項１又は２記載の流動床燃焼炉。
【請求項４】
前記原料は、石炭、又は、バイオマス、又は、廃タイヤであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の流動床燃焼炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動床燃焼炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば石炭等の燃料を例えば珪砂等の流動材と混合し、これらが流動する流動床（流動層）を燃焼室に形成しながら燃料を燃焼する流動床火炉が知られている。この流動床火炉にあっては、燃焼室の温度を正確に把握すべく、温度計が設置される。この温度計は、燃焼室を形成する炉壁を貫通しその測定部が例えばステンレス等の材質の保護管に覆われて炉内に突出するように配置される。
【０００３】
ここで、流動床火炉においては、流動材が炉壁に沿って下降するのを繰り返すため、炉内に突出する保護管に流動材が接触（衝突）して当該保護管が摩耗する。そして、このような保護管の摩耗に起因して例えば断線等が生じ、正確な温度を把握できなくなり、その結果、温度計の頻繁な交換が必要となる。
【０００４】
そこで、以下の特許文献１では、保護管の材質を耐摩耗性に優れるセラミックスとし、温度計の長寿命化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−４６６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の温度計にあっては、セラミックスが高価であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、保護管を従来と同様な低廉な材質としても温度計の長寿命化を図ることができる流動床火炉を始めとした流動床燃焼炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による流動床燃焼炉は、原料及び流動材が流動する流動床を形成しながら原料を燃焼する燃焼室を備え、燃焼室の温度を測定するための温度計が炉壁を貫通しその測定部が保護管に覆われて炉内に突出する流動床燃焼炉において、炉壁の内面で保護管の上方に、炉内に突出する耐火物突起部を有することを特徴としている。
【０００９】
このような流動床燃焼炉によれば、炉壁の内面で保護管の上方に設けられ炉内に突出する耐火物突起部により、炉壁に沿い落下してくる流動材の保護管に対する接触を避けることができ、保護管の摩耗を低減できる。その結果、保護管を従来と同様な例えばステンレス等の低廉な材質としても、温度計の長寿命化を図ることができる。
【００１０】
ここで、耐火物突起部は、保護管を覆うように設けられていると、流動材の保護管に対する接触を一層避けることができ、保護管の摩耗を一層低減できる結果、温度計の長寿命化を一層図ることができる。
【００１１】
また、耐火物突起部の上面は、落下してくる流動材を炉内の中心側に案内するように傾斜する傾斜面を有していると、この傾斜面に従い、落下してくる流動材は積極的に炉内の中心側に寄せられるようになる。このため、流動材を流動床に容易に戻すことができるのと同時に、流動材の保護管に対する接触を一層避けることができる。その結果、保護管の摩耗を一層低減でき、温度計の長寿命化を一層図ることができる。
【００１２】
ここで、上記作用を好適に奏する原料としては、具体的には、石炭、又は、バイオマス、又は、廃タイヤが挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
このような本発明によれば、保護管を従来と同様な低廉な材質としても温度計の長寿命化を図ることができる流動床燃焼炉を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流動床燃焼炉の要部を示す概略断面構成図である。
【図２】図１に示す流動床燃焼炉の要部を炉内側から見た図である。
【図３】図１中の温度計及び耐火物突起部を炉壁と共に示す拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る流動床燃焼炉の要部を示す概略断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による流動床燃焼炉の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同一又は相当要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明の第１実施形態に係る流動床燃焼炉の要部を示す概略断面構成図、図２は、流動床燃焼炉の要部を炉内側から見た図、図３は、温度計及び耐火物突起部を炉壁と共に示す拡大図であり、この流動床燃焼炉は、ここでは、流動床ボイラであり、発電所に用いられるものである。
【００１７】
図１に示すように、流動床ボイラ１００は概略、上下端を閉じた矩形筒状の炉を有し、その下部は、下方に行くに従って幅方向（図１の左右方向）に狭まり矩形筒が小さくなる形状とされている。この流動床ボイラ１００は、炉壁１内が燃焼室２とされ、この燃焼室２に、完全燃焼を促す目的で例えば珪砂等の流動材を予め収容し、燃焼室２の底部に設けた複数の開口３から当該燃焼室２に燃焼空気を導入すると共に外部から燃焼室２の下部に例えば石炭やバイオマス等の燃料を導入し、これらを流動させながら流動床を形成し燃料を燃焼するものである。
【００１８】
この流動床ボイラ１００の炉壁１は、図２に示すように、炉壁周方向（図の左右方向）に並設した水壁チューブ（水管）４，４同士を平板状のフィン５で連結した所謂メンブレンパネル１５を有する。この水壁チューブ４は、燃焼室２で発生する熱を、当該水壁チューブ４内に流れる水と熱交換して水蒸気に変換する。
【００１９】
そして、炉壁１は、図１及び図２に示すように、メンブレンパネル１５が露出する上部炉壁Ａと、この上部炉壁Ａの下に設定されて耐火物６を有し当該耐火物６によりメンブレンパネル１５が覆われる下部炉壁Ｂと、を具備する構成とされている。なお、耐火物６は、ここでは、不定形耐火物で成形する耐火ライニングとされている。
【００２０】
この流動床ボイラ１００では、図１〜図３に示すように、燃焼室２の温度を測定するための温度計７が設置される。この温度計７は、下部炉壁Ｂを構成するフィン５及び耐火物６を貫通し、その測定部が例えばステンレス等の材質の保護管９に覆われて炉内に突出するように配置される。
【００２１】
ここで、特に本実施形態にあっては、炉壁Ｂの内面で温度計７の保護管９の上方に、炉内に突出する耐火物突起部１０が設けられている。この耐火物突起部１０は、炉壁Ｂを構成する耐火物６の一部を傘状に膨出させた（張り出させた）形状を呈している。
【００２２】
この耐火物突起部１０は、具体的には、側面視において三角形状を成し、その上面が、炉壁Ａ，Ｂに沿い落下してくる流動材を炉内の中心側に案内するように炉内側に向けて下り勾配で傾斜する傾斜面１１を有する構成とされている。そして、耐火物突起部１０は、保護管９の先端が平面視において隠れ当該保護管９を覆うように設けられている。
【００２３】
このような構成を有する流動床ボイラ１００によれば、燃焼室２において燃料の燃焼が行われ、発生した熱は水壁チューブ４に伝達されて熱交換が行われる。燃焼により生じた燃焼ガスは炉上部から後段に排出され、灰を含む流動材は、炉内の炉壁Ａ，Ｂに沿って下降し、これを繰り返す。
【００２４】
ここで、本実施形態によれば、炉壁Ｂの内面で保護管９の上方に、炉内に突出する耐火物突起部１０が設けられているため、当該耐火物突起部１０により、炉壁Ｂに沿い落下してくる流動材の保護管９に対する接触を避けることができ、保護管９の摩耗を低減できる。その結果、保護管９を従来と同様な例えばステンレス等の低廉な材質としても、温度計７の長寿命化を図ることができる。
【００２５】
また、耐火物突起部１０は、保護管９を覆うように設けられているため、流動材の保護管９に対する接触を一層避けることができ、保護管９の摩耗を一層低減できる結果、温度計７の長寿命化を一層図ることができる。
【００２６】
また、耐火物突起部１０の上面は、落下してくる流動材を炉内の中心側に案内するように傾斜する傾斜面１１を有しているため、この傾斜面１１に従い、落下してくる流動材は積極的に炉内の中心側に寄せられるようになる。このため、流動材を流動床に容易に戻すことができるのと同時に、流動材の保護管９に対する接触を一層避けることができる。その結果、保護管９の摩耗を一層低減でき、温度計７の長寿命化を一層図ることができる。
【００２７】
そして、このように保護管９の摩耗を低減できるため、連続運転中に温度の誤指示頻度が減少し、その結果、流動床ボイラ１００の燃焼状態を正確に把握でき、発電所全体の連続運転信頼性を向上できる。
【００２８】
図４は、本発明の第２実施形態に係る流動床燃焼炉の要部を示す概略断面構成図である。この第２実施形態が第１実施形態と違う点は、温度計７を、上部炉壁Ａであり耐火物６に覆われていないメンブレンパネル１５のそのフィン５を貫通するように設置し、これに伴い、耐火物突起部１０を、上部炉壁Ａ（メンブレンパネル１５）の内面で温度計７の保護管９の上方に設けた点である。
【００２９】
このような第２実施形態においても、耐火物突起部１０により、炉壁Ａに沿い落下してくる流動材の保護管９に対する接触を避けることができるため、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００３０】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、耐火物突起部１０の形状を、特に好ましいとして、側面視三角形としているが、側面視台形等の形状であっても良い。
【００３１】
また、上記実施形態においては、燃焼対象を熱を発生させる燃料としているが、例えば廃タイヤやごみ等の焼却目的の廃棄物であっても良く、要は、燃料や廃棄物を始めとした燃焼するための原料であれば良い。
【００３２】
また、上記実施形態においては、流動床ボイラに対する適用を述べているが、サイクロン等が付設されて燃焼灰や未燃灰等の灰を流動床に戻す循環流動床ボイラに対しても適用でき、さらには、熱交換を行う水管を炉に備えていない流動床火炉に対しても適用可能であり、要は、原料及び流動材が流動する流動床を形成しながら原料を燃焼する燃焼室を備えた流動床燃焼炉全てに対して適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
２…燃焼室、４…水壁チューブ、５…フィン、６…耐火物、７…温度計、９…保護管、１０…耐火物突起部、１１…耐火物突起部の傾斜面、１５…メンブレンパネル、１００…流動床ボイラ（流動床燃焼炉）、Ａ…上部炉壁（メンブレンパネル）、Ｂ…下部炉壁（メンブレンパネル及び耐火物）。
【図１】
2014081129.tif 000003
【図２】
2014081129.tif 000004
【図３】
2014081129.tif 000005
【図４】
2014081129.tif 000006