(57)【要約】ボイラシステムは、燃料を燃焼させる火炉と、火炉で発生した排ガスが通過し、内部に管状部材が配置される排ガス通路と、を備えるボイラシステムであって、火炉には、当該火炉内にＭｇを含有する化合物を噴霧する噴霧部が設けられている。
2018181366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させる火炉と、
前記火炉で発生した排ガスが通過し、内部に管状部材が配置される排ガス通路と、を備えるボイラシステムであって、
前記火炉には、当該火炉内にＭｇを含有する化合物を噴霧する噴霧部が設けられている、ボイラシステム。
【請求項２】
前記火炉には、当該火炉内に前記燃料を供給する燃料供給部と、前記火炉で発生した燃焼ガスを排出するガス出口と、が設けられ、
前記噴霧部は、前記燃料供給部と前記ガス出口との間の領域に前記化合物を噴霧する、請求項１に記載のボイラシステム。
【請求項３】
前記噴霧部は、
前記火炉内に向かって吹き込まれる圧送ガスと共に前記化合物を前記火炉内に供給することにより、前記化合物を噴霧し、
前記圧送ガスの吹き込み量を調整することにより前記化合物の拡散位置を制御する、請求項１又は２に記載のボイラシステム。
【請求項４】
前記火炉には、当該火炉内に二次燃焼ガスを供給する二次燃焼ガス供給部が設けられ、
前記噴霧部は、前記圧送ガスとして、前記二次燃焼ガスを用いる、請求項３に記載のボイラシステム。
【請求項５】
前記火炉には、当該火炉内に二次燃焼ガスを供給する二次燃焼ガス供給部が設けられ、
前記噴霧部は、前記燃料供給部及び前記ガス出口に比して前記二次燃焼ガス供給部に近い位置に設けられる、請求項２に記載のボイラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボイラシステムとして、燃料を燃焼する火炉と、この火炉の下流側に設けられ、火炉で発生した排ガスを通過させる排ガス通路と、を備えたものが知られている。排ガス通路内には管状部材が配置されており、管状部材は、排ガス通路内を通過する排ガスの熱によって管状部材内の蒸気等の流体を過熱している。ここで、近年、火炉の燃料として、建設廃材系木質等のバイオマス、例えば廃タイヤや廃プラスチックやＲＰＦ等の廃棄物が採用されることがある。このようなバイオマス燃料、廃棄物燃料を燃焼することによって生じるダストが管状部材に付着し、当該管状部材が腐食されるという問題が生じる。このような問題に対して、特許文献１では、火炉よりも下流側の燃焼ガスの流路内にて、燃焼ガスに対して添加剤を添加することで、管状部材の腐食を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０２８８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のボイラシステムでは、火炉からの排ガスが流れることによる、管状部材の表面に付着する付着物の量の低減効果が十分ではなかった。従って、管状部材に付着する付着物の量を更に低減することが求められていた。【０００５】
以上より、火炉の下流側の排ガス流路に配置される管状部材への付着物の付着を抑制することができるボイラシステム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】
【０００６】
本発明の一形態に係るボイラシステムは、燃料を燃焼させる火炉と、火炉で発生した排ガスが通過し、内部に管状部材が配置される排ガス通路と、を備えるボイラシステムであって、火炉には、当該火炉内にＭｇを含有する化合物を噴霧する噴霧部が設けられている。【０００７】
本発明の一形態に係るボイラシステムにおいて、火炉には、当該火炉内にＭｇを含有する化合物を噴霧する噴霧部が設けられている。このような構成によれば、化合物の供給が、溶融塩の管状部材への付着が起きる排ガス通路で行われるのではなく、当該排ガス通路の上流側の火炉で行われる。従って、管状部材への溶融塩の付着が生じる前段階にて、溶融塩を管状部材への付着が生じにくい化合物へ変換しておくことができる。また、火炉に供給される化合物はＭｇを含有するものである。また、排ガス通路の管状部材へ付着する低融点の溶融塩は、高温の火炉内の燃焼ガス中では気体として存在している。これに対し、Ｍｇを含有する化合物が噴霧部によって火炉に噴霧される場合、当該化合物は火炉内に対して実質的に気体に近い状態にて供給される。これにより、化合物と溶融塩との化学反応は、気体同士での反応のように良好に進む。以上により、火炉の下流側の排ガス流路に配置される管状部材への付着物の付着を抑制することができる。【０００８】
一形態において、火炉には、当該火炉内に燃料を供給する燃料供給部と、火炉で発生した燃焼ガスを排出するガス出口と、が設けられ、噴霧部は、燃料供給部とガス出口との間の領域に化合物を噴霧してよい。燃料供給部よりも上流側の領域では、燃料の燃焼が起きる前段階であるため、管状部材の付着物の原因となる溶融塩がまだ生じていない。ガス出口より下流側では、燃焼ガスの温度が低下している。従って、噴霧部は、燃料供給部とガス出口との間の領域に化合物を噴霧することで、化合物と溶融塩との化学反応を良好に進ませることができる。【０００９】
一形態において、噴霧部は、火炉内に向かって吹き込まれる圧送空気（圧送ガス）と共に化合物を火炉内に供給することにより、化合物を噴霧し、圧送空気の吹き込み量を調整することにより化合物の拡散位置を制御してよい。このように、圧送空気を用いることによって、化合物を十分に拡散させた状態にて火炉内へ噴霧することができる。また、圧送空気の吹き込み量を調整することで、容易に化合物の拡散位置を制御することができる。【００１０】
一形態において、火炉には、当該火炉内に二次燃焼空気（二次燃焼ガス）を供給する二次燃焼空気供給部が設けられ、噴霧部は、圧送空気として、二次燃焼空気を用いてよい。火炉内において二次燃焼空気が供給される箇所では、燃焼ガス中に含まれる各種物質が良く混ざり合った状態にある。従って、二次燃焼空気と共に化合物を噴霧することにより、燃焼ガス中の溶融塩と化合物との化学反応を良好に進ませることができる。【００１１】
一形態において、火炉には、当該火炉内に二次燃焼空気（二次燃焼ガス）を供給する二次燃焼空気供給部が設けられ、噴霧部は、燃料供給部及び前記ガス出口に比して前記二次燃焼空気供給部に近い位置に設けられてよい。火炉内において二次燃焼空気が供給される箇所では、燃焼ガス中に含まれる各種物質が良く混ざり合った状態にある。従って、二次燃焼空気供給部に近い位置に噴霧部を設けることで、化合物と溶融塩とを良く混ざり合った状態にて反応させることができる。これにより、燃焼ガス中の溶融塩と化合物との化学反応を良好に進ませることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、火炉の下流側の排ガス流路に配置される管状部材への付着物の付着を抑制することができるボイラシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るボイラシステムの概略構成図である。
【図２】図１に示す火炉の概略構成図である。
【図３】変形例に係る火炉の概略構成図である。
【図４】各添加剤を用いて試験を行った後のプローブの付着物の平均付着灰重量を示すグラフである。
【図５】各添加剤を用いて試験を行った後のプローブの付着物の平均推定付着灰高さを測定した結果を示すグラフである。
【図６】各添加剤を用いて試験を行った後のプローブの外観を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１を参照して、本実施形態に係るボイラシステム１００の構成について説明する。ボイラシステム１００は、外部循環型（Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ  Ｂｅｄ型）の循環流動層ボイラである。このボイラシステム１００は、縦長の筒形状をなす流動層型の火炉３を備えている。火炉３の中間部には、燃料を供給する燃料供給口３ａと、上部には燃焼ガスを排出するガス出口３ｂと、が設けられている。燃料投入装置５からこの火炉３に供給される燃料は、燃料供給口３ａを介して火炉３の内部に供給される。燃料には、建設廃材系木質等のバイオマス、例えば廃タイヤや廃プラスチックやＲＰＦ等の廃棄物が含まれる場合がある。
【００１６】
火炉３のガス出口３ｂには固気分離装置として機能するサイクロン７が接続されている。サイクロン７の排出口７ａはガスラインを介して後段のガス処理系に接続されている。また、サイクロン７の底部出口からはダウンカマーと称されるリターンライン９が下方に延びており、リターンライン９の下端は火炉３の中間部側面に接続されている。
【００１７】
火炉３内では、下部の給気ライン３ｃから導入される燃焼・流動用の空気により、燃料供給口３ａから供給された燃料を含む固形物が流動し、燃料は流動しながら例えば約８００〜９００℃で燃焼する。サイクロン７には、火炉３で発生した燃焼ガスが固体粒子を同伴しながら導入される。サイクロン７は、遠心分離作用により固体粒子と気体とを分離し、リターンライン９を介して分離された固体粒子を火炉３に戻すと共に、固体粒子が除かれた燃焼ガスを排出口７ａからガスラインを通じて後段のガス処理系に送出する。
【００１８】
この火炉３では「炉内ベット材」と呼ばれる固形物が発生し底部に溜まるが、この炉内ベット材で不純物（低融点物質等）が濃縮されて起こるベット材の焼結及び溶融固化、或いは不燃夾雑物による動作不良を抑制することが必要である。このため、火炉３では、底部の排出口３ｄから炉内ベット材が定期的または連続的に外部に排出されている。排出されたベット材は、循環ライン（図示せず）上で金属や粗大粒径などの不適物を取り除いた後、再び火炉３に供給される。
【００１９】
上記のガス処理系は、サイクロン７の排出口７ａにガスラインを介して接続されたガス熱交換装置（排ガス通路）１３と、このガス熱交換装置１３の排出口１３ａにガスラインを介して接続された集塵機１５とを備えている。ガス熱交換装置１３には、排ガスの流路を横切るように蒸気を過熱するボイラチューブ１３ｂが設けられている。サイクロン７から送られた高温の排ガスがこのボイラチューブ１３ｂに接触することで、排ガスの熱がチューブ内の蒸気に回収され、過熱された高温の蒸気がボイラチューブ（管状部材）１３ｂを通じて発電用のタービンに送られる。集塵機１５は、この可燃性ガスに未だ同伴している飛灰等の微粒子を除去する。集塵機１５として、例えばバグフィルタや電気集塵機などが採用される。集塵機１５の排出口１５ａから排出された清浄なガスはガスライン及び通風機１７を経由して煙突１９から外部に排出される。
【００２０】
火炉３で発生した固体粒子は、火炉３、サイクロン７、及びリターンライン９で構成される循環系２１内を循環する。なお、以降の説明においては、固体粒子の流動物を伝熱媒体と称する。循環系２１のうち、リターンライン９と火炉３の底部との間には熱交換チャンバ２０が形成される。熱交換チャンバ２０内には伝熱媒体が貯められる。また、熱交換チャンバ２０内には、熱交換器２２を設けることができる。
【００２１】
次に、図２を参照して、火炉の概略構成について説明する。火炉３には、当該火炉３内にＭｇを含有する化合物を噴霧する噴霧部３０が設けられている。Ｍｇを含有する化合物として、例えばＭｇＯ・ＳｉＯ２、ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２等、又はこれらの混合物が採用される。
【００２２】
ここで、燃料には、例えばＮａ、Ｋ、Ｃｌ等の塩類や、例えば鉛、亜鉛等の重金属が含まれている。従って、火炉３内で発生する燃焼ガスの中には、例えば、ＫＣｌ（融点７７６℃）、ＮａＣｌ（融点８００℃）等の低融点の溶融塩が含まれる。従って、ＫＣｌ等の溶融塩がボイラチューブ１３ｂへの灰付着及び腐食両方の進行に影響を与える。従って、噴霧部３０がＭｇを含有する化合物を噴霧し、当該化合物とＫＣｌ等の溶融塩と反応させることで、ＨＣｌガス等のガス及び高融点の灰に変換させる。これにより、ボイラチューブ１３ｂへの灰付着を抑制できる。
【００２３】
化合物の粒径は特に限定されないが、例えば１５μｍ以下であってよい。粒径を１５μｍ以下とすると、化合物の粒子が小さいことにより、化合物と燃焼ガス中のＫＣｌ等との反応性を向上することができる。一方、粒径を１５μｍより大きくすると、化合物の取り扱い性が向上する。また、火炉３に対する化合物の添加量は、燃料および化合物中に含まれるＭｇとＣｌのモル比が２〜３（「モル比Ｍｇ／Ｃｌ＝２〜３」)となるようにしてよい。
【００２４】
ここで、噴霧とは、単に火炉３の内部空間に対して化合物を落下させて供給することではなく、十分な拡散性を持たせて化合物を供給することである。燃焼ガス中のＫＣｌ等の溶融塩はガスの状態にある。従って、化合物を噴霧部３０で噴霧して供給することで、化合物をガスと見なすことができる状態にて火炉３内に供給することができる。これにより、燃焼ガス中の溶融塩と化合物との反応を、ガス同士の反応に近い状態とすることができる。ここで、ガス同士の反応に近づける事の利点について説明する。比較のために、例えば、液体の状態にある溶融塩に対して化合物の粒子を流し込む（噴霧のように粒子を広く拡散させた状態で供給するのではなく、粒子が密集した状態で供給する）ことによる反応について考える。この場合は、液体と固体同士の反応（または、液体と液体同士の反応）に近い状態となる。液体は、物質を構成する粒子（原子）が互いに結合されて密集した集合物となった状態である。従って、液体同士の反応においては、粒子が結合した集合物に対して、他の集合物接触し、当該接触した部分で反応が進む態様となる。このような反応態様の場合、集合物の界面から離れた内部に存在する粒子同士は、互いに接触しないため反応が進まない。液体と固体同士の反応についても、固体が粒子が密集して塊となった状態のものであるため、同趣旨の説明が成り立つ。これに対し、ガスは、物質を構成する粒子（原子）が互いに離間した状態で空間内を運動している状態にある。従って、ガス同士の反応においては、液体同士の反応、又は液体と固体同士の反応に比して、空間全体の中で粒子同士が接触（衝突）し易くなるため、反応が進みやすくなる。従って、ガスの状態にある溶融塩に対し、噴霧することでガスと見なすことができる状態の化合物を供給することで、溶融塩と化合物との反応性を向上することができる。
【００２５】
図２のように、火炉３の側壁に噴霧部３０が設けられる場合、噴霧した化合物は、一部が少なくとも火炉３の中心軸線ＣＬまで到達する。化合物の一部は、燃料供給口３ａの高さ位置よりも上方の位置で、中心軸線ＣＬまで到達する。また、噴霧した化合物は、火炉３内で十分に拡散するため、単に化合物を落下させて供給する場合に比して、火炉３の空間内での密度が低い。なお、噴霧部３０は火炉３の側壁に設けられていなくともよく、噴霧部３０が火炉３の天井に設けられ、噴霧部３０が下方へ向けて化合物を噴霧してもよい。この場合、噴霧された化合物は水平方向に十分に広がるように供給される。例えば、噴霧した化合物は、火炉３の水平方向における幅寸法の半分の広さ（図２において「Ｒ」という寸法で示している）よりも広い範囲に広がる。化合物は、燃料供給口３ａの高さ位置よりも上方の位置で、幅寸法の半分の広さ（寸法Ｒ）よりも広い範囲に広がる。
【００２６】
噴霧部３０は、燃料供給部である燃料供給口３ａとガス出口３ｂとの間の領域に化合物を噴霧する。なお、噴霧部３０が取り付けられる位置に関わらず、化合物が噴霧される位置が上述の領域であればよい。
【００２７】
噴霧部３０は、火炉３内に向かって吹き込まれる圧送空気（圧送ガス）と共に化合物を火炉３内に供給することにより、化合物を噴霧してよい。すなわち、火炉３に対して圧送空気を吹き込むための圧送空気供給部（圧送ガス供給部）３１が設けられ、その圧送空気が通過する流路に対して、化合物供給部３２が化合物を供給する。これにより、化合物に圧送空気の力が作用するため、火炉３内で十分に拡散される。また、噴霧部３０は、圧送空気の吹き込み量を調整することにより化合物の拡散位置を制御することができる。例えば、噴霧部３０は、化合物の拡散位置を火炉３の側壁から更に遠い位置に広げたい場合は、圧送空気供給部３１に制御信号を送ることで、圧送空気供給部３１の吹き込み量を上げる。あるいは、噴霧部３０は、圧送空気のラインの弁（不図示）の開度を上げることで、圧送空気の吹き込み量を上げる。
【００２８】
また、火炉３には、当該火炉３内に二次燃焼空気を供給する二次燃焼空気供給部（二次燃焼ガス供給部）３４が設けられる。噴霧部３０は、燃料供給部である燃料供給口３ａ及びガス出口３ｂに比して二次燃焼空気供給部３４に近い位置に設けられる。すなわち、噴霧部３０が、二次燃焼空気供給部３４とガス出口３ｂとの間に設けられている場合は、二次燃焼空気供給部３４寄りの位置に設けられる。噴霧部３０が、二次燃焼空気供給部３４と燃料供給口３ａとの間に設けられている場合は、二次燃焼空気供給部３４寄りの位置に設けられる。これにより、噴霧部３０は、二次燃焼空気供給部３４の近傍に設けられる。火炉３内において二次燃焼空気が供給される箇所では燃焼ガスが十分に拡散された状態にある。従って、噴霧部３０を二次燃焼空気供給部３４の近傍に設けることで、燃焼ガスが拡散される箇所へ向けて化合物を噴霧することができるため、燃焼ガス中のＫＣｌ等の溶融塩と化合物との反応性を向上することができる。なお、二次燃焼空気供給部３４の「近傍」とは、二次燃焼空気供給部３４を基点として「距離＝Ｒ／２（Ｒは、火炉３の水平方向の幅寸法の半分の寸法である）」の範囲内の領域と見なしてよい。
【００２９】
あるいは、噴霧部３０は、圧送空気として、二次燃焼空気を用いてよい。具体的には、図３に示すように、二次燃焼空気供給部３４の流路に対して化合物供給部３２が化合物を供給してよい。これによって、噴霧部３０からは、化合物が噴霧されると同時に、二次燃焼空気も供給される。あるいは、二次燃焼空気の流路を分岐させて、分岐した流路に化合物供給部３２が化合物を供給してよい。
【００３０】
ここで、図４〜図６を参照して、火炉３に添加する化合物としてＭｇを含有する化合物を採用した場合の効果を確認する試験について説明する。
【００３１】
当該試験では、ガス熱交換装置(排ガス通路)１３を模した試験装置を用いた。試験装置は、供試料灰を反応させる箇所と、当該箇所よりも下流側で付着物を付着させるためのプローブを配置した箇所と、を有する。供試料灰を反応させる反応部の温度は７５０℃に設定され、プローブを配置した箇所の温度は４８０℃に設定された。供試料灰として、ＫＣｌ試薬を加えたバイオ専焼パイロット試験飛灰に対して、所定の添加剤を添加した（あるいは無添加）ものを準備した。具体的に、添加剤を添加しない供試料灰による試験（Ｎｏ１）と、（ＮＨ４）２ＳＯ４を添加した供試料灰であって、「モル比：Ｓ／Ｃｌ＝１」である試験（Ｎｏ２）、及び「モル比：Ｓ／Ｃｌ＝４」である試験（Ｎｏ３）と、Ａｌ含有化合物を添加した供試料灰であって、「モル比：Ａｌ／Ｃｌ＝０．６」である試験（Ｎｏ４）、及び「モル比：Ａｌ／Ｃｌ＝２．４」である試験（Ｎｏ５）と、Ｍｇ含有化合物を添加した供試料灰であって、「モル比：Ｍｇ／Ｃｌ＝１．２」である試験（Ｎｏ６）、及び「モル比：Ｍｇ／Ｃｌ＝２．５」である試験（Ｎｏ７）と、を行った。各試験においては、供試料灰を試験装置の反応部に空送で供給した。試験装置での加熱を１０時間継続した後、プローブに付着した付着物を観察した。
【００３２】
上述の試験によって得られたプローブの様子を図６に示す。添加剤を添加したものは、添加量が多いものの外観を示す。図６（ａ），（ｂ）に示すように、無添加のものと（ＮＨ４）２ＳＯ４を添加したものは、多くの付着物が付着していることが確認された。一方、図６（ｃ），（ｄ）に示すように、Ａｌ含有化合物を添加したものとＭｇ含有化合物を添加したものは、プローブへの付着物の付着が抑制されていることが確認された。また、図４はプローブの付着物の平均付着灰重量、図５はプローブの付着物の平均推定付着灰高さを測定した結果を示す。なお、図４及び図５では、添加剤を添加しない供試料灰による試験（Ｎｏ１）の結果に係る値を「１．０」とし、Ｎｏ２〜７は、当該Ｎｏ１に対する比を示している。図４及び図５に示すように、Ａｌ含有化合物を添加したものに比して、Ｍｇ含有化合物を添加したものは平均付着灰重量及び平均推定付着灰高さのいずれにおいても小さい値を示しており、付着物の抑制効果が確認された。また、いずれの添加剤においても、添加剤を増やすことで付着物の抑制効果が大きくなることを確認できた。なお、測定後、プローブに付着した後の付着物をブラシで擦ると、（ＮＨ４）２ＳＯ４を添加したものに比して、Ａｌ含有化合物を添加したものとＭｇ含有化合物を添加したものは、容易に付着物を剥離させることができた。このことより、管状部材に付着物が付着しても、Ｍｇを含有する化合物を添加した場合は、容易に付着物を除去できることが理解される。
【００３３】
次に、本実施形態に係るボイラシステム１００の作用・効果について説明する。
【００３４】
まず、比較例に係るボイラシステムとして、本実施形態のような噴霧部３０を有さないボイラシステムについて説明する。火炉３で発生した低融点の溶融塩は、燃焼ガス及び排ガスに含まれた状態で、燃焼灰と共に後段のガス熱交換装置（排ガス通路）１３へ至る。当該ガス熱交換装置１３内に設けられるボイラチューブ（管状部材）１３ｂは、発電に利用すべく高温・高圧の蒸気を生成する過熱器として機能する。ボイラチューブ１３ｂの表面温度は周囲の排ガス温度よりも低いため、排ガス中に気体として存在しているＫＣｌ等の溶融塩がボイラチューブ１３ｂの表面上に液体として凝縮し、燃焼灰と共に堆積する。また、これに伴ってボイラチューブ１３ｂが腐食するという問題を生じる。
【００３５】
これに対し、本実施形態に係るボイラシステム１００において、火炉３には、当該火炉３内にＭｇを含有する化合物を噴霧する噴霧部３０が設けられている。このような構成によれば、化合物の供給が、溶融塩のボイラチューブ１３ｂへの付着が起きるガス熱交換装置１３で行われるのではなく、当該ガス熱交換装置１３の上流側の火炉３で行われる。従って、ボイラチューブ１３ｂへの溶融塩の付着が生じる前段階にて、溶融塩をボイラチューブ１３ｂへの付着が生じにくい化合物（高融点の化合物）へ変換しておくことができる。また、火炉３に供給される化合物はＭｇを含有するものである。Ｍｇを含有する化合物の融点は、他の添加剤（例えばＡｌを含有する化合物など）に比して、火炉３内の温度に近い。従って、このようなＭｇを含有する化合物を火炉３内に噴霧することで、火炉３内にて反応ガス中の溶融塩と化合物の化学反応が良好に進む。また、ガス熱交換装置１３のボイラチューブ１３ｂへ付着する低融点の溶融塩は、火炉３内の燃焼ガス中では気体として存在している。これに対し、Ｍｇを含有する化合物が噴霧部３０によって火炉３に噴霧される場合、当該化合物は火炉３内に対して実質的に気体に近い状態にて供給される。これにより、化合物と溶融塩との化学反応は、気体同士での反応のように良好に進む。以上により、火炉３の下流側のガス熱交換装置１３に配置されるボイラチューブ１３ｂへの付着物の付着を抑制することができる。また、ボイラチューブ１３ｂに付着物が付着したとしても、容易に剥離させることができる。
【００３６】
ボイラシステム１００において、火炉３には、当該火炉３内に燃料を供給する燃料供給口３ａと、火炉３で発生した燃焼ガスを排出するガス出口３ｂと、が設けられ、噴霧部３０は、燃料供給口３ａとガス出口３ｂとの間の領域に化合物を噴霧してよい。燃料供給部である燃料供給口３ａよりも上流側の領域では、燃料の燃焼が起きる前段階であるため、ボイラチューブ１３ｂの付着物の原因となる溶融塩がまだ生じていない。ガス出口３ｂより下流側では、燃焼ガスの温度が低下している。従って、噴霧部３０は、燃料供給口３ａとガス出口３ｂとの間の領域に化合物を噴霧することで、化合物と溶融塩との化学反応を良好に進ませることができる。
【００３７】
ボイラシステム１００において、噴霧部３０は、火炉３内に向かって吹き込まれる圧送空気と共に化合物を火炉３内に供給することにより、化合物を噴霧し、圧送空気の吹き込み量を調整することにより化合物の拡散位置を制御してよい。このように、圧送空気を用いることによって、化合物を十分に拡散させた状態にて火炉３内へ噴霧することができる。また、圧送空気の吹き込み量を調整することで、容易に化合物の拡散位置を制御することができる。
【００３８】
ボイラシステム１００において、火炉３には、当該火炉３内に二次燃焼空気を供給する二次燃焼空気供給部３６が設けられ、噴霧部３０は、圧送空気として、二次燃焼空気を用いてよい。火炉３内において二次燃焼空気が供給される箇所では、燃焼ガス中に含まれる各種物質が良く混ざり合った状態にある。従って、二次燃焼空気と共に化合物を噴霧することにより、燃焼ガス中の溶融塩と化合物との化学反応を良好に進ませることができる。
【００３９】
ボイラシステム１００において、火炉３には、当該火炉３内に二次燃焼空気を供給する二次燃焼空気供給部３６が設けられ、噴霧部３０は、燃料供給部である燃料供給口３ａ及びガス出口３ｂに比して二次燃焼空気供給部３４に近い位置に設けられてよい。火炉３内において二次燃焼空気が供給される箇所では、燃焼ガス中に含まれる各種物質が良く混ざり合った状態にある。従って、二次燃焼空気供給部３６に近い位置に噴霧部３０を設けることで、化合物と溶融塩とを良く混ざり合った状態にて反応させることができる。これにより、燃焼ガス中の溶融塩と化合物との化学反応を良好に進ませることができる。
【００４０】
ボイラシステムの腐食防止方法は、燃料を燃焼させる火炉と、火炉で発生した排ガスが通過し、内部に管状部材が配置される排ガス通路と、を備えるボイラシステムの腐食防止方法であって、火炉内にて、Ｍｇを含有する化合物を噴霧するボイラシステムの腐食防止方法である。
【００４１】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４２】
上述の実施形態に係るボイラシステムの全体構成は一例に過ぎず、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更してもよい。また、火炉の構成も上述の実施形態に限定されず、形状などを適宜変更してもよい。
【００４３】
上述の実施形態に係るボイラシステムでは、圧送空気を用いて化合物を噴霧したが、これに代えて燃料と化合物を予め混合させた状態で燃料投入装置より同時に火炉へ供給する方法を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
３…火炉、３ａ…燃料供給口（燃料供給部）、３ｂ…ガス出口、１３…ガス熱交換装置（排ガス通路）、１３ｂ…ボイラチューブ（管状部材）、３０…噴霧部、３４…二次燃焼空気供給部、１００…ボイラシステム。
【図１】
2018181366.tif 000003
【図２】
2018181366.tif 000004
【図３】
2018181366.tif 000005
【図４】
2018181366.tif 000006
【図５】
2018181366.tif 000007
【図６】
2018181366.tif 000008
【国際調査報告】
2018181366.tif 000009
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