(57)【要約】【課題】簡単な構成で酸素が燃焼排ガス側へ漏洩する問題を防止し、支燃流体を酸素燃焼装置に供給するためのファン動力及び設備コストを低減する。【解決手段】酸素燃焼ボイラ１から排出される燃焼排ガス３を導通させる燃焼排ガス流路２１と、燃焼排ガス流路２１と隣接して燃焼排ガス３よりは高圧の一次支燃流体１４を導通させる一次支燃流体流路２２と、燃焼排ガス流路２１と隣接して燃焼排ガス３よりは高圧の二次支燃流体１２を導通させる二次支燃流体流路２３と、一次支燃流体流路２２と二次支燃流体流路２３とに挟持されて酸素１７を導通させる酸素流路２７とを備えた再生回転式予熱器２と、二次支燃流体流路２３を通して予熱された二次支燃流体１２と酸素流路２７を通して予熱された酸素１７とを混合して酸素燃焼ボイラ１に供給する酸素混合部１９を備える。【選択図】図１
2015072093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素燃焼装置から排出される燃焼排ガスを導通させる燃焼排ガス流路と、該燃焼排ガス流路と隣接して燃焼排ガスよりは高圧の一次支燃流体を導通させる一次支燃流体流路と、前記燃焼排ガス流路と隣接して前記燃焼排ガスよりは高圧の二次支燃流体を導通させる二次支燃流体流路と、前記一次支燃流体流路と前記二次支燃流体流路とに挟持されて酸素を導通させる酸素流路とを備えた再生回転式予熱器と、
前記二次支燃流体流路を通して予熱された二次支燃流体と前記酸素流路を通して予熱された酸素とを混合して前記酸素燃焼装置に供給する酸素混合部と、
を備えたことを特徴とする酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置。
【請求項２】
前記再生回転式予熱器の二次支燃流体流路に二次支燃流体を供給する二次支燃流体供給流路と前記再生回転式予熱器の酸素流路に酸素を供給する酸素供給流路との間を連通する連絡流路を備え、該連絡流路に、前記二次支燃流体供給流路の二次支燃流体の一部を前記酸素供給流路にプレ混合して酸素流路の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置。
【請求項３】
前記酸素燃焼装置は酸素燃焼ボイラである請求項１又は２に記載の酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素燃焼装置に供給する支燃流体を予熱するための酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石炭焚ボイラには、微粉炭を石炭焚ボイラに供給するための一次空気（一次支燃流体）と、石炭焚ボイラを安定して燃焼させるための二次空気（二次支燃流体）を、ボイラからの燃焼排ガスと熱交換して予熱するようにした再生回転式予熱器を備えたものがある。
【０００３】
又、近年では、空気に代えて微粉炭を酸素燃焼するようにした酸素燃焼ボイラが提案されている。酸素燃焼ボイラでは、酸素燃焼ボイラの下流の燃焼排ガス（ＣＯ２）を一次再循環ガス（一次支燃流体）及び二次再循環ガス（二次支燃流体）として取り出し、取り出した一次支燃流体及び二次支燃流体を再生回転式予熱器に導いて燃焼排ガスと熱交換することにより予熱し、再生回転式予熱器よりも上流の二次支燃流体に、酸素製造装置（ＡＳＵ）によって製造した酸素を混合している。酸素燃焼ボイラで微粉炭を酸素燃焼する場合には、酸素と混合する二次支燃流体１２の流量を調節することにより、酸素燃焼ボイラの燃焼温度を任意に調節することができる。
【０００４】
上記したように、微粉炭を酸素燃焼すると、酸素燃焼ボイラからはＣＯ２（二酸化炭素）が主体の燃焼排ガスが排出されるため、酸素燃焼ボイラはＣＯ２を回収して処分するための有効な方法として注目されている。
【０００５】
酸素燃焼ボイラでは、燃焼排ガスは誘引ファンにより誘引されるため負圧（低圧）となっており、これに対して、二次支燃流体は酸素燃焼ボイラに供給するために押込通風機で昇圧することにより所定の圧力（中圧）となっており、又、一次支燃流体はミルを経て微粉炭を搬送して酸素燃焼ボイラに供給するために、昇圧ファン及び一次通風機により昇圧された最も高い圧力（高圧）となっている。即ち、夫々の圧力の関係は、燃焼排ガス＜二次支燃流体＜一次支燃流体となっている。
【０００６】
前記再生回転式予熱器は、回転するロータの軸方向両端部に接近してロータの軸方向両端部の開口を区画するセクタープレートを有している。セクタープレートは、ロータの軸方向に低圧（負圧）の燃焼排ガスが導通する燃焼排ガス流路と、再循環排ガスからなる所定圧力に昇圧された高圧の一次支燃流体が導通する一次支燃流体流路と、再循環排ガスに酸素を混合し前記燃焼排ガスよりは高い圧力で前記一次支燃流体よりは低い圧力の中圧の二次支燃流体が導通する二次支燃流体流路とを、互いに隣接させた状態に区画している。前記再生回転式予熱器には、例えば上方から下方へ向けて燃焼排ガスが導通されるのに対し、一次支燃流体及び二次支燃流体は下方から上方へ向けて導通されることで相互に対向流となっている。
【０００７】
そして、前記ロータに径方向へ延びて設けられる多数の仕切板におけるロータの軸方向両端部には、前記セクタープレートとの間のガスシールを行うためのシール板が備えられている。
【０００８】
従って、前記燃焼排ガス流路と一次支燃流体流路と二次支燃流体流路との間は、セクタープレートとシール板とによってガスシールした状態に区画されている。しかし、再生回転式予熱器を流動する燃焼排ガスと一次支燃流体と二次支燃流体は、セクタープレートとシール板との間を通して、圧力が高い側から低い側へと比較的多量に漏洩するダイレクトリークを発生する。又、ロータの回転に伴って、ガスが隣接した流路へ持ち込まれるように漏洩するエントレインドリークを発生する。
【０００９】
前記二次支燃流体流路の中圧の二次支燃流体は、隣接して低圧の燃焼排ガスが流動する燃焼排ガス流路に対して比較的多量のダイレクトリークを生じることになる。酸素が混合された二次支燃流体が燃焼排ガス流路に漏洩すると、漏洩した酸素は燃料の燃焼に使用されずに燃焼排ガスに無駄に排出されることになるため、漏洩による燃焼排ガスへの酸素の排出量が多くなると、その分だけ酸素製造装置（ＡＳＵ）の容量を大きくする必要が生じ、設備コストが増加するという問題がある。
【００１０】
二次支燃流体流路の二次支燃流体が燃焼排ガス流路にダイレクトリークする問題を防止するために、燃焼排ガス流路と二次支燃流体流路との間に位置するように、二つの一次支燃流体流路を設けたものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−２２０６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１においては、低圧の燃焼排ガスが流動する燃焼排ガス流路と中圧の二次支燃流体が流動する二次支燃流体流路との間に位置するように、二つに分割した高圧の一次支燃流体が流動する一次支燃流体流路を設けているので、一次支燃流体流路の高圧の一次支燃流体が二次支燃流体流路に対してはダイレクトリークすることになるが、二次支燃流体流路の二次支燃流体が燃焼排ガス流路にダイレクトリークすることは防止される。
【００１３】
しかし、特許文献１においては、高圧の一次支燃流体が流動する二つの一次支燃流体流路が低圧の燃焼排ガス流路と隣接することになるために、一次支燃流体が燃焼排ガス流路に多量にダイレクトリークする問題があり、このために、昇圧ファン及び一次通風機の動力が増加する、又は、昇圧ファン及び一次通風機の容量を増加する必要が生じて設備コストが増加するという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、簡単な構成で酸素が燃焼排ガス側へ漏洩する問題を防止することができ、且つ、支燃流体を酸素燃焼装置に供給するためのファン動力及び設備コストを低減できる酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、酸素燃焼装置から排出される燃焼排ガスを導通させる燃焼排ガス流路と、該燃焼排ガス流路と隣接して燃焼排ガスよりは高圧の一次支燃流体を導通させる一次支燃流体流路と、前記燃焼排ガス流路と隣接して前記燃焼排ガスよりは高圧の二次支燃流体を導通させる二次支燃流体流路と、前記一次支燃流体流路と前記二次支燃流体流路とに挟持されて酸素を導通させる酸素流路とを備えた再生回転式予熱器と、
前記二次支燃流体流路を通して予熱された二次支燃流体と前記酸素流路を通して予熱された酸素とを混合して前記酸素燃焼装置に供給する酸素混合部と、
を備えたことを特徴とする酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置、に係るものである。
【００１６】
上記酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置において、前記再生回転式予熱器の二次支燃流体流路に二次支燃流体を供給する二次支燃流体供給流路と前記再生回転式予熱器の酸素流路に酸素を供給する酸素供給流路との間を連通する連絡流路を備え、該連絡流路に、前記二次支燃流体供給流路の二次支燃流体の一部を前記酸素供給流路にプレ混合して酸素流路の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段を備えることができる。
【００１７】
又、上記酸素燃焼システムの支燃流体予熱装置において、前記酸素燃焼装置は酸素燃焼ボイラであってもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡単な構成で酸素が燃焼排ガス側へ漏洩する問題を防止することができ、且つ、支燃流体を酸素燃焼装置に供給するためのファン動力及び設備コストを低減できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の支燃流体予熱装置を酸素燃焼システムである酸素燃焼ボイラシステムに適用した一実施例の概略を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例に備えられる再生回転式予熱器の概略を示す平面図である。
【図３】（ａ）は再生回転式予熱器の従来の一般的な構造例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）を上側から見た概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２１】
図１は本発明の支燃流体予熱装置を酸素燃焼システムである酸素燃焼ボイラに適用した一実施例の概略を示すもので、図１の酸素燃焼システムには、酸素燃焼装置１００としての酸素燃焼ボイラ１と、再生回転式予熱器２が備えられている。
【００２２】
酸素燃焼ボイラ１（酸素燃焼装置１００）から排ガスダクト３ａにより排出される燃焼排ガス３（ＣＯ２）は、再生回転式予熱器２の燃焼排ガス流路２１に導かれた後排ガスクーラ４に導かれて冷却され、誘引通風機５（ＩＤＦ）で誘引されることにより脱水装置６に導かれて脱水される。続いて、燃焼排ガス３は昇圧ファン７（ＢＵＦ）により昇圧されて煙突８に導かれる。又、煙突８の入口には液化装置１０が接続されている。液化装置１０は、煙突８の入口から分岐した燃焼排ガス３（ＣＯ２）を導入して圧縮と冷却を行うことにより液化二酸化炭素９を製造している。
【００２３】
前記誘引通風機５の入口の燃焼排ガス３の一部を再循環排ガスとして取り出すようにしており、この取り出した再循環排ガスは、二次支燃流体供給流路１２'に設けた押込通風機１１（ＦＤＦ）で昇圧することにより二次支燃流体１２を得ている。この二次支燃流体１２は、前記再生回転式予熱器２の二次支燃流体流路２３に導入して前記燃焼排ガス３と熱交換することにより予熱した後、前記酸素燃焼ボイラ１に供給される。
【００２４】
又、前記昇圧ファン７の出口における昇圧された燃焼排ガス３の一部を再循環排ガスとして取り出しており、この取り出した再循環排ガスは、一次支燃流体供給流路１４'に設けた一次通風機１３によって更に加圧することにより一次支燃流体１４を得ている。この一次支燃流体１４は、一部１４ａは前記再生回転式予熱器２に導入して前記燃焼排ガス３と熱交換し、他の一部１４ｂは再生回転式予熱器２をバイパスした後、熱交換した前記一部１４ａと混合することにより温度の調整が行われる。温度調整した一次支燃流体１４は、ミル１５に供給して石炭の乾燥と微粉炭の搬送を行って前記酸素燃焼ボイラ１に供給される。
【００２５】
更に、酸素製造装置１６（ＡＳＵ）が設けてあり、該酸素製造装置１６では酸素１７を一定の圧力で製造しており、酸素製造装置１６からの酸素１７は、酸素供給流路１７'を介して前記再生回転式予熱器２の酸素流路２７に導入され、前記燃焼排ガス３と熱交換することにより予熱される。予熱された酸素１７は、酸素混合部１９において、前記二次支燃流体流路２３で予熱された二次支燃流体１２と混合されて、酸素燃焼ボイラ１に供給される。
【００２６】
尚、前記二次支燃流体１２を昇圧する前記押込通風機１１（ＦＤＦ）の入口には、酸素燃焼ボイラ１の起動時に、空気燃焼を行うための空気２８を取り入れる空気取入口２９が接続されており、更に、前記押込通風機１１に対して前記燃焼排ガス３と空気２８を切り替えて導くための流量調節ダンパ３０ａ，３０ｂが設けられている。又、前記押込通風機１１の出口の二次支燃流体供給流路１２'と前記酸素供給流路１７'との間には連絡流路３１が設けてある。そして、空気燃焼時に、空気２８を酸素供給流路１７'に導くように切り替えるために、前記酸素供給流路１７'には流量調節ダンパ３２ａを設け、連絡流路３１には流量調節ダンパ３２ｂを設けている。
【００２７】
図３（ａ）は前記再生回転式予熱器２の従来の一般的な構成例を示し、図３（ｂ）は（ａ）を上側から見た概略平面図である。再生回転式予熱器２は、鉛直な軸２５を中心に矢印方向Ｒに回転するロータ２６を有しており、該ロータ２６の軸方向両端部にはセクタープレート２０が接近して配置されている。セクタープレート２０は、ロータ２６の軸方向に負圧の燃焼排ガス３を導通させる燃焼排ガス流路２１と、再循環排ガスからなる所定圧力の一次支燃流体１４を導通させる一次支燃流体流路２２と、再循環排ガスに酸素Ｏ２を混合させて前記燃焼排ガス３よりは高圧で前記一次支燃流体１４よりは低圧の二次支燃流体１２を導通させる二次支燃流体流路２３とに区画する三つのセクタープレート部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有している。図３（ａ）中、２１'、２２'及び２３'は、前記燃焼排ガス流路２１、一次支燃流体流路２２及び二次支燃流体流路２３に夫々連通するダクトであり、２４はロータ２６のケーシングである。前記燃焼排ガス３は上方から下方へ向けて導通されるのに対し、一次支燃流体１４及び二次支燃流体１２は下方から上方へ向けて導通されることで対向流となっている。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、燃焼排ガス流路２１と一次支燃流体流路２２と二次支燃流体流路２３が隣接して配置された一般的な再生回転式予熱器２においては、ダイレクトリークＤＬの量を実線矢印の長さで示すように、前記一次支燃流体流路２２の一次支燃流体１４（高圧）は、隣接した低圧の燃焼排ガス流路２１に対しては多量のダイレクトリークＤＬ１を生じ、隣接した中圧の二次支燃流体流路２３に対しては中程度のダイレクトリークＤＬ２を生じる。又、二次支燃流体流路２３の酸素Ｏ２が混合された二次支燃流体１２（中圧）は、隣接した低圧の燃焼排ガス流路２１に対しては中程度のダイレクトリークＤＬ２を生じる。
【００２９】
又、ロータ２６の矢印方向Ｒへの回転に伴い、ロータ２６の回転方向に応じて、一次支燃流体流路２２の一次支燃流体１４は、図３（ｂ）に破線で示すように、二次支燃流体流路２３へのエントレインドリークＥＬを生じ、二次支燃流体流路２３の二次支燃流体１２は、燃焼排ガス流路２１へのエントレインドリークＥＬを生じ、燃焼排ガス流路２１の燃焼排ガス３は一次支燃流体流路２２へのエントレインドリークＥＬを生じる。尚、このエントレインドリークＥＬは、前記ダイレクトリークＤＬ１、ＤＬ２と比較すると小さい値であることから、ここでは説明を省略する。
【００３０】
上記したように、二次支燃流体流路２３の酸素Ｏ２が混合された二次支燃流体１２（中圧）は、隣接した低圧の燃焼排ガス流路２１に対して中程度のダイレクトリークＤＬ２を生じるために、燃焼排ガス流路２１に漏洩した酸素Ｏ２は酸素燃焼ボイラ１での燃料の燃焼に使用されずに燃焼排ガス３と共に無駄に排出されるという問題が生じる。
【００３１】
このため、前記特許文献１では、燃焼排ガス流路と二次支燃流体流路との間に、最も高圧の一次支燃流体が導通する二つの一次支燃流体流路を設けた構成が提案された。特許文献１では、二次支燃流体流路には高圧の二つの一次支燃流体流路からの一次支燃流体がダイレクトリークを生じるのみであるため、二次支燃流体流路の酸素Ｏ２を混合した二次支燃流体が燃焼排ガス流路２１に対してダイレクトリークを生じる問題は防止される。
【００３２】
しかし、特許文献１の構成では、高圧の二つの一次支燃流体１４が低圧の燃焼排ガス流路に隣接するために、高圧の一次支燃流体が燃焼排ガス流路に対して多量のダイレクトリークを生じる問題がある。このために、一次支燃流体を供給する昇圧ファン及び一次通風機の動力が増加する、又は、昇圧ファン及び一次通風機の容量が増加して設備コストが増加するという問題がある。
【００３３】
このため、本発明の再生回転式予熱器２では、図１、図２に示すように、低圧の燃焼排ガス３が導通する燃焼排ガス流路２１と、該燃焼排ガス流路２１と隣接して燃焼排ガス３よりは高圧の一次支燃流体１４が導通する一次支燃流体流路２２と、前記燃焼排ガス流路２１と隣接して前記燃焼排ガス３よりは高圧の二次支燃流体１２が導通する二次支燃流体流路２３を備えている。尚、通常、一次支燃流体１４の圧力は、二次支燃流体１２よりも高圧に設定されている。
【００３４】
更に、再生回転式予熱器２には、前記一次支燃流体流路２２と前記二次支燃流体流路２３とに挟持されて酸素１７を導通する酸素流路２７を備えている。従って、前記再生回転式予熱器２は、四つの流路を備えて熱交換を行うようにしている。尚、前記酸素流路２７に導通する酸素１７の圧力は任意に設定することができるが、前記酸素１７の圧力は、前記二次支燃流体１２及び一次支燃流体１４の圧力よりも低く設定することが好ましい。
【００３５】
次に、上記実施例の作動を説明する。
【００３６】
図１において、酸素燃焼ボイラ１の酸素燃焼時には、前記誘引通風機５の入口の燃焼排ガス３の一部が再循環排ガスとして取り出され、押込通風機１１（ＦＤＦ）で昇圧した二次支燃流体１２が、前記再生回転式予熱器２の二次支燃流体流路２３に導入されて前記燃焼排ガス３と熱交換した後、前記酸素燃焼ボイラ１に供給される。
【００３７】
又、前記昇圧ファン７の出口における昇圧された燃焼排ガス３の一部が再循環排ガスとして取り出され、一次通風機１３によって更に昇圧された一次支燃流体１４となり、一部１４ａを前記再生回転式予熱器２に導通させることにより温度調整が行われる。そして、温度調整した一次支燃流体１４は、ミル１５に導かれて石炭の乾燥と微粉炭の搬送を行って前記酸素燃焼ボイラ１に供給される。
【００３８】
更に、酸素製造装置１６（ＡＳＵ）で製造されて所定の圧力に保持された酸素１７は、酸素供給流路１７'により前記再生回転式予熱器２の酸素流路２７に導入され、前記燃焼排ガス３と熱交換することにより予熱される。予熱した酸素１７は、酸素混合部１９において前記加熱された二次支燃流体１２と混合された後、酸素燃焼ボイラ１に供給される。
【００３９】
従って、酸素混合部１９で酸素１７を混合した二次支燃流体１２と、一次支燃流体１４とが酸素燃焼装置１００である酸素燃焼ボイラ１に供給され、二次支燃流体１２と一次支燃流体１４により燃料の燃焼が行われて酸素燃焼ボイラ１が運転される。
【００４０】
尚、上記においては、酸素燃焼ボイラ１を酸素燃焼する場合について説明したが、酸素燃焼ボイラ１の起動時には、図１の状態から、流量調節ダンパ３０ａ，３２ａを閉じて、流量調節ダンパ３０ｂ，３２ｂを開けることにより、再生回転式予熱器２の二次支燃流体流路２３と酸素流路２７とに空気２８を供給することで、酸素燃焼ボイラ１の空気燃焼による起動が行われる。空気燃焼により酸素燃焼ボイラ１の運転が安定した状態になると、前記酸素燃焼による運転に切り替えられる。
【００４１】
上記したように、酸素流路２７は一次支燃流体流路２２と二次支燃流体流路２３とに挟持されているので、酸素流路２７の酸素１７が燃焼排ガス流路２１に直接漏洩して無駄に消費される問題は防止される。即ち、前記酸素１７の圧力を前記二次支燃流体１２及び一次支燃流体１４の圧力よりも低く設定した場合には、一次支燃流体流路２２の一次支燃流体１４及び二次支燃流体流路２３の二次支燃流体２３が前記酸素流路２７に対してダイレクトリークＤＬ２を生じても、前記酸素流路２７の酸素１７が一次支燃流体流路２２及び二次支燃流体流路２３に対してダイレクトリークすることは防止される。従って、酸素１７が燃焼排ガス流路２１に漏洩することはない。又、前記酸素１７の圧力を前記二次支燃流体１２及び一次支燃流体１４の圧力と同等或いはそれよりも若干高く設定した場合には、前記酸素流路２７の酸素１７が一次支燃流体流路２２及び二次支燃流体流路２３に対して所定量のダイレクトリークを生じることが考えられる。しかし、一次支燃流体流路２２及び二次支燃流体流路２３にダイレクトリークした酸素１７は酸素燃焼ボイラ１に供給されるため、酸素１７が無駄に消費されることはない。
【００４２】
又、燃焼排ガス流路２１に隣接した一次支燃流体流路２２からは、多量の一次支燃流体１４が燃焼排ガス流路２１に対してダイレクトリークＤＬ１を生じることになるが、燃焼排ガス流路２１に隣接した二次支燃流体流路２３からは中程度の二次支燃流体１２が燃焼排ガス流路２１に対してダイレクトリークＤＬ２を生じるのみである。従って、特許文献１に示されるように、燃焼排ガス流路に隣接した二つの一次支燃流体流路から、燃焼排ガス流路に対して多量の一次支燃流体がダイレクトリークする従来の装置に比して、本発明の装置では燃焼排ガス流路２１に対して支燃流体が漏洩する全体量を少なくすることができる。従って、図１、図２に示す再生回転式予熱器２の構成によれば、一次通風機１３と押込通風機１１の能力の合計で比較した場合に、特許文献１に比してファン動力と設備コストを低減することができる。
【００４３】
図１に示す装置においては、酸素燃焼ボイラ１の酸素燃焼時に、二次支燃流体１２の一部を酸素供給流路１７'の酸素１７に供給してプレ混合することにより、酸素濃度が調整された酸素１７を再生回転式予熱器２の酸素流路２７に供給するようにしたプレ混合方式を採用することができる。
【００４４】
プレ混合方式では、前記連絡流路３１に設けた流量調節ダンパ３２ｂは、前記酸素供給流路１７'にプレ混合する二次支燃流体１２の量を調節して、酸素流路２７に供給される酸素１７の酸素濃度を調節する酸素濃度調節手段１８として用いられる。
【００４５】
ここで、酸素製造装置１６からの酸素１７の圧力と連絡流路３１からの二次支燃流体１２の圧力が同等になるように、前記酸素濃度調節手段１８による調節が行われる。これにより、一次支燃流体流路２２の一次支燃流体１４及び二次支燃流体流路２３の二次支燃流体１２よりも低い圧力を有する酸素１７と二次支燃流体１２の混合流体が酸素流路２７に供給されるようになる。
【００４６】
再生回転式予熱器２に導かれる各流体は、例えば、一次支燃流体１４：二次支燃流体１２：酸素１７が、約１：２：１の流量比となっているので、再生回転式予熱器２の一次支燃流体流路２２と二次支燃流体流路２３と酸素流路の面積比も、同様に１：２：１になるように設定される。ここで、一例として、連絡流路３１により、例えば二次支燃流体１２の５０％の量を酸素１７にプレ混合すると、一次支燃流体１４：二次支燃流体１２：酸素１７と二次支燃流体１２の混合流体の流量比は、約１：１：２とすることができる。これにより、再生回転式予熱器２の酸素流路２７に導かれる酸素１７と二次支燃流体１２の混合流体の酸素濃度は５０％に下げることができる。即ち、図１の実施例では、酸素流路２７に１００％の酸素１７を導入していたのに対して、前記プレ混合方式によれば、酸素流路２７に導入される酸素１７の濃度を５０まで下げることができる。このように、再生回転式予熱器２に導かれる酸素１７と二次支燃流体１２の混合流体の酸素濃度が下がることにより、高純度酸素による自然発火の可能性を低下して安全性を高めることができる。
【００４７】
上記したように、図１、図２に示した実施例によれば、簡単な構成で酸素が燃焼排ガス３に漏洩する問題を防止することができ、しかも、二次支燃流体１２を酸素燃焼装置１００に供給するための押込通風機１１の動力を低減できるという優れた効果が発揮される。
【００４８】
又、前記酸素燃焼装置１００としては、ＣＯ２の回収を行うようにした酸素燃焼ボイラ１が挙げられ、このような酸素燃焼ボイラ１に備えられる再生回転式予熱器２に適用することで、酸素の漏洩によりＣＯ２が希釈される問題を低減することができる。
【００４９】
尚、本発明の酸素燃焼装置の支燃流体予熱装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、酸素燃焼ボイラ以外の酸素燃焼装置の支燃流体の予熱にも適用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１  酸素燃焼ボイラ（酸素燃焼装置）
２  再生回転式予熱器
３  燃焼排ガス
１２  二次支燃流体
１２'  二次支燃流体供給流路
１４  一次支燃流体
１６  酸素製造装置
１７  酸素
１７'  酸素供給流路
１８  酸素濃度調節手段
１９  酸素混合部
２１  燃焼排ガス流路
２２  一次支燃流体流路
２３  二次支燃流体流路
２３ｂ  流量調節ダンパ（酸素濃度調節手段）
２６  ロータ
２７  酸素流路
３１  連絡流路
１００  酸素燃焼装置
【図１】
2015072093.tif 000003
【図２】
2015072093.tif 000004
【図３】
2015072093.tif 000005