(57)【要約】  本発明は、重い灰を乾式回収／冷却し、および未燃焼物質含有量の多い残留物の燃焼を制御するシステムに関し、ボイラ底部（１２）から重い灰を回収し、既にボイラ内で利用可能な可燃加熱空気および不活性の燃焼煙霧を組み合わせて使用することにより、回収器ベルト（１４）上での後燃焼を促進および調整し、ベルト上に存在する灰を冷却し、場合によっては、それら（その全部または一部）を、未燃焼物質含有量の多い軽い灰部分と一緒にボイラ内で再循環することを実現する。
2010519493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形燃料、特にバイオマスおよび／または都市固形廃棄物（RDF）由来の燃料の燃焼（混焼）に適した型式の燃焼室（１２）と関係して固形燃料火力発電所での使用に適した燃焼プラント（１）であって、
前記燃焼室（１２）の下流に配置されるのに適する乾式回収器（１４）であって、未燃焼物質のための後燃焼部分（１４１）を有する前記燃焼室（１２）からの重い灰および前記未燃焼物質の乾式回収器（１４）と、
前記後燃焼部分（１４１）上で起こる未燃焼物質の後燃焼を制御するための制御手段（１００）であって、加熱空気供給用の手段（１５）および燃焼煙霧供給用の手段（１５０）を備え、それぞれ、加熱空気および燃焼煙霧の流れを供給するのに適し、前記後燃焼部分（１４１）に相当する部分で後燃焼をそれぞれ促進および抑制するために、前記後燃焼部分（１４１）に供給される加熱空気および／または煙霧の流量の選択的な調整に適した制御手段（１００）と、
を備える燃焼プラント（１）。
【請求項２】
前記後燃焼部分（１４１）が前記燃焼室（１２）の前記底部に少なくとも部分的に向かい合うように配置されるのに適しており、それによって前記後燃焼部分が前記燃焼室（１２）自身からの放射熱を活用するような全体構成を有する、請求項１に記載のプラント（１）。
【請求項３】
前記加熱空気（１５）および／または煙霧（１５０）の供給手段が、前記後燃焼部分（１４１）に相当する部分で、前記回収器（１４）の移動方向に対して逆流する空気流を供給するように構成された、請求項１または２に記載のプラント（１）。
【請求項４】
前記制御手段（１００）が、前記後燃焼部分（１４１）に相当する部分で検出された温度に依存して、前記空気および／または煙霧の流量を調整するための自動手段を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項５】
空気および／または煙霧の循環を促進するために、前記加熱空気（１５）および／または煙霧（１５０）の供給手段が、前記燃焼室（１２）内に存在する負圧を有効に使用するのに適するような全体構成を有する、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項６】
前記制御手段（１００）が、前記供給手段（１５）の前記加熱空気と混合される外部空気を、制御して導入するための手段（１４３）を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項７】
前記加熱空気供給手段（１５）が、空気室（１５１）または予熱器（２９）からの加熱空気を収集し、またはその収集に適しており、前記燃焼室（１２）への加熱空気の供給に適している、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項８】
燃焼煙霧を供給するための前記手段（１５０）が、電気集じん器（２８）の下流の前記煙霧を収集する、またはその収集に適している、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項９】
前記手段（１５０）によって供給される前記燃焼煙霧の温度が１５０℃以下であるようにされた全体構成を有する、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項１０】
燃焼煙霧を供給するための前記手段（１５０）が、前記流れのヘッドを増加するためのファンを備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項１１】
外部空気を制御して導入するために、前記乾式回収器（１４）が側面入口（１４３）を有する、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項１２】
前記乾式回収器（１４）が、少なくとも前記後燃焼部分（１４１）に相当する部分に、搬送される物質を通過する空気の経路を増強するのに適した複数の貫通孔（１４２）を有する回収器ベルトを備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項１３】
少なくとも前記回収器の終端部に相当する部分に配置された前記回収器（１４）内に、冷却水を供給するための手段（１０４）を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項１４】
前記後燃焼部分（１４１）内の未燃焼物質の滞留時間を調整するための手段を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項１５】
前記調整手段は前記回収器（１４）の速度の制御に基づいている、前記請求項に記載のプラント（１）。
【請求項１６】
前記乾式回収器（１４）の下流に配置された冷却コンベヤ（１６）を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項１７】
前記回収器（１４）の雰囲気と前記冷却コンベヤ（１６）の雰囲気との間の圧力分離を生じさせるのに適した圧力遮断手段（２０１）を備える、前記請求項に記載のプラント（１）。
【請求項１８】
前記圧力遮断手段が、前記圧力分離を生じさせる前記雰囲気の間の物質のヘッドを形成するのに適した、前記搬送された物質を蓄積するための手段（２０１）を備える、前記請求項に記載のプラント（１）。
【請求項１９】
前記燃焼室（１２）内で軽い灰を再循環するための手段（３０）を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項２０】
前記再循環手段（３０）が、電気集じん器（２８）から、またはその直ぐ下流から、軽い灰を収集する手段を備える、前記請求項に記載のプラント（１）。
【請求項２１】
前記燃焼室（１２）内で重い灰内に含まれる未燃焼物質を再循環するための手段（２０４）を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項２２】
前記回収器（１４）の前記後燃焼部分（１４１）の下流に配置された、前記煙霧を灰冷却ゾーン内に供給するための手段を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項２３】
前記回収器（１４）の前記後燃焼部分（１４１）の上流、または相当する部分に配置され、前記燃焼室（１２）から独立した、未燃焼バイオマスフィーダ（１８、１９）を備え、前記フィーダ（１８、１９）は、未燃焼バイオマスを直接前記回収器（１４）上に置くのに適している、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項２４】
前記未燃焼バイオマスの１次乾燥を行うのに適した、前記フィーダ（１９）に加熱空気を供給するための手段を備える、前記請求項に記載のプラント（１）。
【請求項２５】
前記バイオマスに前記加熱空気を供給するための手段が、空気／燃焼煙霧交換器（２９）と結び付いている、前記請求項に記載のプラント（１）。
【請求項２６】
前記燃焼室（１２）の上流に設置され、または設置されるのに適し、所定の最大出口粒径に従った前記バイオマスの粉砕に適した、専用の粉砕手段（６１〜６３）を備える、前記請求項のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項２７】
前記専用の粉砕手段（６１〜６３）が１つまたは複数のハンマーミルを備える、前記請求項に記載のプラント（１）。
【請求項２８】
前記バイオマスを、保管貯蔵庫（２１、２２）から前記専用の粉砕手段（６１〜６３）へ供給するのに適したバイパス手段（３）を備える、請求項２６または２７に記載のプラント（１）。
【請求項２９】
前記専用の粉砕手段（６１〜６３）の下流に配置され、所定の閾値より大きい粒径のバイオマス粒子を遮断し、それらを前記粉砕手段（６１〜６３）へ再送するのに適した、スクリーニング手段（７１〜７３）を備える、請求項２６ないし２８のいずれか一項に記載のプラント（１）。
【請求項３０】
固形燃料、特にバイオマスおよび／または都市固形廃棄物（RDF）由来の燃料の燃焼（混焼）に適した型式の燃焼室（１２）を備えた、固形燃料火力発電所での使用に適した燃焼方法であって、
前記燃焼室の下流に配置された回収器（１４）によって、前記燃焼室（１２）からの重い灰および未燃焼物質の乾式回収を実現し、さらに、前記回収器（１４）の後燃焼部分（１４１）で行われる前記未燃焼物質を後燃焼するステップを含み、前記後燃焼のステップは、加熱空気の流れおよび燃焼煙霧の流れを選択的に供給することによって制御され、前記後燃焼をそれぞれ促進および抑制するために、前記後燃焼部分（１４１）に供給される前記加熱空気および／または煙霧の流量が調整される、方法。
【請求項３１】
前記後燃焼部分（１４１）が前記燃焼室（１２）の底部に少なくとも部分的に向かい合うように配置されており、それによって前記後燃焼部分が燃焼室（１２）自身からの放射熱を活用する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記加熱空気および／または煙霧を供給する段階は、前記後燃焼部分（１４１）に相当する部分で、燃焼残留物の進行方向に対して逆流する流れを供給する、請求項３０または３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記後燃焼部分（１４１）に相当する部分で検知された温度に依存して、前記空気および／または煙霧の流量が自動的に調整される、請求項３０ないし３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記加熱空気および／または煙霧を供給する段階は、空気および／または煙霧の循環を促進するために、前記燃焼室（１２）内に存在する負圧を有効に使用する、請求項３０ないし３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記後燃焼部分（１４１）内への外部空気の制御された供給が提供される、請求項３０ないし３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記加熱空気を供給する段階は、両方とも前記燃焼室（１２）への加熱空気の供給に適している予熱器（２９）または空気室（１５１）からの加熱空気の収集を行う、請求項３０ないし３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
前記燃焼煙霧を供給する段階は、電気集じん器（２８）の下流での前記煙霧の収集を行う、請求項３０ないし３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記後燃焼部分（１４１）内に供給される前記燃焼煙霧の温度が約１５０℃以下である、請求項３０ないし３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記燃焼煙霧を供給する段階は、前記流れのヘッドを増加するための排気手段の使用を実現する、請求項３０ないし３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
乾式回収器内（１４）への外部の空気の制御された供給を行う、請求項３０ないし３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
少なくとも前記回収器の終端部に相当する部分に配置された、前記回収器（１４）内に冷却水の供給も行う、請求項３０ないし４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記後燃焼ゾーン（１４１）内の未燃焼物質の滞留時間の調整を行う、請求項３０ないし４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記調整は、前記回収器（１４）の速度の制御に基づいている、前記請求項に記載の方法。
【請求項４４】
前記乾式回収器（１４）によって行われる前記回収の下流の冷却ステップを含む、請求項３０ないし４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
前記回収器（１４）の前記雰囲気と、その下流で行われる前記冷却ステップの雰囲気との間で、圧力遮断を作動させるオプションを提供する、前記請求項に記載の方法。
【請求項４６】
前記圧力遮断が、前記圧力分離を創出する前記雰囲気の間の物質によるヘッドの形成に適した、前記搬送された物質を蓄積するための手段（２０１）によって作動させられる、前記請求項に記載の方法。
【請求項４７】
前記燃焼室（１２）内での軽い灰の再循環を行う、請求項３０ないし４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
再循環される前記軽い灰は、電機集じん器（２８）から、またはその直ぐ下流から収集される、前記請求項に記載の方法。
【請求項４９】
前記燃焼室（１２）内での前記重い灰に含まれる未燃焼物質の再循環を行う、請求項３０ないし４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
前記燃焼煙霧によって行われる前記灰の冷却ステップを行う、請求項３０ないし４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
前記冷却ステップが前記回収器（１４）上で実行される、前記請求項に記載の方法。
【請求項５２】
前記後燃焼部分（１４１）の上流または相当する部分の前記回収器（１４）上に、未燃焼物バイオマスを直接供給することが行われる、請求項３０ないし５１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５３】
前記未燃焼バイオマスの１次乾燥を行うために、前記未燃焼バイオマスフィーダ（１８、１９）に加熱空気を供給することが行われる、前記請求項に記載の方法。
【請求項５４】
前記バイオマスに供給される前記加熱空気は、空気／燃焼煙霧熱交換によって得られる、前記請求項に記載の方法。
【請求項５５】
所定の最大終端（出口）粒径に従った前記バイオマスの粉砕に適した専用の粉砕手段（６１〜６３）の使用を提供する、請求項３０ないし５４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５６】
固形燃料のために使用される前記同じ型式の貯蔵庫（２１、２２）内に前記バイオマスを保管すること、および前記貯蔵庫（２１、２２）から前記専用の粉砕手段（６１〜６３）へ前記バイオマスを供給することが行われる、前記請求項に記載の方法。
【請求項５７】
前記バイオマス貯蔵庫（２１、２２）が最上部レベルに配置された前記燃焼室（１２）のバーナに結び付けられている、前記請求項に記載の方法。
【請求項５８】
前記専用の粉砕手段（６１〜６３）の下流に、所定の閾値より大きい粒径のバイオマス粒子を遮断し、それらを前記専用の粉砕手段（６１〜６３）へ再送するための、スクリーンを備える、請求項５５ないし５７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形燃料火力発電所内で使用される型式のボイラによって発生する重い灰中の未燃焼物質の乾式のまたは主に乾式の回収／冷却および低減を行うためのプラントおよび方法に関する。
【０００２】
このプラントおよびその方法は、特に、混焼条件下において、従来の固形燃料（典型的には炭塵）、および特にバイオマスおよび／または都市固形廃棄物（RDF）由来の燃料のような従来にない燃料、を燃焼するボイラに適する。
【背景技術】
【０００３】
ＣＯ２排出削減要求によって、石炭の代わりに、バイオマスおよびいわゆる「ＲＤＦ」（都市固形廃棄物由来の燃料）などの代替燃料の利用が強く要請されている。
【０００４】
一方で、炭塵との混焼下で、バイオマス、および従来にない燃料全般を利用することによって、大気内への全体的なＣＯ２排出が削減されるが、他方では、それによって燃料粉砕のような燃焼システムに関連する一連の問題が派生する。実際、それらの代替燃料、特にバイオマスは、石炭に対して非常に反応性に富んでいるが、高い燃焼効率を確保するように、適切な大きさ／程度まで粉砕するために、著しいエネルギー量を必要とする。さらに過剰な程度まで粉砕すると、より大きな疲労を粉砕機部材に引き起こす。
【０００５】
したがって通常の操作では、エネルギー消費を制限し、粉砕機部材の前記磨耗部品の寿命を延ばすために、バイオマスをより粗い段階まで粉砕することが好ましいが、それによって燃焼効率を低下させる。
【０００６】
その結果、粗いバイオマス粒子が単に部分的に燃焼することによって、重い灰および軽い灰中の未燃焼量が増加される。
【０００７】
前記重い灰は、典型的には欧州特許第０４７１０５５Ｂ１号に例示されているように作製された乾式回収／冷却システムによって燃焼室の底部から取り除かれ、それらの回収システム上で少なくとも部分的な後燃焼をすることが可能であり、それによって最終の灰中の未燃焼物質含有量を低減させる。
【０００８】
しかし既知技術のプラントにおいて、それらの後燃焼の管理モードは、何よりも、前述したバイオマスおよびＲＤＦの利用に関連した最も重要な応用において最適条件から劣っており、単に未燃焼物質の総量をわずかに低減させるに過ぎない。特に既知のプラント内の回収器には、どうしても制御できない後燃焼現象のリスクが存在し、このリスクは、また暗に、このような後燃焼を引き起こす、または促進するための（全面的な）対策の利用性も限定することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、前記開示に基づいて、本発明によって設定され、解決される技術的問題は、乾式のまたは主に乾式の重い灰を回収するシステム内に存在する未燃焼物質を後燃焼するためのプラントおよび方法を提供して、既知の技術に関連する上述の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような問題は請求項１に記載のプラント、および請求項３０に記載の方法によって解決される。
【００１１】
本発明の好ましい特徴は、その従属請求項に存在する。本発明は関連するいくつかの利点をもたらす。主要な利点は、本発明が何よりも、バイオマスまたはＲＤＦの混焼についての検討において、１次回収器上で未燃焼物質を効果的および効率的に後燃焼させることであり、それによって未燃焼物質の総含有量を低減し、同時に無制御の後燃焼のリスクを防止することである。
【００１２】
特に未燃焼物質の低減を促進するために、本発明は、典型的には燃焼室の直ぐ下流で燃焼室に対面している箇所に配置されたベルトが装着された回収器の部分において、回収された重い灰の温度、および適当な温度を有する環境内での重い灰の滞留時間の両方で、作動することが好ましい。後燃焼ゾーン内の温度上昇、および相関するゾーン内燃料の滞留時間が増すに伴い、燃料の燃焼性等級は比例して増加する。本発明は温度を上げるために、回収器内への加熱空気導入部を設け、好ましい実施形態において、燃料滞留時間はコンベヤベルトの速度に作用することにより調整される。本発明によれば、燃焼処理を制御し、および過剰な量のバイオマスまたはＲＤＦが無制御の発熱を起こすことを防止するために、−好ましくは、本発明が適用されるプラントに通常設けられている電気フィルタ（または電気集じん器）の下流で収集された−燃焼排出ガス（煙霧）が、可燃性空気を部分的に、または完全に置換するために使用される。
【００１３】
したがって本発明は、灰自身の中に存在する未燃焼物質を低減するために、より好ましい場所に灰が動かされるような回収環境を作り、乾式のまたは主に乾式の回収器の後燃焼容量を増加させる。
【００１４】
本発明によれば、加熱空気と燃焼煙霧の組合せを利用することによって、回収器アフタバーナのベルト上での未燃焼物質の燃焼を全体的に制御できる。
【００１５】
上述したように、後燃焼処理は、ボイラ底部のスロート部に相当する回収器ゾーン内で起こり、完了されることが好ましく、また場合によっては、プラント要求事項に必要があり、適していれば、その後の部分内で起こってもよい。
【００１６】
さらに好ましい実施形態において、回収された重い灰を適切に冷却する部分の下流には、未燃焼物質を多く含む軽い灰の部分と重い灰を一緒にしたボイラ内再循環装置が設けられる。
【００１７】
常に好ましい実施形態に基づいて、後燃焼処理部の下流で空気による灰冷却部が始まり、空気は、搬送装置の末端部内、および／または１次回収器の下流に配置された２次コンベヤ／冷却器（後冷却器）内で、制御され調整された量が回収器に導入される。コンベヤ−冷却器の出口に灰粉砕段階（ステップ）を設け、その下流に灰内のどんなプラスチックまたは金属残留物も除去し得るスクリーニング部を設けることが好ましい。したがって、保管に、または場合によってはボイラ内で再循環されるのに適した灰を得ることが可能である。
【００１８】
未燃焼物質に富んだ軽い灰の部分を燃焼室内で連続的に再循環することによって、前記電気フィルタ（または電気集じん器）内における軽い灰の持続時間が低減されることが好ましい。バイオマスまたはＲＤＦの未燃焼物質は、石炭の未燃焼物質よりも反応性が非常に強く、燃料としてバイオマスまたはＲＤＦがそこで利用されるときに、電気フィルタのホッパ内に蓄積することによって、それら自身が自己燃焼により火災を引き起こし得るが、本発明は、このようにして電気フィルタ内での火災リスクを低減させる。
【００１９】
コンベヤベルト上での後燃焼、および燃焼室内での再循環の両方を介して達成された未燃焼物質総量の低減によって、触媒中でＮＯＸ低減のために使用されるアンモニアの消費が節減される。実際、再循環なしで灰全体内の未燃焼物質を同量にするには、より多くの過剰な燃焼空気が必要とされることになり、それに伴い排ガス内のＮＯＸ割合が増加し、およびその低減のために必要なアンモニア量が増加する。
【００２０】
以下に報告する好ましい実施形態の詳細な説明をまとめると、本発明は、重い灰をボイラ底部から回収し、可燃性加熱空気、および、既にボイラ内で利用可能な不活性の燃焼煙霧を組み合わせて使用することによって、回収器のベルト上での後燃焼を促進し、調整し、ベルト上にある灰を冷却し、場合によってはそれら（全部または一部）を、未燃焼物質含有量の多い軽い灰の部分と一緒に、ボイラ内で再循環する、ことを可能にするシステムに関する。
【００２１】
本発明のその他の利点、特徴、および運転モードが、限定することを目的としない例として与えられ、以下のいくつかの好ましい実施形態の詳細な説明によって、明確になるであろう。参照符号は添付する図面の図に対して付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のプラントの好ましい実施形態の全体例の概略図である。
【図２】図１のプラントの回収器−アフタバーナの線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３】図１のプラントの穿孔された回収器ベルトの詳細な上平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
前記の図を参照して、本発明の好ましい実施形態によって作られた燃焼プラントは全体的に１で示される。
【００２４】
プラント１は、固形燃料、特に炭塵を燃焼する固形燃料火力発電所で使用される型式のものであり、バイオマスおよび／または都市固形廃棄物（RDF）由来の燃料の燃焼（混焼）に適している。
【００２５】
本例では、プラント１はバイオマスの混焼に関連して説明される。
【００２６】
わかりやすくするために、プラント１の様々な構成機器は、これ以後、主に、バイオマスを保管手段から収集することから始まり、それらの燃焼に至るまでのバイオマスの通る経路を参照し、および燃焼残留物を燃焼室（またはボイラ）１２の底部から収集することから始まり、それらの後燃焼に至るまでの燃焼残留物（重い灰および軽い灰）の通る経路、または場合によっては燃焼室内でそれ自身を再循環し排出する経路を参照して、説明される。
【００２７】
最初に、プラント１は、バイオマス保管手段として、それ自身は既知で既に石炭に使用されているものと同様の貯蔵庫を設ける。本実施形態において、バイオマス専用の貯蔵庫は、図１の左側に示された２つであり、それぞれ２１および２２で示される。図１に示されたその他の貯蔵庫および関連する追加構成機器は、石炭用に使用されるものと理解され、したがって、それ自身は既知の型式であるため、それらの構造および使用法について、以後これ以上検討しない。
【００２８】
貯蔵庫２１および２２は、燃焼室１２のバーナに最上部レベルで供給するものであることが好ましく、それによってより重い粒子が底部に落下するまでの間、燃焼室内により長い滞在時間を有するようにする。
【００２９】
バイオマスは、既に石炭に使用されたものと同様の１つまたは複数のコンベヤ３、またはオーガによって、専用の貯蔵庫２１および２２から抜き出される。このようにしてバイオマスは、遮断弁４によって、本ケースの場合それぞれ５１、５２、および５３で示される３つの出口を有する専用の計量器５に供給され、そしてそこから１つまたは複数の専用の粉砕機、本ケースの場合それぞれ６１、６２、および６３で示される３つ、に供給される。本発明の実施形態において、前記粉砕機６１〜６３はそれ自身既知のハンマーミルによって実現される。
【００３０】
したがって、前記コンベヤ３は、貯蔵庫２１および２２に結合された、ここではＦで示される既知の石炭粉砕機のバイパス手段を構成する。したがって、それらのバイパスによって、プラント１は石炭のみの燃焼に関するその標準的構成を過大に変更せず、前記既知の粉砕機Ｆも設置されたままにすることができる。
【００３１】
粉砕機６１〜６３は、バイオマスを所望の最終端（出口）粒径まで減少させるのに適している。本説明の終りでよりよく理解されるであろうが、統合されたプラント１の全体構造は、たとえ「粗い」粒径であっても、とにかくバイオマスを完全燃焼させるようになっているので、前記の最終粒径は特に微細である必要はない。
【００３２】
ミル６１〜６３の下流には、バイオマス粒子を専用の機械式または空気式コンベヤ８を通して計量器５に、次いでそれらを新たに粉砕するために同一のハンマーミル６１〜６３内に再び送るために、所定の閾値より大きい粒径のバイオマス粒子の遮断に適した、それぞれのスクリーニング手段７１、７２、および７３がある。
【００３３】
スクリーニング手段７１〜７３を通過した微細なバイオマス粒子は、共通（共用）コンベヤ９によって単一の計量器１０に運ばれ、次いで二方向弁９１によって既知の型式の空気式コンベヤ９３に供給される。空気式コンベヤは、粉砕機Ｆと結合されて、既存の固形燃料プラントに既に存在している。すなわち、空気式コンベヤ９３は、貯蔵庫２１および２２に結合された石炭粉砕ミルＦ（使用されない）から発展したものである。
【００３４】
次いで、粉砕されたバイオマスは炭塵を供給する供給配管内に導入され、そこから、やはり既存の固形燃料プラントの既に存在している型式のボイラのバーナ１２に供給される。
【００３５】
前記の石炭とバイオマスからなる燃料がひとたび燃焼室１２に供給されると、プラント１、およびそこで実行される回収および後燃焼の処理は、以下で説明するように実行される。
【００３６】
フライアッシュは、図１に全体として１３で示される燃焼煙霧放出用の従来のダクト（煙道）を通って、燃焼室１２から離脱する。それとは別に、重い灰の部分および任意の未燃焼物質は底方向に沈殿して、欧州特許第０４７１０５５号の主題のようなコンベヤ型乾式回収器１４上に収集される。したがって、本明細書ではこれ以上説明しない。
【００３７】
本発明によれば、前記回収器１４上、特に後燃焼またはアフタバーナの燃焼部分１４１上の、燃焼室１２に対面している部分で、未燃焼物質の後燃焼が進行する。この目的のために、回収器のベルトの上面、そして特に部分１４１の上面は、燃焼室１２のバーナから放射によって熱を受ける。
【００３８】
改良型の実施形態によれば、本発明のプラントは、後燃焼ゾーン１４１内で未燃焼バイオマスを最初に燃焼させるために、図１にやはり示されるように、未燃焼のバイオマスを回収器１４自身に直接供給するように回収器１４の上流（または少なくとも部分１４１の上流、あるいはそれに相当する部分）に配置された、燃焼室１２とは独立のバイオマス計量器１８とフィーダ１９も備えてよい。この場合、前記バイオマスの最初の乾燥は、加熱空気をフィーダ１９に供給することによって行われてよく、前記加熱空気は、既存の火力発電所に既に存在し、そして下記で導入される空気／煙霧交換器２９から来てもよいことが、有利である。
【００３９】
本発明によれば、後燃焼の効率を高め、同時に無制御現象の進展を回避するために、前記後燃焼部分１４１で生ずる未燃焼物質の後燃焼を制御するための制御手段１００が設けられる。
【００４０】
そして前記手段１００は、前記後燃焼部分１４１に相当する部分で後燃焼をそれぞれ促進および抑制するために、それぞれ加熱空気および燃焼煙霧の流れの供給に適した、加熱空気供給用の手段１５と、燃焼排出ガス（煙霧）供給用の手段１５０とを備える。
【００４１】
本実施形態において、供給手段１５および１５０は、ボイラ１２に結合された空気室１５１から加熱空気を、プラント１の電気集じん器（電気フィルタ）２８の下流から排出煙霧を、それぞれ収集するために、それぞれの導管を備える。
【００４２】
典型的には、空気室１５１内の加熱空気は上述の交換器２９から来ており、それは本実施形態では燃焼室１２の下流に配置された煙霧／空気交換器であって、外部の空気を加熱するために燃焼煙霧の残留熱を適切に活用している。改良型の実施形態によれば、手段１５によって供給された加熱空気は、後者の交換器２９から直接抽気することも可能である。
【００４３】
前記の空気室１５１、空気予備加熱器２９、および電気集じん器２８は、当業者によく知られており、そして既知のプラントに既に存在している。したがって、それについてさらに説明は行わない。
【００４４】
加熱空気の供給手段１５は、外部の空気を制御（調整）して導入するための手段１４３、例えば回収器１４のケーシングに形成され、好ましくは制御手段１００によって制御される１つまたは複数の弁に結合された入口、を備え、回収器１４内へ導入する空気を所望の酸素濃度および適切な温度にすることができるようにする。
【００４５】
したがって、手段１５によって供給され、大気の空気と適切な割合にされた加熱空気は、回収器／アフタバーナのベルト１４上で、後燃焼に最適な温度に達することができる。
【００４６】
前記手段１４３は、外部から空気を供給するために、燃焼室内１２に存在する負圧も活用することができる。
【００４７】
加熱空気供給手段１５および煙霧供給手段１５０が、少なくとも上述した後燃焼部分１４１内で、回収器１４のベルト自身の進行方向に対して、対向流を供給するのに適した、全体構成とすることが好ましい。
【００４８】
空気供給手段１５および煙霧供給手段１５０は、両方とも流量を自動的に調整する手段をそれぞれ備えてよく、これらは図１においてそれぞれ１０２および１０３で示され、制御手段１００によって制御される。
【００４９】
制御手段１００は、後燃焼部分１４１に供給される加熱空気および／または煙霧の流量を調整するのに適しており、そしてそれは、この目的のために、好ましくは前記後燃焼部分１４１に相当する部分に配置された適切なセンサで検出された温度に依存して、前記空気および煙霧の流量を調整するための自動手段を備えている。温度の値があらかじめ設定された閾値を超えると、煙霧の流量が増加され、その結果加熱空気の流量は減少される。したがって、酸素濃度が減少され燃焼率が減少される。特に、ボイラの燃焼過程で発生された煙霧は、煙霧内のＯ２濃度が低いこと（＜６％）によりそれを不活性ガスとして使用できて、可燃性空気を吸収または置換してベルト上の燃焼を調整または停止させることが可能である。逆に、温度があらかじめ設定された閾値より低いときは、煙霧の注入は止められ、加熱空気の流量が増加され、場合によっては手段１４３によって導入される室温空気の流量も減少される。
【００５０】
煙霧を移動させるために、必要な場合は、それらを回収器／アフタバーナ１４内に注入するために必要とされるヘッドで供給するように、追加のファンを設置してもよい。
【００５１】
酸が凝縮する問題を回避するために、供給手段１５０の煙霧用配管は、凝縮温度より高温に適正に維持するように断熱すべきである。
【００５２】
燃焼の制御に使用される煙霧は、それらの温度が１５０℃より高くないので、消火能力に加えて適切な冷却容量も発揮する。実際、本実施形態において、前記煙霧は電気フィルタの下流ゾーンから来る、すなわちそれらは熱容量を既に喪失してから収集される。
【００５３】
したがって、改良型の実施形態によれば、ボイラ１２ののど部下部の放射を受けるゾーン内に、後燃焼部分１４１は排他的に、またはほぼ排他的に集結させられ、上記に開示した形で加熱空気および／または煙霧を供給することによって制御される。ボイラの底部に対面していない回収器のベルト部分は、むしろ冷却専用とされ、冷却は、燃焼煙霧（専用の手段と共に）、および冷空気（上述の手段１４３と共に）を供給することによって実行され、ボイラ内の負圧を活用し注意して流体をコンベヤ搬送ゾーン内に入れ、そして流体が回収器１４のカバーをなめるようにして、それを冷却する。
【００５４】
最後に、燃焼の制御のためのさらなる選択肢として、分配ノズル１０４によって精度よく計量され、好ましくは回収器／アフタバーナ１４の複数のゾーン内に、特に（少なくとも）１次粉砕ゾーン内に（すなわち、灰の進行方向に関して回収器１４の終端部内に）、供給された水を使用することが可能とされる。
【００５５】
好ましい改良型の実施形態によれば、手段１５によって供給された加熱空気は、上述したように重い灰および未燃焼物質の流れに対向する流れ内で、回収器１４のベルトの下に、特に回収器の部分１４１の下に供給される。この場合、熱交換および後燃焼をより効果的、効率的にするため、回収器１４のベルトは、図３に示す貫通孔（穴）またはスロット１４２を備えてよい。したがって加熱空気は、回収器１４の底部を加熱することに加えて、灰および未燃焼物質のベッドを横切って、一部は燃焼室内に存在する負圧のために燃焼室１２に戻り、その中に熱を戻す。このような空気の経路は、ベルトコンベヤの底部とボイラの底部との間に存在する圧力差によって増強される。加熱空気が回収器１４のベルトコンベヤの穴を通って通過することによって、空気自身がベルト上にある灰と、より多くより効率的に接触することが可能になり、その結果未燃焼物質の燃焼効率を高めることになる。
【００５６】
既に上述したように本実施形態において、外部の冷却空気を制御して導入するために、回収器１４の側壁上に−特に、典型的には後燃焼に係わらないベルトの終端部に相当する部分に−空気導入手段１４３がさらに設けられる。
【００５７】
重い灰および未燃焼物質は、回収器１４から２次ベルトコンベヤ１６に供給されて、後冷却用に使用され、そしてそれは、１次粉砕機２０を通して、高温に耐えるために水冷されることが好ましく、その下流には図１に単にスケッチが示された移動用ホッパ２０１が配置される。
【００５８】
既に欧州特許０４７１０５５号にも説明されているように、燃焼室内に存在する負圧を活用して、コンベヤ１６自身のケーシングの側壁上に存在する制御された入口１６０を通して外部の空気を供給する対向流内のシステムによって、灰の空気支援冷却が冷却コンベヤ１６上で行われる。
【００５９】
本発明の好ましい改良型の実施形態によれば、前記ホッパ２０１は、回収器１４の雰囲気と前記冷却コンベヤ１６の雰囲気との間の適切な圧力分離の創出に適した、圧力遮断システムの一部を形成する。この目的のためにホッパ２０１は、搬送された物質を蓄積する手段を形成して、前記環境の間の物質のヘッドを形成し、前記圧力分離の創出することを可能にする。
【００６０】
前記圧力遮断システムは、例えば回収器１４上への排出時のように、必要とされるとき、そして典型的には実行された灰の温度および流量検知に基づいて、国際特許出願第ＰＣＴ／ＩＴ２００６／０００６２５号にも説明されているように、圧力分離を適切に選択的に作動させることによって、燃焼室１２内へ過剰量の冷却空気を導入することを回避できるので、灰の空気支援冷却をより効果的に管理することが可能となる。
【００６１】
ホッパ２０１のレベルで形成する物質のヘッドは、コンベヤ１４および１６の相対および絶対前進速度に作用することによって、調整され得る。
【００６２】
圧力遮断が作動させられると、コンベヤ１６から出た加熱空気は、コンベヤ１６自身の終端部から始まり流量を自動的に調整する手段を備えたさらに適切な導管２５によって、プラント１の煙霧導管１３の部分２６に供給される。後冷却器１６とボイラ側との間の結合は、煙霧導管１３に沿って配置された上述の空気予備加熱器２９（煙霧側）の上流または下流で行ってよい。後冷却器１６へ導入された冷却空気は、前記結合を通して、前記ボイラ側のゾーン内に存在する負圧値によって回収される。
【００６３】
プラント１は、回収器／アフタバーナ１４をコンベヤ−冷却器１６と結合し、自動開／閉弁を備えるバイパス配管または導管（わかりやすくするために図では省略されている）も設けることが好ましい。
【００６４】
冷却コンベヤ１６の下流に、灰に混合されＲＤＦ燃焼からもたらされた、どんなプラスチック材料の粒径も変えることなく、灰のみを粉砕するのに適し、そして特に灰粒径の低減が可能な、対向ロール式または同等な型式の２次粉砕機２０２が設けられている。この粉砕機の類型は、当業者に既に知られており、プラスチック粒子は変形するが破損することなく、ロールを通過する。
【００６５】
したがって、専用の手段によって廃棄するために保管されまたは回送される、ＲＤＦ内に存在するプラスチック粒子および任意の金属部品から灰を分離するために、２次粉砕段階（ステップ）の下流に配置され、装置２０２に付随して、機械式または空気式のスクリーニングシステム２０３が設けられる。
【００６６】
粉砕された灰は、国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００７５３６号に説明されているように、石炭微粉化ミルおよびボイラバーナを通り燃焼室内で再循環されるように、機械式または空気式コンベヤ２０４を介して石炭微粉化ミルに送られる。
【００６７】
上述の燃焼室１２で生成された燃焼煙霧、およびそれによって搬送された軽い灰の経路に関し、前記煙霧はエコノマイザ２７のゾーンを横断し、次いで前記煙霧導管１３を通り、場合によっては初めに本明細書に記載した空気／煙霧交換器２９を横断して、本明細書に記載した軽い灰の電気集じん器２８、またはそれと同等の手段の中に入る。
【００６８】
前記電気集じん器２８内に沈殿した軽い灰は、それらを燃焼室内で再循環するために適切な手段３０によって収集される。
【００６９】
したがって要約すれば、回収器１４のベルト上での後燃焼の後、重い灰内にまだ存在する任意の未燃焼物質は、コンベヤ１６によって適切に冷却された後、未燃焼物質含有量の多い軽い灰と一緒に、未燃焼物質の完全変換を達成するために、燃焼室内で再循環させられる。
【００７０】
さらに、プラント１は、本明細書で説明したステップを確実に自動的に実行することができる中央調整および管理システムを組み込んでいる。
【００７１】
したがって今や、説明したプラントは、このような生成された重い灰の、回収器ベルト上での制御された後燃焼処理によって、およびボイラ内での再循環によって、重い灰内に存在する未燃焼物質を低減し、電気フィルタから来る未燃焼物質含有量の多い軽い灰を低減する、ことが達成可能であると理解されるであろう。
【００７２】
さらに、上記で説明した、乾式回収、粉砕、バイオマスの後燃焼、ならびに重い灰および未燃焼物質の再循環のための統合化システムは、バイオマス（および一般に従来にない燃料）の燃焼容量を増強し、その燃焼効率を増加させることが理解されるであろう。
【００７３】
説明したシステムは、既存の火力発電所に既に存在する装置の使用と、プラント建設費用の低減と、既存プラントに必要な調整対策を最小限とすることが両立して可能となる。特に、石炭および重い灰の移動に使用された手段を使って、バイオマス（および全般的に、従来にない燃料物質）の移動も続けられる。さらに、現在は従来の固形燃料物質蓄積用の手段となっているボイラ貯蔵庫も、やはりバイオマス用に使用できる。
【００７４】
今や、石炭ミルを用いて軽い灰と重い灰を微粒化し未燃焼物質量の多い軽い灰に重い灰を加えて燃焼室内における再循環を行う最新の技術とは異なり、本発明は、予備加熱された空気の一部を利用して、回収器ベルト上で直接バイオマス燃焼を行い、重い灰を再循環することによって、石炭粉ボイラ内におけるバイオマスの混合燃焼を最適化することも、やはり理解されるであろう。
【００７５】
本発明はまた、前述した型式の固形燃料火力発電所内におけるバイオマスを燃焼（混焼）する方法に適合することも理解されるであろう。前記方法は、上述の型式の回収器１４によって、燃焼室１２から重い灰および未燃焼物質を乾式回収することを可能にし、回収器の部分１４１に相当する部分に、加熱空気の流れおよび燃焼煙霧の流れを選択的に供給することによって、制御された未燃焼物質の後燃焼を起こし、後燃焼をそれぞれ促進および抑制するために、前記後燃焼部分内に供給される加熱空気および／または煙霧の流量を調整する。
【００７６】
前記方法の好ましい特性は、既にプラント１を参照して説明されている。
【００７７】
最後に、本明細書に説明された統合システムは、バイオマス（および従来にない燃料全般）の燃焼効率、およびプラント管理を最適化するものであるが、しかし、本発明の異なる特性に対して、そして特に、空気および煙霧によって燃焼を制御するシステム、専用の粉砕システム、バイオマスの後燃焼システム、および専用の計量器による回収器上でのバイオマスの直接燃焼用手段に対して、前記の各態様が前記効率の著しい改善をもたらすように、分割した保護が必要とされ得ることが理解されるであろう。
【００７８】
本発明を、その好ましい実施形態を参照してこれまで説明してきた。添付する請求項の保護する範囲内にすべて含まれる、別の実施形態が存在し得ることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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