專利名稱:可燃物處理裝置的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及可燃物處理裝置,特別涉及具有燃燒煤等可燃物的循環(huán)流化床鍋爐的可燃物處理裝置。
背景技術(shù):
作為可燃物處理裝置而使用的循環(huán)流化床鍋爐,在高速氣流中使粉碎了的煤等小徑的可燃物燃燒。在循環(huán)流化床鍋爐中沒有燃燒的未燃部分,與細小的硅砂等流動介質(zhì)一起被旋風分離器捕獲,再一次循環(huán)到循環(huán)流化床鍋爐中燃燒。其結(jié)果,可以高效率地回收能源。
但是,作為燃料的可燃物需要伴隨有氣流,因此,投入到循環(huán)流化床鍋爐中的可燃物限定為粉碎了的煤等小徑的可燃物。為此,需要用于將投入到循環(huán)流化床鍋爐中的可燃物破碎的設備。這樣的破碎設備不僅需要大的動力,還存在著破碎刃具的定期維護更換需要大量的費用等、其維護管理費高的問題。
因此,在燃燒產(chǎn)業(yè)廢物等性質(zhì)和狀態(tài)不定的可燃物的情況下,希望有可不必破碎可燃物而穩(wěn)定地燃燒的可燃物處理裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)的問題點而開發(fā)的,其目的在于所提供的可燃物處理裝置,其不必預先將可燃物破碎并且維護管理成本低廉。
通過本發(fā)明的第一方案,提供一種不必預先將可燃物粉碎并且維護管理成本低廉的可燃物處理裝置。該可燃物處理裝置,具有循環(huán)流化床鍋爐,在內(nèi)部使流動介質(zhì)循環(huán)并具有燃燒可燃物的燃燒室;熱分解室,通過上述燃燒室的輻射熱對投入到上述循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室中的可燃物進行干燥及熱分解、并進一步部分燃燒及熱分解。
上述可燃物處理裝置還可以進一步具有旋風分離器,將灰從在上述循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室產(chǎn)生的燃燒氣中分離;以及灰返回路徑,將通過上述旋風分離器分離出的灰導入到上述熱分解室中。
上述熱分解室期望具有將上述可燃物輸送到上述燃燒室的爐排。另外,上述可燃物處理裝置進一步期望具有使空氣從上述熱分解室的上游側(cè)流向上述循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室的氣封箱;設置在上述氣封箱的上游側(cè)的機械密封裝置;設置在上述氣封箱的下游側(cè)的機械密封裝置。在該情況下,作為上述機械密封裝置可以使用回轉(zhuǎn)閥或遮斷擋板。
發(fā)明的效果基于本發(fā)明的可燃物處理裝置,由于設置了熱分解室,通過燃燒室的輻射熱將可燃物進行干燥及熱分解、進而進行部分燃燒及熱分解,進而將可燃物投入到燃燒室,因此,投入的可燃物在熱分解室中通過熱分解被粉碎,成為適合于循環(huán)流化床鍋爐的大小尺寸而被供給到燃燒室。因此,可以不預先將可燃物粉碎而投入到可燃物處理裝置,不需要以前必要的可燃物破碎裝置。其結(jié)果,可以降低可燃物處理裝置的維護管理費。
圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的可燃物處理裝置的模式圖。
圖2是表示本發(fā)明的第二實施方式的可燃物處理裝置的模式圖。
圖3是表示本發(fā)明的第三實施方式的可燃物處理裝置的模式圖。
圖4是表示本發(fā)明的第四實施方式的可燃物處理裝置的模式圖。
圖5是表示本發(fā)明的第五實施方式的可燃物處理裝置的模式圖。
具體實施例方式
下面參照圖1到圖5詳細說明本發(fā)明的可燃物處理裝置的實施方式。另外,在圖1至圖5中,對相同或相當?shù)臉?gòu)成要素付與相同的符號,以省略重復的說明。
圖1表示構(gòu)成本發(fā)明的第一實施方式的可燃物處理裝置1的模式圖。如圖1所示,可燃物處理裝置1具有投入可燃物10的料斗12;具有燃燒可燃物的燃燒室20的循環(huán)流化床鍋爐22;與循環(huán)流化床鍋爐22連接的熱分解室30;從燃燒室20中所產(chǎn)生的燃燒氣體中分離出燃燒灰或流動介質(zhì)等固體的旋風分離器40。
在燃燒室20的爐床部配置有分散板26,該分散板26用于噴出通過空氣路徑24供給的一次空氣25,通過從分散板26噴出的一次空氣25使燃燒室20內(nèi)的硅砂等流動介質(zhì)流動化地循環(huán)。還有,在燃燒室20的爐床部設置有不燃物排出路徑28,該不燃物排出路徑28將投入到燃燒室20內(nèi)的可燃物中含有的不燃物27予以排出。再者,在位于燃燒室20的上部的自由空間29中,可以通過空氣路徑50導入二次空氣51。
燃燒室20的上部與旋風分離器40連接,燃燒室20中產(chǎn)生的燃燒氣體被導入到旋風分離器40。還有,在旋風分離器40的下部設置有密封機構(gòu)42,該密封機構(gòu)42通過灰返回路徑44與燃燒室20連接。
在料斗12的底部設置有將儲存在料斗12中的可燃物10切出而供給到熱分解室30的切出裝置60。該切出裝置60具有由外殼61構(gòu)成的耐壓結(jié)構(gòu)。在切出裝置60的端部設置有向下方延伸的滑槽62,在該滑槽62的下部設置有作為機械密封裝置的回轉(zhuǎn)閥64。通過該回轉(zhuǎn)閥64來遮斷滑槽62一側(cè)和熱分解室30一側(cè)。
還有,在回轉(zhuǎn)閥64的下方設置有通過空氣路徑65供給空氣51的氣封箱66。通過將空氣51導入到該氣封箱66,空氣從熱分解室30的上游側(cè)向循環(huán)流化床鍋爐22的燃燒室20流動,將氣封箱66的壓力維持為高于循環(huán)流化床鍋爐22的燃燒室20的爐內(nèi)壓力。
再者,從空氣路徑65供給的氣體由于下述理由而優(yōu)選空氣,但是為了達到將氣封箱66的壓力保持為高于循環(huán)流化床鍋爐22的燃燒室20的壓力的目的,即使用空氣以外的燃燒廢氣或水蒸氣、氮氣等惰性氣體供氣也可以得到同樣的效果,因此,也可以通過空氣路徑65將燃燒廢氣或水蒸氣、氮氣等惰性氣體供給到氣封箱66。
從空氣路徑65用空氣51供氣的情況下,空氣51向循環(huán)流化床鍋爐22的燃燒室20流動,在燃燒室20內(nèi)作為燃燒空氣而被利用。另一方面,在用空氣以外的燃燒廢氣或水蒸氣、氮氣等惰性氣體供氣的情況下,由于這些氣體無助于燃燒室20內(nèi)的燃燒反應,因此與供給空氣51的情況相比需要增大燃燒氣體的容積,需要使旋風分離器40與后續(xù)鍋爐(未圖示)等的容量比供給空氣51的情況時大,所以機械設備建設費用增多,不好。因此,在本實施方式中用空氣51供氣可以說是最好的。
在氣封箱66的下方配置有熱分解室30,該熱分解室30具有作為將可燃物送到循環(huán)流化床鍋爐22的燃燒室20的輸送裝置的爐排32。通過該爐排32,將可燃物穩(wěn)定地供給到燃燒室20。在爐排32的下部,用空氣51通過空氣路徑34供氣。
在如此構(gòu)成的可燃物處理裝置中,可燃物10供給到料斗12中,儲存在料斗12內(nèi)的可燃物10由切出裝置60切出而聚集在滑槽62中。該可燃物10通過回轉(zhuǎn)閥64向下方排出,導入氣封箱66中。如上所述,氣封箱66的壓力被維持得比循環(huán)流化床鍋爐22的燃燒室20的爐內(nèi)壓力高,因此,燃燒室20的內(nèi)部的高溫氣體被密封而不會流到外部(料斗12一側(cè))。
通過氣封箱66的可燃物供給到熱分解室30。在熱分解室30中,可燃物通過爐排32緩慢地被輸送到燃燒室20一側(cè),在這期間,可燃物受到燃燒室20的高輻射熱而干燥,然后,氣體從可燃物內(nèi)部脫出而進行熱分解。還有,通過經(jīng)由空氣路徑34而投入的空氣51,使可燃物部分燃燒,進而進行熱分解。而且,不久形態(tài)瓦解,進行了部分碳化的可燃物被投入到燃燒室20中。再者,熱分解室30相對于燃燒室20的開口面積,期望足夠大以使熱分解室30內(nèi)的可燃物受到燃燒室20的輻射熱。
投入到燃燒室20中的可燃物借助燃燒室20內(nèi)部的高速氣流而燃燒。含在可燃物中的不燃物27,由于燃燒后的比重分離而滯留在爐底,通過不燃物排出路徑28排出。由燃燒室20中的燃燒所產(chǎn)生的燃燒氣體導向旋風分離器40,在旋風分離器40內(nèi)燃燒灰或流動介質(zhì)等固體從燃燒氣體中分離。分離了燃燒灰或流動介質(zhì)等固體的高溫氣體46被送到后續(xù)鍋爐(未圖示)等中,其熱量被有效地利用。
另一方面,在旋風分離器40捕獲的燃燒灰或流動介質(zhì)等固體,由于重力而落下,滯留在旋風分離器40下部的密封機構(gòu)42中。滯留在密封機構(gòu)42的固體經(jīng)由灰返回路徑44返回到燃燒室20,與通過分散板26導入的一次空氣25一起高速地在燃燒室20中循環(huán),作為流動介質(zhì)有助于高效率燃燒。
如上所述,基于本實施方式,由于設置了熱分解室30,通過燃燒室20的輻射熱而使可燃物干燥并熱分解、進而通過空氣51來部分燃燒及熱分解并將可燃物投入到燃燒室20中,因此,投入的可燃物在熱分解室30中通過熱分解而破碎,成為適合循環(huán)流化床鍋爐22的大小尺寸地被供給到燃燒室20。所以,無需預先將可燃物粉碎,即可以投入到可燃物處理裝置中,不需要以往技術(shù)中必要的可燃物破碎設備。
圖2表示構(gòu)成本發(fā)明的第二實施方式的可燃物處理裝置101的模式圖。本實施方式的可燃物處理裝置101,在氣封箱66的下方還設有回轉(zhuǎn)閥67,這部分與圖1所示的可燃物處理裝置1不同。關于其它部分由于與第一實施方式相同而省略說明。在本實施方式中由于在氣封箱66的下方設置回轉(zhuǎn)閥67,因此可以更確實地進行燃燒室20內(nèi)的高溫氣體的密封。
圖3表示構(gòu)成本發(fā)明的第三實施方式的可燃物處理裝置201的模式圖。本實施方式中的可燃物處理裝置201,作為機械的密封機構(gòu)設置有通過電動機的驅(qū)動而進行開合的雙重的遮斷擋板164,以代替圖1的回轉(zhuǎn)閥64,在這部分上與圖1所示的可燃物處理裝置1不同。關于其它部分由于與第一實施方式相同而省略說明。對于投入大的可燃物的情況或可燃物的投入量多的情況,本實施方式是較佳的例子。
圖4表示構(gòu)成本發(fā)明的第四實施方式的可燃物處理裝置301的模式圖。本實施方式中的可燃物處理裝置301,在氣封箱66的下方還設有遮斷擋板167,這部分與圖3所示的可燃物處理裝置201不同。關于其它部分由于與第三實施方式相同而省略說明。在本實施方式中,由于在氣封箱66的下方設有遮斷擋板167,因此可以更確實地進行燃燒室20內(nèi)的高溫氣體的密封。
圖5表示構(gòu)成本發(fā)明的第五實施方式的可燃物處理裝置401的模式圖。本實施方式中的可燃物處理裝置401將旋風分離器40的灰返回路徑44連接在熱分解室30的上部,這部分與圖1所示的可燃物處理裝置1不同。關于其它部分由于與第一實施方式相同而省略說明。在本實施方式中,旋風分離器40的灰返回路徑44與熱分解室30的上部連接,在旋風分離器40分離的高溫的灰或流動介質(zhì)等固體導入到熱分解室30中。
即,在從料斗12供給的可燃物10中,混合來自旋風分離器40的高溫介質(zhì),通過高溫介質(zhì)的熱和燃燒室20的輻射熱來熱分解可燃物,進而,通過空氣51來進行部分燃燒及熱分解并破碎可燃物,以使其成為適合循環(huán)流化床鍋爐22的大小尺寸而供給到燃燒室20。這樣,在本實施方式中,在燃燒室20的輻射熱的熱分解作用基礎上,還可以通過來自旋風分離器40的高溫介質(zhì)的熱來促進可燃物的熱分解。
另外,在圖5中,表示了利用回轉(zhuǎn)閥64的例子。不僅如此,如上述第二實施方式那樣還追加回轉(zhuǎn)閥67,或如第三實施方式那樣用遮斷擋板代替回轉(zhuǎn)閥64,或進一步如第四實施方式那樣追加遮斷擋板167都是可以的。還有,在上述實施方式中,說明了使用爐排作為熱分解室30內(nèi)的輸送裝置的例子,但是,不限于此。例如,也可以通過窯爐構(gòu)成熱分解室30內(nèi)的輸送裝置。
到此說明了本發(fā)明所期望的實施方式,但是本發(fā)明不局限于上述實施方式,不用說可以實施在該技術(shù)的思想范圍內(nèi)的各種不同方式。
權(quán)利要求
1.可燃物處理裝置,其特征在于,具有循環(huán)流化床鍋爐,在內(nèi)部使流動介質(zhì)循環(huán)并具有燃燒可燃物的燃燒室;以及熱分解室,通過所述燃燒室的輻射熱對投入到所述循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室中的可燃物進行干燥及部分燃燒并熱分解。
2.如權(quán)利要求1所述的可燃物處理裝置,其特征在于,還具有旋風分離器,將灰從在所述循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室產(chǎn)生的燃燒氣體中分離;以及灰返回路徑,將通過所述旋風分離器分離出的灰導入到所述熱分解室中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的可燃物處理裝置,其特征在于,所述熱分解室具有將所述可燃物輸送到所述燃燒室的爐排。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的可燃物處理裝置,其特征在于,還具有氣封箱,該氣封箱使空氣從所述熱分解室的上游側(cè)流向所述循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室。
5.如權(quán)利要求4所述的可燃物處理裝置,其特征在于,還具有設置在所述氣封箱的上游側(cè)的機械密封裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的可燃物處理裝置,其特征在于,還具有設置在所述氣封箱的下游側(cè)的機械密封裝置。
7.如權(quán)利要求5或6所述的可燃物處理裝置,其特征在于,所述機械密封裝置為回轉(zhuǎn)閥。
8.如權(quán)利要求5或6所述的可燃物處理裝置,其特征在于,所述機械密封裝置為遮斷擋板。
全文摘要
本發(fā)明所提供的可燃物處理裝置,其無需預先將可燃物粉碎并且維護管理費用低。可燃物處理裝置(1)具有循環(huán)流化床鍋爐(22),在內(nèi)部使流動介質(zhì)循環(huán)并具有燃燒可燃物(10)的燃燒室(20);以及熱分解室(30),通過燃燒室(20)的輻射熱對投入到循環(huán)流化床鍋爐(22)的燃燒室(20)中的可燃物進行干燥及熱分解、進而部分燃燒并熱分解。熱分解室(30)具有將可燃物輸送到燃燒室(20)的爐排(32)。可燃物處理裝置(1)還具有氣封箱(66),使空氣從熱分解室(30)的上游側(cè)流向循環(huán)流化床鍋爐(22)的燃燒室(20);以及回轉(zhuǎn)閥(64),設置在氣封箱(66)的上游側(cè)。
文檔編號F23C10/18GK101038077SQ20071008558
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者永東秀一, 石川龍一, 浦上嘉信, 宮武健 申請人:株式會社荏原制作所