説明

フライアッシュ回収システム、金属片除去装置及び金属片除去方法

【課題】石炭燃焼設備から排出されるフライアッシュに混入する金属片を効率よく回収する。
【解決手段】石炭燃焼設備に設置された空気予熱器の下部ホッパ23に堆積するフライアッシュを灰搬送管51を介してフライアッシュサイロに回収するフライアッシュ回収システムにおいて、灰搬送管51内を搬送されるフライアッシュから金属片を除去する金属片除去装置54は、灰搬送管51内に設けられた電磁石70と、電磁石70の下方に設けられた金属片回収ホッパ71と、灰搬送管51と金属片回収ホッパ71との間に設けられた弁体72とを有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば石炭燃焼設備のボイラ等より排出されるフライアッシュを回収するフライアッシュ回収システム、フライアッシュから金属片を除去する金属片除去装置及び金属片除去方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、図6に示すような石炭燃焼設備100においては、ボイラ110で石炭を燃焼した際に発生する石炭灰を回収、運搬するために、例えば特許文献1に開示されるような、クリンカホッパ120などにより構成されるボトムアッシュ回収システム121や、灰搬送管122やフライアッシュサイロ123などにより構成されるフライアッシュ回収システム124を有する灰運搬設備125が設けられている。
【0003】
ボイラで発生した石炭灰のうち、質量の大きなものはボトムアッシュとしてボイラ110の下方に落下し、ボイラ110の下部に設けられたクリンカホッパ120に回収され、ボトムアッシュサイロ126に排出される。石炭灰に占めるボトムアッシュの割合は概ね10%程度である。一方、質量の小さな残りの90%程度の石炭灰は、フライアッシュとして、ボイラ110の排ガスとともにボイラ110から排出される。
【0004】
ボイラ110から排出されたフライアッシュのうち、直径が数ミリ程度の、比較的粒径の大きなものは、節炭器130や空気予熱器131の下部に設けられたホッパ132に自重で落下し、堆積する。また、フライアッシュの約90%を占める、ホッパ132に堆積しない微小な粒径のものは、空気予熱器131の下流に設けられた、例えば電気集塵機133によって捕集され、電気集塵機133のホッパ134内に堆積する。そして、電気集塵機133によりフライアッシュが除去された排ガスは、煙突から大気に放出される。
【0005】
ホッパ132に堆積したフライアッシュや電気集塵機133で捕集されたフライアッシュは、ホッパ132、134の下端にそれぞれ接続された灰搬送管122a、122bを介してフライアッシュサイロ123に回収、貯留される。そして、フライアッシュサイロ123に貯留されたフライアッシュは、通常ジェットパック車140などに払い出されてセメントメーカに引き取られ、セメントの原材料や石膏の原材料として再利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2005−300011号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、フライアッシュは産業廃棄物であるため、セメントの原料として再利用される場合であっても、セメントメーカによる引き取りの際には費用が発生する。一方、石膏の原料として引き取られる場合には、引き取りのための費用が発生しないものの、石膏の原料として引き取りが行われるには、フライアッシュ中に一定以上の大きさの金属片などの異物が混入していないことが条件である。
【0008】
しかしながら、フライアッシュは石炭に含まれるシリカやカルシウム塩といった不燃分が主成分であり研磨性を有するため、フライアッシュがボイラ110から電気集塵機133に至るまでの間に、石炭燃焼設備100の各装置にフライアッシュによる磨耗が生じる。そして、フライアッシュサイロ123に回収されたフライアッシュには、通常、フライアッシュによる磨耗によって発生したと思われる微小な金属粉や、稀に一定以上の金属片が微量に混入する。この場合、フライアッシュに微小な金属粉が混入しても石膏の原料とするにあたり問題となることはないが、一定以上の大きさの金属片が混入する可能性があることを考慮すると石膏の原料としての引き取りを行うことができず、そのため、フライアッシュは通常セメントの原材料として引き取られていた。これにより、フライアッシュを処理するために費用負担が発生していた。
【0009】
したがって、フライアッシュを処理費用にかからない石膏の原材料とするためには、フライアッシュに混入する一定上の大きさの金属片を除去することが望ましいが、現状、この金属片の発生源は明確になっていなかった。そのため、この金属片を除去しようとする場合は、例えばフライアッシュサイロ123からのフライアッシュの払出口に、磁石による金属の選別機を設けるなどの方法が考えられるが、石炭には通常10数%程度の灰分が含まれており、ボイラ110で燃焼する石炭の量に比例して大量のフライアッシュが発生する。したがって、この大量のフライアッシュから金属片を除去するためには、フライアッシュの発生量に見合った選別機を設置する必要があり、その場合、設備費用、運転費用及びメンテナンス費用が掛かってしまっていた。
【0010】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、石炭燃焼設備から排出されるフライアッシュに混入する金属片を効率よく回収することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記の目的を達成するための本発明は、石炭燃焼設備に設置された空気予熱器の下部ホッパに堆積するフライアッシュを灰搬送管を介してフライアッシュサイロに回収するフライアッシュ回収システムであって、前記灰搬送管における、空気予熱器の下部ホッパの下流に、灰搬送管内を搬送されるフライアッシュから金属片を除去する金属片除去装置を配置したことを特徴としている。
【0012】
本発明者らは、フライアッシュに混入することで石膏の原料としての引取りを拒否される原因となる金属片の発生源について鋭意調査を行い、当該金属片の発生源が空気予熱器131のエレメントであることを見出した。具体的には、ボイラ排ガスに含まれる硫黄分が結露するため腐食環境下となる低温端のエレメントが経時的に腐食し、当該エレメントの灰詰まりを防止するためのスートブロワによりエレメントに対して蒸気が噴射された際に、この腐食したエレメントが蒸気の噴流により欠損することにより生じるものであった。そして、当該金属片は、自重により空気予熱器の下部ホッパに堆積し、電気集塵機までは飛散していないことも併せて確認した。そして本発明は、この金属片が空気予熱器の下部ホッパに堆積し、電気集塵機までは飛散していないことに着目したものであり、本発明によれば、フライアッシュをフライアッシュサイロに回収する灰搬送管に金属片除去装置を設けたので、灰搬送管によりフライアッシュの搬送を行う際に金属片を当該金属片除去装置で捕集することで、フライアッシュから金属片を除去することができる。そして、当該金属片除去装置はフライアッシュの発生量に占める割合が数%程度である空気予熱器の下部ホッパに設けられているため、選別機としての金属片回収装置は、この数%程度のフライアッシュの量に見合ったもので足りる。したがって、金属片回収装置の設備費等を抑え、効率よく安価に金属片の回収を行うことができる。
【0013】
前記金属片回収装置は、前記灰搬送管内に設けられた電磁石と、前記電磁石の下方に設けられた金属片回収ホッパと、前記灰搬送管と前記金属片回収ホッパとの間に設けられた弁体と、前記電磁弁の励磁及び前記弁体の開閉を制御する制御部と、を有していてもよい。
【0014】
別な観点による本発明は、石炭燃焼設備に設置された空気予熱器の下部ホッパに堆積するフライアッシュを灰搬送管を介してフライアッシュサイロに回収するフライアッシュ回収システムにおいて、前記灰搬送管内を搬送されるフライアッシュから金属片を除去する金属片除去装置であって、前記灰搬送管内に設けられた電磁石と、前記電磁石の下方に設けられた金属片回収ホッパと、前記灰搬送管と前記金属片回収ホッパとの間に設けられた弁体と、前記電磁石の励磁及び前記弁体の開閉を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
【0015】
前記制御部は、少なくとも前記灰搬送管によりフライアッシュの搬送を行っている間は前記電磁石を励磁する制御を行う機能を有していてもよい。
【0016】
前記電磁石は棒状に形成され、前記灰搬送管内に格子状に配置されていてもよい。
【0017】
前記金属片除去装置は、前記電磁石を振動させる加振機構を有していてもよい。また、前記制御部は、前記加振機構の運転を制御する機能をさらに有していてもよい。かかる場合、前記制御部は、前記電磁石が励磁されていない間に、前記加振機構により前記電磁石を加振する制御を行う機能をさらに有していてもよい。
【0018】
さらに別な観点による本発明は、石炭燃焼設備に設置された空気予熱器の下部ホッパに堆積するフライアッシュを灰搬送管を介してフライアッシュサイロに回収するフライアッシュ回収システムにおいて、前記灰搬送管内を搬送されるフライアッシュから金属片を除去する方法であって、前記灰搬送管内に電磁石を設け、少なくとも前記灰搬送管によりフライアッシュの搬送を行っている間に電磁石を励磁して、灰搬送管内のフライアッシュから金属片を捕集し、前記灰搬送管によるフライアッシュの搬送が停止した際に、前記電磁石の励磁を停止して当該電磁石で捕集した金属片を落下させ、前記灰搬送管の下方に設けられた金属片回収ホッパに金属片を回収することを特徴とする、金属片除去方法。
【0019】
別な観点による本発明は、石炭燃焼設備に設置された空気予熱器の下部ホッパに堆積するフライアッシュを灰搬送管を介してフライアッシュサイロに回収するフライアッシュ回収システムにおいて、前記灰搬送管内を搬送されるフライアッシュから金属片を除去する方法であって、前記灰搬送管内に電磁石を設け、少なくとも前記灰搬送管によりフライアッシュの搬送を行っている間に電磁石を励磁して、灰搬送管内のフライアッシュから金属片を捕集し、前記灰搬送管によるフライアッシュの搬送が停止した際に、前記電磁石の励磁を停止して当該電磁石で捕集した金属片を落下させ、前記灰搬送管の下方に設けられた金属片回収ホッパに金属片を回収することを特徴としている。
【0020】
前記電磁石は棒状に形成され、前記灰搬送管内に格子状に配置されていてもよい。また、前記電磁石の励磁が停止している間に、前記電磁石を振動させてもよい。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、石炭燃焼設備から排出されるフライアッシュに混入する金属片を効率よく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本実施の形態にかかる金属片除去装置を有する灰運搬設備及び石炭燃焼設備の構成の概略を示す系統図である。
【図2】本実施の形態にかかる金属片除去装置を有する灰運搬設備の構成の概略を示す系統図である。
【図3】本実施の形態にかかる金属片除去装置の構成の概略を示す説明図である。
【図4】本実施の形態にかかる金属片除去装置の電磁石の形状及び配置の概略を示す斜視図である。
【図5】本実施の形態にかかるフライアッシュ回収システム及び金属片除去装置の運転フロー図である。
【図6】従来の石炭燃焼設備及び灰運搬設備の構成の概略を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は本実施の形態にかかる金属片除去装置を備えた灰運搬設備及び石炭燃焼設備の構成の概略を示す説明図である。
【0024】
石炭燃焼設備1は、石炭を燃焼させるボイラ10と、ボイラ10に石炭を供給する石炭バンカ11と、石炭を粉砕する微粉炭機12と、ボイラ10に空気ダクト13を介して燃焼用空気を供給する押込通風機14と、排ガスダクト15を介してボイラ10から排出される排ガスと押込通風機14により供給される燃焼空気との間で熱交換を行う空気予熱器16と、排ガス中に含まれる窒素酸化物を除去する脱硝装置17と、排ガスに含まれるフライアッシュを捕集する電気集塵機18と、を有している。電気集塵機18によりフライアッシュが除去された排ガスは、誘引通風機(図示せず)により脱硫設備(図示せず)に送り込まれて排ガス中に含まれる硫黄酸化物が除去され、その後煙突(図示せず)から大気中放出される。
【0025】
ボイラ10からの排ガスの出口部分には節炭器20が設けられている。節炭器20の下方には節炭器ホッパ21が、脱硝装置17の入口部分の排ガスダクト15の底部には脱硝ホッパ22が、空気予熱器16の下部には空気予熱器下部ホッパ23が夫々設けられ、排ガスに含まれるフライアッシュのうち粒径が数ミリ程度のフライアッシュは、各ホッパ21、22、23に落下して堆積する。また、空気予熱器下部ホッパ23には、燃焼用空気との熱交換によって温度が低下した排ガスから結露して発生した硫黄酸化物により、経時的に腐食され、欠損して落下した、空気予熱器16の低温端のエレメントも堆積している。各ホッパに21、22、23に落下せずに排ガス中に残っている粒径の小さなフライアッシュは、排ガスと共に空気予熱器16の下流に位置する電気集塵機18へと流れていき、電気集塵機18により捕集され、電気集塵機18の底部に設けられた集塵機ホッパ24に貯留される。
【0026】
ボイラ10で発生した石炭灰を運搬、回収する灰運搬設備30は、ボイラ10から落下するボトムアッシュを回収するボトムアッシュ回収システム31と、排ガスと共に排ガスダクト15内を流れるフライアッシュを回収するフライアッシュ回収システム32とを有している。
【0027】
ボトムアッシュ回収システム31は、内部に水を貯留したクリンカホッパ40と、クリンカホッパ40に堆積したボトムアッシュをボトムアッシュサイロ41に搬送するチェーンコンベア42を有している。
【0028】
フライアッシュ回収システム32は、図2に示すように、フライアッシュを回収、貯留するフライアッシュサイロ50と、各ホッパ21〜24からフライアッシュサイロ50に向けて灰を搬送する灰搬送管51、52と、灰搬送管51、52に対して共通に設けられた搬送母管53と、灰搬送管51に配置された金属片除去装置54と、制御部55と、を有している。
【0029】
灰搬送管51は、節炭器ホッパ21、脱硝ホッパ22及び空気予熱器下部ホッパ23に対して共通して設けられ、各ホッパ21〜23はフライアッシュサイロに向かって節炭器ホッパ21、脱硝ホッパ22、空気予熱器下部ホッパ23の順で灰搬送管51と仕切弁56を介して接続されている。灰搬送管52も、灰搬送管51と同様に仕切弁56を介して集塵機ホッパ21と接続されている。
【0030】
灰搬送管51、52は、図2に示すように、共通して設けられた搬送母管53に接続されており、搬送母管53は、後述するバグフィルタ60に接続されている。灰搬送管51の搬送母管53との接続箇所の上流側であって、空気予熱器下部ホッパ23との接続箇所の下流側の位置には切替弁57が設けられている。切替弁57は、灰搬送管52にも同様に設けられ、灰搬送管51と灰搬送管52との系統の切り替えを行うことができる。灰搬送管51、52における、搬送母管53と接続される側の反対側の端部には吸入弁58が設けられ、後述する真空ブロワ62により灰搬送管51、52の内部を負圧の状態にした際に、吸入弁58から大気を吸入できるように構成されている。
【0031】
なお、図2に示すように、灰搬送管51が各ホッパ21〜23に共通して設けられているのは、各ホッパ21〜23がボイラ10の近傍に配置されているためであり、灰搬送管51は各ホッパ21〜23に夫々個別に設けられていてもよい。また、図1及び図2においては、各ホッパ21〜23を夫々1つ、集塵機ホッパ24を3つ描図しているが、これらのホッパの設置数は、石炭燃焼設備1の規模等に応じて任意に設定されるものである。
【0032】
金属片除去装置54は、灰搬送管51に接続されている空気予熱器下部ホッパ23の下流側であって、灰搬送管51に設けられた切替弁57の上流側に配置されている。
【0033】
フライアッシュサイロ50は、バグフィルタ60と、排気管61を介してバグフィルタ60に接続された真空ブロワ62と、排気管61内の圧力を監視する圧力計63を有している。バグフィルタ60はフライアッシュサイロ50の上部に配置され、搬送母管53の灰搬送管51、52と接続された側と反対側の端部がこのバグフィルタ54に連通している。そして、真空ブロワ62によりバグフィルタ60、当該バグフィルタ60に連通する灰搬送管51、52及び搬送母管53を負圧の状態にすることで、吸入弁58から大気を吸入して、灰搬送管51、52内に吸入弁58からバグフィルタ60に向かう気流を形成することができる。この気流により、灰搬送管51、52及び搬送母管53を介してフライアッシュをバグフィルタ60まで搬送し、バグフィルタ60に到達したフライアッシュは、バグフィルタ60で捕集され、フライアッシュサイロ50に落下して回収される。
【0034】
制御部55は、例えばプログラマブルコントローラなどにより構成されており、フライアッシュ回収システム32の各機器、具体的には、金属片除去装置54や真空ブロワ62などの運転、停止や、仕切弁56並びに切替弁57の開閉操作などの制御及び、圧力計63による排気管61の圧力の監視などを行う機能を有している。
【0035】
次に、金属片除去装置54について説明する。金属片除去装置54は、図3に示すように、灰搬送管51内に配置された複数の電磁石70と、金属片回収ホッパ71と、弁体72、電磁石70を振動させる加振機構73と、を有している。灰搬送管51の、金属片除去装置54が配置されている箇所は、フランジ74により取り外し自在に構成されている。
【0036】
電磁石70は、例えば図4に示すように棒状に形成され、灰搬送管51の内部に格子状に複数配置されている。電磁石70は、図3に示すように、当該電磁石70に励磁電流を供給する電源装置(図示せず)と電気的に接続され、電源装置による励磁電流の供給、停止は、制御部55により制御される。そして、電源装置から励磁電流を供給することで、電磁石70を励磁し、電磁石により灰搬送管51内を搬送されるフライアッシュから、当該フライアッシュに混入している金属片Mを捕集し、また、励磁を停止することで、金属片Mを電磁石70の下方へ落下させることができる。なお、図4では、棒状の電磁石を、水平方向及び鉛直方向に交互に格子状に配置した電磁石70を、描図しているが、電磁石70の形状、配置及び設置数は、配管の直径等を考慮して決定されるものであり、本実施の形態の内容に限定されるものではない。
【0037】
灰搬送管51における、電磁石70の下方の部位は、図3に示すように、下方に向かうほど面積が小さくなる、下向きの略円錐状に突出して形成されており、金属片回収ホッパ71は、この灰搬送管51の略円錐状に形成された部位の下端部に設けられている。弁体72は、金属片回収ホッパ71と灰搬送管51との間に設けられている。弁体72は制御部55と電気的に接続され、制御部55からの電気信号により開閉操作が可能となっている。また、金属片回収ホッパ71の下方には、排出弁75が設けられており、排出弁75を開操作することで、金属片回収ホッパ71に回収された金属片Mを金属片回収ホッパ71の外部に払い出すことができる。なお、排出弁75も弁体72と同様に、制御部55と電気的に接続されている。
【0038】
加振機構73は、例えば空気式のバイブレータや電気式のバイブレータであり、電磁石70に対応する位置であって灰搬送管51の外部に当接して設けられている。なお、加振機構73の配置は、電磁石70を振動させることができれば灰搬送管51の内部、外部を問わずに設置が可能である。
【0039】
本実施の形態にかかる金属片除去装置54を備えた灰運搬設備30は以上のように構成されており、次に、この灰運搬設備30のフライアッシュ回収システム32によるフライアッシュの回収方法、及び金属片除去装置54によるフライアッシュからの金属片Mの除去の方法について、図5のフロー図に基づいて説明する。
【0040】
フライアッシュ回収システム32による各ホッパ21〜24からのフライアッシュの回収にあたっては、先ず真空ブロワ62が起動される(図5の工程S1)。なお、真空ブロワ62が起動前の状態においては、仕切弁56、切替弁57、弁体72及び排出弁75は全て閉じた状態となっている。
【0041】
次いで、真空ブロワ62により排気管61内の圧力、即ち圧力計63の測定値が徐々に低下し、規定値に達すると、制御部55によりフライアッシュの搬送に必要な真空が確立したものと判定され(図5の工程S2)、灰搬送管51に設けられた切替弁57が開操作される(図5の工程S3)。切替弁57が開くと、灰搬送管51及び搬送母管53内に、吸入弁58からバグフィルタ60に向かう気流が形成される。
【0042】
灰搬送管51及び搬送母管53内に気流が形成されると、次いで、灰搬送管51の上流側、即ち吸入弁58の最も近い位置に設けられた、節炭器ホッパ21からのフライアッシュの回収作業T1が行われる。
【0043】
回収作業T1では、先ず節炭器ホッパ21に設けられた仕切弁56が開操作され(図5の工程S4)、灰搬送管51に節炭器ホッパ21内に堆積していたフライアッシュが灰搬送管51に払い出される。灰搬送管51に払い出されたフライアッシュは、灰搬送管51内に形成された気流により灰搬送管51及び搬送母管53内をフライアッシュサイロ50に向かって搬送され、次いでバグフィルタ60で捕集されてフライアッシュサイロ50に落下し、回収される。
【0044】
灰搬送管51及び搬送母管53内をフライアッシュが搬送されている間は、フライアッシュが抵抗となって灰搬送管51及び搬送母管53内の圧力、即ち圧力計63で検出される圧力が図5の工程S2の状態よりも低下するが、節炭器ホッパ21内のフライアッシュが払い出され、全てフライアッシュがフライアッシュサイロ50に回収されると、圧力計63の検出する値が再び上昇する。そして、圧力計63の測定値が再び図5の工程S2の値以上となり、その状態で所定の時間が経過すると(図5の工程S5)、制御部55により節炭器ホッパ21からのフライアッシュの回収作業T1が完了したものと判断されて仕切弁56が閉操作される(図5の工程S6)。これにより、節炭器ホッパ21からの回収作業T1(図5の工程S4〜S6)が終了する。
【0045】
その後、脱硝ホッパ22及び空気予熱器下部ホッパ23においても、節炭器ホッパ21における回収作業T1と同様の回収作業T2、T3が行われる。この際、空気予熱器下部ホッパ23においては、回収作業T3と並行して金属片Mの除去作業Uが行われる。以下、金属片Mの除去作業Uについて詳述する。
【0046】
脱硝ホッパ22からのフライアッシュの回収作業T2が完了すると、回収作業T3の開始前に、制御部55により、金属片除去装置54の電磁石70が励磁される(図5の工程U1)。電磁石70が励磁されると、次いで制御部55により回収作業T3が実行され、空気予熱器下部ホッパ23からフライアッシュサイロ50へのフライアッシュの搬送が行われる。この際、空気予熱器下部ホッパ23に堆積していた金属片Mは、灰搬送管51内を搬送されるフライアッシュに随伴してフライアッシュサイロ50方向に流れるが、例えば図3に示すように、金属片除去装置54を横切る際に電磁石70により捕集される。
【0047】
そして、少なくとも空気予熱器下部ホッパ23の仕切弁56が開の状態、即ち回収作業T3が実行されている状態においては、電磁石70は励磁された状態で維持され、金属片Mも電磁石70に捕集された状態に保たれる。その後、空気予熱器下部ホッパ23の仕切弁56が閉、即ち回収作業T3が完了すると、制御部55により、先ず灰搬送管51の切替弁57が閉操作され、灰搬送管51の系統にかかるホッパ21〜23からのフライアッシュの回収作業T1〜T3が全て終了する。
【0048】
次いで、制御部55は、電磁石70の励磁を停止させ(図5の工程U2)、これにより電磁石70に捕集されていた金属片Mを落下させる。この際、灰搬送管51の切替弁57は閉じられており灰搬送管51内には気流が形成されていない、即ち電磁石70に捕集されていた金属片Mは、灰搬送管51内に飛散することなく、電磁石70の下方に設けられた弁体72上に落下する。その後、金属片除去装置54の弁体72を開操作し(図5の工程U3)、金属片Mは金属片回収ホッパ71により回収される。次いで、制御部55は加振機構73の運転を開始し(図5の工程U4)、当該加振機構73により電磁石70を振動させることで、電磁石70の励磁を停止した際に落下しなかった金属片Mも金属片回収ホッパ71に落下させ、回収する。そして、所定の時間経過した後、加振機構73を停止させ(図5の工程U5)、次いで弁体72を閉止し(図5の工程U6)、金属片Mの除去作業Uが完了する。
【0049】
なお、灰搬送管51の切替弁57を閉操作する工程S7が完了すると、上述の電磁石70の励磁を停止させる工程U2と並行して、灰搬送管52の切替弁57が制御部55により開操作され(図5の工程S8)、集塵機ホッパ24においても、回収作業T1〜T3と同様の回収作業T4が行われる。かかる場合、上述の工程U2〜U6は、灰搬送管51の切替弁57を閉じた状態で、集塵機ホッパ24における回収作業T4と並行して行われるので、工程U2〜U6の実施によりフライアッシュ回収システム32の運転が影響を受けることはない。
【0050】
その後、集塵機ホッパ24におけるフライアッシュの回収作業T4が完了すると、灰搬送管52の切替弁57が制御部55により閉止される(図5の工程S9)。そして、再び灰搬送管51の切替弁57が開操作され、石炭燃焼設備1の運転中は、この回収作業T1〜T4及び金属片回収装置54による金属片Mの回収が繰り返し行われる。
【0051】
以上の実施の形態によれば、電磁石70を、空気予熱器下部ホッパ23に堆積するフライアッシュをフライアッシュサイロ50に回収する灰搬送管51の途中に設けたので、灰搬送管51によりフライアッシュの搬送を行う際に金属片Mを電磁石70で捕集することで、フライアッシュから金属片Mを除去することができる。そして、当該電磁石70はフライアッシュの発生量に占める割合が数%程度である空気予熱器16の下部ホッパ23に設けられているため、金属片回収装置54は、この数%程度のフライアッシュの量に見合ったものを設ければ足りる。したがって、金属片回収装置54の設備費等を抑え、効率よく安価に金属片の回収を行うことができる。
【0052】
また、フライアッシュには、上述の通り金属片Mのほかに金属粉も含まれるため、金属片Mの回収にあたり、例えば永久電磁石を用いて金属片Mの捕集を行った場合、磁石に金属片Mと金属粉が吸着し、この吸着した金属片Mと金属粉にさらにフライアッシュが固着することで、灰搬送管51内が目詰まりする恐れがある。したがって、金属片Mの回収にあたり、例えば永久磁石を用いた場合は、磁石に捕集した金属片等を除去するための機械的な他の機構が必要となるが、本発明によれば、金属片除去装置54に電磁石70を用いているので、励磁の制御により電磁石70に捕集した金属片Mを容易に落下させることができる。したがって、磁石から金属片Mを除去するための機械的な機構を設ける必要もない。
【0053】
また、加振機構73を設けたので、電磁石70を振動させることで、当該電磁石70に捕集した金属片Mを確実に落下させることができる。これにより、電磁石70に金属片Mが残り、それにより当該部位でフライアッシュ詰まりが発生することを防止できる。
【0054】
なお、以上の実施の形態においては、加振機構73は弁体72を閉操作するより前に停止していたが、当該加振機構73は、電磁石70に付着したフライアッシュや、フライアッシュによる磨耗により発生した金属粉を、電磁石70から分離させる際にも有用であるため、電磁石70が無励磁の状態においては、加振機構73は常時運転を行ってもよい。かかる場合、例えば他のホッパ21、22における回収作業T1、T2を行う際に、電磁石70にフライアッシュなどが付着して灰搬送管51でフライアッシュの詰まりが発生することを防止できる。
【0055】
また、図3に破線で示すように、灰搬送管51内の電磁石70を跨いだ位置に差圧計80を設けて制御部55により差圧を監視するようにしてもよい。かかる場合、電磁石70の励磁中においても差圧計80の値が上昇した場合は、一旦仕切弁56、及び必要に応じて切替弁57を閉止し、加振機構73を運転することで電磁石70に付着した金属片Mやフライアッシュを落下させ、電磁石70近傍におけるフライアッシュなどの詰まりを防止することができる。
【0056】
なお、図5においては、脱硝ホッパ処理T2後に電磁石70の励磁を行い、空気予熱器下部ホッパ処理T3後に励磁を停止しているが、電磁石70は少なくとも工程T3の間励磁されていればよく、T1〜T4の間に励磁されていてもよいが、上述の通り、電磁石70を励磁した場合は金属粉も吸着され、この金属粉によりフライアッシュの詰まりを誘引する可能性がある。したがって、電磁石70の励磁は、図5に示すように、脱硝ホッパ処理T2の後から、灰搬送管51に設けられた切替弁57が閉操作されるまでの間のみ行うことが好ましい。
【0057】
なお、以上の実施の形態においては、真空ブロワ62、即ち真空搬送によりフライアッシュを回収するフライアッシュ回収システム32に基づいて説明を行ったが、当然、本実施の形態に係る金属片除去装置は、灰搬送管51内を加圧することでフライアッシュの搬送を行う場合にも適用が可能である。
【0058】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明は、石炭燃焼設備で発生するフライアッシュから金属片を除去する際に有用である。
【符号の説明】
【0060】
1 石炭燃焼設備
10 ボイラ
11 石炭バンカ
12 微粉炭機
13 空気ダクト
14 押込通風機
15 排ガスダクト
16 空気予熱器
17 脱硝装置
18 電気集塵機
20 節炭器
21 節炭器ホッパ
22 脱硝ホッパ
23 空気予熱器下部ホッパ
24 集塵機ホッパ
30 灰運搬設備
31 ボトムアッシュ回収システム
32 フライアッシュ回収システム
40 クリンカホッパ
41 ボトムアッシュサイロ
42 スラリーポンプ
50 フライアッシュサイロ
51、52 灰搬送管
53 搬送母管
54 金属片除去装置
55 制御部
56 仕切弁
57 切替弁
58 吸入弁
60 バグフィルタ
61 排気管
62 真空ブロワ
63 圧力計
70 電磁石
71 金属片回収ホッパ
72 弁体
73 加振機構
74 フランジ
75 排出弁
80 差圧計
M 金属片


【特許請求の範囲】
【請求項1】
石炭燃焼設備に設置された空気予熱器の下部ホッパに堆積するフライアッシュを灰搬送管を介してフライアッシュサイロに回収するフライアッシュ回収システムであって、
前記灰搬送管における、空気予熱器の下部ホッパの下流に、灰搬送管内を搬送されるフライアッシュから金属片を除去する金属片除去装置を配置したことを特徴とする、フライアッシュ回収システム。
【請求項2】
前記金属片回収装置は、
前記灰搬送管内に設けられた電磁石と、
前記電磁石の下方に設けられた金属片回収ホッパと、
前記灰搬送管と前記金属片回収ホッパとの間に設けられた弁体と、
前記電磁弁の励磁及び前記弁体の開閉を制御する制御部と、を有することを特徴とする、請求項1に記載のフライアッシュ回収システム。
【請求項3】
石炭燃焼設備に設置された空気予熱器の下部ホッパに堆積するフライアッシュを灰搬送管を介してフライアッシュサイロに回収するフライアッシュ回収システムにおいて、前記灰搬送管内を搬送されるフライアッシュから金属片を除去する金属片除去装置であって、
前記灰搬送管内に設けられた電磁石と、
前記電磁石の下方に設けられた金属片回収ホッパと、
前記灰搬送管と前記金属片回収ホッパとの間に設けられた弁体と、
前記電磁石の励磁及び前記弁体の開閉を制御する制御部と、を有することを特徴とする、金属片除去装置
【請求項4】
前記制御部が、少なくとも前記灰搬送管によりフライアッシュの搬送を行っている間は前記電磁石を励磁する制御を行う機能を有することを特徴とする、請求項3に記載の金属片除去装置。
【請求項5】
前記電磁石は棒状に形成され、前記灰搬送管内に格子状に配置されていることを特徴とする、請求項4に記載の金属片除去装置。
【請求項6】
前記電磁石を振動させる加振機構を有し、
前記制御部は、前記加振機構の運転を制御する機能をさらに有することを特長とする、請求項3〜5のいずれかに記載の金属片除去装置。
【請求項7】
前記電磁石を振動させる加振機構を有し、
前記制御部は、前記加振機構の運転を制御する機能と、前記電磁石が励磁されていない間に前記加振機構により前記電磁石を加振する制御を行う機能と、をさらに有することを特徴とする、請求項5に記載の金属片除去装置。
【請求項8】
石炭燃焼設備に設置された空気予熱器の下部ホッパに堆積するフライアッシュを灰搬送管を介してフライアッシュサイロに回収するフライアッシュ回収システムにおいて、前記灰搬送管内を搬送されるフライアッシュから金属片を除去する方法であって、
前記灰搬送管内に電磁石を設け、少なくとも前記灰搬送管によりフライアッシュの搬送を行っている間に電磁石を励磁して、灰搬送管内のフライアッシュから金属片を捕集し、
前記灰搬送管によるフライアッシュの搬送が停止した際に、前記電磁石の励磁を停止して当該電磁石で捕集した金属片を落下させ、前記灰搬送管の下方に設けられた金属片回収ホッパに金属片を回収することを特徴とする、金属片除去方法。
【請求項9】
前記電磁石は棒状に形成され、前記灰搬送管内に格子状に配置されていることを特徴とする、請求項8に記載の金属片除去装置。
【請求項10】
前記電磁石の励磁が停止している間に、前記電磁石を振動させることを特徴とする、請求項8または9のいずれかに記載の金属片除去方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−161385(P2011−161385A)
【公開日】平成23年8月25日(2011.8.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−28014(P2010−28014)
【出願日】平成22年2月10日(2010.2.10)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ジェットパック
【出願人】(000006655)新日本製鐵株式会社 (6,474)