特許 6837759 流動床ボイラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6837759

(24)【登録日】2021年2月15日

(45)【発行日】2021年3月3日

(54)【発明の名称】流動床ボイラ

(51)【国際特許分類】

   F23C 10/22 20060101AFI20210222BHJP

   F23G 5/30 20060101ALI20210222BHJP

   F23L 7/00 20060101ALI20210222BHJP

【ＦＩ】

   F23C10/22ZAB

   F23G5/30 A

   F23L7/00 C

   F23G5/30 C

【請求項の数】10

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-107347(P2016-107347)

(22)【出願日】2016年5月30日

(65)【公開番号】特開2017-215059(P2017-215059A)

(43)【公開日】2017年12月7日

【審査請求日】2019年5月9日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱パワー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】永冨 学

(72)【発明者】

【氏名】兵頭 潤

【審査官】 岩▲崎▼ 則昌

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３０５３５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開昭５２−１１４５７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−１９８８１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−３３６７２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２３Ｃ １０／２２

Ｆ２３Ｇ ５／３０

Ｆ２３Ｌ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流動化ガスが供給されることで内部に流動層を形成する燃焼室と、
前記燃焼室の内部と外部とを連通するように前記燃焼室の壁面に形成された開口である燃料供給口と、
前記燃料供給口に一端が接続され、前記燃料供給口から前記燃焼室の内部に燃料を供給するための燃料シュート路であって、前記燃料シュート路の底面の勾配が前記燃料供給口との接続部において前記燃焼室に向かって水平または水平に対して下方を向いている燃料シュート路と、
前記燃焼室の前記壁面における前記燃料供給口の下方に設けられ、前記燃焼室に向かって水平または水平に対して上方に向けて搬送用気体を噴射する室内噴射部と、を備え、
前記燃料シュート路の底面には、前記燃料の落下方向に沿って所定の範囲にわたって延在する落下方向凸部が形成され、
前記落下方向凸部は、横断面形状において、頂部から両側に向かって下方に傾斜するように構成されることを特徴とする流動床ボイラ。

【請求項2】

前記搬送用気体は、前記流動床ボイラにおいて生成された蒸気であることを特徴とする請求項１に記載の流動床ボイラ。

【請求項3】

前記室内噴射部は、水平方向に隣接して前記壁面に配列された複数の噴射口からなることを特徴とする請求項１または２に記載の流動床ボイラ。

【請求項4】

前記室内噴射部は、
水平方向に隣接して前記壁面に配列された複数の噴射口からなる上段噴射口群と、
前記上段噴射口群の下方において水平方向に隣接して前記壁面に配列された複数の噴射口からなる下段噴射口群と、からなり、
前記上段噴射口群を構成する前記噴射口の各々は、第１噴射速度で前記搬送用気体を噴射するように構成されており、
前記下段噴射口群を構成する前記噴射口の各々は、前記第１噴射速度よりも速い噴射速度である第２噴射速度で前記搬送用気体を噴射するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流動床ボイラ。

【請求項5】

前記複数の噴射口の各々は、互いに隣接する前記噴射口から噴射される前記搬送用気体の噴出範囲が、水平面上において互いに重なりを有するように構成されることを特徴とする請求項３または４に記載の流動床ボイラ。

【請求項6】

前記複数の噴射口の各々からの前記搬送用気体の噴射速度を周期的に変化させる噴射制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の流動床ボイラ。

【請求項7】

前記燃料シュート路の底面には、前記燃料シュート路の底面と直交する方向、または直交する方向よりも下方に向けて混合用気体を噴射する路内噴射口が形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の流動床ボイラ。

【請求項8】

前記燃料シュート路の底面に突出部が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の流動床ボイラ。

【請求項9】

前記落下方向凸部は、前記燃料シュート路の底面を基準として、前記燃料の落下方向の下方に向かって次第に前記落下方向凸部の高さが高くなるように構成されることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の流動床ボイラ。

【請求項10】

流動化ガスが供給されることで内部に流動層を形成する燃焼室と、
前記燃焼室の壁面に設けられた燃料供給口と、
前記燃料供給口に接続され、前記燃料供給口を介して前記燃焼室の内部に燃料を供給するための燃料シュート路であって、前記燃料シュート路の底面の勾配が前記燃料供給口との接続部において前記燃焼室に向かって水平または水平に対して下方を向いている燃料シュート路と、
前記燃焼室の前記壁面における前記燃料供給口の下方に設けられ、前記燃焼室に向かって水平または水平に対して上方に向けて搬送用気体を噴射する室内噴射部と、を備え、
前記燃料シュート路の底面には、前記燃料の落下方向に沿って所定の範囲にわたって延在する落下方向凸部が形成され、
前記落下方向凸部は、横断面形状において、頂部から両側に向かって下方に傾斜するように構成されることを特徴とする流動床ボイラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は流動床ボイラに関し、特に、燃料シュート方式により燃焼室へ燃料を供給する燃料供給装置の改良に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、化石燃料の代替としてリサイクル燃料を用いた環境適合性に優れた流動床ボイラが広く用いられている。例えば、気泡型流動床ボイラは、燃焼室の底に充填した流動材（硅砂）を、その下方から高圧の流動化ガスを吹き込むことにより流動状態にして流動層（流動床）を形成し、この流動層に投入された燃料を瞬時に乾燥、焼却するものである。また、リサイクル燃料は、木材チップなどの木質バイオマスや、廃タイヤ、スラッジ、ＲＰＦ（Ｒｅｆｕｓｅ Ｐａｐｅｒ ａｎｄ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｕｅｌ）などであり、化石燃料と比べると、水分が比較的多く、形状、大きさ、重さなども不揃であるといった違いがある。

【0003】

ところで、流動床ボイラの燃焼室への燃料供給は、燃料シュート方式、スプレッダ方式など様々な方式により行われるが、これらの燃料供給方式のいずれでも、燃焼室内に形成される流動層の全体に燃料を均一に供給するための工夫がなされている（特許文献１）。これは、流動層の全体における燃料投入量のバラツキが、そのまま燃焼ガスの温度等の変動や、燃焼ガス中の酸素（Ｏ_２）濃度のバラツキにつながり、ダイオキシン、ＮＯｘ等の有害ガスを発生させる原因になるからである。特に、Ｏ_２濃度が低下した場合には、一酸化炭素（ＣＯ）が多量に発生し、ＣＯ濃度との相関が高いダイオキシンを発生させる原因ともなる。具体的には、燃料シュート方式では、分配器によって燃焼室の壁面の複数箇所から燃料を供給する。例えば、特許文献１では、燃焼室の燃料供給口に向けて燃料を搬送する搬送管の燃料供給口付近に分散板を設け、この分散板上に形成された多数の仕切壁による多数の分流路に燃料が均等に分流されるように構成している。また、スプレッダ方式では、回転羽根（ロータ）によって流動層における燃料の到達位置（飛距離）を変化させることで、流動層全体に対する燃料の均一な供給を図っている。その他、特許文献２のように、流動層の上方から燃焼室内に臨み燃料を供給する燃料供給管の先端を、一定の周期にて所望の方向に揺動動作させ得るように構成するものもある。

【0004】

また、上記の特許文献１の燃料は石炭であるが、リサイクル燃料を用いた流動床ボイラとして、例えば特許文献３〜４がある。特許文献３では、従来のスプレッダのロータでは均等供給しにくい汚泥のような高含水残渣物の流動層への分散供給を可能とするために、スプレッダのロータの外周に、同じ凹凸形状のブレードをロータの円周方向に所定のピッチで複数個設けることが開示されている。特許文献４には、燃焼室の壁面の燃料供給口から流動層に向かって壁面から突出して設けられた構造体により、木材チップや廃プラスチックなどの密度が小さい燃料が、流動層から吹き出る上向きの空気により巻き上げられることを防止し、流動材と燃料とを確実に混合させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５９−１７３６２６号公報

【特許文献2】実開昭５９−１３９７４３号公報

【特許文献3】特開平０２−２１３６０９号公報

【特許文献4】特開２００４−８５０６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のように様々な流動層への燃料供給方式が存在するなか、例えば、スプレッダ方式は石炭燃料には適しているが、リサイクル燃料を用いる場合には、水分の多さや不揃いな大きさなどに起因した燃料の詰まりが懸念される。一方で、燃料シュート方式は、そのような多様な燃料への適応や、設備の簡素化の面で最も適しているが、重力落下による供給方式のため、スプレッダ方式と比較すると、流動層全体に対し燃料を均一に供給することは難しい。
この点の解決を図るために、特許文献１のように、分流路が形成された分散板を燃料シュート路に設ける方法が考えられるが、スプレッダ方式と同様、上述のリサイクル燃料の性状に起因して、燃料が分流路に詰まることが懸念される。また、燃料シュート路の数を増やした場合は、流動層全体に対する燃料の均一な供給が可能になる一方で、燃料シュート路及び各燃料シュート路にそれぞれ接続されたコンベア等、燃料の供給搬送設備の設備費が大幅に増加することから、燃料シュート路の数は極力少ないことが望まれる。

【0007】

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、燃料シュート方式において、流動層全体に対する燃料のより均一な供給を図ると共に、製造、運用等のコストの低減が可能な流動床ボイラ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】

【0008】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る流動床ボイラは、
流動化ガスが供給されることで内部に流動層を形成する燃焼室と、
前記燃焼室の壁面に設けられた燃料供給口と、
前記燃料供給口に接続され、前記燃料供給口を介して前記燃焼室の内部に燃料を供給するための燃料シュート路であって、前記燃料シュート路の底面の勾配が前記燃料供給口との接続部において前記燃焼室に向かって水平または水平に対して下方を向いている燃料シュート路と、
前記燃焼室の前記壁面における前記燃料供給口の下方に設けられ、前記燃焼室に向かって水平または水平に対して上方に向けて搬送用気体を噴射する室内噴射部と、を備える。

【0009】

上記（１）の構成によれば、流動床ボイラの壁面における燃料供給口の下方には、搬送用気体を燃焼室に向けて噴射する室内噴射部が設けられており、燃料シュート路を介して燃料供給口から燃焼室に供給された燃料は、室内噴射部から噴射される搬送用気体上に落下する。この際、搬送用気体は、遠方に向けて燃料を搬送するために、燃料の落下を後押しするような下方ではなく、水平または水平より上方に向けて噴射される。このため、重量や大きさなどが不揃いな燃料（リサイクル燃料）は、燃料の大きさや重さなどに応じた飛距離だけ室内噴射部から噴射される搬送用気体に運ばれて、流動層へ落下する。これにより、燃料を流動層全体にわたり、より均一に供給することができる。これによって、流動層における燃料のより均一な燃焼を実現することができ、ＮＯｘやＣＯの発生を抑制することができる。また、流動層全体に対する燃料の均一な供給を図る場合、例えば、燃料シュート路を燃焼室の壁面に複数設置するよりも、室内噴射部の設置の方が低コストであり、燃料シュート路及び各燃料シュート路に接続されたコンベアや燃料シュート路へ燃料を分配するための分配部といった燃料の供給搬送設備の規模を小さくすることができるため、流動床ボイラの製造や運用（メンテナンス）に要するコストを大幅に低減することもできる。

【0010】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記搬送用気体は、前記流動床ボイラにおいて生成された蒸気である。
上記（２）の構成によれば、流動床ボイラの蒸気（自己蒸気）は燃焼室における燃焼反応に寄与しないため、燃料を搬送する途中で燃焼し消失することがない。このため、室内噴射部から空気を噴射するよりも確実に、流動層全体にわたって燃料を分散させて供給することができる。

【0011】

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（２）の構成において、
前記室内噴射部は、水平方向に隣接して前記壁面に配列された複数の噴射口からなる。
上記（３）の構成によれば、燃焼室の壁面には、燃料供給口の下方に複数の噴射口が水平方向に隣接して配列される。これによって、燃料供給口の下方に、噴射による勢いを有した搬送用気体が存在する状態をより広範囲にわたって形成することができるため、より確実に、燃料供給口から飛び出してくる燃料を搬送用気体上に落下させ、搬送することができる。

【0012】

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）または（２）の構成において、
前記室内噴射部は、
水平方向に隣接して前記壁面に配列された複数の噴射口からなる上段噴射口群と、
前記上段噴射口群の下方において水平方向に隣接して前記壁面に配列された複数の噴射口からなる下段噴射口群と、からなり、
前記上段噴射口群を構成する前記噴射口の各々は、第１噴射速度で前記搬送用気体を噴射するように構成されており、
前記下段噴射口群を構成する前記噴射口の各々は、前記第１噴射速度よりも速い噴射速度力である第２噴射速度で前記搬送用気体を噴射するように構成されている。
上記（４）の構成によれば、下段噴射口群を構成する各々の噴射口からの搬送用気体の噴射速度（第２噴射速度）は、上段噴射口群を構成する各々の噴射口からの搬送用気体の噴射速度（第１噴射速度）よりも強い。このように、垂直方向において上段より下段の噴射速度を速くすることで、室内噴射部によって流動層全体にわたって燃料を分散させて供給することができる。

【0013】

（５）幾つかの実施形態では、上記（３）〜（４）の構成において、
前記複数の噴射口の各々は、互いに隣接する前記噴射口から噴射される前記搬送用気体の噴出範囲が、水平面上において互いに重なりを有するように構成される。
上記（５）の構成によれば、複数の噴射口の各々から噴出される搬送用気体の間に生じる隙間を減じ、搬送用気体が存在する状態をより広範囲に形成することができるため、より確実に、燃料供給口から飛び出してくる燃料を搬送用気体上に落下させ、搬送することができる。

【0014】

（６）幾つかの実施形態では、上記（３）〜（５）の構成において、
前記複数の噴射口の各々からの前記搬送用気体の噴射力を周期的に変化させる噴射速度制御装置と、をさらに備える。
上記（６）の構成によれば、噴射力が大きい時には、噴射力が小さい時に比べて、より遠くへ燃料を搬送することができ、このような噴射力の周期的な変化に伴って、燃料供給口からの燃料の飛距離を変化させることができる。これによって、流動層全体にわたって燃料をより良く分散させて供給することができる。

【0015】

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（６）の構成において、
前記燃料シュート路の底面には、前記燃料シュート路の底面と直交する方向、または直交する方向よりも下方に向けて混合用気体を噴射する路内噴射口が形成されている。
上記（７）の構成によれば、路内噴射口から噴射される混合用気体によって塊状の燃料を崩すことができ、燃料シュート路の内部（空間）で燃料を四散（分散）させることができる。このように燃料シュート路の内部で塊状態が解消され四散された燃料は、搬送用気体によって搬送されやすくなるため、流動層全体にわたって燃料をより良く分散させて供給することができる。

【0016】

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（７）の構成において、
前記燃料シュート路の底面に突出部が形成されている。
上記（８）の構成によれば、燃料シュート路を落下する際に、突出部を通過することによる弾みで塊状の燃料を崩すことができ、燃料シュート路の内部（空間）で燃料を四散（分散）させることができる。このように燃料シュート路の内部で塊状態が解消され四散された燃料は、搬送用気体によって搬送されやすくなるため、流動層全体にわたって燃料をより良く分散させて供給することができる。

【0017】

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（８）の構成において、
前記燃料シュート路の底面には、前記燃料の落下方向に沿って所定の範囲にわたって延在する落下方向凸部が形成され、
前記落下方向凸部は、横断面形状において、頂部から両側に向かって下方に傾斜する。
上記（９）の構成によれば、落下方向凸部は頂部と、頂部から両側に向かって下方に傾斜する傾斜部とを有している。燃料シュート路を直進してきた燃料は、落下方向凸部の傾斜部を通過することにより、傾斜部の傾斜によって落下方向に対して左右方向にも力を受ける。これによって、燃料供給口から燃焼室に燃料が飛び出した際に、左右に広がるように燃料を分散させることができ、流動層全体にわたって燃料をより良く分散させて供給することができる。また、燃料供給口から燃料が左右に広がるように飛び出すことにより、燃料シュート路の数を低減することができる。

【0018】

（１０）幾つかの実施形態では、上記（９）の構成において、
前記落下方向凸部は、前記所定の範囲に亘って、前記燃料の落下方向の下方に向かって次第に頂部の高さが高くなるように構成される。
上記（１０）の構成によれば、落下方向凸部の燃料シュート路上流側の端と燃料シュート路の底面との接続箇所に段差を生じさせないように、落下方向凸部を燃料シュート路の底面に滑らかに接続することができ、燃料シュート路に燃料が詰まるのを防止することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の少なくとも一実施形態によれば、燃料シュート方式において、流動層全体に対する燃料のより均一な供給を図ると共に、製造、運用等のコストの低減が可能な流動床ボイラが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1A】本発明の一実施形態に係る流動床ボイラの燃焼室を、燃料供給口の設けられた壁面に対して横から見た断面模式図であり、搬送用気体に流動化ガスを用いた実施形態を示す図である。

【図1B】本発明の一実施形態に係る流動床ボイラの燃焼室を、燃料供給口の設けられた壁面に対して横から見た断面模式図であり、搬送用気体に蒸気を用いた実施形態を示す図である。

【図2A】本発明の一実施形態に係る燃料供給口の設けられた燃焼室の壁面の一部を示す模式図であり、図１Ａ〜図１ＢのＡ方向から見た図であり、室内噴射部は複数の噴射口により構成される。

【図2B】本発明の一実施形態に係る燃料供給口の設けられた燃焼室の壁面の一部を示す模式図であり、図１Ａ〜図１ＢのＡ方向から見た図であり、室内噴射部は１つの噴射口により構成される。

【図3】本発明の一実施形態に係る燃焼室を室内噴出部を通る水平面で切断した断面（ＢＢ断面）の模式図であり、任意の燃料シュート路の下方を図１Ａ〜図１ＢのＢ方向から見た図である。

【図4A】本発明の一実施形態に係る燃料供給口の設けられた燃焼室の壁面の一部を示す模式図であり、上段噴射口群および下段噴射口群からなる複数の噴射口を示す。

【図4B】本発明の一実施形態に係る燃料供給口の設けられた燃焼室の壁面の一部を示す模式図であり、上段噴射口群および下段噴射口群はそれぞれ１つの噴射口からなる。

【図5】本発明の一実施形態に係る燃焼室に接続された燃料シュート路の一部の断面を示す模式図であり、接続部付近を拡大した図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る燃焼室に接続された燃料シュート路の底面の一部を上方から見た模式図である。

【図7A】本発明の一実施形態に係る燃料シュート路に形成された突出部を説明するための図であり、燃料シュート路の一部の断面を燃焼室の正面から見た模式図である。

【図7B】本発明の一実施形態に係る燃料シュート路に形成された突出部を説明するための図であり、燃料シュート路の一部の断面を燃焼室の正面から見た模式図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る燃料シュート路に設けられた落下方向凸部を説明するための模式図であり、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）底面の平面図となる。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0022】

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る流動床ボイラ１の燃焼室２を、燃料供給口３の設けられた壁面２１に対して横から見た断面模式図であり、搬送用気体Ｇ１に流動化ガスＧａを用いた実施形態を示す図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る流動床ボイラ１の燃焼室２を、燃料供給口３の設けられた壁面２１に対して横から見た断面模式図であり、搬送用気体Ｇ１に蒸気を用いた実施形態を示す図である。図２Ａ〜図２Ｂは、燃料供給口３が設けられた燃焼室２の壁面２１の一部を示す模式図であり、図１Ａ〜図１ＢのＡ方向から見た図に対応する。また、図３は、本発明の一実施形態に係る燃焼室２を、室内噴射部５を通る水平面で切断した断面（ＢＢ断面）の模式図であり、任意の燃料シュート路４の下方を図１Ａ〜図１ＢのＢ方向から見た図に対応する。図１Ａ〜図３の流動床ボイラ１は気泡型流動床ボイラとなっている。

【0023】

図１Ａ〜図３に示されるように、流動床ボイラ１は、燃焼室２と、燃料供給口３と、燃料シュート路４と、室内噴射部５と、を備える。後述するように、流動床ボイラ１への燃料供給は燃料シュート方式で行われており、燃料シュート路４を通って燃料供給口３から燃焼室２に燃料Ｆが供給される。また、流動床ボイラ１では、ＮＯｘやＣＯ、ダイオキシン類の有害ガスの発生を抑制するために、１次空気（流動化ガスＧａ）によって形成される流動層Ｌにおいて低空気比で燃料Ｆを燃焼させると共に、流動層Ｌでの燃焼により発生した排ガスを流動層Ｌの上方から燃焼室２へ供給される２次空気Ｇｂにより高空気比で燃焼させる。こうして燃焼室２から排出される高温の排ガスは、燃焼室２の後段に配置された過熱器や節炭器などの伝熱管群１２にて熱交換され、熱交換より回収された熱エネルギーは発電等に利用される。上記の過熱器は流動層Ｌに設置されても良く、過熱器において流動層Ｌでの燃焼による熱と熱交換される。そして、熱交換より回収された熱エネルギーは発電等に利用される。例えば、過熱器で生成された蒸気は、タービン（不図示）などに送気される。
以下、流動床ボイラ１が備える上述した構成の各々について説明する。なお、図面において、垂直方向Ｖの下方は重力の向きに一致し、水平方向Ｈは垂直方向Ｖと直交する水平面の方向となる。

【0024】

燃焼室２は、流動化ガスＧａが供給されることで内部に流動層Ｌを形成する。図１Ａ〜図１Ｂに例示されるように、燃焼室２は直立するように設置され、所定量の流動材（硅砂などの不活性粒子又は石灰石などの脱硫剤）を内部に収容する。また、燃焼室２の底部２２には、流動化ガスＧａ（１次空気）を供給する空気ノズル（不図示）が設けられる。そして、燃焼室２の底部２２から流動化ガスＧａを燃焼室２の内部に吹き上げるように供給することで、流動材は所定の高さまで浮遊し、激しく動き回りながら流動層Ｌ（流動床）を形成する。なお、供給された流動化ガスＧａは、底部２２に設けられた不図示の風室や多孔板を経て吹き上げられても良い。

【0025】

図１Ａ〜図３に示される実施形態では、燃焼室２では、流動化ガスＧａにより流動層Ｌを還元状態（酸素が少ない状態）かつ８００度（℃）〜８５０度（℃）などの温度に保つことでＮＯｘの発生を抑制すると共に、流動層Ｌの上方から２次空気Ｇｂを供給することで流動層Ｌの上方に形成した８００度以上の温度領域によりＣＯを除去し、有害物質の発生を抑制している。また、流動化ガスＧａは１次空気供給管１３を介して燃焼室２に供給されている。２次空気Ｇｂは、１次空気供給管１３から分岐された２次空気供給管１４によって、燃焼室２の壁面２１に設けられた２次空気導入ノズル１５に供給され、２次空気導入ノズル１５から燃焼室２の内部に供給されている。なお、図１Ａ〜図１Ｂには１つの２次空気導入ノズル１５が図示されているが、複数の２次空気導入ノズル１５が燃焼室の壁面（壁面２１や対向壁面２３など）に設けられることで、オーバーファイアエア（ＯＦＡ）やアディショナルエア（ＡＡ）として２次空気Ｇｂが供給されても良い。

【0026】

燃料供給口３は、燃焼室２の壁面２１に設けられる。換言すれば、燃料供給口３は、燃焼室２の内部と外部とを連通するように壁面２１に形成された開口である。燃料供給口３は、燃焼室２の内部に形成される流動層Ｌの上面より１〜２ｍ程度などの上方に設けられており、この燃料供給口３から燃焼室２の内部に燃料Ｆが供給される。流動床ボイラ１の燃料Ｆは、木材チップなどの木質バイオマスや、廃タイヤ、スラッジ、ＲＰＦ（Ｒｅｆｕｓｅ Ｐａｐｅｒ ａｎｄ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｆｕｅｌ）などからなる（リサイクル燃料）。燃料供給口３から燃焼室２に供給された燃料Ｆは、流動層Ｌの中で流動材と激しく衝突を繰り返し、効果的に燃焼する。図１Ａ〜図３に示される実施形態では、燃料供給口３は、後述するように円筒状の燃料シュート路４を接続するために楕円形となっており、楕円の長軸が垂直方向Ｖに沿うように燃焼室２の壁面２１に設けられている（図２Ａ〜図２Ｂ参照）。

【0027】

燃料シュート路４は、燃料供給口３に接続され、燃料供給口３を介して燃焼室２の内部に燃料Ｆを供給するための通路である。図１Ａ〜図３に示されるように、燃料シュート路４は内部に空洞を有することで燃料Ｆの通路を形成する。また、図１Ａ〜図３に示されるように、燃料シュート路４の底面４１の勾配が燃料供給口３との接続部３１において燃焼室２に向かって水平または水平に対して下方を向いている。詳述すると、燃料シュート路４は燃料供給口３の縁部と接続される接続部分（接続部３１）から、水平方向Ｈに対して所定の設置角度θｓで上方に向けて直線状に延びるよう、燃焼室２の壁面２１に接続されている。これによって、燃料シュート路４は、水平方向Ｈに対して勾配を有しており、この燃料シュート路４の底面４１の勾配は燃料供給口３との接続部３１において燃焼室２に向かって、水平に対して下方を向くようになっている。換言すれば、図１Ａ〜図１Ｂのような側面視において、燃料シュート路４の底面４１に沿った延長線４１ｅを燃焼室２の内部に向けて引いた場合に、この延長線４１ｅが水平方向Ｈに対して下方を向いている。このように、燃料シュート路４が燃焼室２の壁面２１に斜めに傾斜させて設置されることで、図示しない燃料シュート路４の上流側の投入口から投入された燃料Ｆは、図１Ａ〜図１Ｂの矢印（落下方向Ｆｄ）で示されるように、燃料シュート路４の内部を滑り落ちるように重力により落下し、下流側の燃料供給口３から燃焼室２の内部に供給される。燃料シュート路４の設置角度θｓは、燃料Ｆの性状や形状等を考慮して、燃料シュート路４を燃料Ｆが詰まることなく落下する角度となる。図１Ａ〜図３に示される実施形態では、燃料シュート路４は円筒状の形状を有しており、燃料シュート路４の底面４１の断面は円弧状となっており、上記の延長線４１ｅは、燃料シュート路４の断面円弧状の底面４１の下端４１ｂ（垂直方向Ｖの最も下方に位置する端部）に沿って引かれることになる。また、燃料シュート路４の一端は、設置角度θｓで燃料供給口３と連通するように接続するために、設置角度θｓで斜めに切断した形状となるため、楕円形に加工されている。

【0028】

室内噴射部５は、流動層Ｌの上方において、燃焼室２の壁面２１における燃料供給口３の下方に設けられ、燃焼室２に向かって水平または水平に対して上方に向けて搬送用気体Ｇ１を噴射する。換言すれば、室内噴射部５は、燃焼室２の内部と外部とを連通するように壁面２１に形成された開口であり、燃料供給口３から燃焼室２の内部に飛び出すように落下してくる燃料Ｆを燃料供給口３からより離れた位置に搬送する（より遠方に飛ばす）ために搬送用気体Ｇ１を噴射する。さらに、搬送用気体Ｇ１の噴射の向きを水平または水平に対して上方に向けることで、搬送用気体Ｇ１によって燃料Ｆの落下を後押しするようなことなく、燃料Ｆをより遠方に搬送することを可能としている。詳述すると、図１Ａ〜図１Ｂに示されるように、燃料Ｆは、燃料シュート路４を落下して燃料供給口３から飛び出した方向で流動層Ｌに向けて重力落下する。この際、流動層Ｌの上方では搬送用気体Ｇ１が噴射されているため、流動層Ｌに到達する前に、室内噴射部５から噴射される搬送用気体Ｇ１の噴出範囲Ｒ（後述）に先に到達する。これによって、燃料Ｆは、搬送用気体Ｇ１がない場合の流動層Ｌの落下地点よりもさらに遠方に、搬送用気体Ｇ１の噴射方向沿って飛ばされることになり、流動層Ｌにおける燃料Ｆの落下地点が搬送用気体Ｇ１によって変化されることになる。

【0029】

図１Ａ〜図３に示される実施形態では、燃料供給口３が設けられた壁面２１の対向壁面２３付近まで燃料Ｆを飛ばすことが可能となるように、噴射の向きや噴射力を調整している。これによって、対向壁面２３に燃料シュート路４を設ける必要がなくなる。このため、上記の対向壁面２３に燃料シュート路４を設けていない（図１Ａ〜図１Ｂ参照）。また、搬送用気体Ｇ１は、流動化ガスＧａを燃焼室２に供給するための１次空気供給管１３と室内噴射部５とを気体搬送管５２を介して接続することで用意されている（図１Ａ参照）。

【0030】

また、図１Ａ〜図３に示される実施形態では、図２Ａ、図３に示されるように、室内噴射部５は、複数の噴射口５ａにより構成されている。また、図２Ａに示されるように、複数の噴射口５ａが、水平方向Ｈに隣接して燃焼室２の壁面２１に配列されている（図２Ａ、図３の例示では３つ）。より詳細には、図３の例示では、複数の噴射口５ａは、楕円状の燃料供給口３の短軸の端から端の下方の範囲内に設けられており、燃料供給口３の下方の全域を搬送用気体Ｇ１の噴出範囲Ｒがカバーするように図っている。また、各々の噴射口５ａには、搬送用気体Ｇ１を供給するための気体搬送管５２が接続されている。図３の例示では、途中まで１本であった気体搬送管５２は、燃焼室２に設けられた噴射口５ａの数だけ途中から分岐され、全ての噴射口５ａにそれぞれ接続されている。そして、搬送用気体Ｇ１は、気体搬送管５２を通って噴射口５ａまで流れた後に、各々の噴射口５ａから噴出されるよう構成されている。このように複数の噴射口５ａから搬送用気体Ｇ１が噴射されることで、燃料シュート路４の下方に噴射による勢いを有した搬送用気体Ｇ１が存在する状態を広範囲にわたって形成することができるため、より確実に燃料供給口３から飛び出してくる燃料Ｆを搬送用気体Ｇ１上に落下させ、搬送することができる。なお、噴射口５ａの数は１以上であれば良い。例えば、噴射口５ａの数が１つである場合には、図２Ｂに示されるように、室内噴射部５は、１つの噴射口５ａからの搬送用気体Ｇ１の噴出範囲Ｒが燃料供給口３の下方の全域をカバーするように設けられても良い。

【0031】

また、図１Ａ〜図３に示される実施形態では、室内噴射部５を構成する１以上の噴射口５ａは、それぞれノズル（室内噴射ノズル５１）の吹き出し口により構成されており、気体搬送管５２から供給される搬送用気体Ｇ１を室内噴射ノズル５１から燃焼室２に噴射するよう構成されている。そして、室内噴射ノズル５１の形状や設置角度等により、搬送用気体Ｇ１の噴射方向や、噴射量、噴射速度が調整されている。他の幾つかの実施形態では、室内噴射ノズル５１を設けることなく、噴射口５ａから搬送用気体Ｇ１が水平等に噴射されても良い。噴射口５ａの水平方向Ｈに対する噴射角度については、０度〜４５度の範囲の何れかの角度に設定されても良く、上記の４５度は、単純なモデルにおける理論上もっとも遠方に飛ばすことの可能な角度として例示した値となる。これによって、特に気泡型流動床ボイラにおいて、上記の噴射角度を大きくし過ぎることにより、燃料供給口３から供給される大小様々な燃料のうちの比較的小さな燃料を搬送用気体Ｇ１によって吹き上げてしまうといった状況の発生を防止することで、燃焼効率の低下を防止することができる。

【0032】

また、室内噴射部５からの搬送用気体Ｇ１の噴射量や噴射速度は、室内噴射ノズル５１の有無にかかわらず、他の方法により調整しても良い。例えば、気体搬送管５２にダンパ５５（バルブ）を設け、ダンパ５５の開度により調整しても良い。気体搬送管５２に、搬送用気体Ｇ１を室内噴射部５に向けて送風する送風機（不図示）を設け、送風機の出力を調整しても良い。あるいは、流動床ボイラ１は、室内噴射部５（複数の噴射口５ａの各々）からの搬送用気体Ｇ１の噴射を制御可能な噴射制御装置５６をさらに備えても良い（図３参照）。例えば、噴射制御装置５６が、上記のダンパ５５や送風機（不図示）などの室内噴射部５からの噴射量や噴射速度を調整可能な機器に接続され（図３ではダンパ５５）、ダンパ５５の開度や送風機（不図示）の出力などを例えば周期的に変化させても良い。噴射速度が大きい時には、噴射速度が小さい時に比べて、より遠くへ燃料を搬送することができ、噴射速度の周期的な変化に伴って、燃料供給口３からの燃料Ｆの飛距離を変化させることができる。また、噴射量が多い時には、噴射量が少ない時に比べて、より多くの燃料を搬送することができ、噴射量の周期的な変化に伴って、燃料供給口３からの燃料Ｆの搬送量を変化させることができる。あるいは、これらを複数組み合わせることにより、室内噴射部５の搬送用気体Ｇ１の噴射量や噴射速度の調整を行っても良い。

【0033】

なお、図１Ａ〜図３には、１つの燃料シュート路４が示されているが、燃焼室２に接続される燃料シュート路４の数は１以上であっても良い。燃料シュート路４を複数設ける場合には、燃焼室２の壁面２１に複数の燃料供給口３が設けられ、その各々に対して燃料シュート路４がそれぞれ接続されることになる。また、燃料供給口３および燃料シュート路４が設けられる壁面２１は１つに限られず、対向する２つの面であったり、隣り合う２つの面であったり、全ての面に設けるなどしても良い。燃料シュート路４の１つの壁面２１に設置可能な数は、燃焼室２の大きさにも依存する。例えば、図１Ａ〜図３に示される実施形態では、流動床ボイラ１は、燃焼室２の１つの壁面２１に４つの燃料供給口３が、垂直方向Ｖの同じ位置に、水平方向Ｈで等間隔に設けられており、各々の燃料供給口３に燃料シュート路４がそれぞれ接続されている。また、４つの燃料供給口３の各々の下方には、１以上の室内噴射部５がそれぞれ設けられており、これによって、流動層全体にわたって燃料Ｆをより広範囲に分散させて供給することが可能となる。

【0034】

上記の構成によれば、流動床ボイラ１の壁面２１における燃料供給口３の下方には、搬送用気体Ｇ１を燃焼室２に向けて噴射する室内噴射部５が設けられており、燃料シュート路４を介して燃料供給口３から燃焼室２に供給された燃料Ｆは、室内噴射部５から噴射される搬送用気体Ｇ１上に落下する。この際、搬送用気体Ｇ１は、燃料Ｆの落下を後押しするような下方ではなく、遠方に向けて燃料Ｆを搬送するために水平または水平より上方に向けて噴射される。このため、重量や大きさなどが不揃いな燃料Ｆ（リサイクル燃料）は、燃料Ｆの大きさや重さなどに応じた飛距離だけ室内噴射部５から噴射される搬送用気体Ｇ１に運ばれて、流動層Ｌへ落下することになる。このように、室内噴射部５によって流動層全体にわたってより広範囲に燃料Ｆを分散させて供給することができ、流動層全体に対する燃料のより均一な供給を図ることができる。これによって、流動層Ｌにおける燃料Ｆのより均一な燃焼を実現することができ、ＮＯｘやＣＯの発生を抑制することができる。また、流動層全体に対する燃料の均一な供給を図る場合、例えば、燃料シュート路４を燃焼室２の壁面２１に複数設置するよりも、室内噴射部５の設置の方が低コストであり、燃料シュート路４及び各燃料シュート路４に接続されたコンベアや燃料シュート路へ燃料Ｆを分配するための分配部といった燃料の供給搬送設備の規模を小さくすることができるため、流動床ボイラ１の製造や運用（メンテナンス）に要するコストを大幅に低減することもできる。

【0035】

また、図１Ａ〜図３に示される実施形態では、上述したように、搬送用気体Ｇ１は、１次空気供給管１３から気体搬送管５２を分岐させることにより用意している（図１Ａ参照）。他の幾つかの実施形態では、気体搬送管５２から分岐された２次空気供給管１４から、気体搬送管５２を分岐させることにより、２次空気Ｇｂの一部を搬送用気体Ｇ１として用いても良い。このように、流動化ガスＧａや２次空気Ｇｂを搬送用気体Ｇ１として利用することで、比較的容易に搬送用気体Ｇ１を準備することができる。

【0036】

その他の幾つかの実施形態では、図１Ｂに示されるように、搬送用気体Ｇ１は、流動床ボイラ１において生成された蒸気（自己蒸気）となっている。すなわち、燃焼室２における燃料Ｆの燃焼により生じた排ガスが、流動床ボイラ１が備える過熱器で熱交換されることで、蒸気が生成される。このように、流動床ボイラ１が自身で生成した蒸気を、伝熱管群１２から配管を分岐させて気体搬送管５２に接続することで、自己蒸気を搬送用気体Ｇ１として利用する。図１Ｂに示される実施形態では、気体搬送管５２は、燃焼室２の後段に配置された伝熱管群１２から配管が分岐されている。この構成によれば、流動床ボイラ１の蒸気は燃焼室２における燃焼反応に寄与しないため、燃料Ｆを運搬する途中で燃焼し消失することがない。このため、室内噴射部５から空気を噴射するよりも確実に、流動層全体にわたって燃料Ｆを分散させて供給することができる。

【0037】

また、図１Ａ〜図３に示される実施形態では、図２Ａに示されるように、室内噴射部５を構成する複数の噴射口５ａは、水平方向Ｈに一列に配列されている。他の幾つかの実施形態では、図４Ａ〜図４Ｂに示されるように、燃焼室２の壁面２１において燃料供給口３の下方に設けられる室内噴射部５は、水平方向Ｈに配列された１以上の噴射口５ａを１段として、垂直方向Ｖに沿って設けられる複数の段数からなっても良い。図４Ａ〜図４Ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態に係る燃料供給口３の設けられた燃焼室２の壁面２１の一部を示す模式図であり、上段噴射口群５４ａおよび下段噴射口群５４ｂからなる室内噴射部５を示す。図４Ａに示されるように、室内噴射部５は、水平方向Ｈに隣接して燃焼室２の壁面２１に配列された複数の噴射口５ａからなる上段噴射口群５４ａと、上段噴射口群５４ａの下方において水平方向Ｈに隣接して燃焼室２の壁面２１に配列された複数の噴射口５ａからなる下段噴射口群５４ｂと、からなっても良い。あるいは、図４Ｂに示されるように、室内噴射部５は、上段噴射口群５４ａおよび下段噴射口群５４ｂはそれぞれ１つの噴射口５ａからなっても良い。また、上段噴射口群５４ａを構成する１以上の噴射口５ａの各々は、第１噴射速度で搬送用気体Ｇ１を噴射するように構成されており、下段噴射口群５４ｂを構成する１以上の噴射口５ａの各々は、第１噴射速度よりも速い噴射速度である第２噴射速度で搬送用気体Ｇ１を噴射するように構成されても良い。

【0038】

図４Ａに示される実施形態では、上段噴射口群５４ａおよび下段噴射口群５４ｂは、それぞれ３つの噴射口５ａから構成されており、全体として、合計で６つの噴射口５ａが燃焼室２の壁面２１に設けられている。また、上段噴射口群５４ａおよび下段噴射口群５４ｂは、各々の群に属する噴射口５ａ同士は、垂直方向Ｖの同じ位置において、水平方向Ｈで直線状に並ぶように配列されている。ただし、上段噴射口群５４ａおよび下段噴射口群５４ｂの配置はこの実施形態には限定されず、例えば、上段噴射口群５４ａおよび下段噴射口群５４ｂは、各々の群に属する噴射口５ａ同士は、垂直方向Ｖの同じ位置において、水平方向Ｈで直線状に並んでいなくても良く、水平方向にずらされて配列されても良い。また、室内噴射部５は、３以上の複数の段からなっても良い。

【0039】

上記の構成によれば、下段噴射口群５４ｂを構成する各々の噴射口５ａからの搬送用気体Ｇ１の噴射速度（第２噴射速度）は、上段噴射口群を構成する各々の噴射口５ａからの搬送用気体の噴射速度（第１噴射速度）よりも速い。このように、垂直方向において上段より下段の噴射力を大きくすることで、室内噴射部５によって流動層全体にわたって燃料を分散させて供給することができる。なお、他の幾つかの実施形態では、第１噴射速度と第２噴射速度とは同じでも良いし、第１噴射速度よりも第２噴射速度が遅くても良く、これらの場合であっても、搬送用気体Ｇ１によって、流動層全体にわたって燃料Ｆを分散させて供給することができる。

【0040】

また、幾つかの実施形態では、図３に示されるように、上述した室内噴射部５を構成する複数の噴射口５ａの各々は、互いに隣接する噴射口５ａから噴射される搬送用気体Ｇ１の噴出範囲Ｒが水平面上において互いに重なりを有するように構成される。通常、搬送用気体Ｇ１は、噴射口５ａから所定の噴射方向に噴射されると、噴射方向の上下左右に広がりながら、また、噴射口５ａからの距離に従って勢いを失いながら噴射方向に進んでいく。ここでは噴出範囲Ｒは、噴射口５ａから噴射された際の勢いが完全に消失していない範囲を示す。図１Ａ〜図３に示される実施形態では、図３に示されるように、燃焼室２の壁面２１には、３つの室内噴射ノズル５１（５１ａ〜５１ｃ）によって、３つの噴射口５ａが水平方向Ｈに沿って等間隔に配列して設けられており、隣接する室内噴射ノズル５１（５１ａ〜５１ｃ）同士（隣接する噴射口５ａ同士）の噴出範囲Ｒ（Ｒａ〜Ｒｃ）が少なくとも一部分において重なっている。具体的には、第１室内噴射ノズル５１ａの噴出範囲Ｒａは、第１室内噴射ノズル５１ａ（壁面２１）から離れた先端側の噴射方向の右端において、隣接する第２室内噴射ノズル５１ｂの噴出範囲Ｒｂの先端側の左端と重なっており、重複部分Ｐｏが形成されている。また、第２室内噴射ノズル５１ｂの噴出範囲Ｒｂは、第２室内噴射ノズル５１ｂの先端側の噴射方向の右端において、隣接する第３室内噴射ノズル５１ｃの噴出範囲Ｒｃの先端側の左端と重なっており、重複部分Ｐｏが形成されている。

【0041】

逆に、隣接する２つの室内噴射ノズル５１の間（５１ａと５１ｂとの間、５１ｂと５１ｃとの間）には、噴出範囲Ｒの重複部分Ｐｏよりも壁面２１側において隙間Ｓが形成される。この隙間Ｓは、隣接する噴出範囲Ｒ同士の重なりが大きくなるのに従って狭くなる。隙間Ｓが狭くなるに従って隙間Ｓに落下する燃料Ｆの割合は当然少なくなり、搬送用気体Ｇ１が吹き付けられることなくそのまま流動層Ｌに落下する燃料Ｆの割合を少なくすることになる。

【0042】

上記の構成によれば、複数の室内噴射ノズル５１の各々から噴出される搬送用気体Ｇ１の間に生じる隙間Ｓを減じることができ、室内噴射部５（噴射口５ａ）から搬送用気体Ｇ１が噴射される噴出範囲Ｒ内に、燃料供給口３から飛び出してくる燃料Ｆをより確実に落下させることができる。

【0043】

次に、上述した構成における燃料シュート路４に関する他の幾つかの実施形態について説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る燃焼室２に接続された燃料シュート路４の一部の断面を示す模式図であり、接続部３１付近を拡大した図である。図６は、本発明の一実施形態に係る燃焼室２に接続された燃料シュート路４の底面４１の一部を上方から見た模式図である。図７Ａ〜図７Ｂは、それぞれ、本発明の一実施形態に係る燃料シュート路４に形成された突出部７を説明するための模式図であり、燃料シュート路４の一部の断面を燃焼室２の正面から見た図である。また、図８は、本発明の一実施形態に係る燃料シュート路４に設けられた落下方向凸部８を説明するための模式図であり、（ａ）正面図、（ｂ）側面図、（ｃ）底面の平面図となる。以下に説明する実施形態は、いずれも、燃料シュート路４の内部（空間）に燃料Ｆを四散（分散）させるための構成となる。

【0044】

幾つかの実施形態では、図５に示されるように、燃料シュート路４の底面４１には、燃料シュート路４の底面４１と直交する方向、または直交する方向よりも下方に向けて混合用気体Ｇ２を噴射する路内噴射口６が形成されている。混合用気体Ｇ２の噴射は、燃料シュート路４の内部を通過する燃料Ｆに吹き付けられることで、燃料供給口３に燃料Ｆが到達する前に燃料Ｆの塊を崩し、燃料シュート路４の内部で燃料Ｆを四散（分散）させた状態にすることを目的とする。燃料Ｆは、混合用気体Ｇ２が吹きつけられることで、その衝撃や、燃料シュート路４の壁や周囲の他の燃料Ｆに衝突することで崩され、四散する。混合用気体Ｇ２は、例えば、流動化ガスＧａや２次空気Ｇｂ、搬送用気体Ｇ１などを利用しても良く、流動化ガスＧａを供給する１次空気供給管１３や、搬送用気体Ｇ１を供給する気体搬送管５２、２次空気Ｇｂを供給する２次空気供給管１４などの少なくとも１つから配管６３を分岐させることで、混合用気体Ｇ２を路内噴射口６に供給しても良い。

【0045】

図５に示される実施形態では、燃料シュート路４の底面４１には、ノズル（路内噴射ノズル６１）が設けられており、混合用気体Ｇ２を路内噴射ノズル６１から燃料シュート路４の内部に噴射するよう構成されている。また、燃料シュート路４は、上述したように、燃焼室２の壁面２１に対して所定の設置角度θｓで斜め上方に傾斜して設けられるが、図５に示されるように側面視において、路内噴射ノズル６１は、燃料シュート路４の底面４１の法線Ｎ（直交する方向）の方向、もしくは法線Ｎに対して所定の角度θ１だけ下方に向けられている。このように、路内噴射口６からの噴射角度が、燃料シュート路４の底面４１の法線Ｎに対して上方を向けられないことで、燃料シュート路４を落下してくる燃料Ｆの勢いを減じることなくその目的を達するように構成されている。

【0046】

また、図５に示される実施形態では、図５に示されるように、複数の路内噴射口６（図５では路内噴射ノズル６１）が、円筒状の燃料シュート路４の底面４１の下端４１ｂにおいて、燃料シュート路４の長手方向（燃料Ｆの落下方向Ｆｄ）に沿って間隔を開けて配置されている。また、複数の路内噴射口６の各々は、混合用気体Ｇ２を同じ噴射角度で噴射するよう構成されている。ただし、この実施形態には限定されず、他の幾つかの実施形態では、複数の路内噴射口６の各々の噴射の角度θ１は全て同じでなくても良い。なお、路内噴射口６の数は１以上であれば良い。

【0047】

また、図６の（ａ）〜（ｂ）に示されるように、複数の路内噴射口６の少なくとも１つは、燃料シュート路４の短手方向（通路の幅方向）に配置されても良い。具体的には、図６（ａ）では、２つの路内噴射口６が、通路の中央（断面が円弧状の場合には下端４１ｂ）を挟んで幅方向に並んで配置されている。図６（ｂ）では、通路の中央を挟んで幅方向に並んだ一対の路内噴射口６が、燃料シュート路４の長手方向に２つ配置されると共に、この２つの一対の路内噴射口６の間には、１つの路内噴射口６が配置されている。この場合には、燃料シュート路４の底面４１の中央を進む燃料Ｆと、中央から幅方向に離れた位置を進む燃料Ｆとで、吹き付けられる混合用気体Ｇ２の量を異ならせることができる。また、図６（ｃ）では、１つ路内噴射口６の形状を通路の幅方向で変えることにより、図６（ｂ）と同様に、幅方向の位置における噴射速度を調整している。図６（ｃ）では、路内噴射口６は、通路の中央から幅方向に向かって開口が大きくなるようになっており、中央で最も噴射速度が速くなるように構成されている。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示される構成をセットとして、これらのセットが、燃料シュート路４の長手方向（燃料Ｆの落下方向Ｆｄ）に沿って等間隔などの間隔を開けて設けられても良い。

【0048】

上記の構成によれば、路内噴射口６から噴射される混合用気体Ｇ２によって燃料Ｆの塊を崩すことができ、燃料シュート路４の内部（空間）に燃料Ｆを四散（分散）させることができる。また、このように燃料シュート路４の内部で四散された燃料Ｆが、燃料供給口３から燃焼室２の内部に供給され、搬送用気体Ｇ１によって搬送されることで、流動層全体にわたって燃料Ｆを分散させて供給することができる。

【0049】

他の幾つかの実施形態では、図７Ａ〜図７Ｂに示されるように、燃料シュート路４の底面４１に突出部７が形成されている。この突出部７は、燃料Ｆの落下方向Ｆｄに対して交差する方向に沿って延在する。換言すれば、燃料シュート路４の底面４１を落下方向Ｆｄを横断するように延在する。図７Ａ〜図７Ｂに示される実施形態では、燃料Ｆは、円筒状の燃料シュート路４の長手方向（燃料Ｆの落下方向Ｆｄ）に沿って燃料シュート路４を燃料供給口３に向けて落下するが、燃料シュート路４の底面４１には、長手方向に沿って設けられた突出部７として形成されている。このため、燃料Ｆは、燃料シュート路４の突出部７を通過する際には、突出部７と衝突により向きを様々に変えるとともに、燃料シュート路４の底面４１をバウンドしながら落下する可能性が高くなる。図７Ａに示される実施形態では、突出部７は、複数の凹凸状の起伏７ａの山の部分（凸状の部分）により形成されている。図７Ｂに示される実施形態では、突出部７は、複数の板状部材７ｂが間隔を設けて燃料シュート路４の底面４１から突出することで形成されており、この板状部材７ｂは、水平に対して下方を向くように燃料シュート路４の底面４１に形成される。なお、突出部７を構成する上記の起伏７ａや板状部材７ｂは１以上であれば良いし、突出部７は、燃料シュート路４の底面４１の少なくとも一部に設ければ良い。これによって、燃料Ｆの塊を崩すことができ、燃料シュート路４の内部（空間）に燃料Ｆを四散（分散）させることができる。また、このように燃料シュート路４内で四散された燃料が、燃料供給口３から燃焼室２内に供給され、搬送用気体Ｇ１によって搬送されることで、流動層全体にわたって燃料Ｆを分散させて供給することができる。

【0050】

その他の幾つかの実施形態では、図７Ａ〜図７Ｂに示されるように、上述した路内噴射口６および突出部７を燃料シュート路４の底面４１に一緒に形成しても良い。図７Ａ〜図７Ｂに示される実施形態では、燃料シュート路４の底面４１において、路内噴射口６が設けられた位置に突出部７も一緒に設けられている。なお、図７Ａでは、路内噴射口６は、突出部７を形成する複数の起伏７ａの複数の谷の部分（凹状の部分）の一部に設けられているが、全ての谷の部分にそれぞれ設けられても良いし、あるいは、突出部７の複数の山の部分の少なくとも一部に設けられても良い。図７Ｂでは、路内噴射口６から噴射される混合用気体Ｇ２によって燃料Ｆの塊を崩すことを阻害することがないように、板状部材７ｂが設けられていない部分に路内噴射口６は設けられている。また、路内噴射口６は、燃料シュート路４の底面４１において突出部７が設けられていない部分に設けられても良い。同じ位置に設けられる場合には、燃料シュート路４の底面４１に、長手方向に沿って設けられた突出部７に対して、複数の路内噴射口６を長手方向に沿って所定の間隔で設けても良い。

【0051】

その他の幾つかの実施形態では、図８に示されるように、燃料シュート路４の底面４１には、燃料Ｆの落下方向Ｆｄに沿って所定の範囲Ｐｓにわたって延在する落下方向凸部８が形成される。この落下方向凸部８は、図８（ａ）に示されるように、横断面形状において、燃料シュート路４の中央に位置する頂部８１と、頂部８１から両側に向かって下方に傾斜する傾斜部８２と、を有する。図８に示される実施形態では、落下方向凸部８は板状の分散板によって形成されており、図８（ａ）に示されるように、横断面形状において分散板が凸状（くの字状）の形状になるように、２枚の板状の部材が角度を持って固定され、あるいは、１枚の板状の部材が折り曲げられるなどして形成される。また、円筒状の燃料シュート路４の横断面形状は円形をしており、その円心から垂直方向の下方に上記の凸状の分散板の頂部８１が形成されると共に、傾斜部８２は、頂部８１と燃料シュート路４の底面４１とを連結している。図８（ａ）では、落下方向凸部８は横断面形状において、くの字状の形状を有しているが、これには限定されず、他の実施形態では、落下方向凸部８の横断面形状は、円弧状でも良いし、頂部８１で平坦となる部分を有しても良い。なお、落下方向凸部８は、燃料シュート路４の底面４１を通路の内部に向けて押しつぶすように加工することにより形成されても良い。

【0052】

また、落下方向凸部８は、燃料シュート路４と燃料供給口３との接続部３１から燃料シュート路４の長手方向に沿った所定の範囲Ｐｓまで設けられている（図８（ｂ）（ｃ）参照）。図８に示される実施形態では、図８（ｂ）に示されるように、所定の範囲Ｐｓに亘って、燃料シュート路４の底面４１を基準として、燃料Ｆの落下方向Ｆｄの下方に向かって次第に落下方向凸部８の高さＴが高くなるように構成される。図８（ｂ）に示される実施形態では、落下方向凸部８は、燃料供給口３と燃料シュート路４との接続部３１と、この接続部３１から所定の範囲Ｐｓ離れた位置との間に設けられている。ここで、上記の落下方向凸部８の高さＴは、燃料シュート路４の底面４１の下端４１ｂを基準として、この下端４１ｂから頂部８１までの、燃料シュート路４の底面４１の下端４１ｂにおける法線方向に沿った距離となっている。換言すれば、図８（ｂ）に示されるように、側面視において、落下方向凸部８の高さＴは、燃料シュート路４の底面４１との最も上流側の接続位置Ｃから燃料供給口３（接続部３１）に向かっていくにつれて、次第に高くなり、接続部３１側の端で最大となっている。なお、同様に、燃料シュート路４の底面４１の下端４１ｂと、傾斜部８２と燃料シュート路４の底面４１との接続位置Ｃ、との距離も大きくなっている。これによって、落下方向凸部８は、燃料供給口３から燃料シュート路４の長手方向に所定の範囲Ｐｓ離れた端（燃料シュート路４の上流側の端）で生じる段差がないように、あるいは小さくなるように滑らかに燃料シュート路４の底面４１と接続されており、燃料シュート路４に燃料Ｆが詰まる事態の防止を図っている。より詳細には、図８（ｃ）に示されるように、燃料シュート路４を燃料供給口３側に向かうに従い、燃料シュート路４の円弧状の底面４１と傾斜部８２との接続位置Ｃは、頂部８１から燃料シュート路４の短手方向（燃料Ｆの落下方向Ｆｄに対して交差する方向）に離れている。

【0053】

また、落下方向凸部８の傾斜部８２の燃料Ｆが通過する面（燃料通過面）は、平面状あるいは曲面上に形成されているが、例えば、傾斜部８２の燃料通過面において、燃料Ｆの落下をガイドするために、燃料シュート路４の長手方向に沿って隔壁を設けると、水分が比較的多く、形状、大きさ、重さなども不揃いなリサイクル燃料などの燃料Ｆが隔壁間に詰まる可能性がある。その点、本実施形態では、落下方向凸部８の傾斜部８２には隔壁等を形成しないことで、燃料シュート路４に燃料Ｆが詰まることのないようにしている。

【0054】

上記の構成によれば、落下方向凸部８は頂部８１と傾斜部８２とを有している。また、燃料シュート路４を直進してきた燃料Ｆは、落下方向凸部８の傾斜部８２を通過することにより、傾斜によって落下方向Ｆｄに対して左右となる横方向に力を受ける。これによって、燃料供給口３から燃焼室２に燃料Ｆが飛び出した際に、左右に広がるように燃料Ｆを分散させることができ、流動層全体にわたって燃料Ｆをより良く分散させて供給することができる。また、燃料供給口３から燃料Ｆが左右に広がるように飛び出すことにより、燃料シュート路４の数をさらに低減することができる。

【0055】

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、流動床ボイラ１として気泡型流動床ボイラを用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば循環型流動床ボイラにも適用することができる。
また、上述の説明では、燃料シュート路４は円筒状の形状を有するものとして説明したが、これには限定されず、内部に空洞を有していれば、その断面が楕円や多角形などの他の形状となるような形状をしていても良い。

【符号の説明】

【0056】

１ 流動床ボイラ
１２ 伝熱管群
１３ １次空気供給管
１４ ２次空気供給管
１５ ２次空気導入ノズル
２ 燃焼室
２１ 壁面
２２ 底部
２３ 対向壁面
３ 燃料供給口
３１ 接続部
４ 燃料シュート路
４１ 燃料シュート路の底面
４１ｂ 燃料シュート路の底面の下端
４１ｅ 延長線
５ 室内噴射部
５１ 室内噴射ノズル
５１ａ 第１室内噴射ノズル
５１ｂ 第２室内噴射ノズル
５１ｃ 第３室内噴射ノズル
５２ 気体搬送管
５４ａ 上段噴射口群
５４ｂ 下段噴射口群
５５ ダンパ
５６ 噴射制御装置
６ 路内噴射口
６１ 路内噴射ノズル
６３ 配管
７ 突出部
８ 落下方向凸部
８１ 頂部
８２ 傾斜部
Ｃ 燃料シュート路の底面と傾斜部との接続位置
Ｆ 燃料
Ｇ１ 搬送用気体
Ｇ２ 混合用気体
Ｇａ 流動化ガス（１次空気）
Ｇｂ ２次空気
Ｌ 流動層
Ｎ 法線
Ｐｏ 重複部分
Ｐｓ 所定の範囲
Ｒ 噴出範囲
Ｓ 隙間
Ｈ 水平方向
Ｖ 垂直方向
Ｆｄ 落下方向
θｓ 燃料シュート路の設置角度
θ１ 噴射角度

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】