ケイメント
酸化アルミナとシリカの混合物。
燃料成分のカリウム・ナトリウムと化学結合し、その反応物の灰融点を上げ灰として排出。
クリンカ発生を抑制し、ボイラーの寿命を高め、補修費節減に効果が期待されます。
CLINKER：バイオマス発電の問題点
– 火力発電所でバイオマス燃料使用時、クリンカ問題が発生
CLINKER：主な要因
Blue-Ocean Industry, Inc. & Arai, Inc.
促成栽培のための肥料の3要素K, P, N
木質系原料等に使用される肥料の3要素は窒素、リン酸、カリウムであり、これらはウッドペレット等のバイオマス燃料に含まれます。
肥料から起因するKが木材原料を通じてウッドペレット等バイオマス燃料に含有
これにより、火力発電所でウッドペレット及び木質系バイオマスを全焼又は混焼の際、ボイラー内部にカリウム等のアルカリ金属成分が一緒に投入されます。
K, Na 等のアルカリ金属はクリンカーの主な原因
カリウム及びナトリウム等のアルカリ金属成分はクリンカ生成の主な原因として、水管壁及び熱交換部に付着しボイラー内の熱不均衡及び発電効率低下現象を起こします。
CLINKER：クリンカー制御原理
クリンカ―形成プロセス
アルカリ成分（K ,Na）の溶融はクリンカー形成の重要な要因であり、 K及びNa化合物の融点はボイラー内部の燃焼温度（CFBCの場合は 850℃）より低いです。 ボイラーの温度が上昇すると、アルカリ要素が蒸発し、エアロゾル の形でアルカリ化合物を形成します。 これらのアルカリ化合物は、1）互いに凝集します. 2）金属表面に付 着します. 3）水管で凝縮してクリンカーを形成し（スラッギング、ファ ウリング）、腐蝕も引き起こします。 その結果、バイオマスボイラーはメンテナンスのために運転を停止 せざるを得なくなり、悪い場合にはシャットダウンに繋がります。
Kが含有されるウッドペレット
炉内燃焼 (850°C )
カリウムを燃料から分離したカリウム化合物
K化合物は、ボイラー温度未満で溶けます
金属表面 (水管壁、熱交換部)
CLINKER：クリンカー制御原理
– ケイメント適用後、クリンカ生成原理
ケイメントは燃焼中にカリウム化合物 と反応し、ボイラー温度より融点 を上昇させます。
CFBCボイラー内部の温度：850度
ケイメントの結合化合物融点> 1500度
アルカリ金属はボイラーからガスと 灰の形で排出されます。
ケイメント ＋ Kが含有されるウッドペレット
炉内燃焼(850°C )
ケイメントがKと反応、融点をボイラー温度より高く上昇させる
金属表面 (水管壁、熱交換部 )
CLINKER：ケイメント使用後
– クリンカ抑制(ケイメント投入)後のボイラー内部
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