DE112010003028B4

DE112010003028B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel

Info

Publication number: DE112010003028B4
Application number: DE112010003028.6T
Authority: DE
Inventors: Katsuya Akiyama; Haeyang Pak
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2010-07-22
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: JP5342355B2; JP2011027281A; DE112010003028T5; WO2011010704A1; CN102472484B; US20120107751A1; US9157633B2; KR101257201B1; KR20120041738A; CN102472484A

Abstract

Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel, mit:
einem Schritt zum Festlegen eines Mischungsverhältnisses einer Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf einer Zusammensetzung eines Ascheanteils, die zuvor für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen gemessen wurde, und beruhend auf einem Schlackeverhältnis, das für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen berechnet wird und ein Verhältnis eines Teils einer bestimmten Menge eines Ascheanteils angibt, der unter einer vorbestimmten Umgebungstemperatur und einer vorbestimmten Umgebungsgaszusammensetzung zu Schlacke wird, so dass Schlackeverhältnisse in dem Kessel nicht größer als Bezugswerte sind; und
einem Schritt zum Mischen der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf dem Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen und Zuführen des Gemisches als Brennstoff zum Kessel.

Description

- Technisches Gebiet -
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung und eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel, der als Brennstoff einen Festbrennstoff verwendet.
- Stand der Technik -
Herkömmlicherweise wird einem Kessel, der als Brennstoff einen Festbrennstoff verwendet, durch Förderluft als Brennstoff ein Festbrennstoff zugeführt, der von einem Zerkleinerer zerkleinert wurde. Der Kessel enthält einen Ofen, um durch Verbrennung des zugeführten Brennstoffs durch einen Brenner oder dergleichen Wärme zu erzeugen, und Wärmetauschrohrbündel, die von einem oberen Teil des Ofens aus in Richtung einer stromabwärtigen Seite angeordnet sind und eingerichtet sind, einen Wärmetausch vorzunehmen, indem im Inneren ein Verbrennungsgas strömen gelassen wird. Das vom Kessel abgegebene Verbrennungsgas wird aus einem Kamin ausgelassen. Die Wärmetauschrohrbündel setzen sich hierbei aus einer oberen Wärmeübertragungseinheit, die einen Sekundär-Erwärmer, einen Tertiär-Erwärmer, einen Enderwärmer und einen Sekundär-Nacherwärmer enthält, die in einem oberen Teil des Ofens in vorbestimmten Intervallen Seite an Seite angeordnet sind, und einer hinteren Wärmeübertragungseinheit zusammen, die einen Primär-Erwärmer, einen Primär-Nacherwärmer und einen Kohle-Vorerwärmer enthält, die in einem hinteren Teil des Ofens angeordnet sind.
Da in einem solchen Kessel aus verbrannter Kohle Asche produziert wird, strömt wegen des Verbrennungsgases die Asche in dem Kessel und führt zu einer Verschlackung und Verkrustung (Fouling), wobei die Asche, während sie ausgelassen wird, an Wandoberflächen des Ofens und den Wärmetauschrohrbündeln, die vom oberen Teil des Ofens aus in Richtung der stromabwärtigen Seite angeordnet sind, anhaftet und sich dort ablagert. Wenn es zu einer solchen Verschlackung und Verkrustung kommt, werden Wärmeübertragungsoberflächen der Wärmetauschrohre bedeckt, so dass sich die Wärmeabsorptionswirkung drastisch verringert. Wenn auf der Wandoberfläche oder dergleichen aufgrund der Verschlackung und Verkrustung ein großer Schlackestein produziert wird und der Schlackestein herunterfällt, entstehen außerdem Probleme, wie dass sich der Ofendruck drastisch ändert, dass das Wärmetauschrohr am Ofenboden beschädigt wird und dass der Ofenboden verschlossen wird. Da die Elemente der im oberen Teil des Ofens vorgesehenen oberen Wärmeübertragungseinheit zudem in engen Intervallen angeordnet sind, kann sich der Ofendruck stark ändern, wenn sich Asche ablagert. Außerdem wächst die zwischen den Wärmetauschrohren anhaftende Asche an, so dass sie einen Gasströmungsweg verschließt, mit dem Ergebnis, dass das Verbrennungsgas nicht mehr hindurchgehen kann, wodurch es zu einem Betriebsausfall kommt. Da die Temperatur in der Umgebung der Wandoberflächen des Ofens zudem wegen der Abstrahlungswärme von Verbrennungsflammen nahe am Brenner hoch ist, haftet die Asche wahrscheinlich an den Wärmetauschrohrbündeln, die verhältnismäßig geringe Temperaturen haben, an und schmilzt, was zu dem Problem führt, dass wahrscheinlich ein großer Schlackestein wächst.
Die Patentliteratur 1 schlägt angesichts dessen vor, mit Hilfe von Detektoren besonders dicke Schlackeschichten im Kessel zu erfassen und auf Basis dessen entweder die Verbrennungsbedingungen zu ändern oder dem Festbrennstoff Zusatzstoffe zuzuschlagen, die die Schlacke reduzieren.
Für einen stabilen Betrieb des Kessels ist es besser, das Auftreten von Problemen, die durch Ascheanhaftung verursacht werden, im Voraus zu vermeiden. Die Patentliteratur 2 schlägt in diesem Zusammenhang vor, in einem Kessel nur Rohbraunkohle mit einem bestimmten Disulfid-, Kaliumoxid-, Kieselsäure- und Eisengehalt einzusetzen, um Verschlackungen zu minimieren.
Noch besser wäre es jedoch, wenn im Voraus eine Möglichkeit von Ascheanhaftung, die durch die Verbrennung des Festbrennstoffs entsteht, vorhergesagt werden könnte. Es wird somit versucht, die Möglichkeit von Ascheanhaftung als eine Kennzahl anzugeben.
In der Nichtpatentliteratur 1 wird zum Beispiel ein Verfahren eingesetzt, das im Voraus eine Möglichkeit von Ascheanhaftung beruhend auf einer aschebezogenen Kennzahl, die auf einer Aschezusammensetzung beruht, die durch aschehaltige Elemente in der Form von Oxiden ausgedrückt wird, und einem Beurteilungskriterium vorhersagt. Allerdings sind die Kennzahl und das Beurteilungskriterium, die in der Nichtpatentliteratur 1 gezeigt sind, für bituminöse Kohle gedacht, die eine Kohle guter Qualität mit weniger Problemen wie Ascheanhaftung ist. Da die Nichtpatentliteratur 1, wie gerade beschrieben wurde, nicht für Kohlen schlechter Qualität (z.B. subbituminöse Kohle, Braunkohle, Kohle mit hohem Siliziumoxidgehalt, Kohle mit hohem Kalziumgehalt und andere Kohletypen) gedacht ist, für die die Nachfrage in letzter Zeit gestiegen ist, besteht das Problem, dass sich der Zusammenhang von Kennzahl und Ascheanhaftung, der in der Nichtpatentliteratur 1 offenbart ist, tendenziell nicht unbedingt mit dem tatsächlichen Zustand deckt.
Dementsprechend ist, wie in der Patentliteratur 3 offenbart ist, eine Technologie entwickelt worden, die für Kohlen schlechter Qualität gedacht ist und unter der die zu verwendende Kohle im Voraus verascht wird, die erzielte Kohleasche gesintert wird, ein Verklebungsgrad der gesinterten Asche gemessen wird und eine Kohleanhaftung vorhergesagt und beurteilt wird. Allerdings wird das Sinter- und Schmelzverhalten von Asche nicht nur stark von der Temperatur beeinflusst, sondern auch von einer Umgebungsgaszusammensetzung. Im Fall einer reduzierenden Atmosphäre mit einer hohen Konzentration eines reduzierenden Gases wie CO oder H2 nehmen der Erweichungspunkt und Schmelzpunkt der Asche ab und fällt das Sintern leichter. Außerdem nehmen im Fall einer oxidierenden Atmosphäre der Erweichungspunkt und Schmelzpunkt der Asche zu und fällt das Sintern schwerer. Somit hat die Technologie der Patentliteratur 3, die nicht die Umgebungsgaszusammensetzung berücksichtigt, das Problem, dass Schwierigkeiten bei der genauen Vorhersage von Ascheanhaftung in einem Kessel bestehen.
- Literaturliste -
- Patentliteratur -

Patentliteratur 1: US 2007 / 0 119 351 A
Patentliteratur 2: DE 199 10 160 A1
Patentliteratur 3: JP 2004 - 361368 A

- Nichtpatentliteratur -
Nichtpatentliteratur 1: „Understanding slagging and fouling during pf combustion (IEACR/72)“ von Gordon Couch, August 1994
- Kurzdarstellung der Erfindung -
- Technisches Problem -
Um einen Kessel, der verschiedene Arten von Festbrennstoffen einschließlich Kohlen schlechter Qualität verwendet, stabil zu betreiben, zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung und eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel zur Verfügung zu stellen, die eine Ascheanhaftung unterdrücken können, indem die Ascheanhaftung in dem Kessel genau vorhergesagt wird.
- Lösung des Problems -
Die Erfindung ist auf ein Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gerichtet, das Folgendes umfasst: einen Schritt zum Festlegen eines Mischungsverhältnisses einer Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf einer Zusammensetzung eines Ascheanteils, die zuvor für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen gemessen wurde, und beruhend auf einem Schlackeverhältnis, das für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen berechnet wird und ein Verhältnis eines Teils einer bestimmten Menge eines Ascheanteils angibt, der unter einer vorbestimmten Umgebungstemperatur und einer vorbestimmten Umgebungsgaszusammensetzung zu Schlacke wird, so dass Schlackeverhältnisse in dem Kessel nicht größer als Bezugswerte sind; und einen Schritt zum Mischen der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf dem Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen und Zuführen des Gemisches als Brennstoff zum Kessel.
Die Erfindung ist auch auf eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gerichtet, die Folgendes umfasst: eine Berechnungseinheit zum Berechnen eines Schlackeverhältnisses für jede einer Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen, wobei das Schlackeverhältnis ein Verhältnis eines Teils einer bestimmten Menge eines Ascheanteils angibt, der unter einer vorbestimmten Umgebungstemperatur und einer vorbestimmten Umgebungsgaszusammensetzung zu Schlacke wird, und zum Festlegen eines Mischungsverhältnisses der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf einer Zusammensetzung eines Ascheanteils, die im Voraus für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen gemessen wurde, so dass die Schlackeverhältnisse in dem Kessel nicht größer als Bezugswerte sind; und eine Brennstoffzufuhrmengen-Einstelleinheit zum Einstellen einer Zufuhrmenge der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf dem Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen.
Wie aus dem Obigen hervorgeht, konzentriert sich die Erfindung auf Schlacke, die eine Zusammensetzung ist, die durch Verbrennung in dem Kessel schmilzt, in einem Verbrennungsluftstrom in dem Kessel suspendiert wird und sich auf Ofenwänden und Wärmetauscherrohrbündeln ablagert. Das Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen wird bei der Erfindung beruhend auf dem Schlackeverhältnis festgelegt, das für jeden Festbrennstoff und die Zusammensetzung des Ascheanteils berechnet wird. Wenn dementsprechend beruhend auf dem Schlackeverhältnis als eine von der Erfindung neu erstellte Beurteilungskennzahl eine Ascheanhaftungseigenschaft beurteilt wird und das Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen so festgelegt wird, dass die Schlackeverhältnisse nicht größer als die Bezugswerte sind, kann eine Ascheanhaftung unterdrückt werden. Hierbei schließen die Festbrennstoffe Kohlen, Schlammkarbide, Biomassenbrennstoffe und dergleichen ein. Da zudem die Wärmemenge in dem Kessel schwer ins Gewicht fällt, wird die Zufuhrmenge der zum Brennstoff werdenden Festbrennstoffe so festgelegt, dass die in den Kessel eingebrachte Wärmemenge konstant ist.
Hierbei kann das Schlackeverhältnis in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel beruhend auf der Zusammensetzung des Ascheanteils durch thermodynamische Gleichgewichtsberechnung berechnet werden oder beruhend auf Schlacke berechnet werden, die gemessen wird, wenn jeder der Vielzahl von Festbrennstoffen bei einer vorbestimmten Umgebungstemperatur und einer vorbestimmten Umgebungsgaszusammensetzung erhitzt wird.
Falls das Schlackeverhältnis beruhend auf der Zusammensetzung des Ascheanteils durch thermodynamische Gleichgewichtsberechnung berechnet wird, kann das Schlackeverhältnis ermittelt werden, ohne irgendeinen Versuch durchzuführen. Falls des Weiteren das Schlackeverhältnis beruhend auf der Schlacke berechnet wird, die im Voraus für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen gemessen wurde und durch Erhitzen unter der vorbestimmten Umgebungstemperatur und Umgebungsgaszusammensetzung produziert wurde, kann ein mit einem tatsächlichen Zustand des Kessels abgeglichenes Schlackeverhältnis ermittelt werden.
Außerdem können die Bezugswerte in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel beruhend auf einem Ascheablagerungsverhältnis bezüglich des Schlackeverhältnisses festgelegt werden, um so das Ascheablagerungsverhältnis zu verringern; das Ascheablagerungsverhältnis kann als ein Verhältnis einer zuvor ermittelten tatsächlichen Menge an abgelagerter Asche bezüglich einer Menge an Asche, die mit einer in den Kessel eingeführten Ascheanhaftungssonde kollidiert, berechnet werden; und die Menge kollidierender Asche kann anhand von Zufuhrmengen und Aschegehalten der Festbrennstoffe und der Form eines Ofens des Kessels ermittelt werden und als die Gesamtmenge von Ascheanteilen berechnet werden, die mit einer Projektionsfläche der Ascheanhaftungssonde kollidiert.
Demnach kann die Ascheanhaftung unterdrückt werden, indem die Bezugswerte des Schlackeverhältnisses beruhend auf einem Vergleichsergebnis zwischen dem im Voraus ermittelten Ascheablagerungsverhältnis und dem Schlackeverhältnis so festgelegt werden, dass sich das Ascheablagerungsverhältnis verringert.
Außerdem können die Bezugswerte in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel auf 50 bis 60 Gew.-% festgelegt werden, so dass das Ascheablagerungsverhältnis nicht mehr als 5 bis 7 Gew.-% beträgt.
Wenn das Schlackeverhältnis beruhend auf dem Vergleichsergebnis zwischen dem im Voraus ermittelten Ascheablagerungsverhältnis und dem Schlackeverhältnis im Bereich von 50 bis 60 Gew.-% liegt, wird das Ascheablagerungsverhältnis demnach auf 5 bis 7 Gew.-% oder weniger verringert, und die Ascheanhaftung kann unterdrückt werden.
Hierbei können die vorbestimmte Umgebungstemperatur und die vorbestimmte Umgebungsgaszusammensetzung in dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel eine Umgebungstemperatur und eine Umgebungsgaszusammensetzung nahe an einem Brenner sein.
Außerdem kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel auch eine Messeinheit zum Messen einer Temperatur und einer Umgebungsgaszusammensetzung in einer Kesselverbrennungskammer vorgesehen sein, und die vorbestimmte Umgebungstemperatur und die vorbestimmte Umgebungsgaszusammensetzung können eine Temperatur und eine Umgebungsgaszusammensetzung in der Kesselverbrennungskammer sein, die von der Messeinheit gemessen werden.
Demnach kann das Schlackeverhältnis in der Asche in jedem Teil im Kessel richtig ermittelt werden und es kann ein passendes Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen berechnet werden.
Außerdem können die vorbestimmte Umgebungstemperatur und die vorbestimmte Umgebungsgaszusammensetzung in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel eine höchste Umgebungstemperatur für die Auslegung des Kessels und eine Umgebungsgaszusammensetzung in einem Teil mit der höchsten Umgebungstemperatur sein oder eine Umgebungsgaszusammensetzung mit einem höchsten Reduktionsgrad für die Auslegung des Kessels und eine Temperatur in einem Teil mit dem höchsten Reduktionsgrad sein.
Demnach kann unabhängig von dem Zustand des Kessels ein passendes Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen berechnet werden. Dabei ist zu beachten, dass die Umgebungsgaszusammensetzung mit dem höchsten Reduktionsgrad für die Auslegung des Kessels für eine Umgebungsgaszusammensetzung mit einer höchsten Konzentration eines Reduktionsgases wie CO oder H2 steht.
- Wirkung der Erfindung -
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel kann die Ascheanhaftung in dem Kessel genau vorhergesagt werden und in dem Kessel, der verschiedene Arten von Festbrennstoffen einschließlich Kohlen schlechter Qualität verwendet, unterdrückt werden. Daher kann der Kessel stabil betrieben werden.
Figurenliste

1 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf eines Verfahrens zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
2 ist eine schematische Darstellung, die eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt; und
3 ist eine grafische Darstellung, die einen Zusammenhang zwischen Schlackeverhältnis und Ascheablagerungsverhältnis gemäß einem Beispiel zeigt.

- Ausführungsbeispiel der Erfindung -
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen für ein bestimmtes Beispiel ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel beschrieben. Dabei ist zu beachten, dass die folgende Beschreibung lediglich der Darstellung dient und keine Beschränkung hinsichtlich der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel darstellt. Das heißt, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nicht auf das folgende Ausführungsbeispiel beschränkt sind und verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang abzuweichen, wie er beansprucht ist.
Zunächst wird beruhend auf 1 ein Beispiel eines Verfahrens zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Verfahrens zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.
In dem Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird, wie in 1 gezeigt ist, zunächst eine Zusammensetzung eines Ascheanteils jedes Festbrennstoffs gemessen, der in einem Kessel verwendet werden soll (Schritt S1). Als Zusammensetzung des Ascheanteils wird eine Kohleeigenschaft des Festbrennstoffs gemessen, etwa der Wassergehalt, der Brennwert, der Aschegehalt oder eine Zusammensetzung des Ascheanteils. Hierbei schließen die Festbrennstoffe Kohlen, Schlammkarbide, Biomassenbrennstoffe und dergleichen ein.
Anschließend wird beruhend auf einem Schlackeverhältnis jedes Festbrennstoffs ein Mischungsverhältnis jedes Festbrennstoffs berechnet (Schritt S2). Das Schlackeverhältnis ist eine Beurteilungskennzahl einer Ascheanhaftungseigenschaft, die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird und für ein Verhältnis eines Teils einer bestimmten Menge eines festen Ascheanteils steht, der unter einer bestimmten Temperatur und einer Umgebungsbedingung zu Schlacke wird. Außerdem steht die Schlacke für einen Bestandteil, der durch Verbrennung schmilzt, in einem Verbrennungsluftstrom in dem Kessel suspendiert wird und sich auf Ofenwänden und Wärmetauscherrohrbündeln ablagert. Das Schlackeverhältnis wird für jeden Festbrennstoff und die Mischbedingungen jedes Festbrennstoffs berechnet. Dabei wird das Schlackeverhältnis ermittelt, indem mittels thermodynamischer Gleichgewichtsberechnung eine Zusammensetzung und eine Phase in einem Zustand berechnet werden, in dem der im Voraus gemessene Ascheanteil jedes Festbrennstoffs unter bestimmten Bedingungen (Temperatur, Umgebungsgaszusammensetzung) thermodynamisch am stabilsten ist, d. h. in einem Zustand, in dem die freie Enthalpie (ΔG) fast null ist. Dabei ist zu beachten, dass das Verfahren zur Berechnung des Schlackeverhältnisses nicht auf das obige Verfahren beschränkt ist und dass die Asche jedes Festbrennstoffs erhitzt werden kann und das Schlackeverhältnis im Voraus bei jeder Temperatur und Umgebungsgaszusammensetzung gemessen werden kann. Dadurch kann ein mit dem tatsächlichen Zustand des Kessels abgeglichenes Schlackeverhältnis ermittelt werden.
Um das Schlackeverhältnis als die in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Beurteilungskennzahl der Ascheanhaftungseigenschaft zu beurteilen, wird dann ein Ascheablagerungsverhältnis berechnet. Das Ascheablagerungsverhältnis ist hierbei ein Verhältnis der Aschemenge, die sich auf einer in den Ofen des Kessels eingeführten Ascheanhaftungssonde ablagert, zu der Aschemenge, die mit der Ascheanhaftungsprobe kollidiert, sie steht für die Leichtigkeit der Ablagerung von Asche, und sie wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt. Dabei ist zu beachten, dass die mit der Ascheanhaftungssonde kollidierende Aschemenge die Gesamtmenge an Ascheanteilen ist, die mit einer Projektionsfläche der Ascheanhaftungsprobe kollidiert, und anhand der Zufuhrmenge und den Aschegehalten der Festbrennstoffe und der Ofenform des Kessels ermittelt wird. $\begin{array}{l} Ascheablagerungsverhältnis [Gew .-%] = (Menge an abgelagerter Asche [kg]) / \\ (Menge an mit Ascheanhaftungssonde kollidierender Asche [kg]) \cdot 100 \end{array}$
Dabei ist zu beachten, dass die Berechnung und Beurteilung des Ascheablagerungsverhältnisses nicht in dem tatsächlichen Kessel durchgeführt werden muss und in einem Verbrennungsversuchsofen oder Trommelkessel erfolgen kann.
Auf diese Weise wird beruhend auf einem Zusammenhang zwischen dem im Voraus gemessenen Ascheablagerungsverhältnis und dem Schlackeverhältnis ein Wert (Bezugswert) des Schlackeverhältnisses festgelegt, bei dem das Ascheablagerungsverhältnis auf etwa 5 bis 7 Gew.-% verringert wird. Das Mischungsverhältnis der jeweiligen Festbrennstoffe wird als Parameter verwendet, und anhand der im Schritt S1 gemessenen Zusammensetzungen der Ascheanteile der jeweiligen Festbrennstoffe wird die Zusammensetzung eines Ascheanteils des gemischten Brennstoffs berechnet. Das Schlackeverhältnis in der Asche wird durch thermodynamische Gleichgewichtsberechnung ermittelt. Dann wird das Mischungsverhältnis der jeweiligen Festbrennstoffe berechnet, um eine Aschezusammensetzung zu ermitteln, bei der das Schlackeverhältnis in der Asche nicht größer als der festgelegte Bezugswert ist. Dabei wird die Zufuhrmenge der zum Brennstoff werdenden Festbrennstoffe so festgelegt, dass die in den Kessel eingebrachte Wärmemenge konstant ist. Dabei ist zu beachten, dass bei der thermodynamischen Gleichgewichtsberechnung die Umgebungstemperatur und die Umgebungsgaszusammensetzung nahe am Brenner verwendet werden, wo erhebliche Ascheanhaftung an der Kesselwand stattfindet. Außerdem erfolgt die thermodynamische Gleichgewichtsberechnung nicht nur beruhend auf der Umgebungstemperatur und der Umgebungsgaszusammensetzung nahe am Brenner, sondern sie kann auch beruhend auf der Umgebungstemperatur und der Umgebungsgaszusammensetzung in einem gewünschten Teil wie dem Wärmetauscherrohrbündel erfolgen, auf dem sich wahrscheinlich Asche ablagert. Auf diese Weise kann das Schlackeverhältnis in Asche für jeden Teil im Kessel richtig ermittelt werden, und es kann ein passendes Mischungsverhältnis einer Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen berechnet werden. Außerdem ist die thermodynamische Gleichgewichtsberechnung nicht auf die obige Berechnung beschränkt und kann beruhend auf einer höchsten Umgebungsgastemperatur für die Auslegung des Kessels und einer Umgebungsgaszusammensetzung in einem Teil mit der höchsten Umgebungsgastemperatur erfolgen. Außerdem kann die thermodynamische Gleichgewichtsberechnung auch beruhend auf einer Umgebungsgaszusammensetzung mit einem höchsten Reduktionsgrad (die Konzentration eines Reduktionsgases wie CO oder H2 ist am höchsten) für die Auslegung des Kessels und einer Temperatur in einem Teil mit der höchsten Umgebungsgaszusammensetzung erfolgen. Dadurch kann das Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen unabhängig von der Verbrennungstemperatur im Ofen des Kessels festgelegt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird zwar das Schlackeverhältnis als die Beurteilungskennzahl der Ascheanhaftungseigenschaft beruhend auf dem Ascheablagerungsverhältnis beurteilt, doch ist die Beurteilung nicht darauf beschränkt. Mittels eines Verbrennungsversuchsofens oder eines Trommelkessels kann für verschiedene Verhältnisse von Schlacken, die in einem Brennstoff enthalten sind, ein Verbrennungsversuch durchgeführt werden, und als Bezugswert zur Beurteilung des Schlackeverhältnisses kann ein Schlackeverhältnis verwendet werden, wenn eine Schlackesteinmasse (geschmolzene Schlacke) mit einer Größe, die nicht durch einen in dem Kessel eingebauten Förderer entladen werden kann, auf eine Ofenwand herunterfällt. Alternativ kann als Bezugswert zur Beurteilung des Schlackeverhältnisses ein Schlackeverhältnis verwendet werden, wenn eine Hauptdampftemperatur/ein Hauptdampfdruck aus einem bestimmten Bereich ausbricht oder schwankt.
Schließlich werden die Festbrennstoffe beruhend auf dem im Schritt S2 berechneten Mischungsverhältnis der jeweiligen Festbrennstoffe gemischt, und diese Festbrennstoffe werden zerkleinert und dem Kessel als Brennstoff zugeführt (Schritt S3).
Als Nächstes wird beruhend auf 2 ein Beispiel einer Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben. 2 ist ein schematisches Schaubild, das die Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt.
Wie in 2 gezeigt ist, weist ein Kessel 7 Bunker 1, 2, Brennstoffzufuhrmengen-Einstellvorrichtungen (Brennstoffzufuhrmengen-Einsteileinheiten) 3, einen Mischer 4, einen Zerkleinerer 5, Brenner 6 und einen Rechner (Berechnungseinheit) 9 auf. Die Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß dem Ausführungsbeispiel setzt sich aus den Brennstoffzufuhrmengen-Einstellvorrichtungen 3 und dem Rechner 9 zusammen.
Die Bunker 1, 2 speichern jeweils zwei Arten von Festbrennstoffen mit verschiedenen Ascheeigenschaften. Hierbei schließen die Festbrennstoffe Kohlen, Schlammkarbide, Biomassenbrennstoffe und dergleichen ein. Dabei ist zu beachten, dass in 2 zwar zwei Bunker gezeigt sind, die Anzahl an Bunkern aber beliebig ist, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Brennstoffzufuhrmengen-Einstellvorrichtungen 3 stellen die Mengen der Festbrennstoffe ein, die beruhend auf einem Mischungsverhältnis der Festbrennstoffe, die von dem später beschriebenen Rechner 9 berechnet werden, aus den Bunkern 1, 2 ausgespeist werden. Der Mischer 4 mischt die Festbrennstoffe, die von den Brennstoffzufuhrmengen-Einsteilvorrichtungen 3 abgeschnitten und zugeführt werden. Der Zerkleinerer 5 zerkleinert den Festbrennstoff, der in dem Mischer 4 gemischt worden ist, zu pulverisierter Kohle. Die Brenner 6 verbrennen die zu ihnen geblasene, pulverisierte Kohle zusammen mit Luft. Der Kessel 7 verbrennt die pulverisierte Kohle und sammelt Wärme. Zwar ist dies nicht gezeigt, doch enthält der Kessel einen Ofen, der zugeführten Brennstoff mit den Brennern 6 und dergleichen verbrennt und Wärme erzeugt, und Wärmetauscherrohrbündel, die von einem oberen Teil des Ofens aus in Richtung einer stromabwärtigen Seite angeordnet sind und eingerichtet sind, einen Wärmetausch durchzuführen, indem ein Verbrennungsgas im Inneren strömen gelassen wird. Dabei wird das vom Kessel abgegebene Verbrennungsgas aus einem Kamin abgelassen. Außerdem setzen sich die Wärmetauschrohrbündel aus einer oberen Wärmeübertragungseinheit, die einen Sekundär-Erwärmer, einen Tertiär-Erwärmer, einen Enderwärmer und einen Sekundär-Nacherwärmer enthält, die in einem oberen Teil des Ofens in vorbestimmten Intervallen Seite an Seite angeordnet sind, und einer hinteren Wärmeübertragungseinheit zusammen, die einen Primär-Erwärmer, einen Primär-Nacherwärmer und einen Kohle-Vorerwärmer enthält, die in einem hinteren Teil des Ofens angeordnet sind.
Der Rechner 9 sammelt zuvor als Daten 8 Eigenschaften der Festbrennstoffe, etwa Wassergehalte, Brennwerte, Aschegehalte, Zusammensetzungen von Ascheanteilen. Der Rechner 9 verwendet das Mischungsverhältnis der Festbrennstoffe als einen Parameter und berechnet die Zusammensetzung des Ascheanteils des gemischten Brennstoffs anhand der im Voraus gemessenen Zusammensetzungen der Ascheanteile der jeweiligen Festbrennstoffe. Dann legt der Rechner 9 anhand des Zusammenhangs zwischen dem im Voraus gemessenen Ascheablagerungsverhältnis und dem Schlackeverhältnis einen Wert (Bezugswert) des Schlackeverhältnisses fest, bei dem das Ascheablagerungsverhältnis auf etwa 5 bis 7 Gew.-% verringert wird. Schließlich legt der Rechner 9 das Mischungsverhältnis der jeweiligen Festbrennstoffe fest, um eine derartige Aschezusammensetzung zu erzielen, dass das durch thermodynamische Gleichgewichtsberechnung ermittelte Schlackeverhältnis nicht größer als der festgelegte Bezugswert ist. Die Zufuhrmenge der zum Brennstoff werdenden Festbrennstoffe wird hierbei so festgelegt, dass die in den Kessel eingebrachte Wärmemenge konstant ist. Dabei ist zu beachten, dass das Schlackeverhältnis die in diesem Ausführungsbeispiel verwendete Beurteilungskennzahl der Ascheanhaftungseigenschaft ist und für ein Verhältnis eines Teils einer bestimmten Menge eines festen Ascheanteils steht, der unter einer bestimmten Temperatur und einer bestimmten Umgebungsbedingung zu Schlacke wird. Das Ascheablagerungsverhältnis, das Schlackeverhältnis und der Zusammenhang zwischen diesen sind oben beschrieben und werden nicht an dieser Stelle beschrieben.
Außerdem werden bei der thermodynamischen Gleichgewichtsberechnung zum Beispiel die Umgebungstemperatur und die Umgebungsgaszusammensetzung nahe an den Brennern verwendet, wo es besonders zur Ascheanhaftung an der Kesselwand kommt. Die Umgebungstemperatur und die Umgebungsgaszusammensetzung nahe an den Brennern werden mittels einer nicht dargestellten Messvorrichtung (Messeinheit) gemessen, die sich nahe an den Brennern befindet. Dabei ist zu beachten, dass die Messvorrichtung nicht nur in der Umgebung der Brenner angeordnet ist. Es kann auch eine Messvorrichtung in einem gewünschten Teil angeordnet sein, etwa an dem Wärmetauscherrohrbündel, wo es wahrscheinlich zur Ascheanhaftung kommt, und die thermodynamische Gleichgewichtsberechnung kann beruhend auf einer Umgebungstemperatur und einer Umgebungsgaszusammensetzung in einem solchen Teil erfolgen. Dadurch kann das Schlackeverhältnis in Asche in jedem Teil in dem Kessel richtig ermittelt werden, und es kann ein passendes Mischungsverhältnis einer Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen berechnet werden. Außerdem ist die thermodynamische Gleichgewichtsberechnung nicht auf die obige Berechnung beschränkt und sie kann beruhend auf einer höchsten Umgebungsgastemperatur bei der Auslegung des Kessels und einer Umgebungsgaszusammensetzung in einem Teil mit der höchsten Umgebungsgastemperatur erfolgen. Außerdem kann die thermodynamische Gleichgewichtsberechnung auch beruhend auf einer Umgebungsgaszusammensetzung mit einem höchsten Reduktionsgrad (die Konzentration eines reduzierenden Gases wie CO oder H2 ist am höchsten) und einer Temperatur in einem Teil mit der höchsten Umgebungsgaszusammensetzung erfolgen. Dadurch kann das Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen unabhängig von der Verbrennungstemperatur im Ofen des Kessels festgelegt werden.
Außerdem wird das Mischungsverhältnis der Festbrennstoffe nicht nur beruhend auf Schlackeverhältnissen berechnet, die durch thermodynamische Gleichgewichtsberechnung ermittelt werden, sondern es kann auch beruhend auf Schlackeverhältnissen berechnet werden, die im Voraus gemessen wurden, als die Ascheanteile der jeweiligen Festbrennstoffe erhitzt wurden. Dadurch kann ein mit dem tatsächlichen Zustand des Kessels abgeglichenes Schlackeverhältnis ermittelt werden.
Wie gerade beschrieben wurde, konzentrieren sich das Verfahren und die Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf Schlacke, die eine Zusammensetzung ist, die durch Verbrennung in dem Kessel schmilzt, in einem Verbrennungsluftstrom in dem Kessel suspendiert wird und sich auf den Ofenwänden und den Wärmetauscherrohrbündeln ablagert. Das Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen wird beruhend auf dem Schlackeverhältnis festgelegt, das für jeden Festbrennstoff und die Zusammensetzung des Ascheanteils berechnet wird. Wenn beruhend auf dem Schlackeverhältnis als der von der Erfindung neu erstellten Beurteilungskennzahl die Ascheanhaftungseigenschaft beurteilt wird und das Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen auf diese Weise so festgelegt wird, dass das Schlackeverhältnis nicht größer als der Bezugswert ist, kann die Ascheanhaftung in dem Kessel genau vorhergesagt werden und unterdrückt werden. Außerdem wird die Zufuhrmenge der zum Brennstoff werdenden Festbrennstoffe so festgelegt, dass die in den Kessel eingebrachte Wärmemenge konstant ist, wodurch die Wärmemenge berücksichtigt wird, die in dem Kessel stark ins Gewicht fällt.
- Beispiel -
Als Nächstes wird beruhend auf 3 und Tabelle 1 ein Beispiel des Verfahrens und der Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel beschrieben. 3 ist eine grafische Darstellung, die einen Zusammenhang zwischen einem Schlackeverhältnis und einem Ascheablagerungsverhältnis gemäß diesem Beispiel zeigt. Die Tabelle 1 ist eine Tabelle, die Eigenschaften von Kohlen angibt, die in diesem Beispiel verwendet werden.

In diesem Beispiel wurde ein Versuch durchgeführt, bei dem in einem Verbrennungsversuchsofen für pulverisierte Kohle (400 mm Ofeninnendurchmesser, 3650 mm effektive Höhe im Ofen) unter der Bedingung, dass ein Gesamtbrennwert von Stadtgas, das zum Erhitzen eingeleitet wurde, konstant bei 149 kW lag, fünf verschiedene Arten pulverisierter Kohle verwendet wurden, die verschiedene Zusammensetzungen von Ascheanteilen hatten. In dem Versuch wurde die Zufuhrmenge an pulverisierten Kohlen eingestellt, indem die fünf Arten pulverisierter Kohlen individuell oder als ein Gemisch einer Vielzahl von Arten pulverisierter Kohlen so eingestellt wurden, dass der Brennwert der eingeleiteten pulverisierten Kohlen konstant bei 60 kW lag. Dann wurden die pulverisierten Kohlen, deren Zufuhrmenge eingestellt worden war, zusammen mit Verbrennungsluft durch einen auf der Oberseite des Ofens vorgesehenen Brenner verbrannt, in den unteren Teil wurde eine Ascheanhaftungssonde eingeführt und für 100 Minuten festgehalten, und das Ablagerungsverhältnis von Asche, die sich auf der Oberfläche der Ascheanhaftungssonde ablagerte, wurde ermittelt. Dabei betrug die Umgebungstemperatur im Ofen in dem Teil, wo die Ascheanhaftungssonde eingeführt wurde, ähnlich wie die Temperatur, bei der in einem Trommelkessel das Ascheanhaftungsphänomen auftritt, etwa 1300°C. Außerdem wurde das Innere der Ascheanhaftungssonde wassergekühlt und temperaturgeregelt, so dass die Oberflächentemperatur der Ascheanhaftungssonde etwa 500°C betrug. Die Eigenschafen der fünf Arten von pulverisieren Kohlen, die in dem Versuch verwendet wurden, sind in Tabelle 1 angegeben. - Tabelle 1 -

	Kohle A	Kohle B	Kohle C	Kohle D	Kohle E
Aschegehalt [Gew.-% - DB]	12,53	6,23	1,76	2,73	5,5
SiO₂ [Gew.-% - Asche]	69,8	56,9	40	52	53
Al₂O₃ [Gew.-% - Asche]	20,73	23	27,85	20,3	23,5
CaO [Gew.-% - Asche]	0,48	2,19	3,7	6,03	3,1
TiO₂ [Gew.-% - Asche]	1,03	0,57	0,56	1,08	1
Fe₂O₃ [Gew.-% - Asche]	4,95	11,8	19,95	12,1	9
MgO [Gew.-% - Asche]	0,66	2,27	1,21	1,9	2,7
Na₂O [Gew.-% - Asche]	0,25	0,04	0,14	0,39	0,6
K₂O [Gew.-% - Asche]	0,98	0,44	0,4	0,67	2,1
P₂O₅ [Gew.-% - Asche]	0,2	0,34	0,05	0,13	0,36
MnO [Gew.-% - Asche]	0,05	0,03	0,27	0,06	0,2
V₂O₅ [Gew.-% - Asche]	0,05	0,05	0,05	0,02	0
SO₃ [Gew.-% - Asche]	0,4	1,27	3,8	5,24	4,6

Durch thermodynamische Gieichgewichtsberechnung wurde beruhend auf den Eigenschaften der pulverisierten Kohlen, die in Tabelle 1 angegeben sind, eine Zusammensetzung und eine Phase in einem Zustand berechnet, in dem eine bestimmte Menge eines Ascheanteils unter bestimmten Bedingungen (Temperatur, Umgebungsgaszusammensetzung) thermodynamisch am stabilsten ist, d. h. in einem Zustand, in dem die freie Enthalpie (ΔG) fast null ist. Dadurch wurde das Schlackeverhältnis der pulverisierten Kohle berechnet, die in dem Versuch als Brennstoff verwendet wurde. In diesem Beispiel erfolgte die thermodynamische Gleichgewichtsberechnung mit einer Temperatur von 1300°C und einer Umgebungsgaszusammensetzung von O2: 1 Vol.-%, CO2: 19 Vol.-% und N2: 80 Vol.-%. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Schlackeverhältnis und dem Ascheablagerungsverhältnis gemäß diesem Beispiel.
Wie in 3 gezeigt ist, beträgt das Ascheablagerungsverhältnis etwa 5 bis 7 Gew.-% oder weniger, bis das Schlackeverhältnis 50 bis 60 Gew.-% beträgt. Aus 3 geht hervor, dass das Ascheablagerungsverhältnis plötzlich zunimmt, wenn das Schlackeverhältnis mehr als 50 bis 60 Gew.-% beträgt. Daraus ergibt sich, dass die Ascheanhaftung unterdrückt werden kann, wenn das Mischungsverhältnis der fünf Arten von pulverisierten Kohlen so eingestellt wird, dass das gemäß der Zusammensetzung des Ascheanteils berechnete Schlackeverhältnis nicht mehr als 50 bis 60 Gew.-% beträgt.
Es wurde zwar oben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, doch ist die Erfindung nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt und es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang abzuweichen, wie er beansprucht ist. Die Patentanmeldung basiert auf einer japanischen Patentanmeldung (Nr. 2009-170771 ), die am 22. Juli 2009 eingereicht wurde und deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Bezugszeichenliste

3: Brennstoffzufuhrmengen-Einstellvorrichtung (Brennstoffzufuhrmengen-Einstelleinheit)
7: Kessel
9: Rechner (Berechnungseinheit)

Claims

Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel, mit: einem Schritt zum Festlegen eines Mischungsverhältnisses einer Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf einer Zusammensetzung eines Ascheanteils, die zuvor für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen gemessen wurde, und beruhend auf einem Schlackeverhältnis, das für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen berechnet wird und ein Verhältnis eines Teils einer bestimmten Menge eines Ascheanteils angibt, der unter einer vorbestimmten Umgebungstemperatur und einer vorbestimmten Umgebungsgaszusammensetzung zu Schlacke wird, so dass Schlackeverhältnisse in dem Kessel nicht größer als Bezugswerte sind; und einem Schritt zum Mischen der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf dem Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen und Zuführen des Gemisches als Brennstoff zum Kessel.
Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 1, wobei das Schlackeverhältnis beruhend auf der Zusammensetzung des Ascheanteils durch thermodynamische Gleichgewichtsberechnung berechnet wird oder beruhend auf Schlacke berechnet wird, die gemessen wird, wenn jeder der Vielzahl von Festbrennstoffen bei einer vorbestimmten Umgebungstemperatur und einer vorbestimmten Umgebungsgaszusammensetzung erhitzt wird.
Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 1, wobei: die Bezugswerte beruhend auf einem Ascheablagerungsverhältnis bezüglich des Schlackeverhältnisses festgelegt werden, um so das Ascheablagerungsverhältnis zu verringern; das Ascheablagerungsverhältnis als ein Verhältnis einer zuvor ermittelten tatsächlichen Menge an abgelagerter Asche bezüglich einer Menge an Asche, die mit einer in den Kessel eingeführten Ascheanhaftungssonde kollidiert, berechnet wird; und die Menge kollidierender Asche anhand von Zufuhrmengen und Aschegehalten der Festbrennstoffe und der Form eines Ofens in dem Brenner ermittelt wird und als die Gesamtmenge an Ascheanteilen berechnet wird, die mit einer Projektionsfläche der Ascheanhaftungssonde kollidiert.
Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 1, wobei die Bezugswerte auf 50 bis 60 Gew.-% festgelegt werden, so dass das Ascheablagerungsverhältnis nicht mehr als 5 bis 7 Gew.-% beträgt.
Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Umgebungstemperatur und die vorbestimmte Umgebungsgaszusammensetzung eine Umgebungstemperatur und eine Umgebungsgaszusammensetzung nahe an einem Brenner sind.
Verfahren zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Umgebungstemperatur und die vorbestimmte Umgebungsgaszusammensetzung eine höchste Umgebungstemperatur für die Auslegung des Kessels und eine Umgebungsgaszusammensetzung in einem Teil mit der höchsten Umgebungstemperatur sind oder eine Umgebungsgaszusammensetzung mit einem höchsten Reduktionsgrad für die Auslegung des Kessels und eine Temperatur in einem Teil mit dem höchsten Reduktionsgrad sind.
Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel, mit: einer Berechnungseinheit zum Berechnen eines Schlackeverhältnisses für jede einer Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen, wobei das Schlackeverhältnis ein Verhältnis eines Teils einer bestimmten Menge eines Ascheanteils angibt, der unter einer vorbestimmten Umgebungstemperatur und einer vorbestimmten Umgebungsgaszusammensetzung zu Schlacke wird, und zum Festlegen eines Mischungsverhältnisses der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf einer Zusammensetzung eines Ascheanteils, die im Voraus für jede der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen gemessen wurde, so dass die Schlackeverhältnisse in dem Kessel nicht größer als Bezugswerte sind; und einer Brennstoffzufuhrmengen-Einstelleinheit zum Einstellen einer Zufuhrmenge der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen beruhend auf dem Mischungsverhältnis der Vielzahl von Arten von Festbrennstoffen.
Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 7, wobei das Schlackeverhältnis beruhend auf der Zusammensetzung des Ascheanteils durch thermodynamische Gleichgewichtsberechnung berechnet wird oder beruhend auf Schlacke berechnet wird, die gemessen wird, wenn jeder der Vielzahl von Festbrennstoffen bei einer vorbestimmten Umgebungstemperatur und einer vorbestimmten Umgebungsgaszusammensetzung erhitzt wird.
Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 7, wobei: die Bezugswerte beruhend auf einem Ascheablagerungsverhältnis bezüglich des Schlackeverhältnisses festgelegt werden, um so das Ascheablagerungsverhältnis zu verringern; das Ascheablagerungsverhältnis als ein Verhältnis einer zuvor ermittelten tatsächlichen Menge an abgelagerter Asche bezüglich einer Menge an Asche, die mit einer in den Kessel eingeführten Ascheanhaftungssonde kollidiert, berechnet wird; und die Menge kollidierender Asche anhand von Zufuhrmengen und Aschegehalten der Festbrennstoffe und der Form eines Ofens des Kessels ermittelt wird und als die Gesamtmenge an Ascheanteilen berechnet wird, die mit einer Projektionsfläche der Ascheanhaftungssonde kollidiert.
Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 7, wobei die Bezugswerte auf 50 bis 60 Gew.-% festgelegt sind, so dass das Ascheablagerungsverhältnis nicht mehr als 5 bis 7 Gew.-% beträgt.
Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 7, mit außerdem einer Messeinheit zum Messen einer Temperatur und einer Umgebungsgaszusammensetzung in einer Kesselverbrennungskammer, wobei: die vorbestimmte Umgebungstemperatur und die vorbestimmte Umgebungsgaszusammensetzung eine Temperatur und eine Umgebungsgaszusammensetzung in der Kesselverbrennungskammer sind, die von der Messeinheit gemessen werden.
Vorrichtung zur Unterdrückung von Ascheanhaftung in einem Kessel nach Anspruch 7, wobei die vorbestimmte Umgebungstemperatur und die vorbestimmte Umgebungsgaszusammensetzung eine höchste Umgebungstemperatur für die Auslegung des Kessels und eine Umgebungsgaszusammensetzung in einem Teil mit der höchsten Umgebungstemperatur sind oder eine Umgebungsgaszusammensetzung mit einem höchsten Reduktionsgrad für die Auslegung des Kessels und eine Temperatur in einem Teil mit dem höchsten Reduktionsgrad sind.