JP2004239533A - Combustion device and thermal power generation device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バイオマス、廃棄物等を、主燃料に代えて、または、主燃料を補うための追加燃料として利用するための技術に係り、特に、それらの追加燃料を用いる燃焼装置、ならびに、それらの追加燃料の燃料としての性状を推定する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電所における燃料として、現在、石油または石炭などの化石燃料を主燃料として使用している。しかし、この化石燃料の埋蔵量は有限である。また、化石燃料の燃焼による二酸化炭素の排出は、地球温暖化などを引き起こすおそれがあると指摘されている。そのため、再生可能であり、また、再生と使用のバランスがたもたれている限り燃焼しても二酸化炭素の排出にならないバイオマスを燃料化して、これにより発電を行うことが求められている。
【０００３】
また、産業廃棄物、生活廃棄物等は、これまで埋め立てられることによって処理されることが大部分であった。しかし、これらの廃棄物については、埋め立てるため場所の確保が困難になりつつある。そのため、廃棄物のうち、燃焼可能な可燃廃棄物については、これを燃料として利用することが考えられている。すなわち、可燃廃棄物の有効利用をはかるため、可燃廃棄物もバイオマスと同様に燃料化し、発電を行うことが求められている。
【０００４】
しかし、バイオマスおよび廃棄物は、発熱量、水分量などの燃料性状が一定ではないため、発電用の燃料として使用する場合において、これらの燃料を安定的に燃焼することが難しい。そのため、これらの燃料性状を測定し、燃料性状に適した柔軟な燃焼炉の運転制御を行う必要がある。
【０００５】
バイオマスおよび廃棄物の性状を測定する方法としては、発熱量については、石炭および石油の発熱量測定方法を流用した方法（例えば非特許文献１および２参照。）があるが、他の性状を測定する方法はない。上記発熱量を測定する方法は、サンプリングした試料を燃焼し、燃焼により発生した燃焼ガスを水で冷却する。この燃焼ガスによって冷却水の温度は上昇し、この上昇温度により発熱量を測定する方法である。
【０００６】
【非特許文献１】
ＪＩＳ Ｍ８８１４「石炭類及びコークス類−発熱量測定方法」
【非特許文献２】
ＪＩＳ Ｋ２２７９「石油及び石油製品−発熱量試験方法及び計算による推定方法」
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記、従来の技術によれば、発熱量を測定するためには、試料を定期的にサンプリングする必要がある。しかしながら、バイオマスおよび廃棄物は、一般的に、性状のばらつきが大きく、平均値的な試料のサンプリングが困難であり、そのためバイオマスおよび廃棄物の平均値的な発熱量を測定することは困難である。
【０００８】
また、バイオマスおよび廃棄物を燃料として使用する場合、これらは種類が多く、かつ、一種類あたりの生産量が少ないため、種類毎の性状を測定することは非常に困難である。
【０００９】
さらに、火力発電には質および量の安定的な燃料の供給が不可欠であるが、バイオマスおよび廃棄物は、性状が不明であり、かつ、性状にばらつきがあり、しかも、供給量も変動する。そのため、バイオマスおよび廃棄物を単体で火力発電とするのではなく、化石燃料を主燃料とし、この主燃料にバイオマスおよび廃棄物を燃料として追加し、同時に燃焼させ、化石燃料の消費を低減することが求められている。
【００１０】
本発明は、化石燃料と燃料性状が不明なバイオマスおよび廃棄物燃料とを併燃して、不明な燃料性状の性状を推定する燃焼装置、およびその方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の燃料と、前記第１の燃料とは性状の異なる第２の燃料を並燃し、前記第１の燃料の性状に関する情報と、燃焼炉の運転情報と、前記第１の燃料の流量と、前記第２の燃料の流量に基づいて、第２の燃料の性状を推定する技術を提供する。
【００１２】
また、燃料に、燃料の種類を識別するためのタグを混入し、タグとともに燃料を搬送し、搬送された燃料に混入されたタグを読み取り、タグを読み取った時刻およびタグの情報に基づいて、タグが混入された燃料の供給量を監視する技術を提供する。
【００１３】
これらの性状を推定する技術および供給量を監視する技術に基づいて、第１の燃料と、前記第１の燃料とは性状の異なる第２の燃料を、燃焼炉で並燃する技術を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施形態について、説明する。以下の実施形態は、燃焼装置により蒸気を発生させ、その蒸気によりタービン発電機を回転させて発電を行う火力発電所に適用される場合の例である。
【００１５】
本実施形態は、主燃料となる第１の燃料と、その主燃料を補うために追加する第２の燃料を併存して燃焼し、発電に使用する燃焼装置において、第１の燃料とは性状の異なる第２の燃料の性状を推定する推定装置を備えた実施の形態である。
【００１６】
第１の燃料である主燃料としては、一般的には、石炭または石油などの化石燃料が使用される。また、第２の燃料である追加燃料としては、バイオマス、廃棄物、ゴミ固形化燃料（ＲＤＦ）などが使用される。これらは、燃料性状が不明な場合が多く、本発明に係る燃焼装置で燃焼することにより、燃料性状を推定することができる。なお、主燃料および追加燃料として使用される燃料は、上記に述べたものに限定されるものではなく、またバイオマス、廃棄物などの第２の燃料を主燃料として使用し、第１の燃料を追加燃料として使用してもよい。
【００１７】
また、本燃焼装置は、発電に使用されるものに限定されず、他の用途に使用してもよい。
【００１８】
図１は、本実施形態の燃焼装置の構成を示す。本実施形態の燃焼装置は、主燃料を供給するための装置と、追加燃料を供給するための装置と、追加燃料の評価を行う装置と、主燃料及び追加燃料を燃焼するための装置とを有する。
【００１９】
主燃料を供給するための装置には、主燃料を貯蔵する主燃料貯蔵装置１１０と、ホッパー１２０と、燃料供給装置１３０と、粉砕装置１４０とが含まれる。また、追加燃料を供給するための装置には、供給状態を監視するための装置と、追加燃料を貯蔵する追加燃料貯蔵装置２２０と、ホッパー２３０と、燃料供給装置２４０と、粉砕装置２６０とを有する。供給状態を監視するための装置には、ＩＤチップを追加燃料に供給する供給装置２１０と、ＩＤチップ読み取り機２５０とが含まれる
追加燃料の評価を行うための装置として、追加燃料の性状を推定するための装置と、追加燃料の購入価格を決定するための価格計算装置３８０とを有する。追加燃料の性状を推定するための装置には、主燃料の流量を測定する第１の流量測定装置３３０と、追加燃料の流量を測定する第２の流量計測装置３４０と、性状計算装置３６０と、性状データベース３７０とが含まれる。なお、本実施例では主燃料および追加燃料の流量を測定する第１および第２の流量測定装置としているが、単位時間あたりに搬送される主燃料および追加燃料の量ではなく、全体の供給量を計測する供給量計測装置としてもよい。
【００２０】
また、価格計算装置３８０は、例えば、性状データベース３７０と接続される。
【００２１】
主燃料及び追加燃料を燃焼するための装置には、主燃料及び追加燃料を燃焼する燃焼炉としてボイラ火炉３１０と、ボイラ火炉３１０の運転状態を計測する運転計測装置３９０と、ボイラ火炉３１０の運転制御を行う運転制御装置３５０とが含まれる。なお、本実施形態では、燃焼炉としてボイラ火炉を示しているが、これに限定されるものではなく、ストーカ炉、ガスタービン、エンジン、流動層、ガス化溶融炉であってもよい。
【００２２】
以上述べた燃焼装置、および、その燃焼装置による燃焼熱を利用して蒸気を発生させるタービン発電機３２０は、復水機等の図示していない他の構成機器と共に、火力発電所を構成する。
【００２３】
次に、本実施形態に係る燃焼装置の動作について説明する。ここでは、燃料の流れと、測定された情報と、制御のための情報の流れとに基づいて動作の説明を行う。
【００２４】
主燃料は、主燃料貯蔵場１１０からホッパー１２０を経由して、燃料供給装置１３０まで搬送される。燃料供給装置１３０は、ボイラ火炉３１０の運転制御装置３５０により主燃料の流量が制御される。流量測定装置３３０は、主燃料の流量を測定し、測定した流量を性状計算装置３６０に送信する。主燃料が固体燃料の場合は、粉砕装置１４０により燃焼に適した大きさまで細かく粉砕される。粉砕された燃料は、後述する追加燃料と共に、ボイラ火炉３１０に供給される。ボイラ火炉３１０では、主燃料および追加燃料を燃焼させ、その燃焼による熱で蒸気を発生させる。発生した蒸気によりタービン発電機３２０を回転させて電力を発生させる。
【００２５】
一方、追加燃料については、まず始めに燃料性状を推定するために必要なタグ（荷札）が、供給される。タグには、識別情報が記録され、この情報を基に、現在燃焼に寄与している燃料を特定することにより、燃料性状の推定、および、管理を行う。すなわち、この識別情報と、追加燃料の種類、生産場所、生産者等の追加燃料に関する情報とを対応付けて、タグの識別番号から追加燃料を特定する。
【００２６】
タグは、情報を担持することができる媒体であればよい。ただし、本実施形態では、担持されている情報が外部より非接触状態で読み取り可能であることが必要である。この種の媒体としては、具体的には、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を実現するために用いられる、アンテナを含むＩＣチップが挙げられる。ＲＦＩＤに用いられるＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップは、内部に設けられた不揮発性メモリを有しており、外部から電磁波などの無線により、データの読み出しができる。種類によっては、書き込みができるものもある。本実施形態では、メモリに識別情報が予め記録されているＩＣチップを用いることとする。以下、これをＩＤチップと称する。
【００２７】
このＩＤチップは、縦、横、厚さが０．４ｍｍ程度の大きさのものも存在する。また、ＩＤチップには、無線で読み出すだけの簡単な機能を有するものから、大量のデータの書き込みおよび読み出し機能を有するものまである。
【００２８】
本実施例では、タグとして、コンピュータによる追加燃料の情報管理が容易なＩＤチップを使用した場合について説明する。ＩＤチップは、予め記録された識別番号を読み出すだけのＩＤチップであっても、識別番号以外に追加燃料の種類、生産場所、生産者等の追加燃料に関する情報を書き込みおよび読み込み可能なＩＤチップを使用してもよい。
【００２９】
なお、ＩＤチップの替わるタグとして、カラーマーカーまたは特定の成分を気化する気化性化学物質を使用し、追加燃料にこれらを散布して、検出器で検出する方法も考えられる。
【００３０】
そこで、追加燃料が追加燃料貯蔵後２１０に搬入される前、または搬入時に、ＩＤチップ供給装置２１０により、ＩＤチップが追加燃料に供給される。追加燃料貯蔵場２２０に搬入された追加燃料は、主燃料と同様に、ホッパー２３０に蓄えられ、燃料供給装置２４０に搬送される。燃料供給装置２４０は、運転制御装置３５０により追加燃料の流量が制御され、流量測定装置３４０が流量を測定し、測定した流量を性状計算装置３６０に送信する。
【００３１】
追加燃料は、燃料供給装置２４０からＩＤチップ読み取り機２５０まで、搬送され、ＩＤチップ読み取り機２５０は、追加燃料に混入されているＩＤチップに記録された情報を読み取る。その後、追加燃料は、粉砕装置２６０により粉砕され、主燃料とともに、ボイラ火炉３１０に供給される。
【００３２】
ＩＤチップは、追加燃料の粉砕時に、追加燃料とともに粉砕され、ボイラ火路３１０に供給され、ボイラ火炉３１０に付属する灰回収装置で回収される。なお、ＩＤチップが粉砕されない場合であっても、ボイラ火炉３１０の燃焼温度は１３００℃以上であるため、ＩＤチップは燃焼し、または、溶融し、灰回収装置により回収される。一般に、ＩＤチップには、重金属類が含まれている。このＩＤチップは、最終的にボイラ火炉３１０で燃焼されるため、重金属類の含有率は低い方が望ましい。
【００３３】
本実施形態では、追加燃料にバイオマス、廃棄物、ゴミ固形化燃料（ＲＤＦ）などの固体燃料を使用した場合について説明しているが、本発明は固体燃料に限定されるものではない。たとえば、追加燃料に液体燃料を使用した場合であってもよい。ただし、液体燃料を使用する場合は、ホッパー２３０、粉砕機２６０は、不要となる。
【００３４】
運転計測装置３９０は、ボイラ火炉３１０の運転状態を計測し、ボイラ効率、ボイラ出力、主燃料の発熱量などの運転情報を取得し、この運転情報を性状計算装置３６０に送信する。性状計算装置３６０は、運転情報、燃料流量、ＩＤチップに記憶されている情報などから、追加燃料の性状を計算し、その計算した燃料性状を性状データベース３７０に格納する。運転制御装置３５０は、性状データベース３７０に格納された追加燃料の性状を考慮し、ボイラ火路３１０の運転制御を行う。また、価格計算装置３８０は、性状データベース３７０に格納されている情報をもとに追加燃料の購入価格を計算する。
【００３５】
図２は、ＩＤチップ供給装置２１０を示したものである。
【００３６】
ＩＤチップ３０は、その一つが非常に小さいため、１個単位で追加燃料２０に供給することが難しい。そこで、図２に示すように、ＩＤチップ３０を液体４０と混合することで、容易に１個単位でのＩＤチップ３０の供給が可能となる。
【００３７】
ＩＤチップ供給装置２１０は、ＩＤチップ３０と混合する液体４０を供給する液体供給装置２１１、ＩＤチップを混入するＩＤチップ混入装置２１２、ＩＤチップ３０が混合された液体４０を格納するチップ供給筺体２１７、液体４０とＩＤチップ３０を撹拌する撹拌機２１３、追加燃料２０にＩＤチップ３０および液体４０を噴霧するためのポンプ２１４、インジェクター２１５、チップの通過を確認するチップ測定装置２１６とから構成される。
【００３８】
撹拌機２１３は、液体４０とＩＤチップ３０の密度が違う場合に、液体４０とＩＤチップ３０が分離しないように撹拌する装置である。チップ測定装置２１６は、ＩＤチップ３０を１個ずつ供給するために、ＩＤチップ３０の通過を確認する装置である。ＩＤチップ３０の通過を確認する方法としては、ＩＤチップ３０に電波を当てその反応によりＩＤチップ３０の通過を確認する方法、また、光を遮断する物体、すなわちＩＤチップ３０が、インジェクター２１５を通過することにより確認する方法などがある。
液体４０は、水を使用してもよいが、不活性の液体を使用するとＩＤチップ３０が壊れる心配が無いので望ましい。また、ＩＤチップ３０と追加燃料２０は、大きさや密度が異なるために、追加燃料貯蔵場２１０からＩＤチップ読取装置２５０までの搬送中に分離してしまう可能性がある。これを防ぐために、液体４０に接着剤を混入し、ＩＤチップ３０に接着剤を付着させることが望ましい。接着剤が付着したＩＤチップ３０は、追加燃料２０に接着して、ＩＤチップ３０と追加燃料２０が分離する可能性が少なくなる。
【００３９】
次に、ＩＤチップ３０の投入頻度について説明する。
【００４０】
同じ種類の追加燃料２０が追加燃料貯蔵庫２２０に搬入されている間、すなわち、追加燃料２０の種類が変化しない間は、ＩＤチップ３０の投入頻度を低くする。一方、異なる種類の追加燃料２０が、追加燃料貯蔵庫２２０に搬入されるとき、すなわち、追加燃料２０の種類が変化するときに、ＩＤチップ３０の投入頻度を高くする。このように、種類の異なる追加燃料２０搬入されるタイミングでＩＤチップの供給量を変化させることで、追加燃料２０の種類を精度良く識別することができる。
【００４１】
なお、ここでいう異なる種類の追加燃料は、バイオマス、廃棄物、ゴミ固形化燃料などの区分が異なるだけでなく、生産者、生産場所、回収日時などが異なる場合についても、異なる種類の追加燃料とする。
【００４２】
ＩＤチップ３０の投入頻度は、図示しないＩＤチップ供給装置２１０の制御機能が、例えば、次の式から計算し、搬入される追加燃料２０の種類の変化に応じて、自動的に調整することが可能である。
【００４３】
投入頻度＝Ｋ１×Σ｜∂Ｗｎ／∂ｔ｜＋Ｋ２
ここで、Ｋ１は頻度を決める係数、Ｗｎは燃料種類ｎの質量流量、ｔは時間、Ｋ２は追加燃料の種類の変化が無いときの投入頻度である。Σは、追加燃料貯蔵庫２２０に搬入される全ての燃料の種類ｎの合計を意味する。この式を用いると、追加燃料の種類が変化している場合には、投入頻度を高くして多くのＩＤチップを追加燃料に投入し、一方、追加燃料の種類の変化が無い場合であっても一定量のＩＤチップを投入することができる。
【００４４】
以上、追加燃料２０を、追加燃料貯蔵庫２２０に搬入する時に、ＩＤチップ３０を追加燃料２０に混入する場合について説明したが、追加燃料２０の生産者から追加燃料２０を回収する時点で、追加燃料２０にＩＤチップ３０を混入してもよい。
【００４５】
次に、追加燃料２０にＩＤチップ３０を投入する作業を、追加燃料２０を回収する時点で行う場合について説明する。
【００４６】
図３は、追加燃料を回収する燃料回収装置６００の例を示したものである。燃料回収装置６００は、追加燃料を粉砕する移動可能な粉砕装置６１０、粉砕した追加燃料２０を運搬する燃料運搬トラック６２０、粉砕機６１０と燃料運搬トラック６２０を接続し追加燃料２０を気流搬送するダクト６３０から構成される。
【００４７】
粉砕装置６１０は、追加燃料２０を粉砕する粉砕機６１１、および、粉砕された追加燃料２０を気流搬送するためのファン６１２を有し、燃料運搬トラック６２０は、既に述べたＩＤチップ供給装置２１０、追加燃料の重量を計測する重量計６２２、外部システムと通信可能な回収通信装置６２３を有する。
【００４８】
以下に、追加燃料２０を回収時に、ＩＤチップ３０を投入する処理の流れを説明する。
【００４９】
まず、粉砕装置６１０を、追加燃料２０のある場所まで移動させる。そこで、追加燃料２０を粉砕機６１１で粉砕し、粉砕された追加燃料２０は、ダクト６３０を通って、燃料運搬トラック６２０に気流搬送される。追加燃料２０を粉砕し、気流搬送することにより、追加燃料を燃料搬送トラック６２０に積み込む作業負荷が軽減される。
【００５０】
燃料運搬トラック６２０には、ＩＤチップ供給装置２１０が設置されており、一定量の追加燃料が積み込まれる毎に、ＩＤチップ３０を追加燃料２０に供給する。追加燃料の重量は、燃料搬送トラック６２０に設置されている重量計６２２で計測される。このように、回収された追加燃料２０の質量を、回収時に計測しておくと、回収した追加燃料の質量を正確に把握することができる。
【００５１】
また、燃料搬送トラック６２０に設置されている回収通信装置６２３は、回収日時、生産者、質量、供給したＩＤチップの識別番号など回収した追加燃料に関する情報を、電話回線、無線、インターネットなどにより、外部システムと送受信する。さらに、燃料搬送トラック６２０が、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などのナビゲーション装置を装着している場合は、追加燃料２０の生産場所または回収場所を送信することもできる。
【００５２】
これらの回収した追加燃料に関する情報を、性状データベース３７０に格納することで、追加燃料２０の生産場所、質量などを管理し、不正な追加燃料２０の回収を防ぐことができる。
【００５３】
なお、追加燃料２０を粉砕してから燃料搬送トラック６２０に積み込む場合について説明したが、粉砕せずに燃料搬送トラック６２０に積載し、ＩＤチップ３０を混入して、搬送する場合もある。この場合は、追加燃料貯蔵場２２０に搬入後に、追加燃料２０を粉砕する必要がある。
次に、ＩＤチップ読み取り機２５０について図４を用いて説明する。
【００５４】
図４に示すＩＤチップ読み取り機２５０は、ＩＤチップの読み取り、追加燃料の流量の計測、追加燃料のサンプリングを行う機能を有する。
【００５５】
ＩＤチップ読み取り機２５０は、ＩＤチップに記録されている情報を読み取る読み取り機２５１、追加燃料の流量を計測する流量計２５２、読み取り機２５１および流量計２５２が取得した情報を性状計算装置３６０に送信する制御装置２５３、追加燃料をサンプルするサンプリングプローブ２５４、サンプリングされた追加燃料を格納するサンプル格納場所２５５から構成される。
【００５６】
読み取り機２５１は、レーダー、またはＲＦＩＤシステムにおけるリーダライタなどが考えられる。
【００５７】
追加燃料２０は、コンベア４００によりＩＤチップ読み取り機２５０まで搬送される。読み取り機２５１は、搬送された追加燃料２０に混入されているＩＤチップに記録されている情報を読み取る。次に、流量計２５２が、レーザなどを使用して、追加燃料の幅および高さから流量を計測する。流量を計測する方法としては、コンベア４００自体に重量計を設置し、追加燃料の重さを測定する方法もある。重量計を使用した場合は、より精度の高い計測が可能である。なお、追加燃料の質量は、本流量計で計測する場合であっても、流量測定装置３４０（図１参照）または燃料運搬トラックの質量計６２２（図３参照）で計測してもよい。制御装置２５３は、読み取り機２５１および流量計２５２が取得した情報を、性状計算装置に送信する。
【００５８】
サンプリングプローブ２５４は、追加燃料２０をサンプリングし、サンプル格納場所２５５に格納する。サンプリングプローブ２５４は、読み取り機２５１が読み取ったＩＤチップの情報により、別の種類の追加燃料が検知されたにタイミングで追加燃料２０をサンプリングする。なお、読み取り機２５１および流量計２５２による情報を取得する前にサンプリングを行うと、後でこれらの情報が取得できなかった場合においてもサンプリングする可能性がある。そこで、サンプリングプローブ２５４は、読み取り機２５１および流量計２５２の下流に設置することが望ましい。
【００５９】
サンプル格納場所２５５に格納された追加燃料は、後述する追加燃料の性状を推定するときに、各種性状の実測値が必要な場合に使用される。
【００６０】
また、ＩＤチップ３０に、センサーを取り付けておくと、ＩＤチップ読み取り機２５０で、追加燃料２０の異常および状態を監視することができる。たとえば、ＩＤチップ３０に温度センサーを取り付けておき、ある一定の温度を超えるとＩＤチップが読み取り機２５１に反応しない、もしくは、異常を示す信号を読み取り機２５１に返すようにすると、追加燃料２０の発火および爆発を防ぐことができる。また同様に、水分センサーをＩＤチップ３０に取り付けておくと、追加燃料２０の水分を監視することができ、ガスセンサーを取り付けておくと、爆発の可能性のあるガスが生じているか否かを検知することができる。さらに、追加燃料２０が液体の場合に、ＩＤチップ３０に圧力を計測するセンサーを取り付けておくと、液体の追加燃料の圧力を計測することができる。
【００６１】
これらのセンサーにより計測した値は、ＩＤチップ読み取り機２５０で読み出すことができる。また、ＩＤチップ３０が書き込み可能な場合は、追加燃料にＩＤチップを供給してから、ＩＤチップ読み取り機２５０に搬送されるまでの間に発生した異常を示す信号を記録することができる。これにより、追加燃料の異常の生じた場所や時間を特定することができる。
【００６２】
なお、いままで、ＩＤチップ供給装置２１０とＩＤチップ読み取り機２５０を使用して、追加燃料の供給状態を監視する方法について説明したが、この供給状態監視方法は、燃料の供給に限定されるものではなく、不均一形状の固体についても適用でき、供給状態の監視が可能である。
【００６３】
次に、追加燃料の性状を推定する性状計算装置３６０の計算方法について説明する。燃料性状には、発熱量、灰量、炭素量、水分量などがあるが、ここでは発熱量の計算方法を中心に説明する。
【００６４】
図５は、追加燃料の発熱量の計算アルゴリズムを示したものである。このアルゴリズムに従って、性状計算装置３６０が以下の計算式により計算する。
【００６５】
通常のボイラ火炉３１０では、ボイラ火炉３１０の運転計測装置３９０が、主燃料発熱量、ボイラ効率、ボイラ出力などの運転情報を取得している。また、主燃料量については、流量測定装置３３０が計測している。これらの運転情報３６１と追加燃料情報３６２から、追加燃料の発熱量を推定する。追加燃料情報２６２には、流量測定装置３４０またはＩＤチップ読み取り機の流量計２５２などにより計測される追加燃料量、ＩＤチップ読み取り機２５０がサンプリングした追加燃料を実測した発熱量実測値などがある。
【００６６】
まず、主燃料の入熱３６３を以下の式により計算する。
【００６７】
主燃料の入熱（Ｗ）＝主燃料発熱量（Ｊ／ｋｇ）×主燃料量（ｋｇ／ｓ）
次に、主燃料および追加燃料の全ての燃料の入熱３６４を、以下の式により計算する。
【００６８】
全燃料入熱（Ｗ）＝ボイラ出力（Ｗ）／ボイラ効率（−）
上記全燃料入熱３６４から、主燃料入熱３６３を引くことにより、追加燃料の入熱の推定値３６５を、計算する。
【００６９】
追加燃料入熱推定値（Ｗ）＝全燃料入熱（Ｗ）−主燃料入熱（Ｗ）
次に、追加燃料量と、追加燃料入熱推定値３６５から、追加燃料の発熱量推定値３６６を、以下の式で計算する。
【００７０】
追加燃料発熱量推定値（Ｊ／ｋｇ）＝追加燃料入熱推定値（Ｗ）／追加燃料量（ｋｇ／ｓ）
ここで、ＩＤチップ読み取り機２５０がサンプリングした追加燃料で実測した発熱量実測値がある場合は、上記計算により求めた追加燃料発熱量推定値３６６と実測値を比較し、これらの値の差が大きい場合は、追加燃料の発熱量推定値を修正する。この修正した値を、追加燃料発熱量最終値３６８とする。
【００７１】
また、追加燃料の入熱推定値３６５と、追加燃料発熱量最終値３６８および追加燃料量３６２から求めた入熱とを比較し、これらの値が大きい場合は、修正し、その値を追加燃料入熱最終値３６９とする。
【００７２】
以上の計算方法により、追加燃料の発熱量を計算する。
【００７３】
その他の燃料性状についても、いままで述べた発熱量計算と同様の考え方により、主燃料の値と全体の測定値から、性状計算装置３６０が計算することができる。以下にその他の燃料性状の計算方法について説明する。
【００７４】
例えば、追加燃料の灰量は以下の手順で計算する。ボイラ火炉の出口において、レーザもしくはサンプリングにより、主燃料および追加燃料の全ての燃料の灰濃度を計測する。また、主燃料および追加燃料の全ての燃料排ガス量についても計測する。これらの灰濃度および排ガス量から、ボイラ火炉の出口における主燃料および追加燃料の全灰流量を計算する。次に、流量測定装置３３０により計測された主燃料量と、ボイラ火炉３１０の制御装置が計測している主燃料の灰量から、主燃料の灰流量を計算する。全灰流量から主燃料の灰流量を引くと、追加燃料の灰流量が求められ、この灰量と追加燃料量に基づき、追加燃料の灰量を計算することができる。
【００７５】
炭素量についても、ボイラ火炉の出口において、ＣＯ２濃度を測定し、同様のアルゴリズムで追加燃料の炭素量を計算することができる。
【００７６】
追加燃料の水分量については、いままで述べた方法で計算すると、燃料中の水素分と燃料中の水分を分離できず、追加燃料の水分量を計算することができない。そこで、粉砕処理後の粉砕装置２６０からボイラ火炉３１０への追加燃料搬送径路２６５において、水の吸収波長のレーザ光線を用いて、レーザの減衰から水分量を測定することができる。また、他の方法としては、追加燃料搬送路２６５においてガスをサンプリングして、そのガスの水分を質量分析計などで測定することもできる。
【００７７】
いままで述べた方法により、性状計算装置３６０は、追加燃料の燃料性状を推定することができる。
上記の方法により計算した追加燃料の性状を、性状データベース３７０に記録し、管理する。
【００７８】
図６に性状データベース３７０のデータ構造を示す。性状データベース３７０は、追加燃料に混入されたＩＤチップの識別番号、追加燃料の質量、受け入れ日時、燃焼日時、入熱、発熱量、灰量、炭素量、水分量、単価、追加燃料の生産者、問題等から構成される。
【００７９】
追加燃料の質量は、追加燃料を追加燃料貯蔵庫２１０に受け入れたときの質量であっても、流量測定装置３４０で測定した質量のどちらを使用してもよい。燃焼日時を性状データベース３７０で管理することにより、燃焼状態が悪化したときに燃焼された追加燃料を特定することができる。なお、この特定方法については後述する。
【００８０】
さらに、追加燃料が化石燃料でない場合は、ＣＯ２の削減に寄与できるので、ＣＯ２の削減量も性状データベース３７０に記録すると良い。ＣＯ２の削減量は、追加燃料の入熱を得るために化石燃料を燃焼することで発生するＣＯ２量とし、性状計算装置３６０が計算する。
ここで、性状データベース３７０の各種の値は、同じ時刻の値を使うのではなく、各測定点を同じ追加燃料が流れた時刻の値を使用する。ここでは、追加燃料がボイラ火炉内で燃焼している時刻を基準と考える。追加燃料量を測定した場所からボイラ火炉までに移動するのに時間がかかるので、この遅れ時間より前の計測点で計測された燃料がこの時刻に燃えていることになる。このように、燃料の移動時間を考慮して入力項目を決めることで精度の高い燃料性状の推定ができる。
【００８１】
また、追加燃料の価格を設定するに当たっては、以下のことを考慮する必要がある。バイオマス、廃棄物等を火力発電の燃料として用いるには、多くの量を継続的に確保することが必要である。しかし、バイオマス、廃棄物等は、多くの場所に少しずつ存在することが多い。そのため、広く薄く存在するバイオマス、廃棄物等を継続的にかつ確実に収集するためには、バイオマスの生産者等のある程度の努力が必要となる。その努力に対して、何らかのインセンティブ（刺激策）が必要である。インセンティブとしては、金銭の支払、電気料金の割引、電力の供給、貢献度を示すポイントの付与等が考えられる。
【００８２】
一方、インセンティブの付与は、目的に合致して合理的になされる必要がある。すなわち、燃料として性状のよいものを提供した場合と、水分等を多量に含み、燃料としては効率の悪いものを提供した場合とが、インセンティブの大きさに関して区別される必要がある。そのためには、性状計算装置により推定された追加燃料の性状を、性状データベースで管理、評価することが必要である。
【００８３】
以上により、追加燃料の価格は、入熱に応じた価格（単価×入熱）とするのが望ましい。質量に応じた価格にすると、追加燃料に水をかける、または、不燃物を混ぜたりなどの行為を行って、質量を実際より多く見せかける詐欺的行為により、不当な価格となるのを防止するためである。
【００８４】
追加燃料の価格については、図１に示す価格計算装置３８０が計算する。価格計算装置３８０は、性状データベース３７０に記録されている発熱量と、その他の前記性状データベース３７０に記録されている情報から単価の基準値を算出し、追加燃料の価格を計算することができる。
【００８５】
たとえば、優良な生産者の追加燃料の単価を高く設定することができる。優良であるか否かを判断する方法としては、性状データベース３８０から、同一の生産者から購入した追加燃料を全て抽出し、過去に購入した追加燃料の発熱量が一定であるか、または、過去に異常な燃料性状をもつ追加燃料がないか、などを考慮して判断する。また、環境問題の観点から、環境に対する貢献度を単価の基準値として設けることも考えられる。具体的には、ＣＯ２の削減量が大きい追加燃料の単価を高くすることが考えられる。
【００８６】
次に、運転制御装置３５０は、性状データベース３７０に記録されている追加燃料の性状をもとに、燃料流量、空気流量、排煙制御などのボイラ火炉３１０の運転を制御する。例えば、発熱量の低い追加燃料が推定された場合、バーナのレジスタ開度、空気温度、空気流量などを、自動的に修正し、追加燃料が安定的に燃焼するようする。また、追加燃料にＮ分が多く含まれている場合、ＮＯｘ濃度が高くなる可能性がある。この場合も、空気流量の変更、および、脱硝装置のアンモニア流量の変更などにより、ＮＯｘ濃度が低くなるよう自動的に運転する。
【００８７】
同様に、追加燃料にＳ分が多く含まれているとＳＯｘ濃度が高くなるため、効率的に、ＳＯｘを除去する脱硝装置を使用する制御を行うと良い。また、予めＳＯｘ濃度が分かると、露点を予測することができる。予測された露点を考慮して、限界まで排ガスの温度を低下させて、熱効率を向上させることができる。また、追加燃料の灰量から、融点の低い灰が燃料中に多く含まれている場合は、スートブロアなどであらかじめ灰の付着を低減する運転制御を行うことができる。
【００８８】
このように、運転制御装置３５０は性状データベース３７０に記録されている追加燃料の性状をもとにボイラ火炉３１０の運転制御を行い、追加燃料を安定的に燃焼させる。
次に、図７を参照し、異常な性状を持つ追加燃料を検出する方法について説明する。
【００８９】
図７中（ａ）は、ＩＤチップ読み取り機２５０により読み取られたＩＤチップ、の識別番号および、そのＩＤチップが混入された追加燃料の供給量を示す。追加燃料は、ＩＤチップの読み取り時刻Ｄ１から、粉砕装置による処理時間（以下、粉砕遅れ時間Ｅ１）、および、粉砕装置からボイラ火炉までの搬送時間（以下、燃料供給遅れ時間Ｅ２）を経た後に、ボイラ火炉に供給される。また、ボイラ火炉に追加燃料が供給されてから、ボイラ火炉内での滞留時間Ｅ３の経過後に、追加燃料が燃焼され、燃焼ガスがボイラ火炉から排出される。これらの時間は、数値解析および実験などを用いた実測により、容易に推定することができる。したがって、これらの時間を用いて、ＩＤチップの読み取り時刻Ｄ１に、粉砕処理時間Ｅ１、燃料供給時間Ｅ２、ボイラ火炉滞留時間Ｅ３を追加したそれぞれの時刻Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４についても推定することができる。
【００９０】
次に、粉砕後の追加燃料の供給径路２６５（図１参照）において、供給経路２６５内の圧力を測定することにより、異常な性状を持つ追加燃料を検出する方法を説明する。図７中（ｂ）に示すように、燃料供給遅れ時間Ｅ２の途中で搬送経路２６５内の圧力が急上昇した場合は、搬送経路２６５が途中で閉塞していることが考えられる。この場合、異常発生時刻Ｄ６と、ＩＤチップ読み取り機から圧力が上昇した位置までの遅れ時間Ｅ４（Ｅ１＋Ｅ２の一部）から、異常性状をもつ追加燃料に混入されたＩＤチップが、ＩＤチップ読み取り装置に読み取られた時刻Ｄ５を推定することができる。以下、異常性状の追加燃料に混入されたＩＤチップの読み取り時刻を、異常燃料通過時刻という。この異常燃料通過時刻Ｄ５を特定することにより、この時刻Ｄ５の付近で、ＩＤチップ読み取り機が読み取ったＩＤチップの識別番号を特定し、この識別番号が混入された追加燃料が異常な性質をもつ追加燃料であることを検出することができる。
【００９１】
図７中（ｃ）は、ボイラ火炉内の火炎温度の測定値の例を示したものである。ボイラ火炉内の火炎温度を測定することにより、異常な性状を持つ追加燃料を検出する方法を説明する。図７中（ｃ）に示すように、急激に火炎温度が低下した時刻を、異常発生時刻Ｄ８とする。火炎温度が低下する理由としては、非常に発熱量の低い燃料が投入され、失火し、火炎温度が下がることが考えられる。この場合も、図７中（ｂ）と同様に、遅れ時間Ｅ５（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３の一部）から異常燃料通過時刻Ｄ７を推定し、異常性状の追加燃料を特定することができる。
【００９２】
図７中（ｄ）は、蒸気温度の測定値の例を示したものである。ボイラ火炉内の蒸気温度を測定することにより、異常な性状を持つ追加燃料を検出する方法を説明する。図７中（ｄ）に示すように、蒸気温度が低下した時刻を、異常発生時刻Ｄ１０とする。蒸気温度の低下の原因としては、伝熱管が破損した場合、あるいは、伝熱面に何かが付着したこと、などが考えられる。この場合も同様に、遅れ時間Ｅ６（Ｅ１＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｅ４の一部）から異常燃料通過時刻Ｄ９を推定し、異常性状の追加燃料を特定することができる。
【００９３】
なお、本実施の形態では、追加燃料にＩＤチップを混入し、異常な性状を持つ追加燃料を検出する方法について説明したが、主燃料にＩＤチップを混入した場合であっても、同様に、異常な性状をもつ燃料の特定が可能になる。
【００９４】
以上、第１の実施の形態によれば、燃料性状の不明な追加燃料を、主燃料と併燃させ、燃料性状を推定することができる。さらには推定した燃料性状をもとに燃焼炉の運転制御を行い、追加燃料を安定的に燃焼させることもできる。
【００９５】
なお、本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【００９６】
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施形態では、追加燃料とともにＩＤチップが粉砕された場合に、このＩＤチップの情報を引き継ぐ方法について説明する。
【００９７】
追加燃料貯蔵場２２０に搬入された追加燃料の大きさが非常に大きく、このままの状態では追加燃料をボイラ火炉３１０まで搬送することが困難な場合は、追加燃料貯蔵場２２０からホッパー２３０に搬送する前に、粉砕装置により追加燃料を粗く粉砕する必要がある。しかしながら、本工程で追加燃料を粉砕すると、追加燃料に混入されたＩＤチップも一緒に粉砕され、破壊される可能性がある。そこで、破壊されたＩＤチップの情報の引き継ぎが必要となる。
【００９８】
なお、本工程で追加燃料を粗く粉砕することにより、追加燃料の大きさを均一化させ、搬送を容易することができ、さらに、粉砕と同時に、金属や石などのゴミを取り除くこともできる。また、粉砕後は、天日などで追加燃料を乾燥させると良い。特に、追加燃料がバイオマス、ゴミなどの場合は、水分を多く含んでいるため、追加燃料を乾燥させると、水分の持出し潜熱が少なくなり、燃焼時の発熱量が高くなる。これに伴い、発電の効率も高くなる。
【００９９】
以下に、破壊されたＩＤチップの情報の引き継ぎが可能な燃焼装置の構成について、図８を用いて説明する。
【０１００】
本実施形態は、少なくとも、追加燃料貯蔵場２２０からホッパー２３０に搬送する前に、第１のＩＤチップ読み取り機５１０、粉砕装置５２０、ＩＤチップ供給装置５３０、第２のＩＤチップ読み取り機５４０、ＩＤチップコピー制御装置５５０を有する点において、第１の実施形態と相違する。以下、これら、第１の実施形態と相違する部分を、粉砕システム５００という。
【０１０１】
なお、ＩＤチップ供給装置５３０は、図２に示すＩＤチップ供給装置２１０と同様のものとし、また、第１および第２のＩＤチップ読み取り機５１０、５４０は、図４に示すＩＤチップ読み取り機２５０と同様のものとする。
【０１０２】
次に、粉砕システム５００について、図９を用いて説明する。
【０１０３】
粉砕システム５００は、ＩＤチップに記録された情報を読み取る第１のＩＤチップ読み取り機５１０および第２のＩＤチップ読み取り機５４０、追加燃料を粉砕する粉砕機５２０、追加燃料にＩＤチップを供給するＩＤチップ供給装置５３０、ＩＤチップコピー制御装置５５０により構成される。ＩＤチップコピー制御装置５５０は、粉砕処理時間、および第１のＩＤチップ読み取り機５１０から第２のＩＤチップ読み取り機５４０までの移動距離などから、遅れ時間を計算し、第１のＩＤチップ読み取り機５１０で読み取られたＩＤチップの識別番号と、第２のＩＤチップ読み取り機５４０で読み取られたＩＤチップの識別番号とを対応づけ、この対応関係を性状計算装置に送信する装置である。
【０１０４】
粉砕システムの処理では、まず、追加燃料２０が粉砕機５２０により粉砕される前に、追加燃料に混入されているＩＤチップ３０を、ＩＤチップ読み取り機５１０が検知し、ＩＤチップに記憶されている情報をＩＤチップコピー制御装置５５０へ送信する。次に、追加燃料は、コンベア４００により粉砕機５２０に搬送され、粉砕され、同時にＩＤチップも粉砕、破壊される。粉砕された追加燃料は、再び、コンベア４００により搬送され、ＩＤチップ供給装置５３０の設置場所において、粉砕機５２０により破壊されたＩＤチップ３０の情報を受け継ぐ新しいＩＤチップ３０が供給される。
【０１０５】
ＩＤチップ３０は小型であるため、あらかじめＩＤチップ３０に記録された識別番号を選んで供給することは、困難である。そこで、ＩＤチップ３０を追加燃料に供給した後に、ＩＤチップ読取装置５４０で、供給されたＩＤチップ３０の識別番号を読み取ることとする。このＩＤチップ読取装置５４０が読み取った識別番号は、ＩＤチップコピー制御装置５５０に送信される。ＩＤチップコピー制御装置５５０は、第１のＩＤチップ読み取り機５１０および第２のＩＤチップ読み取り機５４０から受け取った識別番号を対応付け、性状計算装置３６０に送信する。
【０１０６】
次に、第１のＩＤチップ読み取り機５１０が読み取った識別番号００と、第２のＩＤチップ読み取り機５４０が読み取った識別番号１０の対応関係について図１０を用いて説明する。
【０１０７】
第１のＩＤチップ読み取り機５１０が、ある追加燃料に混入されたＩＤチップの識別番号００を読み取った時刻（以下、第１の読み取り時刻）をＡ１とする。その追加燃料が、ＩＤチップ供給装置５３０が設置されている場所まで搬送される時間Ｂ１（以下、粉砕遅れ時間）は、粉砕機５２０の性能、および、第１のＩＤチップ読み取り機５１０からＩＤチップ供給装置５３０までの距離などにより推定することができる。したがって、第１の読み取り時刻Ａ１に、粉砕遅れ時間Ｂ１を加えると、ＩＤチップ供給装置５３０がその追加燃料に、ＩＤチップを供給する時刻Ａ２（以下、ＩＤチップ供給時刻）を予測することができる。
【０１０８】
次に、追加燃料がＩＤチップ供給装置５３０から、第２のＩＤチップ読み取り機５４０に移動するまでの時間Ｂ２（以下、移動遅れ時間）は、ＩＤチップ供給装置５３０から第２のＩＤチップ読み取り機５４０までの距離などにより推定することができる。したがって、ＩＤチップ供給時刻Ａ２に、移動遅れ時間Ｂ２を加えると、第２のＩＤチップ読み取り機５４０が、その追加燃料が混入されているＩＤチップの識別番号１０を読み取る時刻Ａ３（以下、第２の読み取り時刻）を予測することができる。
【０１０９】
以上により、第２の読み取り時刻Ａ３において、第２のＩＤチップ読み取り機５４０が読み取った識別番号１０と、第２の読み取り時刻Ａ３から粉砕遅れ時間Ｂ１および移動時間Ｂ２の合計時間（Ｂ１＋Ｂ２）をさかのぼった時刻Ａ１の付近で、第１のＩＤチップ読み取り機５１０が読み取ったＩＤチップの識別番号が対応する。このことから、第１のＩＤチップ読み取り機５１０が読み取ったＩＤチップの識別番号００が混入された追加燃料と、第２のＩＤチップ読み取り機５４０が読み取ったＩＤチップの識別番号１０が混入された追加燃料は、同一であると推定することができる。これにより、ＩＤチップ００が記録している情報を、ＩＤチップ１０が引き継ぐことができる。
【０１１０】
以上、本実施形態によれば、追加燃料の大きさが非常に大きく、このままの状態ではボイラ火炉３１０まで搬送することが困難に、一旦、追加燃料を粉砕する必要があるが、この場合に、追加燃料とともに粉砕されたＩＤチップの情報を、新たに供給するＩＤチップに引き継ぐことが可能となる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、燃料性状の不明な追加燃料を、主燃料と併燃させ、追加燃料の燃料性状を精度よく推定できる燃焼装置を提供することができる。また、推定した燃料性状をもとに、燃焼炉の運転を制御し、追加燃料を安定的に燃焼させることもでき、さらに、推定した燃料性状をもとに、追加燃料の価格の計算を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態にかかる燃焼装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態にかかるＩＤチップ供給装置を示す図である。
【図３】第１の実施形態にかかる燃料回収装置を示す図である。
【図４】第１の実施形態にかかるＩＤチップ読み取り機を示す図である。
【図５】第１の実施形態にかかる発熱量計算のアルゴリズムを示す図である。
【図６】第１の実施形態にかかる性状データベースを示す図である。
【図７】第１の実施形態にかかる異状性状の追加燃料を検出する方法を示す図である。
【図８】第２の実施形態にかかる燃焼装置の構成を示す図である。
【図９】第２の実施形態にかかる粉砕システムを示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係るＩＤチップの識別番号の対応関係を示す図である。
【符号の説明】
主燃料…１０、追加燃料…２０、ＩＤチップ…３０、液体…４０、１１０…主燃料貯蔵場、１２０…ホッパー、１３０…燃料供給装置、１４０…粉砕装置、２１０…ＩＤチップ供給装置、２２０…追加燃料貯蔵場、２３０…ホッパー、２４０…燃料供給装置、２５０…ＩＤチップ読み取り機、２６０…粉砕装置、３１０…ボイラ火炉、３３０…流量測定装置、３４０…流量測定装置、３５０…運転制御装置、３６０…性状計算装置、３７０…性状データベース、３８０…価格計算装置、３９０…運転計測装置、４００…コンベア、５００…粉砕システム、５１０…第１のＩＤチップ読み取り機、５２０…粉砕機、５３０…ＩＤチップ供給装置、５４０…第２のＩＤチップ読み取り機、５５０…ＩＤチップ制御装置、６００…燃料回収装置、６１０…粉砕装置、６２０…燃料運搬トラック、６３０…ダクト、７００…タービン発電機[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for using biomass, waste, etc., instead of a main fuel or as an additional fuel to supplement the main fuel, and in particular, a combustion device using those additional fuels, and The present invention relates to a method and an apparatus for estimating the properties of additional fuel as fuel.
[0002]
[Prior art]
Currently, fossil fuels such as petroleum or coal are used as main fuels for thermal power plants. However, the reserves of this fossil fuel are finite. In addition, it has been pointed out that emission of carbon dioxide by burning fossil fuels may cause global warming and the like. Therefore, it is required to convert biomass, which is renewable and which does not emit carbon dioxide even when burned as long as the balance between regeneration and use is maintained, into a fuel, thereby generating power.
[0003]
Until now, industrial waste and household waste have been mostly disposed of by landfill. However, it is becoming more difficult to secure a place to reclaim these wastes. Therefore, among combustible combustible wastes, it has been considered to use them as fuel. That is, in order to effectively use the combustible waste, it is required to convert the combustible waste into fuel like biomass and to generate power.
[0004]
However, since biomass and wastes do not have constant fuel properties such as heat generation and water content, it is difficult to stably burn these fuels when used as fuel for power generation. Therefore, it is necessary to measure these fuel properties and to control the operation of the flexible combustion furnace suitable for the fuel properties.
[0005]
As a method for measuring the properties of biomass and waste, there is a method using a calorific value measurement method of coal and petroleum (for example, see Non-Patent
[0006]
[Non-patent document 1]
JIS M8814 "Coals and cokes-Calorific value measurement method"
[Non-patent document 2]
JIS K2279 "Petroleum and Petroleum Products-Calorific Value Test Method and Estimation Method by Calculation"
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-described conventional technique, it is necessary to periodically sample a sample in order to measure the calorific value. However, biomass and waste generally have large variations in properties, making it difficult to sample an average sample, and thus it is difficult to measure the average calorific value of biomass and waste. .
[0008]
In addition, when biomass and waste are used as fuels, since there are many types and the production amount per type is small, it is very difficult to measure the properties of each type.
[0009]
Furthermore, stable power supply of fuel of high quality and quantity is indispensable for thermal power generation, but the properties of biomass and waste are unknown, and the properties vary, and the supply amount also fluctuates. Therefore, instead of using biomass and waste as thermal power alone, use fossil fuel as the main fuel, add biomass and waste as fuel to this main fuel, and burn them at the same time to reduce fossil fuel consumption. Is required.
[0010]
It is an object of the present invention to provide a combustion apparatus for estimating the properties of unknown fuel properties by co-firing fossil fuels with biomass and waste fuel of unknown fuel properties, and a method thereof.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a first fuel and a second fuel having different properties from the first fuel are burned in parallel, and information on properties of the first fuel, operating information of a combustion furnace, And a technique for estimating the property of the second fuel based on the flow rate of the second fuel and the flow rate of the second fuel.
[0012]
In addition, a tag for identifying the type of fuel is mixed in the fuel, the fuel is transported together with the tag, the tag mixed in the transported fuel is read, and based on the tag reading time and tag information, Provided is a technique for monitoring a supply amount of fuel mixed with a tag.
[0013]
Based on a technique for estimating these properties and a technique for monitoring a supply amount, a technique is provided in which a first fuel and a second fuel having properties different from those of the first fuel are co-fired in a combustion furnace. .
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. The following embodiment is an example of a case where the present invention is applied to a thermal power plant that generates steam by a combustion device and rotates a turbine generator with the steam to generate power.
[0015]
In the present embodiment, a first fuel serving as a main fuel and a second fuel added to supplement the main fuel coexist and burn. This is an embodiment provided with an estimating device for estimating the property of the second fuel different from the first embodiment.
[0016]
A fossil fuel such as coal or petroleum is generally used as the primary fuel, which is the first fuel. Biomass, waste, solidified waste fuel (RDF), and the like are used as the additional fuel as the second fuel. In many cases, the fuel properties are unknown, and the fuel properties can be estimated by burning with the combustion device according to the present invention. The main fuel and the fuel used as the additional fuel are not limited to those described above, and the second fuel such as biomass and waste is used as the main fuel, and the first fuel is used as the main fuel. It may be used as an additional fuel.
[0017]
Further, the present combustion device is not limited to the one used for power generation, and may be used for other purposes.
[0018]
FIG. 1 shows the configuration of the combustion device of the present embodiment. The combustion device of the present embodiment includes a device for supplying the main fuel, a device for supplying the additional fuel, a device for evaluating the additional fuel, and a device for burning the main fuel and the additional fuel. Have.
[0019]
The device for supplying the main fuel includes a main
The device for evaluating the additional fuel includes a device for estimating the properties of the additional fuel and a
[0020]
The
[0021]
The apparatus for burning the main fuel and the additional fuel includes a
[0022]
The combustion device described above and the turbine generator 320 that generates steam using the heat of combustion by the combustion device constitute a thermal power plant together with other components (not shown) such as a condenser.
[0023]
Next, the operation of the combustion device according to the present embodiment will be described. Here, the operation will be described based on the fuel flow, the measured information, and the information flow for control.
[0024]
The main fuel is transferred from the
[0025]
On the other hand, as for the additional fuel, first, a tag (a tag) necessary for estimating the fuel property is supplied. Identification information is recorded on the tag, and based on this information, the fuel that is currently contributing to the combustion is specified to estimate and manage the fuel properties. That is, the identification information is associated with information on the additional fuel, such as the type of the additional fuel, the production place, and the producer, and the additional fuel is specified from the identification number of the tag.
[0026]
The tag may be any medium that can carry information. However, in the present embodiment, the carried information needs to be readable from the outside in a non-contact state. A specific example of this type of medium is an IC chip including an antenna, which is used to realize RFID (Radio Frequency Identification). An IC (Integrated Circuit) chip used for RFID has a non-volatile memory provided inside, and can read data from outside by radio waves such as electromagnetic waves. Some types can be written. In the present embodiment, an IC chip in which identification information is recorded in a memory in advance is used. Hereinafter, this is referred to as an ID chip.
[0027]
Some ID chips have a size of about 0.4 mm in length, width, and thickness. In addition, ID chips range from those having a simple function of reading wirelessly to those having a function of writing and reading a large amount of data.
[0028]
In the present embodiment, a case will be described in which an ID chip that facilitates information management of additional fuel by a computer is used as a tag. The ID chip is an ID chip capable of writing and reading information on the additional fuel, such as the type of additional fuel, the production location, the producer, etc., in addition to the identification number, even if the ID chip merely reads the identification number recorded in advance. May be used.
[0029]
As a tag replacing the ID chip, a method in which a color marker or a vaporizable chemical substance that vaporizes a specific component is used, and these are dispersed in an additional fuel and detected by a detector is also conceivable.
[0030]
Therefore, the ID chip is supplied to the additional fuel by the ID
[0031]
The additional fuel is transported from the
[0032]
When the additional fuel is pulverized, the ID chip is pulverized together with the additional fuel, supplied to the
[0033]
In the present embodiment, a case is described in which a solid fuel such as biomass, waste, solidified fuel (RDF) is used as the additional fuel, but the present invention is not limited to the solid fuel. For example, a case where a liquid fuel is used as the additional fuel may be used. However, when a liquid fuel is used, the
[0034]
[0035]
FIG. 2 shows the ID
[0036]
Since one of the ID chips 30 is very small, it is difficult to supply the
[0037]
The ID
[0038]
The stirrer 213 is a device that stirs the liquid 40 and the
As the liquid 40, water may be used, but it is desirable to use an inert liquid because there is no risk of breaking the
[0039]
Next, the insertion frequency of the
[0040]
While the
[0041]
The different types of additional fuel referred to here are not only different in categories such as biomass, waste, solidified fuel, etc., but also different types of additional fuel when the producer, production location, collection date and time, etc. are different. And
[0042]
The control frequency of the ID chip supply device 210 (not shown) can be calculated by, for example, the following formula, and automatically adjusted according to a change in the type of the
[0043]
Input frequency = K1 × Σ | ∂Wn / ∂t | + K2
Here, K1 is a coefficient for determining the frequency, Wn is the mass flow rate of the fuel type n, t is time, and K2 is the charging frequency when the type of the additional fuel does not change. Σ means the sum of the types n of all the fuels carried into the
[0044]
The case where the
[0045]
Next, a case where the operation of putting the
[0046]
FIG. 3 shows an example of a fuel recovery device 600 that recovers additional fuel. The fuel recovery device 600 includes a movable crushing device 610 for crushing the additional fuel, a fuel transport truck 620 for transporting the crushed
[0047]
The pulverizing device 610 includes a
[0048]
Hereinafter, a flow of a process of inserting the
[0049]
First, the crushing device 610 is moved to a location where the
[0050]
An ID
[0051]
In addition, the collection communication device 623 installed in the fuel transport truck 620 can collect information on the collected additional fuel such as the collection date and time, the producer, the mass, and the identification number of the supplied ID chip by using a telephone line, wireless communication, the Internet, or the like. Send and receive from external systems. Further, when the fuel transport truck 620 is equipped with a navigation device such as a GPS (Global Positioning System), it is possible to transmit a production place or a collection place of the
[0052]
By storing the information on the collected additional fuel in the
[0053]
The case where the
Next, the
[0054]
The
[0055]
The
[0056]
The reader 251 may be a radar or a reader / writer in an RFID system.
[0057]
The
[0058]
The sampling probe 254 samples the
[0059]
The additional fuel stored in the sample storage location 255 is used when actual measured values of various properties are required when estimating the properties of the additional fuel described later.
[0060]
If a sensor is attached to the
[0061]
The values measured by these sensors can be read by the
[0062]
Although the method of monitoring the supply state of the additional fuel using the ID
[0063]
Next, a calculation method of the
[0064]
FIG. 5 shows an algorithm for calculating the calorific value of the additional fuel. According to this algorithm, the
[0065]
In a
[0066]
First, the
[0067]
Heat input of main fuel (W) = calorific value of main fuel (J / kg) x main fuel amount (kg / s)
Next, the
[0068]
Total fuel heat input (W) = Boiler output (W) / Boiler efficiency (-)
By subtracting the main
[0069]
Estimated additional fuel heat input (W) = Total fuel heat input (W)-Main fuel heat input (W)
Next, from the additional fuel amount and the additional fuel heat input estimated
[0070]
Estimated additional fuel calorific value (J / kg) = Estimated additional fuel heat input (W) / Additional fuel amount (kg / s)
Here, if there is a measured value of the calorific value actually measured with the additional fuel sampled by the
[0071]
Further, the estimated
[0072]
The calorific value of the additional fuel is calculated by the above calculation method.
[0073]
The other properties of the fuel can be calculated by the
[0074]
For example, the ash amount of the additional fuel is calculated by the following procedure. At the outlet of the boiler furnace, the ash concentration of all the fuels of the main fuel and the additional fuel is measured by laser or sampling. In addition, all the fuel exhaust gas amounts of the main fuel and the additional fuel are also measured. From the ash concentration and the exhaust gas amount, the total ash flow rate of the main fuel and the additional fuel at the outlet of the boiler furnace is calculated. Next, the ash flow rate of the main fuel is calculated from the main fuel amount measured by the flow
[0075]
As for the carbon amount, the CO2 concentration is measured at the outlet of the boiler furnace, and the carbon amount of the additional fuel can be calculated by the same algorithm.
[0076]
When the water content of the additional fuel is calculated by the method described above, the hydrogen content of the fuel and the water content of the fuel cannot be separated, and the water content of the additional fuel cannot be calculated. Therefore, in the additional
[0077]
By the method described so far, the
The properties of the additional fuel calculated by the above method are recorded in the
[0078]
FIG. 6 shows the data structure of the
[0079]
As the mass of the additional fuel, either the mass when the additional fuel is received in the
[0080]
Furthermore, if the additional fuel is not fossil fuel, CO 2 Can contribute to the reduction of CO2 2 May be recorded in the
Here, as the various values of the
[0081]
In setting the price of the additional fuel, it is necessary to consider the following. In order to use biomass, waste, etc. as fuel for thermal power generation, it is necessary to continuously secure a large amount. However, biomass, waste, and the like often exist little by little in many places. Therefore, in order to continuously and reliably collect biomass, waste, and the like existing widely and thinly, a certain amount of effort is required by a biomass producer or the like. Some incentive is needed for that effort. Examples of the incentive include payment of money, discount of electricity bills, supply of power, provision of points indicating the degree of contribution, and the like.
[0082]
On the other hand, incentives need to be given rationally in accordance with the purpose. That is, it is necessary to distinguish between a case where a good fuel is provided as a fuel and a case where a fuel containing a large amount of water or the like and having an inefficient fuel is provided in terms of the incentive. For that purpose, it is necessary to manage and evaluate the properties of the additional fuel estimated by the property calculation device in the property database.
[0083]
As described above, it is desirable that the price of the additional fuel be a price corresponding to the heat input (unit price × heat input). By setting the price according to the mass, water is added to the additional fuel, or by mixing incombustibles, etc., in order to prevent fraudulent acts that make the mass appear more actual than would be unreasonable prices It is.
[0084]
The price of the additional fuel is calculated by the
[0085]
For example, the unit price of the additional fuel of a good producer can be set high. As a method of judging whether or not the fuel is excellent, the additional fuel purchased from the same producer is extracted from the
[0086]
Next, the
[0087]
Similarly, if the additional fuel contains a large amount of sulfur, the concentration of SOx increases. Therefore, it is preferable to perform control using a denitration apparatus that removes SOx efficiently. Also, if the SOx concentration is known in advance, the dew point can be predicted. Taking into account the predicted dew point, the temperature of the exhaust gas can be reduced to a limit and the thermal efficiency can be improved. If the fuel contains a large amount of ash having a low melting point based on the amount of ash in the additional fuel, operation control for reducing ash adhesion can be performed in advance using a soot blower or the like.
[0088]
As described above, the
Next, a method of detecting an additional fuel having an abnormal property will be described with reference to FIG.
[0089]
FIG. 7A shows the identification number of the ID chip read by the
[0090]
Next, a method of detecting the additional fuel having an abnormal property by measuring the pressure in the
[0091]
FIG. 7 (c) shows an example of a measured value of the flame temperature in the boiler furnace. A method of detecting an additional fuel having an abnormal property by measuring a flame temperature in a boiler furnace will be described. As shown in FIG. 7 (c), the time when the flame temperature suddenly decreases is defined as an abnormality occurrence time D8. It is considered that the reason for the decrease in the flame temperature is that a fuel having a very low calorific value is supplied, a fire is caused, and the flame temperature decreases. Also in this case, similarly to (b) in FIG. 7, the abnormal fuel passage time D7 can be estimated from the delay time E5 (part of E1 + E2 + E3), and additional fuel having abnormal properties can be specified.
[0092]
FIG. 7 (d) shows an example of the measured value of the steam temperature. A method of detecting additional fuel having abnormal properties by measuring the steam temperature in the boiler furnace will be described. As shown in FIG. 7 (d), the time when the steam temperature decreases is defined as the abnormality occurrence time D10. As a cause of the decrease in the steam temperature, it is conceivable that the heat transfer tube is broken or that something adheres to the heat transfer surface. In this case, similarly, the abnormal fuel passage time D9 can be estimated from the delay time E6 (part of E1 + E2 + E3 + E4), and the additional fuel having the abnormal property can be specified.
[0093]
In the present embodiment, the method of mixing the ID chip with the additional fuel and detecting the additional fuel having abnormal properties has been described. However, even when the ID chip is mixed with the main fuel, It is possible to identify a fuel having an abnormal property.
[0094]
As described above, according to the first embodiment, it is possible to estimate the fuel property by causing the additional fuel whose fuel property is unknown to co-fire with the main fuel. Further, the operation of the combustion furnace can be controlled based on the estimated properties of the fuel, and the additional fuel can be stably burned.
[0095]
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible, and it is needless to say that they are also included in the scope of the present invention.
[0096]
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, a method of inheriting information of the ID chip when the ID chip is crushed together with the additional fuel is described.
[0097]
If the size of the additional fuel carried into the
[0098]
By coarsely crushing the additional fuel in this step, the size of the additional fuel can be made uniform, transportation can be facilitated, and simultaneously with the crushing, dust such as metal and stone can be removed. After the pulverization, the additional fuel may be dried on the sun or the like. In particular, when the additional fuel is biomass, garbage, or the like, since the additional fuel contains a large amount of moisture, when the additional fuel is dried, the latent heat taken out of the moisture decreases, and the calorific value during combustion increases. Along with this, the efficiency of power generation also increases.
[0099]
Hereinafter, a configuration of a combustion device capable of taking over information of a destroyed ID chip will be described with reference to FIG.
[0100]
In the present embodiment, at least the first
[0101]
Note that the ID
[0102]
Next, the crushing
[0103]
The pulverizing
[0104]
In the processing of the pulverizing system, first, before the
[0105]
Since the
[0106]
Next, the correspondence between the
[0107]
The time at which the first
[0108]
Next, the time B2 (hereinafter, movement delay time) until the additional fuel moves from the ID
[0109]
As described above, at the second reading time A3, the
[0110]
As described above, according to the present embodiment, the size of the additional fuel is very large, and it is difficult to transport the additional fuel to the
[0111]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a combustion device that can coexist additional fuel with unknown fuel properties with the main fuel and accurately estimate the fuel properties of the additional fuel. Further, based on the estimated fuel properties, the operation of the combustion furnace can be controlled to stably burn the additional fuel, and further, the price of the additional fuel is calculated based on the estimated fuel properties. You can also.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a combustion device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating an ID chip supply device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a fuel recovery device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an ID chip reader according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating an algorithm of calorific value calculation according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a property database according to the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method for detecting an additional fuel having an abnormal property according to the first embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a combustion device according to a second embodiment.
FIG. 9 is a view showing a grinding system according to a second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a correspondence relationship between identification numbers of ID chips according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
Main fuel: 10, Additional fuel: 20, ID chip: 30, Liquid: 40, 110: Main fuel storage, 120: Hopper, 130: Fuel supply device, 140: Crusher, 210: ID chip supply device, 220: Additional fuel storage, 230 hopper, 240 fuel supply device, 250 ID chip reader, 260 crusher, 310 boiler furnace, 330 flow measurement device, 340 flow measurement device, 350 operation control device 360: Property calculation device, 370: Property database, 380: Price calculation device, 390: Operation measurement device, 400: Conveyor, 500: Crushing system, 510: First ID chip reader, 520: Crusher, 530: ID Chip supply device, 540: second ID chip reader, 550: ID chip control device, 600: fuel recovery device, 6 0 ... pulverizer, 620 ... fuel delivery trucks, 630 ...
Claims (18)
前記燃焼装置は、前記第１の燃料の流量を測定する第１の流量測定装置と、前記第２の燃料の流量を測定する第２の流量測定装置と、第２の燃料の性状を推定する性状計算装置と、燃焼炉と、前記燃焼炉の運転状態を計測する運転計測装置とを有し、
前記性状計算装置は、前記第１の燃料の性状と、前記第１の流量測定装置が測定した流量と、前記第２の流量測定装置が測定した流量と、前記計測装置が計測した運転情報に基づいて、第２の燃料の性状を推定すること
を特徴とする燃焼装置。In a combustion device that co-burns a first fuel and a second fuel having a different property from the first fuel,
The combustion device estimates a property of a second fuel, a first flow measurement device that measures a flow of the first fuel, a second flow measurement device that measures a flow of the second fuel, and a property of the second fuel. A property calculation device, a combustion furnace, and an operation measurement device that measures an operation state of the combustion furnace,
The property calculator calculates the properties of the first fuel, the flow rate measured by the first flow rate measuring apparatus, the flow rate measured by the second flow rate measuring apparatus, and the operation information measured by the measuring apparatus. A combustion device for estimating a property of a second fuel based on the combustion condition.
前記燃焼装置は、第２の燃料の性状を記録する性状データベースを有し、
前記性状計算装置は、推定した第２の燃料の性状および計測した第２の燃料の流量を性状データベースに記録する手段を有すること
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 1,
The combustion device has a property database that records properties of the second fuel,
The combustion apparatus according to claim 1, wherein the property calculation device includes means for recording the estimated property of the second fuel and the measured flow rate of the second fuel in a property database.
前記燃焼装置は、前記燃焼炉の運転を制御する運転制御装置を有し、
前記運転制御装置は、前記性状計算装置が推定した第２の燃料の性状をもとに、前記燃焼炉の運転を制御すること
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 1,
The combustion device has an operation control device that controls the operation of the combustion furnace,
The combustion device, wherein the operation control device controls the operation of the combustion furnace based on the property of the second fuel estimated by the property calculation device.
前記性状計算装置は、前記第２の燃料の発熱量を計算すること
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to any one of claims 1, 2 and 3,
The said property calculation apparatus calculates the calorific value of the said 2nd fuel, The combustion apparatus characterized by the above-mentioned.
前記燃焼装置は、前記第２の燃料の価格を計算する価格計算装置を有し、
前記価格計算装置は、前記第２の燃料の発熱量と、その他の前記性状データベースに記録されている情報から算出した基準値に基づいて、前記第２の燃料の価格を計算すること、
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 4,
The combustion device has a price calculation device that calculates the price of the second fuel,
The price calculation device calculates a price of the second fuel based on a calorific value of the second fuel and a reference value calculated from other information recorded in the property database.
A combustion device characterized by the following.
前記燃焼装置は、第２の燃料の種類を識別するためのタグを供給するタグ供給装置と、前記タグに記録された情報を読み取るタグ読み取り機とを有し、
前記タグ供給装置は、前記第２の燃料にタグを供給し、
前記性状計算装置は、前記読み取り機が読み取ったタグの情報および読み取った時刻と、前記タグが混入された第２の燃料が燃焼炉に投入された時刻に基づいて、タグが混入された第２の燃料の性状を推定すること
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 1,
The combustion device has a tag supply device that supplies a tag for identifying a type of the second fuel, and a tag reader that reads information recorded on the tag,
The tag supply device supplies a tag to the second fuel,
The property calculation device is configured to perform the second mixing of the tag based on the information of the tag read by the reader and the reading time, and the time at which the second fuel mixed with the tag is charged into the combustion furnace. A combustion device for estimating a property of a fuel.
前記タグとして、非接触で読み取り可能なＩＣチップを用いたこと
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 6,
A non-contact readable IC chip is used as the tag.
前記燃焼装置は、燃焼炉内の火炎温度を計測する温度計測装置と、燃焼搬送経路の圧力を測定する圧力計測装置とを有し、
前記温度計測装置は、測定した火炎温度から異常を検知し、異常の発生した時刻を前記性状計算装置に送信し、
前記圧力計測装置は、測定した圧力から異常を検知し、異常の発生した時刻を前記性状計算装置に送信し、
前記性状計算装置は、前記第２の燃料を前記タグ読み取り機から燃焼炉に供給するまでの時間を推定し、前記異常の発生した時刻および上記異常の発生した場所に基づいて、異常な性状をもつ第２の燃料を特定すること
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 6,
The combustion device has a temperature measurement device that measures the flame temperature in the combustion furnace, and a pressure measurement device that measures the pressure of the combustion transfer path,
The temperature measurement device detects an abnormality from the measured flame temperature, transmits the time at which the abnormality occurred to the property calculation device,
The pressure measuring device detects an abnormality from the measured pressure, transmits the time at which the abnormality occurred to the property calculation device,
The property calculation device estimates a time until the second fuel is supplied from the tag reader to the combustion furnace, and determines an abnormal property based on a time at which the abnormality occurs and a location at which the abnormality occurs. A combustion apparatus characterized in that a second fuel having the same is specified.
上記タグ供給装置は、種類の異なる上記第２の燃料が搬入されるたびに、タグの供給量を変化させること
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 6,
The said tag supply apparatus changes the supply amount of a tag, whenever the said 2nd fuel of a different kind is carried in, The combustion apparatus characterized by the above-mentioned.
上記タグ読み取り機は、異なる種類の第２の燃料が検知されたときに、前記異なる第２の燃料をサンプリングすること
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 6,
The said tag reader samples the different 2nd fuel, when a different kind of 2nd fuel is detected, The combustion apparatus characterized by the above-mentioned.
前記燃焼装置は、第１のタグ読み取り機と、第２のタグ読み取り機と、タグ供給装置と、第２の燃料を粉砕する粉砕機と、タグの情報を受け渡すタグコピー制御装置とを有し、
前記第１のタグ読み取り機は、第２の燃料が前記粉砕機により粉砕される前に、あらかじめ供給された前記タグを読み取り、
前記タグ供給装置は、第２の燃料が前記粉砕機により粉砕された後に、新たなタグを第２の燃料に供給し、
前記第２のタグ読み取り機は、新たに供給されたタグを読み取り、
前記タグコピー制御装置は、前記第１のタグ読み取り機から第２のタグ読み取り機までに要する時間を計算し、第１のタグ読み取り機で読み取ったタグの情報を第２のタグ読み取り機で読み取ったタグに引き継ぐこと、
を特徴とする燃焼装置。The combustion device according to claim 1,
The combustion device includes a first tag reader, a second tag reader, a tag supply device, a crusher for crushing the second fuel, and a tag copy control device for passing tag information. And
The first tag reader reads the tag supplied before the second fuel is pulverized by the pulverizer,
The tag supply device supplies a new tag to the second fuel after the second fuel is pulverized by the pulverizer,
The second tag reader reads the newly supplied tag,
The tag copy control device calculates a time required from the first tag reader to the second tag reader, and reads information of the tag read by the first tag reader by the second tag reader. Handed over to the tag
A combustion device characterized by the following.
燃焼装置と、前記燃焼装置の燃焼により発生した熱で発電する発電機とを有し、
前記燃焼装置は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０および１１のいずれか一項に記載の燃焼装置であること
を特徴とする火力発電装置。In a thermal power generator that generates electricity by causing a first fuel and a second fuel having a different property from the first fuel to burn in parallel,
A combustion device, and a generator that generates power using heat generated by combustion of the combustion device,
The thermal power generator according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, and 11, wherein the combustion device is provided.
前記供給状態監視装置は、燃料の種類を識別するためのタグを供給するタグ供給装置と、前記タグに記録された情報を読み取るタグ読み取り機とを有し、
前記タグ供給装置は、燃料にタグを供給し、
前記読み取り機は、読み取ったタグの情報および読み取った時刻に基づいて、タグが混入された燃料の供給量を監視すること、
を特徴とする燃料の供給状態監視装置。In a supply state monitoring device that monitors the supply state of fuel,
The supply state monitoring device has a tag supply device that supplies a tag for identifying the type of fuel, and a tag reader that reads information recorded on the tag,
The tag supply device supplies a tag to the fuel,
The reader monitors the supply amount of the fuel mixed with the tag based on the information of the read tag and the read time,
A fuel supply state monitoring device, characterized in that:
前記供給状態監視装置は、不均一形状固体の種類を識別するためのタグを供給するタグ供給装置と、前記タグに記録された情報を読み取るタグ読み取り機とを有し、
前記タグ供給装置は、不均一形状固体にタグを供給し、
前記読み取り機は、読み取ったタグの情報および読み取った時刻に基づいて、タグが混入された不均一形状固体の供給量を監視すること、
を特徴とする不均一形状固体の供給状態監視装置。In a supply state monitoring device that monitors the supply state of a non-uniform shape solid,
The supply state monitoring device has a tag supply device that supplies a tag for identifying a type of solid having an uneven shape, and a tag reader that reads information recorded on the tag,
The tag supply device supplies a tag to a non-uniform shape solid,
The reader monitors the supply amount of the non-uniformly shaped solid in which the tag is mixed, based on the information of the read tag and the read time.
A supply state monitoring device for non-uniformly shaped solids.
前記第１の燃料の性状に関する情報、および、燃焼炉の運転情報を、燃焼炉の運転状態を計測する装置から取得し、
前記第１の燃料の流量、および、前記第２の燃料の流量を測定し、
前記第１の燃料の性状に関する情報と、前記運転情報と、前記第１の燃料流量と、前記第２の燃料流量に基づいて、第２の燃料の性状を計算すること
を特徴とする燃料性状推定方法。A method for estimating the property of a second fuel, wherein a first fuel and a second fuel having different properties from the first fuel are burned in parallel,
Information on the property of the first fuel, and operation information of the combustion furnace, obtained from a device that measures the operation state of the combustion furnace,
Measuring the flow rate of the first fuel and the flow rate of the second fuel;
Calculating a property of the second fuel based on the information on the property of the first fuel, the operation information, the first fuel flow rate, and the second fuel flow rate; Estimation method.
前記第２の燃料の性状の計算は、性状計算装置が、前記運転情報のひとつである第１の燃料の発熱量に、前記第１の燃料流量を乗算して、第１の燃料の入熱を求め、
前記運転情報のひとつであるボイラ出力を、前記運転情報のひとつであるボイラ効率で除算し、第１の燃料および第２の燃料の全燃料入熱を求め、
前記全燃料入熱から、前記第１の燃料の入熱を減算し、第２の燃料の入熱を求め、
前記第２の燃料の入熱を、前記第２の燃料流量で除算して、第２の燃料の発熱量を求めること
を特徴とする燃料性状推定方法。In the fuel property estimation method according to claim 15,
In the calculation of the property of the second fuel, the property calculation device multiplies the calorific value of the first fuel, which is one of the operation information, by the first fuel flow rate, and calculates the heat input of the first fuel. ,
Dividing the boiler output, which is one of the operation information, by the boiler efficiency, which is one of the operation information, to obtain the total fuel heat input of the first fuel and the second fuel,
Subtracting the heat input of the first fuel from the total fuel heat input to determine the heat input of the second fuel;
A fuel property estimation method, wherein the heat input of the second fuel is divided by the flow rate of the second fuel to obtain a calorific value of the second fuel.
前記燃料に、燃料の種類を識別するためのタグを混入し、タグとともに燃料を搬送し、搬送された燃料に混入されたタグを読み取り、タグを読み取った時刻およびタグの情報に基づいて、タグが混入された燃料の供給量を監視すること、
を特徴とする燃料の供給状態監視方法。In a method for monitoring a fuel supply state,
In the fuel, a tag for identifying the type of fuel is mixed, the fuel is transported together with the tag, the tag mixed in the transported fuel is read, and the tag is read based on the tag reading time and tag information. Monitoring the supply of fuel mixed with
A method for monitoring a fuel supply state, comprising:
前記不均一形状固体に、不均一形状固体の種類を識別するためのタグを混入し、タグとともに不均一形状固体を搬送し、搬送された不均一形状固体に混入されたタグを読み取り、タグを読み取った時刻およびタグの情報に基づいて、タグが混入された不均一形状固体の供給量を監視すること、
を特徴とする不均一形状固体の供給状態監視方法。In a method for monitoring a supply state of a non-uniformly shaped solid,
A tag for identifying the type of the non-uniform shape solid is mixed with the non-uniform shape solid, the non-uniform shape solid is transported together with the tag, the tag mixed in the transported non-uniform shape solid is read and the tag is read. Based on the read time and the tag information, monitor the supply amount of the non-uniformly shaped solid with the tag mixed therein,
A method for monitoring a supply state of a solid having a non-uniform shape.
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