JP2007046819A - 流動媒体の詰まり診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】 加圧流動床ボイラで用いる層高調整装置の流動媒体循環経路で発生する流動媒体の詰まり部位を迅速かつ的確に把握することにより、加圧流動床ボイラを安定して運転する。
【解決手段】 流動媒体循環経路の所定個所に、差圧計１２１ａ〜１２１ｆ、温度計１３１ａ〜１３１ｃ、空気流量計１４１ａ〜１４１ｃを配設する。流動媒体循環経路の各測定個所における差圧、および温度と、流動媒体循環経路の所定個所へ圧送空気を供給する圧送配管の圧送空気量と、流動媒体の詰まり発生部位との関係を記憶した詰まり発生部位判定データベース１５０と、詰まり発生部位判定データベース１５０を参照して、差圧計１２１ａ〜１２１ｆ、温度計１３１ａ〜１３１ｃ、および空気流量計１４１ａ〜１４１ｃにおける測定値に基づいて、流動媒体の詰まりおよびその発生部位の判定を行う判定手段１６０とを備える。判定結果は、判定結果表示手段１７０により表示される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加圧流動床ボイラに用いる層高調整装置の流動媒体循環経路における流動媒体の詰まりおよびその発生部位の診断を行うためのシステムに関し、特に、流動媒体の詰まりおよびその発生部位を容易かつ正確に診断することができる流動媒体の詰まり診断システムに関する。

従来より、コンプレッサからの燃焼空気でボイラ内を加圧状態に保ちながら、石灰石を流動媒体とする流動層内に石炭と石灰石と水とを混ぜた燃料を投入することにより、ボイラから発生する蒸気で蒸気タービンを駆動し、さらにボイラの排ガスでガスタービンを駆動するようにした加圧流動床ボイラが知られている。

このような構成からなる加圧流動床ボイラでは、流動層の高さを調整して流動層内に埋没する蒸気配管の伝熱面積を増減することにより、ボイラで発生する蒸気量を調整している。したがって、加圧流動床ボイラにおいては、流動層を形成する流動媒体の制御が重要な意味を持っている。

従来、加圧流動床ボイラにおいて流動層を制御するための技術が種々提案されている。例えば、「加圧流動床ボイラの層温度制御方法」（特許文献１）に、加圧流動床ボイラにおいて流動媒体を火炉内へ移送する際に、流動層の温度変化を抑制してボイラで発生する蒸気流量を安定させる方法が開示されている。

この特許文献１に記載された「加圧流動床ボイラの層温度制御方法」は、制御装置に予め火炉の温度を制御するプログラムを組み込んでおき、温度センサで検知した流動層の温度に基づいて、燃料流量調整弁を用いて燃料流量を調整することにより流動層の温度を制御している。具体的には、ボイラで発生する蒸気流量を減少させる場合には、火炉より流動媒体を流出させて層高を下降させ、反対に、ボイラで発生する蒸気流量を増加させる場合には、流動層高増指令を出力し、遅延タイマにより一定時間遅延させて流動媒体搬送用のガス流量調整弁を開き、流動媒体を火炉へ移動して層高を上昇させるようになっている。

特開２００１−２７４０２号公報

上述したように、流動層を形成する流動媒体の制御は、加圧流動床ボイラの制御における重要な項目であり、流動媒体の循環経路において流動媒体が詰まった場合には、その旨を早急に検知し、適切な対応を採らなければならない。
この点、上記した特許文献１に記載された技術では、流動層の高さを制御することについては考慮されているものの、流動媒体の詰まりに関しては何ら考慮されていない。

すなわち、従来の技術では、流動媒体の循環経路において流動媒体が詰まった場合には、制御盤等の表示にその兆候が現れるため、制御盤の表示を監視している担当者が、その経験に基づいて詰まりが発生した旨およびその発生部位を推測して、適当と思われる対処を施していた。

しかしながら、経験が浅い担当者の場合には、詰まりの発生部位の判定に長時間を要してしまうこともあり、迅速な対応ができない場合もあった。また、誤判定による不必要な詰まり除去作業を行うと、加圧流動床ボイラを有するプラントの安定運転に支障を来すおそれもある。
そこで、従来より、加圧流動床ボイラに用いる層高調整装置の流動媒体循環経路において、流動媒体の詰まりが発生した場合に、その旨およびその発生部位を迅速かつ的確に把握することができる技術の確立が望まれていた。

本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、加圧流動床ボイラで用いる層高調整装置の流動媒体循環経路で発生する流動媒体の詰まり部位を迅速かつ的確に把握することにより、加圧流動床ボイラを安定して運転することができる流動媒体の詰まり診断システムを提供することを目的とする。

本発明に係る流動媒体の詰まり診断システムは、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。
すなわち、本発明に係る流動媒体の詰まり診断システムは、加圧流動床ボイラに用いる層高調整装置の流動媒体循環経路における流動媒体の詰まりおよびその発生部位の診断を行うためのシステムであって、前記流動媒体循環経路の所定個所における差圧を測定する複数の差圧計と、前記流動媒体循環経路の所定個所における温度を測定する複数の温度計と、前記流動媒体循環経路の所定個所に圧送配管を介して供給される圧送空気量を測定する複数の空気流量計と、前記流動媒体循環経路の各測定個所における差圧、および温度と、前記圧送配管の圧送空気量と、流動媒体の詰まり発生部位との関係を記憶した詰まり発生部位判定データベースと、前記詰まり発生部位判定データベースを参照して、前記差圧計、前記温度計、および前記空気流量計における測定値に基づいて、流動媒体の詰まりおよびその発生部位の判定を行う判定手段とを備えたことを特徴とするものである。

この場合、前記層高調整装置の流動媒体経路は、流動媒体タンクの流動媒体排出側から流動媒体流入側へ向かって、供給垂直管、供給水平管、傾斜管、火炉、抜出垂直管、抜出水平管、戻し管をこの順で配設してなり、前記差圧計は、前記供給垂直管の上流部と下流部、前記供給垂直管の下流部と前記供給水平管の下流部、前記供給水平管の下流部と前記傾斜管の下流部、前記火炉と前記抜出垂直管の下流部、前記抜出垂直管の下流部と前記抜出水平管の下流部、および前記戻し管の上流部と下流部の差圧計測を行うことが可能な位置に配設され、前記温度計は、前記流動媒体タンク、前記供給垂直管、および前記抜出垂直管に配設され、前記空気流量計は、前記供給水平管への供給空気流量、前記抜出水平管への抜出空気流量、および前記戻し管への戻し空気流量を測定可能な位置に配設されることが好ましい。

また、前記判定手段において流動媒体の詰まりが発生したと判定された場合に、流動媒体が詰まった旨およびその発生部位を表示する判定結果表示手段を備えることが好ましい。

また、流動媒体の詰まり発生部位とその対処方法とを記憶した対処方法データベースと、前記判定手段において流動媒体の詰まりが発生したと判定された場合に、前記対処方法データベースを参照して、その対処方法を表示する対処方法表示手段を備えることが好ましい。

本発明に係る流動媒体の詰まり診断システムでは、流動媒体循環経路の各測定個所における差圧、温度、および圧送空気量と、流動媒体の詰まり発生部位との関係をデータベース化するとともに、流動媒体循環経路の複数個所において差圧、温度、および圧送空気量を測定する。そして、データベースを参照して、各測定個所における測定値と対照することにより、流動媒体の詰まりおよびその発生部位の判定を行うことができる。これにより、経験の浅い監視担当者であっても、流動媒体循環経路において流動媒体の詰まりが発生した場合に、その旨およびその発生部位を迅速かつ的確に把握することができる。
この際、流動媒体が詰まった旨およびその発生部位を表示することにより、プラントの監視担当者に対して当該事実を確実に伝達することができる。

また、本発明に係る流動媒体の詰まり診断システムでは、流動媒体の詰まり発生部位とその対処方法とをデータベース化し、流動媒体の詰まりが発生した場合に、データベースを参照して、その対処方法を表示することができる。これにより、経験の浅い監視担当者であっても、流動媒体の詰まりに対して迅速かつ適切な対応を行って、加圧流動床ボイラを安定して運転することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る流動媒体の詰まり診断システムの実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システムの概略構成を示すブロック図、図２は、本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システムを適用する流動媒体循環経路の概略構成を示す説明図、図３は本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システムにおける詰まり発生部位判定データベースの構成を示す説明図、図４は、本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システムを適用する発電プラントの概略構成を示す説明図である。

＜発電プラント＞
本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システム１ａ（図１参照）を適用する発電プラントは、加圧流動床複合発電方式(ＰＦＢＣ：Pressurized Fluidized Bed Combustion Combined Cyde)を採用した発電プラントであり、圧力容器内に収納した流動床ボイラから発生する蒸気で蒸気タービンを駆動し、さらにボイラの排ガスでガスタービンを駆動するようになっている。

この発電プラントは、コンプレッサからの燃焼空気でボイラ内を加圧状態に保ちながら、石灰石を流動媒体（ＢＭ：ベッドマテリアル）とする流動層内にＣＷＰ（Coal Water Paste：石炭と石灰石と水とを混ぜた燃料）を投入することにより、ＣＷＰを効率よく燃焼させることができる。また、流動媒体に石灰石を採用することにより火炉内で脱硫することができるので、硫黄酸化物（ＳＯｘ）の発生を低く抑えることができる。さらに、流動層燃焼は、燃焼温度が低く抑えられる（約８７０℃）ため、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を低く抑えることができる。

以下、実施例１の流動媒体の詰まり診断システムを適用する発電プラントを具体的に説明する。
実施例１の流動媒体の詰まり診断システムを適用する発電プラントは、図４に示すように、２つのボイラ１０，２０を備えており、ボイラ１０，２０の火炉１１，２１内にＣＷＰを投入して燃焼させ、熱交換により発生した蒸気を高圧タービン３１、中圧タービン３２、および低圧タービン３３に導いて各タービンを回転させることにより、発電機４１を駆動して電力を発生させる。低圧タービン３３を回転させた後の蒸気は、復水器５０により復水され、再びボイラ１０，２０内へ導かれる。

また、ボイラ１０，２０内で発生した高圧ガスをガスタービン３４に導いてガスタービン３４を回転させることにより、発電機４２を駆動して電力を発生させる。さらに、高圧ガスは、ガスタービン３４に同軸に連結されたコンプレッサ３５を駆動して、燃焼空気をボイラ１０，２０へ供給するようになっている。

ボイラ１０，２０へ燃料を供給する燃料供給系統は、石炭を供給する石炭ホッパ６１と、石炭ホッパ６１から供給される石炭を粗粉砕する粗粉砕機６２と、粗粉砕機６２で粉砕された石炭粉を分級する分級機６３と、分級機６３で分級された石炭粉を中継する中継ホッパ６４と、粗粉砕機６２で粉砕された石炭粉に水を混入しながらさらに粉砕する微粉砕機６５と、石灰石を供給する石灰石ホッパ６６と、水、粗粉砕機６２で粉砕された石炭粉、微粉砕機６５で水を混入しながら粉砕された石炭ペースト、および石灰石を混練する混練機６７と、混練機６７で混練されたＣＷＰを一時貯留する燃料タンク６８と、燃料タンク６８から火炉１１，２１内へＣＷＰを送出する燃料ポンプ６９とを備えている。

２機のボイラ１０，２０は、それぞれ圧力容器１２，２２と、圧力容器１２，２２内に収容された火炉１１，２１とを備えており、火炉１１，２１内には水・蒸気配管７１が挿通されている。水・蒸気配管７１は、まずＢ火炉２１内に導かれて熱交換が行われ、続いてＡ火炉１１、汽水分離器７２、Ａ火炉１１、Ｂ火炉２１、Ａ火炉１１の順で引き回された後、高圧タービン３１へ導かれる。

高圧タービン３１は、水・蒸気配管７１から供給される蒸気により回転する。高圧タービン３１を回転させた後の蒸気は、再びＢ火炉２１に導かれて再熱され、中圧タービン３２に導かれて中圧タービン３２を回転させ、さらに低圧タービン３３に導かれて低圧タービン３３を回転させる。高圧タービン３１、中圧タービン３２、および低圧タービン３３には、同軸に発電機４１が接続されており、各タービン３１，３２，３３が回転することにより発電機４１が駆動されて発電が行われる。

低圧タービン３３を回転させた蒸気は、復水器５０に導かれて復水される。復水器５０内には、冷却水配管５１が配設されている。この冷却水配管５１には、深層取水した海水が導かれ、この海水は復水器５０内で熱交換を行った後に、再び海中に放流される。

復水器５０の下流側には、復水ポンプ７３、第１給水加熱器７４ａ、第２給水加熱器７４ｂ、第３給水加熱器７４ｃ、脱気器７５、給水ポンプ７６、第５給水加熱器７４ｄ、第６給水加熱器７４ｅが配設されており、復水の加熱および脱気を行うようになっている。また、復水器５０とボイラ１０，２０との間の復水配管７７および給水配管７８は、後に詳述する排ガス系統に設けられた２つの排熱回収交換器９１，９３を通過し、排ガスとの間で熱交換を行うようになっている。

Ａ火炉１１およびＢ火炉２１の上部には排ガス配管８１が連通接続されており、各火炉１１，２１内で発生した高圧ガスをガスタービン３４へ供給するようになっている。また、各火炉１１，２１とガスタービン３４との間には、脱硝を行うための無触媒脱硝装置８２ａ，８２ｂ、煤塵を除去するための１次サイクロン８３および２次サイクロン８４が配設されている。なお、１次サイクロン８３および２次サイクロン８４で収集した煤塵は、灰ホッパ８５，８６を経て灰処理装置へ送出される。

ガスタービン３４には、発電機４２およびコンプレッサ３５が同軸に接続されており、ガスタービン３４が回転することにより、発電機４２を駆動して発電を行うとともに、コンプレッサ３５を駆動して燃焼空気をボイラ１０，２０内へ送り込むようになっている。
また，ガスタービン３４およびコンプレッサ３５の起動用として起動用モータ４３が取り付けられている。
ガスタービン３４を回転させた後の排ガスは、第１の排熱回収交換器９１、脱硝を行うための脱硝装置９２、第２の排熱回収交換器９３、バグフィルタ９４を経て、煙突９５より大気中へ放散される。

Ａ火炉１１およびＢ火炉２１には、循環するＢＭを貯留するためのＢＭタンク１３，２３が連通接続されている。なお、図４に示す例では、ＢＭタンク１３，２３を各ボイラ１０，２０毎に１機ずつ設けているが、ＢＭタンク１３，２３を各ボイラ１０，２０毎に２機ずつ設けてもよい。また、各ボイラ１０，２０の上部には非常用温水タンク１４が配設されている。この非常用温水タンク１４は、ボイラ給水系統が停止した際に、ボイラ１０，２０内の残燃料が燃焼することにより水壁管等が損傷することを防止するための装置で、水頭圧によりボイラ１０，２０へ給水するようになっている。

Ａ火炉１１およびＢ火炉２１の下部には、各火炉１１，２１内に析出した塵芥を回収するための塵芥回収管１０１が接続されており、回収された塵芥は灰ホッパ１０２，１０３を経て灰処理装置へ送出される。また、Ａ火炉１１およびＢ火炉２１には、ボイラ１０，２０の起動時に各火炉１１，２１内を加熱するための軽油が供給されるようになっている。

＜ＢＭ循環経路＞
実施例１の流動媒体の詰まり診断システムを適用する発電プラントでは、ＢＭタンク１３，２３と、火炉１１，２１とはＢＭ循環経路により連通接続されており、このＢＭ循環経路内をＢＭが循環することにより、火炉１１，２１におけるＢＭの層高が調整されるようになっている。
すなわち、図２に示すように、ＢＭタンク１３，２３のＢＭ排出側からＢＭ流入側へ向かって、供給垂直管１１１、供給水平管１１２、傾斜管１１３、火炉１１，２１、抜出垂直管１１４、抜出水平管１１５、および戻し管１１６がこの順で配設されており、ＢＭ循環経路を形成している。

また、供給垂直管１１１の上流部と下流部、供給垂直管１１１の下流部と供給水平管１１２の下流部、供給水平管１１２の下流部と傾斜管１１３の下流部、火炉１１，２１と抜出垂直管１１４の下流部、抜出垂直管１１４の下流部と抜出水平管１１５の下流部、および戻し管１１６の上流部と下流部の差圧を計測するため、それぞれ差圧計１２１ａ〜１２１ｆが配設されている。

また、ＢＭタンク１３，２３、供給垂直管１１１、および抜出垂直管１１４には、それぞれ温度計１３１ａ〜１３１ｃが配設されている。この温度計１３１ａ〜１３１ｃにより、ＢＭタンク１３，２３、供給垂直管１１１、および抜出垂直管１１４の温度を計測することができる。

また、供給水平管１１２の上流側、抜出水平管１１５の上流側、および戻し管１１６の上流側へ圧送空気を供給する圧送空気配管には、それぞれ圧送空気量を測定するための空気流量計１４１ａ〜１４１ｃが配設されている。この空気流量計１４１ａ〜１４１ｃにより、供給水平管１１２への供給空気流量、抜出水平管１１５への抜出空気流量、および戻し管１１６への戻し空気流量を測定することができる。

本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システム１ａは、図１に示すように、差圧計１２１ａ〜１２１ｆ、温度計１３１ａ〜１３１ｃ、空気流量計１４１ａ〜１４１ｃ、詰まり発生部位判定データベース１５０、判定手段１６０を主な構成要素としている。

差圧計１２１ａ〜１２１ｆは、ＢＭ循環経路の所定個所における差圧を測定するための装置で、上述したように、供給垂直管１１１の上流部と下流部、供給垂直管１１１の下流部と供給水平管１１２の下流部、供給水平管１１２の下流部と傾斜管１１３の下流部、火炉１１，２１と抜出垂直管１１４の下流部、抜出垂直管１１４の下流部と抜出水平管１１５の下流部、および戻し管１１６の上流部と下流部の差圧を計測するため配設されている。

温度計１３１ａ〜１３１ｃは、ＢＭ循環経路の所定個所における温度を測定するための装置で、上述したように、ＢＭタンク１３，２３、供給垂直管１１１、および抜出垂直管１１４に配設されている。

空気流量計１４１ａ〜１４１ｃは、ＢＭ循環経路の所定個所に供給される圧送空気量を測定するための装置で、上述したように、供給水平管１１２の上流側、抜出水平管１１５の上流側、および戻し管１１６の上流側へ圧送空気を供給する圧送空気配管に配設されている。

詰まり発生部位判定データベース１５０は、ＢＭ循環経路の各測定個所における差圧、および温度と、流動媒体循環経路の所定個所へ圧送空気を供給する圧送配管の圧送空気量と、ＢＭの詰まり発生部位との関係を記憶したデータベースである。具体的には、図３に示すように、各測定個所における差圧、温度、および圧送空気量と、ＢＭの詰まり発生部位との関係がテーブルデータとして記憶されている。

判定手段１６０は、詰まり発生部位判定データベース１５０を参照して、差圧計１２１ａ〜１２１ｆ、温度計１３１ａ〜１３１ｃ、および空気流量計１４１ａ〜１４１ｃにおける測定値に基づいて、ＢＭの詰まりおよびその発生部位の判定を行うための手段で、例えばコンピュータおよびその周辺機器により構成される。すなわち、コンピュータを構成するＣＰＵ等がアプリケーションプログラムに従って動作することにより、コンピュータおよびその周辺機器が判定手段１６０として機能する。

図３を参照して、判定手段１６０における判定内容を具体的に説明する。
まず、ＢＭ供給系統における詰まり診断を説明する。
供給空気流量が正常値（例えば、５０〜１５０ｋｇ／ｈ）であり、供給垂直管差圧が−１０〜−１５ｋＰａの範囲で微変動し、供給水平管差圧が１０〜２０ｋＰａの範囲で微変動し、傾斜管差圧が５〜１０ｋＰａの範囲で微変動し、供給垂直管温度が所定範囲で微変動した場合には、正常供給であると判断する。

供給空気流量が正常値であり、供給垂直管差圧が０相当で安定しており、供給水平管差圧が０相当で安定しており、傾斜管差圧が０相当で安定しており、供給垂直管温度が変化しない場合には、ＢＭタンク１３，２３内で詰まりが発生していると判断する。

供給空気流量が正常値であり、供給垂直管差圧が５０ｋＰａ以上に上昇し、供給水平管差圧が０相当で安定しており、傾斜管差圧が０相当で安定しており、供給垂直管温度が変化しない場合には、供給垂直管１１１内で詰まりが発生していると判断する。

供給空気流量が正常値であり、供給垂直管差圧が−５０ｋＰａ以下に降下し、供給水平管差圧が５０ｋＰａ以上に上昇し、傾斜管差圧が０相当で安定しており、供給垂直管温度が急上昇した後、上昇値で安定した場合には、供給水平管１１２内で詰まりが発生していると判断する。

供給空気流量が正常値であり、供給垂直管差圧が−５０ｋＰａ以下に降下し、供給水平管差圧が０相当で安定しており、傾斜管差圧が５０ｋＰａ以上に上昇し、供給垂直管温度が急上昇した後、上昇値で安定した場合には、傾斜管１１３内で詰まりが発生していると判断する。

供給空気流量が０であり、供給垂直管差圧が変化せず、供給水平管差圧が変化せず、傾斜管差圧が変化せず、供給垂直管温度が変化しない場合には、供給空気配管内で詰まりが発生していると判断する。

次に、ＢＭ抜出系統における詰まり診断を説明する。
抜出空気流量が正常値であり、戻し空気流量が正常値（例えば、７〜８ｔ／ｈ）であり、抜出垂直管差圧が−１０〜−５０ｋＰａの範囲で微変動し、抜出水平管差圧が３０〜５０ｋＰａの範囲で微変動し、戻し管差圧が３０〜８０ｋＰａの範囲で微変動し、垂直抜出管温度が上昇し、ＢＭタンク温度が上昇した場合には、正常抜出であると判断する。

抜出空気流量が正常値であり、戻し空気流量が正常値であり、抜出垂直管差圧が０相当で安定しており、抜出水平管差圧が５０ｋＰａ以上に上昇し、戻し管差圧が１００ｋＰａ以上に上昇し、垂直抜出管温度が急上昇した後、上昇値で安定し、ＢＭタンク温度が変化しない場合には、戻し管１１６内で詰まりが発生したと判断する。

抜出空気流量が正常値であり、戻し空気流量が０であり、抜出垂直管差圧が変化せず、抜出水平管差圧が５０ｋＰａ以上に上昇し、戻し管差圧が１００ｋＰａ以上に上昇し、垂直抜出管温度が急上昇した後、上昇値で安定し、ＢＭタンク温度が変化しない場合には、戻し空気配管内で詰まりが発生したと判断する。

抜出空気流量が正常値であり、戻し空気流量が正常値であり、抜出垂直管差圧が−５０ｋＰａ以下に下降し、抜出水平管差圧が５０ｋＰａ以上に上昇し、戻し管差圧が０相当で安定しており、垂直抜出管温度が急上昇した後、上昇値で安定し、ＢＭタンク温度が変化しない場合には、抜出水平管１１５内で詰まりが発生したと判断する。

抜出空気流量が正常値であり、戻し空気流量が正常値であり、抜出垂直管差圧が０相当で安定しており、抜出水平管差圧が０相当で安定しており、戻し管差圧が０相当で安定しており、垂直抜出管温度が変化せず、ＢＭタンク温度が変化しない場合には、抜出垂直管１１４内あるいは抜出垂直管１１４の出口部で詰まりが発生したと判断する。

抜出空気流量が０であり、戻し空気流量が正常値であり、抜出垂直管差圧が変化せず、抜出水平管差圧が変化せず、戻し管差圧が０相当で安定しており、垂直抜出管温度が変化せず、ＢＭタンク温度が変化しない場合には、抜出空気配管内で詰まりが発生したと判断する。

また、実施例１の流動媒体の詰まり診断システムは、判定結果表示手段１７０を備えている。この判定結果表示手段１７０は、判定手段１６０においてＢＭの詰まりが発生したと判定された場合に、ＢＭが詰まった旨およびその発生部位を表示するための手段で、例えば、コンピュータおよび液晶表示装置がその構成要素として機能する。

具体的には、判定手段１６０においてＢＭの詰まりが発生したと判定されると、液晶表示装置の表示画面にＢＭ循環経路にＢＭが詰まった旨およびその発生部位が表示される。例えば、液晶表示装置の表示画面に、警報表示部および層高調整装置の系統図が表示されている場合には、警報表示部によりＢＭが詰まった旨を表示するとともに、系統図の該当個所を赤色点滅させる等して詰まり発生部位を特定表示すればよい。
さらに、プリンタ等の印刷手段を備えることにより、ＢＭが詰まった旨およびその発生部位を印刷してもよい。

このように、実施例１の流動媒体の詰まり発生部位診断システムによれば、流動媒体循環経路においてＢＭ詰まりが発生した場合に、その旨およびその発生部位を迅速かつ的確に把握することができる。

次に、実施例２の流動媒体の詰まり発生部位診断システムについて説明する。図５は、実施例２の流動媒体の詰まり発生部位診断システムの概略構成を示すブロック図である。
図５に示すように、実施例２の流動媒体の詰まり発生部位診断システム１ｂは、上述した実施例１の流動媒体の詰まり発生部位診断システム１ａの構成要素に対して、対処方法データベース１８０および対処方法表示手段１９０を付加した構成となっている。

以下、図１に示す実施例１の流動媒体の詰まり発生部位診断システム１ａと同様の構成要素に対しては同一の符号を付して詳細な説明を省略し、実施例１の流動媒体の詰まり発生部位診断システム１ａと相違する構成要素についてのみ説明する。

対処方法データベース１８０は、流動媒体の詰まり発生部位とその対処方法とを記憶したデータベースである。具体的には、各詰まり部位における対処方法がテーブルデータ化して記憶されている。すなわち、対処方法データベース１８０では、詰まり発生部位に対応して、例えば「詰まり発生部位において窒素パージを所定時間および所定回数だけ行う」、「供給空気をスイングさせる」等の対処方法が記憶されている。また、対処方法データベース１８０では、中央制御室における対処方法と、現場における対処方法とを区別して記憶してもよい。

また、実施例２の流動媒体の詰まり診断システム１ｂは、対処方法表示手段１９０を備えている。この対処方法表示手段１９０は、判定手段１６０において流動媒体の詰まりが発生したと判定された場合に、対処方法データベース１８０を参照して、その対処方法を表示するための手段で、例えば、コンピュータおよび液晶表示装置がその構成要素として機能する。なお、機器構成を簡単なものとするという点で、判定結果表示手段１７０と対処方法表示手段１９０の表示部は、共通したものとすることが好ましい。

具体的には、判定手段１６０においてＢＭの詰まりが発生したと判定されると、液晶表示装置の表示画面に、その対処方法が表示される。
さらに、プリンタ等の印刷手段を備えることにより、ＢＭ詰まりの発生部位と、その対処方法を印刷してもよい。

このように、実施例２の流動媒体の詰まり発生部位診断システムによれば、ＢＭ詰まりに対して迅速かつ適切な対応を行って、加圧流動床ボイラを安定して運転することができる。

本発明は、主として、発電プラントを構成する加圧流動床ボイラの流動媒体循環経路において、流動媒体の詰まりの発生を診断する際に使用することができるが、加圧流動床ボイラを備えたプラントであれば発電プラント以外のプラントにも適用することができる。

本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システムを適用する流動媒体循環経路の概略構成を示す説明図である。 本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システムにおける詰まり発生部位判定データベースの構成を示す説明図である。 本発明の実施例１に係る流動媒体の詰まり診断システムを適用する発電プラントの概略構成を示す説明図である。 本発明の実施例２に係る流動媒体の詰まり診断システムの概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 流動媒体の詰まり診断システム
１０，２０ ボイラ
１１，２１ 火炉
１２，２２ 圧力容器
１３，２３ ＢＭタンク
１４ 非常用温水タンク
３１ 高圧タービン
３２ 中圧タービン
３３ 低圧タービン
３４ ガスタービン
３５ コンプレッサ
４１，４２ 発電機
４３ 起動用モータ
５０ 復水器
５１ 冷却水配管
６１ 石炭ホッパ
６２ 粗粉砕機
６３ 分級機
６４ 中継ホッパ
６５ 微粉砕機
６６ 石灰石ホッパ
６７ 混練機
６８ 燃料タンク
６９ 燃料ポンプ
７１ 水・蒸気配管
７２ 汽水分離器
７３ 復水ポンプ
７４ａ〜７４ｅ 給水加熱器
７５ 脱気器
７６ 給水ポンプ
７７ 復水配管
７８ 給水配管
８１ 排ガス配管
８２ａ，８２ｂ 無触媒脱硝装置
８３ １次サイクロン
８４ ２次サイクロン
８５，８６ 灰ホッパ
９１，９３ 排熱回収交換器
９２ 脱硝装置
９４ バグフィルタ
９５ 煙突
１０１ 塵芥回収管
１０２，１０３ 灰ホッパ
１１１ 供給垂直管
１１２ 供給水平管
１１３ 傾斜管
１１４ 抜出垂直管
１１５ 抜出水平管
１１６ 戻し管
１２１ａ〜１２１ｆ 差圧計
１３１ａ〜１３１ｃ 温度計
１４１ａ〜１４１ｃ 空気流量計
１５０ 詰まり発生部位判定データベース
１６０ 判定手段
１７０ 判定結果表示手段
１８０ 対処方法データベース
１９０ 対処方法表示手段

Claims (4)

1. 加圧流動床ボイラに用いる層高調整装置の流動媒体循環経路における流動媒体の詰まりおよびその発生部位の診断を行うためのシステムであって、
   前記流動媒体循環経路の所定個所における差圧を測定する複数の差圧計と、
   前記流動媒体循環経路の所定個所における温度を測定する複数の温度計と、
   前記流動媒体循環経路の所定個所に圧送配管を介して供給される圧送空気量を測定する複数の空気流量計と、
   前記流動媒体循環経路の各測定個所における差圧、および温度と、前記圧送配管の圧送空気量と、流動媒体の詰まり発生部位との関係を記憶した詰まり発生部位判定データベースと、
   前記詰まり発生部位判定データベースを参照して、前記差圧計、前記温度計、および前記空気流量計における測定値に基づいて、流動媒体の詰まりおよびその発生部位の判定を行う判定手段と、を備えたことを特徴とする流動媒体の詰まり診断システム。
2. 前記層高調整装置の流動媒体経路は、流動媒体タンクの流動媒体排出側から流動媒体流入側へ向かって、供給垂直管、供給水平管、傾斜管、火炉、抜出垂直管、抜出水平管、戻し管をこの順で配設してなり、
   前記差圧計は、前記供給垂直管の上流部と下流部、前記供給垂直管の下流部と前記供給水平管の下流部、前記供給水平管の下流部と前記傾斜管の下流部、前記火炉と前記抜出垂直管の下流部、前記抜出垂直管の下流部と前記抜出水平管の下流部、および前記戻し管の上流部と下流部の差圧計測を行うことが可能な位置に配設され、
   前記温度計は、前記流動媒体タンク、前記供給垂直管、および前記抜出垂直管に配設され、
   前記空気流量計は、前記供給水平管への供給空気流量、前記抜出水平管への抜出空気流量、および前記戻し管への戻し空気流量を測定可能な位置に配設されたことを特徴とする請求項１に記載の流動媒体の詰まり診断システム。
3. 前記判定手段において流動媒体の詰まりが発生したと判定された場合に、流動媒体が詰まった旨およびその発生部位を表示する判定結果表示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の流動媒体の詰まり診断システム。
4. 流動媒体の詰まり発生部位とその対処方法とを記憶した対処方法データベースと、
   前記判定手段において流動媒体の詰まりが発生したと判定された場合に、前記対処方法データベースを参照して、その対処方法を表示する対処方法表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の流動媒体の詰まり診断システム。
   

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