JP2011214752A - 火力発電設備の煙道清掃方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設備の清掃時に、堆積した灰を清掃する作業を軽減又は省略できるような清掃方法を提供すること。
【解決手段】化石燃料を燃焼させるボイラ１０と、このボイラ１０に第１煙道１１を介して接続配置される電気集塵器２０と、電気集塵器２０に第２煙道１２を介して接続配置される排煙脱硫装置３０と、排煙脱硫装置３０に第３煙道１３を介して接続配置される煙突４０と、を備える火力発電設備１において、ボイラ１０を停止させた状態で、あらかじめ排煙脱硫装置３０の運転を開始し、第１煙道１１と第２煙道１２に通気処理を行なうことで両煙道内に付着した残留燃焼灰の清掃を行なうとともに、排煙脱硫装置３０にて残留燃焼灰を除去処理した後に煙突４０から通気ガスを排出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、火力発電設備の煙道清掃方法に関する。

火力発電設備は、化石燃料を燃焼させるボイラと、燃焼により生じた灰を燃焼後の燃焼ガスから除去する電気集塵器と、この電気集塵器を通過した燃焼ガスから硫黄酸化物を除去する排煙脱硫装置と、排煙脱硫装置で硫黄酸化物を除去したガスを外気に排出する煙突を備え、それぞれの装置等の間は煙道となる配管で連結されている（特許文献１参照）。

特開２００１−２５６２６号公報

火力発電設備は、安全性を確保するため、設備内の各装置の運転を定期的に停止して、清掃し点検をする必要がある。このとき、ボイラより下流において設備内の各装置を接続している煙道には、ボイラの燃焼により生じて燃焼しきらずに残留している残留燃焼灰が堆積しており、煙道も清掃する必要がある。この堆積した残留燃焼灰を除去するためには、人力で清掃をする必要があり、大きな労力がかかっていた。

従って、本発明は、設備の清掃時に、ボイラより下流の煙道に堆積した灰を清掃する作業を軽減又は省略できるような清掃方法を提供することを目的とする。

（１） 本発明の火力発電設備の煙道清掃方法は、化石燃料を燃焼させるボイラと、前記ボイラに第１煙道を介して接続配置される電気集塵器と、前記電気集塵器に第２煙道を介して接続配置される排煙脱硫装置と、前記排煙脱硫装置に第３煙道を介して接続配置される煙突と、を備える火力発電設備において、前記ボイラを停止させた状態で、あらかじめ前記排煙脱硫装置の運転を開始し、前記第１煙道及び前記第２煙道に通気処理を行なうことで両煙道内に付着した残留燃焼灰の清掃を行なうとともに、前記排煙脱硫装置にて前記残留燃焼灰を除去処理した後に前記煙突から通気ガスを排出することを特徴とする。

（２） 前記ボイラには、該ボイラに燃焼用空気を送り込むための押込通風機が接続されており、該押込通風機の運転により前記通気処理を行うことが好ましい。

（３） 前記押込通風機の運転が、火力発電設備における前記押込通風機の動作点検を兼ねることが好ましい。

（４） 前記第１煙道又は前記第２煙道から分岐して、前記第３煙道又は前記煙突に接続される第４煙道を更に備えることが好ましい。

本発明によれば、設備の清掃時に、ボイラより下流の煙道に堆積した灰を清掃する作業を軽減又は省略できるような清掃方法を提供できる。

本発明の実施形態に係る火力発電設備の概略図である。 本発明の実施形態に係る火力発電設備の煙道清掃方法による清掃時の概略図である。 本発明の実施形態に係る火力発電設備の煙道清掃方法による清掃を行う前の火力発電設備の概略図である。

以下、本発明の火力発電設備の煙道清掃方法に係る好ましい一実施形態について図面を参照ながら説明する。

図１は本発明の実施形態に係る火力発電設備１の概略図である。
火力発電設備１は、化石燃料を燃焼させることにより発電する設備である。火力発電設備１は、化石燃料を燃焼させるボイラ１０と、燃焼により生じたガスから煤塵を除去する電気集塵器２０と、煤塵を除去したガスから硫黄酸化物を除去する排煙脱硫装置３０と、煙突４０と、ボイラ１０に燃焼用の空気を送る押込通風機５０と、を有する。なお、通常ボイラ１０と電気集塵器２０の間には図示しない脱硝装置が配置されている。

火力発電設備１は、ボイラ１０及び電気集塵器２０の間に設けられる第１煙道１１と、電気集塵器２０及び排煙脱硫装置３０の間に設けられる第２煙道１２と、排煙脱硫装置３０及び煙突４０の間に設けられる第３煙道１３と、第２煙道１２及び煙突４０の間に設けられる第４煙道１４と、ボイラ１０及び押込通風機５０の間に設けられる空気供給路１５を備える。

これらの煙道及び空気供給路１５は、中空の配管で構成されている。第１煙道１１は、一端がボイラ１０に、他端が電気集塵器２０に接続されており、電気集塵器２０は、ボイラ１０に第１煙道１１を介して接続配置されている。第２煙道１２は、一端が電気集塵器２０に、他端が排煙脱硫装置３０に接続されており、排煙脱硫装置３０は、電気集塵器２０に第２煙道１２を介して接続配置されている。第３煙道１３は、一端が排煙脱硫装置３０に、他端が煙突４０に接続されており、煙突４０は、排煙脱硫装置３０に第３煙道１３を介して接続配置されている。第４煙道１４は、その一端が第２煙道１２から分岐して、他端が煙突４０に接続されている。第４煙道１４は、排煙脱硫装置３０の非常停止時に、排煙脱硫装置３０へ熱を保有した排ガスが流入することを防止するためのバイパス煙道として設けられる。ボイラ１０と、押込通風機５０と、電気集塵器２０と、排煙脱硫装置３０と、煙突４０と、には、第１煙道１１と、第２煙道１２と、第３煙道１３と、第４煙道１４と、空気供給路１５と、を介して互いに空気が流通する。

ボイラ１０は、内部で化石燃料を燃焼させ、発電する。ボイラ１０は、ボイラ１０に燃焼用の空気を送る押込通風機５０と、ボイラ１０から燃焼により生じたガスを吸い出す誘引通風機（図示せず）に接続されている。
押込通風機５０は、モータで回転するファンを備え、ボイラ１０に空気供給路１５を介して空気を供給する。

電気集塵器２０は、第１煙道１１の下流に配置されている。電気集塵器２０は、内部に複数の電極を有する。燃焼により生じたガスが、電気集塵器２０の内部に流通すると、電気集塵器２０は、燃焼により生じたガスに含まれる煤塵を荷電して電極で捕集する。これにより、電気集塵器２０は、ボイラ１０で化石燃料を燃焼させることで発生したガスに含まれる煤塵を除去する。

排煙脱硫装置３０は、第２煙道１２の下流に配置されている。排煙脱硫装置３０は、ガスに含まれる硫黄酸化物を吸収除去する吸水液で満たされた吸水塔３１と、吸水塔３１に第２煙道１２からガスを送り込む脱硫ファン３２と、吸水塔３１の吸水液を吸水塔３１の内部で循環させる吸水塔循環ポンプ３３と、吸水塔循環ポンプ３３により循環される吸水塔３１の吸水液を、脱硫ファン３２から送り込まれたガスに噴霧する噴霧機３４と、を備える。
排煙脱硫装置３０では、第２煙道から脱硫ファン３２によりガスを吸水塔３１に送り、吸収液をガスに噴霧してアルカリ性の吸水液とガスとを吸水塔３１内で接触させることにより、ガス中の硫黄酸化物を吸収除去する。吸収液は、炭酸カルシウムを含んだスラリであり、吸水液に吸水された硫黄酸化物は酸化され、カルシウムと結合して石膏に変化する。

煙突４０は、第３煙道１３の下流に配置されている。排煙脱硫装置３０により硫黄酸化物が除去されたガスは、煙突４０から外気に排出される。

図２は、本発明の実施形態に係る火力発電設備１の清掃方法による清掃時の概略図である。図２を参照して、本発明の実施形態に係る火力発電設備１の清掃方法を説明する。
火力発電設備１の点検の際には、ボイラ１０と、電気集塵器２０と、排煙脱硫装置３０と、押込通風機５０と、の運転を停止する。そして、これらのボイラ１０と、電気集塵器２０と、排煙脱硫装置３０と、押込通風機５０（以下設備内の装置等という）それぞれの点検を行う。
このとき、第１煙道１１及び第２煙道１２の内部には、火力発電設備１を稼動させていた間に発生し、電気集塵器２０で取りきれなかった残留燃焼灰が徐々に付着して堆積している。同様に、第４煙道１４にも、第１煙道１１又は第２煙道１２から流通した残留燃焼灰が付着及び堆積している。

設備内の装置等の点検が済むと、まず、ボイラの運転を停止させ、電気集塵器２０を起動した状態で排煙脱硫装置３０の運転を開始する。排煙脱硫装置３０の運転を開始すると、脱硫ファン３２が起動する。脱硫ファン３２が起動すると、第１煙道１１及び第２煙道１２を流通する空気が、脱硫ファン３２により排煙脱硫装置３０の内部に引き込まれる。

次に、押込通風機５０の運転を開始し、ボイラ１０に空気を供給する。ボイラ１０は運転されていないので、押込通風機５０から空気が供給されても、ボイラ１０は化石燃料の燃焼を行わない。このため、押込通風機５０から供給された空気は第１煙道１１を流通する。
同様に、電気集塵器２０は運転されており、第１煙道１１を流通した空気は、電気集塵器２０を通過して第２煙道１２を流通する。このように、押込通風機５０の運転により、第１煙道１１及び第２煙道１２の通気処理が行われる。

押込通風機５０は、清掃を行った後、正常に動作するかどうかの動作点検をする必要がある。そこで、排煙脱硫装置３０の運転を開始した後、ボイラ１０の運転を開始する前に、押込通風機５０の運転を行う。この押込通風機５０の運転が、火力発電設備１における押込通風機５０の動作点検を兼ねる。ボイラ１０が運転されていないため、化石燃料の燃焼に影響を与えずに、押込通風機５０の通風量や速度等を所望の大きさに変更して点検される。

押込通風機５０から空気供給路１５を介してボイラ１０に空気を供給すると、第１煙道１１及び第２煙道１２の内部に付着していた残留燃焼灰が、空気により吹き飛ばされる。第１煙道１１及び第２煙道１２の通気処理を行うことで、両煙道内に付着した残留燃焼灰の清掃が行われる。

第２煙道１２の下流には、押込通風機５０より先に運転を開始されていた排煙脱硫装置３０の脱硫ファン３２が接続されており、第１煙道１１及び第２煙道１２を流通する空気を引き込んでいる。このため、第１煙道１１及び第２煙道１２の通気処理により吹き飛ばされた残留燃焼灰は、排煙脱硫装置３０内に引き込まれる。

図３は、本実施形態にかかる火力発電設備１の煙道清掃方法による煙道の清掃を行う前の火力発電設備１を示す図である。図３に示すように、バイパスとしての第４煙道１４は、第１煙道１１及び第２煙道１２に接続されているため、第１煙道１１及び第２煙道１２から残留燃焼灰が流入して堆積している。

しかしながら、第４煙道１４は、第２煙道１２と接続されているため、第２煙道１２に接続されている脱硫ファン３２により生じる空気の流れの影響を受ける。このため、第４煙道１４の内部に付着又は堆積していた残留燃焼灰は、脱硫ファン３２により引き込まれて第２煙道１２に流通する。

以上のように、排煙脱硫装置３０の運転を開始した後、押込通風機５０の運転を行って通気処理を行うと、第２煙道１２には、第１煙道１１及び第２煙道１２の通気処理により吹き飛ばされた残留燃焼灰と、第４煙道１４から流通した残留燃焼灰が合流して流通する。そして、第２煙道１２を流通する残留燃焼灰は、排煙脱硫装置３０内に引き込まれる。運転されている排煙脱硫装置３０の吸水塔３１には、吸水液が満たされており、噴霧機３４により吸収液が噴霧されている。このため、第２煙道１２を流通する空気に含まれた残留燃焼灰は、吸水塔３１の内部で固形物として捕集され、除去される。また、残留燃焼灰に含まれる硫黄酸化物については吸収液中のアルカリ成分と結合して石膏に変化し、除去される。このように、第１煙道１１及び第２煙道１２を流通する空気に含まれた残留燃焼灰は、第４煙道１４から引き込まれた空気に含まれた残留燃焼灰とともに、排煙脱硫装置３０にて除去処理される。

第１煙道１１及び第２煙道１２を流通する空気は、排煙脱硫装置３０にて残留燃焼灰の除去処理がされた後、第３煙道１３を介して煙突４０に流通する。そして通気ガスとして煙突４０から外気に排出される。

以上の火力発電設備の煙道清掃方法によれば、以下のような効果を奏する。
ボイラ１０を停止させた状態で、あらかじめ排煙脱硫装置３０の運転を開始し、第１煙道１１及び第２煙道１２に通気処理を行なうことで両煙道内に付着した残留燃焼灰の清掃を行なうとともに、排煙脱硫装置３０にて残留燃焼灰を除去処理した後に煙突４０から通気ガスを排出させた。
あらかじめ排煙脱硫装置３０の運転を開始しておくことにより、排煙脱硫装置３０から第１煙道１１及び第２煙道１２を流通する空気を引き込む流れが生じる。そして、第１煙道１１及び第２煙道１２に通気処理を行なうと、両煙道内に付着した残留燃焼灰の清掃が吹き飛ぶので、人力で第１煙道１１及び第２煙道１２の内部に付着した残留燃焼灰を清掃する必要がなくなる。

また、押込通風機５０をボイラ１０に接続し、押込通風機５０を運転することにより通気処理を行うこととした。このため、既存の設備内の装置を利用して、設備内の装置の運転方法を変更することのみで清掃が可能となる。

また、押込通風機５０の運転が、火力発電設備における押込通風機５０の動作点検を兼ねることとした。これにより、押込通風機５０の動作点検をすると同時に煙道の清掃を行うことができる。よって、別途の清掃工程が不要となり、更に清掃の労力が省力化される。

また、第１煙道１１又は第２煙道１２から分岐して、第３煙道１３又は煙突４０に接続される第４煙道１４が設けられている態様の場合、あらかじめ脱硫ファン３２が運転されて、第１煙道１１又は第２煙道１２を流通する空気を引き込んでいるので、清掃時に第１煙道１１又は第２煙道１２から第４煙道１４に残留燃焼灰が流入することを防止できる。
また、第４煙道１４が第２煙道１２に接続されているため、第４煙道１４に堆積した残留燃焼灰は、脱硫ファン３２により空気の流れの影響を受けて、第１煙道１１又は第２煙道１２を流通する空気に合流し、排煙脱硫装置３０に流通する。よって、第４煙道１４を人力で清掃する必要がなくなる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施例に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、本実施形態では、第４煙道１４は第２煙道から分岐しているが、第１煙道から分岐してもよい。また、第４煙道１４は煙突４０に接続されているが、第３煙道１３に接続されていてもよい。

１ 火力発電設備
１０ ボイラ
１１ 第１煙道
１２ 第２煙道
１３ 第３煙道
１４ 第４煙道
１５ 空気供給路
２０ 電気集塵器
３０ 排煙脱硫装置
４０ 煙突
５０ 押込通風機

Claims (4)

1. 化石燃料を燃焼させるボイラと、
   前記ボイラに第１煙道を介して接続配置される電気集塵器と、
   前記電気集塵器に第２煙道を介して接続配置される排煙脱硫装置と、
   前記排煙脱硫装置に第３煙道を介して接続配置される煙突と、を備える火力発電設備において、
   前記ボイラを停止させた状態で、あらかじめ前記排煙脱硫装置の運転を開始し、
   前記第１煙道及び前記第２煙道に通気処理を行なうことで両煙道内に付着した残留燃焼灰の清掃を行なうとともに、前記排煙脱硫装置にて前記残留燃焼灰を除去処理した後に前記煙突から通気ガスを排出することを特徴とする火力発電設備の煙道清掃方法。
2. 前記ボイラには、該ボイラに燃焼用空気を送り込むための押込通風機が接続されており、該押込通風機の運転により前記通気処理を行う請求項１記載の火力発電設備の煙道清掃方法。
3. 前記押込通風機の運転が、火力発電設備における前記押込通風機の動作点検を兼ねる請求項２に記載の火力発電設備の煙道清掃方法。
4. 前記第１煙道又は前記第２煙道から分岐して、前記第３煙道又は前記煙突に接続される第４煙道を更に備える請求項１から３いずれか記載の火力発電設備の煙道清掃方法。

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