JP2012107810A - Ｂｍ抜出管詰まり判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧流動床ボイラから流動媒体を抜き出してＢＭタンクへ戻すために使用されるＢＭ抜出管において、流動媒体の詰まりが発生した箇所を効率よく判定することが可能なＢＭ抜出管詰まり判定方法を提供する。
【解決手段】本発明のＢＭ抜出管詰まり判定方法は、加圧流動床ボイラの火炉２から流動媒体を抜き出してＢＭタンク１ａへ戻すために使用されるＢＭ抜出管４について詰まりの有無を判定する方法であって、ＢＭタンク１ａの内圧を火炉２の内圧よりも低く設定した後、戻し管６、水平管８、垂直管５の順に空気を供給し、その都度、ＢＭタンク１ａの圧力変化を検出することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、加圧流動床複合発電方式のボイラで用いられる配管について流動媒体による詰まりの有無を判定する方法に係り、特に、ＢＭ抜出管において流動媒体の詰まりが発生した箇所を容易に判定することが可能なＢＭ抜出管詰まり判定方法に関する。

近年、圧力容器内の流動床ボイラで石炭を燃焼させ、発生した蒸気と燃焼ガスによってそれぞれ蒸気タービンとガスタービンを回転させる加圧流動床複合発電（Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ Ｂｅｄ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｙｃｌｅ：以下、ＰＦＢＣという。）方式を採用した発電プラントが注目されている。ＰＦＢＣ方式は、コンプレッサから送られる燃焼空気によって加圧状態に保たれた流動床ボイラ（以下、加圧流動床ボイラという。）内で、石灰石を流動媒体（Ｂｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ）として流動層を形成し、この流動層に石炭と石灰石との混合燃料（Ｃｏａｌ Ｗａｔｅｒ Ｐａｓｔｅ：以下、ＣＷＰという。）を投入して燃焼させるものである。このような方式によれば、ＣＷＰが流動層の状態で燃焼することから、燃焼温度が低く、窒素酸化物の発生が少ない。また、流動媒体として使用される石灰石の脱硫作用により、硫黄酸化物の発生が抑制される。

加圧流動床ボイラ内において流動層の高さが変化すると、流動層内に埋没する蒸気配管の伝熱面積が変化するため、発生する蒸気量が変化する。そして、ＰＦＢＣ方式では、流動層の高さを制御することにより、加圧流動床ボイラで発生する蒸気量を調節している。流動層を低くする場合、ＢＭ抜出配管を通して加圧流動床ボイラから流動媒体が抜き出され、流動層を高くする場合には、ＢＭ戻し配管を通して加圧流動床ボイラに流動媒体が供給される。しかしながら、加圧流動床ボイラ内でＣＷＰと流動媒体が浮遊しながら燃焼しているため、それらがＢＭ抜出配管やＢＭ戻し配管に詰まり易いという課題があった。加えて、ＢＭ抜出配管やＢＭ戻し配管が詰まった場合には、速やかに詰まりを解消して現状復帰させる必要があるため、詰まりの発生箇所の特定が急務となっている。このような課題を解決するものとして、近年、加圧流動床ボイラの配管の詰まりを診断する方法について、盛んに研究が行われている。そして、既にそれに関して幾つかの発明や考案が開示されている。

例えば、特許文献１には、「流動媒体の詰まり診断システム」という名称で、ＰＦＢＣ方式で使用されるＢＭ循環経路において流動媒体（ＢＭ）の詰まりとその発生箇所を診断するシステムに関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された発明は、ＢＭ循環経路の所定の箇所に複数の差圧計、温度計及び空気流量計を配置し、それらの測定結果に基づいて詰まりの発生部位の判定を行うものである。
このような構成の「流動媒体の詰まり診断システム」によれば、予めＢＭ循環経路の所定の箇所において測定した差圧計等の測定値をデータベース化しておき、詰まりが発生した場合に、データベースを参照して上述の測定結果と対比することにより、詰まりの発生部位の判定を行うことができる。

特許文献２には、「粉流体輸送管の詰まりパージ方法と装置」という名称で、流動床ボイラに空気や燃焼排ガスを搬送する燃料供給装置において、燃料供給管（給灰管）内の詰まりの発生を早期に判定する方法が開示されている。
特許文献２に開示された発明は、燃料供給管内に設置した圧力センサで測定した圧力変化と、通常運転時の圧力変化との相違により、燃料供給管の詰まりを検出し、燃料供給管内にパージ用の空気を導入して詰まりをパージするものである。
このような構成によれば、燃料供給管の詰まりを早期に発見して、復帰操作を行うことができる。これにより、プラント燃焼性能への影響が最小限に抑えられるため、プラントの信頼性が向上する。

特許第４４４３４８１号公報 特開平９−３２３８２２号公報

上述の従来技術である特許文献１に開示された発明においては、上流側の配管が詰まると、それより下流に設置された差圧計がすべて０を示すため、複数の箇所で詰まりが発生したのか、あるいは最も上流の箇所のみに詰まりが発生したのかを判別できないという課題があった。

また、特許文献２に開示された発明においては、圧力センサによって燃料供給管内の圧力変化を測定することで、燃料供給管の詰まりを検出することができるものの、燃料供給管のどの箇所が詰まったのかを正確に特定することができないという課題があった。なお、燃料供給管に対して複数の圧力センサを設置することも考えられるが、この場合には、上流が詰まると、その下流に設置された圧力センサがすべて同じ挙動を示すため、上流のみが詰まっているのか、上流に加えて下流も詰まっているのかを判別することができない。

本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、加圧流動床ボイラで用いられるＢＭ抜出管において、流動媒体の詰まりが発生した箇所を効率良く判定することが可能なＢＭ抜出管詰まり判定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明であるＢＭ抜出管詰まり判定方法は、加圧流動床ボイラから流動媒体を抜き出してＢＭタンクへ戻すために使用されるＢＭ抜出管について，流動媒体による詰まりの有無を判定する方法において、ＢＭタンク内の圧力を加圧流動床ボイラ内の圧力よりも低く設定する減圧工程と、この減圧工程に続いて，ＢＭ抜出管の途中に設けられた供給口からＢＭ抜出管内に空気を供給する空気供給工程と、この空気供給工程に続いて、ＢＭタンク内の圧力変化を検出する圧力検出工程と、を備えたことを特徴とするものである。
このようなＢＭ抜出管詰まり判定方法においては、ＢＭ抜出管が詰まっていなければ、空気供給工程後にＢＭタンク内が昇圧し、ＢＭ抜出管が詰まっていると、空気供給工程後もＢＭタンク内が昇圧しないことから、圧力検出工程でＢＭタンク内の圧力変化を検出することにより、ＢＭ抜出管の詰まりの有無が判別されるという作用を有する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法において、ＢＭ抜出管は、加圧流動床ボイラに接続される垂直管と，この垂直管とＢＭタンクの間に介設される戻し管を有し、空気供給工程は、戻し管に空気を供給する戻し空気供給工程と、この戻し空気供給工程に続いて，垂直管に空気を供給する抜出空気供給工程と、を備え、圧力検出工程は、戻し空気供給工程の後に行われる第１の圧力検出工程と，抜出空気供給工程の後に行われる第２の圧力検出工程とからなることを特徴とするものである。
このようなＢＭ抜出管詰まり判定方法においては、戻し管、垂直管の順、すなわち、ＢＭ抜出管について下流側から上流側に向かって順番に詰まりの有無が判別されるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法において、第２の圧力検出工程に続いて，ＢＭ抜出管に設けられた注入口から窒素を注入する窒素注入工程と、この窒素注入工程に続いて，ＢＭタンク内の圧力変化を検出する第３の圧力検出工程と、を備えたことを特徴とするものである。
このようなＢＭ抜出管詰まり判定方法においては、請求項２に記載の発明の作用に加えて、第３の圧力検出工程でＢＭタンク内の圧力変化を検出することにより、ＢＭ抜出管の詰まりの有無が判別されるという作用を有する。また、ＢＭ抜出管内に堆積して詰まりの原因となっている流動媒体が窒素によって吹き飛ばされるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法において、垂直管及び戻し管の差圧をそれぞれ測定する工程を備えたことを特徴とするものである。
ＢＭ抜出管の途中が詰まっている場合、その下流では差圧が０になることから、このようなＢＭ抜出管詰まり判定方法においては、請求項２又は請求項３に記載の発明の作用に加えて、垂直管及び戻し管の差圧を測定することで、詰まりの有無が判別されるという作用を有する。

本発明の請求項１に記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法によれば、簡単な操作でＢＭ抜出管について詰まりの有無を効率良く判定することができる。

複数の箇所が詰まっている場合に、高圧ガスの注入等による詰まりの解消操作をＢＭ抜出管の上流側で行うと、下流側に堆積している流動媒体を押し固めてしまい、下流側の詰まりを悪化させるおそれがある。しかし、本発明の請求項２に記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法によれば、下流側から上流側に向かって順番に詰まりの有無が判定されるため、他の箇所の詰まりを悪化させることなく、詰まりが発見される度に詰まりの解消操作を実施することができる。また、ＢＭ抜出管が複数の箇所で詰まっている場合でも、下流側から上流側に向かって順番に詰まっている箇所が特定されるため、詰まりの解消操作を効率よく行うことが可能である。

詰まりを解消するために空気をＢＭ抜出管内に注入すると、ＢＭ抜出管内に堆積した流動媒体に含まれる未燃焼成分が空気に反応して燃焼し、その燃焼熱によって上記流動媒体が融解固着するおそれがある。しかし、窒素であれば、流動媒体の未燃焼成分と反応することはない。すなわち、本発明の請求項３に記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法によれば、請求項２に記載の発明の効果がより一層発揮される。

本発明の請求項４に記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法によれば、請求項２又は請求項３に記載の発明の効果がより確実に発揮される。

（ａ）は本発明の実施の形態に係るＢＭ抜出管詰まり判定方法の実施例が適用される発電プラントの加圧流動床ボイラとＢＭタンクの概略構成を示すブロック図であり、（ｂ）はＢＭ抜出管の外観図である。 （ａ）及び（ｂ）は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法を示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法が適用されるＢＭ抜出管の模式図である。 本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法において使用される状況確認データシートを示した図である。 （ａ）及び（ｂ）は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法を示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法を示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法を示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法が適用されるＢＭ抜出管の模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法が適用されるＢＭ抜出管の模式図である。 本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法が適用されるＢＭ抜出管の模式図である。

本発明のＢＭ抜出管詰まり判定方法は、加圧流動床ボイラの火炉内でＣＷＰを燃焼させ、発生した蒸気でタービンを回転させて第１の発電機を駆動し、加圧流動床ボイラ内で発生した高圧ガスでガスタービンを回転させて第２の発電機を駆動する構造のＰＦＢＣ方式の発電プラントにおいて使用される。以下、本発明のＢＭ抜出管詰まり判定方法の実施例について図１乃至図１０を用いて具体的に説明する。

図１（ａ）は本発明の実施の形態に係るＢＭ抜出管詰まり判定方法の実施例が適用される発電プラントの加圧流動床ボイラとＢＭタンクの概略構成を示すブロック図であり、図１（ｂ）はＢＭ抜出管の外観図である。なお、図１（ｂ）ではＢＭ抜出管の図示を一部省略している。図２及び図５乃至図７は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法を示すフローチャートである。また、図３及び図８乃至図１０は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法が適用されるＢＭ抜出管の模式図である。さらに、図４は本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法において使用される状況確認データシートを示した図である。

本実施例のＢＭ抜出管詰まり判定方法が適用される発電プラントは２つの加圧流動床ボイラを備えており、各加圧流動床ボイラには、図１（ａ）に示すように循環する流動媒体を貯留するためのＢＭタンク１ａ，１ｂと、火炉２がそれぞれ設置されている。なお、ＢＭタンク１ａ，１ｂと火炉２はＢＭ供給管３ａ，３ｂ及びＢＭ抜出管４，４によって接続されている。そして、これらの配管を使用して流動媒体を循環させ、火炉２内における流動層の高さを調節する構造となっている。
また、ＢＭ抜出管４は、図１（ｂ）に示すように垂直管５、水平管８及び戻し管６からなり、垂直管５の一部には傾斜部７が設けられている。さらに、垂直管５の上部、すなわち、火炉２との接続部分から傾斜部７の上端までが圧力容器１１の内部に配置されている。

垂直管５、水平管８及び戻し管６には、火炉２と垂直管５の下流部５ａ、垂直管５の下流部５ａと水平管８の下流部８ａ、及び戻し管６の上流部６ａと下流部６ｂの差圧を計測するための差圧計（図示せず）がそれぞれ設置されている。また、水平管８の両端近傍の側面には抜出空気供給口９ａと戻し空気供給口９ｂが設けられ、ＢＭ抜出管４内に抜出空気と戻し空気をそれぞれ供給可能となっている。さらに、垂直管５の上流であって、火炉２内に配置される箇所及び火炉２との接続箇所には窒素注入口１０ａ，１０ｂが設けられ、傾斜部７の両端近傍の側面にはそれぞれ窒素注入口１０ｃ，１０ｄが設けられ、水平管８の点検口８ｂには窒素注入口１０ｅが設けられている。
なお、ＢＭ抜出管４の垂直管５には温度計が設置されており、抜出空気供給口９ａと戻し空気供給口９ｂに接続される抜出空気供給管及び戻し空気供給管には抜出空気の流量と戻し空気の流量を測定するための流量計（図示せず）が設置され、窒素注入口１０ｃ，１０ｄには注入する窒素の流量を測定するための流量計（図示せず）が設定されている。また、ＢＭタンク１ａ，１ｂには内部の圧力を測定するための圧力計（図示せず）が設置されている。

ここで、ＢＭ抜出管４に戻し空気又は抜出空気を供給して流動媒体による詰まりの発生の有無を判定する手順について説明する。なお、以下の判定方法は、ＢＭタンク１ｂと火炉２を接続するＢＭ抜出管４についても同様に適用可能である。
ＢＭタンク１ａ内の圧力が変動していない場合、ＢＭ抜出管４に詰まりが発生していると考えて良い。そこで、予め、ＢＭタンク１ａ内の圧力を確認した上で、以下の作業を行う。まず、ステップＳ１において、ＢＭタンク１ａの圧力調整弁を操作してＢＭタンク１ａ内の圧力を火炉２内の圧力よりも約５０ＫＰａ低い圧力に設定した後、ステップＳ２において、戻し空気供給口９ｂの空気調整弁を開き、図３（ａ）に矢印Ｆ_１で示すように戻し管６に戻し空気を供給する。このとき、戻し管６の上流部６ａと下流部６ｂの間（図３（ａ）に示すＤ−Ｅ間）に詰まりが発生していなければ、戻し空気供給口９ｂから供給された空気が戻し管６を通ってＢＭタンク１ａに供給されるため、ＢＭタンク１ａ内の圧力が上昇する。
これに対し、戻し管６の上流部６ａと下流部６ｂの間（図３（ａ）に示すＤ−Ｅ間）に詰まりが発生していると、戻し空気供給口９ｂから供給された空気がＢＭタンク１ａへ供給されないため、ＢＭタンク１ａ内の圧力は上昇しない。

ステップＳ３において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認されない場合には、Ｄ−Ｅ間で詰まりが発生したと考えられるので、図４に示した状況確認シートの１行目に、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧、ＢＭタンク１ａの圧力変化、ＢＭ抜出管４の温度変化及び戻し空気の流量の測定値を記入する。そして、この場合にはステップＳ５以降の操作を行っても詰まり箇所を特定できないため、ステップＳ４で戻し空気の供給を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了する。そして、Ｄ−Ｅ間に発生した詰まりの除去作業を行う。
一方、ステップＳ３で、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認された場合には、Ｄ−Ｅ間に詰まりが発生していないと考えられるので、状況確認シートの１行目に戻し空気の流量の測定値を記入した後、ステップＳ５へ進んで、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を続行する。

図２（ｂ）に示すように、ステップＳ５で戻し空気の供給を停止した後、ステップＳ６においてＢＭタンク１ａ内の圧力を確認する。さらに、ステップＳ７において、抜出空気供給口９ａの空気調整弁を開き、図３（ｂ）に矢印Ｆ_２で示すように水平管８に抜出空気を供給する。このとき、垂直管５の下流部５ａと水平管８の下流部８ａの間（図３（ｂ）に示すＢ−Ｃ間）に詰まりが発生していなければ、抜出空気供給口９ａから供給された空気が水平管８と戻し管６を通ってＢＭタンク１ａに供給されるため、ＢＭタンク１ａ内の圧力が上昇する。
これに対し、垂直管５の下流部５ａと水平管８の下流部８ａの間（図３（ｂ）に示すＢ−Ｃ間）に詰まりが発生していると、抜出空気供給口９ａから供給された空気がＢＭタンク１ａへ供給されないため、ＢＭタンク１ａ内の圧力は上昇しない。

ステップＳ８において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認されない場合には、Ｂ−Ｃ間で詰まりが発生したと考えられるので、状況確認シートの１行目に、Ｂ−Ｃ管の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧、ＢＭタンク１ａの圧力変化、ＢＭ抜出管４の温度変化及び抜出空気の流量の測定値を記入する。この場合、Ａ−Ｂ間に詰まりが発生しているか否かについて判定することはできない。従って、ステップＳ９で抜出空気の供給を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了した後、Ｂ−Ｃ間に発生した詰まりの除去作業を行う。
一方、ステップＳ８において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認された場合、Ｂ−Ｃ間には詰まりが発生していないと考えられるため、消去法よりＡ−Ｂ間に詰まりが発生しているものと推定される。そこで、状況確認シートの１行目に、Ａ−Ｂ間の差圧、Ｂ−Ｃ管の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧、ＢＭタンク１ａの圧力変化、ＢＭ抜出管４の温度変化及び抜出空気の流量の測定値を記入した後、ステップＳ９と同様に抜出空気の供給を停止する。そして、状況確認シートの２行目に、Ａ−Ｂ間の差圧、Ｂ−Ｃ管の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧及びＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧を記入した後。ステップＳ１０へ進む。

以上説明したように、本発明のＢＭ抜出管詰まり判定方法においては、ＢＭ抜出管４の減圧工程と、垂直管５や水平管８に対する空気供給工程の後に、ＢＭタンク１ａ内の圧力変化を検出することにより、戻し管６、水平管８、垂直管５というように、ＢＭ抜出管４について下流側から上流側に向かって順番に詰まりの有無が判別されるという作用を有する。
なお、ＢＭ抜出管４の一部が詰まると、火炉２からＢＭタンク１ａへＢＭを移送する役割を果たす高温の空気が流れなくなるため、ＢＭ抜出管４の温度が低下する。また、火炉２からＢＭタンク１ａへ向かって空気が正常に流れている場合、流動抵抗等に伴う流速の変化によりＢＭ抜出管４を流れる空気の圧力が変動するが、ＢＭ抜出管４の一部が詰まっている場合には、その詰まりの箇所より下流では空気が流れないため、差圧計はほぼ０の値を示す。
従って、Ａ−Ｂ間の差圧、Ｂ−Ｃ管の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧及びＢＭ抜出管４の温度変化を監視することによっても詰まりが発生したか否かについては判別することができる。
しかし、例えば、Ａ−Ｂ間、Ｂ−Ｃ管、Ｄ−Ｅ管の差圧が０であり、管内の温度が上昇していない場合、ＢＭ抜出管４内の差圧と温度を監視するだけでは、上流側に詰まりが発生した場合に、それより下流側においては、どの区間で詰まりが発生したかを判別することができない。これに対し、本発明のＢＭ抜出管詰まり判定方法によれば、下流側から上流側に向かって順番に詰まりの有無が判別されるため、効率よく詰まりの解消作業を行うことができる。そして、上述したように、ＢＭ抜出管４の詰まり判定操作と並行して、ＢＭタンク１ａ内の圧力変化、ＢＭ抜出管４内の差圧や温度及び管内に供給した空気の流量を状況確認シートに記入することによれば、詰まりの判定操作を行った作業者と、詰まりの解消作業を行う作業者が異なる場合でも、詰まりの発生した箇所や判定した根拠等について誤りなく確実に引き継ぎ作業を行うことができる。

次に、Ａ−Ｂ間及び水平管８の点検口８ｂについて、ＢＭ抜出管４に抜出空気や戻し空気よりも高い圧力（約１ＭＰａ）で窒素を注入して流動媒体による詰まりの発生の有無を判定する手順について説明する。なお、以下の判定方法は、ＢＭタンク１ｂと火炉２を接続するＢＭ抜出管４についても同様に適用可能である。
なお、垂直管５の上流であって、火炉２内に配置される箇所は、径が細く、流動媒体が詰まり易いことに加え、管路の分解清掃が容易でないことから、詰まりが発生した場合には、高圧の窒素でパージすることが望ましい。従って、本実施例では、上述の箇所に窒素注入口１０ａが設けられている。また、火炉２との接続箇所における垂直管５は、火炉２内に比べて径が太く、火炉２から抜き出される流動媒体の流速が低下して詰まりが発生し易いため、窒素注入口１０ｂが設けられている。同様に、管路の向きが変わる箇所では、流動媒体の流速が変化して詰まりが発生し易い。そこで、傾斜部７の両端近傍の側面にはそれぞれ窒素注入口１０ｃ，１０ｄが設けられるとともに、垂直管５と水平管８の接続箇所である点検口８ｂの近傍には窒素注入口１０ｅが設けられている。
まず、図５（ａ）のステップＳ１０に示すように、図２（ａ）のステップＳ１と同様にしてＢＭタンク１ａ内の圧力を火炉２内の圧力よりも５０ＫＰａ程度低い圧力に設定する。そして、ステップＳ１１において、窒素注入口１０ｅの窒素遮断弁を開き、図８（ａ）に矢印Ｆ_３で示すように水平管８に窒素を注入する。この窒素の圧力により、点検口８ｂの付近に発生した詰まりが除去される。しかし、詰まりが除去されない場合には、窒素注入口１０ｅから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達しないため、ＢＭタンク１ａ内の圧力は上昇しない。しかし、点検口８ｂの付近に詰まりがない場合には、窒素注入口１０ｅから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達し、ＢＭタンク１ａ内の圧力が上昇する。

ステップＳ１２において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認されない場合には、点検口８ｂの付近の詰まりが除去されていないと考えられるので、ステップＳ１３で窒素の注入を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了する。そして、上述の窒素の注入以外の方法で点検口８ｂの付近に発生した詰まりの除去作業を行う。
一方、ステップＳ１２において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認された場合、点検口８ｂの付近には詰まりがないと考えられるので、ステップＳ１４へ進んで、Ａ−Ｂ間についての詰まり判定操作を続行する。なお、ステップＳ１２では、状況確認シートの３行目に、Ａ−Ｂ間の差圧、Ｂ−Ｃ間の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧、ＢＭタンク１ａの圧力変化及びＢＭ抜出管４の温度変化を記入する。なお、前述のステップＳ７とステップＳ８において、抜出空気供給口９ａの空気調整弁から空気を供給した後、ＢＭタンク１ａ内の圧力を調べ、Ｂ−Ｃ間に詰まりがないことを既に確認している。しかし、水平管８の点検口８ｂ付近に詰まりが発生した場合、この方法では検知できないおそれがあるため、ステップＳ１１の操作によって、詰まりの有無を確認することが必要なのである。

図５（ｂ）に示すように、ステップＳ１４で窒素の注入を停止した後、ステップＳ１５においてＢＭタンク１ａ内の圧力を確認する。さらに、ステップＳ１６において、窒素注入口１０ｄの窒素遮断弁を開き、図８（ｂ）に矢印Ｆ_４で示すように垂直管５の下流部５ａに窒素を注入する。窒素注入口１０ｄ付近や傾斜部７の下流部から垂直管５の下流部５ａの間に詰まりが発生していた場合、この窒素の圧力によって詰まりが除去される。しかし、この操作によっても詰まりが除去されない場合には、窒素注入口１０ｄから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達しないため、ＢＭタンク１ａ内の圧力は上昇しない。しかし、窒素注入口１０ｄ付近及び傾斜部７の下流部から垂直管５の下流部５ａの間に詰まりがない場合には、窒素注入口１０ｄから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達するため、ＢＭタンク１ａ内の圧力が上昇する。

ステップＳ１７において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認されない場合には、ステップＳ１８に進む。そして、注入した窒素の流量が２０ｍ^３／ｈ以下の場合には、窒素注入口１０ｄ付近に詰まりが発生していると考えられるので、ステップＳ１９で窒素の注入を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了した後、上述の窒素の注入以外の方法で窒素注入口１０ｄ付近の詰まりの除去作業を行う。また、注入した窒素の流量が２０ｍ^３／ｈを超えている場合には、窒素注入口１０ｄ付近には詰まりがないものの、傾斜部７の下流部から垂直管５の下流部５ａの間の詰まりが除去されていないと考えられるので、ステップＳ１９で窒素の注入を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了する。そして、上述の窒素の注入以外の方法で傾斜部７の下流部から垂直管５の下流部５ａの間に発生した詰まりの除去作業を行う。
一方、ステップＳ１７において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認された場合、傾斜部７の下流部から垂直管５の下流部５ａの間には詰まりがないと考えられるので、ステップＳ２０へ進んで、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を続行する。また、ステップＳ１７では、状況確認シートの４行目に、Ａ−Ｂ間の差圧、Ｂ−Ｃ間の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧、ＢＭタンク１ａの圧力変化、ＢＭ抜出管４の温度変化及び窒素注入口１０ｄから注入する窒素の流量を記入する。

図６（ａ）に示すように、ステップＳ２０で窒素の注入を停止し、ステップＳ２１においてＢＭタンク１ａ内の圧力を確認する。そして、ステップＳ２２では、窒素注入口１０ｃの窒素遮断弁を開き、図９（ａ）に矢印Ｆ_５で示すように垂直管５の傾斜部７の上端から窒素を注入する。窒素注入口１０ｃ付近や傾斜部７に詰まりが発生していた場合、この窒素の圧力によって詰まりが除去される。しかし、この操作によっても詰まりが除去されない場合には、窒素注入口１０ｃから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達しないため、ＢＭタンク１ａ内の圧力は上昇しない。しかし、窒素注入口１０ｃ付近及び傾斜部７に詰まりがない場合には、窒素注入口１０ｃから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達するため、ＢＭタンク１ａ内の圧力が上昇する。

ステップＳ２３において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認されない場合には、ステップＳ２４に進む。そして、注入した窒素の流量が２０ｍ^３／ｈ以下の場合には、窒素注入口１０ｃ付近に詰まりが発生していると考えられるので、ステップＳ２５で窒素の注入を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了した後、上述の窒素の注入以外の方法で窒素注入口１０ｃ付近の詰まりの除去作業を行う。また、注入した窒素の流量が２０ｍ^３／ｈを超えている場合には、窒素注入口１０ｃ付近には詰まりがないものの、傾斜部７の詰まりが除去されていないと考えられるので、ステップＳ２５で窒素の注入を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了する。そして、上述の窒素の注入以外の方法で傾斜部７に発生した詰まりの除去作業を行う。
一方、ステップＳ２３において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認された場合、傾斜部７には詰まりがないと考えられるので、ステップＳ２６へ進んで、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を続行する。また、ステップＳ２３では、状況確認シートの５行目に、Ａ−Ｂ間の差圧、Ｂ−Ｃ間の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧、ＢＭタンク１ａの圧力変化、ＢＭ抜出管４の温度変化及び窒素注入口１０ｄから注入する窒素の流量を記入する。

図６（ｂ）に示すように、ステップＳ２６で窒素の注入を停止した後、ステップＳ２７においてＢＭタンク１ａ内の圧力を確認する。さらに、ステップＳ２８において、窒素注入口１０ｂの窒素遮断弁を開き、図９（ｂ）に矢印Ｆ_６で示すように垂直管５の上端近傍から窒素を注入する。窒素注入口１０ｂ付近や窒素注入口１０ｂの下流に詰まりが発生していた場合、この窒素の圧力によって詰まりが除去される。しかし、この操作によっても詰まりが除去されない場合には、窒素注入口１０ｂから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達しないため、ＢＭタンク１ａ内の圧力は上昇しない。そして、窒素注入口１０ｂ付近及び窒素注入口１０ｂの下流に詰まりがない場合には、窒素注入口１０ｂから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達するため、ＢＭタンク１ａ内の圧力が上昇する。

ステップＳ２９において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認されない場合には、窒素注入口１０ｂ付近又は窒素注入口１０ｂの下流で詰まりが除去されていないと考えられるので、ステップＳ３０で窒素の注入を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了した後、上述の窒素の注入以外の方法で窒素注入口１０ｂ付近又は窒素注入口１０ｂの下流の詰まりの除去作業を行う。
一方、ステップＳ２９において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認された場合、窒素注入口１０ｂ付近及び窒素注入口１０ｂの下流には詰まりがないと考えられるので、ステップＳ３１へ進んで、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を続行する。なお、ステップＳ２９では、状況確認シートの６行目に、Ａ−Ｂ間の差圧、Ｂ−Ｃ間の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧、ＢＭタンク１ａの圧力変化及びＢＭ抜出管４の温度変化を記入する。

図７に示すように、ステップＳ３１で窒素の注入を停止した後、ステップＳ３２においてＢＭタンク１ａ内の圧力を確認する。さらに、ステップＳ３３において、窒素注入口１０ａの窒素遮断弁を開き、図１０に矢印Ｆ_７で示すように垂直管５の上端近傍から窒素を注入する。窒素注入口１０ａ付近や窒素注入口１０ａと窒素注入口１０ｂの間に詰まりが発生していた場合、この窒素の圧力によって詰まりが除去される。しかし、この操作によっても詰まりが除去されない場合には、窒素注入口１０ａから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達しないため、ＢＭタンク１ａ内の圧力は上昇しない。しかし、窒素注入口１０ａ付近及び窒素注入口１０ａと窒素注入口１０ｂの間に詰まりがない場合には、窒素注入口１０ａから注入された窒素がＢＭタンク１ａへ到達するため、ＢＭタンク１ａ内の圧力が上昇する。

ステップＳ３４において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認されない場合には、窒素注入口１０ａ付近又は窒素注入口１０ａと窒素注入口１０ｂの間で詰まりが除去されていないと考えられるので、ステップＳ３５で窒素の注入を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了した後、上述の窒素の注入以外の方法で窒素注入口１０ａ付近又は窒素注入口１０ａと窒素注入口１０ｂの間の詰まりの除去作業を行う。
一方、ステップＳ３４において、ＢＭタンク１ａ内の圧力の上昇が確認された場合、窒素注入口１０ａ付近及び窒素注入口１０ａと窒素注入口１０ｂの間には詰まりがないと考えられる。この場合にも、ステップＳ３５へ進んで、窒素の注入を停止して、ＢＭ抜出管４についての詰まり判定操作を終了する。なお、ステップＳ３４では、状況確認シートの７行目に、Ａ−Ｂ間の差圧、Ｂ−Ｃ間の差圧、Ｄ−Ｅ管の差圧、ＢＭタンク１ａ−火炉２間の差圧、ＢＭタンク１ａの圧力変化及びＢＭ抜出管４の温度変化を記入する。

このような詰まりの判定方法によれば、ＢＭ抜出管４の減圧工程と、垂直管５や水平管８に対する窒素注入工程の後に、ＢＭタンク１ａ内の圧力変化を検出することにより、水平管８と垂直管５について下流側から上流側に向かって順番に詰まりの有無が判別されるという作用を有する。また、ＢＭ抜出管４の内部に堆積して詰まりの原因となっている流動媒体が窒素によって吹き飛ばされるという作用を有する。これにより、ＢＭ抜出管４に発生した詰まりを解消することができる。

なお、上述の窒素の注入による詰まりの解消操作をＢＭ抜出管４の上流で行うと、下流の複数の箇所に詰まりが発生している場合には、各箇所に堆積した流動媒体がそれぞれ押し固められ、逆に詰まりが悪化するおそれがある。これに対し、上述の手順に従って窒素を注入することによれば、他の箇所の詰まりを悪化させることなく、下流側から上流側に向かって順番に詰まりを効率よく解消することができる。また、詰まりを解消するために高圧の空気をＢＭ抜出管４内に注入した場合、管内に堆積した流動媒体に含まれる未燃焼成分が空気に反応して燃焼し、その燃焼熱によって流動媒体が融解固着するおそれがあるが、本発明のＢＭ抜出管詰まり判定方法においては、詰まりの解消操作に窒素を使用することから、上記の不具合は発生しない。

本発明のＢＭ抜出管詰まり判定方法は、本実施例に示した場合に限定されるものではなく、例えば、ＢＭ供給管３ａ，３ｂに対しても同様に適用可能である。ただし、この場合には、管内に供給される空気や注入される窒素が火炉２における燃焼に対する外乱となる可能性があるため、空気の供給量や窒素の注入量を少なくするなど、十分な注意が必要である。なお、抜出空気や戻し空気の代わりに窒素を用いることもできるが、この場合には、ステップＳ１１等の場合よりも多くの窒素を使用することになり、火炉２における燃焼に悪影響を及ぼすおそれがあるため、注意が必要である。

本発明の請求項１乃至請求項４に記載された発明は、ＰＦＢＣ方式の発電プラントに限らず、加圧流動床ボイラを備えた各種のプラントに対して適用可能である。

１ａ，１ｂ…ＢＭタンク ２…火炉 ３ａ，３ｂ…ＢＭ供給管 ４…ＢＭ抜出管 ５…垂直管 ５ａ…下流部 ６…戻し管 ６ａ…上流部 ６ｂ…下流部 ７…傾斜部 ８…水平管 ８ａ…下流部 ８ｂ…点検口 ９ａ…抜出空気供給口 ９ｂ…戻し空気供給口 １０ａ〜１０ｅ…窒素注入口 １１…圧力容器

Claims (4)

1. 加圧流動床ボイラから流動媒体を抜き出してＢＭタンクへ戻すために使用されるＢＭ抜出管について，前記流動媒体による詰まりの有無を判定する方法において、
   前記ＢＭタンク内の圧力を前記加圧流動床ボイラ内の圧力よりも低く設定する減圧工程と、
   この減圧工程に続いて，前記ＢＭ抜出管の途中に設けられた供給口から前記ＢＭ抜出管内に空気を供給する空気供給工程と、
   この空気供給工程に続いて、前記ＢＭタンク内の圧力変化を検出する圧力検出工程と、
   を備えたことを特徴とするＢＭ抜出管詰まり判定方法。
2. 前記ＢＭ抜出管は、
   前記加圧流動床ボイラに接続される垂直管と，この垂直管と前記ＢＭタンクの間に介設される戻し管を有し、
   前記空気供給工程は、
   前記戻し管に空気を供給する戻し空気供給工程と、
   この戻し空気供給工程に続いて，前記垂直管に空気を供給する抜出空気供給工程と、
   を備え、
   前記圧力検出工程は、
   前記戻し空気供給工程の後に行われる第１の圧力検出工程と，前記抜出空気供給工程の後に行われる第２の圧力検出工程とからなることを特徴とする請求項１記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法。
3. 前記第２の圧力検出工程に続いて，前記ＢＭ抜出管に設けられた注入口から窒素を注入する窒素注入工程と、
   この窒素注入工程に続いて，前記ＢＭタンク内の圧力変化を検出する第３の圧力検出工程と、
   を備えたことを特徴とする請求項２記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法。
4. 前記垂直管及び前記戻し管の差圧をそれぞれ測定する工程を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＢＭ抜出管詰まり判定方法。

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