JP2013002658A

JP2013002658A - 対向燃焼ボイラ装置

Info

Publication number: JP2013002658A
Application number: JP2011131229A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Kikuchi; 俊介菊地
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2011-06-13
Filing date: 2011-06-13
Publication date: 2013-01-07

Abstract

【課題】ミルパターンの変更時であったとしても、ボイラの缶前壁側と缶後壁側との間の熱負荷を均一化し得る対向燃焼ボイラ装置を提供する。
【解決手段】互いに対向する缶前壁１１及び缶後壁１２を有する石炭焚きボイラ１０と、微粉炭を製造する複数のミル２と、ミル２からの微粉炭を石炭焚きボイラ１０内部に供給する複数のバーナ３から成るバーナ群３０を備え、バーナ群３０は、バーナ３を水平方向に６個並べて成るバーナ列３１を垂直方向に４段並べて形成されて、各バーナ３同士が互いに対向するようにして缶前壁１１及び缶後壁１２に各々配置され、バーナ群３０の同じ高さに位置する両缶壁１１，１２における各バーナ列３１Ａｆ〜３１Ｄｆ，３１Ａｒ〜３１Ｄｒのすべてのバーナ３に対して、１台のミル２Ａ〜２Ｄから微粉炭が供給されるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに対向する缶前壁及び缶後壁に、それぞれ複数のバーナを縦横に並べて配置して成る対向燃焼ボイラを備えた対向燃焼ボイラ装置に関するものである。

上記した対向燃焼ボイラ装置としては、例えば、互いに対向する缶前壁及び缶後壁を有するボイラと、燃料の石炭を粉砕して微粉炭を製造する複数のミルと、複数のミルからの微粉炭をボイラ側に送る給炭管と、給炭管により運ばれるミルからの微粉炭を一次空気とともにボイラ内部に供給する複数のバーナから成るバーナ群を備えた石炭焚きボイラ装置がある。

バーナ群は、バーナを水平方向に複数並べて成るバーナ列を垂直方向に複数段並べて成っている。このバーナ群は、複数のバーナ列の各バーナ同士が互いに対向するようにしてボイラの缶前壁及び缶後壁にそれぞれ配置されており、バーナ群の１つ又は二つのバーナ列における複数のバーナに対して（一つ又は二つのバーナ列毎に）、１台のミルから給炭管を介して微粉炭が供給されるようになっている。

このような石炭焚きボイラ装置において、ボイラの部分負荷に応じたミルの部分運転時や、ボイラ装置の起動及び停止におけるミルパターン（点火するバーナのパターン）の変更時には、ボイラの缶前壁の各バーナからボイラ内に供給される微粉炭量と缶後壁の各バーナからボイラ内に供給される微粉炭量との著しい差により、ボイラの缶前壁側と缶後壁側との間における熱負荷の分布にアンバランスが生じてしまう。

このような問題に対処するべく成された対向燃焼ボイラ装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
この対向燃焼ボイラ装置では、ボイラの缶前壁及び缶後壁にそれぞれ配置された同じ高さで対向するバーナ列の一部のバーナに対して１台のミルから微粉炭をそれぞれ供給すると共に、同じ高さで対向するバーナ列の残りのバーナに対して上記ミルとは異なるミルから微粉炭を供給することで、ボイラ内の熱負荷を均一化するようになっている。

特開2008-164188号公報

上記した特許文献１に開示された対向燃焼ボイラ装置では、１台のミルからボイラの缶前壁及び缶後壁における各同じ高さのバーナ列を構成する一部のバーナに対して微粉炭をそれぞれ供給するようにしているので、ボイラ内の熱負荷をある程度均一化することはできるものの、上記とは異なる他の１台のミルからもボイラの缶前壁及び缶後壁における各同じ高さのバーナ列を構成する残りのバーナに対して微粉炭をそれぞれ供給するようにしているので、両方のミルの微粉炭製造能力に差が有る場合には、ボイラの缶前壁及び缶後壁における各同じ高さのバーナ列の全バーナに対して、両方のミルから微粉炭を均等に供給することができない、すなわち、例えばボイラの部分負荷に応じたミルの部分運転時には、ボイラの缶前壁側と缶後壁側との間の熱負荷を均一化することができないという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、ボイラの部分負荷に応じたミルの部分運転時や、ボイラ装置の起動及び停止におけるミルパターンの変更時であったとしても、ボイラの缶前壁側と缶後壁側との間の熱負荷を均一化することができ、その結果、ボイラ内における収熱のアンバランスを少なく抑えることが可能である対向燃焼ボイラ装置を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に係る発明は、互いに対向する缶前壁及び缶後壁を有するボイラと、石炭を粉砕して微粉炭を製造する複数のミルと、これらの複数のミルからの微粉炭を前記ボイラ内部に供給する複数のバーナから成るバーナ群を備えた対向燃焼ボイラ装置であって、前記バーナ群は、前記バーナを水平方向に複数並べて成るバーナ列を垂直方向に複数段並べて形成されて、各段のバーナ列のバーナ同士が互いに対向するべく前記ボイラの前記缶前壁及び缶後壁にそれぞれ配置され、前記缶前壁に配置されるバーナ群及び前記缶後壁に配置されるバーナ群のうちの同じ高さに位置する各バーナ列毎に１台のミルが配置されて、この１台のミルの起動及び停止に伴って前記同じ高さに位置する各バーナ列のすべてのバーナによる微粉炭の供給及び停止が成される構成としたことを特徴としており、この対向燃焼ボイラ装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。

また、本発明の請求項２に係る対向燃焼ボイラ装置は、複数のミルの起動及び停止をコントロールする制御部を備え、この制御部により前記ボイラの負荷状況に応じた前記ミルの運転台数の変更が成される構成としている。

本発明に係る対向燃焼ボイラ装置では、例えば、ボイラの部分負荷時におけるミルの部分運転時においても、運転中の１台のミルからボイラの缶前壁及び缶後壁における各同じ高さのバーナ列の全バーナに対して微粉炭を均等に供給し得ることから、ボイラの缶前壁側と缶後壁側との間における熱負荷の均一化が図られることとなる。

この際、複数のミルの起動及び停止をコントロールする制御部により、ミルの運転台数を適宜変えることで、幅広い負荷運用に対応し得ることとなる。

本発明に係る対向燃焼ボイラ装置では、上記した構成としているので、ボイラの部分負荷に応じたミルの部分運転時や、ボイラ装置の起動及び停止におけるミルパターンの変更時であったとしても、ボイラの缶前壁側と缶後壁側との間の熱負荷を均一化することが可能であり、その結果、ボイラ内における収熱のアンバランスを少なく抑えることができるという非常に優れた効果がもたらされる。

本発明に係る対向燃焼ボイラ装置の一実施形態を示す石炭焚きタワーボイラ装置の概略側面説明図である。図１における石炭焚きタワーボイラ装置のミルを省略して示す概略正面説明図である。図１における石炭焚きタワーボイラ装置の概略平面説明図である。

以下、本発明に係る対向燃焼ボイラ装置を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は、本発明に係る対向燃焼ボイラ装置の一実施形態を示しており、この実施形態では、対向燃焼ボイラ装置が石炭焚きタワーボイラ装置である場合を例に挙げて説明する。

図１に示すように、この石炭焚きタワーボイラ装置１は、互いに対向する缶前壁１１及び缶後壁１２を有していると共に上部に過熱器及び再熱器を配置した全体で箱型を成す石炭焚きボイラ１０を備えている（過熱器及び再熱器は図示省略）。

また、この石炭焚きタワーボイラ装置１は、燃料の石炭を粉砕して微粉炭を製造する複数のミル２（２Ａ〜２Ｄ）と、複数のミル２からの微粉炭を石炭焚きボイラ１０側に送る給炭管４（４Ａ〜４Ｄ）と、この給炭管４により運ばれるミル２からの微粉炭を一次空気とともに石炭焚きボイラ１０内部に供給する複数のバーナ３から成るバーナ群３０を備えている。

このバーナ群３０は、バーナ３を水平方向に複数並べて成るバーナ列３１を垂直方向に複数段並べて成っており、この実施例では、図２に示すように、バーナ３を水平方向に６個並べてバーナ列３１を形成し、このバーナ列３１を４段並べてバーナ群３０を形成している。
このバーナ群３０は、４段のバーナ列３１の各バーナ３同士が互いに対向するようにして石炭焚きボイラ１０の缶前壁１１及び缶後壁１２にそれぞれ配置されている。

この場合、図３にも示すように、バーナ群３０のうちの同じ高さに位置する両缶壁１１，１２における各バーナ列３１（３１Ａｆ〜３１Ｄｆ，３１Ａｒ〜３１Ｄｒ）の複数のバーナ３に対して（一つのバーナ列３１毎に）、１台のミル２（２Ａ〜２Ｄ）から給炭管４（４Ａ〜４Ｄ）を介して微粉炭が供給されるようになっており、この石炭焚きタワーボイラ装置１において、制御部２０によりミル２（２Ａ〜２Ｄ）の運転台数を変えることで、幅広い負荷運用に対応し得るようになっている。

缶前壁１１及び缶後壁１２の各バーナ群３０の上方で且つ壁幅方向（水平方向）には、二次空気を通す二段燃焼用ポート１３がそれぞれ複数並べて配置されており、これらの二段燃焼用ポート１３の両端には、サイドポート１４が配置されている。二次空気は、これらの二段燃焼用ポート１３及びサイドポート１４により分配されて石炭焚きボイラ１０内に供給され、ポート１３，１４個々の空気通過量は、手動ダンパ５により運転前の段階でそれぞれ設定されるようになっている。

上記した石炭焚きタワーボイラ装置１では、石炭焚きボイラ１０内の負荷状況に応じて、とくに、石炭焚きボイラ１０の部分負荷時におけるミル２の部分運転時においても、運転中の１台のミル２、例えば、ミル２Ａから石炭焚きボイラ１０の缶前壁１１及び缶後壁１２における各同じ高さのバーナ列３１Ａｆ，３１Ａｒの全バーナ３１に対して微粉炭を均等に供給し得ることから、石炭焚きボイラ１０の缶前壁１１側と缶後壁１２側との間における熱負荷のアンバランスが少なく抑えられることとなる。

また、上記した石炭焚きタワーボイラ装置１では、複数のミル２の起動及び停止をコントロールする制御部２０を備えているので、この制御部２０によりミル２の運転台数を適宜変えることで、石炭焚きボイラ１０の負荷状況に応じた幅広い運用に対応し得ることとなる。

上記した実施形態では、本発明に係る対向燃焼ボイラ装置が石炭焚きタワーボイラ装置である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。

１石炭焚きタワーボイラ装置（対向燃焼ボイラ装置）
２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ）ミル
３バーナ
４（４Ａ〜４Ｄ）給炭管
１０石炭焚きボイラ（対向燃焼ボイラ）
１１缶前壁
１２缶後壁
２０制御部
３０バーナ群
３１（３１Ａｆ，３１Ｂｆ，３１Ｃｆ，３１Ｄｆ）缶前壁側バーナ列
３１（３１Ａｒ，３１Ｂｒ，３１Ｃｒ，３１Ｄｒ）缶後壁側バーナ列

Claims

互いに対向する缶前壁及び缶後壁を有するボイラと、
石炭を粉砕して微粉炭を製造する複数のミルと、
これらの複数のミルからの微粉炭を前記ボイラ内部に供給する複数のバーナから成るバーナ群を備えた対向燃焼ボイラ装置であって、
前記バーナ群は、前記バーナを水平方向に複数並べて成るバーナ列を垂直方向に複数段並べて形成されて、各段のバーナ列のバーナ同士が互いに対向するべく前記ボイラの前記缶前壁及び缶後壁にそれぞれ配置され、
前記缶前壁に配置されるバーナ群及び前記缶後壁に配置されるバーナ群のうちの同じ高さに位置する各バーナ列毎に１台のミルが配置されて、この１台のミルの起動及び停止に伴って前記同じ高さに位置する各バーナ列のすべてのバーナによる微粉炭の供給及び停止が成される
ことを特徴とする対向燃焼ボイラ装置。
複数のミルの起動及び停止をコントロールする制御部を備え、この制御部により前記ボイラの負荷状況に応じた前記ミルの運転台数の変更が成される請求項１に記載の対向燃焼ボイラ装置。