JP2013174400A - Combustion control method in boiler facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運転者の熟練度に依存せずに確実に燃焼管理を行うことができるボイラー設備における燃焼管理方法に関する。 The present invention relates to a combustion management method in boiler equipment that can reliably perform combustion management without depending on the skill level of a driver.
例えば火力発電所などに設置され、燃料として重油、原油、ナフサなどを用いる油炊きボイラー設備の一例を図２に示した。油焚きボイラー設備１は、この図に示すように、ボイラー本体２と、通風系統と、煙道とから構成されている。ボイラー本体２は、その前壁および後壁にそれぞれバーナ６、７が対向して設けられたオポーズドファイアリング方式の火炉３を備え、後部伝熱部には節炭器４が設置されている。また、ボイラー本体２の上部には、ペントハウス２ａが設けられている。 For example, FIG. 2 shows an example of an oil-fired boiler facility that is installed in a thermal power plant and uses heavy oil, crude oil, naphtha, etc. as fuel. As shown in this figure, the oil fired boiler facility 1 includes a boiler body 2, a ventilation system, and a flue. The boiler body 2 includes an opposed fired-type furnace 3 with burners 6 and 7 facing the front wall and the rear wall, respectively, and a economizer 4 is installed in the rear heat transfer section. Yes. Further, a penthouse 2 a is provided on the upper portion of the boiler body 2.
通風系統は、押込通風方式であり、押込ファン（ＦＤＦ）１０によって送風された燃焼用空気は風道１１内を通りエアヒーター１２に送られ、そこで加温された後にボイラー本体２に向けて送出される。エアヒーター後流の風道１３は、途中で分岐管１３ａおよび１３ｂに分岐され、それぞれの分岐管がボイラー本体２の対向する前壁および後壁に設けられたＮｏポート入口ダンパー１５、１８およびウィンドボックス入口ダンパー１６、１７、１９、２０に通じており、加熱後の燃焼用空気は、これらのダンパーを介してボイラー本体２の火炉内に吹き込まれるようになっている。また、風道１１からは、風道１１ａが分岐されており、これがボイラー本体２のペントハウス２ａまで敷設されている。 The ventilation system is a forced ventilation system, and the combustion air blown by the forced fan (FDF) 10 passes through the air passage 11 and is sent to the air heater 12 where it is heated and then sent to the boiler body 2. Is done. The air heater 13 downstream of the air heater 13 is branched into branch pipes 13a and 13b, and each branch pipe is provided with a No port inlet damper 15 and 18 provided on the front wall and the rear wall facing the boiler body 2 and the window. The box inlet dampers 16, 17, 19, and 20 are communicated, and the combustion air after heating is blown into the furnace body of the boiler body 2 through these dampers. Further, an air passage 11 a is branched from the air passage 11, and this is laid to the penthouse 2 a of the boiler body 2.
節炭器４の出口側の煙道３０には、排ガス中の酸素濃度を計測する酸素濃度計３１が設置されている。また、煙道３０からは排ガス再循環ファン４６に通じるダクト４５が分岐されており、当該ガス再循環ファンを介して排ガスの一部が４７ａを通りボイラー本体２の火炉ホッパ３に、また、排ガス中の窒素酸化物（Ｎｏｘ）を低減させるために４７ｂからガス再循環ブースタファンを介して煙道およびウィンドボックスに再循環されるようになっている。また、これらの後流の煙道３０には、該煙道内にアンモニアガスを注入するためのアンモニア注入系４８、排ガスによって燃焼用空気を加熱する前記エアヒーター１２、排ガス中の微細な固形分を除去する電気集塵機３３、ガスガスヒーター３４、排ガス中のＳＯｘを除去する排煙脱硫装置３６、煙突３９の順に設置されている。ここで、アンモニアは、電気集塵機３３の捕集性能向上のために煙道内に注入されるものである。 An oxygen concentration meter 31 for measuring the oxygen concentration in the exhaust gas is installed in the flue 30 on the outlet side of the economizer 4. Further, a duct 45 leading to the exhaust gas recirculation fan 46 is branched from the flue 30, and part of the exhaust gas passes through the gas recirculation fan 47 a to the furnace hopper 3 of the boiler body 2, and the exhaust gas. In order to reduce nitrogen oxide (Nox) in the exhaust gas, it is recirculated from 47b to the flue and wind box through a gas recirculation booster fan. Further, these downstream flues 30 are provided with an ammonia injection system 48 for injecting ammonia gas into the flues, the air heater 12 for heating combustion air with exhaust gas, and fine solids in the exhaust gas. An electric dust collector 33 to be removed, a gas gas heater 34, a flue gas desulfurization device 36 to remove SOx in the exhaust gas, and a chimney 39 are installed in this order. Here, ammonia is injected into the flue to improve the collection performance of the electric dust collector 33.
図３に油焚きボイラー設備における燃料系統の一例を示した。但し、この図では、燃料油のリターン経路を省略している。この図に示す燃料系統５０では油サービスタンク５１から油噴燃ポンプ５２によって送出された燃料油は、加熱器５３によって加熱され、流量調節弁５４、遮断弁５５を経てバーナ６，７に送られる。バーナ６，７は蒸気噴霧式が用いられ、燃料油とともに流量調節弁６０を経た噴霧用蒸気も流入させ、これにより燃料油のバーナからの噴霧性を向上させている。 FIG. 3 shows an example of a fuel system in an oil-fired boiler facility. However, in this figure, the fuel oil return path is omitted. In the fuel system 50 shown in this figure, the fuel oil sent from the oil service tank 51 by the oil eruption pump 52 is heated by the heater 53 and sent to the burners 6 and 7 through the flow rate adjusting valve 54 and the shutoff valve 55. . The burners 6 and 7 are of the vapor spray type, and the steam for spraying that has passed through the flow rate adjusting valve 60 is introduced together with the fuel oil, thereby improving the sprayability of the fuel oil from the burner.
このような一般的な構成の油焚きボイラー設備においては、日常の運転によって長期間の間に緩慢に燃焼状態が悪化していくため、日常から燃焼管理が必要である。そのため従来より、運転者が火炉内のバーナの火炎の状態や排ガスの状態などを見て燃焼状態を判断し、燃焼状態が不良であればバーナを入れ替えたり、燃焼用空気ダンパーなどを調整して燃焼の改善を図っていた。 In the oil-fired boiler equipment having such a general configuration, since the combustion state gradually deteriorates over a long period of time due to daily operation, it is necessary to manage combustion daily. Therefore, conventionally, the driver judges the combustion state by looking at the flame state of the burner in the furnace and the state of exhaust gas, and if the combustion state is bad, replace the burner or adjust the combustion air damper etc. The improvement of combustion was aimed at.
しかし、ボイラー本体（火炉）内の燃焼状態の良悪を判断するには熟練が必要であり、熟練していない運転者では燃焼状態の良悪を判断することは非常に困難であった。また、仮に燃焼状態が悪化していると判断できた場合でも適切に燃焼改善策を講じることができないことが多く、このような燃焼状態が悪化した状態で運転を続ければ、排ガス中の未燃分が増加し、ひいてはボイラー効率の低下などの問題を引き起こす可能性があった。したがって、油焚きボイラー設備の運転中においては、運転者の熟練度に依存することなく、確実に燃焼状態の良悪を判定し、必要な対応を採ることができる燃焼管理方法が望まれていた。 However, skill is required to judge the quality of the combustion state in the boiler body (furnace), and it is very difficult for an unskilled driver to judge the quality of the combustion state. Even if it can be determined that the combustion state has deteriorated, it is often impossible to take appropriate measures to improve the combustion. This could increase the minutes and cause problems such as reduced boiler efficiency. Therefore, during operation of the oil-fired boiler equipment, a combustion management method that can reliably determine the quality of the combustion state and take the necessary measures without depending on the skill level of the driver has been desired. .
そこで本発明は、運転者が熟練していない場合でも、系統立てて確実に燃焼管理を行うことができるボイラー設備の燃焼管理方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a combustion management method for boiler equipment that can perform combustion management systematically and reliably even if the driver is not skilled.
上記課題を解決するため本発明は、煙道に少なくとも排煙脱硫装置を備えたボイラー設備における燃焼管理方法であって、前記排煙脱硫装置で発生する石膏の色度（３種類（３．５．７度）の色見本を基準）をボイラー本体内における燃焼状態の良悪の判定指標として用いて一次的な燃焼管理を行い、石膏の色度が所定の管理値以下であるが管理値に近づきつつある場合に、バーナに燃料を供給する際の油圧の上昇に基づき二次的な燃焼管理を行う、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention is a combustion management method in a boiler facility having at least a flue gas desulfurization device in a flue, wherein the chromaticity of gypsum generated in the flue gas desulfurization device (three types (3.5 .7 degree) color standard) is used as an indicator for determining the quality of combustion in the boiler body, and primary combustion management is performed, and the chromaticity of gypsum is below the predetermined management value, When approaching, secondary combustion management is performed based on an increase in hydraulic pressure when fuel is supplied to the burner.
より具体的な燃焼管理としては、前記油圧が所定の管理値（基準値＋＞０．１ＭＰａ）以上である場合にはバーナチップの点検を行い、低負荷時にも油圧ハンチングがある場合には、バーナガン内筒の点検を行うものとする。 As more specific combustion management, when the hydraulic pressure is a predetermined management value (reference value +> 0.1 MPa) or more, the burner tip is inspected, and when there is hydraulic hunting even at low load, The burner gun inner cylinder shall be inspected.
また本発明は、煙道に少なくとも排煙脱硫装置を備えたボイラー設備における燃焼管理方法であって、前記排煙脱硫装置で発生する石膏の色度をボイラー本体内における燃焼状態の良悪の判定指標として用いて一次的な燃焼管理を行い、石膏の色度（３種類（３．５．７度）の色見本を基準）が所定の管理値以上である場合に、排ガス中の酸素濃度を節炭器の出口（Ａ・Ｂ）側煙道に複数設置した酸素濃度計の数値（Ａ側平均値とＢ側平均値）と標準偏差に基づき二次的な燃焼管理を行う、ことを特徴とする。 Further, the present invention is a combustion management method in a boiler facility having at least a flue gas desulfurization device in a flue, wherein the chromaticity of gypsum generated in the flue gas desulfurization device is determined as to whether the combustion state in the boiler body is good or bad When the primary combustion management is performed using it as an index, and the chromaticity of gypsum (based on three types of color samples (3.5. 7 degrees)) is equal to or higher than a predetermined management value, the oxygen concentration in the exhaust gas is determined. Secondary combustion management is performed based on numerical values (A-side average value and B-side average value) of oxygen analyzers installed at the outlet (A / B) side flue of the economizer and standard deviation. And
より具体的な燃焼管理としては、定格負荷時において、節炭器の出口（Ａ・Ｂ）側煙道に複数設置した前記酸素濃度計の数値（Ａ側平均値・Ｂ側平均値）との差が０．４％より大きくなる場合にはエアレジスタの設定開度の確認を行い、通風系統の酸素濃度分布から燃焼不良と思われるバーナの入替えを行う、ことを特徴とする。 As more specific combustion management, at the rated load, the numerical value (A side average value / B side average value) of the oxygen concentration meter installed in the outlet (A / B) side flue of the economizer When the difference is larger than 0.4%, the set opening of the air register is confirmed, and the burner considered to be defective in combustion is replaced from the oxygen concentration distribution in the ventilation system.
本発明では、ボイラー本体内での燃焼状態が悪化してくると排ガス中におけるミスト状の未燃分の量が増加し、この未燃分が排煙脱硫装置内で排ガス中から分離され所々で発生する排煙脱硫石膏に混入してその色度が変わることを利用し、発生する石膏の着色状況をチェックすることで、ボイラー本体内の燃焼状態と石膏の着色状況との間の相関関係から燃焼状態の良悪を確認することで一次的な燃焼管理を行い、その結果によってバーナ油圧や排ガス中の酸素濃度をチェックすることで燃焼状況悪化原因を究明して二次的な燃焼管理を行うものである。
本発明によれば、排煙脱硫装置から発生する石膏の色度（３種類（３．５．７度）の色見本を基準）を一次的な指標とすることで、長期間にわたり緩慢に変化するボイラー本体内の燃焼状態を数値によって確認できる。そして石膏の色度が所定の管理値以下であるが管理値に近づきつつある場合、すなわち燃焼状態が悪化傾向にある場合に、バーナに燃料を供給する際の油圧の上昇に基づき二次的な燃焼管理を行うことで、従来のような運転者の熟練を必要とせずに、より確実にボイラー設備の燃焼管理作業を行うことができる。
またこの油圧が所定の管理値以上である場合にはバーナチップの不具合が濃厚であるためその点検を行い、効率的な燃焼管理作業を行うことができる。
一方、石膏の色度が所定の管理値以上である場合、すなわち既に燃焼状態が不良である場合に、節炭器の出口側煙道の排ガス中の酸素濃度のばらつきに基づき二次的な燃焼管理を行うことでも効率的な燃焼管理作業を行うことができる。
In the present invention, when the combustion state in the boiler body deteriorates, the amount of mist-like unburned matter in the exhaust gas increases, and this unburned matter is separated from the exhaust gas in the flue gas desulfurization device. From the correlation between the combustion state in the boiler body and the coloring status of the gypsum by checking the coloring status of the generated gypsum by using the change in chromaticity when mixed in the generated flue gas desulfurization gypsum Perform primary combustion management by confirming the quality of the combustion state, and check the burner hydraulic pressure and the oxygen concentration in the exhaust gas based on the results to investigate the cause of the deterioration of the combustion situation and perform secondary combustion management Is.
According to the present invention, the chromaticity of gypsum generated from the flue gas desulfurization apparatus (based on three kinds (3.5.7 degrees) of color samples) is used as a primary index, so that it changes slowly over a long period of time. The combustion state in the boiler body can be confirmed numerically. If the chromaticity of the gypsum is below the predetermined control value but is approaching the control value, that is, if the combustion state tends to deteriorate, a secondary pressure will be generated based on the increase in oil pressure when fuel is supplied to the burner. By performing the combustion management, it is possible to more reliably perform the combustion management work of the boiler equipment without requiring the skill of the driver as in the prior art.
Further, when the hydraulic pressure is equal to or higher than a predetermined control value, the burner tip is deeply defective, so that the inspection can be performed and efficient combustion management work can be performed.
On the other hand, when the chromaticity of gypsum is equal to or higher than the predetermined control value, that is, when the combustion state is already poor, secondary combustion is performed based on the variation in the oxygen concentration in the exhaust gas at the outlet side flue of the economizer. Efficient combustion management work can also be performed by performing management.
すなわち本発明は、煙道に少なくとも排煙脱硫装置を備えたボイラー設備における燃焼管理方法であって、予めボイラー本体内の燃焼状態の良悪によって実施すべき点検項目をそれぞれ規定した上で、排煙脱硫装置で発生する石膏を定期的にサンプリングし、その石膏試料の色度によって燃焼状態の良悪を判定し、当該判定結果に基づいて点検頻度や点検 項目を切り替えるようにしている。
この発明における日常の燃焼管理では、この石膏の着色状況から得られる燃焼状態の良悪の判定結果によって点検項目の切り替えが行われる。すなわち、石膏試料の色度（３種類（３．５．７度）の色見本を基準）が正常な範囲内に落ち着いている場合には、ボイラー本体内の燃焼状態が良好であると判定し、その燃焼状態が悪化しないように日常的に点検を行い、石膏試料色度が正常な範囲内ではあるが悪化傾向にある場合には、バーナの油圧に着目して燃焼管理を行う。一方異常時の燃焼管理としては、石膏の着色状況から燃焼状態が不良であると判断した場合には、排ガス中の酸素濃度に着目して、日常的な点検項目以外にもあると推測される原因をさらにより細かい点検を実施することで燃焼不良の原因を発見して対策を講じ、燃焼状態の改善を図ろうとするものである。
That is, the present invention is a combustion management method in a boiler facility having at least a flue gas desulfurization device in a flue, and preliminarily specifies inspection items to be performed according to the quality of combustion in the boiler body. Gypsum generated in the smoke desulfurization equipment is periodically sampled, the quality of the combustion state is judged based on the chromaticity of the gypsum sample, and the inspection frequency and inspection items are switched based on the judgment result.
In daily combustion management according to the present invention, inspection items are switched according to the determination result of the combustion state obtained from the coloring state of the gypsum. That is, when the chromaticity of the gypsum sample (based on three types (3.5.7 degrees) of color samples) is within a normal range, it is determined that the combustion state in the boiler body is good. The combustion state is checked on a daily basis so that the combustion state does not deteriorate. If the gypsum sample chromaticity is in a normal range but tends to deteriorate, combustion management is performed by paying attention to the oil pressure of the burner. On the other hand, as the combustion management at the time of abnormality, when it is judged that the combustion state is poor from the colored state of gypsum, it is estimated that there are other than daily inspection items, focusing on the oxygen concentration in the exhaust gas By conducting a more detailed inspection of the cause, the cause of the combustion failure is discovered and measures are taken to improve the combustion state.
以下、図面を参照して本発明のボイラー設備の燃焼管理方法について詳細に説明する。図１は、本発明の燃焼管理方法の一例を示すフローチャートであり、図２に示す油焚き式のボイラー設備（図３の燃料系統を含む）における燃焼管理に適用可能に構成されたものであるが、必要な場合には、さらに煙道および風道が２系統で構成されている別の油焚きボイラー設備の場合の点検内容についても触れることにする。 Hereinafter, the combustion management method for boiler equipment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing an example of a combustion management method of the present invention, which is configured to be applicable to combustion management in the oil-fired boiler facility (including the fuel system of FIG. 3) shown in FIG. However, if necessary, the inspection contents in the case of another oil-fired boiler facility in which the flue and the airway are composed of two systems will be mentioned.
［石膏の色度チェック（一次的燃焼管理）］
排煙脱硫装置３６から発生する石膏の色度のチェックは定期的に行う。現状では、サンプリングの周期は、１日１回実施している。そして排煙脱硫装置３６が備える脱水機（不図示）で脱水された石膏をサンプリングし、当該石膏試料４０を所定の温度で乾燥させた上で、色度チェックを行っている。
[Chromaticity check of gypsum (primary combustion management)]
The chromaticity of gypsum generated from the flue gas desulfurization device 36 is periodically checked. At present, the sampling cycle is performed once a day. Then, the gypsum dehydrated by a dehydrator (not shown) provided in the flue gas desulfurization device 36 is sampled, the gypsum sample 40 is dried at a predetermined temperature, and the chromaticity check is performed.
この色度のチェック方法としては、３種類（３，５，７度）の色見本を基準として、当該見本と乾燥後の石膏試料とを比較している。また、採取したサンプルを３種類の色見本サンプルと比較し、色度を確認している。また、採取したサンプルを１ヶ月間掲示して、いつ頃から色度が上昇したのか色度傾向を把握している。
チェックの結果、乾燥した石膏試料の色が、色見本５度未満である場合には、正常な燃焼状態であるためその状態を維持するよう燃焼状態の監視を継続する。この監視には後述するバーナ油圧のチェック、バーナチップの点検、電気集塵機の荷電状況のチェックなどの日常の点検項目が含まれるが、バーナ油圧のチェック、バーナチップの点検は週に一回、電気集塵機の荷電状況のチェックは月に１回行うものとする。
また乾燥した石膏試料の色が、色見本５度以上と濃くなった場合には、燃焼状態が悪化傾向にあると判断してバーナ油圧のチェックをすぐに行い、油圧が所定の基準値以上である場合にはバーナ入替を行いバーナチップの点検をすぐに行う。
また乾燥した石膏試料の色が、色見本６度以上と濃くなった場合には、燃焼不良であると判断して後述する酸素濃度のチェックをすぐに行う。
このように石膏試料の色度を参考に、ボイラー設備の燃焼状態を簡易かつ迅速に一次的に判定することができる。そしてこの判定結果に基づいてバーナの油圧のチェックを行い、その油圧の数値に基づいて点検項目の切り替えを行い二次的な燃焼管理を行うことで、効率的な燃焼管理が可能となる。なおこの比較結果および判定結果は、所定の日常点検表に記載するようにする。
As a chromaticity check method, three types (3, 5, and 7 degrees) of color samples are used as a reference, and the sample and the gypsum sample after drying are compared. In addition, the collected samples are compared with three types of color sample samples to confirm the chromaticity. In addition, the collected samples are posted for one month, and the chromaticity tendency is grasped from when the chromaticity has increased.
As a result of the check, when the color of the dried gypsum sample is less than 5 degrees, the combustion state is continuously monitored so as to maintain the state because it is a normal combustion state. This monitoring includes daily inspection items such as burner hydraulic pressure check, burner tip inspection, and electric dust collector charge status check, which will be described later.Burner hydraulic pressure check and burner chip inspection are performed once a week. The charge status of the dust collector is checked once a month.
If the color of the dried gypsum sample becomes darker than 5 degrees, the burner pressure is judged to be worse and the burner oil pressure is immediately checked. If there is, replace the burner and check the burner tip immediately.
Further, when the color of the dried gypsum sample becomes darker than 6 degrees of the color sample, it is determined that the combustion is defective and the oxygen concentration described later is immediately checked.
In this way, referring to the chromaticity of the gypsum sample, the combustion state of the boiler facility can be determined primarily and simply. Then, the burner hydraulic pressure is checked based on the determination result, the inspection items are switched based on the hydraulic pressure value, and the secondary combustion management is performed, thereby enabling efficient combustion management. The comparison result and the determination result are described in a predetermined daily inspection table.
本発明では石膏の色度の判定結果に基づいて、ボイラー本体２内の燃焼状態が良好な場合と悪化した場合とで点検頻度や点検項目を切り替えている。以下、燃焼状態が良好な場合と悪化した場合の点検の例について説明する。 In the present invention, the inspection frequency and inspection items are switched between the case where the combustion state in the boiler body 2 is good and the case where it deteriorates based on the determination result of the chromaticity of the plaster. Hereinafter, an example of inspection when the combustion state is good and when it deteriorates will be described.
［バーナ油圧のチェック（二次的燃焼管理）］
バーナ油圧のチェックは、運転者がボイラー本体２に複数設置されたバーナ（６、６、・・・；７、７、・・・）を巡視し、バーナ油圧を指示する圧力計の定負荷時における指示値をチェックすることによって行う。バーナ通常は、複数のバーナ６、６、・・・；７、７、・・・について油圧のチェックを行うことが好ましいバーナバーナバーナ。チェックした結果は、所定の点検表に記載する。このチェック作業は、前回チェックした基準値データと比較して、バーナ油圧がどの位上昇しているのか確認を行うものである。複数のバーナのうち、そのうちの１つに油圧が０．１ＭＰa以上上昇していれば、バーナチップに詰まりが発生したことになる。
また毎日の石膏の色度チェックにより燃焼状態が悪化傾向にあることがわかった際には、バーナ油圧のチェックをすぐに行い、油圧が所定の基準値以上である場合にはバーナチップの点検をすぐに行う。ここで油圧の所定の基準値とは、管理対象となるボイラー設備において、定格負荷時燃料油が最適粘度の状態で、燃焼状態が良好な状態の各バーナ油圧を測定し、その値を基準値としたものである。
またバーナ油圧が上昇することにより、燃焼状態が不良となりボイラー炉内のガスの流れが変わり、節炭器出口の酸素濃度が変化する条件の一つであるため、酸素濃度のチェックを行う。
[Burner oil pressure check (secondary combustion management)]
The burner hydraulic pressure is checked when the driver patrols a plurality of burners (6, 6,...; 7, 7,...) Installed in the boiler body 2 and the pressure gauge indicating the burner hydraulic pressure is at a constant load. This is done by checking the indicated value at. Burner A burner burner that preferably performs a hydraulic pressure check on a plurality of burners 6, 6,..., 7, 7,. The result of the check shall be entered in a predetermined check table. This check operation is to confirm how much the burner hydraulic pressure has increased compared with the reference value data checked last time. If the oil pressure of one of the burners is increased by 0.1 MPa or more, the burner tip is clogged.
Also, if it is found by daily chromaticity check of the plaster that the combustion condition is worsening, immediately check the burner oil pressure, and if the oil pressure is above the predetermined reference value, check the burner tip. Do it immediately. Here, the predetermined reference value of oil pressure refers to each burner oil pressure measured at the rated load of the fuel oil at the optimum viscosity and in a good combustion state in the boiler equipment to be managed, and that value is the reference value. It is what.
Also, as the burner hydraulic pressure rises, the combustion state becomes poor, the gas flow in the boiler furnace changes, and this is one of the conditions for changing the oxygen concentration at the outlet of the economizer, so the oxygen concentration is checked.
なおチェックするバーナを選定して点検を行っている場合で、点検以降もバーナ油圧が通常時の状態よりも上昇している場合には、選定したバーナ以外のバーナについても油圧をチェックして異常がないかを確認する。その結果、特に油圧指示値が大きいバーナがある場合には当該バーナの交換の検討も行う。 If the burner pressure to be checked is being checked and the burner hydraulic pressure has increased from the normal state after the check, the hydraulic pressure is also checked for burners other than the selected burner. Check if there is any. As a result, particularly when there is a burner with a large hydraulic pressure instruction value, consideration is given to replacing the burner.
［バーナチップの点検（二次的燃焼管理）］
バーナの燃料噴出部分であるバーナチップの点検は、前記した油圧指示値が高いバーナ６または７を入れ替えた場合および定例のバーナ入替時に行う。取り外したバーナチップの燃料油噴射孔の変形、磨耗および詰まり状況および蒸気流路側への油の付着状況および使用時間を確認し、その結果を所定の管理簿に記載する。チップの噴射孔に詰まりを発見した場合には、その詰まりを除去し、変形や磨耗を発見した場合には、リミットゲージにて噴射口径が基準値以上となっていないか確認を行い、穴の変形・傷が２カ所以上ある場合や噴射口径全部基準値以上となれば取り替えを行う。また、当該チップの使用時間を確認した上で、そのチップが所定の交換時間（６０００時間）を経過している場合には交換する。また蒸気流路側に油が付着している場合には、バーナガン内筒に穴あきがないかなどを点検する。前記バーナの油圧指示値を観察し、その推移が大きくハンチング（低負荷時には顕著に表れる。）している場合にも、このバーナガン内筒に穴あきの可能性があるので同様の点検を行う。
[Burner tip inspection (secondary combustion control)]
Inspection of the burner tip, which is the fuel ejection portion of the burner, is performed when the burner 6 or 7 having a high hydraulic pressure instruction value is replaced and when the burner is replaced regularly. Deformation, wear and clogging of the fuel oil injection hole of the removed burner tip, the state of oil adhesion to the steam flow path side and the usage time are confirmed, and the result is recorded in a predetermined management book. If clogging is found in the tip injection hole, remove the clogging, and if deformation or wear is found, use a limit gauge to check whether the injection port diameter is greater than the reference value. If there are two or more deformations / scratches, or if the diameter of the injection port exceeds the reference value, replace it. In addition, after checking the usage time of the chip, if the chip has passed a predetermined replacement time (6000 hours), it is replaced. Also, if oil adheres to the steam flow path side, check if there is a hole in the burner gun inner cylinder. When the oil pressure indication value of the burner is observed and the change is large and hunting (appears significantly at low load), the burner gun inner cylinder may be perforated, and the same inspection is performed.
［電気集塵機荷電状況のチェック（二次的燃焼管理）］
電気集塵機効率が低下した場合、煤塵が電気集塵機を通過し脱硫装置の石膏色度を上昇させるため、電気集塵機の荷電状況（ＥＰ荷電状況）の点検では、主に荷電電流が所定の範囲内にあるか否か電流がハンチングしていないか電流計指示値をチェックする。荷電電流が異常値を示している場合には、槌打状況および煙道へのアンモニア注入率のチェックを行う。アンモニア注入不良があれば各系統のチェック（アンバランス調整）および注入率を調整する。また、これらの点検とともに、電気集塵機を間欠荷電から連続荷電に切り替えて、荷電状況を確認することもできる。
この点検は通常毎月１回行われ荷電電流が経年的にチェックされるが、石膏の色度チェックにより燃焼状態が悪化傾向にあり、また、バーナ油圧が所定の基準値以上であることがわかった場合にはすぐに行われる。
[Electric dust collector charging status check (secondary combustion management)]
When the electrostatic precipitator efficiency is reduced, soot passes through the precipitator and increases the gypsum chromaticity of the desulfurization device. Therefore, the charge current of the electrostatic precipitator (EP charge state) is mainly checked within the specified range. Check the ammeter reading to see if it is hunting or not. If the charging current shows an abnormal value, the strike status and the rate of ammonia injection into the flue are checked. If ammonia injection is defective, check each system (imbalance adjustment) and adjust the injection rate. In addition to these inspections, the electric dust collector can be switched from intermittent charging to continuous charging to check the charging state.
This inspection is usually performed once a month, and the charging current is checked over time, but the combustion state tends to deteriorate due to the chromaticity check of the gypsum, and it was found that the burner hydraulic pressure is above a predetermined reference value. In case it is done immediately.
槌打状況の確認は、ボイラー本体から延びる煙道が分岐され２系統で構成されており、それぞれの系統に電気集塵機が設置されている。各電気集塵機について槌打の間隔が時間的にずれているか否かを確認し、ずれが生じている場合には当該ずれを一致させるように調整する。 To confirm the strike status, the flue extending from the boiler body is branched into two systems, and an electric dust collector is installed in each system. For each electrostatic precipitator, it is checked whether or not the strike interval is shifted in time, and if there is a shift, adjustment is made to match the shift.
［アンモニア注入率のチェック（二次的燃焼管理）］
また、アンモニア注入率のチェックは、例えば図２に示す例では、アンモニア注入系４８の配管４８ａに設置された流量計４９の指示値をチェックし，均等に注入されているか確認を行う。チェックの結果、アンモニアが所定量注入されていない場合には、注入量の調整を行う。煙道が２系統設けられ、各系統間でこのアンモニア注入量が異なっている場合には、両系統で略等量のアンモニアが注入されるように調整する。
[Ammonia injection rate check (secondary combustion management)]
For example, in the example shown in FIG. 2, the ammonia injection rate is checked by checking the indication value of the flow meter 49 installed in the pipe 48 a of the ammonia injection system 48 to check whether the injection is evenly performed. If the predetermined amount of ammonia is not injected as a result of the check, the injection amount is adjusted. When two flue systems are provided and the ammonia injection amount is different between the systems, adjustment is made so that substantially the same amount of ammonia is injected in both systems.
以上は石膏の色度が所定の管理値以下である場合における二次的燃焼管理を行うためのチェック項目であるが、石膏の色度が所定の管理値以上であり、ボイラー本体２内の燃焼状態が悪化していると判定された場合には次の要領で点検が行われる。 The above are check items for performing secondary combustion management when the chromaticity of the gypsum is equal to or less than a predetermined management value. However, the chromaticity of the gypsum is equal to or higher than the predetermined management value, and the combustion in the boiler body 2 is performed. If it is determined that the condition has deteriorated, the inspection is performed as follows.
燃焼状態が悪化している場合の点検としては、まず節炭器（４）出口側煙道における排ガス中の酸素濃度のチェックを行い、煙道に複数設置した酸素濃度計の数値のＡ側平均値とＢ側平均値に標準偏差が所定値以上となった場合には、通風系統酸素分布から燃焼不良と思われるバーナの入替えを行う。また図１に示すように、エアレジスターダンパー１６，１７，１９，２０のチェック、ボイラー上部のペントハウス２ａにおけるシールエアダンパー１４開度の点検なども点検項目として挙げられる。ここで標準偏差の所定値とは、管理対象となるボイラー設備においてＡ・Ｂ２系統試験的に酸素濃度の変化により燃焼状態がどのように変化するのかのデータを採取してこれを基に設定したものである。 As an inspection when the combustion condition has deteriorated, first check the oxygen concentration in the exhaust gas at the economizer (4) outlet side flue, and the A side average of the values of the oximeters installed in the flue When the standard deviation between the value and the B-side average value is equal to or greater than a predetermined value, the burner considered to be defective in combustion is exchanged from the ventilation system oxygen distribution. Further, as shown in FIG. 1, the check items of the air register dampers 16, 17, 19, 20 and the check of the opening degree of the seal air damper 14 in the penthouse 2a above the boiler are also included as inspection items. Here, the predetermined value of the standard deviation is set based on data obtained by collecting data on how the combustion state changes due to a change in oxygen concentration in the A / B2 system test in the boiler equipment to be managed. Is.
［節炭器出口ガス酸素濃度チェック（二次的燃焼管理）］
節炭器（４）出口側煙道の排ガス中の酸素濃度は、Ｏ２マスタ設定により燃焼状態が良好な定常運転状態においては空気過剰率を示しており、この酸素濃度を管理することで空気過剰率を適正に管理することができる。そのためＡ・Ｂ煙道にはその随所に酸素濃度計が面をなすようにして例えばそれぞれの煙道に横３縦４の計１２個が並べられて配置されている。
空気過剰率は、これが過大となると押込通風機からの空気量が増加し，ボイラー効率が低下するとともにＮＯｘ発生量が増加することになり、これが少ない場合にはＣＯや未燃分が発生するとともにボイラー効率が低下する。したがって、節炭器出口ガス酸素濃度が適正範囲内を指示しているか否か、および不良酸素濃度計があるか否かを確認することが必要となる。不良酸素濃度計を発見した場合には、これを取り替える。
また、煙道を２系統備えるボイラー設備では、煙道に並べられて複数設置された酸素濃度計の指示値が大きく異なっている場合、これらの酸素濃度計が不良でないかを確認する。その上で不良と認められない場合には、通風系統の酸素分布図から燃焼不良を起こしていると推測されるバーナの油圧をチェックし、必要に応じてバーナを入れ替える。通風系統の酸素分布図から燃焼不良を起こしているか否かの判断は、酸素濃度計それぞれの指示値が所定の基準値以下である場合には燃焼不良と判断する。なお酸素濃度計の指示値の中で煙道上部における酸素濃度が高い場合にはペントハウスからの空気漏れが多くなっていると考えられるためそのチェックも行う。
[Checking of oxygen concentration at outlet of economizer (secondary combustion management)]
The oxygen concentration in the exhaust gas of the economizer (4) outlet side flue shows an excess air ratio in a steady operation state in which the combustion state is good due to the O 2 master setting, and the air concentration can be controlled by controlling this oxygen concentration. The excess rate can be managed appropriately. Therefore, for example, a total of twelve (3 × 4) are arranged in each flue so that the oximeters face each other in the A and B flues.
If the excess air ratio is excessive, the amount of air from the forced draft fan will increase, the boiler efficiency will decrease and the amount of NOx generated will increase. If this is small, CO and unburned will be generated. Boiler efficiency is reduced. Therefore, it is necessary to confirm whether or not the economizer outlet gas oxygen concentration indicates an appropriate range and whether there is a defective oxygen concentration meter. If a bad oxygen meter is found, replace it.
Also, in a boiler facility having two flues, if the indicated values of a plurality of oximeters arranged side by side in the flues are greatly different, it is checked whether these oximeters are defective. On the other hand, if it is not recognized as defective, the oil pressure of the burner estimated to cause combustion failure is checked from the oxygen distribution map of the ventilation system, and the burner is replaced if necessary. The determination of whether or not a combustion failure has occurred from the oxygen distribution map of the ventilation system is determined to be a combustion failure if the indicated value of each oximeter is equal to or less than a predetermined reference value. If the oxygen concentration at the upper part of the flue is high, the air concentration from the penthouse is considered to have increased, so check it.
［エアレジスターダンパー点検（二次的燃焼管理）］
エアレジスターダンパー１６、１７、１９、２０は、噴射された燃料に効果的に燃焼用空気量を接触させるための調整翼である。バーナ部において空気予熱器で予熱された二次空気に旋回力を与えることで、着火後の噴霧油と空気とを急速に混合させ、火炎の安定と空気の燃焼への利用率を増大させる役割を担う。このダンパーが所定の開度開いていない場合、空燃比が変化し、ボイラー本体２内の燃焼状態に大きく影響する。そこで、エアレジスターダンパー１６、１７、１９、２０の開度チェックが必要となる。ダンパー開度のチェックは、ボイラー負荷に見合った燃焼用空気量を火炉３内に供給するのに必要な開度となっているか、各ダンパー（１６、１７、１９、２０）間で開度にずれが生じていないかなどの観点から行う。各ダンパー間でその開度にずれが生じていることが認められた場合には、そのずれをなくすようにダンパー開度の（リミット）を調整する。
[Air register damper inspection (secondary combustion management)]
The air register dampers 16, 17, 19, and 20 are adjustment blades for effectively bringing the amount of combustion air into contact with the injected fuel. Role to increase the stability of the flame and the utilization rate of the air for combustion by giving the swirl force to the secondary air preheated by the air preheater in the burner section to rapidly mix the sprayed oil and air after ignition Take on. When this damper is not opened at a predetermined opening, the air-fuel ratio changes and greatly affects the combustion state in the boiler body 2. Therefore, it is necessary to check the opening of the air register dampers 16, 17, 19, and 20. The damper opening degree is checked by checking whether the opening degree is necessary for supplying the combustion air amount corresponding to the boiler load into the furnace 3 or the opening degree between the dampers (16, 17, 19, 20). This is done from the viewpoint of whether or not there is a shift. When it is recognized that there is a deviation in the opening between the dampers, the (limit) of the damper opening is adjusted so as to eliminate the deviation.
［ペントハウスシールエアダンパーの開度チェック（二次的燃焼管理）］
ボイラー本体の上部に設けられたペントハウス２ａは、火炉３内の高温火炎によって損傷を受けないように、耐火材などの隔壁で火炉３から仕切られている。そして、ペントハウスには、ボイラーの吊り下げ部の他、過熱器管、再熱器管等が火炉３の出口付近の箇所から隔壁を貫通して格納されている。この貫通部のシール部分の耐火物は経年変化により劣化し、シール性が悪くなることから、ペントハウス２ａのシール装置として、エアヒーター１２の前流側の風道から分岐した風道１１ａをペントハウス２ａに導き、エアヒーターで予熱する前のフレッシュな空気の一部をペントハウス２ａ内に導入し、ペントハウスシールエアダンパー１４の開度を制御して内部の空気圧が所定の設定圧力となるようにしている。
[Penthouse seal air damper opening check (secondary combustion management)]
The penthouse 2a provided in the upper part of the boiler body is partitioned from the furnace 3 by a partition wall such as a refractory material so as not to be damaged by the high temperature flame in the furnace 3. In addition to the suspended part of the boiler, the penthouse stores a superheater tube, a reheater tube, and the like penetrating the partition wall from a location near the outlet of the furnace 3. Since the refractory material in the seal portion of the penetrating portion is deteriorated due to secular change and the sealing performance is deteriorated, as a sealing device for the penthouse 2a, the airway 11a branched from the airway on the upstream side of the air heater 12 is used as the penthouse 2a. The fresh air before being preheated by the air heater is introduced into the penthouse 2a, and the opening of the penthouse seal air damper 14 is controlled so that the internal air pressure becomes a predetermined set pressure. .
この空気は、直接燃焼に用いられるものではないが、シール性が悪くなると前記空気圧が所定の設定圧力よりも小さくなり、前記ダンパーの開度が大きくなり、燃焼に直接寄与しない空気が多量にペントハウス２ａ内に流入する。その結果、ボイラー効率の低下を引き起こすことになる。このシールエアダンパー１４の開度が大きい状態で制御され、かつ前記の節炭器出口ガス酸素分布の上段側指示値が高い場合には、ペントハウス２ａから過剰の空気が煙道上部に流入していることが予想されるため、適正酸素濃度となるように酸素濃度設定値の変更などを行なうことによって調整する。設定値を増加した場合には，ＡＨ差圧上昇に注意する。 This air is not used for direct combustion, but if the sealing performance is deteriorated, the air pressure becomes lower than a predetermined set pressure, the damper opening increases, and a large amount of air that does not directly contribute to combustion is penthouse. Flows into 2a. As a result, the boiler efficiency is reduced. When the opening degree of the seal air damper 14 is controlled in a large state and the upper indicator value of the economizer outlet gas oxygen distribution is high, excess air flows from the penthouse 2a into the upper part of the flue. Therefore, it is adjusted by changing the oxygen concentration set value so as to obtain an appropriate oxygen concentration. When increasing the set value, pay attention to the AH differential pressure rise.
［Ｎｏポート入口ダンパー開度点検（二次的燃焼管理）］
燃焼用空気は、バーナ６または７の直前で２分され、そのうちの一方はエアレジスターダンパー１６、１７、１９、２０を介してバーナ６，７から燃料油とともに火炉２内に供給され、他方はこのＮｏポート入口ダンパー１５、１８を介して火炉２の上部に供給される。前者の燃焼用空気は、燃料油を燃料過剰状態で一次燃焼させるのに用いられ、後者の燃焼用空気は不足分の燃焼用空気を火炉３内に補給し、燃料油を二段燃焼させるためのものである。そのため、これらのダンパー１５，１８から所定量の燃焼用空気が供給されているか否かは非常に重要であり、これをダンパー１５、１８の開度によって確認する。
[No port inlet damper opening check (secondary combustion management)]
Combustion air is divided into two minutes immediately before the burner 6 or 7, one of which is supplied into the furnace 2 together with fuel oil from the burners 6 and 7 via the air register dampers 16, 17, 19, and 20, and the other is It is supplied to the upper part of the furnace 2 through the No port inlet dampers 15 and 18. The former combustion air is used for primary combustion of fuel oil in an excess fuel state, and the latter combustion air is used to replenish the shortage of combustion air into the furnace 3 and to burn the fuel oil in two stages. belongs to. Therefore, whether or not a predetermined amount of combustion air is supplied from these dampers 15 and 18 is very important, and this is confirmed by the opening degree of the dampers 15 and 18.
［燃料油燃焼温度チェック（二次的燃焼管理）］
燃料油は、図３に示したように、火炉内で良好な燃焼状態を得るため、ＶＩＳ換算表により最適な流動点となるようにその温度を加熱器５３により調整している。その設定値が最適になっていない可能性もある。特に、燃料油の温度が低くなっている場合には、バーナからの噴霧性などにも大きく影響する。そのためこの温度設定値をチェックする必要がある。
[Fuel oil combustion temperature check (secondary combustion management)]
As shown in FIG. 3, the temperature of the fuel oil is adjusted by the heater 53 so as to obtain an optimal pour point according to the VIS conversion table in order to obtain a good combustion state in the furnace. The setting value may not be optimal. In particular, when the temperature of the fuel oil is low, the sprayability from the burner is greatly affected. Therefore, it is necessary to check this temperature set value.
これらの点検を行っても燃焼状態が改善しない場合には、ボイラー設備内で別途計測監視している一酸化炭素、ＮＯｘ、酸素の濃度分布の測定データに基づいて、各バーナの油圧調整，各ダンパーの開度調整を行い，測定値が最適となる点に設定する総合的な燃焼調整を行う。 If the combustion condition does not improve even after these inspections, the oil pressure adjustment of each burner is performed based on the measurement data of the concentration distribution of carbon monoxide, NOx, and oxygen separately measured and monitored in the boiler equipment. Adjust the damper opening and adjust the combustion to the point where the measured value is optimal.
なお、ボイラー本体２内の燃焼状態の良否の判定結果に基づいて実施される前記各点検の内容（チェックおよび判定の結果、ならびにそれに基づく点検・交換作業の経過および結果など）は、その都度、ボイラー設備全体または各設備機器の点検表に記録する。 It should be noted that the contents of each inspection performed based on the determination result of the combustion state in the boiler body 2 (the result of the check and determination, and the progress and result of the inspection / replacement work based thereon) Record in the inspection table of the entire boiler equipment or each equipment.
以上、本発明のボイラー設備における燃焼管理方法について説明したが、本発明はこのような構成のボイラー設備への適用に限定されない。本発明は、排煙脱硫石膏を副生する排煙脱硫設備を備えた油焚きボイラー設備であれば、用途（発電用か産業用か）、ボイラー燃焼方式（タンゼンシャルファイアリングまたはバーティカルファイアリングなど）、排煙脱硝装置の有無、設置されている集塵機の種類などにかかわらず、適用可能である。 Although the combustion management method in the boiler facility of the present invention has been described above, the present invention is not limited to application to the boiler facility having such a configuration. In the present invention, if it is an oil-fired boiler facility equipped with flue gas desulfurization equipment that produces flue gas desulfurization gypsum as a by-product, it is used (whether for power generation or industrial use), boiler combustion system (tangential firing or vertical firing) It can be applied regardless of whether there is a flue gas denitration device or the type of dust collector installed.
１ 油焚きボイラー設備
２ ボイラー本体
２ａ ペントハウス
３ 火炉
４ 節炭器
６，７ バーナ
１２ エアヒーター
１５，１８Ｎｏポート入口ダンパー
１６，１７，１９，２０ウィンドボックス入口ダンパー
３１ 酸素濃度計
３３ 電気集塵機
３６ 排煙脱硫装置
４０ （排煙脱硫）石膏試料
４８ アンモニア注入系
４８ａ （アンモニア注入用）配管
４９ 流量計
５０ ガス再循環ブースタファン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oil fired boiler equipment 2 Boiler main body 2a Penthouse 3 Furnace 4 Carving unit 6,7 Burner 12 Air heater 15, 18 No port inlet damper 16, 17, 19, 20 Wind box inlet damper 31 Oxygen meter 33 Electric dust collector 36 Exhaust smoke Desulfurization device 40 (Smoke desulfurization) Gypsum sample 48 Ammonia injection system 48a (for ammonia injection) piping 49 Flow meter 50 Gas recirculation booster fan
Claims (4)
前記排煙脱硫装置で発生する石膏の色度（３種類（３．５．７度）の色見本を基準）をボイラー本体内における燃焼状態の良悪の判定指標として用いて一次的な燃焼管理を行い、
石膏の色度が所定の管理値以下であるが管理値に近づきつつある場合に、バーナに燃料を供給する際の油圧の上昇に基づき二次的な燃焼管理を行う、ことを特徴とするボイラー設備における燃焼管理方法。 A combustion management method in a boiler facility equipped with a flue gas desulfurization device at least in a flue,
Primary combustion management using the chromaticity of gypsum generated in the flue gas desulfurizer (based on three types (3.5. 7 degrees) of color swatches) as an indicator of the quality of combustion in the boiler body And
A boiler that performs secondary combustion management based on an increase in hydraulic pressure when fuel is supplied to a burner when the chromaticity of gypsum is below a predetermined management value but is approaching the management value Combustion management method in equipment.
低負荷時にも油圧ハンチングがある場合には、バーナガン内筒の点検を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のボイラー設備における燃焼管理方法。 If the oil pressure is greater than or equal to a predetermined control value, check the burner tip,
If there is hydraulic hunting even at low load, check the burner gun inner cylinder.
The combustion management method in the boiler equipment according to claim 1.
前記排煙脱硫装置で発生する石膏の色度（３種類（３．５．７度）の色見本を基準）をボイラー本体内における燃焼状態の良悪の判定指標として用いて一次的な燃焼管理を行い、
石膏の色度が所定の管理値以上である場合に、排ガス中の酸素濃度を節炭器の出口（Ａ・Ｂ）側煙道に複数設置した酸素濃度計の数値（Ａ側平均値とＢ側平均値）との差に基づき二次的な燃焼管理を行う、ことを特徴とするボイラー設備における燃焼管理方法。 A combustion management method in a boiler facility equipped with a flue gas desulfurization device at least in a flue,
Primary combustion management using the chromaticity of gypsum generated in the flue gas desulfurizer (based on three types (3.5. 7 degrees) of color swatches) as an indicator of the quality of combustion in the boiler body And
When the chromaticity of the gypsum is equal to or higher than the predetermined control value, the oxygen concentration values (A-side average value and B-side value) are installed in the flue at the outlet (A / B) side of the economizer. A combustion management method in a boiler facility, wherein secondary combustion management is performed based on a difference from a side average value).
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