JP2015117867A - Boiler system and power generation plant with boiler system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボイラシステムおよびそれを備えた発電プラントに関する。 The present invention relates to a boiler system and a power plant including the same.
近年、褐炭や亜瀝青炭等の石炭化度の低い石炭をエネルギー源として用いた発電プラントの実用化が求められている。これらの石炭は、水分含有量が多く、そのまま燃焼すると蒸発潜熱等によって熱損失が発生してしまう。このような熱損失を回避するためには、ボイラにて燃焼させるのに先だって、予め石炭を乾燥させることが必要となる(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、エアヒーターを通過した後の燃焼ガスを用いて、石炭を乾燥させる技術が開示されている。 In recent years, there has been a demand for practical use of a power plant using coal with a low degree of coalification such as lignite and subbituminous coal as an energy source. These coals have a high water content, and if burned as they are, heat loss occurs due to latent heat of evaporation. In order to avoid such heat loss, it is necessary to dry the coal in advance prior to combustion in the boiler (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a technique for drying coal using combustion gas after passing through an air heater.
特許文献1に開示されるように、水分含有量が多い石炭を予め乾燥させることにより、ボイラにおける熱損失を回避することができる。
しかしながら、石炭を乾燥させることにより蒸発した水分をそのまま石炭とともにボイラに供給してしまうと、燃焼に寄与しない水分がボイラに供給されることなる。燃焼に寄与しない水分が含まれる燃料の濃度は低いので、燃焼効率が悪くなってしまう。
また、水分の蒸発により発生する蒸気によって体積が増えるため、その体積に対応できるように配管口径やボイラのサイズを大きくする必要がある。
As disclosed in Patent Document 1, heat loss in the boiler can be avoided by drying coal having a high water content in advance.
However, if the moisture evaporated by drying the coal is supplied to the boiler together with the coal as it is, moisture that does not contribute to combustion is supplied to the boiler. Since the concentration of fuel containing moisture that does not contribute to combustion is low, the combustion efficiency deteriorates.
In addition, since the volume is increased by the steam generated by the evaporation of moisture, it is necessary to increase the pipe diameter and the boiler size so that the volume can be accommodated.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、水分含有量が多い石炭等の固体燃料を燃料として用いる場合の熱効率を向上させたボイラシステムおよびそれを備えた発電プラントを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and provides the boiler system which improved the thermal efficiency in the case of using solid fuels, such as coal with much moisture content, as a fuel, and a power plant provided with the same For the purpose.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を採用する。
本発明に係るボイラシステムは、固体燃料を粉砕するとともに該粉砕された固体燃料を分級し、所定粒径よりも小さい微粉燃料を生成する固体燃料粉砕部と、前記固体燃料粉砕部に1次空気を送風する送風部と、該固体燃料粉砕部により生成された前記微粉燃料と前記1次空気を含む混合ガスを前記微粉燃料の含有率の高い高濃度混合ガスと前記微粉燃料の含有率の低い低濃度混合ガスとに分離する分離部と、該分離部により分離された前記高濃度混合ガスを燃焼させて蒸気を生成するボイラと、前記分離部により分離された前記低濃度混合ガスと他の媒体との間で熱交換させる熱交換器とを備える。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
A boiler system according to the present invention includes a solid fuel pulverization unit that pulverizes a solid fuel and classifies the pulverized solid fuel to generate finely pulverized fuel having a particle size smaller than a predetermined particle size. A high-concentration mixed gas having a high content of the pulverized fuel and a low content of the pulverized fuel, a mixed gas containing the pulverized fuel and the primary air generated by the solid fuel pulverizing unit. A separation unit that separates into a low-concentration mixed gas, a boiler that generates steam by burning the high-concentration mixed gas separated by the separation unit, the low-concentration mixed gas separated by the separation unit, and another A heat exchanger for exchanging heat with the medium.
本発明に係るボイラシステムによれば、固体燃料粉砕部により生成された微粉燃料と1次空気を含む混合ガスは、分離部によって微粉燃料の含有率の高い高濃度混合ガスと微粉燃料の含有率の低い低濃度混合ガスとに分離される。微粉燃料を多量に含む高濃度混合ガスはボイラでの燃焼に用いられるため、ボイラの燃焼効率を向上させることができる。また、熱交換器により、固体燃料から蒸発した水分を多量に含む低濃度混合ガスと他の媒体との間で熱交換が行われるので、固体燃料の乾燥に用いられた熱量を適切に回収することができる。
したがって、水分含有量が多い石炭等の固体燃料を燃料として用いる場合の熱効率を向上させたボイラシステムを提供することができる。
According to the boiler system according to the present invention, the mixed gas containing the pulverized fuel and the primary air generated by the solid fuel pulverization unit is a high-concentration mixed gas having a high pulverized fuel content and the pulverized fuel content by the separation unit Is separated into a low-concentration mixed gas having a low concentration. Since the high-concentration mixed gas containing a large amount of pulverized fuel is used for combustion in the boiler, the combustion efficiency of the boiler can be improved. In addition, heat exchange is performed between the low-concentration mixed gas containing a large amount of water evaporated from the solid fuel and the other medium by the heat exchanger, so that the amount of heat used for drying the solid fuel is appropriately recovered. be able to.
Therefore, the boiler system which improved the thermal efficiency in the case of using solid fuels, such as coal with much water content, as a fuel can be provided.
また、本発明の第1態様のボイラシステムは、前記ボイラによる前記高濃度混合ガスの燃焼により生成される燃焼ガスと外部から給水される水との熱交換を行うエコノマイザを備え、前記熱交換器は、前記低濃度混合ガスと前記エコノマイザに給水される水との熱交換を行う凝縮器である。
このようにすることで、エコノマイザに給水される水が予め加熱された状態となるのでボイラシステムの熱効率を向上させることができる。
The boiler system according to the first aspect of the present invention includes an economizer that performs heat exchange between combustion gas generated by combustion of the high-concentration mixed gas by the boiler and water supplied from the outside, and the heat exchanger Is a condenser that performs heat exchange between the low-concentration mixed gas and water supplied to the economizer.
By doing in this way, since the water supplied to an economizer will be in the state heated previously, the thermal efficiency of a boiler system can be improved.
また、本発明の第2態様のボイラシステムは、前記分離部により分離された前記低濃度混合ガスに含まれる前記微粉燃料を回収して前記ボイラに供給するとともに、該微粉燃料が回収された前記低濃度混合ガスを前記熱交換器に供給する集塵部を備える。
このようにすることで、低濃度混合ガスに含まれる微粉燃料をボイラの燃料として用いることが可能となり、ボイラシステムの熱効率を更に向上させることができる。
Further, the boiler system according to the second aspect of the present invention is configured to collect the pulverized fuel contained in the low-concentration mixed gas separated by the separation unit and supply the recovered pulverized fuel to the boiler. A dust collection unit for supplying a low concentration mixed gas to the heat exchanger is provided.
By doing in this way, it becomes possible to use the pulverized fuel contained in the low concentration mixed gas as the fuel of the boiler, and the thermal efficiency of the boiler system can be further improved.
また、本発明の第3態様のボイラシステムは、前記ボイラによる前記高濃度混合ガスの燃焼により生成される燃焼ガスと空気との熱交換を行うとともに、前記燃焼ガスとの熱交換により予熱された前記空気を燃焼用の2次空気として前記ボイラへ供給する空気予熱器と、前記空気予熱器により予熱された前記空気を前記送風部に供給する1次空気供給路とを備える。 The boiler system according to the third aspect of the present invention performs heat exchange between the combustion gas generated by the combustion of the high-concentration mixed gas by the boiler and air and is preheated by heat exchange with the combustion gas. An air preheater that supplies the air as secondary air for combustion to the boiler, and a primary air supply passage that supplies the air preheated by the air preheater to the blower.
このようにすることで、空気予熱器によって予熱された状態の空気が、1次空気として固体燃料粉砕部に送風される。したがって、熱交換器を通過した低濃度混合ガスに含まれる熱量を再利用し、固体燃料粉砕部における固体燃料の乾燥効率を向上させることができる。 By doing in this way, the air of the state preheated by the air preheater is blown by the solid fuel crushing part as primary air. Therefore, the amount of heat contained in the low-concentration mixed gas that has passed through the heat exchanger can be reused to improve the drying efficiency of the solid fuel in the solid fuel pulverization unit.
上記態様において、前記空気予熱器は、前記熱交換器を通過した前記低濃度混合ガスを予熱し、前記1次空気供給路を介して前記送風部に供給するようにしてもよい。
このようにすることで、外気よりも高温の低濃度混合ガスを予熱して1次空気として固体燃料粉砕部に送風することができる。したがって、固体燃料粉砕部における固体燃料の乾燥効率を更に向上させることができる。
In the above aspect, the air preheater may preheat the low-concentration mixed gas that has passed through the heat exchanger, and supply the premixed gas to the air blowing unit via the primary air supply path.
By doing in this way, the low concentration mixed gas whose temperature is higher than that of the outside air can be preheated and blown to the solid fuel pulverizing section as primary air. Therefore, it is possible to further improve the drying efficiency of the solid fuel in the solid fuel pulverizing section.
本発明に係る発電プラントは、上記のいずれかのボイラシステムと、前記ボイラにより生成された前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、該蒸気タービンにより得られる回転動力により発電を行う発電装置とを備える。
本発明に係る発電プラントによれば、水分含有量が多い石炭等の固体燃料を燃料として用いる場合の熱効率を向上させることができる。
A power plant according to the present invention includes any one of the above-described boiler systems, a steam turbine driven by the steam generated by the boiler, and a power generation device that generates power using rotational power obtained by the steam turbine. .
According to the power plant according to the present invention, it is possible to improve the thermal efficiency when a solid fuel such as coal having a high water content is used as a fuel.
本発明によれば、水分含有量が多い石炭等の固体燃料を燃料として用いる場合の熱効率を向上させたボイラシステムおよびそれを備えた発電プラントを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the boiler system which improved the thermal efficiency in the case of using solid fuels, such as coal with much moisture content, as a fuel, and a power plant provided with the same can be provided.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態のボイラシステム100について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態のボイラシステム100は、石炭ミル10(固体燃料粉砕部)と、押込通風機84(送風部)と、サイクロン30(分離部)と、ボイラ20と、凝縮器50(熱交換器)とを備える。
[First Embodiment]
Hereinafter, the
As shown in FIG. 1, the
石炭ミル10は、石炭を粉砕するとともに粉砕された石炭を分級器(不図示)により分級し、所定粒径よりも小さい微粉燃料を生成する。押込通風機84は、石炭ミル10に1次空気を送風する。サイクロン30は、石炭ミル10により生成された微粉燃料と1次空気を含む混合ガスを微粉燃料の含有率の高い高濃度ガスと微粉燃料の含有率の低い低濃度ガスとに分離する。ボイラ20は、サイクロン30により分離された高濃度混合ガスを燃焼させて蒸気を生成する。凝縮器50は、サイクロン30により分離された低濃度混合ガスと水(他の媒体)との間で熱交換させる。
The
石炭ミル10により生成された微粉燃料と1次空気を含む混合ガスは、サイクロン30によって高濃度混合ガスと低濃度混合ガスとに分離される。微粉燃料を多量に含む高濃度混合ガスはボイラ20での燃焼に用いられるため、ボイラ20の燃焼効率が向上する。また、凝縮器50により、石炭から蒸発した水分を多量に含む低濃度混合ガスと水との間で熱交換が行われるので、石炭の乾燥に用いられた熱量を適切に回収することができる。
The mixed gas containing fine fuel and primary air generated by the
以下、本実施形態のボイラシステム100について、詳細に説明する。
図2に示すように、石炭ミル10は、略円筒形状の中空のハウジング11と、ハウジング11内の下部に配置され、上下方向に延在する軸線周りに回転可能に取り付けられた回転テーブル12と、回転テーブル12の外周部12bに押圧され回転テーブル12と協働して固体燃料を粉砕するローラ13と、回転テーブル12を回転させる駆動部14を備える。駆動部14は電動モータと減速機を含み、電動モータの回転数を減速させる減速機が回転軸15を介して回転テーブル12の中心部12aに接続されている。
Hereinafter, the
As shown in FIG. 2, the
また、石炭ミル10は、ハウジング11内の上部に配置された分級部16と、ハウジング11の上端を貫通するように取り付けられ上部から投入される固体燃料を回転テーブル12の中央部12aに供給する固体燃料投入部17とを備える。ハウジング11の下端部は流路(不図示)に連通しており、流路からハウジング11の下端部に1次空気が流入する。ハウジング11は、床18に設置された一対の直方体形状のコンクリート製のブロック19の上面に固定されている。
In addition, the
図2では、ローラ13が1つのみ示されているが、回転テーブル12の外周部12bを押圧するように、外周方向に一定の間隔を空けて、複数のローラ13が配置される。例えば、外周部12b上に120°の角度間隔を空けて、3つのローラ13が配置される。この場合、3つのローラ13が回転テーブル12の外周部12bと接する部分(押圧する部分)は、回転テーブル12の中心部12aからの距離が等距離となる。
In FIG. 2, only one
回転テーブル12の外側の複数箇所には、押込通風機84から流入する1次空気をハウジング11内の回転テーブル12の上方の空間に流出させる吹出口32が設けられている。吹出口32の上方にはベーン33が設置されており、ベーン33は吹出口32から吹き出した1次空気に旋回力を与える。ベーン33により旋回力が与えられた1次空気は、図2中に矢印に示すような気流となって回転テーブル12上で粉砕された固体燃料をハウジング11の上方の分級部16へ導く。なお、1次空気に混合した固体燃料の粉砕物のうち、粒径の大きいものは分級部16まで到達することなく落下して回転テーブル12に再び戻される。
At a plurality of locations outside the
分級部16は、略円筒形状のハウジング11の円筒軸を中心に回転するブレードを備えている。分級部16に到達した固体燃料の粉砕物は、回転するブレードと1次空気の流れにより生ずる遠心力と求心力の相対的なバランスにより、所定粒径より小さい微粉燃料のみがブレードの内部に流入し、出口34から流出する。出口34から流出する微粉燃料は1次空気とともにサイクロン30に導かれる。サイクロン30に導かれる微粉燃料と1次空気を含む混合ガスの温度は、約60〜100℃となっている。
The classifying
サイクロン30は、石炭ミル10により生成された混合ガスを高濃度混合ガスと低濃度混合ガスとに分離する装置である。サイクロン30は、石炭ミル10から供給される混合ガス中の微粉燃料の約90%を分離して生成される高濃度混合ガスをボイラ20に供給し、微粉燃料の残りの約10%を含む低濃度混合ガスを電気集塵機40に供給する。高濃度混合ガスの微粉燃料の含有率は約90%と高く、低濃度混合ガスの微粉燃料の含有率は約10%と低い。
The
石炭ミル10にて水分含有量の高い褐炭や亜瀝青炭等の高水分炭を粉砕する場合、高水分炭から蒸発した蒸気が混合ガスに含まれる。そのため、石炭ミル10から排出される混合ガスにおける微粉燃料に対するガスの体積比(Gas/Coal比)は、例えば約4.0〜6.0となる。この値は、水分含有量の低い低水分炭における約1.5〜2.5と比較した場合に、格段に大きい値となっている。
When pulverizing high-moisture coal such as lignite and subbituminous coal having a high water content in the
ここで、高水分炭とは、例えば、石炭の重量に対する水分の重量の比率が約40%〜70%の石炭をいう。また、低水分炭とは、石炭の重量に対する水分の重量の比率が約20%以下の石炭をいう。 Here, the high moisture coal refers to, for example, coal having a ratio of moisture weight to coal weight of about 40% to 70%. Low moisture coal refers to coal having a ratio of moisture weight to coal weight of about 20% or less.
混合ガス中から分離した約95%の微粉燃料に混合される1次空気の流量は、Gas/Coal比が約1.5〜2.5となるように、サイクロン30によって適切に調整される。このようにすることで、石炭ミル10の燃料として高水分炭を用いる場合であっても、燃料として低水分炭を用いる場合と同様のGas/Coal比の高濃度混合ガスをボイラ20に供給することができる。
The flow rate of the primary air mixed with about 95% pulverized fuel separated from the mixed gas is appropriately adjusted by the
また、燃料として低水分炭を用いる場合と同様のGas/Coal比の高濃度混合ガスがボイラ20に供給されるので、燃料として低水分炭を用いる場合と同様のバーナをバーナ25として採用することができる。したがって、燃料として高水分炭を用いるために、特別なバーナを再設計する必要がない。
In addition, since a high-concentration mixed gas having a gas / coal ratio similar to that in the case of using low-moisture coal as the fuel is supplied to the
ボイラ20は、サイクロン30により分離された高濃度混合ガスを燃焼させて蒸気を生成する装置である。ボイラ20に供給される高濃度混合ガス(約60〜100℃)は、バーナ25の燃料として用いられる。バーナ25がボイラ20の火炉内で高濃度混合ガスを燃焼させることにより、火炉内に設置される蒸発器,過熱器,再熱器等の熱交換器が加熱される。これらの熱交換器は、エコノマイザ26を介して外部から流入する水を加熱して蒸気を発生させるものである。
The
過熱器を介してボイラ20から排出される蒸気は、蒸気タービン(不図示)に供給される。蒸気タービンは、ボイラ20により生成された蒸気により駆動され、回転動力を発生する。蒸気タービンにより得られる回転動力は発電装置に伝達されて発電装置による発電の動力として用いられる。
本実施形態の発電プラント(不図示)は、本実施形態のボイラシステム100と、蒸気タービンと、発電装置とにより構成される。
The steam discharged from the
The power plant (not shown) of this embodiment is constituted by the
ボイラシステム100が備える電気集塵機40(集塵部)は、サイクロン30により分離された低濃度混合ガスに含まれる微粉燃料を回収してボイラ20のバーナ25に供給する装置である。電気集塵機40は、低濃度混合ガスから回収した微粉燃料を、サイクロン30から排出される高濃度混合ガスに混入させる。このようにすることで、サイクロン30で回収されなかった微粉燃料をバーナ25に供給することができる。
The electric dust collector 40 (dust collecting unit) provided in the
電気集塵機40は、微粉燃料が回収された低濃度混合ガスを凝縮器50に供給する。凝縮器50には、電気集塵機40によって微粉燃料が回収された低濃度混合ガスが供給されるので、凝縮器50の汚損が防止される。
The
凝縮器50(熱交換器)は、電気集塵機40から供給される高温(約60〜100℃)の低濃度混合ガスと、常温(約20℃)の水(他の媒体)との間で熱交換させる装置である。凝縮器50としては、プレート式熱交換器等の非接触式の各種の熱交換器を用いることができる。凝縮器50での低濃度混合ガスとの熱交換により加熱された水は、給水管27を介してエコノマイザ26に供給される。
The condenser 50 (heat exchanger) is heated between a high-temperature (about 60 to 100 ° C.) low-concentration mixed gas supplied from the
常温の水との熱交換がなされた低濃度混合ガスに含まれる蒸気の一部は、凝縮器50において凝縮されたドレン水となる。ドレン水は凝縮器50の外部へ排水されるようになっている。
A part of the steam contained in the low-concentration mixed gas that has been heat-exchanged with water at room temperature becomes drain water condensed in the
エコノマイザ26は、ボイラ20のバーナ25による高濃度混合ガスの燃焼により生成される燃焼ガスと給水管27から給水される水との熱交換を行う熱交換器である。エコノマイザ26は、火炉で生成された燃焼ガスの熱により給水管27から給水される水を加熱して蒸発器、過熱器、再熱器等の熱交換器(不図示)に供給する。
The
凝縮器50から排出される低濃度混合ガスは、誘引通風機81によって煙突90に導かれ、煙突90から大気中に排出される。
ボイラ20から排出される燃焼ガスは、空気予熱器60を通過し、誘引通風機82によって煙突90に導かれ、煙突90から大気中に排出される。
The low-concentration mixed gas discharged from the
The combustion gas discharged from the
凝縮器50から排出される低濃度混合ガスは、約40〜60℃となっている。低濃度混合ガスには、石炭から放出された三酸化硫黄等の硫黄酸化物が含まれている。硫黄酸化物を含む低濃度混合ガスが硫黄酸化物の露点を下回ってしまうと、凝縮器50が腐食してしまう可能性がある。本実施形態では、混合ガスに十分な1次空気が含まれているとともに、電気集塵機40で回収された微粉燃料にも多量の硫黄酸化物が吸着した状態となっている。したがって、低濃度混合ガスが約40〜60℃となっても、硫黄酸化物の露点を下回ることがなく、腐食の発生を防止することができる。
The low-concentration mixed gas discharged from the
空気予熱器60は、ボイラ20による高濃度混合ガスの燃焼により生成される高温(約300〜400℃)の燃焼ガスと大気中の常温の空気との熱交換を行う熱交換器である。大気中の常温の空気は、押込通風機83によって空気予熱器60に送風される。
The
空気予熱器60において燃焼ガスとの熱交換により加熱された空気は、その一部が2次空気供給管86に供給され、他の一部が1次空気供給管87,88に供給される。
2次空気供給管86に供給される空気は、燃焼用の2次空気としてボイラ20のバーナ25へ供給される。一方、1次空気供給管87,88に供給される空気は、サイクロン70を経由して押込通風機84に供給される。
A part of the air heated by the heat exchange with the combustion gas in the
The air supplied to the secondary
ボイラ20から排出される燃焼ガスは、その一部が空気予熱器60に供給され、他の一部が1次空気供給管88に供給される。高温の燃焼ガスの一部がボイラ20から1次空気供給管88に直接的に導かれるので、石炭ミル10に供給される1次空気を高温にすることができる。
A part of the combustion gas discharged from the
1次空気供給管88と押込通風機84との間には、サイクロン70が設けられている。サイクロン70は、ボイラ20から直接的に供給される燃焼ガスに含まれる煤塵等の粒子を分離して回収する装置である。煤塵等の粒子が分離された1次空気は、押込通風機84によって石炭ミル10に供給される。
A
押込通風機83により送風される空気は、その一部が空気予熱器60に供給され、他の一部がバイパス管85を介して1次空気供給管88に導かれる。バイパス管85を設けているのは、空気予熱器60による圧力損失を回避して1次空気供給管88に高い風圧の1次空気を供給するためである。1次空気供給管88の1次空気の風圧を高くすることにより、石炭ミル10に供給される1次空気の風圧を高くし、粉砕された石炭を十分に分級することができる。
A part of the air blown by the forced
以上説明した本実施形態のボイラシステム100が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のボイラシステム100によれば、石炭ミル10により生成された微粉燃料と1次空気を含む混合ガスは、サイクロン30によって高濃度混合ガスと低濃度混合ガスとに分離される。微粉燃料を多量に含む高濃度混合ガスはボイラ20での燃焼に用いられるため、ボイラ20の燃焼効率を向上させることができる。
The operation and effect of the
According to the
また、凝縮器50により、石炭から蒸発した水分を多量に含む低濃度混合ガスと水との間で熱交換が行われるので、石炭の乾燥に用いられた熱量を適切に回収することができる。
したがって、水分含有量が多い褐炭等の高水分炭を燃料として用いる場合の熱効率を向上させたボイラシステム100を提供することができる。
Moreover, since heat is exchanged between the low-concentration mixed gas containing a large amount of water evaporated from coal and water by the
Therefore, the
例えば、石炭ミル10により粉砕される高水分炭の重量に対して、高水分炭に含まれる水分の重量が60%である場合に、石炭ミル10から排出される混合ガスの全量をボイラ20に供給してしまう例と比較する。この比較例の場合、高水分炭から蒸発した蒸気に含まれる潜熱の約20%程度が回収されずに大気中に排出されてしまう。
For example, when the weight of moisture contained in the high moisture coal is 60% with respect to the weight of the high moisture coal pulverized by the
本実施形態のボイラシステム100によれば、比較例において大気中に排出されてしまう潜熱の例えば50%を凝縮器50で回収することにより、ボイラ20の効率を約10%向上させることができる。また、ボイラ20の効率を約10%向上させることにより、発電プラント全体の熱効率を約3%向上させることができる。
According to the
本実施形態のボイラシステム100によれば、水分の蒸発によって体積が増えた蒸気の一部をボイラ20とは異なる経路に導く。このようにすることで、水分の蒸発により増加する体積に対応できるように配管口径やボイラのサイズを大きくする必要がない。また、ボイラ20とは異なる経路に導かれた低濃度混合ガスが含む熱を回収して再利用することができる。
According to the
また、本実施形態のボイラシステム100は、ボイラ100による高濃度混合ガスの燃焼により生成される燃焼ガスと外部から給水される水との熱交換を行うエコノマイザ26を備える。また、凝縮器50は、低濃度混合ガスとエコノマイザ26に給水される水との熱交換を行う。
このようにすることで、エコノマイザ26に給水される水が予め加熱された状態となるのでボイラシステム100の熱効率を向上させることができる。
Moreover, the
By doing in this way, since the water supplied to the
また、本実施形態のボイラシステム100は、サイクロン30により分離された低濃度混合ガスに含まれる微粉燃料を回収してボイラ20に供給するとともに、微粉燃料が回収された低濃度混合ガスを凝縮器50に供給する電気集塵機40を備える。
このようにすることで、低濃度混合ガスに含まれる微粉燃料をボイラ20の燃料として用いることが可能となり、ボイラシステム100の熱効率を更に向上させることができる。
Moreover, the
By doing in this way, it becomes possible to use the pulverized fuel contained in the low concentration mixed gas as the fuel of the
また、本実施形態のボイラシステム100は、ボイラ20による高濃度混合ガスの燃焼により生成される燃焼ガスと空気との熱交換を行うとともに、燃焼ガスとの熱交換により予熱された空気を燃焼用の2次空気としてボイラ20へ供給する空気予熱器60と、空気予熱器60により予熱された空気を押込通風機84に供給する1次空気供給管88とを備える。
In addition, the
このようにすることで、空気予熱器60によって予熱された状態の空気が、1次空気として石炭ミル10に送風される。したがって、石炭ミル10における石炭の乾燥効率を向上させることができる。
By doing in this way, the air of the state preheated by the
〔第2実施形態〕
次に本発明の第2実施形態について、図面を参照して説明する。
第2実施形態は第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとし、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The second embodiment is a modification of the first embodiment, and is the same as the first embodiment except for a case described below, and the description thereof is omitted.
第1実施形態のボイラシステム100は、凝縮器50を通過した低濃度混合ガスを誘引通風機81により送風して煙突90から排出させるものであった。それに対して第2実施形態のボイラシステム200は、凝縮器50を通過した低濃度混合ガスを誘引通風機81により送風して空気予熱器60に導くものである。
In the
図3に示すように、凝縮器50を通過した低濃度混合ガスは、誘引通風機81により送風され、空気予熱器60に導かれる。空気予熱器60に導かれる低濃度混合ガスは、凝縮器50での熱交換により約40〜60℃に温度が低下しているが、大気中の空気よりも温度が高い。空気予熱器60には、高温(約300〜400℃)の燃焼ガスが導かれるようになっている。そのため、低濃度混合ガスは、加熱されて1次空気供給管87に導かれる。
As shown in FIG. 3, the low-concentration mixed gas that has passed through the
このように、本実施形態のボイラシステム200は、大気中の空気よりも温度が高い低濃度混合ガスを空気予熱器60に導いて予熱し、1次空気として石炭ミル10に供給する。
したがって、凝縮器50を通過した低濃度混合ガスに含まれる熱量を再利用し、石炭ミル10における石炭の乾燥効率を更に向上させることができる。
Thus, the
Therefore, the amount of heat contained in the low-concentration mixed gas that has passed through the
〔他の実施形態〕
第1実施形態において、電気集塵機40により回収された微粉燃料は、サイクロン30から排出される高濃度混合ガスに混入された後にボイラ20のバーナ25に供給されるものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、電気集塵機40により回収された微粉燃料を、サイクロン30から排出される高濃度混合ガスに混入させずに、別途の供給路を介してバーナ25に供給してもよい。この場合、例えば、電気集塵機40により回収された微粉燃料を、バーナ25での燃焼に用いる3次空気に混入させるようにしてもよい。
Other Embodiment
In the first embodiment, the pulverized fuel recovered by the
For example, the pulverized fuel collected by the
第1実施形態において、サイクロン30から排出される低濃度混合ガスに含まれる微粉燃料を回収するために電気集塵機40を用いることとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、低濃度ガスを濾過するためのフィルタを有するバグフィルやセラミックフィルタ等の他の形式の集塵機を用いても良い。
In the first embodiment, the
For example, you may use other types of dust collectors, such as a bag fill and a ceramic filter which have a filter for filtering low concentration gas.
10 石炭ミル(固体燃料粉砕部)
11 ハウジング
12 回転テーブル
20 ボイラ
25 バーナ
26 エコノマイザ
30 サイクロン(分離部)
40 電気集塵機(集塵部)
50 凝縮器(熱交換器)
60 空気予熱器
70 サイクロン
81,82 誘引通風機
83,84 押込通風機(送風部)
86 2次空気供給管
87,88 1次空気供給管(1次空気供給路)
90 煙突
100,200 ボイラシステム
10 Coal mill (solid fuel grinding section)
DESCRIPTION OF
40 Electric dust collector (dust collector)
50 Condenser (heat exchanger)
60
86 Secondary
90
Claims (6)
前記固体燃料粉砕部に1次空気を送風する送風部と、
該固体燃料粉砕部により生成された前記微粉燃料と前記1次空気を含む混合ガスを前記微粉燃料の含有率の高い高濃度混合ガスと前記微粉燃料の含有率の低い低濃度混合ガスとに分離する分離部と、
該分離部により分離された前記高濃度混合ガスを燃焼させて蒸気を生成するボイラと、
前記分離部により分離された前記低濃度混合ガスと他の媒体との間で熱交換させる熱交換器とを備えるボイラシステム。 A solid fuel pulverization unit that pulverizes the solid fuel and classifies the pulverized solid fuel to produce a finely divided fuel smaller than a predetermined particle size;
A blower for blowing primary air to the solid fuel crusher;
The mixed gas containing the fine fuel and the primary air generated by the solid fuel pulverization unit is separated into a high concentration mixed gas having a high content of the fine fuel and a low concentration mixed gas having a low content of the fine fuel. Separating part to be
A boiler that generates steam by burning the high-concentration mixed gas separated by the separation unit;
A boiler system comprising a heat exchanger that exchanges heat between the low-concentration mixed gas separated by the separation unit and another medium.
前記熱交換器は、前記低濃度混合ガスと前記エコノマイザに給水される水との熱交換を行う凝縮器である請求項1に記載のボイラシステム。 An economizer that performs heat exchange between combustion gas generated by combustion of the high-concentration mixed gas by the boiler and water supplied from the outside;
The boiler system according to claim 1, wherein the heat exchanger is a condenser that performs heat exchange between the low-concentration mixed gas and water supplied to the economizer.
前記空気予熱器により予熱された前記空気を前記送風部に供給する1次空気供給路とを備える請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のボイラシステム。 While performing heat exchange with the combustion gas produced | generated by the combustion of the said high concentration mixed gas by the said boiler, the said air preheated by the heat exchange with the said combustion gas is used as the secondary air for combustion to the said boiler An air preheater to supply,
The boiler system of any one of Claims 1-3 provided with the primary air supply path which supplies the said air preheated by the said air preheater to the said ventilation part.
前記ボイラにより生成された前記蒸気により駆動される蒸気タービンと、
該蒸気タービンにより得られる回転動力により発電を行う発電装置とを備える発電プラント。 The boiler system according to any one of claims 1 to 5,
A steam turbine driven by the steam generated by the boiler;
A power generation plant comprising: a power generation device that generates power using rotational power obtained by the steam turbine.
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