JP2016035346A - Biomass fuel mixed combustion method and biomass fuel mixed combustion system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイオマス発電プラントにおける燃料の混焼方法に係り、特に効率的で安定的なボイラ燃焼状態を確保するため、複数のバイオマス燃料を対象にした混焼方法、及び混焼システムに関する。 The present invention relates to a fuel co-firing method in a biomass power plant, and more particularly to a co-firing method and a co-firing system for a plurality of biomass fuels in order to ensure an efficient and stable boiler combustion state.
再生可能エネルギーの活用は、昨今のエネルギー事情および社会的な要請からその重要性は増加している。自然エネルギーに対する固定価格買取制度などの政策が後押ししているが、燃料コストの増加傾向による事業収支の影響から発電効率向上の要求は高い。 The use of renewable energy is increasing in importance due to the recent energy situation and social demands. Although policies such as feed-in tariffs for renewable energy have been boosted, demand for improved power generation efficiency is high due to the impact of the business balance due to an increasing trend in fuel costs.
一方、これまでのバイオマス発電プラントでは、単一燃料、2種の混合燃料、あるいはそれらと石炭の混焼による発電が主に採用されている。特許文献1は、発電効率向上に関わるプラントの運転方法に関して、バイオマス粉砕手段と節炭器より下流側のボイラ燃焼排ガスを使用したバイオマス加熱手段を備え、ボイラの発電効率を高くする技術を開示している。また、特許文献2は、粉砕後のバイオマス燃料の搬送経路中に粒子径を選別する粉粒体分離装置を備え、ボイラへ供給する燃料の粒度を調整することで、燃焼させやすくする技術を開示している。
On the other hand, conventional biomass power generation plants mainly employ power generation by single fuel, two kinds of mixed fuels, or mixed combustion of them and coal.
特許文献3は、樹皮材を燃焼させ蒸気タービンを回して発電するシステムにおいて、蒸気流量を一定に保つために蒸気量が減少すると、粉末木炭を助燃材として供給する運転方法を開示している。特許文献4は、木炭と石炭の混合燃焼システムにおいて、石炭の酸化熱によって木炭を乾燥させ、燃焼効率の低下を防止するとともに、石炭の温度上昇を抑制して安全に管理する方法を開示している。
近年では、バイオマス燃料コストが増加傾向にあり、低コストで燃料を確保する要求が高い。このため、多様な燃料を調達し、その燃料形態に応じて適切に保管、燃焼させる技術が必要であった。また前述の特許文献には、単一或いは少数の燃料に対する燃焼効率向上の方法が開示されているが、多種の燃料に対するその適切な保管方法、運転方法については開示していない。 In recent years, biomass fuel costs have been increasing, and there is a high demand for securing fuel at a low cost. For this reason, a technique for procuring various fuels and storing and burning them appropriately according to the fuel form is required. In addition, the above-mentioned patent document discloses a method for improving the combustion efficiency for a single fuel or a small number of fuels, but does not disclose an appropriate storage method and operation method for various fuels.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、燃料調達コストの低減に寄与する多様なバイオマス燃料を対象とした発電システムにおいて、燃焼効率の安定化や向上を図るためのバイオマス燃料の混焼方法、及びバイオマス燃料の混焼システムを提供することを目的とする。 The present invention is to solve the above-mentioned problems, and in a power generation system for various biomass fuels that contributes to a reduction in fuel procurement costs, biomass fuel co-firing to stabilize and improve combustion efficiency It is an object to provide a method and a biomass fuel co-firing system.
上記目的を達成するため、本発明に係るバイオマス燃料の混焼方法は、第1には、バイオマス発電施設のボイラに供給するバイオマス燃料の混焼方法であって、前記バイオマス発電施設の目標発電量の対応する前記ボイラによって発生させる蒸気量を算出し、これに必要な前記ボイラでの燃焼エネルギーに対応する前記バイオマス燃料の燃料投入量を算出し、前記バイオマス燃料を、燃焼状態に影響する物理量が異なる複数の分別燃料により形成するものとし、各分別燃料の混合割合を各分別燃料の前記物理量の経時変化の情報を包含する管理情報に基づいて算出し、前記混合割合に基づいて前記分別燃料を混合させることにより形成することを特徴とする。
上記方法により、燃焼に係る物理量及びその経時変化が異なる様々なバイオマス燃料であっても安定的に電力を生成することが可能となる。
In order to achieve the above object, a biomass fuel co-firing method according to the present invention is, firstly, a method of co-firing biomass fuel supplied to a boiler of a biomass power generation facility, which corresponds to a target power generation amount of the biomass power generation facility. Calculating the amount of steam generated by the boiler, calculating the fuel input amount of the biomass fuel corresponding to the combustion energy in the boiler necessary for this, a plurality of different physical quantities that affect the combustion state of the biomass fuel The mixing ratio of each separated fuel is calculated based on management information including information on the change in the physical quantity of each sorted fuel over time, and the separated fuel is mixed based on the mixing ratio. It is characterized by forming.
By the above method, it is possible to stably generate electric power even with various biomass fuels having different physical quantities related to combustion and changes with time.
第2には、前記管理情報は、各分別燃料の貯蔵量の情報、調達計画時期の情報、及びコストの情報を包含し、これらの情報により各分別燃料の燃料投入量の調整を行うことを特徴とする。
上記方法により、バイオマス発電施設における発電コスト及び収益率を最適化することができる。
Secondly, the management information includes information on the storage amount of each separated fuel, information on the procurement plan time, and information on the cost, and adjusting the fuel input amount of each separated fuel based on these information. Features.
By the above method, the power generation cost and the profit rate in the biomass power generation facility can be optimized.
第3には、前記バイオマス発電施設の発電量が目標発電量よりも低くなったときに、前記バイオマス燃料において、燃焼効率が高い順側の前記分別燃料の混合割合を高くし、前記バイオマス発電施設の発電量が目標発電量よりも高くなったときに、前記バイオマス燃料において、燃焼効率が低い順側の前記分別燃料の混合割合を高くすることを特徴とする。
上記方法により、発電量を一定の変動幅に抑えることができるので、各バイオマス燃料の発熱量にムラがあったしても発電量を安定化させることができる。
Third, when the power generation amount of the biomass power generation facility is lower than the target power generation amount, the biomass fuel has a higher mixing ratio of the fractionated fuel with higher combustion efficiency in the biomass fuel, and the biomass power generation facility When the power generation amount becomes higher than the target power generation amount, the biomass fuel is increased in the mixing ratio of the fractional fuel on the forward side having low combustion efficiency.
Since the power generation amount can be suppressed to a certain fluctuation range by the above method, the power generation amount can be stabilized even if the heat generation amount of each biomass fuel is uneven.
第4には、前記分別燃料を、前記ボイラに供給する前に攪拌して混合することを特徴とする。
上記方法により、ボイラにおける燃焼ムラを抑制してボイラで発生させる蒸気量、すなわち発電量を安定化させることができる。
Fourth, the fractionated fuel is agitated and mixed before being supplied to the boiler.
By the above method, it is possible to stabilize the amount of steam generated by the boiler, that is, the amount of power generation, by suppressing combustion unevenness in the boiler.
第5には、前記分別燃料は、前記物理量が異なるもの、または前記分別燃料の種類ごとに分けて貯蔵することを特徴とする。
上記方法により、分別燃料の管理を容易に行うことができる。
Fifth, the separated fuel may be stored separately for the different physical quantities or for each kind of the separated fuel.
By the above method, it is possible to easily manage the separated fuel.
第6には、前記物理量は、少なくとも前記分別燃料の粒子径、かさ密度、発熱量、含水率を含むことを特徴とする。
上記方法により、各分別燃料の燃焼効率が安定するので、混合されたバイオマス燃料の燃焼効率を容易に調整することができる。
Sixth, the physical quantity includes at least a particle size, a bulk density, a calorific value, and a moisture content of the fractionated fuel.
Since the combustion efficiency of each fractionated fuel is stabilized by the above method, the combustion efficiency of the mixed biomass fuel can be easily adjusted.
第7には、前記分別燃料のうち、吸水性が高い順側の分別燃料を屋内に配置し、吸水性が低い順側の分別燃料を屋外に配置することを特徴とする。
上記方法により、分別燃料の保管用の建屋は、吸水性が高い順側の分別燃料用に構築すればよいのでコストを抑制することができる。
Seventhly, among the fractionated fuels, a forward fractional fuel having a high water absorption property is disposed indoors, and a forward fractional fuel having a low water absorption property is disposed outdoors.
According to the above method, the building for storing the separated fuel may be constructed for the separated fuel having the higher water absorption, so that the cost can be suppressed.
一方、本発明に係るバイオマス燃料の混焼システムは、第1には、バイオマス発電施設のボイラに供給するバイオマス燃料の混焼システムであって、前記ボイラに前記バイオマス燃料を搬送する搬送手段と、前記バイオマス燃料が、燃焼状態に影響する物理量に応じて分別され、前記搬送手段の搬送方向に沿って並べて配置された複数の分別燃料と、各分別燃料を前記搬送機構に供給する供給手段と、前記バイオマス発電施設の目標発電量に対応する前記ボイラによって発生させる蒸気量を算出し、これに必要な前記ボイラでの燃焼エネルギーに対応する前記バイオマス燃料の燃料投入量を算出し、各分別燃料の混合割合を各分別燃料の前記物理量の経時変化の情報を包含する管理情報に基づいて算出し、前記混合割合に基づいて前記供給手段の供給速度を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
上記構成により、燃焼に係る物理量及びその経時変化が異なる様々なバイオマス燃料であっても安定的に電力を生成することが可能なバイオマス燃料の混焼システムとなる。
On the other hand, the biomass fuel co-firing system according to the present invention is, firstly, a biomass fuel co-firing system to be supplied to a boiler of a biomass power generation facility, the conveying means for conveying the biomass fuel to the boiler, and the biomass A plurality of fractionated fuels that are separated according to a physical quantity that influences a combustion state and arranged side by side in a conveyance direction of the conveyance unit; a supply unit that supplies each of the separated fuels to the conveyance mechanism; and the biomass Calculate the amount of steam generated by the boiler corresponding to the target power generation amount of the power generation facility, calculate the fuel input amount of the biomass fuel corresponding to the combustion energy in the boiler necessary for this, and the mixing ratio of each fractionated fuel Is calculated based on management information including information on the change in physical quantity of each fractionated fuel over time, and the supply unit is calculated based on the mixing ratio. And having a control means for controlling the feed rate of.
With the above-described configuration, a biomass fuel co-firing system capable of stably generating electric power even with various biomass fuels having different physical quantities related to combustion and changes with time thereof.
第2には、前記管理情報は、各分別燃料の貯蔵量の情報、調達計画時期の情報、及びコストの情報を包含し、前記制御手段は、前記貯蔵量の情報、前記調達計画時期の情報、及び前記コストの情報より各分別燃料の燃料投入量の調整を行うことを特徴とする。
上記方法により、バイオマス発電施設における発電コスト及び収益率を最適化することができる。
Second, the management information includes information on the storage amount of each separated fuel, information on the procurement plan time, and information on the cost, and the control means includes information on the storage amount and information on the procurement plan time. In addition, the fuel input amount of each separated fuel is adjusted based on the cost information.
By the above method, the power generation cost and the profit rate in the biomass power generation facility can be optimized.
第3には、前記制御手段は、前記バイオマス発電施設の発電量が目標発電量よりも低くなったときに、前記供給手段のうち、燃焼効率が高い順側の前記分別燃料を供給する供給手段の供給速度を高くし、前記バイオマス発電施設の発電量が目標発電量よりも高くなったときに、前記供給手段のうち、燃焼効率が低い順側の前記分別燃料を供給する供給手段の供給速度を高くする制御を行うことを特徴とする。
上記構成により、発電量を一定の変動幅に抑えることができるので、各バイオマス燃料の発熱量にムラがあったしても発電量を安定化させることができる。
Third, the control means supplies the fractionated fuel on the forward side with high combustion efficiency among the supply means when the power generation amount of the biomass power generation facility becomes lower than the target power generation amount. When the power generation amount of the biomass power generation facility is higher than the target power generation amount, among the supply means, the supply speed of the supply means for supplying the fractionated fuel with the lower combustion efficiency among the supply means It is characterized by performing control to increase the value.
With the above configuration, the power generation amount can be suppressed to a certain fluctuation range, so that the power generation amount can be stabilized even if the heat generation amount of each biomass fuel is uneven.
第4には、前記搬送機構による搬送経路中には、前記分別燃料を攪拌する攪拌機構が介装されていることを特徴とする。
上記構成により、ボイラにおける燃焼ムラを抑制してボイラの出力を安定化させることができる。
Fourth, an agitation mechanism for agitating the fractionated fuel is interposed in a conveyance path by the conveyance mechanism.
By the said structure, the combustion nonuniformity in a boiler can be suppressed and the output of a boiler can be stabilized.
第5には、前記物理量は、少なくとも前記分別燃料の粒子径、かさ密度、発熱量、含水率を含むことを特徴とする。
上記構成により、各分別燃料の燃焼効率が安定するので、混合されたバイオマス燃料の燃焼効率を容易に調整することができる。
Fifth, the physical quantity includes at least a particle size, a bulk density, a calorific value, and a moisture content of the fractionated fuel.
With the above configuration, the combustion efficiency of each fractionated fuel is stabilized, so that the combustion efficiency of the mixed biomass fuel can be easily adjusted.
第6には、前記分別燃料のうち、吸水性が高い順側の分別燃料は屋内に配置され、吸水性が低い順側の分別燃料は、屋外に配置されていることを特徴とする。
上記構成により、分別燃料の保管用の建屋は、吸水性が高い順側の分別燃料に対してのみ構築すればよいので建設コストを抑制することができる。
Sixthly, among the fractionated fuels, the forward fractional fuel having a high water absorption property is disposed indoors, and the forward fractional fuel having a low water absorption property is disposed outdoors.
With the above-described configuration, the building for storing the separated fuel needs to be constructed only for the separated fuel on the front side having high water absorption, so that the construction cost can be suppressed.
第7には、前記屋外に貯蔵された前記分別燃料の貯蔵エリアには、降雨または降雪による水を前記貯蔵エリアから除去可能な床構造物が設けられていることを特徴とする。
上記構成により、屋外に貯蔵された分別燃料と水の分離及び乾燥を促進させ、当該分別燃料の燃焼効率の低下を抑制することができる。
Seventhly, the storage area for the separated fuel stored outdoors is provided with a floor structure capable of removing water from rain or snow from the storage area.
With the above configuration, separation and drying of the separated fuel and water stored outdoors can be promoted, and a decrease in combustion efficiency of the separated fuel can be suppressed.
本発明に係るバイオマス燃料の混焼方法、及び混焼システムによれば、燃焼に係る物理量及びその経時変化が異なる様々なバイオマス燃料であっても安定的に電力を生成することが可能となる。特に、管理情報として、各分別燃料の貯蔵量の情報、調達計画時期の情報、及びコストの情報がある場合には、これらの情報により各分別燃料の燃料投入量の調整を行うことが可能となる。これにより、バイオマス発電施設における発電コスト及び収益率を最適化することができる。また、発電量を一定の変動幅に抑えることができるので、バイオマス燃料の発熱量にムラがあったしても発電量を安定化させることができる。 According to the mixed combustion method and mixed combustion system for biomass fuel according to the present invention, it is possible to stably generate electric power even for various biomass fuels having different physical quantities related to combustion and changes with time. In particular, when management information includes information on the storage amount of each separated fuel, information on the procurement schedule, and information on the cost, it is possible to adjust the fuel input amount of each separated fuel based on these information. Become. Thereby, the power generation cost and the profit rate in the biomass power generation facility can be optimized. Moreover, since the power generation amount can be suppressed to a certain fluctuation range, the power generation amount can be stabilized even if the heat generation amount of the biomass fuel is uneven.
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the components, types, combinations, shapes, relative arrangements, and the like described in this embodiment are merely illustrative examples and not intended to limit the scope of the present invention only unless otherwise specified. .
図3〜図5に、本実施形態のバイオマス燃料の混焼システムの模式図を示す。図6、図7に、本実施形態のバイオマス燃料の混焼システムを構成する床構造物の模式図を示す。なお、図3〜図7は、直交座標系(X軸、Y軸、Z軸)による斜視図となっている。 The schematic diagram of the co-firing system of the biomass fuel of this embodiment is shown in FIGS. The schematic diagram of the floor structure which comprises the co-firing system of the biomass fuel of this embodiment in FIG. 6, FIG. 3 to 7 are perspective views of an orthogonal coordinate system (X axis, Y axis, Z axis).
本実施形態に係る混焼システム10は、バイオマス発電設備を構成するものであり、屋外貯蔵ヤード12と、屋内貯蔵ヤード34と、燃焼発電エリア52の3つの領域を有している。そして、屋外貯蔵ヤード12、屋内貯蔵ヤード34、燃焼発電エリア52が搬送手段(ベルトコンベア60、急傾斜ベルトコンベア56)等により接続されている。
The
詳細は後述するが、本実施形態の混焼システム10が行う混焼方法は(図1参照)、バイオマス発電施設のボイラ58に供給するバイオマス燃料の混焼方法であって、前記バイオマス発電施設の目標発電量(V0)の対応する前記ボイラ58によって発生させる蒸気量(Qv)を算出し、これに必要な前記ボイラ58での燃焼エネルギー(Eb)に対応する前記バイオマス燃料の燃料投入量(Qf)を算出するものである。
Although the details will be described later, the co-firing method performed by the
そして、前記バイオマス燃料を、燃焼状態に影響する物理量(図8参照)が異なる複数の分別燃料(後述の燃料18A〜18D、燃料42A〜42D)により形成するものとし、各分別燃料の混合割合を各分別燃料の前記物理量の経時変化の情報を包含する管理情報(図9参照)に基づいて算出し、前記混合割合(Qf=Qfa+Qfb+Qfc+Qfd)に基づいて前記分別燃料を混合させることにより形成することを特徴としている。 The biomass fuel is formed by a plurality of fractionated fuels (fuels 18A to 18D and fuels 42A to 42D described later) having different physical quantities (see FIG. 8) that affect the combustion state, and the mixing ratio of each fractionated fuel is It is calculated based on management information (see FIG. 9) including information on the change over time of the physical quantity of each fractionated fuel, and is formed by mixing the fractionated fuel based on the mixture ratio (Qf = Qfa + Qfb + Qfc + Qfd). It is a feature.
本実施形態の混焼システム10においては、屋外貯蔵ヤード12及び屋内貯蔵ヤード34においてその燃焼条件(物理量)が異なるもの、またはバイオマス燃料の種類ごとに分別して貯蔵したバイオマス燃料(分別燃料、以下単に燃料と称す)を一定の割合で搬送手段における搬送途中で混合しつつボイラ58に搬送している。
In the
図3に示すように、屋外貯蔵ヤード12は、本実施形態の混焼システム10で用いる燃料のうち吸水率の小さい順側、すなわち降雨や降雪を受けても燃焼効率の変化が小さい燃料を配置するヤードである。吸水率が小さい燃料とは、例えば油分が多いもの、樹皮で覆われた木材、建築廃材等が挙げられる。屋外貯蔵ヤード12は、フェンス14で囲まれた領域であり、その中央にベルトコンベア60が配置されている。また、ベルトコンベア60の一方の側面に沿って貯蔵エリア16A、貯蔵エリア16Bが設けられ、他方の側面に沿って貯蔵エリア16C、貯蔵エリア16Dが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
貯蔵エリア16Aには粒径が小さいココナッツ殻等の燃料18Aが貯蔵され、貯蔵エリア16Bには椰子殻等の燃料18Bが貯蔵される。貯蔵エリア16Aと貯蔵エリア16Bの間には、スクリューコンベア20が配置されている。スクリューコンベア20は地面に形成した溝20aに形成され、溝20aの開口部が鉄格子20bに覆われたものである。このスクリューコンベア20の燃料投入口20cから燃料18A,燃料18Bがホイールローダ24(ショベル)等により供給される。スクリューコンベア20の搬送方向の終端部にはベルトコンベア60に燃料を供給するシュート22が設けられ、スクリューコンベア20により搬送された燃料18A、燃料18Bはシュート22を介してベルトコンベア60に供給される。
The
貯蔵エリア16Cには、建築廃材等であって長尺な燃料18Cが保管され、貯蔵エリア16Dには建築廃材等であって短尺な燃料18Dが保管される。貯蔵エリア16Cと貯蔵エリア16Dの間には、破砕機26aを備えたベルトコンベア26が配置されている。破砕機26aには燃料18C、燃料18Dがホイールローダ24等により投入され、破砕機26aにより破砕された燃料がシュート22を介してベルトコンベア60に供給される。またベルトコンベア26には重量センサ26bが取り付けられ、ベルトコンベア26上の破砕後の燃料の重量が一定値を超えた場合に、警告等を発生して作業者に燃料の投入を中止させてベルトコンベア26への負担を軽減することができる。また、重量に応じてベルトコンベア26の速度を調整し、燃焼エネルギーを可変とするための燃料投入量を調整することができる。なお、各燃料は、トラック28等により外部から搬入される。また、各貯蔵エリアには後述のように床構造物30,32(図6、図7)が配置されている。
In the
図6に示すように、屋外貯蔵ヤード12の貯蔵エリア16A,16Bには、床構造物30が設けられ、この上に燃料が配置される。図6は、粒径の小さな燃料(燃料18A,18B)を配置するのに好適な床構造物30を示している。床構造物30は、一対の平行な排水路30aを側面とし、2つの排水路30aの間となる位置において排水路30aの長手方向に沿った山形の稜線を形成する2つの傾斜面30bを有し(傾斜角θ1)、その傾斜面30bが排水路30aの長手方向に沿って山折り谷折りを繰り返した態様の傾斜面(傾斜角θ2)が連続した形状を有している。この床構造物30に燃料を配置した場合、例え降雨や降雪があったとしてもその水分は谷折りの部分を伝って排水路30aに導かれるので(図6中の矢印参照)、燃料の周囲にある水分の残存量を低減し、燃料の含水率の増加を低減することができる。
As shown in FIG. 6,
図7は、貯蔵エリア16C,16Dにおいて、粒径の大きな燃料(燃料18C,18D)を配置するのに好適な床構造物32を示している。図7に示す床構造物32は、矩形のフレーム32aの内側にメッシュ型の水切り床32cを形成したものであり、燃料は水切り床32cの上部に配置され、水は水切り床32cを通過して床構造物32の床面32eに到達し、フレーム32aの下部にある排出孔32bから排水路32dに流れるようになっている。燃料は、水切り床32cの水切り孔よりも大きな寸法を有するものとする。また、床構造物32の床面32eは、排水路32dに水が届きやすくするため、床面32eを、その中央部から周縁に向かうにつれて低くなるような傾斜面とすればよい。いずれの構成であっても燃料から降雨や降雪に伴う含水率の上昇を低減して燃焼効率の低下を抑制することができる。
FIG. 7 shows a
図4に示すように、屋内貯蔵ヤード34は、ベルトコンベア60が貫通する建屋36で覆われている。建屋36内部において、ベルトコンベア60の一方の側面に沿って傾斜ピット38A、傾斜ピット38Bが設けられ、他方の側面に沿って矩形ピット40C、矩形ピット40Dが設けられている。傾斜ピット38A及び傾斜ピット38Bは、その床面がベルトコンベア60から離れるにしたがって低くなるスロープとなっている。傾斜ピット38Aには、屋内貯蔵ヤード34に貯蔵される燃料のうち、総合発熱量の高い順側となる木材チップ等の燃料42Aが貯蔵され、傾斜ピット38Bには、屋内貯蔵34ヤードに貯蔵される燃料のうち、燃焼速度が高い順側の籾等の燃料42Bが貯蔵される。
As shown in FIG. 4, the indoor storage yard 34 is covered with a
傾斜ピット38Aにはスクリューコンベア44Aが配置され、傾斜ピット38Bにはスクリューコンベア44Bが配置されている。スクリューコンベア44Aは、傾斜ピット38Aに貯蔵された燃料42Aをスクリュー回転によりベルトコンベア60側に搬送し、シュート22を介してベルトコンベア60に供給するものである。同様に、スクリューコンベア44Bは、傾斜ピット38Bに貯蔵された燃料42Bをスクリュー回転によりベルトコンベア60側に搬送し、シュート22を介してベルトコンベア60に供給するものである。なお、スクリューコンベア44A,44Bは、その回転速度を調整することにより、燃料の供給速度を調整することができる。
A
矩形ピット40C,40Dには、間伐材等の燃料42C、燃料42Dが貯蔵される。また矩形ピット40Cと矩形ピット40Dとの間には破砕機46aを有するベルトコンベア46が配置されている。破砕機46aは燃料42C及び燃料42Dが投入されるとそれらを破砕し、破砕後の燃料をベルトコンベア46に供給する。そしてベルトコンベア46が破砕後の燃料を搬送してシュート22を介してベルトコンベア60に供給する。
The
なお、建屋36には燃料を搬入するトラック28が出入り可能となっており、トラック28が傾斜ピット38A,38Bに燃料42A,42Bを搬入するためのエリアが用意されている。また後述の天井クレーン48が燃料42C,42Dをトラック28から搬出するための待機エリア50も用意されている。
A
建屋36内において、待機エリア50、矩形ピット40C、ベルトコンベア46、矩形ピット40Dはその順番で一列にY軸方向(水平方向)に並んでいるが、これらの上方にはこれらを跨ぐように天井クレーン48が配置されている。天井クレーン48は、Y軸方向に沿って建屋36内上部に配置された一対のレール48aと、レール48aを跨ぐように配置され、レール48aの長手方向に沿って走行する本体48bと、本体48bに取り付けられ、X軸方向(水平方向)に移動する移動部48cと、移動部48cに取り付けられるとともにZ軸方向(鉛直方向)に移動可能とされ、燃料42C,42Dを把持する把持機構48dと、を有する。
In the
天井クレーン48は、本体48b、移動部48c、把持機構48dを動作させることにより、待機エリア50に待機しているトラック28(不図示)から燃料42C(燃料42D)を取り出して、矩形ピット40C(矩形ピット40D)に燃料42C(燃料42D)を搬送・供給することができる。また天井クレーン48は、矩形ピット40C(矩形ピット40D)から燃料42C(燃料42D)を取り出し、破砕機46aに搬送・投入することができる。なお、ベルトコンベア46には前述同様に重量センサ46bが設けられ、ベルトコンベア46上の破砕後の燃料の重量が一定値を超えた場合に、天井クレーン48が破砕機46aに燃料42C,42Dを投入する動作を一時的に中止させてベルトコンベア46への負担を軽減することができる。また、重量に応じてベルトコンベア46の速度を調整し、燃焼エネルギーを可変とするための燃料投入量を調整することができる。
The overhead crane 48 operates the main body 48b, the moving
同様に、ベルトコンベア60には重量センサ60aが設けられ、ベルトコンベア60上の燃料の重量が一定値を超えた場合に、スクリューコンベア20、ベルトコンベア26、スクリューコンベア44A、スクリューコンベア44B、ベルトコンベア46、天井クレーン48の動作を一時的に中止させて(作業者には警告音を発して中止させ)ベルトコンベア60への負担を軽減することができる。
Similarly, the
図5に示すように、燃焼発電エリア52は、ホッパ54、急傾斜ベルトコンベア56、ボイラ58等から構成される。ホッパ54は、ベルトコンベア60から供給された燃料(燃料18A〜18D、燃料42A〜42D)を受ける容器であり、その下部(開口部)にスクリュー式の撹拌機54aが取り付けられている。よって、ホッパ54に導入された燃料は撹拌機54aにより撹拌され、あるいは破砕機26a,46aによる破砕が不十分であった燃料が破砕され、ムラの少ない混合燃料となって、急傾斜ベルトコンベア56に供給される。
As shown in FIG. 5, the combustion power generation area 52 includes a
急傾斜ベルトコンベア56は、混合燃料をボイラ58に搬送するものである。急傾斜ベルトコンベア56は、ホッパ54の真下に対向する位置ではその搬送経路はほぼ水平であるが、その途中から搬送経路が上方に傾斜して、ボイラ58に付属する受けホッパ58aに混合燃料を供給することができる。急傾斜ベルトコンベア56の傾斜部分は支柱56aにより支持され、またフード56bにより覆われている。急傾斜ベルトコンベア56の搬送ベルト56cには、その周回方向において一定の間隔で桟56dが設けられ、また搬送ベルト56cの側面にはヒレ56eが設けられている。よって、搬送経路の傾斜領域において混合燃料は下方向から桟56dで支持され、側面方向からヒレ56eで支持され、混合燃料が搬送ベルト56cから漏れることを防止している。また、傾斜部分において、搬送ベルト56cから混合燃料が漏れる場合があってもフード56bにより混合燃料が周囲に散らかることを防止している。
The steeply
ボイラ58は、例えばストーカ型、流動床型のボイラであり、混合燃料を燃焼してボイラ58内を流通する蒸気配管58cを加熱して蒸気配管58c中に蒸気を発生させ、タービン(不図示)に高熱・高圧の蒸気を供給するものである。ボイラ58には前述の受けホッパ58aが取り付けられ、受けホッパ58aの下部(開口部)配置されたロータリーバルブ58bを回転させることにより、一定量の混合燃料がボイラ58内に投入される。
The boiler 58 is, for example, a stoker-type or fluidized-bed type boiler, and heats a
制御手段(不図示)は、例えばPC(パーソナルコンピュータ)にインストールされたアプリケーションであり、PCのインターフェースを介して、ベルトコンベア60(重量センサ60a)、スクリューコンベア20、ベルトコンベア26(重量センサ26b)、スクリューコンベア44A、スクリューコンベア44B、ベルトコンベア46(重量計46b)、天井クレーン48に接続されている。さらに制御手段は、インターフェースを介して、ボイラ58の温度計、圧力計、流量計、タービン(不図示)の電力計に接続されている。
The control means (not shown) is, for example, an application installed in a PC (personal computer), and via a PC interface, the belt conveyor 60 (
またPCには、各燃料の搬入時の状態における燃料の燃焼に関する物理量(燃焼に関する物性も含まれる)、その物理量により算出される総合発熱量及び燃焼速度等を網羅した特性情報(図8参照)がデータベースとして格納されている。また、データベースにおいては、前述の特性情報に関連つけられる形で、各燃料の貯蔵位置、各燃料の保管履歴と、その保管履歴に基づく物理量や発熱量の経時変化、さらに調達時期の情報、貯蔵量、価格等を網羅した管理情報(図9参照)が格納されている。 In addition, the PC includes characteristic information that covers the physical quantity (including physical properties related to combustion) of fuel combustion in the state when each fuel is carried in, the total calorific value and the combustion speed calculated from the physical quantity (see FIG. 8). Is stored as a database. In addition, in the database, the storage position of each fuel, the storage history of each fuel, changes over time in physical quantities and calorific values based on the storage history, procurement time information, storage in a form associated with the aforementioned characteristic information Management information (see FIG. 9) covering the quantity, price, etc. is stored.
図1に、本実施形態のバイオマス燃料の混焼システムの制御フロー(初期燃焼基本フロー)を示し、図2に、本実施形態のバイオマス燃料の混焼システムの制御フロー(連続燃焼時制御フロー)を示す。本実施形態の混焼システム10は、前述の制御手段による制御により動作するが、初期の燃焼状態を決定する初期燃焼基本フローと、連続運転時において発電量を一定の範囲で安定的に出力させるための連続燃焼時制御フローに従って動作する。
FIG. 1 shows a control flow (initial combustion basic flow) of the biomass fuel co-firing system of the present embodiment, and FIG. 2 shows a control flow (control flow during continuous combustion) of the biomass fuel co-firing system of the present embodiment. . The
まず、図1に示す初期燃焼基本フローにおいて、タービン(不図示)における目標発電量P0[kW]が設定されると、制御手段は、タービンの変換効率を考慮したタービンが必要とする蒸気量Qv[t/h](タービンの出力)を蒸気の温度(例えば500[℃])、圧力(例えば5[MPa])、流量に基づいて算出する。そして、制御手段は、算出された蒸気量を発生させるための混合燃料の燃焼エネルギーEb[kcal/min]をボイラ58の変換効率に基づいて算出し、算出した燃焼エネルギーと前述の特性情報、管理情報を用いて、混合燃料の投入量Qf[t/h]とその内訳(混合割合)を算出する。内訳としては、ベース燃料a(Qfa[t/h])、高発熱燃料b(Qfb[t/h])、低発熱燃料c(Qfc[t/h])、高燃焼速度燃料d(Qfd[t/h])であり、Qf=Qfa+Qfb+Qfc+Qfdとなる。また混合燃料の燃焼エネルギーEbは、各燃料の総合発熱量の総和となる。 First, in the initial combustion basic flow shown in FIG. 1, when the target power generation amount P0 [kW] in the turbine (not shown) is set, the control means requires the steam amount Qv required by the turbine in consideration of the conversion efficiency of the turbine. [T / h] (the output of the turbine) is calculated based on the temperature (for example, 500 [° C.]), the pressure (for example, 5 [MPa]), and the flow rate of the steam. Then, the control means calculates the combustion energy Eb [kcal / min] of the mixed fuel for generating the calculated amount of steam based on the conversion efficiency of the boiler 58, and calculates the calculated combustion energy and the above-described characteristic information and management. Using the information, the input amount Qf [t / h] of the mixed fuel and its breakdown (mixing ratio) are calculated. The breakdown is as follows: base fuel a (Qfa [t / h]), high heat generation fuel b (Qfb [t / h]), low heat generation fuel c (Qfc [t / h]), high combustion rate fuel d (Qfd [ t / h]) and Qf = Qfa + Qfb + Qfc + Qfd. Further, the combustion energy Eb of the mixed fuel is the sum of the total calorific values of each fuel.
これにより、制御手段は、搬送手段(ベルトコンベア60及び急傾斜ベルトコンベア56)の搬送速度、供給手段(スクリューコンベア20、ベルトコンベア26、スクリューコンベア44A、スクリューコンベア44B、ベルトコンベア46)の供給速度、天井クレーン48の搬送頻度の設定を行い、全投入量がQfとなる混合燃料をボイラ58に供給する。これにより、タービン(不図示)からはP0とほぼ同一の電力が出力されることになる。
As a result, the control means feeds the conveying speed of the conveying means (the
次に、図2に示す連続燃焼時制御フローにおいて、制御手段は、現在のタービン(不図示)の発電量と目標発電量の差分ΔP0[kW]を算出し、この差分に基づいて現在の蒸気量と目標蒸気量の差分ΔQv[t/h]、及びその時間変化割合dΔQv[t/(h・min)]を算出する。また、ΔQvから現在の燃焼エネルギーと目標の燃焼エネルギーとの差分ΔEb[kcal/min]を算出する。 Next, in the control flow at the time of continuous combustion shown in FIG. 2, the control means calculates a difference ΔP0 [kW] between the current power generation amount of the turbine (not shown) and the target power generation amount, and based on this difference, the current steam The difference ΔQv [t / h] between the amount and the target steam amount and the time change ratio dΔQv [t / (h · min)] are calculated. Further, a difference ΔEb [kcal / min] between the current combustion energy and the target combustion energy is calculated from ΔQv.
そして、ΔEbがマイナス(発電量が減少)である場合は、混合燃料の混合割合を変更する。すなわち、ベース燃料aの投入量は一定とし、高発熱燃料b及び高燃焼速度燃料dの投入量を一定量増加させ、逆に低発熱燃料cの投入量を一定量減少させる。そして、再び現在の発電量を測定し、その値と目標発電量の差分、及び前述のdΔQvが許容値以下であれば、そのまま燃焼を継続し、許容値を超える場合には、連続燃焼時制御フローを繰り返して許容値以下となるようにする。 If ΔEb is negative (the amount of power generation is reduced), the mixing ratio of the mixed fuel is changed. That is, the input amount of the base fuel a is constant, the input amounts of the high heat generation fuel b and the high combustion speed fuel d are increased by a constant amount, and conversely the input amount of the low heat generation fuel c is decreased by a constant amount. Then, the current power generation amount is measured again, and if the difference between the value and the target power generation amount and the aforementioned dΔQv is less than or equal to the allowable value, the combustion is continued as it is. Repeat the flow so that it is below the tolerance.
逆に、ΔEbがプラス(発電量が増加)である場合は、ベース燃料aの投入量は一定とし、高発熱燃料b及び高燃焼速度燃料dの投入量を一定量減少させ、逆に低発熱燃料cの投入量を一定量増加させる。そして、再び現在の発電量を測定し、その値と目標発電量の差分、及び前述のdΔQvが許容値以下であれば、そのまま燃焼を継続し、許容値を超える場合には、連続燃焼時制御フローを繰り返して許容値以下となるようにする。いずれの場合においても、制御手段は、投入量の調整を、搬送手段の搬送速度、供給手段の供給速度、天井クレーン48の供給頻度を調整することにより行う。 Conversely, when ΔEb is positive (the amount of power generation is increased), the amount of base fuel a input is constant, the amounts of high heat generation fuel b and high combustion speed fuel d are decreased by a constant amount, and conversely low heat generation. The input amount of the fuel c is increased by a certain amount. Then, the current power generation amount is measured again, and if the difference between the value and the target power generation amount and the aforementioned dΔQv is less than or equal to the allowable value, the combustion is continued as it is. Repeat the flow so that it is below the tolerance. In any case, the control means adjusts the input amount by adjusting the conveyance speed of the conveyance means, the supply speed of the supply means, and the supply frequency of the overhead crane 48.
図8に、本実施形態のバイオマス燃料の混焼システムの燃料管理データベース(特性情報)の例を、図9に本実施形態のバイオマス燃料の混焼システムの燃料管理データベース(管理情報)の例を示す。 FIG. 8 shows an example of a fuel management database (characteristic information) of the biomass fuel co-firing system of the present embodiment, and FIG. 9 shows an example of a fuel management database (management information) of the biomass fuel co-firing system of the present embodiment.
図8に示すように、本実施形態においては、燃料として、例えば間伐材、建築廃材、木材チップ、ココナッツ殻、籾(籾殻)、椰子殻がナンバー登録されており、各燃料について、搬入時の平均粒子径、かさ密度、含水率と、これらの物理量から算出される総合発熱量(含水率や炉型など燃焼特性を加味した発熱量)及び燃焼発熱速度が、燃料の特性情報として網羅されている。このうち、建築廃材、木材チップ、ココナッツ殻は、総合発熱量も中程度の順位であるので、ベース燃料a(Qfa)として用いることができる。また、椰子殻は、総合発熱量が最も高いので、高発熱燃料b(Qfb)として用いることができる。一方、間伐材は、総合発熱量が最も低いので低発熱燃料c(Qfc)として用いることができ、籾は燃焼発熱速度が最も速いので高燃焼速度燃料d(Qfd)として用いることができる。 As shown in FIG. 8, in the present embodiment, for example, thinned wood, construction waste, wood chips, coconut shells, straw (rice husk), and coconut shells are registered as fuel numbers. The average particle size, bulk density, moisture content, total calorific value calculated from these physical quantities (calorific value taking into account combustion characteristics such as moisture content and furnace type) and combustion calorific rate are covered as fuel characteristic information. Yes. Among these, building waste, wood chips, and coconut shells can be used as the base fuel a (Qfa) because the total calorific value is in the middle. Further, since the coconut shell has the highest total calorific value, it can be used as the highly exothermic fuel b (Qfb). On the other hand, thinned wood can be used as low heat generation fuel c (Qfc) because it has the lowest total calorific value, and soot can be used as high combustion speed fuel d (Qfd) because it has the fastest heat generation rate.
建築廃材、ココナッツ殻、椰子殻は、吸水率が低いので屋外貯蔵ヤード12に貯蔵される。このうち、建築廃材は、平均粒子径が大きくなるので、図3に示す貯蔵エリア16Cにおいて燃料18C(長尺のもの)として、または貯蔵エリア16Dにおいて燃料18Dとして貯蔵される。また、ココナッツ殻、及び椰子殻は、平均粒子径が小さくなるので、例えばココナッツ殻は貯蔵エリア16Aにおいて燃料18Aとして、椰子殻は貯蔵エリア16Bにおいて燃料18Bとして貯蔵される。
Building waste, coconut shells, and coconut shells are stored in the
間伐材、木材チップ、籾は吸水率が高いので屋内貯蔵ヤード34に貯蔵される。このうち、間伐材は、平均粒子径が大きくなるので、図4に示す矩形ピット40Cにおいて燃料42Cとして、または矩形ピット40Dにおいて燃料42Dとして貯蔵される。また、木材チップ及び籾は、平均粒子径が小さくなるので、例えば、木材チップは傾斜ピット38Aにおいて燃料42Aとして、椰子殻は傾斜ピット38Bにおいて燃料42Bとして貯蔵される。
Thinned wood, wood chips and firewood are stored in the indoor storage yard 34 because of their high water absorption rate. Among these, since the average particle diameter becomes large, the thinned wood is stored as the
図9に示すように、各燃料の保存状態に基づいて各燃料の含水率や総合発熱量を調整し、各燃料の貯蔵量、調達計画時期、及び価格により、各燃料の混合割合の調整を行う。この作業は制御手段により行われる。 As shown in FIG. 9, the moisture content and total heat generation of each fuel are adjusted based on the storage state of each fuel, and the mixing ratio of each fuel is adjusted according to the storage amount, procurement schedule, and price of each fuel. Do. This operation is performed by the control means.
各燃料は、保管日数、平均温度、平均湿度、積算日射量、積算降水量(降雪量)に基づいて含水率の経時変化に伴う推定値を算出し、これに基づいて総合発熱量の経時変化に伴う推定値を算出する。例えば、平均温度が高い、または平均湿度が低い場合は、保管日数に比例して含水率は低下し、逆に平均温度が低い、または平均湿度が高い場合は、保管日数に比例して含水率は増加する。また積算降水量を基準とした積算日射量の割合が大きくなれば含水率は低下し、逆に小さくなれば増加する。また降水があった日以降晴天が続けば含水率は低下する。 For each fuel, the estimated value accompanying the change in moisture content with time is calculated based on the number of storage days, average temperature, average humidity, accumulated solar radiation, and accumulated precipitation (snowfall), and based on this, the total heat generation changes with time. Calculate the estimated value associated with. For example, when the average temperature is high or the average humidity is low, the moisture content decreases in proportion to the number of storage days. Conversely, when the average temperature is low or the average humidity is high, the moisture content is proportional to the storage days. Will increase. In addition, the moisture content decreases as the proportion of accumulated solar radiation based on accumulated precipitation increases, and conversely increases as it decreases. In addition, if the weather continues after the day of precipitation, the water content will decrease.
例えば、間伐材、木材チップ、籾は、屋内貯蔵ヤード34に貯蔵されるため、積算日射量、積算降水量を考慮する必要なく算出可能となる。図9では、これらの燃料の含水率が低下し、これにより総合発熱量が増加したことを示している。
また、建築廃材、ココナッツ殻、椰子殻は、屋外貯蔵ヤード12に貯蔵されるため、積算日射量、積算降水量を考慮して算出する必要がある。図9では、これらの燃料の含水率が増加し、これにより総合発熱量が減少したことを示している。
For example, since thinned wood, wood chips, and firewood are stored in the indoor storage yard 34, calculation is possible without considering the integrated solar radiation amount and the integrated precipitation amount. FIG. 9 shows that the moisture content of these fuels has decreased, thereby increasing the total heat generation.
Moreover, since building waste materials, coconut shells, and coconut shells are stored in the
このように計算された推定値に基づいて制御手段は、燃料投入量Qfとその内訳(混合割合)を算出することができる。なお、建築廃材、ココナッツ殻、椰子殻において、積算日射量、積算降水量が異なるのは、それぞれの粒子径に相違があり、燃料の粒子径が大きくなるほど燃料の体積(重量)を基準とした燃料の表面積の割合が小さくなるからである。 Based on the estimated value calculated in this way, the control means can calculate the fuel input amount Qf and its breakdown (mixing ratio). It should be noted that in the building waste, coconut shell and coconut shell, the accumulated solar radiation and accumulated precipitation are different because each particle diameter is different, and the larger the fuel particle diameter is, the larger the fuel volume (weight) becomes the standard This is because the ratio of the surface area of the fuel becomes small.
また、本実施形態では、建築廃材、木材チップ、ココナッツ殻をベース燃料aとして用いているが、このうち、木材チップの貯蔵量が他のベース燃料よりも少ないばかりでなく、調達計画時期が最も遅く、かつコストもかかる。したがって、制御手段は、ベース燃料aのうち木材チップの混合割合を他のベース燃料aよりも少なくする、あるいは使用しないといった判断をすることができる。 In this embodiment, building waste, wood chips, and coconut shells are used as the base fuel a. Of these, the amount of wood chips stored is less than that of other base fuels, and the procurement schedule is the longest. Slow and expensive. Therefore, the control means can determine that the mixing ratio of the wood chips in the base fuel a is less than that of the other base fuel a or is not used.
図10に、本実施形態のバイオマス燃料の混焼システムの燃料投入計画の例を示す図である。図10に示すように、当日の発電出力(5000[kW])を設定し、これに見合う燃料コストと、収益率を算出する。その際、上述の制御手段の判断に基づいて、発電量に見合う各燃料の設定投入量及び蒸気量を算出する。図10に示すように、発電量は、全ての燃料を投入しなくても賄える大きさに設定しているので、制御手段はココナッツ殻及び椰子殻を使用せずに済むと判断している。また、木材チップは、高価なうえ貯蔵量が少ないので使用しないと判断している。このように各燃料に対する設定投入量が分かれば燃料コストが算出できるので、発電出力に係る売上価格と燃料コストから収益率を算出することができる。また、上述のように発電量に変化があった場合には、図2のフローに従って混合割合を調整すればよい。 FIG. 10 is a diagram showing an example of a fuel input plan of the biomass fuel co-firing system of the present embodiment. As shown in FIG. 10, the power generation output (5000 [kW]) on the day is set, and the fuel cost and the profit rate corresponding to this are calculated. At that time, based on the determination by the control means described above, the set input amount and the steam amount of each fuel corresponding to the power generation amount are calculated. As shown in FIG. 10, the power generation amount is set to a size that can be covered without supplying all the fuel, so the control means determines that it is not necessary to use coconut shells and coconut shells. In addition, wood chips are not used because they are expensive and have little storage. Thus, since the fuel cost can be calculated if the set input amount for each fuel is known, the profit rate can be calculated from the sales price and the fuel cost related to the power generation output. Further, when there is a change in the power generation amount as described above, the mixing ratio may be adjusted according to the flow of FIG.
本実施形態では、バイオマス燃料についていくつか例を挙げて説明したが、実際の燃料は多数存在し燃焼効率の高い(発熱量が高い、燃焼速度が高い)ものや低いものが存在する。よって、これらを燃焼効率順に分類し、燃焼効率が高い順側のもの(複数存在する)を高発熱燃料、または高燃焼速度燃料として用い、燃焼効率が低い順側のもの(複数存在する)を低発熱燃料として用いればよい。また、燃焼効率が中程度の順に属するもの(複数存在する)をベース燃料として用いればよい。 In the present embodiment, the biomass fuel has been described with some examples. However, there are many actual fuels, some of which have high combustion efficiency (high calorific value, high combustion rate) and low. Therefore, classify these in order of combustion efficiency, use the one with the higher combustion efficiency (there is more than one) as the high heat generation fuel or the fuel with the higher combustion rate, and the one with the lower combustion efficiency (there are more than one) What is necessary is just to use as a low exothermic fuel. Moreover, what belongs to the order with medium combustion efficiency (it exists in multiple numbers) should just be used as a base fuel.
多様なバイオマス燃料を対象とした発電システムにおいて、燃焼効率の安定化や向上を図るためのバイオマス燃料の混焼方法、及びバイオマス燃料の混焼システムとして利用できる。 In a power generation system for various biomass fuels, it can be used as a biomass fuel co-firing method for stabilizing and improving combustion efficiency and a biomass fuel co-firing system.
10………混焼システム、12………屋外貯蔵ヤード、14………フェンス、16A,16B,16C,16D………貯蔵エリア、18A,18B,18C,18D………燃料、20………スクリューコンベア、20a………溝、20b………鉄格子、20c………燃料投入口、22………シュート、24………ホイールローダ、26………ベルトコンベア、26a………破砕機、26b………重量センサ、28………トラック、30………床構造物、30a………排水路、30b………傾斜面、32………床構造物、32a………フレーム、32b………排水孔、32c………水切り床、32d………排水路、32e………床面、34………屋内貯蔵ヤード、36………建屋、38A,38B………傾斜ピット、40C,40D………矩形ピット、42A,42B,42C,42D………燃料、44A,44B………スクリューコンベア、46………ベルトコンベア、46a………破砕機、46b………重量センサ、48………天井クレーン、48a………レール、48b………本体、48c………移動部、48d………把持機構、50………待機エリア、52………燃焼発電エリア、54………ホッパ、54a………撹拌機、56………急傾斜ベルトコンベア、56a………支柱、56b………フード、56c………搬送ベルト、56d………桟、56e………ヒレ、58………ボイラ、58a………受けホッパ、58b………ロータリーバルブ、58c………蒸気配管、60………ベルトコンベア、60a………重量センサ。
10 ......... Mixed fire system, 12 ......... Outdoor storage yard, 14 ......... Fence, 16A, 16B, 16C, 16D ......... Storage area, 18A, 18B, 18C, 18D ......... Fuel, 20 ......... Screw conveyor, 20a ......... groove, 20b ......... iron grid, 20c ......... fuel inlet, 22 ......... chute, 24 ......... wheel loader, 26 ......... belt conveyor, 26a ......... crusher, 26b ......... Weight sensor, 28 ......... Truck, 30 ......... Floor structure, 30a ......... Drainage channel, 30b ......... Inclined surface, 32 ......... Floor structure, 32a ......... Frame, 32b ......... Drain hole, 32c ......... Draining floor, 32d ......... Drainage channel, 32e ......... Floor surface, 34 ......... Indoor storage yard, 36 ......... Building, 38A, 38B ......... Inclined pit, 40C, 40D ......... rectangle 42A, 42B, 42C, 42D ...
Claims (14)
前記バイオマス発電施設の目標発電量の対応する前記ボイラによって発生させる蒸気量を算出し、これに必要な前記ボイラでの燃焼エネルギーに対応する前記バイオマス燃料の燃料投入量を算出し、
前記バイオマス燃料を、燃焼状態に影響する物理量が異なる複数の分別燃料により形成するものとし、各分別燃料の混合割合を各分別燃料の前記物理量の経時変化の情報を包含する管理情報に基づいて算出し、前記混合割合に基づいて前記分別燃料を混合させることにより形成することを特徴とするバイオマス燃料の混焼方法。 A method of co-firing biomass fuel supplied to a boiler of a biomass power generation facility,
Calculate the amount of steam generated by the boiler corresponding to the target power generation amount of the biomass power generation facility, calculate the fuel input amount of the biomass fuel corresponding to the combustion energy in the boiler necessary for this,
The biomass fuel is formed by a plurality of fractionated fuels having different physical quantities that affect the combustion state, and the mixing ratio of each fractionated fuel is calculated based on management information including information on the change in the physical quantity of each fractionated fuel over time. And forming the mixed fuel based on the mixing ratio to mix biomass fuel.
前記バイオマス発電施設の発電量が目標発電量よりも高くなったときに、前記バイオマス燃料において、燃焼効率が低い順側の前記分別燃料の混合割合を高くすることを特徴とする請求項1または2に記載のバイオマス燃料の混焼方法。 When the power generation amount of the biomass power generation facility is lower than the target power generation amount, in the biomass fuel, the mixing ratio of the fractionated fuel on the forward side with high combustion efficiency is increased,
The mixing ratio of the fractionated fuel on the forward side having low combustion efficiency is increased in the biomass fuel when the power generation amount of the biomass power generation facility becomes higher than the target power generation amount. A method for co-firing biomass fuel as described in 1.
前記ボイラに前記バイオマス燃料を搬送する搬送手段と、
前記バイオマス燃料が、燃焼状態に影響する物理量に応じて分別され、前記搬送手段の搬送方向に沿って並べて配置された複数の分別燃料と、
各分別燃料を前記搬送機構に供給する供給手段と、
前記バイオマス発電施設の目標発電量に対応する前記ボイラによって発生させる蒸気量を算出し、これに必要な前記ボイラでの燃焼エネルギーに対応する前記バイオマス燃料の燃料投入量を算出し、各分別燃料の混合割合を各分別燃料の前記物理量の経時変化の情報を包含する管理情報に基づいて算出し、前記混合割合に基づいて前記供給手段の供給速度を制御する制御手段と、を有することを特徴とするバイオマス燃料の混焼システム。 A biomass fuel co-firing system for supplying to a boiler of a biomass power generation facility,
Conveying means for conveying the biomass fuel to the boiler;
The biomass fuel is separated according to a physical quantity that affects the combustion state, and a plurality of separated fuels arranged side by side along the transport direction of the transport means;
Supply means for supplying each separated fuel to the transport mechanism;
Calculate the amount of steam generated by the boiler corresponding to the target power generation amount of the biomass power generation facility, calculate the fuel input amount of the biomass fuel corresponding to the combustion energy in the boiler necessary for this, Control means for calculating a mixing ratio based on management information including information on temporal change of the physical quantity of each fractionated fuel, and controlling a supply speed of the supplying means based on the mixing ratio; A biomass fuel co-firing system.
前記制御手段は、前記貯蔵量の情報、前記調達計画時期の情報、及び前記コストの情報より各分別燃料の燃料投入量の調整を行うことを特徴とする請求項8に記載のバイオマス燃料の混焼システム。 The management information includes information on the storage amount of each separated fuel, information on the procurement plan time, and information on the cost,
9. The mixed combustion of biomass fuel according to claim 8, wherein the control means adjusts the fuel input amount of each fractionated fuel from the information on the storage amount, the information on the procurement schedule, and the information on the cost. system.
前記バイオマス発電施設の発電量が目標発電量よりも低くなったときに、前記供給手段のうち、燃焼効率が高い順側の前記分別燃料を供給する供給手段の供給速度を高くし、
前記バイオマス発電施設の発電量が目標発電量よりも高くなったときに、前記供給手段のうち、燃焼効率が低い順側の前記分別燃料を供給する供給手段の供給速度を高くする制御を行うことを特徴とする請求項8または9に記載のバイオマス燃料の混焼システム。 The control means includes
When the power generation amount of the biomass power generation facility is lower than the target power generation amount, among the supply means, increase the supply speed of the supply means for supplying the fractionated fuel on the forward side with high combustion efficiency,
When the power generation amount of the biomass power generation facility becomes higher than the target power generation amount, control is performed to increase the supply speed of the supply unit that supplies the fractionated fuel on the forward side with low combustion efficiency among the supply units. The biomass fuel co-firing system according to claim 8 or 9.
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT201700004826A1 (en) * | 2017-01-18 | 2018-07-18 | Giacomo Guardigli | PROCESS AND PLANT FOR THE COMBUSTION OF DISUNIFORM PORTIONS OF WOODEN BIOMASSES AND FOR THE GENERATION OF ELECTRICITY |
CN109442465A (en) * | 2018-09-30 | 2019-03-08 | 上海全应科技有限公司 | The fitting sample of the instantaneous powder-feeding amount of pulverized-coal fired boiler chooses and metering method |
JP2019091112A (en) * | 2017-11-10 | 2019-06-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Woody biomass distribution support device |
JP2019091111A (en) * | 2017-11-10 | 2019-06-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Woody biomass distribution support device |
JP2019149105A (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Plant operation supporting device and method for supporting plant operation |
CN110345506A (en) * | 2019-07-16 | 2019-10-18 | 广东电网有限责任公司 | A kind of coal-burning boiler unit fast frequency hopping method and apparatus |
JP2020066525A (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Biomass storage building, fuel storage system including the same, and biomass storage method |
JP2020098059A (en) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 日本エネルギーパートナーズ株式会社 | Boiler turbine power generation system and power generation method |
CN111503656A (en) * | 2019-11-19 | 2020-08-07 | 瀚蓝绿电固废处理(佛山)有限公司 | Household garbage combustion power generation optimization system and method and storage medium |
JP2021152429A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 株式会社タクマ | Biomass fuel supply system and biomass power generation facility including biomass fuel supply system |
JP6954495B1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-10-27 | 中国電力株式会社 | Storage equipment |
WO2023276117A1 (en) * | 2021-07-01 | 2023-01-05 | 郵船商事株式会社 | Boiler mixed combustion control device, boiler mixed combustion control system, boiler mixed combustion control method, and boiler mixed combustion control program |
-
2014
- 2014-08-01 JP JP2014157710A patent/JP2016035346A/en active Pending
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT201700004826A1 (en) * | 2017-01-18 | 2018-07-18 | Giacomo Guardigli | PROCESS AND PLANT FOR THE COMBUSTION OF DISUNIFORM PORTIONS OF WOODEN BIOMASSES AND FOR THE GENERATION OF ELECTRICITY |
JP2019091111A (en) * | 2017-11-10 | 2019-06-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Woody biomass distribution support device |
JP2019091112A (en) * | 2017-11-10 | 2019-06-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Woody biomass distribution support device |
GB2585286A (en) * | 2018-02-28 | 2021-01-06 | Mitsubishi Hitachi Power Sys | Plant operation assistance device and plant operation assistance method |
WO2019167992A1 (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-06 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Plant operation assistance device and plant operation assistance method |
JP2019149105A (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Plant operation supporting device and method for supporting plant operation |
CN109442465B (en) * | 2018-09-30 | 2020-06-26 | 上海全应科技有限公司 | Fitting sample selection and metering method for instantaneous powder feeding amount of pulverized coal boiler |
CN109442465A (en) * | 2018-09-30 | 2019-03-08 | 上海全应科技有限公司 | The fitting sample of the instantaneous powder-feeding amount of pulverized-coal fired boiler chooses and metering method |
JP2020066525A (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Biomass storage building, fuel storage system including the same, and biomass storage method |
JP7189603B2 (en) | 2018-12-18 | 2022-12-14 | 日本エネルギーパートナーズ株式会社 | Boiler turbine power generation system and power generation method |
JP2020098059A (en) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 日本エネルギーパートナーズ株式会社 | Boiler turbine power generation system and power generation method |
CN110345506A (en) * | 2019-07-16 | 2019-10-18 | 广东电网有限责任公司 | A kind of coal-burning boiler unit fast frequency hopping method and apparatus |
CN110345506B (en) * | 2019-07-16 | 2020-11-03 | 广东电科院能源技术有限责任公司 | Quick frequency modulation method and device for coal-fired boiler unit |
CN111503656A (en) * | 2019-11-19 | 2020-08-07 | 瀚蓝绿电固废处理(佛山)有限公司 | Household garbage combustion power generation optimization system and method and storage medium |
CN111503656B (en) * | 2019-11-19 | 2021-03-23 | 瀚蓝绿电固废处理(佛山)有限公司 | Household garbage combustion power generation optimization system and method and storage medium |
JP2021152429A (en) * | 2020-03-24 | 2021-09-30 | 株式会社タクマ | Biomass fuel supply system and biomass power generation facility including biomass fuel supply system |
JP6954495B1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-10-27 | 中国電力株式会社 | Storage equipment |
WO2022130526A1 (en) * | 2020-12-16 | 2022-06-23 | 中国電力株式会社 | Storage facility |
WO2023276117A1 (en) * | 2021-07-01 | 2023-01-05 | 郵船商事株式会社 | Boiler mixed combustion control device, boiler mixed combustion control system, boiler mixed combustion control method, and boiler mixed combustion control program |
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