JP2686343B2 - 循環流動層コンバスタの制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、循環流動層ボイラ等に用いられる循環流動
層コンバスタに関する。

〔従来の技術〕

従来の循環流動層ボイラを第３図によって説明する。

脱硫材（石灰等）、石炭等の燃料及び空気によって流
動層が形成されるコンバスタ１内で燃焼を行った後の燃
焼ガスは、コンバスタ１の上部からサイクロン12に導か
れ、燃焼ガス中の灰および脱硫材からなる粒子の大半は
ここで捕集される。サイクロン12を出た燃焼ガスは後部
対流伝熱面13で水又は蒸気と熱交換を行った上、図示し
ない集塵器へと導びかれる。一方、サイクロン12で捕集
された粒子は、再循環粒子としてサイクロン12からシー
ルポット14へ送られ、コンバスタ１とサイクロン12の圧
力差をシールしながら同シールポット14を経て大部分は
コンバスタ１内へ戻され、一部を再循環粒子取り出しバ
ルブ15で流量を調整されながら外部熱交換器16に導か
れ、水又は蒸気と熱交換を行い冷却された上、コンバス
タ１の温度を制御するためコンバスタ１へと戻される。

以上の循環流動層ボイラのコンバスタ周辺部分の従来
の例を第２図（ａ），（ｂ）に示す。

通常、コンバスタ１には、側部より燃料９及び脱硫材
としての石灰石８を投入し、下部より１次空気10及び側
部上部より２次空気７を供給して、流動層を形成させつ
つ燃焼が行なわれる。

このコンバスタ１内で燃焼を行なった後の燃焼ガス
は、前記したように、流路によりサイクロンに導かれて
いるが、コンバスタ１の上部よりの流路内の圧力とコン
バスタ１の下部の圧力をコンバスタ差圧計２へ導き、そ
の差圧（以下コンバスタ差圧という）を検出している。
また、符号３は粒子排出装置であって、コンバスタ１内
の流動層を形成する粒子を排出するようにしている。

第２図（ａ）に示すコンバスタは、コンバスタ差圧を
制御しない型式のものであって、負荷変動時にもコンバ
スタ差圧を制御することなく粒子排出装置３によって粒
子排出を一定量としている。

第２図（ｂ）に示すコンバスタは、コンバスタ差圧を
一定制御する型式のものであって、コンバスタ差圧計２
によって検出した差圧信号を制御箱４へ送り、関数発生
器６から制御箱４へ送られる信号と共に粒子排出装置３
を制御することにより流動層を形成する粒子を排出する
量を変え、これによって一定のコンバスタ差圧を保つよ
うにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の従来の循環流動層ボイラでは、低負荷時におい
てはサイクロン側へ流れる粒子量が減少する。前記のコ
ンバスタ差圧は、コンバスタ内にある粒子量に依存する
ために、サイクロン側へ流れる粒子量が減少する低負荷
時においては、コンバスタ内の粒子量が増加し、従って
コンバスタ差圧が上昇する傾向があり、また逆に高負荷
時にあってはコンバスタ差圧が低下する傾向がある。

前記第２図（ａ）に示すコンバスタ差圧を制御しない
従来の型式にあっては、粒子排出装置３によってコンバ
スタからの粒子排出量を一定としているために、第４図
中線ａで示すようにコンバスタ差圧が負荷によって変動
し、また特に低負荷時にコンバスタ差圧が異常上昇す
る。

コンバスタにおけるNOx,SOx及び未燃分を最小にする
ためには、コンバスタ内の温度を通常800℃〜900℃に均
一に保つ必要があるが、このためには、コンバスタ内の
圧力分布、従って、コンバスタ差圧を適正な範囲に収め
る必要があり、コンバスタ差圧の変動は望ましいことで
はない。また、コンバスタ差圧が異常上昇するときに
は、設計値を越えることとなって安全上望ましくない。

また、前記第２図（ｂ）に示すコンバスタ差圧を一定
制御する従来の型式にあっては、第４図中線ｂで示すよ
うにコンバスタ差圧は負荷に拘らず一定値を維持する。
このために前記のように、粒子排出装置３を制御するこ
とによって、コンバスタからの粒子排出量が制御されて
いる。即ち、コンバスタ差圧が増加する傾向にある負荷
の低下の場合には、コンバスタ下部より排出する粒子の
量を増加させなければならず、逆にコンバスタ差圧が低
下する傾向にある負荷の上昇の場合には、コンバスタ下
部より排出する粒子の量を減少させ、場合によっては排
出した粒子を再びコンバスタ内に戻して再充填しなけれ
ばならない。従って、この型式のものでは、ボイラ負荷
変動に対する応答に遅れが出ることとなる。

本発明は、以上の従来の循環流動層コンバスタの問題
点を解決しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の循環流動コンバスタの制御方法は、コンバス
タの上部と下部の差圧とコンバスタの負荷によって、コ
ンバスタからの粒子の排出量を制御し、前記コンバスタ
の上部と下部の差圧を、コンバスタの低負荷時ほど高く
した設定値に制御するようにした。

〔作用〕

本発明では、第４図中線Ｃで示されるように、コンバ
スタ差圧制御を行なわない場合の線ａ及びコンバスタ差
圧一定制御を行った場合の線ｂの中間に、低負荷時ほど
コンバスタ差圧が高くなる設定値が設定される。

コンバスタ差圧とコンバスタ負荷が検出され、これに
基づいてコンバスタからの粒子排出量が制御され、コン
バスタ差圧は前記線Ｃで示される設定値を満足するよう
に制御される。

これによって、本発明では、コンバスタの低負荷時
に、コンバスタ差圧が異常上昇することはない。また、
コンバスタ差圧一定制御の場合ほど、負荷の変動に伴っ
て大きい粒子の排出量（又は再充填量）を必要とせず、
コンバスタの負荷への応答性が悪化することもない。

〔実施例〕

本発明の一実施例を、第１図によって説明する。

第１図に示すコンバスタは、第２図（ａ），（ｂ）に
示す循環流動層ボイラのコンバスタと同様なものであっ
て、第１図において、同一の部分には、第２図（ａ），
（ｂ）におけると同一の符号を付し、その説明を省略す
る。

制御箱４には、ボイラ負荷信号11及びコンバスタ差圧
計２で検出されたコンバスタ差圧信号、及び関数発生器
５からの信号が入力され、同制御箱４によって粒子排出
装置３が制御され、これによってコンバスタ１内の粒子
量がボイラ負荷によって調節されて、コンバスタ差圧が
第４図線Ｃに示す設定値となるように制御される。

従って、本実施例においては、コンバスタ差圧制御を
行なわない場合のように、コンバスタ差圧の負荷による
変動が大きくなく、また低負荷時にコンバスタ差圧が異
常に上昇することがない。従って、コンバスタ差圧の変
動が少いために、コンバスタにおけるNOx,SOx及び未燃
分の発生を減少させることができ、かつ、コンバスタ差
圧を設計値の範囲内に抑えてその安全性を高めることを
ができる。また、コンバスタ差圧一定制御を行なった場
合に比して、負荷変動に伴って大きい粒子排出量を必要
とせず、負荷への応答性が悪化することもない。

〔発明の効果〕 本発明は、コンバスタの上部と下部の差圧とコンバス
タの負荷によってコンバスタ内の粒子の排出量を制御
し、コンバスタの上部と下部の差圧をコンバスタの低負
荷時ほど高くした設定値になるように制御することによ
って、次の効果を奏することができる。

（１） コンバスタの上部と下部の差圧の負荷による変
動を減少させ、また低負荷時におけるコンバスタの上部
と下部の差圧の異常上昇を防ぐことができ、これによっ
てコンバスタで発生するNOx,SOx及び未燃分の量を減少
させ、またコンバスタの安全を保つことができる。

（２） 負荷変動に伴う粒子の排出量を減少し、負荷に
対する応答性の低下を避けることできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図（ａ），
（ｂ）はそれぞれ従来の循環流動層ボイラのコンバスタ
周辺の構成図、第３図は従来の循環流動層ボイラの構成
図、第４図はコンバスタ差圧とボイラ負荷の関係を示す
グラフである。 １……コンバスタ、２……コンバスタ差圧計、 ３……粒子排出装置、４……制御箱、 5,6……関数発生器、 ７……２次空気、８……石灰石、 ９……燃料、10……１次空気、 11……ボイラ負荷信号、 12……サイクロン、13……後部対流伝熱部、 14……シールポット、 16……外部熱交換器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンバスタの上部と下部の差圧とコンバス
   タの負荷によって、コンバスタ内からの粒子の排出量を
   制御し、前記コンバスタの上部と下部の差圧を、コンバ
   スタの低負荷時ほど高くした設定値に制御するようにし
   たことを特徴とする循環流動層コンバスタの制御方法。