JP4161515B2 - Exhaust gas oxygen concentration control method and apparatus for oxyfuel boiler equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2は発電所等に設けられるボイラの一例を表わすものであって、図2中、1はボイラ本体、2はボイラ本体1内へ燃料を噴射して燃焼させるバーナ、3は一次過熱器、4は二次過熱器、5は三次過熱器、6は最終過熱器、7は一次再熱器、8は二次再熱器、9は節炭器であり、バーナ2からボイラ本体1内へ燃料を噴射して燃焼させることにより、燃焼ガスを生成し、生成された燃焼ガスを流通させ、二次過熱器4、三次過熱器5、最終過熱器6、二次再熱器8、一次過熱器3、一次再熱器7及び節炭器9と熱交換させ、熱交換した後の排ガスを排ガスダクト10へ流出させ、下流側に設けられた脱硝、脱硫等の排煙処理装置(図示せず)で窒素酸化物や硫黄酸化物等を除去した後、大気へ放出するようになっている。
【0003】
一方、図3は前述のボイラの給水・蒸気系統を表わすものであり、ボイラ給水は、燃料が燃焼されるボイラ本体1の火炉炉壁に形成される蒸発器11で加熱され、ノーズ部12を経て、汽水分離器13で水と蒸気に分離され、該汽水分離器13で水と分離された蒸気は、ボイラ本体1の天井並びに後部伝熱部周壁14を通過し、一次過熱器3、二次過熱器4、三次過熱器5及び最終過熱器6で過熱され、高圧タービン15へ導かれ、該高圧タービン15が駆動されて発電が行われると共に、前記高圧タービン15を駆動した後の蒸気は、一次再熱器7及び二次再熱器8へ導かれ、該一次再熱器7及び二次再熱器8で再熱された後、中・低圧タービン16へ導入され、該中・低圧タービン16が駆動されて発電が行われ、前記中・低圧タービン16を駆動した後の蒸気は、復水器17へ導かれてボイラ給水に戻され、該ボイラ給水は、復水脱塩装置18と低圧給水加熱器19と脱気器20とを経由し、給水ポンプ21により高圧給水加熱器22を介して節炭器9へ圧送され、該節炭器9で加熱され、前記蒸発器11へ送給され、循環されるようになっている。
【0004】
ところで、近年、地球温暖化防止のために、二酸化炭素等の温室効果ガス排出量を削減することが望まれており、ボイラ本体1から排出される排ガス中の二酸化炭素を回収して海洋や地中に廃棄処理する技術の開発が進められている。
【0005】
図4は排ガス中の二酸化炭素を回収して海洋や地中に廃棄処理するために提案されている酸素燃焼ボイラ設備の一例を表わすものであって、30はボイラ本体1の入側に接続された大気供給ライン、31は大気供給ライン30途中に設けられたファン、32はボイラ本体1の出側に接続された排ガスライン、33は煙突であり、排ガスライン32途中から排ガス循環ライン34を分岐させて大気供給ライン30のファン31より上流側に接続し、該排ガス循環ライン34の分岐部より下流側における排ガスライン32途中に排ガスダンパ35を設け、前記排ガス循環ライン34の接続部より上流側における大気供給ライン30途中に大気供給ダンパ36を設け、前記排ガス循環ライン34途中に排ガス循環ダンパ37を設けると共に、途中に二酸化炭素回収ダンパ38が設けられた二酸化炭素回収ライン39を排ガス循環ライン34の所要箇所から分岐させ、前記ファン31より下流側における大気供給ライン30途中に、高純度酸素製造装置40から供給される酸素を導入するための酸素導入ライン41を接続し、該酸素導入ライン41途中に酸素導入ダンパ42を設けたものである。
【0006】
図4に示される酸素燃焼ボイラ設備においては、起動時には、高純度酸素製造装置40から酸素を供給することができないため、酸素導入ダンパ42と排ガス循環ダンパ37と二酸化炭素回収ダンパ38とを閉じ、大気供給ダンパ36と排ガスダンパ35とを開いた状態で、通常のボイラと同様、ファン31の作動により大気を大気供給ライン30を介してボイラ本体1へ導入し燃料の大気燃焼を行い、ボイラ本体1から排出される排ガスは、排ガスライン32を介して煙突33から大気中へ放出し、起動完了後には、前記排ガス循環ダンパ37を開き、大気供給ダンパ36と排ガスダンパ35とを閉じ、ボイラ本体1から排出される排ガスを排ガス循環ライン34によって循環させ煙突33から放出しないようにすると共に、酸素導入ダンパ42の開度を調節し、ボイラ本体1に高純度酸素製造装置40から供給される酸素を酸素導入ライン41を介して導入し、排ガスの循環による酸素濃度の低下を抑えつつ燃料の酸素燃焼を行い、これにより、排ガス中の二酸化炭素濃度を高め、適宜、二酸化炭素回収ダンパ38を開き、二酸化炭素濃度を高めた排ガスの一部を二酸化炭素回収ライン39から抜き出し、図示していない圧縮機により圧縮して回収するようにし、海洋や地中に廃棄処理するようにしてある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如き酸素燃焼ボイラ設備では、具体的な制御方法が確立されていないため、排ガス酸素濃度が不安定となって、ボイラ本体1における燃料の燃焼が安定しなくなり、運転を継続できなくなる虞があった。
【0008】
本発明は、斯かる実情に鑑み、排ガス酸素濃度が不安定となることを防止し得、ボイラ本体における燃料の燃焼を安定させることができ、運転を円滑に行い得る酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、起動時には、ボイラ本体に大気を導入して燃料の大気燃焼を行い、起動完了後には、ボイラ本体に高純度酸素製造装置から供給される酸素を導入しつつ排ガスを循環させて燃料の酸素燃焼を行い、二酸化炭素濃度を高めた排ガスの一部を圧縮して回収するようにした酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法であって、
起動時には、ボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう大気の流量を調節し、起動完了後には、ボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう高純度酸素製造装置から供給される酸素の流量を調節し、且つボイラ本体の入口酸素濃度が入口酸素濃度設定値と等しくなるよう排ガス循環流量を調節することを特徴とする酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法にかかるものである。
【0010】
又、本発明は、起動時には、ファンの作動によりボイラ本体に大気を導入して燃料の大気燃焼を行い、起動完了後には、ボイラ本体に高純度酸素製造装置から供給される酸素を酸素導入ダンパの開度調節により導入しつつ排ガスをファンの作動により循環させて燃料の酸素燃焼を行い、二酸化炭素濃度を高めた排ガスの一部を圧縮して回収するようにした酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御装置であって、
ボイラ本体の入口酸素濃度を検出する入口酸素濃度計と、
ボイラ本体の出口酸素濃度を検出する出口酸素濃度計と、
起動時には、出口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう大気の流量を調節するための制御指令をファンへ出力し、起動完了後には、出口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう高純度酸素製造装置から供給される酸素の流量を調節するための制御指令を酸素導入ダンパへ出力し、且つ入口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の入口酸素濃度が入口酸素濃度設定値と等しくなるよう排ガス循環流量を調節するための制御指令をファンへ出力する制御器と
を備えたことを特徴とする酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御装置にかかるものである。
【0011】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0012】
本発明の酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法においては、起動時には、ボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるようボイラ本体へ導入される大気の流量が調節され、燃料の大気燃焼が行われ、起動完了後には、ボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう高純度酸素製造装置から供給される酸素の流量が調節され、且つボイラ本体の入口酸素濃度が入口酸素濃度設定値と等しくなるよう排ガス循環流量が調節され、これにより、排ガスの循環による酸素濃度の低下が確実に抑えられつつ燃料の酸素燃焼が安定して行われる形となり、排ガス中の二酸化炭素濃度が高められ、二酸化炭素濃度が高められた排ガスの一部が圧縮されて回収され、海洋や地中に廃棄処理される。
【0013】
又、本発明の酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御装置においては、起動時には、出口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう大気の流量を調節するための制御指令が制御器からファンへ出力され、ファンの作動によりボイラ本体へ導入される大気の流量が調節され、燃料の大気燃焼が行われ、起動完了後には、出口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう高純度酸素製造装置から供給される酸素の流量を調節するための制御指令が制御器から酸素導入ダンパへ出力され、該酸素導入ダンパの開度が調節され、ボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう高純度酸素製造装置から供給される酸素の流量が調節され、且つ入口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の入口酸素濃度が入口酸素濃度設定値と等しくなるよう排ガス循環流量を調節するための制御指令が制御器からファンへ出力され、該ファンの作動により、ボイラ本体の入口酸素濃度が入口酸素濃度設定値と等しくなるよう排ガス循環流量が調節され、これにより、排ガスの循環による酸素濃度の低下が確実に抑えられつつ燃料の酸素燃焼が安定して行われる形となり、排ガス中の二酸化炭素濃度が高められ、二酸化炭素濃度が高められた排ガスの一部が圧縮されて回収され、海洋や地中に廃棄処理される。
【0014】
この結果、本発明の酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法及び装置においては、排ガス酸素濃度が不安定とならず、ボイラ本体における燃料の燃焼が安定し、円滑な運転を継続することが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0016】
図1は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図4と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図4に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図1に示す如く、ボイラ本体1の入口酸素濃度43を検出する入口酸素濃度計44と、ボイラ本体1の出口酸素濃度45を検出する出口酸素濃度計46と、起動時には、出口酸素濃度計46で検出されたボイラ本体1の出口酸素濃度45が出口酸素濃度設定値47と等しくなるよう大気の流量を調節するための制御指令48をファン31へ出力し、起動完了後には、出口酸素濃度計46で検出されたボイラ本体1の出口酸素濃度45が出口酸素濃度設定値47と等しくなるよう高純度酸素製造装置40から供給される酸素の流量を調節するための制御指令49を酸素導入ダンパ42へ出力し、且つ入口酸素濃度計44で検出されたボイラ本体1の入口酸素濃度43が入口酸素濃度設定値50と等しくなるよう排ガス循環流量を調節するための制御指令48をファン31へ出力する制御器51とを設けた点にある。
【0017】
本図示例の場合、前記制御器51は、
ボイラ本体1の出口酸素濃度設定値47と出口酸素濃度計46で検出されたボイラ本体1の出口酸素濃度45との差を求め出口酸素濃度偏差52を出力する減算器53と、
該減算器53から出力される出口酸素濃度偏差52を比例積分処理して該出口酸素濃度偏差52をなくすためのファン31の動翼開度調節用の大気流量制御指令54を出力する比例積分調節器55と、
入口酸素濃度計44で検出されたボイラ本体1の入口酸素濃度43とボイラ本体1の入口酸素濃度設定値50との差を求め入口酸素濃度偏差56を出力する減算器57と、
該減算器57から出力される入口酸素濃度偏差56を比例積分処理して該入口酸素濃度偏差56をなくすためのファン31の動翼開度調節用の排ガス循環流量制御指令58を出力する比例積分調節器59と、
起動時には図中a側に切り換えられ前記比例積分調節器55から出力される大気流量制御指令54を制御指令48としてファン31へ出力する一方、起動完了後には図中b側に切り換えられ前記比例積分調節器59から出力される排ガス循環流量制御指令58を制御指令48としてファン31へ出力する切換器60と、前記減算器53から出力される出口酸素濃度偏差52を比例積分処理して該出口酸素濃度偏差52をなくすための酸素導入ダンパ42の開度制御指令61を出力する比例積分調節器62と、
起動時には図中a側に切り換えられ全閉指令63を制御指令49として酸素導入ダンパ42へ出力する一方、起動完了後には図中b側に切り換えられ前記比例積分調節器62から出力される開度制御指令61を制御指令49として酸素導入ダンパ42へ出力する切換器64と
を備えてなる構成を有している。
【0018】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【0019】
起動時には、切換器60は図中a側に切り換えられ、又、切換器64も図中a側に切り換えられ全閉指令63が制御指令49として酸素導入ダンパ42へ出力され、該酸素導入ダンパ42は閉じており、更に、排ガス循環ダンパ37と二酸化炭素回収ダンパ38とが閉じ、大気供給ダンパ36と排ガスダンパ35とが開いた状態で、通常のボイラと同様、ファン31の作動により大気が大気供給ライン30を介してボイラ本体1へ導入され燃料の大気燃焼が行われ、ボイラ本体1から排出される排ガスは、排ガスライン32を介して煙突33から大気中へ放出されるが、このとき、出口酸素濃度計46によってボイラ本体1の出口酸素濃度45が検出され、制御器51の減算器53へ入力されており、該制御器51の減算器53において、ボイラ本体1の出口酸素濃度設定値47と前記出口酸素濃度計46で検出されたボイラ本体1の出口酸素濃度45との差が求められ出口酸素濃度偏差52が比例積分調節器55へ出力され、該比例積分調節器55において、前記減算器53から出力される出口酸素濃度偏差52が比例積分処理されて該出口酸素濃度偏差52をなくすためのファン31の動翼開度調節用の大気流量制御指令54が切換器60を介し制御指令48としてファン31へ出力され、該ファン31の動翼開度が調節され、ボイラ本体1の出口酸素濃度45が出口酸素濃度設定値47と等しくなるよう大気の流量が調節される。尚、大気における酸素濃度は一定であるため、燃料の大気燃焼が行われる起動時には、ボイラ本体1の入口酸素濃度43を制御する必要はない。
【0020】
起動完了後には、前記切換器60と切換器64は共に図中b側に切り換えられ、又、前記排ガス循環ダンパ37が開き、大気供給ダンパ36と排ガスダンパ35とが閉じ、ボイラ本体1から排出される排ガスが排ガス循環ライン34によって循環され煙突33から放出しないようにされるが、このとき、前記出口酸素濃度計46で検出されたボイラ本体1の出口酸素濃度45が前記制御器51の減算器53へ入力され、該制御器51の減算器53において、ボイラ本体1の出口酸素濃度設定値47と前記出口酸素濃度計46で検出されたボイラ本体1の出口酸素濃度45との差が求められ出口酸素濃度偏差52が比例積分調節器62へ出力され、該比例積分調節器62において、前記減算器53から出力される出口酸素濃度偏差52が比例積分処理されて該出口酸素濃度偏差52をなくすための酸素導入ダンパ42の開度制御指令61が切換器64を介し制御指令49として酸素導入ダンパ42へ出力され、該酸素導入ダンパ42の開度が調節され、ボイラ本体1の出口酸素濃度45が出口酸素濃度設定値47と等しくなるよう高純度酸素製造装置40から供給される酸素の流量が調節されると共に、入口酸素濃度計44によってボイラ本体1の入口酸素濃度43が検出され、制御器51の減算器57へ入力され、該制御器51の減算器57において、前記入口酸素濃度計44で検出されたボイラ本体1の入口酸素濃度43とボイラ本体1の入口酸素濃度設定値50との差が求められ入口酸素濃度偏差56が比例積分調節器59へ出力され、該比例積分調節器59において、前記減算器57から出力される入口酸素濃度偏差56が比例積分処理されて該入口酸素濃度偏差56をなくすためのファン31の動翼開度調節用の排ガス循環流量制御指令58が切換器60を介し制御指令48としてファン31へ出力され、該ファン31の動翼開度が調節され、ボイラ本体1の入口酸素濃度43が入口酸素濃度設定値50と等しくなるよう排ガス循環流量が調節され、これにより、排ガスの循環による酸素濃度の低下が確実に抑えられつつ燃料の酸素燃焼が安定して行われる形となり、排ガス中の二酸化炭素濃度が高められ、適宜、二酸化炭素回収ダンパ38を開くことにより、二酸化炭素濃度が高められた排ガスの一部が二酸化炭素回収ライン39から抜き出され、図示していない圧縮機により圧縮されて回収され、海洋や地中に廃棄処理されることとなる。
【0021】
この結果、排ガス酸素濃度が不安定とならず、ボイラ本体1における燃料の燃焼が安定し、円滑な運転を継続することが可能となる。
【0022】
こうして、排ガス酸素濃度が不安定となることを防止し得、ボイラ本体1における燃料の燃焼を安定させることができ、運転を円滑に行い得る。
【0023】
尚、本発明の酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0024】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法及び装置によれば、排ガス酸素濃度が不安定となることを防止し得、ボイラ本体における燃料の燃焼を安定させることができ、運転を円滑に行い得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図2】一般的なボイラの一例を表わす概要構成図である。
【図3】図2に示されるボイラの給水・蒸気系統を表わす概要構成図である。
【図4】開発が進められている酸素燃焼ボイラ設備の一例の概要構成図である。
【符号の説明】
1 ボイラ本体
31 ファン
34 排ガス循環ライン
39 二酸化炭素回収ライン
40 高純度酸素製造装置
42 酸素導入ダンパ
43 入口酸素濃度
44 入口酸素濃度計
45 出口酸素濃度
46 出口酸素濃度計
47 出口酸素濃度設定値
48 制御指令
49 制御指令
50 入口酸素濃度設定値
51 制御器
54 大気流量制御指令
58 排ガス循環流量制御指令
61 開度制御指令[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas oxygen concentration control method and apparatus for an oxyfuel boiler facility.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 shows an example of a boiler provided in a power plant or the like. In FIG. 2, 1 is a boiler body, 2 is a burner that injects fuel into the boiler body 1 and burns, 3 is a primary superheater, 4 is a secondary superheater, 5 is a tertiary superheater, 6 is a final superheater, 7 is a primary reheater, 8 is a secondary reheater, and 9 is a economizer, from the burner 2 into the boiler body 1 By injecting and burning the fuel, combustion gas is generated, the generated combustion gas is circulated, the
[0003]
On the other hand, FIG. 3 shows the above-mentioned boiler feed water / steam system. The boiler feed water is heated by the evaporator 11 formed on the furnace wall of the boiler body 1 where the fuel is burned, and the nose portion 12 is heated. After that, the steam separated into water and steam by the
[0004]
By the way, in recent years, in order to prevent global warming, it has been desired to reduce the amount of greenhouse gas emissions such as carbon dioxide. The technology for disposal is being developed.
[0005]
FIG. 4 shows an example of an oxyfuel boiler facility proposed for recovering carbon dioxide in exhaust gas and disposing it in the ocean or in the ground. 30 is connected to the inlet side of the boiler body 1. The
[0006]
In the oxyfuel boiler facility shown in FIG. 4, since oxygen cannot be supplied from the high-purity
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the oxyfuel boiler equipment as described above, since a specific control method has not been established, the exhaust gas oxygen concentration becomes unstable, the fuel combustion in the boiler body 1 becomes unstable, and the operation cannot be continued. There was a fear.
[0008]
In view of such circumstances, the present invention can prevent the exhaust gas oxygen concentration from becoming unstable, can stabilize the combustion of the fuel in the boiler body, and can perform the operation smoothly. It is an object of the present invention to provide a concentration control method and apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention introduces the atmosphere into the boiler body at the time of startup and performs atmospheric combustion of the fuel. After the startup is completed, the exhaust gas is circulated while introducing oxygen supplied from the high-purity oxygen production device into the boiler body. Exhaust gas oxygen concentration control method for oxyfuel boiler equipment that compresses and recovers part of exhaust gas with increased carbon dioxide concentration
At startup, the atmospheric flow rate is adjusted so that the outlet oxygen concentration of the boiler body is equal to the outlet oxygen concentration setting value.After the startup is completed, the high purity oxygen is set so that the outlet oxygen concentration of the boiler body is equal to the outlet oxygen concentration setting value. Exhaust gas oxygen concentration control for oxyfuel boiler equipment, characterized by adjusting the flow rate of oxygen supplied from the manufacturing equipment and adjusting the exhaust gas circulation flow rate so that the inlet oxygen concentration of the boiler body becomes equal to the inlet oxygen concentration setting value It depends on the method.
[0010]
In addition, the present invention introduces the atmosphere into the boiler body by operating the fan at the time of start-up and performs atmospheric combustion of the fuel. After the start-up is completed, oxygen supplied from the high-purity oxygen production apparatus is supplied to the boiler body as an oxygen introduction damper. Exhaust gas oxygen from an oxyfuel boiler facility in which exhaust gas is circulated by operating the fan and oxygen is burned by operating the fan while compressing and recovering part of the exhaust gas with increased carbon dioxide concentration A concentration control device,
An inlet oximeter for detecting the inlet oxygen concentration of the boiler body;
An outlet oximeter for detecting the outlet oxygen concentration of the boiler body;
At startup, a control command for adjusting the air flow rate is output to the fan so that the outlet oxygen concentration of the boiler body detected by the outlet oximeter is equal to the outlet oxygen concentration setting value. A control command for adjusting the flow rate of oxygen supplied from the high-purity oxygen production apparatus so that the outlet oxygen concentration of the boiler body detected by the densitometer is equal to the outlet oxygen concentration set value is output to the oxygen introduction damper; and And a controller that outputs a control command for adjusting the exhaust gas circulation flow rate to the fan so that the inlet oxygen concentration of the boiler body detected by the inlet oxygen concentration meter is equal to the inlet oxygen concentration set value. The present invention relates to an exhaust gas oxygen concentration control device for an oxyfuel boiler facility.
[0011]
According to the above means, the following operation can be obtained.
[0012]
In the exhaust gas oxygen concentration control method for an oxyfuel boiler facility according to the present invention, at the time of startup, the flow rate of the air introduced into the boiler body is adjusted so that the outlet oxygen concentration of the boiler body becomes equal to the outlet oxygen concentration set value, After atmospheric combustion is performed and the startup is completed, the flow rate of oxygen supplied from the high-purity oxygen production device is adjusted so that the outlet oxygen concentration of the boiler body becomes equal to the outlet oxygen concentration set value, and the inlet oxygen concentration of the boiler body As a result, the exhaust gas circulation flow rate is adjusted so that becomes equal to the inlet oxygen concentration setting value, so that the decrease in oxygen concentration due to the exhaust gas circulation is reliably suppressed, and the oxygen combustion of the fuel is stably performed. The carbon dioxide concentration is increased, and a part of the exhaust gas with the increased carbon dioxide concentration is compressed and recovered and disposed of in the ocean or the ground.
[0013]
In addition, in the exhaust gas oxygen concentration control device of the oxyfuel boiler equipment of the present invention, at the time of start-up, the air flow rate is adjusted so that the outlet oxygen concentration of the boiler body detected by the outlet oxygen concentration meter becomes equal to the outlet oxygen concentration set value. A control command is output from the controller to the fan, and the air flow rate introduced into the boiler body is adjusted by the operation of the fan, the fuel is combusted in the atmosphere, and is detected by the outlet oximeter after startup is complete. A control command for adjusting the flow rate of oxygen supplied from the high-purity oxygen production device so that the outlet oxygen concentration of the boiler main body is equal to the outlet oxygen concentration set value is output from the controller to the oxygen introduction damper. The opening of the introduction damper is adjusted, and the flow rate of oxygen supplied from the high-purity oxygen production device is adjusted so that the outlet oxygen concentration of the boiler body becomes equal to the outlet oxygen concentration set value. In addition, a control command for adjusting the exhaust gas circulation flow rate is output from the controller to the fan so that the inlet oxygen concentration of the boiler body detected by the inlet oxygen concentration meter becomes equal to the inlet oxygen concentration set value. The exhaust gas circulation flow rate is adjusted so that the inlet oxygen concentration of the boiler body becomes equal to the inlet oxygen concentration set value, and this ensures stable reduction of oxygen concentration due to the exhaust gas circulation while stably performing oxygen combustion of fuel. The carbon dioxide concentration in the exhaust gas is increased, and a part of the exhaust gas with the increased carbon dioxide concentration is compressed and recovered and disposed of in the ocean or the ground.
[0014]
As a result, in the exhaust gas oxygen concentration control method and apparatus for oxyfuel boiler equipment of the present invention, the exhaust gas oxygen concentration does not become unstable, fuel combustion in the boiler body is stable, and smooth operation can be continued. It becomes.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 denote the same components, and the basic configuration is the same as that shown in FIG. However, as shown in FIG. 1, the feature of the illustrated example is that an inlet
[0017]
In the illustrated example, the
A
Proportional integral adjustment for outputting an atmospheric flow
A
Proportional integration that outputs an exhaust gas circulation flow
At the time of start-up, the air
At the time of start-up, it is switched to the a side in the figure, and the full-
[0018]
Next, the operation of the illustrated example will be described.
[0019]
At the time of start-up, the switching
[0020]
After the start-up is completed, both the
[0021]
As a result, the exhaust gas oxygen concentration does not become unstable, the fuel combustion in the boiler body 1 becomes stable, and smooth operation can be continued.
[0022]
Thus, the exhaust gas oxygen concentration can be prevented from becoming unstable, the combustion of fuel in the boiler body 1 can be stabilized, and the operation can be performed smoothly.
[0023]
It should be noted that the exhaust gas oxygen concentration control method and apparatus for the oxyfuel boiler equipment of the present invention is not limited to the above illustrated example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It is.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the exhaust gas oxygen concentration control method and apparatus for oxyfuel boiler equipment of the present invention, it is possible to prevent the exhaust gas oxygen concentration from becoming unstable, and to stabilize the combustion of fuel in the boiler body. It is possible to achieve an excellent effect that driving can be performed smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a general boiler.
3 is a schematic configuration diagram showing a water supply / steam system of the boiler shown in FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an example of an oxyfuel boiler facility that is under development.
[Explanation of symbols]
1
Claims (2)
起動時には、ボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう大気の流量を調節し、起動完了後には、ボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう高純度酸素製造装置から供給される酸素の流量を調節し、且つボイラ本体の入口酸素濃度が入口酸素濃度設定値と等しくなるよう排ガス循環流量を調節することを特徴とする酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法。At startup, the atmosphere is introduced into the boiler body and the fuel is combusted in the atmosphere.After the startup is completed, oxygen supplied from the high-purity oxygen production system is introduced into the boiler body and the exhaust gas is circulated to oxidize the fuel. An exhaust gas oxygen concentration control method for an oxy-combustion boiler facility that compresses and recovers a part of the exhaust gas with increased carbon dioxide concentration,
At startup, the atmospheric flow rate is adjusted so that the outlet oxygen concentration of the boiler body is equal to the outlet oxygen concentration setting value.After the startup is completed, the high purity oxygen is set so that the outlet oxygen concentration of the boiler body is equal to the outlet oxygen concentration setting value. Exhaust gas oxygen concentration control for oxyfuel boiler equipment, characterized by adjusting the flow rate of oxygen supplied from the manufacturing equipment and adjusting the exhaust gas circulation flow rate so that the inlet oxygen concentration of the boiler body becomes equal to the inlet oxygen concentration setting value Method.
ボイラ本体の入口酸素濃度を検出する入口酸素濃度計と、
ボイラ本体の出口酸素濃度を検出する出口酸素濃度計と、
起動時には、出口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう大気の流量を調節するための制御指令をファンへ出力し、起動完了後には、出口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の出口酸素濃度が出口酸素濃度設定値と等しくなるよう高純度酸素製造装置から供給される酸素の流量を調節するための制御指令を酸素導入ダンパへ出力し、且つ入口酸素濃度計で検出されたボイラ本体の入口酸素濃度が入口酸素濃度設定値と等しくなるよう排ガス循環流量を調節するための制御指令をファンへ出力する制御器と
を備えたことを特徴とする酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御装置。At startup, the air is introduced into the boiler body by operating the fan and the fuel is burned into the atmosphere. After startup is complete, oxygen supplied from the high-purity oxygen production system is introduced into the boiler body by adjusting the opening of the oxygen introduction damper. An exhaust gas oxygen concentration control device for an oxyfuel boiler facility that circulates exhaust gas by operating a fan while performing oxygen combustion of fuel and compresses and recovers a part of the exhaust gas with increased carbon dioxide concentration. ,
An inlet oximeter for detecting the inlet oxygen concentration of the boiler body;
An outlet oximeter for detecting the outlet oxygen concentration of the boiler body;
At startup, a control command for adjusting the air flow rate is output to the fan so that the outlet oxygen concentration of the boiler body detected by the outlet oximeter is equal to the outlet oxygen concentration setting value. A control command for adjusting the flow rate of oxygen supplied from the high-purity oxygen production apparatus so that the outlet oxygen concentration of the boiler body detected by the densitometer is equal to the outlet oxygen concentration set value is output to the oxygen introduction damper; and And a controller that outputs a control command for adjusting the exhaust gas circulation flow rate to the fan so that the inlet oxygen concentration of the boiler body detected by the inlet oxygen concentration meter is equal to the inlet oxygen concentration set value. Exhaust gas oxygen concentration control equipment for oxyfuel boiler facilities.
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