JP4855518B2 - 微粉炭焚きボイラ - Google Patents
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Description
微粉炭焚きボイラにおいては、従来からNOxの発生量を低減するために、バーナでは理論空気比よりも少ない空気を投入して還元雰囲気で低NOx燃焼した後、COなどの未燃分を燃焼するために、後段のアフターエアポート(以下、AAPと略記する)から追加空気を投入する二段燃焼方式が採用されている。
図36と図37 は、従来の変圧貫流式微粉炭焚きボイラを説明するための図である。従来のこの種の微粉炭焚きボイラは図36に示すように、火炉701に対して複数段、複数列の微粉炭バーナ702を配置し、各微粉炭バーナ702から微粉炭と燃焼用空気を炉内に噴出して燃焼させる。この燃焼装置ではNOxの発生を低減させるため、微粉炭バーナ702で理論空気量よりも少ない燃焼用空気を投入し、還元雰囲気で低NOx燃焼をした後、COなどの未燃分を燃焼するために後段のAAP703から追加空気を投入する二段燃焼方式が採用されている。
特開平6−101806号公報(特許文献4)には、火炉の後方に設置されているガス分配ダンパの開度調整により缶左右でバイアスをかけることにより、再熱蒸気温度の偏差を低減することが記載されている。図38 は、この提案に基づく煙道内でのガス分配ダンパの配置を示す図である。
特開平9−21505号公報(特許文献5)には図39 に示すように、1次再熱器901の入口と出口を結ぶ連絡管902を設け、缶左右の系統の温度差により、連絡管902の途中に挿入した蒸気流量調節弁903を操作して缶左右の蒸気流量を調整することにより、再熱蒸気温度の偏差を低減することが記載されている。
また図36に示されているように、主蒸気温度制御においては、缶左側2次過熱器706を缶右側3次過熱器709に、缶右側2次過熱器707を缶左側3次過熱器708に接続させることにより、左右の蒸気温度偏差を低減させていた。
(従来技術1)で述べたように低空気過剰率での燃焼では、従来よりも大幅に燃焼用空気の供給量が減り、COなどの未燃分の発生が増えるという欠点を有している。
(従来技術2)で述べた缶左側1次再熱器710を缶右側2次再熱器713に、缶右側1次再熱器711を缶左側2次再熱器712にそれぞれ接続した構造では(図36参照)、缶左右の再熱蒸気温度偏差を低減する傾向にはあるが、定量的な制御ができず、そのために再熱蒸気温度の偏差を確実に解消することはできず、信頼性に問題がある。
(従来技術3)で述べたガス分配ダンパで缶左右の再熱蒸気温度の偏差を解消する方法では、図38 に示すように区画された各空間部にガス分配ダンパ718〜721が設置されている。ここで例えば、缶左再熱器側の再熱蒸気温度を上げ、缶右再熱器側の再熱蒸気温度を下げるために、缶左再熱器側ガス分配ダンパ720を開き、缶右再熱器側ガス分配ダンパ721を閉じたとする。そのときガス流量は、再熱器側の缶左側が多くなり、缶右側が少なくなるだけでなく、過熱器側では缶左側が少なくなり、缶右側が多くなる。これは、ガス流量は、後部伝熱面の入口からそれぞれのガス分配ダンパ718〜721までの圧力損失が全て等しくなるところでバランスするためで、それぞれが互いに干渉し合うためである。
(従来技術4)で述べた1次再熱器901の入口と出口を結ぶ連絡管902を設け、缶左右の系統の蒸気流量を調整する方法では(図39 参照)、流量調整のためにどちらかの1次再熱器をバイパスさせる必要があるから、熱吸収量が下がる。そのため低下分を見越して、伝熱面積を大きくする必要があり、装置が大型化するとともに、建設費の増加を招く。また、蒸気流量が低下した1次再熱器では再熱器出口蒸気温度が高くなり過ぎるため、再熱スプレを起動することになり、燃焼装置の効率低下、ならびにスプレの熱衝撃による損傷が生じ、スプレの耐用寿命が短くなる。
(従来技術5)で述べた缶左側2次過熱器706を缶右側3次過熱器709に、缶右側2次過熱器707を缶左側3次過熱器708にそれぞれ接続した構造では(図36参照)、缶左右の蒸気温度偏差を低減する傾向にはあるが、定量的な制御ができず、そのために蒸気温度の偏差を確実に解消することはできず、信頼性に問題がある。
1台の前記粉砕手段に対して複数本接続されて、それぞれ1次空気によって前記微粉炭を気流搬送する送炭管と、
各送炭管の先端側に接続されて火炉内に臨むように設置された微粉炭ノズルを有する微粉炭バーナと、
その微粉炭バーナに前記1次空気以外の燃焼用空気を個別に供給する燃焼用空気供給手段と、
各燃焼用空気供給手段によって供給される前記燃焼用空気の供給量を個別に計測する燃焼用空気供給量計測手段と、
前記燃焼用空気の供給量を調整する燃焼用空気供給量調整手段と、
バーナ空気比を設定するバーナ空気比設定手段を備え、
前記粉砕手段で粉砕して生成した微粉炭を前記各送炭管に分配して各微粉炭ノズルから前記火炉内に噴射して、前記燃焼用空気の供給下において燃焼する微粉炭焚きボイラにおいて、
前記各送炭管によって搬送される微粉炭供給量を個別に計測する微粉炭供給量計測手段と、
その微粉炭供給量計測手段によって計測された微粉炭供給量と、前記燃焼用空気供給量計測手段によって計測された当該送炭管に接続されている前記微粉炭バーナに供給される燃焼用空気の供給量に基づいて、前記バーナ空気比設定手段によって設定されているバーナ空気比が維持できるように、前記微粉炭供給量に見合う燃焼用空気供給量を演算して、前記燃焼用空気供給量調整手段に制御指令信号を送信する空気供給量制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
前記微粉炭バーナのうちの少なくとも1本の微粉炭バーナに対する燃焼用空気供給量を調整するとともに、
当該1本の微粉炭バーナによって形成される火炎に近い位置にあるアフターエアポートに対する燃焼用空気供給量も調整する構成になっていることを特徴とするものである。
缶前に設置されている微粉炭バーナに対する燃焼用空気供給量を調整するときには缶後に設置されているアフターエアポートに対する燃焼用空気供給量を調整し、缶後に設置されている微粉炭バーナに対する燃焼用空気供給量を調整するときには缶前に設置されているアフターエアポートに対する燃焼用空気供給量を調整するように構成されていることを特徴とするものである。
前記微粉炭バーナに対する燃焼用空気供給量を調整するとともに、前記濃度分布検知手段によって検知された酸素濃度の低い領域またはCO濃度の高い領域に対応する前記アフターエアポートに対する燃焼用空気供給量を増加するように構成されていることを特徴とするものである。
前記マイクロ波送信機からマイクロ波受信機に向けてマイクロ波を発信して、前記マイクロ波共振管の共振周波数を測定して、その共振周波数に基づいて前記微粉炭供給量を計測する構成になっていることを特徴とするものである。
その送炭管内を微粉炭が通過するのに伴う静電荷の移動を前記2つの電荷センサで測定し、その2つの電荷センサの測定に基づいて前記微粉炭供給量を計測する構成になっていることを特徴とするものである。
前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統への蒸気分配量を調整する再熱蒸気分配量調整手段と、
前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統の再熱器出口蒸気温度を計測する再熱器出口蒸気温度計測手段と、
その再熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた再熱器出口蒸気温度偏差に基づいて、その温度差が無くなるように前記再熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を送信する再熱蒸気分配量制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
1台の前記粉砕手段に対して複数本接続されて、それぞれ1次空気によって前記微粉炭を気流搬送する送炭管と、
各送炭管の先端側に接続されて火炉内に臨むように設置された微粉炭ノズルを有する微粉炭バーナと、
その微粉炭バーナに前記1次空気以外の燃焼用空気を個別に供給する燃焼用空気供給手段と、
各燃焼用空気供給手段によって供給される前記燃焼用空気の供給量を個別に計測する燃焼用空気供給量計測手段と、
前記燃焼用空気の供給量を調整する燃焼用空気供給量調整手段と、
バーナ空気比を設定するバーナ空気比設定手段と、
第1の再熱器系統と第2の再熱器系統を並設した再熱器を備え、
前記粉砕手段で粉砕して生成した微粉炭を前記各送炭管に分配して各微粉炭ノズルから前記火炉内に噴射して、前記燃焼用空気の供給下において燃焼し、
高圧タービンからの蒸気を前記再熱器により加熱して中低圧タービンへ供給する微粉炭焚きボイラにおいて、
前記各送炭管によって搬送される微粉炭供給量を個別に計測する微粉炭供給量計測手段と、
その微粉炭供給量計測手段によって計測された微粉炭供給量と、前記燃焼用空気供給量計測手段によって計測された当該送炭管に接続されている前記微粉炭バーナに供給される燃焼用空気の供給量に基づいて、前記バーナ空気比設定手段によって設定されているバーナ空気比が維持できるように、前記微粉炭供給量に見合う燃焼用空気供給量を演算して、前記燃焼用空気供給量調整手段に制御指令信号を送信する空気供給量制御手段と、
前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統への蒸気分配量を調整する再熱蒸気分配量調整手段と、
前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統の再熱器出口蒸気温度を計測する再熱器出口蒸気温度計測手段と、
その再熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた再熱器出口蒸気温度偏差に基づいて、その温度差が無くなるように前記再熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を送信する再熱蒸気分配量制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
前記再熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた再熱器出口蒸気温度偏差と、前記微粉炭供給量偏差算出手段によって求められた微粉炭供給量偏差に基づいて、前記再熱蒸気分配量制御手段から前記再熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を出力することを特徴とするものである。
その再熱蒸気温度偏差予測手段によって得られる予測再熱蒸気温度偏差値を基にして前記再熱蒸気分配量制御手段から出力される制御指令信号を補正するための補正信号を得る補正手段とを設けたことを特徴とするものである。
前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統への蒸気分配量を調整する過熱蒸気分配量調整手段と、
前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統の過熱器出口蒸気温度を計測する過熱器出口蒸気温度計測手段と、
その過熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた過熱器出口蒸気温度偏差に基づいて、その温度差が無くなるように前記過熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を送信する過熱蒸気分配量制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
1台の前記粉砕手段に対して複数本接続されて、それぞれ1次空気によって前記微粉炭を気流搬送する送炭管と、
各送炭管の先端側に接続されて火炉内に臨むように設置された微粉炭ノズルを有する微粉炭バーナと、
その微粉炭バーナに前記1次空気以外の燃焼用空気を個別に供給する燃焼用空気供給手段と、
各燃焼用空気供給手段によって供給される前記燃焼用空気の供給量を個別に計測する燃焼用空気供給量計測手段と、
前記燃焼用空気の供給量を調整する燃焼用空気供給量調整手段と、
バーナ空気比を設定するバーナ空気比設定手段と、
第1の過熱器系統と第2の過熱器系統を並設した過熱器を備え、
前記粉砕手段で粉砕して生成した微粉炭を前記各送炭管に分配して各微粉炭ノズルから前記火炉内に噴射して、前記燃焼用空気の供給下において燃焼し、
前記過熱器により蒸気を過熱して高圧タービンへ供給する微粉炭焚きボイラにおいて、
前記各送炭管によって搬送される微粉炭供給量を個別に計測する微粉炭供給量計測手段と、
その微粉炭供給量計測手段によって計測された微粉炭供給量と、前記燃焼用空気供給量計測手段によって計測された当該送炭管に接続されている前記微粉炭バーナに供給される燃焼用空気の供給量に基づいて、前記バーナ空気比設定手段によって設定されているバーナ空気比が維持できるように、前記微粉炭供給量に見合う燃焼用空気供給量を演算して、前記燃焼用空気供給量調整手段に制御指令信号を送信する空気供給量制御手段と、
前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統への蒸気分配量を調整する過熱蒸気分配量調整手段と、
前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統の過熱器出口蒸気温度を計測する過熱器出口蒸気温度計測手段と、
その過熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた過熱器出口蒸気温度偏差に基づいて、その温度差が無くなるように前記過熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を送信する過熱蒸気分配量制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
前記過熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた過熱器出口蒸気温度偏差と、前記微粉炭供給量偏差算出手段によって求められた微粉炭供給量偏差に基づいて、前記過熱蒸気分配量制御手段から前記過熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を出力することを特徴とするものである。
その過熱蒸気温度偏差予測手段によって得られる予測過熱蒸気温度偏差値を基にして前記過熱蒸気分配量制御手段から出力される制御指令信号を補正するための補正信号を得る補正手段とを設けたことを特徴とするものである。
(1)微粉炭焚き燃焼システムの構成
図23は、微粉炭焚き燃焼システムの一例を示す概略構成図である。
同図に示すように、押込送風機1により送り込まれた空気Aは1次空気A1と2次空気A2に分岐され、1次空気A1は冷空気として1次空気押込送風機2により直接竪型ローラ粉砕機3に送られるものと、燃焼排ガス式空気予熱器4により加熱されて温空気として竪型ローラ粉砕機3に送られるものとに分岐される。そして冷空気と温空気は混合空気が適温になるように混合調整されて、ローラ粉砕機3に供給される。
図24は、前記竪型ローラ粉砕機3の一例を示す概略構成図である。
本実施形態で使用する微粉炭流量計51には、マイクロ波式流量計と静電荷式流量計とがある。
図1は、第1実施形態に係る微粉炭焚きボイラの概略平面構成図である。
この実施形態の場合、微粉炭焚きボイラ9の缶前に例えば4本の微粉炭バーナ61a〜61dが、缶後にはそれと対向するように4本の微粉炭バーナ61e〜61hが夫々設置されている。粉砕機3は缶前用と缶後用の2台が備えられ、缶前用粉砕機3aから延びている4本の送炭管43a〜43dは夫々前記微粉炭バーナ61a〜61dに接続され、缶後用粉砕機3bから延びている4本の送炭管43e〜43hは夫々前記微粉炭バーナ61e〜61hに接続されている。
図6は、第2実施形態に係る微粉炭焚きボイラの概略構成図である。
同図に示すように複数台の粉砕機3a〜3cが設置されており、そのうち粉砕機3aは上段のバーナ61に、粉砕機3bは中段のバーナ61に、粉砕機3caは下段のバーナ61に、それぞれ微粉炭を供給するように接続されている。
次に第3実施形態について説明する。図26に示す静電荷式微粉炭流量計51bでは、前述のように送炭管43内を通過する微粉炭の濃度ρと微粉炭の流速Vを求めることができるから、その微粉炭の濃度ρ、流速V、送炭管43の流通断面積S、温度補正値に基づいて微粉炭を気流搬送する1次空気の流量を演算することができる。流速Vが速ければ1次空気の流量、すなわちバーナ61に供給される1次空気流量が多くなる。
図8は第4実施形態に係る微粉炭焚きボイラの概略構成図で、同図(a)は微粉炭バーナ61とAAP65の対応関係を示す図、同図(b)は微粉炭バーナ61の配置を示す図、同図(c)はAAP65の配置を示す図である。
図10は第5実施形態に係る微粉炭焚きボイラでの微粉炭バーナ61とAAP65の対応関係を示す図である。
図11は、第6実施形態に係る微粉炭焚きボイラの概略構成図である。火炉78の出口側には節炭器79が設置され、その節炭器79の下流側には燃焼排ガス中の酸素濃度(またはCO濃度)を計測する酸素濃度計測器(またはCO濃度計測器)80が設けられている。AAP65に供給するAAP用空気83の各供給経路の途中には、ダンパ式の供給量調整器84が個別に付設されている。
図13は、第7実施形態に係る給炭量データの補正を説明するための図である。前述のように石炭バンカ6に投入された原炭5は給炭機7を通り、粉砕機3で粉砕されて、各送炭管43に分配された微粉炭は微粉炭流量計51で計測される。この計測時に給炭機7からの給炭量データ85が微粉炭流量計51(制御回路66)に出力される訳であるが、粉砕機3内での石炭滞留時間は通常45秒〜60秒あり、実際に微粉炭が流量計51を通過するまでには時間遅れがある。
図14は、第8実施形態に係る微粉炭流量の補正を説明するための図である。本実施形態は、原炭中の含有水分率、給炭量、粉砕機に供給する1次空気量、粉砕機の入口と出口の温度差により、微粉炭流量を補正するものである。
式中のfは補正係数
このようにして演算された蒸発水分量推定値に基づいて微粉炭流量計51を通過する微粉炭中の水分含有率を推定し、それに基づいて微粉炭流量計51の出力を補正して検出精度を向上することができる。
図16は第9実施形態を示す概略構成図、図17と図18はこの実施形態に用いる流体案内手段の機能を説明するための図で、図17は断面図、図18は流体案内手段の上流側から視た側面図である。
図19と図20は第10実施形態に用いる流体案内手段の機能を説明するための図で、図19は断面図、図20は流体案内手段の上流側から視た側面図である。本実施形態に係る流体案内手段88は、縮径部92と、その前後に設けられたテーパ面93,93を有している。
図27は、第11実施形態に係るボイラにおける再熱器の流路系統図である。火炉の燃焼排ガス流れ方向後流側の煙道内に設置された再熱器100は、部材の配置構成から見ると1次再熱器部101と2次再熱器部102から構成され、蒸気の流路系統から見ると缶左側の第1の再熱器系統103と缶右側の第2の再熱器系統104から構成され、第1の再熱器系統103と第2の再熱器系統104は並設されている。
図29は、本発明の第12実施形態に係るボイラにおける再熱器の流路系統図である。
前記第12実施形態によればフィードフォワード分はほぼ固定した形になるため、場合によってはフィードフォワード分が強過ぎて、温度低下分が大きくなり過ぎたり、逆に小さくなり過ぎたりする懸念がある。
過熱器においては、過熱器スプレの投入量に缶左右でバイアスをかけることにより、缶左右の過熱蒸気温度の偏差を少なくすることは可能である。しかし、缶左右の過熱蒸気温度の偏差が大きいと、過熱器スプレの本来の目的である蒸気温度制御の裕度が少なくなるから、スプレ流量を増加させる必要があり、またスプレ制御が複雑になるため制御追従性も悪化する。結果としてスプレ流量が増えることは、途中の伝熱面をバイパスする量が増えることを意味し、ボイラ効率が低下する。
図34は、第15実施形態に係るボイラにおける過熱器の流路系統図である。
図35は、第16実施形態に係るボイラにおける過熱器の流路系統図である。
Claims (23)
- 供給した石炭を粉砕して微粉炭を生成する粉砕手段と、
1台の前記粉砕手段に対して複数本接続されて、それぞれ1次空気によって前記微粉炭を気流搬送する送炭管と、
各送炭管の先端側に接続されて火炉内に臨むように設置された微粉炭ノズルを有する微粉炭バーナと、
その微粉炭バーナに前記1次空気以外の燃焼用空気を個別に供給する燃焼用空気供給手段と、
各燃焼用空気供給手段によって供給される前記燃焼用空気の供給量を個別に計測する燃焼用空気供給量計測手段と、
前記燃焼用空気の供給量を調整する燃焼用空気供給量調整手段と、
バーナ空気比を設定するバーナ空気比設定手段を備え、
前記粉砕手段で粉砕して生成した微粉炭を前記各送炭管に分配して各微粉炭ノズルから前記火炉内に噴射して、前記燃焼用空気の供給下において燃焼する微粉炭焚きボイラにおいて、
前記各送炭管によって搬送される微粉炭供給量を個別に計測する微粉炭供給量計測手段と、
その微粉炭供給量計測手段によって計測された微粉炭供給量と、前記燃焼用空気供給量計測手段によって計測された当該送炭管に接続されている前記微粉炭バーナに供給される燃焼用空気の供給量に基づいて、前記バーナ空気比設定手段によって設定されているバーナ空気比が維持できるように、前記微粉炭供給量に見合う燃焼用空気供給量を演算して、前記燃焼用空気供給量調整手段に制御指令信号を送信する空気供給量制御手段と
を設けたことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項1記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記微粉炭バーナのうち未燃分低減効果の高い微粉炭バーナあるいは微粉炭バーナのグループに対して、その微粉炭バーナの送炭管に前記微粉炭供給量計測手段を取り付けて個別に燃焼用空気供給量を調整することを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
- 請求項1記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記微粉炭バーナが火炉に対して複数段に亘って設置されており、その下段に設置された微粉炭バーナを除く他の段の微粉炭バーナに対して、当該微粉炭バーナの送炭管に前記微粉炭供給量計測手段を取り付けて個別に燃焼用空気供給量を調整することを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
- 請求項1記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記微粉炭バーナが火炉に対して複数段に亘って設置されており、少なくとも最上段に設置された微粉炭バーナに対して、当該微粉炭バーナの送炭管に前記微粉炭供給量計測手段を取り付けて個別に燃焼用空気供給量を調整することを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
- 請求項1記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記微粉炭バーナを複数本横並びにしてバーナ段を構成し、そのバーナ段の燃焼排ガス流れ方向下流側に複数のアフターエアポートを横並びに設置して、
前記微粉炭バーナのうちの少なくとも1本の微粉炭バーナに対する燃焼用空気供給量を調整するとともに、
当該1本の微粉炭バーナによって形成される火炎に近い位置にあるアフターエアポートに対する燃焼用空気供給量も調整する構成になっていることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項5記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記複数本の微粉炭バーナと前記複数のアフターエアポートが火炉の缶前と缶後にそれぞれ分かれて設置されており、
缶前に設置されている微粉炭バーナに対する燃焼用空気供給量を調整するときには缶後に設置されているアフターエアポートに対する燃焼用空気供給量を調整し、缶後に設置されている微粉炭バーナに対する燃焼用空気供給量を調整するときには缶前に設置されているアフターエアポートに対する燃焼用空気供給量を調整するように構成されていることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項1記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記微粉炭バーナの燃焼排ガス流れ方向下流側に複数のアフターエアポートを分散して設置し、そのアフターエアポートの燃焼排ガス流れ方向下流側の煙道内の燃焼排ガス中の酸素濃度またはCO濃度の分布を検知する濃度分布検知手段を設け、
前記微粉炭バーナに対する燃焼用空気供給量を調整するとともに、前記濃度分布検知手段によって検知された酸素濃度の低い領域またはCO濃度の高い領域に対応する前記アフターエアポートに対する燃焼用空気供給量を増加するように構成されていることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項5ないし7のいずれか1項記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記微粉炭バーナが火炉に対して複数段に亘って設置されており、前記燃焼用空気供給量を調整する前記微粉炭バーナが最上段に設置された微粉炭バーナであることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
- 請求項1記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記微粉炭供給量計測手段が、前記微粉炭と1次空気の混合流体が流通するマイクロ波共振管と、そのマイクロ波共振管内に前記混合流体の流れ方向に沿って所定の間隔をおいて設置されたマイクロ波送信機ならびにマイクロ波受信機とを備え、
前記マイクロ波送信機からマイクロ波受信機に向けてマイクロ波を発信して、前記マイクロ波共振管の共振周波数を測定して、その共振周波数に基づいて前記微粉炭供給量を計測する構成になっていることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項9記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記送炭管の一部を前記マイクロ波共振管として利用することを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
- 請求項9または10記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記マイクロ波送信機とマイクロ波受信機が前記マイクロ波共振管内に突出しており、その管内の前記マイクロ波送信機の上流側に、前記マイクロ波共振管内を前記微粉炭が紐状に濃縮して流れるのを崩すための当り部材を設置したことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
- 請求項1記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記微粉炭供給量計測手段が、前記送炭管にその管軸方向に沿って所定の間隔をおいて設置された第1電荷センサと第2電荷センサを有し、
その送炭管内を微粉炭が通過するのに伴う静電荷の移動を前記2つの電荷センサで測定し、その2つの電荷センサの測定に基づいて前記微粉炭供給量を計測する構成になっていることを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項12記載の微粉炭焚きボイラにおいて、前記第1電荷センサと第2電荷センサが円環状をしており、その電荷センサの上流側に流体案内手段を設けて、その流体案内手段により微粉炭を前記送炭管の中心部側に集めて流し、前記電荷センサの内周面側を通る微粉炭の量を減少したことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
- 第1の再熱器系統と第2の再熱器系統を並設し、供給した蒸気を前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統に分岐して流通する微粉炭焚きボイラにおいて、
前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統への蒸気分配量を調整する再熱蒸気分配量調整手段と、
前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統の再熱器出口蒸気温度を計測する再熱器出口蒸気温度計測手段と、
その再熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた再熱器出口蒸気温度偏差に基づいて、その温度差が無くなるように前記再熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を送信する再熱蒸気分配量制御手段と
を設けたことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 供給した石炭を粉砕して微粉炭を生成する粉砕手段と、
1台の前記粉砕手段に対して複数本接続されて、それぞれ1次空気によって前記微粉炭を気流搬送する送炭管と、
各送炭管の先端側に接続されて火炉内に臨むように設置された微粉炭ノズルを有する微粉炭バーナと、
その微粉炭バーナに前記1次空気以外の燃焼用空気を個別に供給する燃焼用空気供給手段と、
各燃焼用空気供給手段によって供給される前記燃焼用空気の供給量を個別に計測する燃焼用空気供給量計測手段と、
前記燃焼用空気の供給量を調整する燃焼用空気供給量調整手段と、
バーナ空気比を設定するバーナ空気比設定手段と、
第1の再熱器系統と第2の再熱器系統を並設した再熱器を備え、
前記粉砕手段で粉砕して生成した微粉炭を前記各送炭管に分配して各微粉炭ノズルから前記火炉内に噴射して、前記燃焼用空気の供給下において燃焼し、
高圧タービンからの蒸気を前記再熱器により加熱して中低圧タービンへ供給する微粉炭焚きボイラにおいて、
前記各送炭管によって搬送される微粉炭供給量を個別に計測する微粉炭供給量計測手段と、
その微粉炭供給量計測手段によって計測された微粉炭供給量と、前記燃焼用空気供給量計測手段によって計測された当該送炭管に接続されている前記微粉炭バーナに供給される燃焼用空気の供給量に基づいて、前記バーナ空気比設定手段によって設定されているバーナ空気比が維持できるように、前記微粉炭供給量に見合う燃焼用空気供給量を演算して、前記燃焼用空気供給量調整手段に制御指令信号を送信する空気供給量制御手段と、
前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統への蒸気分配量を調整する再熱蒸気分配量調整手段と、
前記第1の再熱器系統と第2の再熱器系統の再熱器出口蒸気温度を計測する再熱器出口蒸気温度計測手段と、
その再熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた再熱器出口蒸気温度偏差に基づいて、その温度差が無くなるように前記再熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を送信する再熱蒸気分配量制御手段と
を設けたことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項14または15記載の微粉炭焚きボイラにおいて、
前記第1の再熱器系統を加熱するグループの微粉炭バーナに供給する微粉炭供給量と、前記第2の再熱器系統を加熱するグループの微粉炭バーナに供給する微粉炭供給量の偏差を求める微粉炭供給量偏差算出手段を設け、
前記再熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた再熱器出口蒸気温度偏差と、前記微粉炭供給量偏差算出手段によって求められた微粉炭供給量偏差に基づいて、前記再熱蒸気分配量制御手段から前記再熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を出力することを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項14または15記載の微粉炭焚きボイラにおいて、
前記再熱蒸気温度に影響を与える情報を元に再熱蒸気温度偏差を予測する再熱蒸気温度偏差予測モデルを備えた再熱蒸気温度偏差予測手段と、
その再熱蒸気温度偏差予測手段によって得られる予測再熱蒸気温度偏差値を基にして前記再熱蒸気分配量制御手段から出力される制御指令信号を補正するための補正信号を得る補正手段と
を設けたことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項17記載の微粉炭焚きボイラにおいて、
前記再熱蒸気温度に影響を与える情報が、微粉炭供給量、給水量、スプレ流量、発電機出力のグループから選択された少なくとも1つの情報を含むことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 第1の過熱器系統と第2の過熱器系統を並設し、供給した蒸気を前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統に分岐して流通する微粉炭焚きボイラにおいて、
前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統への蒸気分配量を調整する過熱蒸気分配量調整手段と、
前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統の過熱器出口蒸気温度を計測する過熱器出口蒸気温度計測手段と、
その過熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた過熱器出口蒸気温度偏差に基づいて、その温度差が無くなるように前記過熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を送信する過熱蒸気分配量制御手段と
を設けたことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 供給した石炭を粉砕して微粉炭を生成する粉砕手段と、
1台の前記粉砕手段に対して複数本接続されて、それぞれ1次空気によって前記微粉炭を気流搬送する送炭管と、
各送炭管の先端側に接続されて火炉内に臨むように設置された微粉炭ノズルを有する微粉炭バーナと、
その微粉炭バーナに前記1次空気以外の燃焼用空気を個別に供給する燃焼用空気供給手段と、
各燃焼用空気供給手段によって供給される前記燃焼用空気の供給量を個別に計測する燃焼用空気供給量計測手段と、
前記燃焼用空気の供給量を調整する燃焼用空気供給量調整手段と、
バーナ空気比を設定するバーナ空気比設定手段と、
第1の過熱器系統と第2の過熱器系統を並設した過熱器を備え、
前記粉砕手段で粉砕して生成した微粉炭を前記各送炭管に分配して各微粉炭ノズルから前記火炉内に噴射して、前記燃焼用空気の供給下において燃焼し、
前記過熱器により蒸気を過熱して高圧タービンへ供給する微粉炭焚きボイラにおいて、
前記各送炭管によって搬送される微粉炭供給量を個別に計測する微粉炭供給量計測手段と、
その微粉炭供給量計測手段によって計測された微粉炭供給量と、前記燃焼用空気供給量計測手段によって計測された当該送炭管に接続されている前記微粉炭バーナに供給される燃焼用空気の供給量に基づいて、前記バーナ空気比設定手段によって設定されているバーナ空気比が維持できるように、前記微粉炭供給量に見合う燃焼用空気供給量を演算して、前記燃焼用空気供給量調整手段に制御指令信号を送信する空気供給量制御手段と、
前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統への蒸気分配量を調整する過熱蒸気分配量調整手段と、
前記第1の過熱器系統と第2の過熱器系統の過熱器出口蒸気温度を計測する過熱器出口蒸気温度計測手段と、
その過熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた過熱器出口蒸気温度偏差に基づいて、その温度差が無くなるように前記過熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を送信する過熱蒸気分配量制御手段と
を設けたことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項19または20記載の微粉炭焚きボイラにおいて、
前記第1の過熱器系統を加熱するグループの微粉炭バーナに供給する微粉炭供給量と、前記第2の過熱器系統を加熱するグループの微粉炭バーナに供給する微粉炭供給量の偏差を求める微粉炭供給量偏差算出手段を設け、
前記過熱器出口蒸気温度計測手段によって求められた過熱器出口蒸気温度偏差と、前記微粉炭供給量偏差算出手段によって求められた微粉炭供給量偏差に基づいて、前記過熱蒸気分配量制御手段から前記過熱蒸気分配量調整手段に制御指令信号を出力することを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項19または20記載の微粉炭焚きボイラにおいて、
前記過熱蒸気温度に影響を与える情報を元に過熱蒸気温度偏差を予測する過熱蒸気温度偏差予測モデルを備えた過熱蒸気温度偏差予測手段と、
その過熱蒸気温度偏差予測手段によって得られる予測過熱蒸気温度偏差値を基にして前記過熱蒸気分配量制御手段から出力される制御指令信号を補正するための補正信号を得る補正手段と
を設けたことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。 - 請求項22記載の微粉炭焚きボイラにおいて、
前記過熱蒸気温度に影響を与える情報が、微粉炭供給量、給水量、スプレ流量、発電機出力のグループから選択された少なくとも1つの情報を含む
ことを特徴とする微粉炭焚きボイラ。
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