JP4936759B2 - Control device - Google Patents
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本発明は、例えば、石炭燃焼装置を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls, for example, a coal combustion device.
石炭を石炭燃焼装置で燃焼すると、排ガスおよび石炭灰が生じる。排ガスは、エアヒータ、電気集塵器などを有する煙道を通り、石炭燃焼装置の外に排出される。排ガスには、煙道の側壁などを腐食する硫黄酸化物が含まれ、この硫黄酸化物による腐食の結果、煙道が閉塞障害を起こす可能性がある。一方、石炭灰は、微量元素としてクロムなどの重金属を含み、これら重金属が石炭灰から外部に溶出する可能性がある。 When coal is burned in a coal combustion device, exhaust gas and coal ash are produced. The exhaust gas passes through a flue having an air heater, an electrostatic precipitator, etc., and is discharged out of the coal combustion apparatus. The exhaust gas contains sulfur oxides that corrode the side walls of the flue and the like, and as a result of the corrosion by the sulfur oxides, the flue may cause a blockage failure. On the other hand, coal ash contains heavy metals such as chromium as trace elements, and these heavy metals may be eluted from the coal ash to the outside.
煙道が閉塞障害を起こす可能性を減らすため、炭酸水素マグネシウム又は炭酸水素カルシウムの水溶液からなる添加剤を、燃焼用空気中、燃焼装置内、燃焼装置の下流の煙道などに添加し、排ガスの中和処理を行うことが知られている(特許文献1参照)。この中和処理によれば、石炭の使用により発生する硫黄酸化物を効率よくかつ安全に除去することができる。
しかしながら、上述した添加剤は、重金属が外部に溶出することを抑える目的で石炭に添加するものではない。ここで、重金属が石炭灰から外部に溶出する可能性を減らす目的で石炭に添加剤を使用することについて検討すると、十分な溶出防止効果を得るためには、発生する石炭灰の量に応じた所定量以上の添加剤を添加する必要がある。一方で、過剰な量の添加剤を石炭に添加すると、ボイラスラッキングによる伝熱阻害などが添加剤によって発生する可能性がある。石炭燃焼装置の管理者にとってみれば、不必要な添加剤の購入や不必要な腐食対策を行うことになり、必要最低限の量の添加剤を添加する場合に比べ、石炭燃焼ボイラを運転する経済性が劣る。したがって、管理者からは、石炭燃焼装置に添加する添加剤の量を必要最低限の量に調整することが可能な制御装置の提供が求められている。 However, the above-mentioned additives are not added to coal for the purpose of suppressing heavy metals from eluting to the outside. Here, considering the use of additives in coal for the purpose of reducing the possibility of heavy metals leaching to the outside from coal ash, in order to obtain a sufficient leaching prevention effect, depending on the amount of coal ash generated It is necessary to add a predetermined amount or more of additives. On the other hand, if an excessive amount of additive is added to coal, heat transfer inhibition due to boiler slacking may occur due to the additive. From the point of view of the manager of the coal combustion equipment, it is necessary to purchase unnecessary additives and to take unnecessary countermeasures against corrosion, and to operate the coal combustion boiler as compared with the case where the minimum amount of additive is added. Economic efficiency is inferior. Therefore, the manager is required to provide a control device that can adjust the amount of the additive added to the coal combustion device to the minimum necessary amount.
本発明の目的は、石炭燃焼ボイラに添加する添加剤の量を必要最低限の量に調整することが可能な制御装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the control apparatus which can adjust the quantity of the additive added to a coal combustion boiler to the minimum necessary quantity.
より具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。 More specifically, the present invention provides the following.
(1) 石炭燃焼ボイラと、前記石炭燃焼ボイラで石炭を燃焼することにより発生する石炭灰に含まれる重金属が外部に溶出することを防止するための溶出防止剤を該石炭に添加する溶出防止剤添加装置と、を有する石炭燃焼装置を制御する制御装置であって、前記石炭に含まれる灰分に対応する灰分データを格納する灰分データ格納手段と、前記石炭に含まれる所定の金属元素の濃度に対応する濃度データを格納する濃度データ格納手段と、前記石炭燃焼ボイラで消費する前記石炭の消費量に対応する消費量データを格納する消費量データ格納手段と、前記灰分データ、前記濃度データ、および前記消費量データに基づいて前記溶出防止剤の添加量を算出する添加量算出手段と、前記溶出防止剤添加装置に対し、前記添加量算出手段により算出された添加量の溶出防止剤を前記石炭に添加する制御を行う添加量制御手段と、を備えることを特徴とする制御装置。 (1) A coal-fired boiler, and an elution inhibitor for adding to the coal an elution inhibitor for preventing heavy metals contained in coal ash generated by burning coal in the coal-fired boiler from leaching to the outside. An addition device, and a control device for controlling the coal combustion device, the ash content data storing means for storing the ash content data corresponding to the ash content contained in the coal, and the concentration of the predetermined metal element contained in the coal Concentration data storage means for storing corresponding concentration data, consumption data storage means for storing consumption data corresponding to the consumption of coal consumed in the coal combustion boiler, ash content data, concentration data, and The addition amount calculating means for calculating the addition amount of the elution inhibitor based on the consumption data, and the addition amount calculation means for the elution inhibitor addition device. The out the amount of elution preventive agent and the addition amount control means for controlling the addition of the coal, the control apparatus comprising: a.
(1)の発明によれば、石炭燃焼装置は、溶出防止剤を石炭に添加する溶出防止剤添加装置を有し、添加量制御手段は、この溶出防止剤添加装置に対し、灰分データ、濃度データ、および消費量データに基づいて算出された添加量の溶出防止剤を添加する制御を行う。これにより、溶出防止剤添加装置から石炭に添加する溶出防止剤の量を必要最小限に抑えることができるので、重金属が石炭灰から外部に溶出する可能性を減らすことができるとともに、過剰な量の溶出防止剤の添加によってボイラスラッキングによる伝熱阻害などが発生することを抑えることができる。したがって、不必要な添加剤の購入や不必要な伝熱阻害対策などを行う必要がなくなるので、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置の使用コストを抑えることができる。 According to the invention of (1), the coal combustion apparatus has an elution inhibitor adding apparatus for adding an elution inhibitor to the coal, and the addition amount control means is ash data, concentration for the elution inhibitor addition apparatus. Control is performed to add an amount of dissolution inhibitor calculated based on the data and consumption data. As a result, the amount of the elution inhibitor added to the coal from the elution inhibitor addition device can be minimized, so that the possibility of heavy metals eluting from the coal ash to the outside can be reduced, and an excessive amount It is possible to suppress the occurrence of heat transfer inhibition due to boiler slacking by adding an elution inhibitor. Therefore, it is not necessary to purchase unnecessary additives or perform unnecessary heat transfer inhibition measures, so that the burden on the administrator can be reduced and the use cost of the coal combustion apparatus can be suppressed.
(2) (1)に記載の制御装置において、前記灰分データおよび前記濃度データに基づいて、前記石炭灰に含まれる前記所定の金属元素の濃度を算出する濃度算出手段を備え、前記添加量算出手段は、前記濃度算出手段により算出された前記所定の金属元素の濃度が所定の濃度未満であることを条件に、前記溶出防止剤の添加量を算出することを特徴とする制御装置。 (2) The control device according to (1), further comprising a concentration calculation unit that calculates a concentration of the predetermined metal element contained in the coal ash based on the ash data and the concentration data, and the addition amount calculation The control device calculates the addition amount of the elution inhibitor on the condition that the concentration of the predetermined metal element calculated by the concentration calculation device is less than a predetermined concentration.
(2)の発明によれば、添加量算出手段は、石炭灰に含まれる所定の金属元素の濃度が所定の濃度未満である場合には、溶出防止剤の添加量を算出し、所定の濃度未満ではない場合には、溶出防止剤の添加量を算出しない。これにより、特に所定の金属元素の濃度が所定の濃度未満ではない場合には、溶出防止剤を用いることなく重金属の溶出を防止することができるので、結果として石炭燃焼装置の使用コストを抑えることができる。 According to the invention of (2), the addition amount calculating means calculates the addition amount of the elution inhibitor when the concentration of the predetermined metal element contained in the coal ash is less than the predetermined concentration, and the predetermined concentration If it is not less than that, the addition amount of the dissolution inhibitor is not calculated. As a result, particularly when the concentration of the predetermined metal element is not less than the predetermined concentration, elution of heavy metal can be prevented without using an elution inhibitor, and as a result, the use cost of the coal combustion apparatus can be suppressed. Can do.
(3) (1)または(2)に記載の制御装置において、前記石炭燃焼ボイラに接続される発電機にかかる負荷が変動しているか否かを判別する負荷変動判別手段と、前記負荷変動判別手段により前記負荷が変動していると判別されることを条件に、前記消費量データ格納手段により格納される消費量データを別の消費量データに切り換える消費量データ切換手段と、を備えることを特徴とする制御装置。 (3) In the control device according to (1) or (2), a load fluctuation determination unit that determines whether or not a load applied to a generator connected to the coal combustion boiler is fluctuating, and the load fluctuation determination. Consumption data switching means for switching the consumption data stored in the consumption data storage means to another consumption data on condition that the load is determined to be changed by the means. Control device characterized.
(3)の発明によれば、溶出防止剤添加装置から石炭灰回収サイロに添加する溶出防止剤の量を、発電機にかかる負荷に応じて切り換えることができるので、負荷を高めた場合には、溶出防止剤の不足により重金属が石炭灰から外部に溶出することを抑えることができる。これに対し、負荷を下げた場合には、過剰な量の溶出防止剤の添加による石炭燃焼装置の腐食を抑えることができる。したがって、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置の使用コストを抑えることができる。 According to the invention of (3), the amount of the elution inhibitor added to the coal ash recovery silo from the elution inhibitor addition device can be switched according to the load applied to the generator. In addition, it is possible to suppress the elution of heavy metals from the coal ash due to the lack of the elution inhibitor. On the other hand, when the load is reduced, the corrosion of the coal combustion apparatus due to the addition of an excessive amount of the dissolution inhibitor can be suppressed. Therefore, the burden on the manager can be reduced and the use cost of the coal combustion apparatus can be suppressed.
(4) (1)から(3)のいずれかに記載の制御装置において、前記石炭燃焼ボイラに投入する石炭の種類が変更されているか否かを判別する炭種変更判別手段と、前記炭種変更判別手段により変更されていると判別されることを条件に、前記灰分データ格納手段により格納される灰分データを別の灰分データに切り換える灰分データ切換手段と、前記炭種変更判別手段により変更されていると判別されることを条件に、前記濃度データ格納手段により格納される濃度データを別の濃度データに切り換える濃度データ切換手段と、を備えることを特徴とする制御装置。 (4) In the control device according to any one of (1) to (3), a coal type change determining unit that determines whether or not a type of coal to be input to the coal combustion boiler is changed, and the coal type Changed by the ash content data switching means for switching the ash content data stored by the ash content data storage means to another ash content data and the coal type change determination means, on condition that it is determined that the change is determined by the change determination means. And a density data switching means for switching density data stored by the density data storage means to another density data on the condition that the density data is determined to be.
(4)の発明によれば、石炭燃焼ボイラに投入する石炭の種類が変更された場合には、溶出防止剤添加装置から石炭灰回収サイロに添加する溶出防止剤の量を切り換えることができる。これにより、変更後の石炭に含まれる所定の金属元素の濃度が変更前の濃度に比べ低い場合には、溶出防止剤の不足により重金属が石炭灰から外部に溶出することを抑えることができる。これに対し、変更後の石炭に含まれる所定の金属元素の濃度が変更前の濃度に比べ高い場合には、過剰な量の溶出防止剤の添加による石炭燃焼装置の腐食を抑えることができる。したがって、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置の使用コストを抑えることができる。 According to invention of (4), when the kind of coal thrown into a coal combustion boiler is changed, the quantity of the elution inhibitor added to a coal ash collection | recovery silo can be switched from an elution inhibitor addition apparatus. Thereby, when the density | concentration of the predetermined | prescribed metal element contained in the coal after a change is low compared with the density | concentration before a change, it can suppress that a heavy metal elutes from coal ash by the lack of an elution inhibitor. On the other hand, when the concentration of the predetermined metal element contained in the coal after the change is higher than the concentration before the change, the corrosion of the coal combustion apparatus due to the addition of an excessive amount of the dissolution inhibitor can be suppressed. Therefore, the burden on the manager can be reduced and the use cost of the coal combustion apparatus can be suppressed.
(5) (4)に記載の制御装置において、前記石炭燃焼装置は、前記石炭を貯蔵する複数の石炭サイロを有し、管理者の入力操作により、前記石炭燃焼ボイラに石炭を投入する石炭サイロを選択する選択信号を受信する選択信号受信手段と、前記複数の石炭サイロのうち、前記選択信号に対応する石炭サイロのデータを格納する石炭サイロデータ格納手段と、前記選択信号受信手段により選択信号が受信された場合、前記石炭サイロデータ格納手段に石炭サイロのデータが格納されていることを条件に、前記選択信号受信手段から受信した選択信号に対応する石炭サイロのデータと前記石炭サイロデータ格納手段に格納されている石炭サイロのデータを比較する比較手段と、を備え、前記炭種変更判別手段は、前記比較手段により、前記選択信号受信手段から受信した選択信号に対応する石炭サイロのデータと前記石炭サイロデータ格納手段に格納されている石炭サイロのデータとが異なるデータであると判別されることを条件に、前記石炭燃焼ボイラに投入する石炭の種類が変更されていると判別することを特徴とする制御装置。 (5) In the control device according to (4), the coal combustion device has a plurality of coal silos for storing the coal, and inputs coal to the coal combustion boiler by an input operation of an administrator. A selection signal receiving means for receiving a selection signal, a coal silo data storage means for storing coal silo data corresponding to the selection signal among the plurality of coal silos, and a selection signal by the selection signal receiving means. Is received, the coal silo data corresponding to the selection signal received from the selection signal receiving means and the coal silo data storage are stored on the condition that the coal silo data is stored in the coal silo data storage means. Comparing means for comparing the data of the coal silo stored in the means, wherein the coal type change determining means is selected by the comparing means. On the condition that the coal silo data corresponding to the selection signal received from the signal receiving means and the coal silo data stored in the coal silo data storage means are determined to be different data. It is discriminated that the type of coal to be fed into the tank has been changed.
(5)の発明によれば、選択信号受信手段から受信した選択信号に対応する石炭サイロのデータと石炭サイロデータ格納手段に格納されている石炭サイロのデータとが異なるデータであると判別された後の石炭に含まれる所定の金属元素の濃度が、判別される前の濃度に比べ低い場合には、溶出防止剤の不足により重金属が石炭灰から外部に溶出することを抑えることができる。これに対し、選択信号受信手段から受信した選択信号に対応する石炭サイロのデータと石炭サイロデータ格納手段に格納されている石炭サイロのデータとが異なるデータであると判別された後の石炭に含まれる所定の金属元素の濃度が、判別される前の濃度に比べ高い場合には、過剰な量の溶出防止剤の添加による石炭燃焼装置の腐食を抑えることができる。したがって、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置の使用コストを抑えることができる。 According to the invention of (5), it is determined that the coal silo data corresponding to the selection signal received from the selection signal receiving means is different from the coal silo data stored in the coal silo data storage means. When the concentration of the predetermined metal element contained in the subsequent coal is lower than the concentration before the determination, it is possible to prevent heavy metals from eluting from the coal ash due to the lack of the dissolution inhibitor. On the other hand, the coal silo data corresponding to the selection signal received from the selection signal receiving means and the coal silo data stored in the coal silo data storage means are included in the coal after being determined to be different data. When the concentration of the predetermined metal element to be determined is higher than the concentration before the determination, the corrosion of the coal combustion apparatus due to the addition of an excessive amount of the dissolution inhibitor can be suppressed. Therefore, the burden on the manager can be reduced and the use cost of the coal combustion apparatus can be suppressed.
(6) (5)に記載の制御装置において、前記複数の石炭サイロのそれぞれは、貯蔵している石炭の量を測定するための貯蔵量測定器を有し、前記炭種変更判別手段は、前記石炭サイロデータ格納手段により格納される石炭サイロのデータに対応する石炭サイロに貯蔵される石炭の量が、前記貯蔵量測定器によりゼロであると測定されることを条件に、前記石炭燃焼ボイラに投入する石炭の種類が変更されていると判別することを特徴とする制御装置。 (6) In the control device according to (5), each of the plurality of coal silos includes a storage amount measuring device for measuring the amount of stored coal, and the coal type change determination unit includes: The coal combustion boiler is provided on the condition that the amount of coal stored in the coal silo corresponding to the coal silo data stored by the coal silo data storage means is measured by the storage amount measuring device to be zero. It is discriminated that the type of coal to be fed into the tank has been changed.
(6)の発明によれば、石炭サイロに貯蔵される石炭の量が貯蔵量測定器によりゼロであると測定された後の石炭に含まれる所定の金属元素の濃度が、測定される前の濃度に比べ低い場合には、溶出防止剤の不足により重金属が石炭灰から外部に溶出することを抑えることができる。これに対し、石炭サイロに貯蔵される石炭の量が貯蔵量測定器によりゼロであると測定された後の石炭に含まれる所定の金属元素の濃度が、測定される前の濃度に比べ高い場合には、過剰な量の溶出防止剤の添加による石炭燃焼装置の腐食を抑えることができる。したがって、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置の使用コストを抑えることができる。 According to the invention of (6), the concentration of the predetermined metal element contained in the coal after the amount of coal stored in the coal silo is measured to be zero by the storage amount measuring instrument is not measured. When it is lower than the concentration, it is possible to prevent heavy metals from eluting from the coal ash due to the lack of the elution inhibitor. On the other hand, when the concentration of the predetermined metal element contained in the coal after it is measured that the amount of coal stored in the coal silo is zero by the storage amount measuring instrument is higher than the concentration before the measurement In addition, corrosion of the coal combustion apparatus due to the addition of an excessive amount of the dissolution inhibitor can be suppressed. Therefore, the burden on the manager can be reduced and the use cost of the coal combustion apparatus can be suppressed.
(7) (4)から(6)のいずれかに記載の制御装置において、前記炭種変更判別手段により変更されていると判別されたときを基準に計時する計時手段を備え、前記灰分データ切換手段は、前記計時手段により所定の時間が計時されることを条件に、前記灰分データを別の灰分データに切り換え、前記濃度データ切換手段は、前記計時手段により所定の時間が計時されることを条件に、前記濃度データを別の濃度データに切り換えることを特徴とする制御装置。 (7) In the control device according to any one of (4) to (6), the control device according to any one of (4) to (6) further includes a timing unit that counts time when it is determined that the coal type change determination unit has changed. The means switches the ash data to another ash data on the condition that a predetermined time is measured by the time measuring means, and the concentration data switching means is configured to measure a predetermined time by the time measuring means. A control device that switches the density data to another density data according to a condition.
(7)の発明によれば、炭種変更判別手段により変更されていると判別されても、計時手段が所定の時間を計時するまでの間は、灰分データ切換手段および濃度データ切換手段により灰分データおよび濃度データが切り換えられることはない。これにより、炭種変更判別手段により変更されていると判別されてから変更後の石炭の燃焼後に発生する石炭灰が実際に石炭灰回収サイロに貯蔵されるまでの間は、変更前の灰分データおよび濃度データに基づいて溶出防止剤を添加することができる。したがって、溶出防止剤添加装置から石炭灰回収サイロに添加する溶出防止剤の量をより厳密に規定することができる。 According to the invention of (7), even if it is determined that the coal type change determining means has changed, the ash content is switched by the ash data switching means and the concentration data switching means until the time measuring means counts the predetermined time. Data and density data are not switched. As a result, the ash content data before the change is determined until the coal ash generated after the combustion of the changed coal is actually stored in the coal ash recovery silo after the change is determined by the coal type change determination means. And an elution inhibitor can be added based on the concentration data. Therefore, the amount of the elution inhibitor added to the coal ash recovery silo from the elution inhibitor addition device can be more strictly defined.
(8) (1)から(7)のいずれかに記載の制御装置において、前記石炭を投入する投入口を有し、この投入口から投入された石炭と前記溶出防止剤添加装置から添加される溶出防止剤とを混合する混合装置を備え、前記投入口の近傍には、前記投入口から前記混合装置に前記石炭が投入されていることを検知するセンサが設けられ、前記センサが検知しているか否かを判別する検知判別手段をさらに備え、前記添加量制御手段は、前記検知判別手段により検知していると判別されることを条件に前記溶出防止剤を前記石炭に添加する制御を行うことを特徴とする制御装置。 (8) In the control device according to any one of (1) to (7), the control device has an input port for supplying the coal, and is added from the coal input from the input port and the elution inhibitor adding device. A mixing device for mixing the elution inhibitor, and a sensor for detecting that the coal is being charged from the charging port to the mixing device is provided in the vicinity of the charging port. And a detection determination unit that determines whether or not the addition amount control unit performs control to add the elution inhibitor to the coal on the condition that it is determined that the detection determination unit detects the addition. A control device characterized by that.
(8)の発明によれば、添加量算出手段により溶出防止剤の添加量が算出されても、溶出防止剤添加装置から混合装置に石炭が投入されていることをセンサが検知するまでの間は、溶出防止剤添加装置から混合装置に溶出防止剤が添加されることはない。したがって、溶出防止剤添加装置から混合装置に添加する溶出防止剤の量をより厳密に規定することができる。 According to the invention of (8), even if the addition amount of the elution inhibitor is calculated by the addition amount calculation means, until the sensor detects that coal is being introduced from the elution inhibitor addition device to the mixing device. Does not add the dissolution inhibitor from the dissolution inhibitor addition apparatus to the mixing apparatus. Therefore, the amount of the dissolution inhibitor added from the dissolution inhibitor adding device to the mixing device can be more strictly defined.
(9) (1)から(8)のいずれかに記載の制御装置において、前記石炭燃焼装置は、前記石炭燃焼ボイラで石炭を燃焼することにより発生する排ガスに含まれる硫黄化合物を除去するための脱硫装置と、前記脱硫装置に中和剤を添加するための中和剤添加装置と、を有し、前記溶出防止剤および前記中和剤はいずれも石灰石であり、前記所定の金属元素はカルシウムであることを特徴とする制御装置。 (9) In the control device according to any one of (1) to (8), the coal combustion device is configured to remove sulfur compounds contained in exhaust gas generated by burning coal in the coal combustion boiler. A desulfurizer and a neutralizer addition device for adding a neutralizer to the desulfurizer, both the elution inhibitor and the neutralizer are limestone, and the predetermined metal element is calcium. The control device characterized by being.
(9)の発明によれば、石灰石は、溶出防止剤に適した他の物質に比べ安価なので、石炭灰を低コストで処理することができる。また、一般的に、石炭燃焼ボイラで石炭を燃焼すると排ガスが発生するが、この排ガスには硫黄酸化物が含まれているので、脱硫処理を必要とするが、この脱硫処理でも中和剤として石灰石を使用することができる。したがって、設備面では、溶出防止剤を貯蔵するためのサイロと中和剤を貯蔵するためのサイロとを個別に設ける必要がないので、設備コスト削減することができ、サイロの保守管理の省力化を図ることができる。また、管理面では、同一材料を大量発注することができるので、結果として原材料コストの削減を図ることができるし、在庫管理に必要な銘柄数の削減も行うこともできる。 According to the invention of (9), since limestone is cheaper than other substances suitable as an elution inhibitor, coal ash can be processed at a low cost. In general, when coal is burned in a coal-fired boiler, exhaust gas is generated. Since this exhaust gas contains sulfur oxides, desulfurization treatment is required. Limestone can be used. Therefore, in terms of equipment, there is no need to separately provide a silo for storing the anti-elution agent and a silo for storing the neutralizing agent, so that the equipment cost can be reduced and the maintenance management of the silo can be saved. Can be achieved. In terms of management, the same material can be ordered in large quantities. As a result, the cost of raw materials can be reduced, and the number of brands necessary for inventory management can also be reduced.
本発明によれば、溶出防止剤添加装置から石炭灰回収サイロに添加する溶出防止剤の量を必要最小限に抑えることができるので、重金属が石炭灰から外部に溶出する可能性を減らすことができるとともに、過剰な量の溶出防止剤の添加によってボイラスラッキングによる伝熱阻害などが発生することを抑えることができる。したがって、不必要な添加剤の購入や不必要な腐食対策を行う必要がなくなるので、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置の使用コストを抑えることができる。 According to the present invention, since the amount of the elution inhibitor added to the coal ash recovery silo from the elution inhibitor addition device can be minimized, it is possible to reduce the possibility of heavy metals eluting from the coal ash to the outside. In addition, the addition of an excessive amount of an elution inhibitor can suppress the occurrence of heat transfer inhibition due to boiler slacking. Therefore, it is not necessary to purchase unnecessary additives or perform unnecessary corrosion countermeasures, so that the burden on the administrator can be reduced and the use cost of the coal combustion apparatus can be suppressed.
以下、本発明を実施するための最良の形態について添付した図面を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一実施形態であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. This is merely an embodiment, and the technical scope of the present invention is not limited to this.
図1は、本実施形態に係る制御装置1の概略図である。制御装置1は、本体11と、ディスプレイ12と、キーボード13と、を備える。
FIG. 1 is a schematic diagram of a control device 1 according to the present embodiment. The control device 1 includes a
後述して説明するように、ディスプレイ12の内部には、ディスプレイ制御回路100が設けられ、ディスプレイ12とディスプレイ制御回路100とは、電気的に接続されている。キーボード13は、本体11の内部に設けられているCPU92と電気的に接続されている。キーボード13は、0〜9の数字キー、A〜Zのアルファベットキー、カーソルキー、スペースキーおよび複数のファンクションキーなどから構成される。アルファベットキーは、ローマ字入力することで、仮名文字を入力する機能も担う。スペースキーは、基本的に空白文字を入力する機能を担っているが、入力された仮名文字の漢字変換を実行させる機能も担う。カーソルキーは、ディスプレイ12に表示されるカーソルの移動に用いられる。
As will be described later, a display control circuit 100 is provided inside the
図2は、制御装置1が制御する石炭燃焼装置2の概略断面図である。石炭燃焼装置2と制御装置1とは、互いにネットワークを介して接続されている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the
石炭燃焼装置2は、石炭燃焼ボイラ20と、この石炭燃焼ボイラ20に石炭を添加する石炭添加部30と、石炭燃焼ボイラ20で石炭を燃焼することにより発生する排ガスおよび石炭灰から窒素酸化物を除去する脱硝装置40と、脱硝装置40を通過した排ガスおよび石炭灰をそれぞれ分離する電気集塵器50と、電気集塵器50で分離された排ガスを排出する排ガス排出部60と、電気集塵器50で分離された石炭灰を排出する石炭灰排出部70と、を備える。
The
ここで、石炭燃焼ボイラ20で石炭を燃焼すると石炭灰が発生するが、この石炭灰は、排ガスとともに浮遊粒子として石炭燃焼ボイラ20から脱硝装置40に移動するフライアッシュと、複数の粒子が相互に凝集することで石炭燃焼ボイラ20の底部に落下堆積するクリンカアッシュとに大別できる。以下では、石炭灰をフライアッシュとクリンカアッシュとに分けて説明する。
Here, when coal is burned in the coal-fired
石炭燃焼ボイラ20の内部には、石炭燃焼ボイラ20で加熱された蒸気を輸送するための蒸気輸送管21が設けられている。蒸気輸送管21は、図示しない発電機を運転させるためのタービン22に接続されている。
Inside the
また、石炭燃焼ボイラ20の底部には、クリンカアッシュを回収するクリンカアッシュ回収サイロ23が設けられている。このクリンカアッシュ回収サイロ23は、下方から上方に向かって拡開された形状の水槽である。
Further, a clinker
石炭添加部30は、石炭を添加する石炭添加装置31と、溶出防止剤を添加する溶出防止剤添加装置32と、石炭添加装置31から添加される石炭と溶出防止剤添加装置32から添加される溶出防止剤とを混合する混合装置33と、この混合装置33から投入される石炭を微粉にし、微粉にした石炭を石炭燃焼ボイラ20に添加するミル34と、を含んで構成される。
The
石炭添加装置31の下方には、混合装置33に投入する石炭の流量を調節するための石炭流量調節バルブ35が設けられ、溶出防止剤添加装置32の下方には、混合装置33に添加する溶出防止剤の流量を調節するための溶出防止剤流量調節バルブ36が設けられている。また、混合装置33は、石炭添加装置31から石炭を投入する投入口を有し、この投入口の近傍には、石炭添加装置31から石炭が投入されていることを検知するセンサ37が設けられている。このセンサ37は、可視光や赤外光などの光を射出する射出部38と、この射出された光を検出する検出部39とを含んで構成されている。検出部39は、射出部38からの光を検出することにより、石炭添加装置31から混合装置33に石炭が投入されているか否かを検出する。
Below the
溶出防止剤添加装置32で貯蔵する溶出防止剤としては、石灰石、酸化カルシウム、消石灰などのカルシウム化合物や水酸化鉄などが挙げられる。
Examples of the elution inhibitor stored in the elution
ここで、石炭添加装置31に投入される石炭は、後述の石炭倉庫3からコンベアを介して投入されたものである。本実施形態では、石炭倉庫3も広い意味で石炭燃焼装置2の一構成要素としている。
Here, the coal thrown into the
脱硝装置40と電気集塵器50との間には、石炭燃焼ボイラ20に供給する燃焼用空気を、脱硝装置40を通過した排ガスの熱で加熱するエアヒータ41と、このエアヒータに燃焼用空気を供給する押込通風機42と、が設けられている。また、脱硝装置40と電気集塵器50との間には、脱硝装置40を通過した排ガスの熱を回収する熱回収機43が設けられている。
Between the
排ガス排出部60は、排ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置61と、硫黄酸化物と反応させるために脱硫装置61に中和剤を添加する中和剤添加装置62と、脱硫装置61を通過した排ガスを大気中に排出する煙突63と、を含んで構成される。中和剤添加装置62の下方には、脱硫装置61に添加する中和剤の流量を調節するための中和剤流量調節バルブ64が設けられている。脱硫装置61と煙突63との間には、熱回収機43で回収した熱で脱硫装置61を通過した排ガスを過熱する再加熱器65が設けられている。
The exhaust
脱硫装置61により副生成物として生成された硫酸塩は、脱硫装置61の下方に設けられた硫酸塩輸送管を通じて硫酸塩濃縮装置66に輸送される。硫酸塩濃縮装置66では、輸送された硫酸塩を濃縮することで濃縮硫酸塩が生成する。生成した濃縮硫酸塩は、硫酸塩濃縮装置66の下方に設けられた濃縮硫酸塩輸送管67を通じて図示しない硫酸塩倉庫に輸送される。
The sulfate produced as a by-product by the
中和剤としては、石灰石(炭酸カルシウム)、酸化カルシウム、消石灰(水酸化カルシウム)などのカルシウム化合物、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムなどのマグネシウム化合物が挙げられる。これらカルシウム化合物やマグネシウム化合物は粉体であってもよいし、スラリーであってもよい。 Examples of the neutralizing agent include calcium compounds such as limestone (calcium carbonate), calcium oxide and slaked lime (calcium hydroxide), and magnesium compounds such as magnesium oxide and magnesium hydroxide. These calcium compounds and magnesium compounds may be powders or slurries.
また、中和剤としては、水酸化ナトリウム(苛性ソーダ)や炭酸ナトリウム(炭酸ソーダ)の水溶液、アンモニアなども挙げられる。 Moreover, as a neutralizing agent, sodium hydroxide (caustic soda), the aqueous solution of sodium carbonate (sodium carbonate), ammonia, etc. are mentioned.
副生成物としての硫酸塩は、中和剤としてカルシウム化合物を使用する場合には、建築材料などとして使用可能な硫酸カルシウム(石膏)であり、中和剤としてマグネシウム化合物、アンモニアを使用する場合には、肥料として使用可能な硫酸マグネシウムである。したがって、これらの中和剤を使用することによって、排ガスの有効利用を図ることができる。特に、中和剤として石灰石を使用する場合、石灰石は中和剤に適した他の物質に比べ安価なので、排ガスを低コストで脱硫することができる。 Sulfate as a by-product is calcium sulfate (gypsum) that can be used as a building material when a calcium compound is used as a neutralizing agent, and when a magnesium compound or ammonia is used as a neutralizing agent. Is magnesium sulfate that can be used as a fertilizer. Therefore, the exhaust gas can be effectively used by using these neutralizing agents. In particular, when limestone is used as a neutralizing agent, limestone can be desulfurized at low cost because limestone is less expensive than other materials suitable for the neutralizing agent.
石炭灰排出部70は、電気集塵器50で分離されるフライアッシュおよび溶出防止剤を貯蔵するフライアッシュ回収サイロ72と、フライアッシュ、溶出防止剤および水を混練し、水に対して不溶性の化合物を生成する混練機73と、を含んで構成される。
The coal
混練機73としては、例えば押出造粒機、転動造粒機などの周知の混練機を用いることができる。混練機73で混練するフライアッシュおよび溶出防止剤は、フライアッシュ回収サイロ72から供給されたものであり、混練機73で混練する水は、図示しない水タンクから水輸送管75を通じて投入されるものである。混練機73で混練するフライアッシュには、溶出防止剤が含まれているので、混練機73でフライアッシュ、溶出防止剤および水とを混練することで不溶性の化合物が生成し、この不溶性の化合物は、混練機73の下方に設けられた排出管76を介して外部に排出される。
As the kneading
図3は、上述の石炭添加装置31に投入する石炭を貯蔵する石炭倉庫3の概略図である。石炭倉庫3は、広い意味で石炭燃焼装置2の一構成要素であり、石炭倉庫3と制御装置1とは、互いにネットワークを介して接続されている。
FIG. 3 is a schematic view of the
石炭倉庫3は、複数の石炭サイロを含んで構成され、少なくとも第1石炭サイロ81Aおよび第2石炭サイロ81Bを備える。簡単のため、本実施形態では石炭サイロが2つの場合について説明するが、これに限られるものではなく、石炭サイロは3つ以上であってもよい。
The
第1石炭サイロ81Aおよび第2石炭サイロ81Bの上方には、船舶やトラックなどから石炭を受け入れるための石炭受入コンベア82が設けられ、この石炭受入コンベア82上には、船舶やトラックなどから受け入れる石炭の流量を測定するための石炭受入流量測定器83が設けられている。また、第1石炭サイロ81Aの上方には、石炭を第1石炭サイロ81Aに受け入れるための第1切換ダンパー84Aが設けられ、第2石炭サイロ81Bの上方には、石炭を第2石炭サイロ81Bに受け入れるための第2切換ダンパー84Bが設けられている。第1切換ダンパー84Aが開かれている場合には、石炭は第1石炭サイロ81Aに受け入れられる。これに対し、第1切換ダンパー84Aが閉じられ、第2切換ダンパー84Bが開かれている場合には、石炭は第2石炭サイロ81Bに受け入れられる。
Above the
また、第1石炭サイロ81Aの上方には、第1石炭サイロ81Aに貯蔵されている石炭の量を測定するための第1貯蔵量測定器85Aが設けられ、第2石炭サイロ81Bの上方には、第2石炭サイロ81Bに貯蔵されている石炭の量を測定するための第2貯蔵量測定器85Bが設けられている。
In addition, a first storage
第1石炭サイロ81Aおよび第2石炭サイロ81Bの下方には、石炭添加装置31に石炭を投入するための石炭払出コンベア86が設けられている。また、第1石炭サイロ81Aと石炭払出コンベア86との間には、第1石炭サイロ81Aから石炭払出コンベア86に石炭を排出するための第1石炭排出バルブ87Aが設けられ、第2石炭サイロ81Bと石炭払出コンベア86との間には、第2石炭サイロ81Bから石炭払出コンベア86に石炭を排出するための第2石炭排出バルブ87Bが設けられている。
Below the first coal silo 81 </ b> A and the second coal silo 81 </ b> B, a
石炭払出コンベア86上であり、第1石炭排出バルブ87Aと第2石炭排出バルブ87Bとの間には、第1石炭サイロ81Aから石炭払出コンベア86に排出する石炭の流量を測定するための第1石炭排出流量測定器88Aが設けられている。また、石炭払出コンベア86上であり、第2石炭排出バルブ87Bと石炭添加装置31との間には、第2石炭サイロ81Bから石炭払出コンベア86に排出する石炭の流量を測定するための第2石炭排出流量測定器88Bが設けられている。本実施形態では、第1石炭サイロ81Aから石炭払出コンベア86に排出する石炭の流量は、第1石炭排出流量測定器88Aの測定値により求められる。これに対し、第2石炭サイロ81Bから石炭払出コンベア86に排出する石炭の流量は、第2石炭排出流量測定器88Bの測定値から第1石炭排出流量測定器88Aの測定値を減算することにより求められる。
On the
図4は、本体11の内部に設けられている主制御回路90と、主制御回路90に電気的に接続する周辺装置(アクチュエータ)と、を含む回路構成である。
FIG. 4 shows a circuit configuration including a
主制御回路90は、回路基板上に配置されたマイクロコンピュータ91を主たる構成要素としている。マイクロコンピュータ91は、予め設定されたプログラム(後述の図9から図11)に従って制御動作を行うCPU92と、格納手段(記憶手段)であるROM93及びRAM94を含む。
The
CPU92には、基準クロックパルスを発生するクロックパルス発生回路95、分周器96、およびタイマIC97が接続されている。本実施形態では、タイマIC97は、計時手段として用いられ、石炭燃焼ボイラ20に投入する石炭の種類が変更されていると判別されたときを基準に計時する。すなわち、石炭燃焼ボイラ20に投入する石炭の種類が変更されていると判別されたときを“0”として、経過した時間を計時する。
The
ROM93には、上述したプログラムや、アクチュエータへ送信するための各種制御指令(コマンド)などが格納されている。RAM94には、種々のデータ(情報)が格納され、種々の格納領域が設けられている。RAM94には、例えば、石炭燃焼ボイラ20で燃焼する石炭に含まれる灰分に対応する灰分データ、所定の金属元素の濃度に対応する濃度データ、石炭燃焼ボイラで消費する石炭の消費量に対応する消費量データなどのデータが格納される。所定の金属元素は、溶出防止剤がカルシウム化合物である場合はカルシウムであり、溶出防止剤が水酸化鉄である場合は鉄である。
The
図4の回路において、マイクロコンピュータ91からの制御信号により動作が制御される主要なアクチュエータとしては、石炭流量調節バルブ35と、溶出防止剤流量調節バルブ36と、第1石炭排出バルブ87Aと、第2石炭排出バルブ87Bと、ディスプレイ12と、がある。
In the circuit of FIG. 4, the main actuators whose operation is controlled by a control signal from the
更に、石炭流量調節バルブ35の内部には、この石炭流量調節バルブ35を駆動制御する石炭流量調節バルブ駆動回路98が設けられ、溶出防止剤流量調節バルブ36の内部には、この溶出防止剤流量調節バルブ36を駆動制御する溶出防止剤流量調節バルブ駆動回路99が設けられている。また、第1石炭排出バルブ87Aの内部には、第1石炭排出バルブ駆動回路100Aが設けられ、第2石炭排出バルブ87Bの内部には、第2石炭排出バルブ駆動回路100Bが設けられている。これらの駆動回路は、それぞれCPU92の出力部にネットワークを介して接続されており、CPU92から出力される駆動指令などの制御信号を受けて、各アクチュエータの動作を制御する。
Further, a coal flow rate adjustment
ディスプレイ12での画像表示を制御するディスプレイ制御回路100は、本体11の内部に設けられ、CPU92の出力部に接続されている。このディスプレイ制御回路100は、CPU92から出力される画像表示指令などの制御信号を受けて、ディスプレイ12での画像表示を制御する。
A display control circuit 100 that controls image display on the
また、マイクロコンピュータ91が制御指令を発生するために必要な入力信号を発生する主な入力信号発生手段としては、検出部スイッチ39Sと、キーボードスイッチ13Sと、第1貯蔵量測定回路102Aと、第2貯蔵量測定回路102Bと、需要電力検知回路110と、がある。
The main input signal generating means for generating an input signal necessary for the
検出部スイッチ39Sは、検出部39の内部に設けられ、射出部38から射出される光を検出する場合に検出信号を発生し、CPU92へ供給する。キーボードスイッチ13Sは、キーボード13の内部に設けられ、キーボード13の操作に応じて、対応する文字などの入力信号を発生し、CPU92へ供給する。第1貯蔵量測定回路102Aは、第1貯蔵量測定器85Aの内部に設けられ、第1石炭サイロ81Aに貯蔵される石炭の貯蔵量に対応する入力信号を発生し、CPU92へ供給する。第2貯蔵量測定回路102Bは、第2貯蔵量測定器85Bの内部に設けられ、第2石炭サイロ81Bに貯蔵される石炭の貯蔵量に対応する入力信号を発生し、CPU92へ供給する。
The
需要電力検知回路110は、需要電力検知サーバー4の内部に設けられ、需要電力検知マイコン111、プログラムROM112、ワークRAM113を含んで構成される。需要電力検知サーバー4は、制御装置1とネットワークを介して接続されている。
The demand
需要電力検知マイコン111は、CPUを備えている。需要電力検知マイコン111に備えられたCPUは、消費者が電力の要求操作を行うことにより送信された電力要求信号に基づき、プログラムROM112に格納された制御プログラムに基づいて需要電力の計算を行い、計算結果に対応するデータをCPU92に送信する。
The demand
プログラムROM112は、需要電力検知マイコン111で実行する制御プログラムなどを格納する。ワークRAM113は、需要電力検知マイコン111が前述した制御プログラムを実行する場合の、作業用の一時記憶手段として構成される。
The
図5を参照して、発電機にかかる負荷が変動しているか否かを判別するために用いる需要電力ゾーン決定テーブルについて判別する。 With reference to FIG. 5, the power demand zone determination table used for determining whether or not the load applied to the generator is fluctuating is determined.
図5は、需要電力ゾーン決定テーブルである。需要電力ゾーン決定テーブルは、需要電力に対応する需要電力ゾーンのデータ(情報)を備えている。需要電力検知マイコン111に備えられたCPUにより行われる需要電力の計算結果が120MW未満である場合には、需要電力ゾーンはゾーン1であり、120MW以上である場合には、需要電力ゾーンはゾーン2である。
FIG. 5 is a demand power zone determination table. The demand power zone determination table includes demand power zone data (information) corresponding to demand power. When the calculation result of the demand power performed by the CPU provided in the demand
需要電力検知マイコン111に備えられたCPUは、需要電力ゾーンがゾーン1であるかゾーン2であるかのデータをCPU92に送信する。CPU92では、RAM94に格納されている需要電力ゾーンのデータと、送信されたデータとを比較する。これにより、それぞれのデータが異なる場合には、発電機にかかる負荷が変動していると判別することができ、それぞれのデータが同一である場合には、発電機にかかる負荷が変動していないと判別することができる。
The CPU provided in the demand
図6は、石炭消費量決定テーブルである。この石炭消費量決定テーブルは、CPU92により発電機にかかる負荷が変動していると判別されることを条件に使用される。なお、本実施形態では、上述の石炭添加装置31から上述のミル34を介して上述の石炭燃焼ボイラ20に投入する石炭の流量が石炭の消費量であるものと規定しているが、これに限られるものではない。
FIG. 6 is a coal consumption determination table. This coal consumption determination table is used on the condition that the
石炭消費量決定テーブルは、需要電力ゾーンに対応する石炭の消費量のデータ(情報)を備えている。需要電力ゾーンがゾーン1である場合には、石炭の消費量(流量)は200t/hであり、需要電力ゾーンがゾーン2である場合には、石炭の消費量(流量)は300t/hである。
The coal consumption determination table includes coal consumption data (information) corresponding to the demand power zone. When the demand power zone is Zone 1, the coal consumption (flow rate) is 200 t / h, and when the demand power zone is
ここで、需要電力ゾーンがゾーン1である場合には、CPU92は、石炭添加装置31からミル34に200t/hの消費量(流量)で石炭を供給させるため消費量データを石炭流量調節バルブ駆動回路98に送信する。この消費量データを受け、石炭流量調節バルブ35は、200t/hの消費量(流量)で石炭を供給する位置に駆動する。需要電力ゾーンがゾーン2である場合には、CPU92は、石炭添加装置31からミル34に300t/hの消費量(流量)で石炭を供給させるための消費量データを石炭流量調節バルブ駆動回路98に送信する。この消費量データを受け、石炭流量調節バルブ35は、300t/hの消費量(流量)で石炭を供給する位置に駆動する。
Here, when the demand power zone is zone 1, the
次に、制御装置1により制御される石炭燃焼装置2の動作について、図7を参照しながら説明する。なお、以下では、中和剤および溶出防止剤が石灰石である場合について説明するが、これに限られるものではない。
Next, operation | movement of the
まず、上述のディスプレイ12は、上述のCPU92からの制御信号を受けて、石炭添加装置31に投入する石炭に含まれる灰分(%)およびカルシウム(所定の金属元素)の濃度(%)をキーボード13から入力する操作を制御装置1の管理者に促す画像を表示する。管理者は、ディスプレイ12での表示に基づいて上述のキーボード13を操作し、石炭添加装置31に投入する石炭に含まれる灰分(%)およびカルシウムの濃度(%)に対応する入力信号を発生させる。このとき、CPU92(図4)は、石炭に含まれる灰分(%)を灰分データとして図4のRAM94(灰分データ格納手段)に格納し、石炭に含まれるカルシウムの濃度(%)を濃度データとしてRAM94(濃度データ格納手段)に格納する。
First, the
次に、CPU92(濃度算出手段)は、RAM94に格納された灰分データおよび濃度データに基づいて、石炭添加装置31に投入する石炭を石炭燃焼ボイラ20で燃焼させた場合に発生する石炭灰に含まれるカルシウムの濃度(%)を算出する。
Next, the CPU 92 (concentration calculation means) is included in the coal ash generated when the coal to be input to the
CPU92は、算出したカルシウムの濃度が所定の濃度以上である場合には、溶出防止剤流量調節バルブ36を閉めるための信号を溶出防止剤流量調節バルブ駆動回路99(図4)に送信する。本実施形態では、所定の濃度は10%としているが、この所定の濃度は石炭燃焼ボイラ20の種類により異なる。算出したカルシウムの濃度が所定の濃度以上である場合、溶出防止剤がフライアッシュ回収サイロ72に供給されることはなく、この場合、混練機73では、石炭灰と水とを混練することで不溶性の化合物を生成させる。したがって、石炭灰に含まれるカルシウムの有効利用を図ることで石灰石(溶出防止剤)の使用量を抑えることができる。
When the calculated calcium concentration is equal to or higher than the predetermined concentration, the
これに対し、カルシウムが所定の濃度以上ではない場合、需要電力検知マイコン111に備えられたCPUは、消費者による需要電力を計算し、あらかじめワークRAM113に格納された上述の需要電力ゾーン決定テーブルに基づいて需要電力ゾーンを決定する。需要電力検知マイコン111に備えられたCPUは、決定した需要電力ゾーンのデータをCPU92に送信する。
On the other hand, when the calcium concentration is not equal to or higher than the predetermined concentration, the CPU provided in the demand
次に、CPU92(負荷変動判別手段)は、需要電力検知マイコン111に備えられたCPUから受信する需要電力ゾーンのデータに基づいて、発電機にかかる負荷が変動しているか否かを判別する。需要電力ゾーンのデータは、需要電力検知マイコン111に備えられたCPUにより、需要電力ゾーン決定テーブルに基づいて決定されている。そして、CPU92は、発電機にかかる負荷が変動していると判別することを条件に、石炭消費量決定テーブルに基づいて石炭の消費量(流量)を決定し、決定した消費量に対応する消費量データを石炭流量調節バルブ駆動回路98に送信する。
Next, the CPU 92 (load fluctuation determining means) determines whether or not the load applied to the generator is fluctuating based on the demand power zone data received from the CPU provided in the demand
このように需要電力ゾーン決定テーブルおよび石炭消費量決定テーブルを設けることにより、溶出防止剤添加装置32からフライアッシュ回収サイロ72に添加する溶出防止剤の量を、発電機にかかる負荷に応じて切り換えることができる。そのため、発電機にかかる負荷を高めた場合には、溶出防止剤の不足により重金属が石炭灰から外部に溶出することを抑えることができ、負荷を下げた場合には、過剰な量の溶出防止剤の添加による石炭燃焼装置の腐食を抑えることができる。したがって、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置2の使用コストを抑えることができる。
Thus, by providing the demand power zone determination table and the coal consumption determination table, the amount of the elution inhibitor added to the fly
石炭添加装置31は上述の石炭倉庫3から運ばれた石炭を混合装置33に添加し、溶出防止剤添加装置32は石灰石を混合装置33に添加する。溶出防止剤添加装置32から混合装置33に添加する石灰石の添加量は、溶出防止剤流量調節バルブ36の開閉によって決定される。
The
ここで、溶出防止剤流量調節バルブ36の開閉の制御について説明する。CPU92(添加量算出手段)は、灰分データと、濃度データと、消費量データとに基づいて、溶出防止剤添加装置32からフライアッシュ回収サイロ72に添加する石灰石の添加量を算出する。具体的には、灰分データに対応する数値を灰分とし、濃度データに対応する数値を石炭中カルシウム濃度とし、消費量データに対応する数値を石炭量として、以下の[数1]および[数2]の計算を行う。なお、本実施形態では、添加量を流量(t/h)で定めているがこれに限られるものではない。
CPU92は、検出部スイッチ39Sから検出信号を受信しているか否かを判別し、受信している場合には、算出した石灰石の添加量のデータを溶出防止剤流量調節バルブ駆動回路99に送信する。
The
このように、石炭燃焼装置2は、石灰石(溶出防止剤)を石炭添加装置31に添加する溶出防止剤添加装置32を有し、CPU92(添加量算出手段)は、灰分データ、濃度データ、および消費量データに基づいて石灰石の添加量を算出する。これにより、溶出防止剤添加装置32から石炭添加装置31に添加する石灰石の量を必要最小限に抑えることができるので、重金属がフライアッシュから外部に溶出する可能性を減らすことができるとともに、過剰な量の溶出防止剤の添加によってボイラスラッキングによる伝熱阻害などが発生することを抑えることができる。したがって、不必要な添加剤の購入や不必要な腐食対策を行う必要がなくなるので、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置2の使用コストを抑えることができる。
As described above, the
また、センサ37を設け、検出部スイッチ39Sから検出信号を受信している場合に限り、算出した石灰石の流量の情報を溶出防止剤流量調節バルブ駆動回路99に送信することにより、石灰石の添加量が算出されても、石炭添加装置31から混合装置33に石炭が添加されていることをセンサ37が検知するまでの間は、溶出防止剤添加装置32から混合装置33に石灰石が添加されることはない。したがって、溶出防止剤添加装置32から混合装置33に添加する溶出防止剤の量をより厳密に規定することができる。
Further, only when the
ミル34では、混合装置33から投入された石炭を、石炭燃焼ボイラ20で燃焼されやすくするために微粉にし、石炭燃焼ボイラ20に添加する。石炭燃焼ボイラ20では、添加された石炭を燃焼し、蒸気輸送管21の内部にある水を加熱する。蒸気輸送管21の内部にある水は、加熱されることで蒸気に状態変化し、石炭燃焼ボイラ20からタービン22の上方に向けて、蒸気輸送管21を通じて輸送され、タービン22に使用され、結果として図示しない発電機を運転させることができる。
In the
また、石炭を燃焼すると、排ガスおよび石炭灰が発生する。上述したように、石炭灰は、フライアッシュとクリンカアッシュとに大別され、排ガスおよびフライアッシュは、脱硝装置40に移動し、クリンカアッシュは、水が入ったクリンカアッシュ回収サイロ23に堆積する。
Further, when coal is burned, exhaust gas and coal ash are generated. As described above, the coal ash is roughly classified into fly ash and clinker ash. The exhaust gas and fly ash move to the
脱硝装置40では、排ガスおよびフライアッシュに含まれる窒素化合物を除去し、排ガスおよびフライアッシュを電気集塵器50に移す。このとき、排ガスおよびフライアッシュは、エアヒータ41および熱回収機43を通過する。エアヒータ41では、排ガスおよびフライアッシュのもつ熱で押込通風機42から石炭燃焼ボイラ20に供給する燃焼用空気を加熱する。熱回収機43では、排ガスおよびフライアッシュに含まれる熱を回収する。回収した熱は、再加熱器65で用いられる。
In the
電気集塵器50では、排ガスとフライアッシュとを分離し、分離した排ガスを脱硫装置61に移し、フライアッシュをフライアッシュ回収サイロ72に移す。脱硫装置61では、中和剤添加装置62から添加される石灰石と排ガス中の硫黄酸化物とを反応させることで排ガスと硫酸カルシウムとに分離し、分離した排ガスを煙突63に移し、分離した硫酸カルシウムを硫酸塩濃縮装置66に移す。これにより、排ガス中の硫黄酸化物を除去することができる。中和剤添加装置62から脱硫装置61に添加する石灰石の流量は、中和剤流量調節バルブ64の開閉によって決定されるが、この中和剤流量調節バルブ64の開閉は、図示しない中和剤流量調節バルブ駆動回路によって制御される。
In the
排ガスは、脱硫装置61から煙突63に移るときに再加熱器65を通過する。このとき、排ガスは、熱回収機43で回収した熱で加熱される。これにより、排ガスを煙突63から効率よく排出することができる。硫酸塩濃縮装置66では、脱硫装置61から輸送された硫酸カルシウムを濃縮し、石膏を生成し、濃縮硫酸塩輸送管67を通じて図示しない硫酸塩倉庫に輸送する。
The exhaust gas passes through the
フライアッシュ回収サイロ72では、溶出防止剤添加装置32から添加される石灰石と電気集塵器50で分離されるフライアッシュとを貯蔵する。混練機73では、溶出防止剤(ここでは溶出防止剤を石灰石としているが、これに限られるものではない)、フライアッシュ、水を混練し、水に対して不溶性の化合物を生成する。溶出防止剤およびフライアッシュはフライアッシュ回収サイロ72から供給され、水は図示しない水タンクから水輸送管75を通じて投入される。混練機73により生成された不溶性の化合物は、排出管76を介して外部に排出される。
The fly
次に、制御装置1により制御される石炭倉庫3の動作について、図8を参照しながら説明する。
Next, operation | movement of the
まず、船舶やトラックなどから受け入れた石炭は、石炭受入コンベア82を通じて第1切換ダンパー84Aに運ばれる。運ばれる石炭を第1石炭サイロ81Aに投入するか、第2石炭サイロ81Bに投入するかは、管理者によるキーボード13(上述)の操作により選択される。具体的には、キーボード13の操作により第1石炭サイロ81Aに投入するための指令信号をCPU92(上述)が受信した場合には、CPU92は、第1切換ダンパー84Aを開き、第2切換ダンパー84Bを閉じるための指令信号を第1切換ダンパー駆動回路(図示せず)および第2切換ダンパー駆動回路(図示せず)に送信する。第1切換ダンパー駆動回路および第2切換ダンパー駆動回路では、CPU92から受信した指令信号に基づいて、第1切換ダンパー84Aおよび第2切換ダンパー84Bの駆動を行う。これに対し、キーボード13の操作により第2石炭サイロ81Bに投入するための指令信号をCPU92(上述)が受信した場合には、CPU92は、第1切換ダンパー84Aを閉じ、第2切換ダンパー84Bを開くための指令信号を第1切換ダンパー駆動回路および第2切換ダンパー駆動回路に送信する。第1切換ダンパー駆動回路および第2切換ダンパー駆動回路では、CPU92から受信した指令信号に基づいて、第1切換ダンパー84Aおよび第2切換ダンパー84Bの駆動を行う。なお、図8では、第1切換ダンパー84Aが開かれ、第2切換ダンパー84Bが閉じられている場合の様子を示している。この場合、石炭は、第1石炭サイロ81Aに投入され、第2石炭サイロ81Bには投入されない。
First, coal received from a ship or a truck is conveyed to the
上述の石炭燃焼ボイラ20に投入する石炭を、第1石炭サイロ81Aから石炭燃焼ボイラ20に投入するか、第2石炭サイロ81Bから石炭燃焼ボイラ20に投入するかについても、管理者によるキーボード13(上述)の操作により選択される。具体的には、管理者によるキーボード13の入力操作により石炭燃焼ボイラ20に石炭を投入する石炭サイロとして第1石炭サイロ81Aを選択する選択信号を上述のCPU92(選択信号受信手段)が受信した場合には、CPU92は、第1石炭排出バルブ87Aを開き、第2石炭排出バルブ87Bを閉じるための指令信号を第1石炭排出バルブ駆動回路100A(上述)および第2石炭排出バルブ駆動回路100B(上述)に送信する。また、この場合、CPU92は、石炭燃焼ボイラ20に石炭を投入する石炭サイロが第1石炭サイロ81Aであることを示す石炭サイロのデータをRAM94(石炭サイロデータ格納手段)に格納する。第1石炭排出バルブ駆動回路100Aおよび第2石炭排出バルブ駆動回路100Bでは、CPU92から受信した指令信号に基づいて、第1石炭排出バルブ87Aおよび第2石炭排出バルブ87Bの駆動を行う。これに対し、管理者によるキーボード13の入力操作により石炭燃焼ボイラ20に石炭を投入する石炭サイロとして第2石炭サイロ81Bを選択する選択信号を上述のCPU92(選択信号受信手段)が受信した場合には、CPU92は、第1石炭排出バルブ87Aを閉じ、第2石炭排出バルブ87Bを開くための指令信号を第1石炭排出バルブ駆動回路100Aおよび第2石炭排出バルブ駆動回路100Bに送信する。また、この場合、CPU92は、石炭燃焼ボイラ20に石炭を投入する石炭サイロが第2石炭サイロ81Bであることを示す石炭サイロのデータをRAM94(石炭サイロデータ格納手段)に格納する。第1石炭排出バルブ駆動回路100Aおよび第2石炭排出バルブ駆動回路100Bでは、CPU92から受信した指令信号に基づいて、第1石炭排出バルブ87Aおよび第2石炭排出バルブ87Bの駆動を行う。なお、図8では、第2石炭排出バルブ87Bが開かれ、第1石炭排出バルブ87Aが閉じられている場合の様子を示している。この場合、石炭は、第2石炭サイロ81Bから投入され、第1石炭サイロ81Aから投入されることはない。
Whether the coal to be charged into the above-described
また、キーボード13の操作により第1石炭サイロ81Aから70%の石炭を投入し、第1石炭サイロ81Aから30%の石炭を投入するための指令信号を送信することも可能である。この場合には、CPU92は、第1石炭排出バルブ87Aを全開の70%だけ開き、第2石炭排出バルブ87Bを全開の30%だけ開くための指令信号を第1石炭排出バルブ駆動回路100A(上述)および第2石炭排出バルブ駆動回路100B(上述)に送信する。
It is also possible to send a command signal for putting 70% coal from the
第1貯蔵量測定器85Aは、第1石炭サイロ81Aに貯蔵される石炭の量を測定する。ここで測定した量は、第1貯蔵量データとして第1貯蔵量測定回路102AからCPU92に送信される。同様に、第2貯蔵量測定器85Bは、第2石炭サイロ81Bに貯蔵される石炭の量を測定する。ここで測定した量は、第2貯蔵量データとして第2貯蔵量測定回路102BからCPU92に送信される。
The first storage
ここで、石炭燃焼ボイラ20に投入する石炭の種類を変更する炭種変更について説明する。CPU92は、管理者によるキーボード13の入力操作により石炭燃焼ボイラ20に石炭を投入する石炭サイロとして第1石炭サイロ81Aを選択する選択信号または第2石炭サイロ81Bを選択する選択信号を受信する場合、炭種変更が行われているか否かを判別する。具体的には、比較手段としてのCPU92は、RAM94(石炭サイロデータ格納手段)に石炭サイロのデータが格納されていることを条件に、受信した選択信号に対応する石炭サイロのデータと、RAM94(石炭サイロデータ格納手段)に格納されている石炭サイロのデータとを比較する。そして、炭種変更判別手段としてのCPU92は、それぞれのデータが異なる場合には、炭種変更が行われていると判別し、それぞれのデータが同一である場合には、炭種変更が行われていないと判別する。
Here, the coal type change which changes the kind of coal thrown into the
また、CPU92は、第1貯蔵量測定回路102Aから第1石炭サイロ81Aに貯蔵される石炭の量が“0”であるという情報を受信した場合や、第2貯蔵量測定回路102Bから第2石炭サイロ81Bに貯蔵される石炭の量が“0”であるという情報を受信した場合についても、炭種変更が行われていると判別する。
Further, the
炭種変更が行われていると判別された場合には、上述のタイマIC97にセットされている時刻をゼロに更新し、タイマIC97(計時手段)は、この炭種変更が行われていると判別されたときを基準に所定の時間になるまで計時する。計時する目的は、炭種変更が行われた後であっても、この炭種変更後の石炭によるフライアッシュがフライアッシュ回収サイロ72に到達するまでの間は、炭種変更前の灰分データ、濃度データに基づいて石灰石を添加すべきだからである。所定の時間は、炭種変更後の石炭によるフライアッシュがフライアッシュ回収サイロ72に到達するまでの時間であるが、この所定の時間は、あらかじめ一定に定めてもよいし、石炭の消費量や石炭燃焼装置2での流速、石炭燃焼装置2の容量などに基づいて定めてもよい。そして、タイマIC97により所定の時間が計時された場合には、灰分(%)およびカルシウム(所定の金属元素)の濃度(%)をキーボード13から入力する操作を制御装置1の管理者に促す画像の表示を再び行なう。そして、管理者が入力信号を発生したとき、CPU92(灰分データ切換手段)は、RAM94(灰分データ格納手段)により格納される灰分データを入力信号に対応する灰分データに切り換える。また、CPU92(濃度データ切換手段)は、RAM94(濃度データ格納手段)により格納される濃度データを入力信号に対応する濃度データに切り換える。
When it is determined that the coal type has been changed, the time set in the above-described
このように、炭種変更が行われていると判別された場合に灰分データおよび濃度データを切り換えることを可能にすることで、石炭燃焼ボイラ20に投入する石炭の種類が変更された場合には、溶出防止剤添加装置32から混合装置33に添加する溶出防止剤の量を切り換えることができる。これにより、変更後の石炭に含まれるカルシウムの濃度が変更前の濃度に比べ低い場合には、石灰石の不足により重金属が石炭灰から外部に溶出することを抑えることができる。これに対し、変更後の石炭に含まれるカルシウムの濃度が変更前の濃度に比べ高い場合には、過剰な量の石灰石の添加による石炭燃焼装置の腐食を抑えることができる。したがって、管理者の負担を軽減することができるとともに、石炭燃焼装置の使用コストを抑えることができる。
As described above, when it is determined that the coal type is changed, the ash content data and the concentration data can be switched, so that the type of coal to be input to the
また、タイマIC97を用いることにより、炭種変更が行われていると判別された場合であっても、タイマIC97が所定の時間を計時するまでの間は、CPU92により灰分データおよび濃度データが切り換えられることはない。これにより、炭種変更が行われていると判別されてから変更後の石炭の燃焼後に発生するフライアッシュが実際にフライアッシュ回収サイロ72に貯蔵されるまでの間は、変更前の灰分データおよび濃度データに基づいて石灰石を添加することができる。したがって、溶出防止剤添加装置から石炭灰回収サイロに添加する石灰石の量をより厳密に規定することができる。
Further, even if it is determined that the coal type is changed by using the
図9から図11に示すメインフローチャートを参照して、主制御回路90の制御動作について説明する。ここでは、溶出防止剤が石灰石である場合について説明するが、これに限られるものではなく、上述したように酸化カルシウム、消石灰、水酸化鉄などであってもよい。
The control operation of the
初めに、CPU92は、初期化を行い(ステップS1)、ステップS2に移る。具体的には、RAM94の記憶内容の初期化、通信データの初期化などを行う。ステップS2では、RAM94の所定の記憶内容を消去(クリア)し、ステップS3に移る。具体的には、前回の処理で使用されたRAM94の書き込み可能エリアのデータ(例えば、灰分データ、濃度データなど)の消去などを行う。
First, the
ステップS3では、CPU92は、石炭添加装置31に投入する石炭に含まれる灰分(%)およびカルシウム濃度(%)をキーボード13から入力する操作を管理者に促す画像をディスプレイ12で表示するための信号を、ディスプレイ制御回路100に送信し、ステップS4に移る。ステップS4では、石炭に含まれる灰分(%)およびカルシウム濃度(%)に対応する入力信号をキーボードスイッチ13Sから受信しているか否かを判別する。この判別がYESである場合には、ステップS5に移り、NOである場合には、ステップS4に移る。ステップS5では、石炭に含まれる灰分に対応する入力信号を灰分データとしてRAM94に格納し、石炭に含まれるカルシウム濃度に対応する入力信号を濃度データとしてRAM94に格納し、ステップS6に移る。
In step S <b> 3, the
ステップS6では、RAM94に格納された灰分データおよび濃度データに基づいて、クリンカアッシュに含まれるカルシウム(所定の金属元素)の濃度を算出し、ステップS7に移る。ステップS7では、算出したカルシウムの濃度が所定の濃度(例えば、10%)以上であるか否かを判別する。この判別がYESのときは、ステップS8に移り、NOのときは、図10のステップS9に移る。ステップS8では、溶出防止剤流量調節バルブ36を閉めるための信号を、溶出防止剤流量調節バルブ駆動回路99に送信し、図11のステップS22に移る。
In step S6, the concentration of calcium (predetermined metal element) contained in the clinker ash is calculated based on the ash content data and concentration data stored in the
図10のステップS9では、需要電力ゾーンのデータを要求するための信号を需要電力検知マイコン111に送信し、ステップS10に移る。これにより、需要電力検知マイコン111に備えられたCPUは、消費者による需要電力を計算し、あらかじめワークRAM113に格納された上述の需要電力ゾーン決定テーブルに基づいて需要電力ゾーンを決定する。
In step S9 of FIG. 10, a signal for requesting data of the demand power zone is transmitted to the demand
ステップS10では、需要電力検知マイコン111に備えられたCPUから需要電力ゾーンのデータを受信しているか否かを判別する。この判別がYESのときはステップS11に移り、NOのときは、ステップS10に移る。ステップS11では、需要電力ゾーンのデータがRAM94に格納されているか否かを判別する。この判別がYESのときは、ステップS12に移り、NOのときは、ステップS13に移る。
In step S <b> 10, it is determined whether or not demand power zone data is received from a CPU provided in the demand
ステップS12では、発電機にかかる負荷が変動しているか否かを判別する。この判別がYESのときは、ステップS13に移り、NOのときは、図11のステップS17に移る。発電機にかかる負荷が変動しているか否かは、RAM94に格納されている需要電力ゾーンのデータと、需要電力検知マイコン111に備えられたCPUから送信されたデータとを比較することにより判別する。具体的には、これらのデータがそれぞれ異なる場合には、負荷が変動していると判別し、それぞれ同一である場合には、負荷が変動していないと判別する。
In step S12, it is determined whether or not the load applied to the generator is fluctuating. When this determination is YES, the process proceeds to step S13, and when NO, the process proceeds to step S17 in FIG. Whether or not the load on the generator is fluctuating is determined by comparing the demand power zone data stored in the
ステップS13では、需要電力検知マイコン111に備えられたCPUから送信された需要電力ゾーンのデータをRAM94に格納し、ステップS14に移る。ステップS14では、RAM94に格納されている需要電力ゾーンのデータと、同様にRAM94に格納されている石炭消費量決定テーブル(上述)とに基づいて石炭の消費量を決定し、ステップS15に移る。ステップS15では、決定した石炭の消費量を消費量データとしてRAM94に格納し、ステップS16に移る。ステップS16では、RAM94に格納された消費量データを石炭流量調節バルブ駆動回路98に送信し、図11のステップS17に移る。
In step S13, the demand power zone data transmitted from the CPU provided in the demand
図11のステップS17では、RAM94に格納されているデータのうち、灰分データと、濃度データと、消費量データと、に基づいて、溶出防止剤添加装置32から混合装置33に添加する石灰石の添加量を算出し、ステップS18に移る。このステップS17では、上述した[数1]および[数2]の計算を行う。ステップS18では、算出した石灰石の添加量を添加量データとしてRAM94に格納し、ステップS19に移る。
In step S17 of FIG. 11, addition of limestone added to the
ステップS19では、タイマIC97による計時時間が所定の時間に達しているか否かを判別する。タイマIC97による計時時間は、ステップS27の処理で時刻が“0”にセットされてから経過した時間である。また、所定の時間は、炭種変更後の石炭が混合装置33に到達するまでの時間に基づいているが、あらかじめ一定の時間に定めてもよいし、石炭の消費量や石炭添加装置31の容量、石炭燃焼装置2での流速などに基づいて定めてもよい。この判別がYESのときは、ステップS20に移り、NOのときは、ステップS19に移る。
In step S19, it is determined whether or not the time measured by the
ステップS20では、検出部スイッチ39Sから検出信号を受信しているか否かを判別する。この判別がYESのときは、ステップS21に移り、NOのときは、ステップS20に移る。ステップS21では、RAM94に格納されている添加量データを溶出防止剤流量調節バルブ駆動回路99に送信し、ステップS22に移る。
In step S20, it is determined whether or not a detection signal is received from the
ステップS22では、石炭の貯蔵量が“0”であるか否かを判別する。具体的には、RAM94に格納されている石炭サイロのデータに対応する石炭サイロの貯蔵量を、第1貯蔵量測定回路102Aおよび第2貯蔵量測定回路102Bから送信される信号に基づいて判別する。この判別がYESの場合には、ステップS26に移り、NOの場合には、ステップS23に移る。
In step S22, it is determined whether or not the amount of stored coal is “0”. Specifically, the storage amount of the coal silo corresponding to the coal silo data stored in the
ステップS23では、キーボードスイッチ13Sから選択信号を受信しているか否かを判別する。この判別がYESのときは、ステップS24に移り、NOのときは、ステップS20に移る。ステップS24では、石炭サイロのデータがRAM94に格納されているか否かを判別する。この判別がYESのときは、ステップS25に移り、NOのときは、ステップS26に移る。
In step S23, it is determined whether a selection signal is received from the
ステップS25では、炭種変更が行われているか否かを判別する。このステップS25の処理では、キーボードスイッチ13Sから受信した選択信号に対応する石炭サイロのデータと、RAM94に格納されている石炭サイロのデータとを比較する。そして、それぞれのデータが異なる場合には、炭種変更が行われていると判別し、それぞれのデータが同一である場合には、炭種変更が行われていないと判別する。この判別がYESのときは、ステップS26に移り、NOのときは、ステップS20に移る。
In step S25, it is determined whether or not the coal type is changed. In the process of step S25, the coal silo data corresponding to the selection signal received from the
ステップS26では、石炭サイロのデータをRAM94に格納し、ステップS27に移る。ステップS27では、タイマIC97を“0”にセットし、図9のステップS2に移る。このステップS27の処理では、タイマIC97は、時刻を“0”にセットすると同時に計時を開始する。
In step S26, the coal silo data is stored in the
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形、改良などは本発明に含まれるものである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
例えば、需要電力ゾーン決定テーブルでは、需要電力ゾーンは、ゾーン1とゾーン2の2段階設定になっているが、これに限られるものではなく、需要電力に応じて3段階以上の多段階設定にしてもよい。これにより、不必要な石炭が石炭添加装置31から混合装置33に投入されることを抑えることができるので、発電コストを抑えることができる。
For example, in the demand power zone determination table, the demand power zone is set in two stages, zone 1 and
本実施形態では、石炭添加装置31が1台であるものとして説明されているが、これに限られるものではなく、石炭添加装置を複数台設けてもよい。これにより、石炭消費量決定テーブルでは、需要電力ゾーンに対応する石炭添加装置の台数の情報を設けることが可能である。例えば、石炭添加装置の台数が4台である場合、ゾーン1に対応する石炭添加装置の台数を3台とし、ゾーン2に対応する石炭添加装置の台数を2台とする情報を設けることができる。このように石炭添加装置を複数台とすることで、1台の石炭添加装置が故障した場合でも、残りの石炭添加装置で石炭燃焼ボイラ20を動かすことができるので、電力の安定供給を図ることができる。また、いずれかの石炭添加装置を休転させることで石炭燃焼ボイラ20の稼働中でも石炭添加装置のメンテナンスを行うことができる。
In the present embodiment, it is described that there is only one
本実施形態では、1つの石炭サイロには単一のロットの石炭しか投入されないものとして説明しているが、これに限られるものではなく、1つの石炭サイロに複数のロットの石炭を投入するようにしてもよい。この場合には、それぞれのロットの石炭の貯蔵量を計算し、この計算結果をRAM94に格納させる必要がある。また、いずれかのロットの在庫量が“0”になることを条件に炭種変更が行われると判別するプログラムをROM93に格納させる必要がある。
In the present embodiment, it is described that only a single lot of coal is input to one coal silo. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of lots of coal are input to one coal silo. It may be. In this case, it is necessary to calculate the amount of coal stored in each lot and store the calculation result in the
本実施形態では、溶出防止剤添加装置32を混合装置33の上方に設けるようにしたが、これに限られるものではなく、燃焼用空気中、燃焼装置内、燃焼装置の下流の煙道などに添加するように設けてもよい。
In the present embodiment, the elution
本実施形態では、フライアッシュ回収サイロ72に投入されたフライアッシュの溶出防止について説明しているが、これに限られるものではなく、クリンカアッシュ回収サイロ23に投入されたクリンカアッシュについても混練機73のような装置を設けることにより溶出防止を行うことができる。
In the present embodiment, the elution prevention of the fly ash introduced into the fly
本実施形態では、石炭を石炭燃焼ボイラ20で燃焼させる場合について説明しているが、これに限られるものではなく、例えば焼却炉のような石炭を燃焼する装置であれば、どのような装置に対しても使用することができる。なお、この場合には、需要電力に応じて負荷変動が行われない点に留意すべきである。
In this embodiment, although the case where coal is burned with the
1 制御装置
2 石炭燃焼装置
20 石炭燃焼ボイラ
32 溶出防止剤添加装置
37 センサ
72 石炭灰回収サイロ
81A 第1石炭サイロ
81B 第2石炭サイロ
85A 第1貯蔵量測定器
85B 第2貯蔵量測定器
92 CPU
94 RAM
97 タイマIC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
94 RAM
97 Timer IC
Claims (9)
前記石炭燃焼ボイラで石炭を燃焼することにより発生する石炭灰に含まれる重金属が外部に溶出することを防止するための金属塩からなる溶出防止剤を該石炭に添加する溶出防止剤添加装置と、
を有する石炭燃焼装置を制御する制御装置であって、
前記石炭に含まれる灰分に対応する灰分データを格納する灰分データ格納手段と、
前記石炭に含まれる、前記金属塩を構成する金属元素の濃度に対応する濃度データを格納する濃度データ格納手段と、
前記石炭燃焼ボイラで消費する前記石炭の消費量に対応する消費量データを格納する消費量データ格納手段と、
前記灰分データ、前記濃度データ、および前記消費量データに基づいて前記溶出防止剤の添加量を算出する添加量算出手段と、
前記溶出防止剤添加装置に対し、前記添加量算出手段により算出された添加量の溶出防止剤を前記石炭に添加する制御を行う添加量制御手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。 A coal fired boiler,
An elution inhibitor adding device for adding an elution inhibitor comprising a metal salt for preventing heavy metals contained in coal ash generated by burning coal in the coal combustion boiler from leaching to the outside;
A control device for controlling a coal combustion device having
Ash data storage means for storing ash data corresponding to the ash contained in the coal;
Concentration data storage means for storing concentration data corresponding to the concentration of the metal element constituting the metal salt contained in the coal;
Consumption data storage means for storing consumption data corresponding to the consumption of the coal consumed in the coal combustion boiler;
An addition amount calculating means for calculating an addition amount of the elution inhibitor based on the ash data, the concentration data, and the consumption data;
An addition amount control means for controlling the addition of the elution inhibitor calculated by the addition amount calculation means to the coal with respect to the elution inhibitor addition device;
A control device comprising:
前記灰分データおよび前記濃度データに基づいて、前記石炭灰に含まれる前記金属塩を構成する金属元素の濃度を算出する濃度算出手段を備え、
前記添加量算出手段は、前記濃度算出手段により算出された前記金属塩を構成する金属元素の濃度が所定の濃度未満であることを条件に、前記溶出防止剤の添加量を算出することを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 1,
Based on the ash content data and the concentration data, comprising a concentration calculation means for calculating the concentration of the metal element constituting the metal salt contained in the coal ash,
The addition amount calculation means calculates the addition amount of the elution inhibitor on the condition that the concentration of the metal element constituting the metal salt calculated by the concentration calculation means is less than a predetermined concentration. Control device.
前記石炭燃焼ボイラに接続される発電機にかかる負荷が変動しているか否かを判別する負荷変動判別手段と、
前記負荷変動判別手段により前記負荷が変動していると判別されることを条件に、前記消費量データ格納手段により格納される消費量データを別の消費量データに切り換える消費量データ切換手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 1 or 2,
Load variation determination means for determining whether or not the load applied to the generator connected to the coal combustion boiler is fluctuating;
Consumption data switching means for switching the consumption data stored by the consumption data storage means to another consumption data on condition that the load fluctuation determination means determines that the load is changing;
A control device comprising:
前記石炭燃焼ボイラに投入する石炭の種類が変更されているか否かを判別する炭種変更判別手段と、
前記炭種変更判別手段により変更されていると判別されることを条件に、前記灰分データ格納手段により格納される灰分データを別の灰分データに切り換える灰分データ切換手段と、
前記炭種変更判別手段により変更されていると判別されることを条件に、前記濃度データ格納手段により格納される濃度データを別の濃度データに切り換える濃度データ切換手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。 In the control device according to any one of claims 1 to 3,
A coal type change discriminating means for discriminating whether or not the type of coal to be charged into the coal combustion boiler has been changed;
Ash content data switching means for switching the ash content data stored by the ash content data storage means to another ash content data on the condition that it is determined that the coal type change determination means has been changed,
Concentration data switching means for switching the concentration data stored by the concentration data storage means to another concentration data on the condition that it is determined that the coal type change determination means has been changed,
A control device comprising:
前記石炭燃焼装置は、
前記石炭を貯蔵する複数の石炭サイロを有し、
管理者の入力操作により、前記石炭燃焼ボイラに石炭を投入する石炭サイロを選択する選択信号を受信する選択信号受信手段と、
前記複数の石炭サイロのうち、前記選択信号に対応する石炭サイロのデータを格納する石炭サイロデータ格納手段と、
前記選択信号受信手段により選択信号が受信された場合、前記石炭サイロデータ格納手段に石炭サイロのデータが格納されていることを条件に、前記選択信号受信手段から受信した選択信号に対応する石炭サイロのデータと前記石炭サイロデータ格納手段に格納されている石炭サイロのデータを比較する比較手段と、
を備え、
前記炭種変更判別手段は、前記比較手段により、前記選択信号受信手段から受信した選択信号に対応する石炭サイロのデータと前記石炭サイロデータ格納手段に格納されている石炭サイロのデータとが異なるデータであると判別されることを条件に、前記石炭燃焼ボイラに投入する石炭の種類が変更されていると判別することを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 4,
The coal combustion device
A plurality of coal silos for storing the coal;
A selection signal receiving means for receiving a selection signal for selecting a coal silo to input coal into the coal combustion boiler by an input operation of an administrator;
Coal silo data storage means for storing coal silo data corresponding to the selection signal among the plurality of coal silos;
When the selection signal is received by the selection signal receiving unit, the coal silo corresponding to the selection signal received from the selection signal receiving unit is provided on the condition that the coal silo data is stored in the coal silo data storage unit. And means for comparing the data of the coal silo stored in the coal silo data storage means,
With
The coal type change discriminating means is a means for comparing the data of the coal silo corresponding to the selection signal received from the selection signal receiving means and the data of the coal silo stored in the coal silo data storage means by the comparing means. It is determined that the type of coal to be input to the coal combustion boiler has been changed on the condition that it is determined that
前記複数の石炭サイロのそれぞれは、貯蔵している石炭の量を測定するための貯蔵量測定器を有し、
前記炭種変更判別手段は、前記石炭サイロデータ格納手段により格納される石炭サイロのデータに対応する石炭サイロに貯蔵される石炭の量が、前記貯蔵量測定器によりゼロであると測定されることを条件に、前記石炭燃焼ボイラに投入する石炭の種類が変更されていると判別することを特徴とする制御装置。 The control device according to claim 5,
Each of the plurality of coal silos has a storage amount measuring device for measuring the amount of stored coal,
The coal type change determining means is measured by the storage amount measuring device to measure that the amount of coal stored in the coal silo corresponding to the coal silo data stored by the coal silo data storage means is zero. On the condition, it is determined that the type of coal to be input to the coal combustion boiler has been changed.
前記炭種変更判別手段により変更されていると判別されたときを基準に計時する計時手段を備え、
前記灰分データ切換手段は、前記計時手段により所定の時間が計時されることを条件に、前記灰分データを別の灰分データに切り換え、
前記濃度データ切換手段は、前記計時手段により所定の時間が計時されることを条件に、前記濃度データを別の濃度データに切り換えることを特徴とする制御装置。 The control device according to any one of claims 4 to 6,
Comprising time measuring means for measuring time based on when it is determined that the coal type change determining means has been changed,
The ash content data switching means switches the ash content data to another ash content data on the condition that a predetermined time is counted by the timing means.
The control device characterized in that the density data switching means switches the density data to another density data on condition that a predetermined time is counted by the time measuring means.
前記石炭を投入する投入口を有し、この投入口から投入された石炭と前記溶出防止剤添加装置から添加される溶出防止剤とを混合する混合装置を備え、
前記投入口の近傍には、前記投入口から前記混合装置に前記石炭が投入されていることを検知するセンサが設けられ、
前記センサが検知しているか否かを判別する検知判別手段をさらに備え、
前記添加量制御手段は、前記検知判別手段により検知していると判別されることを条件に前記溶出防止剤を前記石炭に添加する制御を行うことを特徴とする制御装置。 In the control device according to any one of claims 1 to 7,
It has an inlet for charging the coal, and comprises a mixing device for mixing the coal introduced from the inlet and the dissolution inhibitor added from the dissolution inhibitor adding device,
In the vicinity of the charging port, a sensor is provided for detecting that the coal is charged from the charging port to the mixing device,
It further comprises a detection determination means for determining whether or not the sensor is detecting,
The control apparatus characterized in that the addition amount control means performs control to add the elution inhibitor to the coal on the condition that it is determined that the detection determination means has detected.
前記石炭燃焼装置は、
前記石炭燃焼ボイラで石炭を燃焼することにより発生する排ガスに含まれる硫黄化合物を除去するための脱硫装置と、
前記脱硫装置に中和剤を添加するための中和剤添加装置と、
を有し、
前記溶出防止剤および前記中和剤はいずれも石灰石であり、前記金属塩を構成する金属元素はカルシウムであることを特徴とする制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 8,
The coal combustion device
A desulfurization apparatus for removing sulfur compounds contained in exhaust gas generated by burning coal in the coal combustion boiler;
A neutralizer addition device for adding a neutralizer to the desulfurization device;
Have
The elution inhibitor and the neutralizing agent are both limestone, and the metal element constituting the metal salt is calcium.
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