JP5583786B2 - Molten salt detection device, fluidized bed boiler and stoker furnace, molten salt detection method - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出できる溶融塩検出装置並びにこれを備えた流動床ボイラ及びストーカ炉、溶融塩検出方法に関する発明である。 The present invention relates to a molten salt detection device capable of detecting that molten salt generated in a boiler has adhered to the boiler, a fluidized bed boiler and stoker furnace equipped with the molten salt detection device, and a molten salt detection method .
従来、以下の特許文献1に記載されているように、バイオマス燃料や廃棄物燃料にはNa、K、Cl等の塩類が含まれており、これらの燃料を燃焼することでKCl、NaCl等の溶融塩が生成され、これらの溶融塩が伝熱管の表面に付着して腐食させることが知られている。 Conventionally, as described in Patent Document 1 below, biomass fuels and waste fuels contain salts such as Na, K, Cl, etc., and by burning these fuels, such as KCl, NaCl, etc. It is known that molten salts are produced and these molten salts adhere to the surface of the heat transfer tube and corrode.
従って、その腐食に対処すべく、溶融塩がボイラ内に付着したことを検出できる検出手段の開発が望まれている。 Therefore, in order to cope with the corrosion, it is desired to develop a detection means capable of detecting that the molten salt has adhered to the boiler.
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出できる溶融塩検出装置並びにこれを備えた流動床ボイラ及びストーカ炉、溶融塩検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and a molten salt detection device capable of detecting that molten salt generated in a boiler has adhered to the boiler, and a fluidized bed boiler provided with the same. And a stoker furnace and a molten salt detection method .
本発明の一側面に係る溶融塩検出装置は、ボイラ内に配置される溶融塩検出装置であって、離間して配置された試験電極及び照合電極と、ボイラ内に発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着した際に、試験電極と照合電極との間の導通を検出する検出部とを備える。 A molten salt detection device according to one aspect of the present invention is a molten salt detection device arranged in a boiler, and a test electrode and a reference electrode arranged apart from each other and a molten salt generated in the boiler are tested. And a detection unit that detects electrical continuity between the test electrode and the verification electrode when attached across the electrode and the verification electrode.
この溶融塩検出装置では、ボイラ内に発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着すると、試験電極と照合電極との間が導通し、この導通が検出部によって検出される。従って、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出することができる。 In this molten salt detection apparatus, when the molten salt generated in the boiler adheres across the test electrode and the verification electrode, the test electrode and the verification electrode are brought into conduction, and this conduction is detected by the detection unit. Therefore, it can be detected that the molten salt generated in the boiler has adhered to the boiler.
ここで、検出部は、照合電極に対する試験電極の電位の振動を検出しても良い。こうすると、ボイラ内に発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着した後に、さらに、付着した溶融塩による試験電極の腐食又はボイラ内を流動する流動材の衝突による試験電極の摩耗が発生した場合に、これらの損耗を検出できると共に、検出する電位の振動に基づいて、これらの損耗が局部的なものであるか、全面的なものであるかを判断することができる。 Here, the detection unit may detect vibration of the potential of the test electrode with respect to the reference electrode. In this way, after the molten salt generated in the boiler adheres across the test electrode and the reference electrode, the test electrode wears due to the corrosion of the test electrode due to the adhered molten salt or the collision of the fluidized material flowing in the boiler. When this occurs, it is possible to detect these wears and to determine whether these wears are local or full based on the vibration of the detected potential.
また、検出部が検出する電位の振動に基づいて、試験電極に発生した損耗の形態を判定する判定部を備えても良い。こうすると、試験電極に発生した損耗が局部的なものであるか、全面的なものであるかを自動的に判定することができる。 Moreover, you may provide the determination part which determines the form of the abrasion which generate | occur | produced in the test electrode based on the vibration of the electric potential which a detection part detects. In this way, it is possible to automatically determine whether the wear generated on the test electrode is local or complete.
また、試験電極及び照合電極を冷却する冷却部を備えても良い。こうすると、ボイラ内において溶融塩が付着する伝熱管と同程度の温度まで試験電極及び照合電極を冷却することが可能となり、ボイラ内で発生した溶融塩が、試験電極及び照合電極にまたがって付着し、これを確実に検出することができる。 Moreover, you may provide the cooling part which cools a test electrode and a collation electrode. In this way, it becomes possible to cool the test electrode and the verification electrode to the same temperature as the heat transfer tube to which the molten salt adheres in the boiler, and the molten salt generated in the boiler adheres across the test electrode and the verification electrode. This can be reliably detected.
本発明の一側面に係る流動床ボイラは、上述の溶融塩検出装置を備える流動床ボイラであって、試験電極及び照合電極は、熱交換器の近傍及び火炉の少なくとも一方に設けられている。この流動床ボイラでは、上述の溶融塩検出装置の試験電極及び照合電極が熱交換器の近傍及び火炉の少なくとも一方に設けられているため、熱交換器や火炉に溶融塩が付着したことを検出できる。 The fluidized bed boiler which concerns on one side of this invention is a fluidized bed boiler provided with the above-mentioned molten salt detection apparatus, Comprising: The test electrode and the collation electrode are provided in the vicinity of the heat exchanger and at least one of the furnace. In this fluidized bed boiler, the test electrode and the reference electrode of the above-mentioned molten salt detection device are provided in the vicinity of the heat exchanger and at least one of the furnace, so it is detected that the molten salt has adhered to the heat exchanger or the furnace. it can.
また、検出部により異常値が検出された際に警告を発する警告部を備えても良い。こうすると、検出部により異常値が検出されたことを、オペレータに確実に伝えることができる。 Moreover, you may provide the warning part which issues a warning when an abnormal value is detected by the detection part. In this way, the operator can be surely notified that an abnormal value has been detected by the detection unit.
本発明の一側面に係るストーカ炉は、上述の溶融塩検出装置を備えるストーカ炉であって、試験電極及び照合電極は、熱交換器の近傍に設けられている。このストーカ炉は、上述の溶融塩検出装置の試験電極及び照合電極を熱交換器の近傍に備えているため、熱交換器に溶融塩が付着したことを検出できる。 A stoker furnace according to one aspect of the present invention is a stoker furnace including the above-described molten salt detection device, and the test electrode and the verification electrode are provided in the vicinity of the heat exchanger. Since this stoker furnace is equipped with the test electrode and verification electrode of the above-mentioned molten salt detection apparatus in the vicinity of the heat exchanger, it can detect that molten salt has adhered to the heat exchanger.
また、検出部により異常値が検出された際に警告を発する警告部を備えても良い。こうすると、検出部により異常値が検出されたことを、オペレータに確実に伝えることができる。 Moreover, you may provide the warning part which issues a warning when an abnormal value is detected by the detection part. In this way, the operator can be surely notified that an abnormal value has been detected by the detection unit.
本発明によれば、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出できる溶融塩検出装置並びにこれを備えた流動床ボイラ及びストーカ炉、溶融塩検出方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the molten salt detection apparatus which can detect that the molten salt generate | occur | produced in the boiler adhered in the boiler, a fluidized bed boiler provided with this, a stoker furnace , and a molten salt detection method can be provided. .
以下、図面を参照しつつ溶融塩検出装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of a molten salt detection device will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係る溶融塩検出装置を示す概略断面図、図2は、導通が検出される場合の溶融塩の付着状態の例を示す図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a molten salt detection device according to an embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a molten salt adhesion state when conduction is detected.
溶融塩検出装置1は、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出するためのものであり、試験電極2、照合電極3、冷却部4及び検出部5を備えている。
The molten salt detection device 1 is for detecting that the molten salt generated in the boiler has adhered to the boiler, and includes a
試験電極2は、図示左右方向に延びる接続端子21と、この接続端子21の一方側(図示右側)の端部に連結された円板状の試験電極部22とを有している(図2参照)。この試験電極2は、ボイラ内の伝熱管等に用いられる材質と同様な材質から成り、ここでは、炭素鋼が用いられている。
The
照合電極3は、基準電極であって、試験電極2と同様な形状を成しており、接続端子31と、これに連結された照合電極部32とを有している。この照合電極3は、塩による腐食が生じない材質から成り、ここでは、白金が用いられている。
The
試験電極2及び照合電極3は、これらと同程度の長さの円筒状を成す金属管であるシース6内に離間して配置されており、シース6の一方側の端部にあっては、試験電極部22及び照合電極部32が表面に露出し、シース6の他方側の端部にあっては、検出部5からの配線が接続端子21及び接続端子31に各々接続されている。シース6の内部には、絶縁材61が充填され、試験電極2と照合電極3とが互いに絶縁されている。
The
冷却部4は、試験電極2の試験電極部22、及び、照合電極3の照合電極部32を冷却するためのものであり、冷却管41、熱電対42及び冷却制御部43を有している。
The
冷却管41は、試験電極部22及び照合電極部32を冷却するための冷却空気を送るものであり、試験電極部22及び照合電極部32の裏面に接するようにシース6内に配管されている。
The
熱電対42は、照合電極部32の温度を測定するためのものであり、その先端が照合電極部32の裏面に接するようにシース6内に配置されている。なお、熱電対42の先端を試験電極部22の裏面に接するように配置し、試験電極部22の温度を測定しても良い。
The
冷却制御部43は、熱電対42によって測定された温度に基づいて、冷却管41に送る冷却空気の量を例えばブロア等の駆動を制御することにより調整し、これにより、試験電極部22及び照合電極部32を所望の温度に冷却することが可能となっている。試験電極部22及び照合電極部32の冷却温度は、ここでは、300℃〜400℃とされ、ボイラ内において溶融塩Sが付着する伝熱管と同程度の温度とされている。
The
検出部5は、試験電極2と照合電極3との間の導通を検出するためのものであり、照合電極3に対する試験電極2の電位を検出する。
The
上記のような試験電極2、照合電極3、冷却管41及び熱電対42を内蔵したシース6は、例えば流動材が流動するCFB(循環流動床ボイラ)内に配置される。このCFBでは、バイオマスや廃棄物等を含有する燃料が燃焼され、ボイラ内の温度は、ここでは、800℃〜900℃とされている。そして、試験電極部22及び照合電極部32が、冷却部4によって冷却されて、ボイラ内において溶融塩Sが付着する伝熱管と同程度の温度とされているため、ボイラ内に発生した溶融塩Sは容易に試験電極部22及び照合電極部32に付着する。
The
溶融塩Sが、図2に示すように、試験電極部22及び照合電極部32にまたがって付着すると、試験電極2及び照合電極3にそれぞれ電位が発生し、試験電極2と照合電極3との間が導通する。ここで、試験電極2に発生する電位と、照合電極3に発生する電位は、試験電極2及び照合電極3の材質が異なるため、その大きさが異なり、検出部5では、照合電極3に対する試験電極2の電位が検出される。すなわち、試験電極2と照合電極3との間の導通が検出される。
As shown in FIG. 2, when the molten salt S adheres across the
図3は溶融塩の付着状態を示す概略断面図、図4は溶融塩の付着によって試験電極に局部的な腐食が発生した状態を示す概略断面図、図5は試験電極に局部的な損耗が発生した場合の電位の経時変化図、図6は試験電極に全面的な損耗が発生した場合の電位の経時変化図である。 3 is a schematic cross-sectional view showing a state of adhesion of the molten salt, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state in which local corrosion has occurred on the test electrode due to adhesion of the molten salt, and FIG. 5 is a diagram showing local wear on the test electrode. FIG. 6 is a time-dependent change diagram of potential when full wear occurs on the test electrode.
図3及び図4に示すように、試験電極部22の表面はボイラ内の高温の燃焼ガスにさらされて酸化され、その表面には、酸化皮膜22aが形成される。図3に示すように、溶融塩Sが試験電極部22及び照合電極部32にまたがって付着した状態(図2参照)では、照合電極3に対する試験電極2の電位は一定である(図5の電位E1参照)。
As shown in FIGS. 3 and 4, the surface of the
ここで、溶融塩Sが試験電極部22及び照合電極部32にまたがって付着した後、図4に示すように、溶融塩Sによる腐食によって試験電極部22の酸化膜22aが局部的に破られ、溶融塩Sが試験電極部22に達すると、図5に示すように、一定であった電位E1が電位E2まで直ちに減少し、その後、この減少の速度よりも遅い速度で電位値が徐々に増加するという大振幅長周期の振動パターンが発生する。なお、このような電位の振動パターンは、溶融塩Sが試験電極部22及び照合電極部32にまたがって付着した後、ボイラ内を流動するけい砂等の流動材が試験電極部22に衝突して、局部的に試験電極部22に摩耗が発生した場合にも検出される。
Here, after the molten salt S adheres across the
また、溶融塩Sにより、局部的ではなく全面的な腐食が発生すると、図6に示すように、電位が増加及び減少を繰り返して振動するという小振幅短周期の振動パターンが発生する。なお、このような電位の振動パターンは、溶融塩Sが試験電極部22及び照合電極部32にまたがって付着した後、ボイラ内を流動するけい砂等の流動材が試験電極部22に衝突して、全面的に試験電極部22に摩耗が発生した場合にも検出される。
In addition, when the molten salt S causes overall corrosion rather than local, a small-amplitude short-cycle vibration pattern is generated in which the potential vibrates repeatedly increasing and decreasing as shown in FIG. Note that such a vibration pattern of the potential is such that after the molten salt S adheres across the
そして、検出部5は、付着した溶融塩Sによる試験電極部22の腐食又はボイラ内を流動する流動材の衝突による試験電極部22の摩耗が発生した場合に、これらの損耗(腐食、摩耗)による電位の振動を検出し、検出した電位振動のパターンが図5又は図6に示す振動パターンの何れに該当するかを判定し、これらの損耗が局部的なものであるか、全面的なものであるかを判定する。
The
このように、本実施形態に係る溶融塩検出装置1では、ボイラ内に発生した溶融塩Sが、試験電極部22及び照合電極部32にまたがって付着すると、試験電極2と照合電極3との間が導通し、この導通が検出部5によって検出されるため、ボイラ内で発生した溶融塩Sが、ボイラ内に付着したことを検出することができる。また、この溶融塩検出装置1では、別途電源を設けることなく、試験電極2と照合電極3との間の導通を検出部5によって検出できるため、電源から外乱が入力されることがなく、ボイラ内で発生した溶融塩Sがボイラ内に付着したことを正確に検出することができる。
As described above, in the molten salt detection device 1 according to the present embodiment, when the molten salt S generated in the boiler adheres across the
また、検出部5は、検出する電位の振動に基づいて、試験電極部22に発生した損耗の形態を判定するため、試験電極部22に発生した損耗が局部的なものであるか、全面的なものであるかを自動的に判定することができる。
Further, since the
また、試験電極部22及び照合電極部32を冷却する冷却部4を備えるため、ボイラ内において溶融塩Sが付着する伝熱管と同程度の温度まで試験電極部22及び照合電極部32を冷却でき、ボイラ内で発生した溶融塩Sが、試験電極部22及び照合電極部32にまたがって付着し、これを確実に検出することができる。
Moreover, since the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、検出部5は、検出する電位の振動に基づいて、試験電極部22に発生した損耗の形態を自動的に判定するが、検出する電位の振動をモニタに表示し、このモニタの表示に基づいて、オペレータが試験電極部22に発生した損耗の形態を判断しても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、検出部5は、照合電極3に対する試験電極2の電位を測定することで導通を検出するが、検出部5にランプを設け、導通すると当該ランプが点灯するようにすることで導通を検出しても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態では、試験電極2及び照合電極3の2電極を用いているが、これを3電極にし、通電量を監視しても良い。
Moreover, in the said embodiment, although the two electrodes of the
また、上記実施形態では、冷却管41に送る冷却媒体として冷却空気を用いているが、これに代えて、冷却水を用いても良い。また、上記実施形態では、低コスト化及びコンパクト化が図れるとして、溶融塩検出装置1が冷却部4を備え、冷却管41をシース6内に内蔵しているが、溶融塩検出装置1とは別に冷却部を設置し、これによって、試験電極部22及び照合電極部32を冷却するようにしても良い。
Moreover, in the said embodiment, although cooling air is used as a cooling medium sent to the cooling
また、試験電極部22の溶融塩の付着が検出された場合、その形態に応じて、ボイラで燃焼する燃料に含まれるバイオマスや廃棄物等の量を低減することなどで、溶融塩の付着を低減し損耗を防止してボイラの延命措置を図ることもできる。
Moreover, when adhesion of the molten salt on the
次に、実施形態に係る流動床ボイラについて説明する。図7は、実施形態に係る流動床ボイラを示す概略構成図である。図7に示すように、流動床ボイラ100は、火炉101、サイクロン102、第一スーパーヒータ(熱交換器)103、第二スーパーヒータ(熱交換器)104、タービン105、バグフィルタ(集塵機)106、ポンプ107及び煙突108を備えている。
Next, the fluidized bed boiler according to the embodiment will be described. FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating a fluidized bed boiler according to the embodiment. As shown in FIG. 7, a
火炉101はバイオマスや廃棄物等を含有する燃料を燃焼する炉である。火炉101の内部には、火炉管(不図示)が設けられている。火炉101では、この火炉管の内部に蒸気を流動させることにより、燃料の燃焼により発生した熱を回収することが可能となっている。火炉101の側壁には、燃料を投入する燃料投入口101aが設けられている。
The
火炉101の上部には、燃料の燃焼により発生した排ガスをサイクロン102に送るガス出口101bが設けられている。火炉101の下部には、燃料の燃焼や燃料の流動等に用いる空気を導入する給気ライン101cが連通されている。火炉101の底部には、炉内の底部に溜まる固形物(いわゆる炉内ベッド材)を定期的に外部に排出する排出口101dが設けられている。
A
サイクロン102は、火炉101で発生した排ガスを固気分離する固気分離装置である。サイクロン102の上部には、固気分離後の排ガスを第一スーパーヒータ103に送るガス出口102aが設けられている。サイクロン102の下部には、排ガスから固気分離された固体粒子を火炉101に戻す配管であるリターンライン102bが設けられている。
The
第一スーパーヒータ103は、排ガスから熱を回収するものであり、サイクロン102よりも下流側の配管P1内に設けられている。この第一スーパーヒータ103は、配管P1内を横切るように蛇行して設けられた火炉管(不図示)を有している。第一スーパーヒータ103は、この火炉管内を流れる蒸気と排ガスとの間で熱交換することにより、火炉管内の蒸気を加熱して過熱蒸気とし、この過熱蒸気をタービン105に送る。
The first
第二スーパーヒータ104は、サイクロン102による固気分離後の固体粒子から熱を回収するものであり、リターンライン102b内に設けられている。この第二スーパーヒータ104は、リターンライン102b内を横切るように蛇行して設けられた火炉管(不図示)を有している。第二スーパーヒータ104は、この火炉管内を流れる蒸気と固体粒子との間で熱交換することにより、火炉管内の蒸気を加熱して過熱蒸気とし、この過熱蒸気をタービン105に送る。タービン105では、第一スーパーヒータ103及び第二スーパーヒータ104からの過熱蒸気を利用して発電が行われる。
The second
バグフィルタ106は、排ガスに同伴している飛灰等の微粒子を除去するものであり、第一スーパーヒータ103よりも下流側に設けられている。ポンプ107は、バグフィルタ106により浄化された排ガスを煙突108に送り、当該煙突108から浄化後の排ガスを外部に排出する。
The
このような流動床ボイラ100は、上述の溶融塩検出装置1と略同様な第一溶融塩検出装置1a、第二溶融塩検出装置1b、及び第三溶融塩検出装置1cを備えている。
Such a
第一溶融塩検出装置1aのシース6は、火炉101の火炉管における損耗度合い(溶融塩の付着、局所的な損耗、又は全面的な損耗といった損耗の度合い)を検出するため、火炉101の側壁に設けられている。より具体的には、第一溶融塩検出装置1aのシース6は、火炉101において、火炉管の近傍に設けられている。すなわち、シース6に内蔵された試験電極2及び照合電極3は、火炉101において、火炉管の近傍に設けられている。言い換えると、シース6に内蔵された試験電極2及び照合電極3は、火炉101の火炉管の周辺に設けられている。第一溶融塩検出装置1aの試験電極部22及び照合電極部32は、冷却部4により、火炉101の火炉管の表面温度と同等の温度まで冷却される。
The
第二溶融塩検出装置1bのシース6は、第一スーパーヒータ103の火炉管における損耗度合いを検出するため、第一スーパーヒータ103が設けられた配管P1に設けられている。より具体的には、第二溶融塩検出装置1bのシース6は、配管P1において、第一スーパーヒータ103の下流側近傍に設けられている。すなわち、シース6に内蔵された試験電極2及び照合電極3は、第一スーパーヒータ103が設けられた配管P1に設けられており、より具体的には、第一スーパーヒータ103の下流側近傍に設けられている。言い換えると、シース6に内蔵された試験電極2及び照合電極3は、第一スーパーヒータ103の周辺に設けられている。第二溶融塩検出装置1bの試験電極部22及び照合電極部32は、冷却部4により、第一スーパーヒータ103の火炉管の表面温度と同等の温度まで冷却される。
The
第三溶融塩検出装置1cのシース6は、第二スーパーヒータ104の火炉管における損耗度合いを検出するため、第二スーパーヒータ104が設けられたリターンライン102bに設けられている。より具体的には、第三溶融塩検出装置1cのシース6は、リターンライン102bにおいて、第二スーパーヒータ104の下流側近傍に設けられている。すなわち、シース6に内蔵された試験電極2及び照合電極3は、第二スーパーヒータ104が設けられたリターンライン102bに設けられており、より具体的には、第二スーパーヒータ104の下流側近傍に設けられている。言い換えると、シース6に内蔵された試験電極2及び照合電極3は、第二スーパーヒータ104の周辺に設けられている。第三溶融塩検出装置1cの試験電極部22及び照合電極部32は、冷却部4により、第二スーパーヒータ104の火炉管の表面温度と同等の温度まで冷却される。
The
第一溶融塩検出装置1a、第二溶融塩検出装置1b及び第三溶融塩検出装置1cの各検出部5には、警告装置(警告部)7がそれぞれ接続されている。この警告装置7は、検出部5が異常値(溶融塩の付着による一定電位、局所的な損耗による大振幅長周期の振動電位、全面的な損耗による小振幅短周期の振動電位等)を検出した際に、警告音を発したりディスプレイに警告等を表示したりすることで、オペレータに警告を発する。
A warning device (warning unit) 7 is connected to each
このような流動床ボイラ100では、燃料投入口101aから投入された燃料は、給気ライン101cから導入された空気により、火炉101の底部に溜まった固形物と共に流動しながら、約800℃〜900℃で燃焼する。この燃焼により発生した排ガスは、ガス出口101bからサイクロン102に送られ、サイクロン102により固気分離される。
In such a
固気分離後の排ガスは、ガス出口102aから第一スーパーヒータ103に送られ、第一スーパーヒータ103により熱交換されて冷却される。冷却された排ガスは、バグフィルタ106により浄化され、ポンプ107を介して煙突108から外部に排出される。
The exhaust gas after the solid-gas separation is sent from the
また、サイクロン102による固気分離後の固体粒子は、リターンライン102bにより第二スーパーヒータ104に送られ、第二スーパーヒータ104により熱交換されて冷却され、火炉101に戻される。
Further, the solid particles after the solid-gas separation by the
ここで、流動床ボイラ100では、火炉101の火炉管において、例えば溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が発生すると、第一溶融塩検出装置1aの検出部5により異常値が検出され、警告装置7により警告が発せられる。また、第一スーパーヒータ103の火炉管において、例えば溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が発生すると、第二溶融塩検出装置1bの検出部5により異常値が検出され、警告装置7により警告が発せられる。さらに、第二スーパーヒータ104の火炉管において、例えば溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が発生すると、第三溶融塩検出装置1cの検出部5により異常値が検出され、警告装置7により警告が発せられる。従って、オペレータは、必要に応じて流動床ボイラ100の運転を停止させ、燃料を変更する等により、流動床ボイラ100の損傷を防止することが可能となる。
Here, in the
以上、本実施形態に係る流動床ボイラ100では、第一溶融塩検出装置1aの試験電極2及び照合電極3が火炉101に設けられているため、火炉101の火炉管における損耗度合いを検出できる。
As mentioned above, in the
また、流動床ボイラ100では、第二溶融塩検出装置1bの試験電極2及び照合電極3が第一スーパーヒータ103の近傍に設けられているため、第一スーパーヒータ103の火炉管における損耗度合いを検出できる。
Moreover, in the
また、流動床ボイラ100では、第三溶融塩検出装置1cの試験電極2及び照合電極3が第二スーパーヒータ104の近傍に設けられているため、第二スーパーヒータ104の火炉管における損耗度合いを検出できる。
Moreover, in the
また、流動床ボイラ100は、検出部5により異常値が検出された際に警告を発する警告装置7を備えているため、検出部5により異常値が検出されたことをオペレータに確実に伝えることができる。
Further, since the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、冷却部4、検出部5及び警告装置7は、第一溶融塩検出装置1a、第二溶融塩検出装置1b及び第三溶融塩検出装置1cにそれぞれ設けられているが、これらの間で共有化しても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、第二溶融塩検出装置1bの試験電極2及び照合電極3は、第一スーパーヒータ103の下流側近傍に設けられているが、第一スーパーヒータ103の上流側近傍や、蛇行した火炉管の間等に設けられても良い。要は、第二溶融塩検出装置1bの試験電極2及び照合電極3は、生じる溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が第一スーパーヒータ103と同程度になるように、第一スーパーヒータ103から一定距離内に設けられていれば良い。また、火炉101における第一溶融塩検出装置1aの試験電極2及び照合電極3についても、同様に、火炉101の火炉管から一定距離内に設けられていれば良い。また、リターンライン102bにおける第三溶融塩検出装置1cの試験電極2及び照合電極3についても、同様に、第二スーパーヒータ104から一定距離内に設けられていれば良い。
Moreover, in the said embodiment, although the
次に、実施形態に係るストーカ炉について説明する。図8は、実施形態に係るストーカ炉を示す概略構成図である。図8に示すように、ストーカ炉200は、火炉201、ストーカ202、一対の灰バンカ20s,20s、スーパーヒータ(熱交換器)204、バグフィルタ205、ポンプ206及び煙突207を備えている。
Next, the stoker furnace according to the embodiment will be described. FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a stoker furnace according to the embodiment. As shown in FIG. 8, the
火炉201は、バイオマスや廃棄物等を含有する燃料を燃焼する炉である。火炉201の側壁には、燃料を投入する燃料投入口201aが設けられている。火炉201の上部には、燃料の燃焼により発生した排ガスをスーパーヒータ204に送るガス出口201bが設けられている。火炉201の底部には、燃料の燃焼により生じた灰を灰バンカ20s,20sに排出する排出口201c,201dが設けられている。
The
ストーカ202は、固定された固定火格子段(不図示)と、固定火格子段に対して往復運動を行う移動火格子段(不図示)とを有している。ストーカ202は、燃焼している燃料を、移動火格子段の往復運動により下段に落下させながら微細化する。
The
スーパーヒータ204は、火炉201で発生した排ガスから熱を回収するものであり、火炉201よりも下流側の配管P2内に設けられている。このスーパーヒータ204は、配管P2内を横切るように蛇行して設けられた火炉管(不図示)を有しており、この火炉管内を流れる蒸気と排ガスとの間で熱交換することにより、火炉管内の蒸気を加熱して過熱蒸気とする。
The
バグフィルタ205は、排ガスに同伴している飛灰等の微粒子を除去するものであり、スーパーヒータ204よりも下流側に設けられている。ポンプ206は、バグフィルタ205により浄化された排ガスを煙突207に送り、当該煙突207から浄化後の排ガスを外部に排出する。
The
このようなストーカ炉200は、上述の溶融塩検出装置1と略同様な溶融塩検出装置1dを備えている。溶融塩検出装置1dのシース6は、スーパーヒータ204の火炉管における損耗度合い(溶融塩の付着、局所的な損耗、又は全面的な損耗といった損耗の度合い)を検出するため、スーパーヒータ204が設けられた配管P2に設けられている。より具体的には、溶融塩検出装置1dのシース6は、配管P2において、スーパーヒータ204の下流側近傍に設けられている。すなわち、シース6に内蔵された試験電極2及び照合電極3は、スーパーヒータ204が設けられた配管P2において、スーパーヒータ204の下流側近傍に設けられている。溶融塩検出装置1dの試験電極部22及び照合電極部32は、冷却部4により、スーパーヒータ204の火炉管の表面温度と同等の温度まで冷却される。
Such a
検出部5には、警告装置7が接続されている。この警告装置7は、検出部5が異常値(溶融塩の付着による一定の電位、局所的な損耗による大振幅長周期の振動電位、全面的な損耗による小振幅短周期の振動電位等)を検出した際に、警告音を発したりディスプレイに警告等を表示したりすることで、オペレータに警告を発する。
A
このようなストーカ炉200では、燃料投入口201aから投入された燃料は、ストーカ202により微細化されながら燃焼する。この燃焼により発生した排ガスは、ガス出口201bからスーパーヒータ204に送られ、スーパーヒータ204により熱交換されて冷却される。冷却された排ガスは、バグフィルタ106により浄化され、ポンプ107を介して煙突108から外部に排出される。
In such a
ここで、ストーカ炉200では、スーパーヒータ204の火炉管において、例えば溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等が発生すると、溶融塩検出装置1dの検出部5により異常値が検出され、警告装置7により警告が発せられる。従って、オペレータは、必要に応じてストーカ炉200の運転を停止させ、燃料を変更する等により、ストーカ炉200の損傷を防止することが可能となる。
Here, in the
以上、本実施形態に係るストーカ炉200では、溶融塩検出装置1dの試験電極2及び照合電極3がスーパーヒータ204の近傍に設けられているため、スーパーヒータ204における損耗度合いを検出できる。
As described above, in the
また、ストーカ炉200は、検出部5により異常値が検出された際に警告を発する警告装置7が備えているため、検出部5により異常値が検出されたことをオペレータに確実に伝えることができる。
Further, since the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、溶融塩検出装置1dの試験電極2及び照合電極3は、スーパーヒータ204の下流側近傍に設けられているが、スーパーヒータ204の上流側近傍や蛇行した火炉管の間等に設けられても良い。要は、溶融塩検出装置1dの試験電極2及び照合電極3は、生じる溶融塩の付着や局所的又は全面的な損耗等がスーパーヒータ204と同程度になるように、スーパーヒータ204から一定距離内に設けられていれば良い。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the
本発明は、ボイラ内で発生した溶融塩が、ボイラ内に付着したことを検出できる。 The present invention can detect that the molten salt generated in the boiler has adhered to the boiler.
1,1a,1b,1c,1d…溶融塩検出装置、2…試験電極、3…照合電極、4…冷却部、5…検出部、7…警告装置(警告部)、100…流動床ボイラ、101…火炉、103…第一スーパーヒータ(熱交換器)、104…第二スーパーヒータ(熱交換器)、200…ストーカ炉、204…スーパーヒータ(熱交換器)。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
離間して配置された試験電極及び照合電極と、
前記ボイラ内に発生した溶融塩が、前記試験電極及び前記照合電極にまたがって付着した際に、前記試験電極と前記照合電極との間の導通を検出する検出部と、を備え、
前記検出部は、前記照合電極に対する前記試験電極の電位の振動を検出し、
前記検出部が検出する電位の振動に基づいて、前記試験電極に発生した損耗の形態を判定するための判定部を更に備える溶融塩検出装置。 A molten salt detector disposed in a boiler,
A test electrode and a reference electrode spaced apart; and
When the molten salt generated in the boiler adheres across the test electrode and the verification electrode, the detection unit detects conduction between the test electrode and the verification electrode ,
The detection unit detects a vibration of the potential of the test electrode with respect to the reference electrode,
On the basis of the vibration of the potential detecting section detects, further comprising Ru molten salt detecting apparatus determining unit for determining the form of wear that occurred in the test electrode.
前記試験電極及び前記照合電極は、熱交換器の近傍及び火炉の少なくとも一方に設けられている流動床ボイラ。 A fluidized bed boiler comprising the molten salt detection device according to claim 1 or 2 ,
The test electrode and the reference electrode are fluidized bed boilers provided in the vicinity of a heat exchanger and at least one of a furnace.
前記試験電極及び前記照合電極は、熱交換器の近傍に設けられているストーカ炉。 A stoker furnace comprising the molten salt detection device according to claim 1 or 2 ,
The test electrode and the reference electrode are a stoker furnace provided in the vicinity of a heat exchanger.
前記ボイラ内に発生した溶融塩が、前記試験電極及び前記照合電極にまたがって付着した際に、前記試験電極と前記照合電極との間の導通を検出して、前記照合電極に対する前記試験電極の電位の振動を検出し、When the molten salt generated in the boiler adheres across the test electrode and the verification electrode, the conduction between the test electrode and the verification electrode is detected, and the test electrode with respect to the verification electrode is detected. Detect potential oscillations,
検出された電位の振動に基づいて、前記試験電極に発生した損耗の形態を判定する、溶融塩検出方法。A molten salt detection method for determining a form of wear generated in the test electrode based on a detected potential vibration.
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