JP6175028B2 - ボイラの灰付着抑制方法、およびボイラの灰付着抑制装置 - Google Patents
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Description
まず、図1および図2を参照しつつ、石炭中に含まれるIncluded粒子、およびExcluded粒子について説明する。
前記したように、本件発明者らは、ボイラで灰が付着し易いか否かは、石炭中の灰成分のうちのExcluded粒子が支配的であると考えた。
石炭1の融点と石炭2の融点とは前記したようにほぼ同じ値である。しかしながら、石炭1を燃料として用いてボイラで燃焼させたところ、灰付着の問題が発生した。一方、石炭2を燃料として用いてボイラで燃焼させたら、灰付着の問題は発生しなかった。すなわち、石炭1の融点と石炭2の融点とがほぼ同じ値であるのにもかかわらず、石炭1を燃焼させると灰付着の問題が発生し、一方で、石炭2を燃焼させると灰付着の問題が発生しなかった。
図4は、各石炭1,2,3の灰成分中のExcluded粒子(Excluded灰(Excluded無機分))のスラグ割合(Molten Slag Fraction of Excluded ash)を縦軸に、温度を横軸にとって示すグラフである。Excluded粒子(Excluded灰)のスラグ割合とは、Excluded粒子(Excluded灰)全体に対する、Excluded粒子(Excluded灰)のスラグになる成分の割合のことである。
以上説明したように、本件発明者らは、ボイラで灰が付着し易いか否かは、石炭中の灰成分のうちのExcluded粒子が支配的であることを究明した。次に、Excluded粒子という因子の、ボイラの灰付着抑制への適用のし方を記載する。
MSE[%]:T[℃]におけるExcluded粒子スラグ割合[重量%]×灰成分中のExcluded粒子の割合
T[℃]:温度
ここで、灰成分中のExcluded粒子の割合は、重量割合(重量比)である。
図6を参照しつつ本発明の一実施形態に係るボイラの灰付着抑制装置について説明しながら、灰付着の抑制方法についても記載する。
ボイラ設備100は、ボイラ7と、ホッパ1,2と、燃料供給量調整装置3と、混合機4と、粉砕機5と、2つのバーナ6と、演算装置9とを備えている。本発明の一実施形態に係るボイラの灰付着抑制装置は、演算装置9と、燃料供給量調整装置3とで構成される。本実施形態では、固体燃料として2種類の石炭を用いるので、計2つのホッパ1,2としているが、3種類以上の石炭を用いる場合は、石炭の種類と同じ数のホッパが設置される。
単種類または複数種類の石炭の灰成分中の、有機分から独立しているExcluded粒子の割合をCCSEM分析などを用いて求めるとともに、Excluded粒子中のスラグになる成分の割合を示すExcluded粒子スラグ割合を熱力学平衡計算などにより算出する(ステップ1)。このステップ1は、ボイラ設備100を運転する前に人が予め行っておくステップである。
前記したように、本件発明者らは、ボイラ7で灰が付着し易いか否かは、石炭中の灰成分のうちのExcluded粒子が支配的であることを究明した。従来は、ボイラ7での灰付着予測に関し、Included粒子とExcluded粒子とを区別した予測はされていなかった。そして、この新規な知見のもと、本発明では、Excluded粒子のスラグ割合と、灰成分中のExcluded粒子の割合との積が基準値以下となるように、単種類の固体燃料を選択し、または複数種類の固体燃料の混合比率を決定する。そして、選択した単種類の固体燃料、または決定した混合比率に基づいて混合した複数種類の固体燃料を、燃料としてボイラに供給する。これにより、本発明によると、ボイラ7での灰付着を従来よりもより精度良く予測して、ボイラでの灰付着を従来よりもより抑制することができる。
3:燃料供給量調整装置
4:混合機
5:粉砕機
6:バーナ
7:ボイラ
8:データ
9:演算装置
100:ボイラ設備
Claims (5)
- 単種類または複数種類の固体燃料の灰成分中の、有機分から独立しているExcluded粒子の割合を求めるとともに、前記Excluded粒子中のスラグになる成分の割合を示すExcluded粒子スラグ割合を算出し、
算出した前記Excluded粒子スラグ割合と、灰成分中の前記Excluded粒子の割合との積が基準値以下となるように、前記単種類の固体燃料を選択し、または前記複数種類の固体燃料の混合比率を決定し、
選択した前記単種類の固体燃料、または決定した前記混合比率に基づいて混合した前記複数種類の固体燃料を、燃料としてボイラに供給することを特徴とする、ボイラの灰付着抑制方法。 - 請求項1に記載のボイラの灰付着抑制方法において、
前記Excluded粒子スラグ割合を、前記Excluded粒子の組成分析値に基づいて熱力学平衡計算により算出することを特徴とする、ボイラの灰付着抑制方法。 - 請求項1または2に記載のボイラの灰付着抑制方法において、
1200℃〜1700℃において下記の(A)式を満たすように、前記単種類の固体燃料を選択し、または前記複数種類の固体燃料の混合比率を決定することを特徴とする、ボイラの灰付着抑制方法。
MSE[%]≦0.038×T[℃]−32.6 ・・・(A)
MSE[%]:T[℃]におけるExcluded粒子スラグ割合[重量%]×灰成分中のExcluded粒子の割合
T[℃]:温度 - 単種類または複数種類の固体燃料の灰成分中の、有機分から独立しているExcluded粒子の割合と、前記Excluded粒子中のスラグになる成分の割合を示すExcluded粒子スラグ割合との積が基準値以下となるように、前記単種類の固体燃料を選択し、または前記複数種類の固体燃料の混合比率を決定する演算装置と、
前記演算装置で選択された前記単種類の固体燃料のボイラへの供給量を調整する、または前記演算装置で決定された前記混合比率に基づいて前記複数種類の固体燃料のボイラへの供給量を調整する燃料供給量調整装置と、
を備えることを特徴とする、ボイラの灰付着抑制装置。 - 請求項4に記載のボイラの灰付着抑制装置において、
前記演算装置は、1200℃〜1700℃において下記の(A)式を満たすように、前記単種類の固体燃料を選択し、または前記複数種類の固体燃料の混合比率を決定することを特徴とする、ボイラの灰付着抑制装置。
MSE[%]≦0.038×T[℃]−32.6 ・・・(A)
MSE[%]:T[℃]におけるExcluded粒子スラグ割合[重量%]×灰成分中のExcluded粒子の割合
T[℃]:温度
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JP2014127163A JP6175028B2 (ja) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | ボイラの灰付着抑制方法、およびボイラの灰付着抑制装置 |
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