JP6276647B2 - 石炭焚ボイラおよびその運転制御方法 - Google Patents

石炭焚ボイラおよびその運転制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6276647B2
JP6276647B2 JP2014100837A JP2014100837A JP6276647B2 JP 6276647 B2 JP6276647 B2 JP 6276647B2 JP 2014100837 A JP2014100837 A JP 2014100837A JP 2014100837 A JP2014100837 A JP 2014100837A JP 6276647 B2 JP6276647 B2 JP 6276647B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burner
coal
pulverized coal
low
normal operation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014100837A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015218920A (ja
Inventor
エンリコ カルロ エンプレオ
エンリコ カルロ エンプレオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Energy Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2014100837A priority Critical patent/JP6276647B2/ja
Publication of JP2015218920A publication Critical patent/JP2015218920A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6276647B2 publication Critical patent/JP6276647B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)

Description

本発明の実施形態は、石炭焚ボイラおよびその運転制御方法に関するものである。
石炭を燃料としている火力発電プラントでは、発電用ボイラで微粉化した石炭を燃焼させ、発生した蒸気で蒸気タービンを回して発電している。
従来の火力発電用の石炭焚ボイラでは、瀝青炭のような高品位炭を燃料炭として利用しているが、近年では、燃料コストの低減化、炭種の多様化によって、これまであまり利用されていなかった、瀝青炭以外の低品位炭(亜瀝青炭、褐炭など)の利用拡大が進んでいる。
従来の石炭焚ボイラでは、炭種の多様化に対応できるように、炭種が切り替わったときに、その石炭性状のデータに基づいてボイラの運転を継続できるようにすることが提案されている(特許文献1)。
他方、亜瀝青炭などの低品位炭は、高品位炭に比べて石炭化度が低く炭素含有量において劣るだけでなく、炭種によっては、石炭に含まれる灰分にアルカリ成分やCaを多く含み、灰分の融点が低いものが多い。
このような低品位炭を燃焼させると、溶融した灰が火炉の炉壁に付着するスラッギングや、後部伝熱部の再熱器などの伝熱面に溶融した灰が付着するファウリングといった灰障害が発生する場合がある。これらの灰障害に起因してボイラの伝熱効率が低下するなどの弊害が生じる。このため、これらの低品位炭を燃料として使用する場合には、ボイラの火炉出口でのガス温度を石炭に含まれる灰の融点以下に抑制する必要がある。
ここで、図7は、火力発電用の従来の石炭焚ボイラの概要を模式的に示す図である。
この石炭焚ボイラ10は、微粉炭の燃焼により高温の燃焼ガスを発生させる火炉12と、後部伝熱部14と、から構成されている。火炉12の下部には、下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段のバーナ15cが三段階に設置高さを変えて設置されている。これら下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段のバーナ15cの各バーナは、それぞれ微粉炭管16a乃至16cを介して竪型ローラ・レース式微粉炭機17a乃至17cと接続されており、これら竪型ローラ・レース式微粉炭機17a乃至17cから微細に粉砕された微粉炭が燃料として供給されるようになっている。
火炉12の内部において、上方には過熱器18が設置されている。後部伝熱部14には、再熱器19、20と、過熱器21、節炭器22などの伝熱面が設置されている。これらの伝熱面と熱交換を行った燃焼ガスは、後部伝熱部14の出口から導出されて図示しない空気予熱器へと送られる。
このような石炭焚ボイラで、亜瀝青炭等の低品位炭を燃料として使用する場合には、上述した灰障害を抑制するため、火炉の出口23におけるガス温度を石炭に含まれる灰の融点以下に抑制する必要がある。
特開2007−315636号公報
しかしながら、低品位炭を燃料としている石炭焚ボイラの場合、火炉12の出口23におけるガス温度を石炭の灰の融点以下に抑制する必要があるため、高品位炭を燃料とする同じ出力の石炭焚ボイラと比べると、火炉が大型化し、より背が高い火炉になる。
石炭焚ボイラを高負荷で運転するときには、下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段のバーナ15cへの微粉炭の投入量も大きいため、再熱器19、20での再熱蒸気温度を定格温度に保つことに問題は生じない。
ところが、低品位炭を燃料としている石炭焚ボイラを低負荷で運転するときには、負荷に比例して微粉炭の投入量も減少して下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段のバーナ15cの火力が低下する。
しかも、低品位炭を燃料として石炭焚ボイラの場合、火炉が大型化していることから、火炉下部のバーナ配置位置から火炉12の出口23までの距離が長い。低負荷の運転になると、火炉12の出口23でのガス温度は著しく低下することになる。
このため、温度の低下した燃焼ガスで加熱される再熱器19、20の再熱蒸気温度を定格温度に保つことが困難となることがあった。
従来、火炉12の下部に設置したバーナのバーナ角度を可変に構成し、バーナ角度を大きくして上方に向けて火炎を放射するようにしたり、燃焼ガスの一部を再循環させるなどの方策をとることにより、火炉12の出口23での燃焼ガスの温度の低下を補うように制御することが行われているが、低品位炭を燃やす石炭焚ボイラでは、低負荷域での再熱蒸気温度を定格温度に保つことは困難であった。
本発明は、前記従来技術に係る課題に鑑みなされたものであって、本発明の目的は低品位炭を燃料とする石炭焚ボイラにおいて、低負荷で運転しているときでも火炉出口での燃焼ガス温度が過度に低下することなく、再熱蒸気温度を定格温度に保つことができるようにした石炭焚きボイラおよびその運転制御方法を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、微粉炭を燃焼させる複数のバーナを火炉の下部に備えた石炭焚ボイラにおいて、設置高さの異なる複数段のバーナ群からなり、高負荷域でのボイラ運転時に主として使用される通常運転用バーナと、前記通常運転用バーナを構成する最上段のバーナよりも上位の位置に配置され、低負荷域でのボイラ運転時に使用される複数の低負荷運転用バーナと、前記各段の通常運転用バーナごとに設置され、石炭を微粉炭に粉砕してバーナに供給する複数台の微粉炭機と、前記各微粉炭機と前記各段の通常運転用バーナとを接続する複数の微粉炭管を備え、最下段の通常運転用バーナに微粉炭を供給する微粉炭機には、前記最下段の通常運転用バーナに接続された微粉炭管と前記低負荷運転用バーナに接続された微粉炭管とを、そのうち一方の微粉炭管に切り替える微粉炭管切替装置を介して接続したことを特徴とするものである。
また、本発明は、微粉炭を燃焼させる複数のバーナを火炉の下部に備えた石炭焚ボイラの運転方法おいて、設置高さの異なる複数段のバーナ群からなり、高負荷域でのボイラ運転時に主として使用される通常運転用バーナに加えて、低負荷域でのボイラ運転時に使用される複数の低負荷運転用バーナを前記通常運転用バーナを構成する最上段のバーナよりも上位の位置に配置し、高負荷域での運転時には、全段の前記通常運転用バーナに微粉炭機から亜瀝青炭以下の低品位炭からなる微粉炭を供給して燃焼させ、低負荷での運転時には、最下段の通常運転用バーナへの微粉炭の供給を停止するとともに、前記低負荷運転用バーナに微粉炭機から微粉炭を供給して燃焼させることを特徴とするものである。
本発明によれば、低品位炭を燃料にしている石炭焚ボイラにおいて、低負荷で運転しているときでも火炉出口での燃焼ガス温度が過度に低下することなく高く維持することができ、再熱器での再熱蒸気温度を定格温度に保つことができる。
本発明の第1実施形態による石炭焚きボイラの概要を示す模式図である。 図1における石炭焚ボイラが低負荷域で運転されているときの状況を示す模式図である。 石炭焚きボイラの負荷が変化した場合の火炉出口における燃焼ガスの変化を示すグラフである。 ボイラ負荷の変化に伴う再熱器の蒸気温度の変化を示すグラフである。 本発明の第2実施形態による石炭焚きボイラの概要を示す模式図である。 図1における石炭焚ボイラが低負荷域で運転されているときの状況を示す模式図である。 従来の石炭焚ボイラの概要を示す模式図である。
以下、本発明による石炭焚ボイラおよびその運転制御方法の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態による石炭焚ボイラの概要を模式的に示す図である。この石炭焚ボイラ10は、火力発電プラントに設置され、瀝青炭以外の石炭化度の低い亜瀝青炭、褐炭などの低品位炭を燃料に使用するボイラである。
この石炭焚ボイラ10は、大きく分けると、石炭の燃焼により高温の燃焼ガスを発生させる火炉12と、この火炉12の出口23から下流側に配置される後部伝熱部14と、から構成されている。
まず、火炉12の下部には、ボイラの通常運転時に、微粉炭を燃焼させるバーナとして、下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段のバーナ15cからなるバーナ群が三段階に設置高さを変えて設置されている。この実施形態は、バーナ群が3段の例であるが、これに限定されるものではなく、3段以上に構成することも可能である。
この実施形態の場合、火炉12の高さが、例えば、100メートルあるとすれば、バーナは、火炉12の高さの例えば約25%以下の高さの範囲に下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段バーナ15cは設置されている。
火炉12は、角筒状の構造物であり、格段には複数のバーナが設置されている。これらの下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段バーナ15cのすべてを燃焼させることで、火力発電プラントの発電量100%の定格負荷運転に必要な蒸気を発生することができる。
図1において、符号17a乃至17cは、図示しない給炭機から投入される石炭を粉砕して微粉炭に加工する微粉炭機を示している。この実施形態では、微粉炭機として、縦型ローラ・レース式微粉炭機が主に用いられている。
この縦型ローラ・レース式微粉炭機は、給炭機から投入された石炭がテーブル上で回転するローラタイヤによって粉砕される構造の微粉炭機である。テーブルの下からは空気予熱器等で予熱された一次空気が導入されるようになっており、粉砕された微粉炭は一次空気と混合され、次に説明する微粉炭管を通って下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段バーナ15cの各段のバーナに供給される。
各段のバーナのうち、上段バーナ15cは、微粉炭を供給する配管である微粉炭管16cを介して微粉炭機17cと接続されている。同様に、中段バーナ15bは微粉炭管16bを介して微粉炭機17bと接続されている。
これに対して、下段バーナ15aに微粉炭を供給する微粉炭管16aは、微粉炭管切替装置30を介して微粉炭機17aと接続されている。
この実施形態では、上段バーナ15からさらに上位の位置に、低負荷運転時に限って点火される低負荷運転用バーナ32が複数設置されている。
この低負荷運転用バーナ32は、微粉炭管33と接続されており、微粉炭管切替装置30内部の切替操作によって、微粉炭機17aから燃料にする微粉炭が供給されるようになっている。
次に、石炭焚ボイラ10における過熱器等の伝熱面の配置について説明する。
この実施形態の石炭焚ボイラ10は、再熱サイクルが構成されているタービンに蒸気を供給するボイラである。火炉12の内部において、上方には高圧タービンに送る高温・高圧の蒸気を発生する最終過熱器18が設置されている。後部伝熱部14では、火炉12の出口23の下流側に、高圧タービンから戻された蒸気を再加熱して中圧タービンに送る最終再熱器19が配置されている。
最終再熱器19の下流では、隔壁35によって2つのガス流路が並列に仕切られており、一方には一次再熱器20が配置され、他方には、一次過熱器21と、ボイラ給水を加熱する節炭器22が設置されている。一次再熱器20の下流側、節炭器22の下流側には、それぞれダンパ36a、36bが設置され、これらのダンパ36a、36bの開度を調整することで、後部伝熱部14を流れる燃焼ガスのそれぞれガス流路のガス流量を調整できるようになっている。
後部伝熱部14において、一次再熱器20、一次過熱器21、節炭器22と熱交換を行った燃焼ガスは、後部伝熱部14の出口から図示しない空気予熱器へと送られる。空気予熱器では、ボイラから導入された排ガスの熱を利用して、常温の一次空気を加熱し、昇温した一次空気が石炭の乾燥および微粉炭の圧送のために、微粉炭機17a乃至17cに供給される。
本実施形態による石炭焚ボイラは、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について図1乃至図4を参照しながら説明する。
石炭焚ボイラ10で発生した蒸気でタービンを最大発電量で回すときのボイラ負荷を100%の定格負荷として、実際のボイラ負荷は定格負荷に対する割合(%)で表される。
朝から昼間の間は、旺盛な電力需要に対応できるように、石炭焚ボイラ10は、通常70〜100%の高負荷域で運転される。夜になり電力需要が減少していくにつれて、石炭焚ボイラ10の負荷は減少して低負荷域で運転される。
以下の説明では、70〜100%の高負荷域での石炭焚ボイラ10の運転を通常運転と呼び、この通常運転と区別してそれ以外の低負荷領域での運転を低負荷運転と呼ぶことにする。
図1に示されるように、通常運転では、下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段バーナ15cが通常運転用のバーナを構成している。高負荷領域では、これらすべてのバーナ15a乃至15cに微粉炭機17a乃至17cから低品位炭を使った微粉炭を供給して燃焼させることになる。そして、ボイラ負荷が高いほど、それに比例して、下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段バーナ15cの各バーナに供給される微粉炭の量も増えていく。
バーナでの微粉炭の燃焼により生成された燃焼ガスは、噴流となって火炉12内を上方に向かって流れる。最終過熱器18は、主に燃焼ガスの輻射熱によって過熱されて高温・高圧の蒸気を発生する。
最終過熱器18の下流側では、燃焼ガスの温度は下流に流れるにしたがって低下するが、通常運転では、燃焼する微粉炭量が多量で火力が大きいため、火炉12の出口23での燃焼ガスの温度は高く維持される。
もっとも、本実施形態では、低品位炭を燃料としているため、石炭に含まれる灰分が溶融してスラッギングやファウリングなどの灰障害が発生するのを防止するため、火炉12の出口23での燃焼ガスの温度は灰の融点より低くなるように抑えられている。
さらに、燃焼ガスは、後部伝熱部14に流れ込み、火炉12の出口23の下流側に配置されている最終再熱器19と熱交換を行い、高圧タービンから戻された蒸気を再加熱する。その後さらに、燃焼ガスは、一次再熱器20、一次過熱器21、節炭器22と熱交換を行ってから、図示しない空気予熱器へと送られることになる。
ここで、図3は、ボイラ負荷が変化した場合の火炉12の出口23における燃焼ガスの温度の変化を示したグラフである。図4は、ボイラ負荷の変化に伴う最終再熱器19の出口蒸気温度の変化を示したグラフである。
図3において、曲線100は、通常運転用の下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段バーナ15cを燃焼させる通常運転時において、火炉12の出口23での燃焼ガスの温度変化を示している。ボイラ負荷が定格の100%から70%の高負荷域では、負荷の減少に従ったガス温度の低下の度合いは比較的少ない。
図4に示されるように、通常運転時の高負荷域では、火炉12の出口23での燃焼ガスの温度が高く維持されるために、最終再熱器19の蒸気温度も定格温度を保つことができる。
次に、夜間など電力需要が減少し、それに応じて石炭焚ボイラ10の負荷を減少させる場合の低負荷運転について説明する。
この実施形態では、ボイラ負荷を監視し、このボイラ負荷が例えば定格の70%を割り込むと、図2において、微粉炭機17aから微粉炭管33を通って微粉炭が低負荷運転バーナ32に供給されるように微粉炭管切替装置30により管路が切り替えられる。この微粉炭管切替装置30による管路切替によって、低負荷運転用バーナ32は燃焼を開始し、他方、通常運転用の下段バーナ15aには燃料の微粉炭が供給されなくなり、燃焼を停止する。なお、微粉炭管切替装置30の切り替えは、最終再熱器19の出口における蒸気温度を監視し、その蒸気温度が所定の温度になったら切り替えるようにしてもよい。
このとき、図2に示されるように、他の通常運転用の中段バーナ15bと上段バーナ15cには、それぞれ微粉炭機17b、17cから微粉炭管16b、16cを通じて燃料の微粉炭が供給されて燃焼は継続しており、切替の前後においても、3段のバーナ群による燃焼運転が継続的に行われている。
このようにして、火炉12において最も下位に位置する下段バーナ15aの燃焼を停止するかわりに、最も上位に位置している低負荷運転用バーナ32に燃焼を切り替えることにより、通常運転時と比べると、バーナ全体としての燃焼位置が、火炉12においてより上位に移動することになる。
ここで、図3において、曲線102は、低負荷運転用バーナ32に切り替えた後に、ボイラ負荷が低負荷域で変化するときの、火炉12の出口23での燃焼ガスの温度変化を示している。
この曲線102で示されように、低負荷運転用バーナ32への燃焼切り替えによって、低負荷域内では、高負荷域での通常運転と比べると、火炉12の出口23での燃焼ガス温度は、より高い温度にシフトする。これは次のような理由からである。
燃焼ガスは、火炉12内を上昇していく過程で、火炉12の壁面などに熱吸収される結果、燃焼ガスの流れ方向下流になるしたがって温度が低下していく。低負荷運転時には、燃焼ガスの熱量も下がっていくので、この傾向は大きくなる。
しかるに、この実施形態では、最下位にある下段バーナ15aを止めて、最上位にある低負荷運転用バーナ32に切り替えることで、バーナ群全体の燃焼位置がより上位にシフトするので、火炉12内を流れる燃焼ガスの流路長さが短くなり、その分だけ熱吸収量を低減させることが可能になる。
したがって、通常運転用の下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段バーナ15cをすべて燃焼させている場合と比べると、同じボイラ負荷であれば、火炉12の熱吸収量が低減されるため、火炉12の出口23での燃焼ガス温度を高く保つことができる。
ここで、図4において、実線で示す曲線104は、低負荷域での再熱器19出口での蒸気温度の変化を示す曲線である。
図4に示されるように、通常運転用の下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段パーナ15cをすべて使用している場合と比べると、同じボイラ負荷(35〜70%)の場合には、火炉12の出口の燃焼ガス温度が高いので、最終再熱器19の再熱蒸気温度が定格温度に保たれるように過熱することが可能になる。
また、本実施形態では、通常運転用の下段バーナ15aと、低負荷運転用バーナ32とで、一台の微粉炭機17aを共用し、微粉炭管切替装置30による微粉炭管16a、33の管路切替によって燃焼させるバーナの切り替え操作を行うようにしているので、新たに、低負荷運転用バーナ専用の微粉炭機を設置することなく、微粉炭管切替装置30と微粉炭管33を追加するだけでシステムを安価に構成することができる利点がある。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について、図5並びに図6を参照して説明する。
この第2実施形態に係る石炭焚ボイラは、第1実施形態と同様に、通常運転用の上段バーナ15cの上位位置に低負荷運転用バーナ32(以下、第2実施形態では第1低負荷運転用バーナ32という)を配置し、通常運転用の下段バーナ15aに微粉炭を供給する微粉炭管16aと、低負荷運転用バーナ32に微粉炭を供給する微粉炭管33とを微粉炭管切替装置30を介して微粉炭機17aに接続したとした点は同様である。
この第2実施形態では、さらに、第1低負荷運転用バーナ32よりもさらに上位の位置に第2低負荷運転用バーナ35を配置し、低負荷運転用バーナを2段構成にしている。その上で、通常運転用の中段バーナ15bと接続された微粉炭管16bと、第2低負荷運転用バーナ35と接続された微粉炭管36は、微粉炭管切替装置37を介して微粉炭機17bと接続されている。
次に、第2実施形態による石炭焚ボイラの作用並び効果について説明する。
図5に示されるように、高負荷域の通常運転では、下段バーナ15a、中段バーナ15b、上段バーナ15cに微粉炭機17a乃至17cから低品位炭を粉砕した微粉炭を供給して燃焼させるように微粉炭管切替装置30、37は切り替えられている。
この高負荷域の通常運転では、第1実施形態と同様に、火炉12の出口23での燃焼ガスの温度が高く維持されるために、最終再熱器19の蒸気温度も定格温度を保つことができる。
この第2実施形態においては、夜間などに電力需要が大きく減少し、それに応じて石炭焚ボイラ10の負荷を、例えば50%以下まで減少させて運転するような低負荷運転の場合には、図6において、下段バーナ15aから第1低負荷運転用バーナ32に、中段バーナ15bから第2低負荷運転用バーナ35に順次切り替える。通常運転用の上段バーナ15cについては燃焼を継続させる。
まず、第1低負荷運転用バーナ32に微粉炭機17aから微粉炭管33を通じて燃料の微粉炭が供給されるように微粉炭管切替装置30を切り替え、最下位にある下段バーナ15aを停止させると同時に、第1低負荷運転用バーナ32を燃焼させる。この切り替えが完了したら、第2低負荷用運転バーナ35に微粉炭機17bから微粉炭管36を通じて微粉炭が供給されるように微粉炭管切替装置37を切り替え、中段バーナ15bを停止させると同時に第2低負荷運転用バーナ35での燃焼を開始する。なお、第1低負荷運転用バーナ32、第2低負荷運転用バーナ35へり切り替え順序は必ずしもこの順序に限定されるものではない。
このようにして、最下位にある下段バーナ15aとその上の中段バーナ15bでの微粉炭の燃焼が停止する替わりに、上段バーナ15cの上にある第1低負荷運転用バーナ32とさらのその上の第2低負荷運転用バーナ35が微粉炭の燃焼を開始するので、バーナ全体の燃焼位置が一層上位にシフトすることになる。これによって、低負荷運転用バーナが一段の場合と比べると、火炉12内を流れる燃焼ガスの流路長さがさらに短くなり、燃焼ガスからの火炉12の熱吸収量をより低減させることが可能になる。
このことは、図3において、火炉12の出口での燃焼ガス温度の温度変化を示す曲線102は一段の場合と比べて、さらに上にシフトするようになることを意味しており、火炉12の出口での燃焼ガスの温度を高く維持し、再熱蒸気温度を定格温度に保つことのできる低負荷運転の運用範囲をさらに広げることが可能になる。
以上、本発明に係る石炭焚ボイラおよびその運転制御方法について、好適な実施形態を挙げて説明したが、これらの実施形態は、例示として挙げたもので、発明の範囲の制限を意図するものではない。もちろん、明細書に記載された新規な装置、方法およびシステムは、様々な形態で実施され得るものであり、さらに、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々の省略、置換、変更が可能である。請求項およびそれらの均等物の範囲は、発明の主旨の範囲内で実施形態あるいはその改良物をカバーすることを意図している。
10…石炭焚ボイラ、12…火炉、14…後部伝熱部、15a…下段バーナ、15b…中段バーナ、15c…上段バーナ、16a乃至16c…微粉炭管、17a乃至17c…微粉炭機、18…最終過熱器、19…一次再熱器、20…一次再熱器、21…一次過熱器、22…節炭器、23…火炉出口、30…微粉炭管切替装置、32…低負荷運転用バーナ、33…微粉炭管、35…低負荷運転用バーナ、36…微粉炭管、37…微粉炭管切替装置

Claims (8)

  1. 微粉炭を燃焼させる複数のバーナを火炉の下部に備えた石炭焚ボイラにおいて、
    設置高さの異なる複数段のバーナ群からなり、高負荷域でのボイラ運転時に主として使用される通常運転用バーナと、
    前記通常運転用バーナを構成する最上段のバーナよりも上位の位置に配置され、低負荷域でのボイラ運転時に使用される複数の低負荷運転用バーナと、
    前記各段の通常運転用バーナごとに設置され、石炭を微粉炭に粉砕してバーナに供給する複数台の微粉炭機と、
    前記各微粉炭機と前記各段の通常運転用バーナとを接続する複数の微粉炭管を備え、
    最下段の通常運転用バーナに微粉炭を供給する微粉炭機には、前記最下段の通常運転用バーナに接続された微粉炭管と前記低負荷運転用バーナに接続された微粉炭管とを、そのうち一方の微粉炭管に切り替える微粉炭管切替装置を介して接続したことを特徴とする石炭焚きボイラ。
  2. 前記低負荷運転用バーナの上位に複数の低負荷運転用バーナをさらに設置し、前記最下段の通常運転用バーナの次に高い段の通常運転用バーナに微粉炭を供給する微粉炭機には、前記次に高い段の通常運転用バーナに接続された微粉炭管と、前記上位の低負荷運転用バーナに接続された微粉炭管とを、そのうち一方の微粉炭管に切り替える第2の微粉炭管切替装置を介して接続したことを特徴とする請求項1に記載の石炭焚きボイラ。
  3. 前記火炉は、亜瀝青炭以下の低品位炭が燃料に使用され、前記低品位炭に含有される灰分の融点以下に、火炉出口の燃焼ガス温度を抑制した火炉であることを特徴とする請求項1または2に記載の石炭焚ボイラ。
  4. 微粉炭を燃焼させる複数のバーナを火炉の下部に備えた石炭焚ボイラの運転方法おいて、
    設置高さの異なる複数段のバーナ群からなり、高負荷域でのボイラ運転時に主として使用される通常運転用バーナに加えて、低負荷域でのボイラ運転時に使用される複数の低負荷運転用バーナを前記通常運転用バーナを構成する最上段のバーナよりも上位の位置に配置し、
    高負荷域での運転時には、全段の前記通常運転用バーナに微粉炭機から亜瀝青炭以下の低品位炭からなる微粉炭を供給して燃焼させ、
    低負荷での運転時には、最下段の通常運転用バーナへの微粉炭の供給を停止するとともに、前記低負荷運転用バーナに微粉炭機から微粉炭を供給して燃焼させることを特徴とする石炭焚ボイラの運転制御方法。
  5. 前記最下段の通常運転用バーナと、前記低負荷運転用バーナとは共通の微粉炭機から微粉炭管切替装置を介してそれぞれ微粉炭管を通じて供給し、低負荷での運転時には、前記微粉炭管切替装置による微粉炭管の切り替えにより、前記低負荷運転用バーナに微粉炭を供給することを特徴とする請求項4に記載の石炭焚ボイラの運転制御方法。
  6. 前記微粉炭管切替装置の切り替えは、前記火炉出口の下流に配置された再熱器の出口側蒸気温度またはボイラ負荷に基づいて行うことを特徴とする請求項5に記載の石炭焚ボイラの運転制御方法。
  7. 前記低負荷運転用バーナを少なくとも上下2段に設置し、低負荷での運転時には、前記通常運転用バーナのうち、最下段の通常運転用バーナとその上段の通常運転用バーナの燃焼を停止するとともに、前記上下2段の低負荷運転用バーナの燃焼に切り替えることを特徴とする請求項4に記載の石炭焚ボイラの運転制御方法。
  8. 前記火炉は、亜瀝青炭以下の低品位炭が燃料に使用され、前記低品位炭に含有される灰分の融点以下に、火炉出口の燃焼ガス温度を抑制した火炉であることを特徴とする請求項4乃至7のいずれかの項に記載の石炭焚ボイラ。
JP2014100837A 2014-05-14 2014-05-14 石炭焚ボイラおよびその運転制御方法 Expired - Fee Related JP6276647B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014100837A JP6276647B2 (ja) 2014-05-14 2014-05-14 石炭焚ボイラおよびその運転制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014100837A JP6276647B2 (ja) 2014-05-14 2014-05-14 石炭焚ボイラおよびその運転制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015218920A JP2015218920A (ja) 2015-12-07
JP6276647B2 true JP6276647B2 (ja) 2018-02-07

Family

ID=54778450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014100837A Expired - Fee Related JP6276647B2 (ja) 2014-05-14 2014-05-14 石炭焚ボイラおよびその運転制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6276647B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107606603A (zh) * 2017-10-09 2018-01-19 上海锅炉厂有限公司 一种用于煤粉锅炉超低负荷稳燃的燃烧系统
CN109058969B (zh) * 2018-06-28 2019-09-17 国电南京电力试验研究有限公司 一种超超临界二次再热塔式锅炉运行控制方法
CN109189118B (zh) * 2018-08-27 2021-04-23 江苏丰东热技术有限公司 一种烧嘴燃烧控制方法及装置
CN109539300B (zh) * 2018-09-28 2023-09-01 国网新疆电力有限公司电力科学研究院 一种锅炉调峰的一次风速调节方法及专用磨煤机
CN109268870A (zh) * 2018-10-30 2019-01-25 苏州吉杰电力科技有限公司 一种火焰中心可控的制粉系统磨错位煤粉管道布置结构
JP7409864B2 (ja) * 2019-12-23 2024-01-09 三菱重工業株式会社 蒸気発生装置、プラント、及び、蒸気発生装置の制御方法
CN111947134B (zh) * 2020-08-31 2024-06-07 华北电力科学研究院有限责任公司 制粉燃烧系统
CN112628793B (zh) * 2020-12-07 2023-05-12 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 一种燃煤机组深度调峰工况的锅炉稳燃控制方法
CN115371043A (zh) * 2021-05-21 2022-11-22 上海梅山钢铁股份有限公司 一种基于锅炉ct技术的燃烧优化控制方法
CN114021373B (zh) * 2021-11-16 2023-05-19 西安热工研究院有限公司 一种大型电站煤粉锅炉全负荷掺烧经济煤种的方法
CN115016576B (zh) * 2022-05-27 2024-02-09 国能河北沧东发电有限责任公司 再热汽温控制方法、装置、可读介质及电子设备
CN115325531A (zh) * 2022-06-28 2022-11-11 华能山东发电有限公司白杨河发电厂 一种用于中速磨四角切圆锅炉的深度调峰低负荷稳燃方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4940162Y1 (ja) * 1971-04-14 1974-11-05
JPS5682305A (en) * 1979-12-11 1981-07-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Boiler
JPS5949405A (ja) * 1982-09-13 1984-03-22 Babcock Hitachi Kk 燃焼方法
JPS60256722A (ja) * 1984-05-31 1985-12-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭焚ボイラの運転方法
JPH079282B2 (ja) * 1986-04-04 1995-02-01 石川島播磨重工業株式会社 微粉炭バ−ナ装置
JP2947900B2 (ja) * 1990-08-30 1999-09-13 バブコツク日立株式会社 石炭燃焼装置の最低負荷制御装置
JP2949311B2 (ja) * 1991-07-31 1999-09-13 バブコック日立株式会社 ボイラ火炉の運転方法
JPH10160101A (ja) * 1996-11-28 1998-06-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭焚きボイラのバーナ制御方法
JP2002147711A (ja) * 2000-11-09 2002-05-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ボイラの再熱蒸気温度制御装置
JP4993560B2 (ja) * 2006-05-24 2012-08-08 中国電力株式会社 石炭火力ボイラの炭種切替方法及びそのシステム
JP5478997B2 (ja) * 2009-09-01 2014-04-23 三菱重工業株式会社 燃焼装置の運転制御方法及び燃焼装置
US20130040251A1 (en) * 2010-01-22 2013-02-14 Inerco, Ingenieria, Tecnologia Y Consultoria, S.A. System and method for optimising combustion in pulverised solid fuel boilers, and boiler including such a system
JP5638350B2 (ja) * 2010-11-09 2014-12-10 三菱重工業株式会社 ボイラ

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015218920A (ja) 2015-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6276647B2 (ja) 石炭焚ボイラおよびその運転制御方法
JP6605934B2 (ja) 石炭焚ボイラおよび低品位炭の乾燥方法
CN103776020B (zh) 尾部三烟道双挡板加射流烟气再循环二次再热电站锅炉
CN104141958A (zh) 机械式垃圾焚烧炉排炉锅炉尾部烟气余热循环利用系统及其自动控制方法
CN104061565A (zh) 燃用准东煤的超超临界电站锅炉
JP5665621B2 (ja) 排熱回収ボイラおよび発電プラント
US9784137B2 (en) Subcritical pressure high-temperature steam power plant and subcritical pressure high-temperature variable pressure operation once-through boiler
CN104075309A (zh) 燃用准东煤的二次再热电站锅炉
CN103486563A (zh) 燃用准东煤的超临界直流炉
JP4690924B2 (ja) 石炭焚きボイラの制御装置
Sidorkin et al. Assessment of combustion of oil shale refinery by-products in a TP-101 boiler
JP2016148343A (ja) 亜臨界圧高温火力発電プラント及び亜臨界圧高温変圧運転貫流ボイラ
WO2015083253A1 (ja) ボイラ
JP6995603B2 (ja) 循環流動層燃焼炉プラント
WO2014013559A1 (ja) 石炭火力発電プラント
JP5766527B2 (ja) 貫流ボイラの制御方法及び装置
JP6520317B2 (ja) 高炉ガス焚き発電設備における高炉吹き抜け時の制御方法
CN101535912B (zh) 用于用矿物的固体燃料运行的燃烧系统的空气量调节的方法和装置
Brüggemann et al. Conventional Firing Systems for Future Power Plants
JP7042112B2 (ja) 発電プラント
JP7409864B2 (ja) 蒸気発生装置、プラント、及び、蒸気発生装置の制御方法
JP5537475B2 (ja) 排熱回収ボイラおよび発電プラント
Storm et al. Belchatów-retrofitting the EU’s largest power plant site
EP3415816B1 (en) A method and a system for extending the load range of a power plant comprising a boiler supplying steam to a steam turbine
CN106765061A (zh) 燃烧器区域变截面适应灵活性调峰的煤粉锅炉炉膛

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170213

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20171120

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20171121

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171130

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171215

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180112

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6276647

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees