JP6650282B2 - ボイラシステム - Google Patents
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Description
石油残渣と重油とを混合して混合油を生成する混合油生成方法であって、
前記石油残渣と前記重油との混合割合と、前記混合割合における前記混合油の着火温度との相関関係を示す着火特性を準備する着火特性準備ステップと、
前記混合油の着火温度の目標値となる目標着火温度を設定する目標着火温度設定ステップと、
前記着火特性に基づいて前記目標着火温度に対応する初期混合割合を目標混合割合に設定する目標混合割合設定ステップと、
前石油残渣と前記重油とを前記目標混合割合で混合する混合ステップと、を備える。
目標着火温度設定ステップにおいて、前記目標着火温度は、過去に使用実績のある燃料の着火温度に基づいて設定される。
上記(2)の構成によれば、目標着火温度で着火可能な混合油を低コストで確実に生成することができる。つまり、石油残渣は、例えば、減圧残油(VR)やPDASなどとなる使用実績のある燃料に比べて揮発成分の割合が小さく、石油残渣の着火温度はVRやPDASなどより高温側となるが、混合油は、重油の混合割合の増加に伴ってより低温で着火するようになる。その一方で、石油残渣の燃料利用にあたっては、混合油における重油の混合割合を小さくすることが生成コストの観点で望ましい。上記の構成によれば、過去に使用実績のある燃料の着火温度はボイラ装置などの装置で確実に混合油を着火(燃焼)可能な温度であり、この着火温度を目標着火温度とすることで、過去に実績のある燃料と同等の着火温度の特性を有する混合油を生成することができる。これによって、燃料として使用する装置の燃料の着火温度の特性を満たす混合油を低コストで生成することができる。
前記混合ステップで混合された前記混合油の粘度を取得する粘度取得ステップと、
前記粘度取得ステップで取得された前記混合油の前記粘度が予め定めた粘度閾値よりも大きい場合に、前記混合油の前記粘度が前記粘度閾値以下となるように、前記混合油を加熱する加熱ステップと、をさらに備える。
石油残渣と重油とを混合して混合油を生成する混合油生成装置であって、
前記石油残渣と前記重油との混合割合と、前記混合割合における前記混合油の着火温度との相関関係を示す着火特性を記憶する着火特性記憶部と、
前記混合油の着火温度の目標値となる目標着火温度を設定する目標着火温度設定部と、
前記着火特性に基づいて前記目標着火温度に対応する初期混合割合を目標混合割合に設定する目標混合割合設定部と、
前記石油残渣と前記重油とを前記目標混合割合で混合する混合器と、を備える。
前記目標着火温度は、過去に使用実績のある燃料の着火温度に基づいて設定される。
上記(5)の構成によれば、上記(2)と同様に、目標着火温度で着火可能な混合油を低コストで確実に生成することができる。
前記石油残渣または前記重油を加熱する加熱装置と、
前記混合器で混合された前記混合油の粘度を取得する粘度取得部と、
前記粘度取得部で取得された前記混合油の前記粘度が予め定めた粘度閾値よりも大きい場合に、前記混合油の前記粘度が前記粘度閾値以下となるように、前記混合油を加熱するよう前記加熱装置を制御する油温制御部と、をさらに備える。
請求項4〜6のいずれか1項に記載の混合油生成装置と、
前記混合油生成装置によって生成された前記混合油を燃焼させるボイラ装置と、
前記混合油生成装置によって生成された前記混合油を前記ボイラ装置に搬送するための搬送装置と、を備える。
前記ボイラシステムは、前記ボイラ装置における前記混合油の燃焼状況を監視する燃焼状況監視装置をさらに備え、
前記混合油生成装置は、前記燃焼状況監視装置で監視された前記混合油の燃焼状況に基づいて、前記目標混合割合を修正する目標混合割合修正部をさらに備える。
上記(8)の構成によれば、ボイラ装置での混合油の燃焼状況を目標混合割合の設定にフィードバックすることが可能となる。このように、混合油の燃焼状況に応じて目標混合割合を調整することで、ボイラ装置7の効率的な運転を図ることができる。
前記混合油生成装置は、前記燃焼状況監視装置で監視された前記混合油の燃焼状況の良否を判定する燃焼状況判定部を、備え、
前記目標混合割合修正部は、前記燃焼状況判定部によって前記混合油の燃焼状況が不良と判定された場合に、前記目標混合割合における前記重油の混合割合が大きくなるように前記目標混合割合を修正する。
上記(9)の構成によれば、ボイラ装置における混合油の燃焼状況が不良と判定される場合には、現在設定されている目標混合割合における重油の混合割合が増加される。換言すれば、石油残渣の混合割合が減少される。これによって、混合油の着火温度をより低温側に変化させることで、より着火(燃焼)しやすい混合油を生成することができ、ボイラ装置における混合油の良好な燃焼を図ることができる。
前記混合油生成装置は、前記燃焼状況監視装置で監視された前記混合油の燃焼状況の良否を判定する燃焼状況判定部を、備え、
前記目標混合割合修正部は、前記燃焼状況判定部によって前記混合油の燃焼状況が良好と判定された場合に、前記目標混合割合における前記重油の混合割合が小さくなるように前記目標混合割合を修正する。
上記(10)の構成によれば、ボイラ装置において混合油の燃焼状況が良好と判定される場合には、現在設定されている目標混合割合における重油の混合割合が減少される。換言すれば、混合油における石油残渣の混合割合を増加させる。これによって、燃焼状況を良好に保ちながら、石油残渣の燃料としての利用率を高め、より低コストでの混合油の生成を図ることができる。
前記目標混合割合修正部は、前記ボイラ装置の出力が予め定めた出力閾値よりも低下することが予想される場合に、前記目標混合割合における前記重油の混合割合が大きくなるように前記目標混合割合を修正する。
上記(11)の構成によれば、例えば発電所における電力需要の変動などによって、ボイラ装置の出力が混合油の燃焼状況に影響を与えるほど低下することが予想される場合があったとしても、混合油における重油の混合割合を大きくすることで、事前に、ボイラ装置における保炎を図ることができる。
例えば、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
以下に、混合油生成装置2が備える目標混合割合Ptを決定するための上記の機能部を説明する。
図7のステップS71〜ステップS72は、ボイラ装置7の出力の予測値に基づいて目標混合割合Ptを修正する上述した実施形態に対応する。すなわち、ステップS71において、混合割合設定装置5などの燃焼状況判定部57は、ボイラ装置7の出力予想値が出力閾値より小さいか否かを判定する。本ステップは、ボイラ装置7の出力が予め定めた出力閾値よりも低下することが予想されるか否かを判定するためのステップである。出力予想値は、上述したように、例えば、石油残渣や重油が混合タンク31に投入されてから搬送装置6によりボイラ装置7に搬送されるまでに要する時間だけ先のボイラ装置7の出力値であっても良い。そして、ステップS71において、燃焼状況判定部57によって、ボイラ装置7の出力予想値が出力閾値より小さいと判定される場合には、ステップS72において、目標混合割合修正部56は、目標混合割合Ptにおける重油の混合割合が大きくなるように目標混合割合Ptを修正する。逆に、ステップS71において、ボイラ装置7の出力予想値が出力閾値以上の場合には、ステップS73に移る。
2 混合油生成装置
3 混合器
31 混合タンク
32 攪拌翼
33 混合割合調整器
4 加熱装置
5 混合割合設定装置
51 着火特性記憶部
52 目標着火温度設定部
53 目標混合割合設定部
54 粘度取得部
55 油温制御部
56 目標混合割合修正部
57 燃焼状況判定部
6 搬送装置
61 輸送管
62 輸送ポンプ
63 油加熱器
7 ボイラ装置
71 ボイラ本体
72 バーナ
81 粘度計測器
82 燃焼状況監視装置
F 着火特性
Tt 目標着火温度
Tv 温度(減圧残油の着火温度)
Tp 温度(PDASの着火温度)
Pt 目標混合割合
Pi 初期混合割合
Pv Tvに対応する混合割合
Pp Tpに対応する混合割合
Claims (6)
- 石油精製プロセスで副生される石油残渣と重油とを混合して混合油を生成する混合油生成装置であって、
前記石油残渣と前記重油との混合割合と、前記混合割合における前記混合油の着火温度との相関関係を示す着火特性を記憶する着火特性記憶部と、
前記混合油の着火温度の目標値となる目標着火温度を設定する目標着火温度設定部と、
前記着火特性に基づいて前記目標着火温度に対応する初期混合割合を目標混合割合に設定する目標混合割合設定部と、
前記石油残渣と前記重油とを前記目標混合割合で混合する混合器と、を有する混合油生成装置と、
前記混合油生成装置によって生成された前記混合油を燃焼させるボイラ装置と、
前記混合油生成装置によって生成された前記混合油を前記ボイラ装置に搬送するための搬送装置と、
前記ボイラ装置における前記混合油の燃焼状況を監視する燃焼状況監視装置と、を備え、
前記混合油生成装置は、
前記燃焼状況監視装置で監視された前記混合油の燃焼状況に基づいて、前記目標混合割合を修正する目標混合割合修正部をさらに有し、
前記目標混合割合修正部は、前記ボイラ装置の出力が予め定めた出力閾値よりも低下することが予想される場合に、前記目標混合割合における前記重油の混合割合が大きくなるように前記目標混合割合を修正することを特徴とするボイラシステム。 - 前記目標着火温度は、過去に使用実績のある燃料の着火温度に基づいて設定されることを特徴とする請求項1に記載のボイラシステム。
- 前記混合油生成装置は、
前記石油残渣または前記重油を加熱する加熱装置と、
前記混合器において前記目標混合割合で前記石油残渣と前記重油とが混合された前記混合油の粘度を取得する粘度取得部と、
前記粘度取得部で取得された前記混合油の前記粘度が予め定めた粘度閾値よりも大きい場合に、前記混合油の前記粘度が前記粘度閾値以下となるように、前記混合油を加熱するよう前記加熱装置を制御する油温制御部と、をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載のボイラシステム。 - 前記混合油生成装置は、前記燃焼状況監視装置で監視された前記混合油の燃焼状況の良否を判定する燃焼状況判定部をさらに有し、
前記目標混合割合修正部は、前記燃焼状況判定部によって前記混合油の燃焼状況が不良と判定された場合に、前記目標混合割合における前記重油の混合割合が大きくなるように前記目標混合割合を修正することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のボイラシステム。 - 前記混合油生成装置は、前記燃焼状況監視装置で監視された前記混合油の燃焼状況の良否を判定する燃焼状況判定部をさらに有し、
前記目標混合割合修正部は、前記燃焼状況判定部によって前記混合油の燃焼状況が良好と判定された場合に、前記目標混合割合における前記重油の混合割合が小さくなるように前記目標混合割合を修正することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のボイラシステム。 - 石油残渣と重油とを混合して混合油を生成する混合油生成装置であって、
前記石油残渣と前記重油との混合割合と、前記混合割合における前記混合油の着火温度との相関関係を示す着火特性を記憶する着火特性記憶部と、
前記混合油の着火温度の目標値となる目標着火温度を設定する目標着火温度設定部と、
前記着火特性に基づいて前記目標着火温度に対応する初期混合割合を目標混合割合に設定する目標混合割合設定部と、
前記石油残渣と前記重油とを前記目標混合割合で混合する混合器と、を有する混合油生成装置と、
前記混合油生成装置によって生成された前記混合油を燃焼させるボイラ装置と、
前記混合油生成装置によって生成された前記混合油を前記ボイラ装置に搬送するための搬送装置と、
前記ボイラ装置における前記混合油の燃焼状況を監視する燃焼状況監視装置と、を備え、
前記混合油生成装置は、前記燃焼状況監視装置で監視された前記混合油の燃焼状況に基づいて、前記目標混合割合を修正する目標混合割合修正部を有し、
前記目標混合割合修正部は、前記ボイラ装置の出力が予め定めた出力閾値よりも低下することが予想される場合に、前記目標混合割合における前記重油の混合割合が大きくなるように前記目標混合割合を修正することを特徴とするボイラシステム。
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