JP7353133B2 - fuel supply system - Google Patents
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Description
本発明は、木材チップなどの粒状燃料を供給するための燃料供給システムに関し、特に内部循環流動床ボイラなどの流動床炉に燃料を供給するための技術に関する。 The present invention relates to a fuel supply system for supplying granular fuel such as wood chips, and in particular to a technique for supplying fuel to a fluidized bed furnace such as an internal circulation fluidized bed boiler.
循環流動床ボイラの一例である内部循環流動床ボイラ(ICFB)は、燃焼炉内に形成された流動床に燃料を供給して該燃料を燃焼させ、燃焼炉内を延びる伝熱管を流れる水を沸騰させて蒸気を生成する流動床炉である。燃料には、主として木材チップのような粒状の可燃性材料が使用されている。 An internal circulation fluidized bed boiler (ICFB), which is an example of a circulating fluidized bed boiler, supplies fuel to a fluidized bed formed in a combustion furnace and combusts the fuel. It is a fluidized bed furnace that generates steam by boiling. The fuel used is primarily granular combustible materials such as wood chips.
燃料は、サイロに貯留され、投入コンベヤによって内部循環流動床ボイラの燃焼炉に供給される。投入コンベヤは、サイロから送られた燃料を受け取るホッパを有しており、熱負荷に応じた適切な量の燃料をホッパから燃焼炉に投入するように構成されている。燃焼炉に投入された燃料は、流動床によって流動されながら、速やかに燃焼される。このような燃焼炉では、投入コンベヤは、燃料を熱負荷に応じて定量的に供給することが必要とされる。 The fuel is stored in a silo and fed to the combustion furnace of the internal circulation fluidized bed boiler by an input conveyor. The input conveyor has a hopper that receives the fuel sent from the silo, and is configured to input an appropriate amount of fuel depending on the heat load from the hopper to the combustion furnace. The fuel introduced into the combustion furnace is rapidly combusted while being fluidized by the fluidized bed. In such a combustion furnace, the input conveyor is required to supply fuel quantitatively depending on the heat load.
しかしながら、木材チップなどの粒状の材料からなる燃料は、ホッパ内でブリッジを形成することがある。ブリッジが形成されると、投入コンベヤは燃料を燃焼炉に送ることができない。ブリッジを形成しないようにするための1つの解決策は、ホッパ内の燃料の貯留量を少なくすることである。しかしながら、ホッパ内の燃料の貯留量が少ないと、投入コンベヤは必要なときに必要な量の燃料を供給することができず、燃焼炉での安定的な燃焼が達成できない。 However, fuel consisting of particulate material such as wood chips may form bridges within the hopper. When a bridge is formed, the input conveyor cannot deliver fuel to the combustion furnace. One solution to avoid bridging is to reduce the amount of fuel stored in the hopper. However, if the amount of fuel stored in the hopper is small, the input conveyor cannot supply the required amount of fuel when required, and stable combustion in the combustion furnace cannot be achieved.
そこで、ブリッジを破壊するブリッジブレーカーをホッパ内に設置することが従来から行われている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、ブリッジブレーカーは、空気、電気などのユーティリティを使用する必要があり、コストがかかるだけでなく、ブリッジを効果的に解消できず、貯留量(貯留レベル)をあまり増やすことができないという問題があった。 Therefore, it has been conventional practice to install a bridge breaker in the hopper to destroy the bridge (see, for example, Patent Document 1). However, bridge breakers not only require the use of utilities such as air and electricity, which is costly, but also have the problem that they cannot effectively eliminate bridges and cannot significantly increase the storage amount (storage level). there were.
そこで、本発明は、燃料のブリッジを形成させずに、燃料を定量的かつ安定的に供給することができる燃料供給システムを提供する。 Therefore, the present invention provides a fuel supply system that can quantitatively and stably supply fuel without forming a fuel bridge.
一態様では、流動床炉に燃料を供給するための燃料供給システムであって、燃料を貯留するサイロと、燃料を前記流動床炉に投入するための投入コンベヤと、前記サイロと前記投入コンベヤとの間に配置された貯留コンベヤを備え、前記投入コンベヤは、前記サイロから前記貯留コンベヤを経由して搬送された燃料を受ける投入用ホッパを有しており、前記貯留コンベヤは、前記サイロから供給される燃料を一時的に貯留する貯留ホッパと、前記貯留ホッパに接続され、前記貯留ホッパ内の燃料を搬送するドラグチェーンコンベヤを備えており、前記ドラグチェーンコンベヤは、燃料の搬送方向に沿って上方に傾斜した無端状のドラグチェーンを備えており、前記貯留ホッパは、開口を有する端壁を有し、前記ドラグチェーンは、前記開口に向かって上方に傾斜しており、前記端壁は、前記開口から上方に向かうにつれて鉛直方向に対して前記搬送方向とは反対方向に傾斜している、燃料供給システムが提供される。 In one embodiment, there is provided a fuel supply system for supplying fuel to a fluidized bed furnace, the system comprising: a silo for storing fuel; an input conveyor for inputting fuel into the fluidized bed furnace; the silo and the input conveyor; a storage conveyor disposed between the storage conveyor, the input conveyor having an input hopper for receiving fuel conveyed from the silo via the storage conveyor, and the storage conveyor a storage hopper that temporarily stores fuel to be stored, and a drag chain conveyor that is connected to the storage hopper and transports the fuel in the storage hopper, and the drag chain conveyor is configured to move along the fuel transport direction. The storage hopper includes an endless drag chain inclined upward, the storage hopper having an end wall having an opening, the drag chain inclined upward toward the opening, and the end wall comprising: A fuel supply system is provided that is inclined upward from the opening in a direction opposite to the conveying direction with respect to the vertical direction .
一態様では、前記端壁の鉛直方向に対する傾斜角度は、5°~20°の範囲内である。
一態様では、前記ドラグチェーンの水平方向に対する傾斜角度は、10°~20°の範囲内である。
In one aspect, the angle of inclination of the end wall with respect to the vertical direction is within a range of 5° to 20°.
In one embodiment, the angle of inclination of the drag chain with respect to the horizontal direction is within a range of 10° to 20°.
一態様では、前記投入コンベヤは、前記投入用ホッパに接続されたスクリューフィーダーを備えている。
一態様では、前記貯留ホッパ内の燃料の貯留レベルを検出する第1レベル検出器と、前記投入用ホッパ内の燃料の貯留レベルを検出する第2レベル検出器と、前記サイロから前記貯留ホッパまで燃料を移送する燃料移送装置と、前記燃料移送装置および前記ドラグチェーンコンベヤの動作を制御する動作制御部をさらに備え、前記動作制御部は、前記第1レベル検出器によって検出された前記貯留ホッパ内の前記貯留レベルが所定の第1の値に維持されるように前記燃料移送装置の動作を制御し、かつ前記第2レベル検出器によって検出された前記投入用ホッパ内の前記貯留レベルが所定の第2の値に維持されるように少なくとも前記ドラグチェーンコンベヤの動作を制御するように構成されている。
In one aspect, the input conveyor includes a screw feeder connected to the input hopper.
In one aspect, a first level detector that detects a fuel storage level in the storage hopper, a second level detector that detects a fuel storage level in the input hopper, and a sensor from the silo to the storage hopper. The operation control unit further includes a fuel transfer device that transfers fuel, and an operation control unit that controls operations of the fuel transfer device and the drag chain conveyor, and the operation control unit is configured to control the operation of the storage hopper detected by the first level detector. controlling the operation of the fuel transfer device such that the storage level in the input hopper is maintained at a predetermined first value, and the storage level in the input hopper as detected by the second level detector is The drag chain conveyor is configured to control operation of at least the drag chain conveyor so as to maintain the drag chain conveyor at a second value.
本発明によれば、貯留コンベヤは、サイロと投入コンベヤとの間に配置される。貯留コンベヤは、貯留ホッパを備えているので、ある程度の燃料を貯留ホッパ内に一時的に貯留することができる。したがって、投入コンベヤの投入用ホッパは、定量的な供給に必要な量の燃料のみを貯留すればよく、投入用ホッパの貯留容量(貯留レベル)を小さくすることができる。結果として、投入コンベヤの投入用ホッパ内での燃料のブリッジを防止することができ、かつ投入コンベヤは、燃料を定量的に流動床炉に供給することができる。 According to the invention, the storage conveyor is arranged between the silo and the input conveyor. Since the storage conveyor includes a storage hopper, a certain amount of fuel can be temporarily stored in the storage hopper. Therefore, the input hopper of the input conveyor only needs to store the amount of fuel required for quantitative supply, and the storage capacity (storage level) of the input hopper can be reduced. As a result, bridging of fuel within the charging hopper of the charging conveyor can be prevented, and the charging conveyor can quantitatively supply fuel to the fluidized bed furnace.
燃料は、ドラグチェーンに全体的に引きずられて貯留ホッパの端壁に押し付けられ、さらに端壁に沿って上方に移動する。ドラグチェーンは傾いているので、端壁に沿って上方に移動した燃料は、一部が開口を通じて貯留ホッパから排出され、排出されなかった燃料は貯留ホッパの後方に崩れる。このように、燃料は貯留ホッパ内で流動する(旋回する)ので、燃料がブリッジを形成することを防止することができる。したがって、貯留ホッパは、ブリッジを形成することなく、ある程度の量の燃料を貯留することができる。結果として、貯留コンベヤは、燃料を安定的に投入コンベヤに送ることができる。 The fuel is forced against the end wall of the storage hopper, dragged entirely by the drag chain, and further moves upward along the end wall. Since the drag chain is inclined, a portion of the fuel that has moved upward along the end wall is discharged from the storage hopper through the opening, and the remaining fuel collapses to the rear of the storage hopper. In this way, since the fuel flows (swirls) within the storage hopper, it is possible to prevent the fuel from forming bridges. Therefore, the storage hopper can store a certain amount of fuel without forming a bridge. As a result, the storage conveyor can stably send fuel to the input conveyor.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
以下に説明する実施形態では、流動床炉として内部循環流動床ボイラが採用されているが、本発明は下記実施形態に限定されず、外部循環流動床ボイラなどの他のタイプの流動床炉にも適用することができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the embodiments described below, an internal circulation fluidized bed boiler is employed as the fluidized bed furnace, but the present invention is not limited to the following embodiments, and may be applied to other types of fluidized bed furnaces such as external circulation fluidized bed boilers. can also be applied.
図1は、燃料供給システムと内部循環流動床ボイラを備えた燃焼システムの一実施形態を示す模式図である。図1に示すように、燃焼システムは、流動床炉の一例である内部循環流動床ボイラ1と、内部循環流動床ボイラ1に燃料を供給するための燃料供給システム2を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a combustion system comprising a fuel supply system and an internal circulation fluidized bed boiler. As shown in FIG. 1, the combustion system includes an internal circulation fluidized
内部循環流動床ボイラ1は、床板4を内部に有する燃焼炉3と、燃焼炉3の内部を延びる伝熱管5を有している。床板4は空気供給ライン7に接続されており、空気は空気供給ライン7を通じて床板4に供給される。床板4は、複数の散気口(図示せず)を有しており、空気はこれら散気口から燃焼炉3内に上方に噴射される。燃焼炉3内には、珪砂などから構成される流動媒体が予め収容されている。流動媒体は、床板4の散気口から導入された空気の噴流により流動し、流動床10を形成する。
The internal circulation fluidized
燃料は、燃料供給システム2から燃焼炉3内に供給され、流動床10内で燃焼される。伝熱管5は流動床10の側方に位置している。伝熱管5には水が供給されている。伝熱管5内を流れる水は、燃料が燃焼したときに発生した熱により加熱され、蒸気となる。蒸気は伝熱管5から図示しない蒸気タービンなどに送られる。
Fuel is supplied from the
次に、燃料供給システム2の一実施形態について説明する。図1に示すように、燃料供給システム2は、燃料を貯留するサイロ15と、燃料を内部循環流動床ボイラ1に投入するための投入コンベヤ20と、サイロ15と投入コンベヤ20との間に配置された貯留コンベヤ30を備えている。燃料は、切削チップ、破砕チップなどの木材チップを主原料に含む。切削チップは、木材を切削することで作成された薄い木片であり、破砕チップは、木材を破砕することで作成された細長い短冊状の木くずである。助燃材として、破砕された廃タイヤや石炭を木材チップに混ぜることもある。
Next, one embodiment of the
燃料は、サイロ15内に投入され、サイロ15内に貯留される。燃料供給システム2は、サイロ15の下部に接続された切り出し装置16と、貯留コンベヤ30と投入コンベヤ20との間に配置された補給コンベヤ50をさらに備えている。切り出し装置16は、スクリューフィーダーなどの定量供給装置から構成されている。切り出し装置16は、要求された量の燃料をサイロ15から切り出す(排出する)ように構成されている。貯留コンベヤ30は、サイロ15および切り出し装置16の下方に配置されている。補給コンベヤ50の一端は貯留コンベヤ30の下方に位置しており、補給コンベヤ50の他端は投入コンベヤ20の上方に位置している。補給コンベヤ50は、傾斜したフレックスベルトコンベヤ又はフローコンベヤを備え、燃料を上方に搬送するように構成されている。ただし、補給コンベヤ50の構成は本実施形態に限定されず、他のタイプのコンベヤを備えてもよい。
The fuel is put into the
投入コンベヤ20は、投入用ホッパ21と、この投入用ホッパ21に接続されたスクリューフィーダー22を備えている。投入コンベヤ20は、燃料を定量的に内部循環流動床ボイラ1に投入するための定量供給装置である。貯留コンベヤ30は、貯留ホッパ31と、この貯留ホッパ31に接続されたドラグチェーンコンベヤ32を有している。貯留コンベヤ30は、サイロ15から移送された燃料を一時的に貯留し、投入コンベヤ20に搬送すべき燃料を確保する機能を有する一時貯留コンベヤである。
The
燃料は、切り出し装置16によって貯留コンベヤ30の貯留ホッパ31に投入される。本実施形態においては、切り出し装置16は、燃料をサイロ15から貯留コンベヤ30の貯留ホッパ31まで移送する燃料移送装置を構成する。燃料は、貯留ホッパ31内に貯留される。ドラグチェーンコンベヤ32は、燃料を貯留ホッパ31から排出し、補給コンベヤ50に送る。本実施形態では、燃料は、ドラグチェーンコンベヤ32から補給コンベヤ50上に落下する。燃料の落下による補給コンベヤ50への衝撃を防ぐために、ドラグチェーンコンベヤ32と補給コンベヤ50との間に、均しコンベヤ40(スクリューフィーダー、パドル式解砕機)などを配置してもよい。この場合は、燃料は、ドラグチェーンコンベヤ32から均しコンベヤ40を経由して補給コンベヤ50に送られる。
The fuel is put into the
燃料は、補給コンベヤ50によって投入コンベヤ20に搬送され、投入コンベヤ20の投入用ホッパ21内に投入される。燃料は、投入用ホッパ21によって受けられ、投入用ホッパ21内に貯留される。スクリューフィーダー22は、燃料を投入用ホッパ21から排出し、内部循環流動床ボイラ1の燃焼炉3に送る。通常、スクリューフィーダー22は、ドラグチェーンコンベヤ32に比べて、定量性は良いが、燃料のブリッジを投入用ホッパ21内に形成しやすい。このような観点から、投入用ホッパ21内での燃料のブリッジを防止するために、投入用ホッパ21の貯留容量(貯留レベル)は、貯留ホッパ31の貯留容量(貯留レベル)よりも低くする。
The fuel is conveyed to the
本実施形態によれば、貯留コンベヤ30は、サイロ15と投入コンベヤ20との間に配置される。貯留コンベヤ30は、貯留ホッパ31を備えているので、ある程度の燃料を貯留ホッパ31内に貯留することができる。したがって、投入コンベヤ20の投入用ホッパ21は、定量的な供給に必要な量の燃料のみを貯留すればよく、投入用ホッパ21の貯留容量を小さく(貯留レベルを低く)することができる。結果として、投入コンベヤ20の投入用ホッパ21内での燃料のブリッジを防止することができ、かつ投入コンベヤ20は、燃料を定量的に内部循環流動床ボイラ1に供給することができる。
According to this embodiment, the
貯留コンベヤ30は、貯留ホッパ31内の燃料の貯留レベルを検出するレベル検出器41を備えている。レベル検出器41は、貯留ホッパ31の上部に固定されている。本実施形態では、レベル検出器41は、燃料の貯留レベルを連続的に検出(測定)することができる超音波レベルセンサから構成されている。超音波レベルセンサからなるレベル検出器41は、貯留ホッパ31内の燃料の貯留レベルを、燃料の上から非接触で検出することができる。ただし、燃料の貯留レベルを連続的かつ正確に検出することができるものであれば、レベル検出器41は、超音波レベルセンサに限定されず、他のタイプのレベルセンサから構成されてもよい。
The
燃料供給システム2は、切り出し装置16およびレベル検出器41に接続された動作制御部60をさらに備えている。動作制御部60は、貯留ホッパ31内の燃料の貯留レベルに基づいて、切り出し装置16の動作を制御するように構成されている。より具体的には、動作制御部60は、レベル検出器41によって検出された貯留ホッパ31内の貯留レベルが所定の第1の値に維持されるように切り出し装置16の動作を制御するように構成されている。動作制御部60は、ドラグチェーンコンベヤ32にも接続されており、動作制御部60はドラグチェーンコンベヤ32の動作を制御するように構成されている。
The
投入コンベヤ20は、投入用ホッパ21内の燃料の貯留レベルを検出するレベル検出器42を備えている。レベル検出器42は、投入用ホッパ21の上部に固定されている。本実施形態では、レベル検出器42は、レベル検出器41と同様に、燃料の貯留レベルを連続的に検出(測定)することができる超音波レベルセンサから構成されている。超音波レベルセンサからなるレベル検出器42は、投入用ホッパ21内の燃料の貯留レベルを、燃料の上から非接触で検出することができる。ただし、燃料の貯留レベルを連続的かつ正確に検出することができるものであれば、レベル検出器42は、超音波レベルセンサに限定されず、他のタイプのレベルセンサから構成されてもよい。
The
動作制御部60は、ドラグチェーンコンベヤ32および補給コンベヤ50に接続されており、投入用ホッパ21内の燃料の貯留レベルに基づいてドラグチェーンコンベヤ32および補給コンベヤ50の動作を制御するように構成されている。より具体的には、動作制御部60は、レベル検出器42によって検出された投入用ホッパ21内の貯留レベルが所定の第2の値に維持されるようにドラグチェーンコンベヤ32および補給コンベヤ50の動作を制御するように構成されている。
The
スクリューフィーダー22は、ドラグチェーンコンベヤ32に比べて、定量的に燃料を供給することができるが、燃料のブリッジが生じやすいという側面がある。そこで、投入用ホッパ21内での燃料のブリッジを防止するために、投入用ホッパ21内の燃料の貯留レベルを示す上記第2の値は、貯留ホッパ31内の燃料の貯留レベルを示す上記第1の値よりも小さく設定される。燃料の貯留レベルが低ければ、燃料のブリッジは形成されにくい。
Although the
本実施形態によれば、貯留コンベヤ30は、サイロ15からの燃料の切り出し(排出)が安定しない場合でも、ある程度の燃料を貯留ホッパ31内に確保することで、燃料を安定的に投入コンベヤ20に供給することができ、その一方で、スクリューフィーダー22を備えた投入コンベヤ20は、燃料を定量的に内部循環流動床ボイラ1の燃焼炉3に供給することができる。したがって、燃料供給システム2は、燃料を安定的かつ定量的に内部循環流動床ボイラ1に供給することができる。
According to this embodiment, the
動作制御部60は、スクリューフィーダー22にも接続されている。動作制御部60は、内部循環流動床ボイラ1での熱負荷に応じて最適な燃料を燃焼炉3に供給するようにスクリューフィーダー22の動作を制御する。
The
動作制御部60は、少なくとも1台のコンピュータから構成されている。動作制御部60は、その内部に記憶装置60aと、演算装置60bを備えている。演算装置60bは、記憶装置60aに格納されているプログラムに含まれる命令に従って演算を行うCPU(中央処理装置)またはGPU(グラフィックプロセッシングユニット)などを含む。記憶装置は、演算装置60bがアクセス可能な主記憶装置(例えばランダムアクセスメモリ)と、データおよびプログラムを格納する補助記憶装置(例えば、ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブ)を備えている。
The
次に、貯留コンベヤ30の構成について図2を参照して説明する。図2は、貯留コンベヤ30の一実施形態を示す模式図である。貯留ホッパ31の下端は開口しており、ドラグチェーンコンベヤ32は貯留ホッパ31の下端に接続されている。したがって、貯留ホッパ31の下端に存在する燃料はドラグチェーンコンベヤ32に接触し、ドラグチェーンコンベヤ32は燃料を引き出すことができる。
Next, the configuration of the
ドラグチェーンコンベヤ32は、無端状のドラグチェーン33と、駆動スプロケット35と、従動スプロケット37と、駆動スプロケット35にトルク伝達機構38を介して連結された電動機39を備えている。電動機39は、その回転速度を可変とするインバータ(図示せず)を有している。トルク伝達機構38は、ベルトとプーリとの組み合わせ、またはチェーンとスプロケットとの組み合わせなどから構成されるが、その構成は特に限定されない。ドラグチェーン33は、駆動スプロケット35と従動スプロケット37に掛けられている。
The
電動機39が駆動スプロケット35を回転させると、ドラグチェーン33が循環する。従動スプロケット37は、ドラグチェーン33を支持しており、ドラグチェーン33の循環に伴って回転する。電動機39は、動作制御部60に接続されており、電動機39の回転速度、すなわちドラグチェーンコンベヤ32の搬送速度は動作制御部60によって制御される。
When
貯留ホッパ31は、その上部に燃料投入口46を有している。燃料は、この燃料投入口46を通じて貯留ホッパ31内に投入される。レベル検出器41は、貯留ホッパ31の上部に固定されており、貯留ホッパ31の内部を向いて配置されている。レベル検出器41は動作制御部60に接続されており、貯留ホッパ31内の燃料の貯留レベルを示す信号を動作制御部60に送るように構成されている。
The
貯留ホッパ31は、開口44を有する端壁45を有している。端壁45はドラグチェーン33から上方に延びており、開口44は端壁45の下部に設けられている。ドラグチェーン33は、燃料の搬送方向に沿って上方に傾斜している。すなわち、ドラグチェーン33は、開口44に向かって上方に傾斜している。ドラグチェーン33の水平方向に対する傾斜角度αは、10°~20°の範囲内が好ましい。本実施形態では、ドラグチェーン33の水平方向に対する傾斜角度αは15°である。開口44は、ドラグチェーン33の上端近傍に位置している。ドラグチェーン33は、貯留ホッパ31内の燃料を開口44に向かって上方に搬送する。
図3は、ドラグチェーン33の一部を示す上面図である。ドラグチェーン33は、並列に配置されたサイドプレート34Aと、これらサイドプレート34A間を延びる円筒状のローラ34Bと、ローラ34B内を延びるピン34Cを備えている。サイドプレート34Aは、ピン34Cを中心に回転可能である。両側のサイドプレート34Aの間には空間が形成されている。
FIG. 3 is a top view showing a portion of the
図2に戻り、ドラグチェーンコンベヤ32は、ドラグチェーン33と同じ角度で傾斜した底板47を有している。この底板47は、開口44に向かって移動するドラグチェーン33の上側部分33aと、開口44から離れる方向に移動するドラグチェーン33の下側部分33bとの間に配置されている。電動機39が作動してドラグチェーン33を循環させると、ドラグチェーン33の上側部分33aは、底板47の上方で開口44に向かって斜め上方に移動する。貯留ホッパ31内の燃料は、ドラグチェーン33に引きずられて底板47上を斜め上方に搬送される。
Returning to FIG. 2, the
貯留コンベヤ30は、端壁45に接続された出口シュート48を備えている。出口シュート48は、下方を向いた燃料排出口48Aを有している。出口シュート48の端部は、開口44を囲むように配置されており、出口シュート48の内部は開口44に連通している。燃料はドラグチェーン33の循環に伴って開口44を通って貯留ホッパ31から排出され、さらに出口シュート48内を通って燃料排出口48Aから下方に排出される。
貯留ホッパ31の下端は、ドラグチェーンコンベヤ32によって閉じられている。より具体的には、貯留ホッパ31の下端は、ドラグチェーン33の上側部分33aの下方に配置された底板47によって閉じられている。このような構成において、ドラグチェーン33が循環すると、貯留ホッパ31内の燃料の下部全体がドラグチェーン33によって斜め上方に引きずられる。したがって、貯留ホッパ31内の燃料は、最初は、図2の点線で示すように堆積しているが、ドラグチェーン33が循環するに従って、図2の実線で示すように、燃料の下部全体が端壁45に向かって移動する。なお、燃料は、移動後にできた空間に落下させるのが好ましいので、燃料投入口46は貯留ホッパ31の中間よりも後方に設置するのが好ましい。
The lower end of the
このように、ドラグチェーンコンベヤ32は、スクリューフィーダーに比べて、全体的に燃料を移動させることができるので、燃料のブリッジを形成しにくい。同じ底引き方式のフィーダーとして回転式テーブルフィーダーがあるが、このタイプのフィーダーはホッパを円形とする必要があり、ホッパの容量を大きくできない。この点、ドラグチェーンコンベヤ32は、貯留ホッパ31を角型とすることができるので、貯留ホッパ31の容量を大きくすることができる。また、ドラグチェーンコンベヤ32は、回転式テーブルフィーダーに比べて、全体的に燃料を動かすことができるので、ブリッジを形成しにくいという利点がある。
In this way, the
燃料の一部は、ドラグチェーンコンベヤ32によって開口44を通って貯留ホッパ31から排出される。燃料の他の部分はドラグチェーン33に引きずられて貯留ホッパ31の端壁45に押し付けられる。端壁45に押し付けられた燃料は、端壁45に沿って上方に移動する。ドラグチェーン33は傾いているので、端壁45に沿って上方に移動した燃料は、貯留ホッパ31の後方に崩れる。このように、図2の黒い矢印で示すように、ドラグチェーン33の循環に伴って、燃料の大部分は貯留ホッパ31内で流動する(旋回する)ので、燃料がブリッジを形成することを防止することができる。特に、本実施形態に係る貯留コンベヤ30は、ブリッジブレーカーを用いることなく、燃料のブリッジを防止することができる。本明細書において、貯留ホッパ31の後方とは、貯留ホッパ31の端壁45とは反対側の方向であり、燃料の搬送方向とは反対方向である。
A portion of the fuel is discharged from
図4に示すように、一実施形態では、開口44が形成された貯留ホッパ31の端壁45は、鉛直方向に対して貯留ホッパ31の後方に向かって傾斜してもよい。後方に傾斜した端壁45は、端壁45に沿って上方に移動した燃料を、貯留ホッパ31の後方に戻す効果がある。結果として、燃料は、図4の矢印で示すように、貯留ホッパ31内で流動し(旋回し)、ブリッジの形成をより効果的に防止することができる。
As shown in FIG. 4, in one embodiment, the
端壁45の鉛直方向に対する傾斜角度βは、5°~20°の範囲内であり、好ましくは10°~20°の範囲内である。端壁45の傾斜角度βが小さすぎると、燃料を貯留ホッパ31の後方に戻す作用が弱くなる。その一方で、端壁45の傾斜角度βが大きすぎると、貯留可能な燃料の量が低下する。これらの観点から、端壁45の傾斜角度βは、5°~20°の範囲内、好ましくは10°~20°の範囲内と決定される。
The inclination angle β of the
図5は、投入コンベヤ20の一実施形態を示す図である。投入コンベヤ20は、投入用ホッパ21と、スクリューフィーダー22を備えている。投入用ホッパ21は、その上部に燃料投入口28を有している。燃料は、燃料投入口28を通じて投入用ホッパ21内に投入される。投入用ホッパ21の下端は開口しており、スクリューフィーダー22は投入用ホッパ21の下端に接続されている。投入用ホッパ21の下端に存在する燃料は、スクリューフィーダー22に流入する。本実施形態の投入コンベヤ20は、1つのスクリューフィーダー22のみを備えているが、複数のスクリューフィーダー22を投入用ホッパ21の下端に接続してもよい。
FIG. 5 is a diagram showing one embodiment of the
スクリューフィーダー22は、スクリューハウジング24と、スクリューハウジング24内に配置されたスクリュー25と、スクリュー25にトルク伝達機構26を介して連結された電動機27を備えている。電動機27は、その回転速度を可変とするインバータ(図示せず)を有している。電動機27は、動作制御部60に接続されており、電動機27の回転速度、すなわちスクリューフィーダー22の搬送速度は動作制御部60によって制御される。トルク伝達機構26は、ベルトとプーリとの組み合わせ、またはチェーンとスプロケットとの組み合わせなどから構成されるが、その構成は特に限定されない。
The
スクリューハウジング24は、投入用ホッパ21の下端に連通する導入口24aと、スクリューハウジング24の下部に位置する燃料排出口24bを有している。燃料排出口24bは、図1に示す内部循環流動床ボイラ1の燃焼炉3に連結されている。レベル検出器42は、投入用ホッパ21の上部に固定されており、投入用ホッパ21の内部を向いて配置されている。レベル検出器42は動作制御部60に接続されており、投入用ホッパ21内の燃料の貯留レベルを示す信号を動作制御部60に送るように構成されている。
The
電動機27がスクリュー25を回転させると、投入用ホッパ21内の燃料は、導入口24aを通ってスクリューハウジング24内に移動する。燃料は、回転するスクリュー25によってスクリューハウジング24内を移動され、燃料排出口24bを通って排出される。スクリューフィーダー22は、ドラグチェーンコンベヤ32に比べて、燃料を定量的に搬送することができる。したがって、スクリューフィーダー22は、内部循環流動床ボイラ1での熱負荷に応じて最適な燃料を燃焼炉3に供給することができる。
When the
図6は、燃料供給システム2の他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図1乃至図5を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。
FIG. 6 is a schematic diagram showing another embodiment of the
本実施形態は、貯留コンベヤ30がサイロ15と投入コンベヤ20との間に配置されている点では上述した実施形態と同じであるが、貯留コンベヤ30が補給コンベヤ50と投入コンベヤ20の間に配置されている点で異なっている。すなわち、サイロ15の下方には補給コンベヤ50の一端が配置され、補給コンベヤ50の他端は貯留コンベヤ30の貯留ホッパ31の上方に配置されている。投入コンベヤ20は、貯留コンベヤ30の下方に配置されている。
This embodiment is the same as the embodiment described above in that the
燃料は、サイロ15から切り出し装置16によって切り出されて補給コンベヤ50上に落下し、補給コンベヤ50によって貯留コンベヤ30の貯留ホッパ31内に搬送される。燃料は、貯留ホッパ31内に貯留され、ドラグチェーンコンベヤ32によって貯留ホッパ31から投入コンベヤ20の投入用ホッパ21内に直接供給される。投入用ホッパ21は、貯留コンベヤ30に接続されてもよい。燃料は、スクリューフィーダー22によって投入用ホッパ21から内部循環流動床ボイラ1の燃焼炉3に定量的に供給される。
The fuel is cut out from the
本実施形態においては、切り出し装置16および補給コンベヤ50は、燃料をサイロ15から貯留コンベヤ30の貯留ホッパ31まで移送する燃料移送装置を構成する。図1乃至図5を参照して説明した実施形態と同様に、貯留コンベヤ30の貯留ホッパ31にはレベル検出器41が設けられ、投入コンベヤ20の投入用ホッパ21にはレベル検出器42が設けられている。レベル検出器41、レベル検出器42、切り出し装置16、補給コンベヤ50、ドラグチェーンコンベヤ32、およびスクリューフィーダー22は、動作制御部60に接続されている。
In this embodiment, the cutting
動作制御部60は、レベル検出器41によって検出された貯留コンベヤ30の貯留ホッパ31内の燃料の貯留レベルが所定の第1の値に維持されるように、燃料移送装置である切り出し装置16および補給コンベヤ50の動作を制御する。さらに、動作制御部60は、レベル検出器42によって検出された投入コンベヤ20の投入用ホッパ21内の燃料の貯留レベルが所定の第2の値に維持されるように、ドラグチェーンコンベヤ32の動作を制御する。
The
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The embodiments described above have been described to enable those skilled in the art to carry out the invention. Various modifications of the above embodiments can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the broadest scope according to the spirit defined by the claims.
1 内部循環流動床ボイラ
2 燃料供給システム
3 燃焼炉
4 床板
5 伝熱管
7 空気供給ライン
10 流動床
15 サイロ
16 切り出し装置(燃料移送装置)
20 投入コンベヤ
21 投入用ホッパ
22 スクリューフィーダー
24 スクリューハウジング
25 スクリュー
26 トルク伝達機構
27 電動機
28 燃料投入口
30 貯留コンベヤ
31 貯留ホッパ
32 ドラグチェーンコンベヤ
33 ドラグチェーン
34A サイドプレート
34B ローラ
34C ピン
35 駆動スプロケット
37 従動スプロケット
38 トルク伝達機構
39 電動機
40 均しコンベヤ
41 レベル検出器
42 レベル検出器
44 開口
45 端壁
46 燃料投入口
47 底板
48 出口シュート
48A 燃料排出口
50 補給コンベヤ
60 動作制御部
1 Internal circulation
20
Claims (5)
燃料を貯留するサイロと、
燃料を前記流動床炉に投入するための投入コンベヤと、
前記サイロと前記投入コンベヤとの間に配置された貯留コンベヤを備え、
前記投入コンベヤは、前記サイロから前記貯留コンベヤを経由して搬送された燃料を受ける投入用ホッパを有しており、
前記貯留コンベヤは、
前記サイロから供給される燃料を貯留する貯留ホッパと、
前記貯留ホッパに接続され、前記貯留ホッパ内の燃料を搬送するドラグチェーンコンベヤを備えており、
前記ドラグチェーンコンベヤは、燃料の搬送方向に沿って上方に傾斜した無端状のドラグチェーンを備えており、
前記貯留ホッパは、開口を有する端壁を有し、
前記ドラグチェーンは、前記開口に向かって上方に傾斜しており、
前記端壁は、前記開口から上方に向かうにつれて鉛直方向に対して前記搬送方向とは反対方向に傾斜している、燃料供給システム。 A fuel supply system for supplying fuel to a fluidized bed furnace, the system comprising:
A silo for storing fuel,
an input conveyor for inputting fuel into the fluidized bed furnace;
comprising a storage conveyor disposed between the silo and the input conveyor,
The input conveyor has an input hopper that receives fuel conveyed from the silo via the storage conveyor,
The storage conveyor is
a storage hopper that stores fuel supplied from the silo;
A drag chain conveyor connected to the storage hopper and conveying the fuel in the storage hopper,
The drag chain conveyor includes an endless drag chain that slopes upward along the fuel conveyance direction ,
The storage hopper has an end wall with an opening,
the drag chain is inclined upward toward the opening;
In the fuel supply system , the end wall is inclined in a direction opposite to the conveyance direction with respect to the vertical direction as it goes upward from the opening .
前記投入用ホッパ内の燃料の貯留レベルを検出する第2レベル検出器と、
前記サイロから前記貯留ホッパまで燃料を移送する燃料移送装置と、
前記燃料移送装置および前記ドラグチェーンコンベヤの動作を制御する動作制御部をさらに備え、
前記動作制御部は、前記第1レベル検出器によって検出された前記貯留ホッパ内の前記貯留レベルが所定の第1の値に維持されるように前記燃料移送装置の動作を制御し、かつ前記第2レベル検出器によって検出された前記投入用ホッパ内の前記貯留レベルが所定の第2の値に維持されるように少なくとも前記ドラグチェーンコンベヤの動作を制御するように構成されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の燃料供給システム。 a first level detector that detects the storage level of fuel in the storage hopper;
a second level detector that detects the fuel storage level in the input hopper;
a fuel transfer device that transfers fuel from the silo to the storage hopper;
further comprising an operation control unit that controls operations of the fuel transfer device and the drag chain conveyor,
The operation control unit controls the operation of the fuel transfer device so that the storage level in the storage hopper detected by the first level detector is maintained at a predetermined first value, and 2. The method of claim 1, wherein the storage level in the input hopper detected by a two-level detector is configured to control the operation of at least the drag chain conveyor so that the storage level in the input hopper is maintained at a predetermined second value. 5. The fuel supply system according to any one of 4 to 5 .
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