JPH0260932B2 - - Google Patents
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- JPH0260932B2 JPH0260932B2 JP59218188A JP21818884A JPH0260932B2 JP H0260932 B2 JPH0260932 B2 JP H0260932B2 JP 59218188 A JP59218188 A JP 59218188A JP 21818884 A JP21818884 A JP 21818884A JP H0260932 B2 JPH0260932 B2 JP H0260932B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0015—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type
- F22B31/0023—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed for boilers of the water tube type with tubes in the bed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
- F23C10/005—Fluidised bed combustion apparatus comprising two or more beds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、流動床燃焼器の石炭燃焼方法に関す
る。
る。
（発明の背景）
本発明の技術的背景は、米国特許第4135885号、
同4279207号、同4279205号、同4303023号に開示
されている。
同4279207号、同4279205号、同4303023号に開示
されている。
本発明者は、燃焼変数として、蒸気圧力、酸素
濃度、燃焼床温度、上方床温度、酸化イオウ濃度
などを検出し、これにより、空気流量、石炭供給
量、流動床固体レベル、二次空気流量、脱硫剤供
給量などの状態変数を制御することによつて、燃
焼床温度を最適に維持しながら、ターンダウンま
たはターンアツプの非常に改良された範囲でター
ンダウン又はターンアツプの非常に増大された速
度で燃焼制御が有効に実施されることを見い出し
た。
濃度、燃焼床温度、上方床温度、酸化イオウ濃度
などを検出し、これにより、空気流量、石炭供給
量、流動床固体レベル、二次空気流量、脱硫剤供
給量などの状態変数を制御することによつて、燃
焼床温度を最適に維持しながら、ターンダウンま
たはターンアツプの非常に改良された範囲でター
ンダウン又はターンアツプの非常に増大された速
度で燃焼制御が有効に実施されることを見い出し
た。
最適実施例においては、蒸気圧力が一次空気入
力の容量を制御し、一次空気入力の容量が石炭入
力の量を制御し、床温度が蒸気管に関して床固体
レベルを制御し、硫化床温度が二次空気供給を制
御し、そして、二酸化イオウ検出器が石灰岩対石
炭の比率の制御を可能にする。
力の容量を制御し、一次空気入力の容量が石炭入
力の量を制御し、床温度が蒸気管に関して床固体
レベルを制御し、硫化床温度が二次空気供給を制
御し、そして、二酸化イオウ検出器が石灰岩対石
炭の比率の制御を可能にする。
（発明の作用及び効果）
第１発明
負荷の制御方法を、第１請求項の構成を採用す
ることにより、低負荷まで流動床温度を一定とし
て運転することができると共に、負荷応答速度も
高まる。これは、使用側の負荷の変化を蒸気圧力
で検出し、これに基づいて一次空気流量を制御し
ているからである。
ることにより、低負荷まで流動床温度を一定とし
て運転することができると共に、負荷応答速度も
高まる。これは、使用側の負荷の変化を蒸気圧力
で検出し、これに基づいて一次空気流量を制御し
ているからである。
例えば負荷が増えるときは蒸気圧力が下がり、
一次燃焼用空気流量調節計により一次空気流量を
増やす。これにより流動床高さが増大し、蒸気管
との接触割合が増え、伝熱量が増大し、蒸気発生
量が増え、蒸気圧力を上げて元の蒸気圧力に戻
す。
一次燃焼用空気流量調節計により一次空気流量を
増やす。これにより流動床高さが増大し、蒸気管
との接触割合が増え、伝熱量が増大し、蒸気発生
量が増え、蒸気圧力を上げて元の蒸気圧力に戻
す。
この時、空気流量は瞬時に変わるため、伝熱量
もすぐに変わり、負荷応答速度を非常に早くでき
る。一方、空気流量が増えると排ガスの酸素濃度
が増えるので、石炭供給量調節計で石炭供給量を
増やして過剰空気率を一定にしてボイラ効率を保
つ。増加した石炭が燃焼して増加した蒸気量に見
合う熱量を発生するまでの燃焼の遅れは、流動媒
体の熱容量で補填することができるので、流動床
温度の変化は僅かで済む。
もすぐに変わり、負荷応答速度を非常に早くでき
る。一方、空気流量が増えると排ガスの酸素濃度
が増えるので、石炭供給量調節計で石炭供給量を
増やして過剰空気率を一定にしてボイラ効率を保
つ。増加した石炭が燃焼して増加した蒸気量に見
合う熱量を発生するまでの燃焼の遅れは、流動媒
体の熱容量で補填することができるので、流動床
温度の変化は僅かで済む。
また、負荷に応じて空気流量により流動床高さ
が変化しても必ず伝熱量がバランスするとは限ら
ないため、流動床温度を検出し、流動床高さ調節
計にて流動媒体の抜き出しや供給を行い、伝熱量
を調節して流動床温度を一定に制御する。
が変化しても必ず伝熱量がバランスするとは限ら
ないため、流動床温度を検出し、流動床高さ調節
計にて流動媒体の抜き出しや供給を行い、伝熱量
を調節して流動床温度を一定に制御する。
第２発明
第２請求項に記載の如く、脱硫室の温度を検出
して二次空気流量を調節して脱硫床温度を所定温
度に保つことにより、脱硫効率を高く維持でき
る。これは脱硫の最適温度が850℃前後にあり、
これよりも低いと石灰石の仮焼反応が進みにく
く、また高いとCaO＋1/2O2＋SO2CaSO4の反
応の平衡が左辺側にずれるからである。また、こ
の反応式からも分かるように脱硫には酸素が必要
であり、二次空気も入れることで脱硫反応を促進
する。
して二次空気流量を調節して脱硫床温度を所定温
度に保つことにより、脱硫効率を高く維持でき
る。これは脱硫の最適温度が850℃前後にあり、
これよりも低いと石灰石の仮焼反応が進みにく
く、また高いとCaO＋1/2O2＋SO2CaSO4の反
応の平衡が左辺側にずれるからである。また、こ
の反応式からも分かるように脱硫には酸素が必要
であり、二次空気も入れることで脱硫反応を促進
する。
合計の過剰空気量は酸素濃度検出により制御さ
れているから、二次空気が入つた分だけ一次空気
が減り、燃焼室雰囲気は過剰空気の低い状態とな
り、燃料中の窒素が酸化された酸化窒素NOxが
空筒部分で一酸化炭素や未燃カーボンで還元さ
れ、脱硝される効果もある。また排ガスの酸化硫
黄濃度を検出して該濃度に応じて予め演算された
脱硫剤対石炭比に合うように脱硫剤供給量を制御
することにより、脱硫剤の使用量を最適にするこ
ととができる。
れているから、二次空気が入つた分だけ一次空気
が減り、燃焼室雰囲気は過剰空気の低い状態とな
り、燃料中の窒素が酸化された酸化窒素NOxが
空筒部分で一酸化炭素や未燃カーボンで還元さ
れ、脱硝される効果もある。また排ガスの酸化硫
黄濃度を検出して該濃度に応じて予め演算された
脱硫剤対石炭比に合うように脱硫剤供給量を制御
することにより、脱硫剤の使用量を最適にするこ
ととができる。
（実施例）
第１図においては、３層の全流動燃焼器２００
が概略的に示されている。金属製ハウジング２０
２が低密度耐火物層２０４および高密度耐火物層
２０６を包囲して、支持体２０８上に乗つている
全体のユニツトをそれぞれ収納する。金属製デイ
ストリビユータ・プレート２１０，２１２，２１
４がハウジング内部を横断して延びていて、３つ
の流動床、すなわち砂を蓄積する下方床、中間燃
焼床、上方脱硫床の底をそれぞれ画定する。
が概略的に示されている。金属製ハウジング２０
２が低密度耐火物層２０４および高密度耐火物層
２０６を包囲して、支持体２０８上に乗つている
全体のユニツトをそれぞれ収納する。金属製デイ
ストリビユータ・プレート２１０，２１２，２１
４がハウジング内部を横断して延びていて、３つ
の流動床、すなわち砂を蓄積する下方床、中間燃
焼床、上方脱硫床の底をそれぞれ画定する。
下方砂蓄積床はその下にウインドボツクス２１
６によつて供給されるプレナムを有している。ウ
インドボツクス２１６を通して流動空気が床下デ
イストリビユータ・プレート２１０に入り込む。
多数の泡鐘２１８がプレート２１０を通つて延び
（ホツトスポツトを避けるために絶縁盤（図示せ
ず）をプレート２１０上に延ばしている）、プレ
ート２１０が可伸継手２１９によつて定位値に保
持される。ハウジング壁を通つて泡鐘２１８上に
粗灰処理管２２０が延びている。粗灰処理管２２
０は過剰床材料をバグハウス・ホツパへ運搬す
る。
６によつて供給されるプレナムを有している。ウ
インドボツクス２１６を通して流動空気が床下デ
イストリビユータ・プレート２１０に入り込む。
多数の泡鐘２１８がプレート２１０を通つて延び
（ホツトスポツトを避けるために絶縁盤（図示せ
ず）をプレート２１０上に延ばしている）、プレ
ート２１０が可伸継手２１９によつて定位値に保
持される。ハウジング壁を通つて泡鐘２１８上に
粗灰処理管２２０が延びている。粗灰処理管２２
０は過剰床材料をバグハウス・ホツパへ運搬す
る。
中間燃焼床は、流動化燃焼空気を中間床に供給
するためのプリナム２２２をその下に有してい
る。多数の泡鐘２２４がデイストリビユータ・プ
レート２１２およびウオータ・ジヤケツト２２５
を通つて延び、ウオータ・ジヤケツト２２５がプ
レート２１２を冷却してそれが座屈しないように
働く。絶縁層２２８が各泡鐘２２４を包囲するよ
うにプレート２１２上に乗り、また、石の層２３
０（実際には、直径が3/8″から1″までの寸法の混
合した粗石英）が絶縁層２２８を覆う。絶縁層２
２９の類似の層が図示していない手段によつてウ
オータ・ジヤケツト２２５の底に固定される。絶
縁層はジヤケツト２２５内の水への熱流出を遮断
する。泡鐘２２４上には石炭供給管２３２があ
る。石炭供給管２３２は泡鐘２２４の真上で燃焼
床の底に石炭を堆積する。（石炭の床下供給は供
給に際して石炭微粉の使用を許す。すなわち、床
上供給では燃焼せずに床の外に吹き飛んでしま
う。床上供給は、蒸気管２３４の頂部を被覆する
砂によつて床を作動させることを困難にする。下
方砂レベルにおいて、床上供給によつて石炭が蒸
気管上に落下し、また、未燃焼石炭の塊状集積が
迅速に形成する。中間床における減少した砂レベ
ルでの動作不能は後述するように最適ターンダウ
ンおよびスタートアツプ方法の使用を排除する。） チユーブ・シート２３５に端部が装着されてい
る蒸気管２３４が燃焼床を横断して管２３２上に
延びている。チユーブ・シート２３５の１枚は破
線で示されていて、管内に水を導入しかつ管から
水および蒸気を取り除くためのマニホルドを構成
する。管２３４は、その上列から底列までの領域
内のハウジング容積の25％を占めて離間されてい
る。
するためのプリナム２２２をその下に有してい
る。多数の泡鐘２２４がデイストリビユータ・プ
レート２１２およびウオータ・ジヤケツト２２５
を通つて延び、ウオータ・ジヤケツト２２５がプ
レート２１２を冷却してそれが座屈しないように
働く。絶縁層２２８が各泡鐘２２４を包囲するよ
うにプレート２１２上に乗り、また、石の層２３
０（実際には、直径が3/8″から1″までの寸法の混
合した粗石英）が絶縁層２２８を覆う。絶縁層２
２９の類似の層が図示していない手段によつてウ
オータ・ジヤケツト２２５の底に固定される。絶
縁層はジヤケツト２２５内の水への熱流出を遮断
する。泡鐘２２４上には石炭供給管２３２があ
る。石炭供給管２３２は泡鐘２２４の真上で燃焼
床の底に石炭を堆積する。（石炭の床下供給は供
給に際して石炭微粉の使用を許す。すなわち、床
上供給では燃焼せずに床の外に吹き飛んでしま
う。床上供給は、蒸気管２３４の頂部を被覆する
砂によつて床を作動させることを困難にする。下
方砂レベルにおいて、床上供給によつて石炭が蒸
気管上に落下し、また、未燃焼石炭の塊状集積が
迅速に形成する。中間床における減少した砂レベ
ルでの動作不能は後述するように最適ターンダウ
ンおよびスタートアツプ方法の使用を排除する。） チユーブ・シート２３５に端部が装着されてい
る蒸気管２３４が燃焼床を横断して管２３２上に
延びている。チユーブ・シート２３５の１枚は破
線で示されていて、管内に水を導入しかつ管から
水および蒸気を取り除くためのマニホルドを構成
する。管２３４は、その上列から底列までの領域
内のハウジング容積の25％を占めて離間されてい
る。
上方脱硫床はその下に穴明き二次空気管２３６
を有する。二次空気管２３６は、上方床の下に二
次空気を広げるように30゜下方に傾斜した２列の
穴２３８と、管内に介在するかも知れない粒子を
吹き出す管の底で第３列の穴２４０とを有してい
る。管２３６の上でウオータ・ジヤケツト２４２
があり、これがデイストリビユータ・プレート２
１４を冷却してそれが座屈しないようにする。バ
ツフル２４４（１つだけ示されている）は、損傷
を与えることもある局部的なホツト・スポツトを
避けるのに十分な大きさに循環冷却水の速度を維
持する。泡鐘２４６はジヤケツト２４２およびプ
レート２１４を通つて延びている絶縁層２４８は
各泡鐘２４６を包囲するようにプレート２１４上
に乗つている。石の層２５０（石２３０と同じ材
料）は絶縁層２４８および泡鐘２４６を破壊す
る。同様な絶縁層２４９はウオータ・ジヤケツト
２４２の底に固定される。絶縁は中間床のデイス
トリビユータおよびウオータ・ジヤケツトと同様
な目的を果す。（石２３０の目的は、泡鐘２４６
から発生するガスがデイストリビユータ上で横方
向に広がるようにし、石灰石粒子を粉砕させない
ように十分に低い速度で上方床にガスを浸透させ
る）。上方床の上に粒子を床に戻させるための３
列の管２５２がある。中間床の各管は底の列内に
ある対応する管上で直接に定置されるが、しか
し、上方床内の各管は下方の２列に対して各隣接
する組の垂直ピツチ間の半分に定置される。この
構造は、管を通して任意の角度で視野開口線の可
能性を避けるので、床から放出される粒子が床か
ら離れる前に管の１つに固く接触し、これにより
その速度を減少させかつ自由板への跳返りを減ず
る（管の類似の積層は第２、すなわち燃焼床上に
有効に配置されてもよい）。管２５２は穴明きシ
ート２５４（１つのみ図示している）によつて長
手方向に間隔をあけて管の端部付近で支持されて
いる。シート２５４はロツド２５６によつてハウ
ジング２０２から支持される。石灰石供給管２５
８は管２５８上に延びていて、管２５２の上列の
真上のレベルまで石灰石を脱硫床に堆積する。管
２５８の出口２５９から管２５２の集合体内の間
〓（図示せず）を通つて石灰石が落下する。間〓
なしでは、石灰石のいくつかの粒子はあまりに大
き過ぎるので管集合体を通過することができな
い。石灰石下降管２６０は石灰石ポツトと共同し
て石灰石のレベルを管２５２の真上に維持しかつ
消費石灰石を運び去る。熱い脱硫ガスは煙管２６
２を通つて排気される。ガスはそこを通つて、ガ
スが残留熱を与えるボイラを通り、上方床から逃
げることも灰やその他の粒子を除去するためのバ
グハウスに送られ、最後に煙突に送られる。
を有する。二次空気管２３６は、上方床の下に二
次空気を広げるように30゜下方に傾斜した２列の
穴２３８と、管内に介在するかも知れない粒子を
吹き出す管の底で第３列の穴２４０とを有してい
る。管２３６の上でウオータ・ジヤケツト２４２
があり、これがデイストリビユータ・プレート２
１４を冷却してそれが座屈しないようにする。バ
ツフル２４４（１つだけ示されている）は、損傷
を与えることもある局部的なホツト・スポツトを
避けるのに十分な大きさに循環冷却水の速度を維
持する。泡鐘２４６はジヤケツト２４２およびプ
レート２１４を通つて延びている絶縁層２４８は
各泡鐘２４６を包囲するようにプレート２１４上
に乗つている。石の層２５０（石２３０と同じ材
料）は絶縁層２４８および泡鐘２４６を破壊す
る。同様な絶縁層２４９はウオータ・ジヤケツト
２４２の底に固定される。絶縁は中間床のデイス
トリビユータおよびウオータ・ジヤケツトと同様
な目的を果す。（石２３０の目的は、泡鐘２４６
から発生するガスがデイストリビユータ上で横方
向に広がるようにし、石灰石粒子を粉砕させない
ように十分に低い速度で上方床にガスを浸透させ
る）。上方床の上に粒子を床に戻させるための３
列の管２５２がある。中間床の各管は底の列内に
ある対応する管上で直接に定置されるが、しか
し、上方床内の各管は下方の２列に対して各隣接
する組の垂直ピツチ間の半分に定置される。この
構造は、管を通して任意の角度で視野開口線の可
能性を避けるので、床から放出される粒子が床か
ら離れる前に管の１つに固く接触し、これにより
その速度を減少させかつ自由板への跳返りを減ず
る（管の類似の積層は第２、すなわち燃焼床上に
有効に配置されてもよい）。管２５２は穴明きシ
ート２５４（１つのみ図示している）によつて長
手方向に間隔をあけて管の端部付近で支持されて
いる。シート２５４はロツド２５６によつてハウ
ジング２０２から支持される。石灰石供給管２５
８は管２５８上に延びていて、管２５２の上列の
真上のレベルまで石灰石を脱硫床に堆積する。管
２５８の出口２５９から管２５２の集合体内の間
〓（図示せず）を通つて石灰石が落下する。間〓
なしでは、石灰石のいくつかの粒子はあまりに大
き過ぎるので管集合体を通過することができな
い。石灰石下降管２６０は石灰石ポツトと共同し
て石灰石のレベルを管２５２の真上に維持しかつ
消費石灰石を運び去る。熱い脱硫ガスは煙管２６
２を通つて排気される。ガスはそこを通つて、ガ
スが残留熱を与えるボイラを通り、上方床から逃
げることも灰やその他の粒子を除去するためのバ
グハウスに送られ、最後に煙突に送られる。
上昇管集合体２６４および下降管集合体２６６
は、床材料が下方床から中間床へおよびその逆へ
移動されるようにし、予熱およびターンダウン
（両者については後に詳述する）を行う。上昇管
集合体２６４は上昇管２６８を備えている。上昇
管２６８は、ドア２７０が作動子によつて開かれ
たとき（それがハウジング２０２の外部に装着さ
れているので、破線で示されている）。床材料を
下方床から取り出し、管２７４からの圧力空気に
よつてドア２７６を通して中間床に吹き出され
る。ドア２７６は重力で閉じられ、使用していな
いときには床材料で上昇管が充填されることを防
止するが、下方床から押し上げる床材料に応答し
て開くようになつている。100％の能力で燃焼器
を作動させるための常態床材料レベルは、第１図
に示すように、最上蒸気管の真上にある。Ｔ型取
付具２７８，２７９は、床材料が管の摩耗を減少
させるように鋭い曲りをつくるときに用いられ
る。
は、床材料が下方床から中間床へおよびその逆へ
移動されるようにし、予熱およびターンダウン
（両者については後に詳述する）を行う。上昇管
集合体２６４は上昇管２６８を備えている。上昇
管２６８は、ドア２７０が作動子によつて開かれ
たとき（それがハウジング２０２の外部に装着さ
れているので、破線で示されている）。床材料を
下方床から取り出し、管２７４からの圧力空気に
よつてドア２７６を通して中間床に吹き出され
る。ドア２７６は重力で閉じられ、使用していな
いときには床材料で上昇管が充填されることを防
止するが、下方床から押し上げる床材料に応答し
て開くようになつている。100％の能力で燃焼器
を作動させるための常態床材料レベルは、第１図
に示すように、最上蒸気管の真上にある。Ｔ型取
付具２７８，２７９は、床材料が管の摩耗を減少
させるように鋭い曲りをつくるときに用いられ
る。
下降管集合体２６６は下降管２８０を備えてい
る。下降管２８０は、ドア２８２が作動子２８４
によつて開かれたとき（それがハウジングの外部
に装着されているので破線で示されている）、中
間床から管に入る床材料が送りねじによつて下方
床に送られるようにする。常態動作を行うために
は、下降管２８０は圧力シールとして作用するよ
うに床材料で充満されなければならないので、プ
リナムからの空気が床材料を管に落下しないよう
にすることができない。Ｔ型取付具２８１は、床
材料が鋭く曲る所に配置される。
る。下降管２８０は、ドア２８２が作動子２８４
によつて開かれたとき（それがハウジングの外部
に装着されているので破線で示されている）、中
間床から管に入る床材料が送りねじによつて下方
床に送られるようにする。常態動作を行うために
は、下降管２８０は圧力シールとして作用するよ
うに床材料で充満されなければならないので、プ
リナムからの空気が床材料を管に落下しないよう
にすることができない。Ｔ型取付具２８１は、床
材料が鋭く曲る所に配置される。
約20メツシユ（850μ）の寸法の砂が約11.5″の
深さまで中間床を満たすように供給される。20メ
ツシユ（850μ）の平均粒子直径まで粉砕された
1360型石灰石が送給管２５８を通つて供給されて
約6″の深さまで上方床を満たす。
深さまで中間床を満たすように供給される。20メ
ツシユ（850μ）の平均粒子直径まで粉砕された
1360型石灰石が送給管２５８を通つて供給されて
約6″の深さまで上方床を満たす。
冷たい燃焼器の運転開始は次のような予熱を必
要とする。流動空気がブロワ（図示せず）からウ
インドボツクス２１６を通つて供給され、また、
中間床が床材料で前もつて充満されていると仮定
したとき、中間床の床レベルが、入口よりも下方
で下降管に至るまで下がるまで、下降管集合体２
６６を介して空にされるので、ボイラ管２３４は
もはや床材料で被覆されない（残留材料が約6″の
深さになる）。泡鐘２１８を通過するウインドボ
ツクス２１６からの空気が、下降管によつて堆積
されかつ上昇管または下降管のいずれかが作動し
ているときに貯蔵床を通つて向けられる床材料を
広げ、下方床材料を均等に広げるように作用す
る。中間床の床レベルが６インチまで下げられた
とき、流動空気が切られる。管２３４を通して水
を供給する水循環ポンプが作動される。予熱器２
２３は、中間床に均一な熱を与えるようにデイス
トリビユータ２１２の下で間隔をあけられてい
て、次に作動される。
要とする。流動空気がブロワ（図示せず）からウ
インドボツクス２１６を通つて供給され、また、
中間床が床材料で前もつて充満されていると仮定
したとき、中間床の床レベルが、入口よりも下方
で下降管に至るまで下がるまで、下降管集合体２
６６を介して空にされるので、ボイラ管２３４は
もはや床材料で被覆されない（残留材料が約6″の
深さになる）。泡鐘２１８を通過するウインドボ
ツクス２１６からの空気が、下降管によつて堆積
されかつ上昇管または下降管のいずれかが作動し
ているときに貯蔵床を通つて向けられる床材料を
広げ、下方床材料を均等に広げるように作用す
る。中間床の床レベルが６インチまで下げられた
とき、流動空気が切られる。管２３４を通して水
を供給する水循環ポンプが作動される。予熱器２
２３は、中間床に均一な熱を与えるようにデイス
トリビユータ２１２の下で間隔をあけられてい
て、次に作動される。
予熱バーナに発生される火炎は、泡鐘２２４の
過熱を避けるために、火炎がバーナから出る前
に、二次空気によつて約1700〓に冷やされる。予
熱バーナ２２３から出る熱いガスは中間床の材料
を約１時間について約1000〓まで加熱する。次い
で、石炭が１分間流動とともに加えられ、（より
以上の予熱を助成する）。次いで、床が約1350〓
に達するまで、予熱が15分程度で再開される。ボ
イラ管が中間床の材料に接触しないので、ボイラ
管は床材料から熱を引き出さない。床材料が流動
化されていないとき（すなわち、固定床）、床材
料が加熱されるので、床材料からの熱損失用の表
面積が減少されて、床材料が相当小さい余熱器で
加熱され得る。
過熱を避けるために、火炎がバーナから出る前
に、二次空気によつて約1700〓に冷やされる。予
熱バーナ２２３から出る熱いガスは中間床の材料
を約１時間について約1000〓まで加熱する。次い
で、石炭が１分間流動とともに加えられ、（より
以上の予熱を助成する）。次いで、床が約1350〓
に達するまで、予熱が15分程度で再開される。ボ
イラ管が中間床の材料に接触しないので、ボイラ
管は床材料から熱を引き出さない。床材料が流動
化されていないとき（すなわち、固定床）、床材
料が加熱されるので、床材料からの熱損失用の表
面積が減少されて、床材料が相当小さい余熱器で
加熱され得る。
中間床が1350゜に達したときプロパン点火予熱
器が切られる。ブロワからの流動燃焼空気がウイ
ンドボツクス２１６および泡鐘２２４を通つて供
給されて中間床を流動化する。流動燃焼空気は弁
（図示せず）によつて制御され、平方フイートの
床面積について標準状態で100f3／ｍ（scfm）の
流量を与える。この流量は、上方床において1550
〓で約72／2f／secの空塔速度を与える。石炭送
りねじおよび入口管にある石炭ポツトへおよび石
炭石回転送給器出口（図示せず）に空気に供給す
る搬送空気コンプレツサ（図示せず）が次いで始
動され、そして、石炭が容器（図示せず）から送
りねじ、ドライヤ、クラツシヤ、ロータリ、エ
ア、ロツク、石炭ポツト（すべて図示せず）を通
り、管２３２を通つて中間床まで供給される。石
炭は熱い床材料と混合し、燃焼する。流動によつ
て、石炭が石炭供給管から分配され、床全体にわ
たつて混合される。中間床が1800〓の所望の温度
に達するまで、燃焼石炭から放出される熱が床を
加熱する。
器が切られる。ブロワからの流動燃焼空気がウイ
ンドボツクス２１６および泡鐘２２４を通つて供
給されて中間床を流動化する。流動燃焼空気は弁
（図示せず）によつて制御され、平方フイートの
床面積について標準状態で100f3／ｍ（scfm）の
流量を与える。この流量は、上方床において1550
〓で約72／2f／secの空塔速度を与える。石炭送
りねじおよび入口管にある石炭ポツトへおよび石
炭石回転送給器出口（図示せず）に空気に供給す
る搬送空気コンプレツサ（図示せず）が次いで始
動され、そして、石炭が容器（図示せず）から送
りねじ、ドライヤ、クラツシヤ、ロータリ、エ
ア、ロツク、石炭ポツト（すべて図示せず）を通
り、管２３２を通つて中間床まで供給される。石
炭は熱い床材料と混合し、燃焼する。流動によつ
て、石炭が石炭供給管から分配され、床全体にわ
たつて混合される。中間床が1800〓の所望の温度
に達するまで、燃焼石炭から放出される熱が床を
加熱する。
蒸気管２３４の共通出口における蒸気圧力用検
出器３００は電気的に１次燃焼用空気流量調節計
３０２に接続され、該調節計によりプリナム２２
２を通つて導入される一次空気量を調節するダン
パ（図示せず）を制御する。検出器が現在のもの
よりも多くの蒸気圧力を必要とする場合には、前
記ダンパがそれに対応して開かれてプリナム２２
２および泡鐘２２４を通してより多くの一次空気
を導入する。次いで、これはより多くの固体を蒸
気管２３４に跳ね返し、増大された熱交換を促進
する。
出器３００は電気的に１次燃焼用空気流量調節計
３０２に接続され、該調節計によりプリナム２２
２を通つて導入される一次空気量を調節するダン
パ（図示せず）を制御する。検出器が現在のもの
よりも多くの蒸気圧力を必要とする場合には、前
記ダンパがそれに対応して開かれてプリナム２２
２および泡鐘２２４を通してより多くの一次空気
を導入する。次いで、これはより多くの固体を蒸
気管２３４に跳ね返し、増大された熱交換を促進
する。
同時に、第２制御ループを介して、煙突（図示
せず）に設けられた酸素検出器３０４が電気的に
石炭供給量調節計３０６に接続され、該調節計３
０６は、増大された空気供給量に対応して石炭供
給量を増大させるので、過剰空気が一定の比率
（例えば20％）に維持される。
せず）に設けられた酸素検出器３０４が電気的に
石炭供給量調節計３０６に接続され、該調節計３
０６は、増大された空気供給量に対応して石炭供
給量を増大させるので、過剰空気が一定の比率
（例えば20％）に維持される。
前述した制御ループの両者によつて行われる各
変化が実質的には瞬間的になる。
変化が実質的には瞬間的になる。
別のループにおいては、燃焼床温度検出器３０
７が設けられている。該検出器３０７は電気的に
流動床高さ調節計３０８に接続され、該調節計３
０８は上昇管集合体２６４と下降管集合体２６６
とを制御する。
７が設けられている。該検出器３０７は電気的に
流動床高さ調節計３０８に接続され、該調節計３
０８は上昇管集合体２６４と下降管集合体２６６
とを制御する。
もし、温度が過度に上昇して不十分な固体−蒸
気管熱伝達を表示したならば、この流動床高さ調
節計３０８、上昇管集合体２６４を通じてプレナ
ム２２７からプレナム２３７への流動媒体の固体
の移動を生じる結果、流動床高さが上昇し、蒸気
管に跳ね返る有効な固体を増加させて温度を低下
させる。
気管熱伝達を表示したならば、この流動床高さ調
節計３０８、上昇管集合体２６４を通じてプレナ
ム２２７からプレナム２３７への流動媒体の固体
の移動を生じる結果、流動床高さが上昇し、蒸気
管に跳ね返る有効な固体を増加させて温度を低下
させる。
この逆に、温度が過度に低下した場合は、下降
管集合体２６６を通じてプレナム２３７からプレ
ナム２２７に固体を移動させ、流動床高さを下
げ、温度を上昇させる。
管集合体２６６を通じてプレナム２３７からプレ
ナム２２７に固体を移動させ、流動床高さを下
げ、温度を上昇させる。
最後に、２つの補助ループが設けられている。
補助ループのうちの１つにおいては、上方床に
設けられた熱電対等の温度検出器３１０が電気的
に２次空気流量調節計３１２に接続され、該調節
計は、管２３６を通つて導入される二次空気量を
張設する弁（図示せず）を制御して、中間床の温
度よりも低い所望の温度に上方床を制御する。
設けられた熱電対等の温度検出器３１０が電気的
に２次空気流量調節計３１２に接続され、該調節
計は、管２３６を通つて導入される二次空気量を
張設する弁（図示せず）を制御して、中間床の温
度よりも低い所望の温度に上方床を制御する。
補助ループのうちの他のものにおいては、煙突
に設けられた二酸化イオウ検出器３１４は電気的
に石灰石供給調節計３１６に接続され、該調節計
３１６は、所望の二酸化イオウ濃度を維持するた
めに、所望のものとして前もつて演算された比
に、石灰石対石炭比を整合させるように石灰石供
給量を制御する。
に設けられた二酸化イオウ検出器３１４は電気的
に石灰石供給調節計３１６に接続され、該調節計
３１６は、所望の二酸化イオウ濃度を維持するた
めに、所望のものとして前もつて演算された比
に、石灰石対石炭比を整合させるように石灰石供
給量を制御する。
第１図は本発明の最適実施例の主要部を断面に
とつた構成図である。 ２００：全流動燃焼器、２０２：ハウジング、
２０４：底密度耐火物、２０６：高密度耐火物、
２０８：支持体、２１０，２１２，２１４：デイ
ストリビユータ・プレート、２１６：ウインドボ
ツクス、２１８，２２４，２４６：泡鐘、２１
９：可伸継手、２２０：粗灰処理管、２２２：プ
リナム、２２５：ウオータ・ジヤケツト、２２
８，２２９：絶縁層、２３０：石の層、２３２：
石炭供給管、２３４：蒸気管、２３５：チユー
ブ・シート、２３６：二次空気管、２４２：ウオ
ータ・ジヤケツト、２４４：バツフル、２４８：
絶縁層、２５０：石の層、２５２：管、２５８：
石灰石供給管、２６０：下降管、２６２：煙管、
２６４：上昇管集合体、２６６：下降管集合体、
２７０，２７６，２８２：ドア、２７８，２７
９：Ｔ型取付具、３００：蒸気圧力検出器、３０
２：１次燃焼用空気流量調節計、３０４：酸素検
出器、３０６：石炭供給量調節計、３０７：温度
検出器、３０８：流動床高さ調節計、３１０：温
度検出器、３１２：２次空気流量調節計、３１
４：二酸化イオウ検出器、３１６：石灰石供給量
調節計。
とつた構成図である。 ２００：全流動燃焼器、２０２：ハウジング、
２０４：底密度耐火物、２０６：高密度耐火物、
２０８：支持体、２１０，２１２，２１４：デイ
ストリビユータ・プレート、２１６：ウインドボ
ツクス、２１８，２２４，２４６：泡鐘、２１
９：可伸継手、２２０：粗灰処理管、２２２：プ
リナム、２２５：ウオータ・ジヤケツト、２２
８，２２９：絶縁層、２３０：石の層、２３２：
石炭供給管、２３４：蒸気管、２３５：チユー
ブ・シート、２３６：二次空気管、２４２：ウオ
ータ・ジヤケツト、２４４：バツフル、２４８：
絶縁層、２５０：石の層、２５２：管、２５８：
石灰石供給管、２６０：下降管、２６２：煙管、
２６４：上昇管集合体、２６６：下降管集合体、
２７０，２７６，２８２：ドア、２７８，２７
９：Ｔ型取付具、３００：蒸気圧力検出器、３０
２：１次燃焼用空気流量調節計、３０４：酸素検
出器、３０６：石炭供給量調節計、３０７：温度
検出器、３０８：流動床高さ調節計、３１０：温
度検出器、３１２：２次空気流量調節計、３１
４：二酸化イオウ検出器、３１６：石灰石供給量
調節計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 石炭を流動媒体（固体）で形成される流動床
中で燃焼させ加熱された流動床を流動燃焼室内に
配置された蒸気管に接触させて蒸気管を加熱して
蒸気を発生させる流動床燃焼器の石炭燃焼方法に
おいて、 該蒸気管内の蒸気圧力を検出し、これに基づい
て該流動床燃焼領域を通過する一次空気流量を制
御して流動媒体の該蒸気管への接触量を変化させ
るようにし、 排ガスの酸素濃度を検出し、前記一次空気流量
の変化に釣り合わせて石炭供給量を変化させて過
剰空気量を所定量に維持するようにし、かつ、 該流動床の温度を検出し、これに基づいて燃焼
室内における流動媒体量を変化させて流動床高さ
（レベル）を変化させ該蒸気管との接触割合を調
整して該流動床の温度を所定値に保つようにし
た、ことを特徴とする流動床燃焼器の石炭燃焼方
法。 ２ 石炭を流動媒体（固体）で形成される流動床
中で燃焼させ加熱された流動床を流動燃焼室内に
配置された蒸気管に接触させて蒸気管を加熱して
蒸気を発生させ、かつ、この流動燃焼室の下流側
に、該流動燃焼室で発生するガスを脱硫する、流
動床が脱硫剤で形成された流動脱硫室を備えた流
動床燃焼器の石炭燃焼方法において、 該流動燃焼室の蒸気管内の蒸気圧力を検出し、
これに基づいて該流動床燃焼領域を通過する一次
空気流量を制御して流動媒体の該蒸気管への接触
量を変化させるようにし、 排ガスの酸素濃度を検出し、前記一次空気流量
の変化に釣り合わせて石炭供給量を変化させて過
剰空気を所定量に維持するようにし、 該流動燃焼室の流動床の温度を検出し、これに
基づいて燃焼室内における流動媒体量を変化させ
て流動床高さ（レベル）を変化させ該蒸気管との
接触割合を調整して該流動床の温度を所定値に保
つようにし、 該流動脱硫室の流動床温度を検出し、これに基
づいて脱硫用流動室に導入される二次空気流量を
調節して脱硫床温度を所定温度に保つようにし、
かつ、 該流動脱硫室の排ガスの酸化硫黄濃度を検出
し、これに基づいて予め演算された脱硫剤対石炭
比に整合させるように脱硫剤供給量を制御して所
望の脱硫を行わせるようにした、 ことを特徴とする流動床燃焼器の石炭燃焼方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/542,646 US4499857A (en) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | Fluidized bed fuel burning |
| US542646 | 1983-10-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60101409A JPS60101409A (ja) | 1985-06-05 |
| JPH0260932B2 true JPH0260932B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=24164727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59218188A Granted JPS60101409A (ja) | 1983-10-17 | 1984-10-17 | 流動床燃焼器の石炭燃焼方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4499857A (ja) |
| JP (1) | JPS60101409A (ja) |
| AU (1) | AU3441984A (ja) |
| DE (1) | DE3438018A1 (ja) |
| FR (1) | FR2553497B1 (ja) |
| GB (1) | GB2149151B (ja) |
| SE (1) | SE8405163L (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES8704252A1 (es) * | 1985-06-28 | 1987-03-16 | Asea Stal Ab | Caldera de lechos fluidizados multiples |
| JPS62169914A (ja) * | 1986-01-21 | 1987-07-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 流動床炉の安定燃焼法 |
| JPH07101088B2 (ja) * | 1986-01-22 | 1995-11-01 | 石川島播磨重工業株式会社 | 流動床炉の無触媒脱硝法 |
| US4651653A (en) * | 1986-07-07 | 1987-03-24 | Combustion Engineering, Inc. | Sorbent injection system |
| US4724775A (en) * | 1986-08-28 | 1988-02-16 | Air (Anti Pollution Industrial Research) Ltd. | Method and apparatus for controlling the rate of heat release |
| FR2609150B1 (fr) * | 1986-12-24 | 1990-09-07 | Inst Francais Du Petrole | Generateur thermique poly-combustibles a lit circulant integre, permettant la desulfuration in situ des gaz de combustion |
| US4815418A (en) * | 1987-03-23 | 1989-03-28 | Ube Industries, Inc. | Two fluidized bed type boiler |
| AU608004B2 (en) * | 1987-05-01 | 1991-03-21 | Ebara Corporation | Combustion control method for fluidized bed incinerator |
| US4768468A (en) * | 1987-05-26 | 1988-09-06 | Ube Industries, Ltd. | Method of controlling a fluidized bed boiler |
| US4800846A (en) * | 1987-06-23 | 1989-01-31 | Ube Industries, Ltd. | Method of controlling a fluidized bed boiler |
| US4966101A (en) * | 1988-05-17 | 1990-10-30 | Ube Industries, Ltd. | Fluidized bed apparatus |
| US5067317A (en) * | 1990-02-26 | 1991-11-26 | The United States Of America As Represented By The United State Department Of Energy | Process for generating electricity in a pressurized fluidized-bed combustor system |
| JPH08200601A (ja) * | 1995-01-20 | 1996-08-06 | Hitachi Ltd | 流動層発電プラント及びその制御装置並びに制御方法 |
| US10443005B2 (en) | 2015-08-06 | 2019-10-15 | Wormser Energy Solutions, Inc. | All-steam gasification with carbon capture |
| US11084721B2 (en) | 2015-10-06 | 2021-08-10 | Wormser Energy Solutions, Inc. | Method and apparatus for adiabatic calcium looping |
| EP3568452A4 (en) | 2017-01-15 | 2021-01-27 | Wormser Energy Solutions, Inc. | ALL-STEAM CARBONIFICATION FOR SUPERCRITICAL CO2 POWER CYCLE SYSTEMS |
| EP4065668A4 (en) | 2019-11-25 | 2023-12-27 | Wormser Energy Solutions, Inc. | CARBONIZATION PRODUCT PREPARATION SYSTEM AND GASIFICATION REACTOR FOR ALL-STEAM GASIFICATION WITH CARBON CAPTURE |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB414356A (ja) * | ||||
| GB463281A (en) * | 1935-11-16 | 1937-03-25 | Hope S Heating & Lighting Ltd | Improvements relating to automatic stokers |
| BE676092A (ja) * | 1965-02-11 | 1966-06-16 | ||
| GB1505071A (en) * | 1974-03-29 | 1978-03-22 | Tampimex Eng Ltd | Automatic control system |
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