JPH04263688A - 回収ボイラーの燃焼制御装置およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パルプの蒸解廃液であ
る黒液を燃焼する回収ボイラーに関し、詳しくは黒液燃
焼時に発生するダスト飛散を抑制する回収ボイラーの燃
焼制御装置およびその運転方法の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】クラフトパルプ製造工場における回収ボ
イラーは、黒液を燃焼してチップ蒸解用薬剤原料を回収
すると共に、工場の蒸気および電力の発生源として重要
な装置である。

【０００３】回収ボイラーの概略構成を図３で説明する
と、回収ボイラーではパルプ蒸解工程から廃液として発
生する黒液１を黒液ヒーター２で加熱した後、黒液噴射
装置３を用いて回収ボイラー１０の火炉内に噴射する。 この噴射された黒液は浮遊乾燥しながら火炉底に落下し
チャーベット４を形成するが、このとき燃焼用空気６を
いくつかに分割した燃焼空気投入口から火炉内に供給す
ることによりチャーベットを還元雰囲気中で燃焼して蒸
解用薬剤原料（スメルト）５を回収する。また、燃焼時
に発生する排ガス７は過熱器１１、パンクチューブ１２
および節炭器１３を通って熱交換し、集塵装置８を通っ
て煙突９から系外へ排出する。このとき、外部から供給
される水が節炭器１３で加熱され、さらにパンクチュー
ブ１２および過熱器１１を通って過熱され蒸気を回収す
る構成となっている。

【０００４】最近の回収ボイラーは省エネルギー化や高
効率化を目指して、噴射黒液濃度を７０％以上とする高
濃度化、ボイラー能力の大型化および長期間連続操業に
よる稼働効率の向上対策などを図っている。しかしなが
ら、噴射黒液濃度の高濃度化に伴い、燃焼に際して、黒
液の性状すなわちパルプ材種と蒸解条件、黒液濃度など
の変化、あるいは黒液の噴射条件すなわち黒液温度と噴
射圧力などの操作条件を変化することにより、噴射黒液
およびチャーベットからのダスト飛散が多くなり、黒液
の安定燃焼の維持とダスト飛散による過熱器、バンクチ
ューブおよび節炭器へのダスト付着の面で安定した長期
間連続操業を行うことが難しくなってきた。

【０００５】このため、火炉の高さを高くしたり、さら
に過熱器などの伝熱管の缶幅方向ピッチ幅（伝熱管間隔
）を広げたりするといつた設計的な配慮や、ボイラーの
運転員が燃焼状況すなわちチャーベットの高さ、回収ス
メルトの流出状況、排ガスの性状などを監視しながら、
自ら判断して黒液の噴射条件を手動で調整している。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、従
来の回収ボイラーでは設計的な配慮はボイラー全体を従
来のものより大きくすることになり設備費の面からも制
約がある。また、設計的な配慮が行われているボイラー
であってもボイラーの運転員が燃焼状況を監視しながら
、自ら判断して黒液液噴射条件を手動で調整することに
より、ダスト飛散の抑制に努めているが、次のような問
題がある。■．ボイラーの運転員が燃焼状況を監視しな
がら手動で調整するので、ダスト飛散の増加に対して迅
速に対応できない。■．燃焼状況の判断基準が個々の運
転員毎に異なるので、常に安定した燃焼状況で運転でき
ない。■．また、運転員の作業負担が大きい。

【０００７】一般に、ダスト飛散の発生量は火炉内に供
給する燃焼用空気量と噴射黒液の粒径による影響が大き
い。燃焼用空気量が多すぎるとチャーベットと噴射黒液
への吹き上げが強くなりダスト飛散が増加するし、また
、空気量が少なすぎると燃焼不良となる。

【０００８】一方、噴射黒液の粒径は黒液の性状、噴射
温度と圧力などによって決まるが、噴射温度による影響
が極めて大きい。噴射黒液の粒径が小さすぎると噴射黒
液が火炉の上部へ吹き上げられるのでダスト飛散が増加
する。また、粒径が大きすぎると噴射黒液の浮遊乾燥が
悪くなり、水分を含んだままチャーベット上に落下する
ので燃焼不良となるし、回収スメルトの流出も悪くなり
火炉底へのチャーベットの体積量が多くなるのでチャー
ベットの崩れ落ちや空気投入口を詰まらせることがあり
、燃焼状況が急変することもある。黒液の粒径は、黒液
の性状が同一の場合には黒液温度が高いと小さくなり、
低いと大きくなる。

【０００９】本発明の目的は、前記したようなボイラー
の運転員が燃焼状況を常に監視しながら経験的な判断で
噴射黒液条件を手動で調整する運転ではなく、ボイラー
燃焼状況の有効な演算値に基づいて噴射黒液温度を制御
して黒液の粒径を最適な粒径とすることにより、黒液の
性状の変化から黒液燃焼時に発生するダスト飛散を抑制
して、長期間連続操業が可能であり、かつ燃焼良好な回
収ボイラーのより改善された燃焼制御装置およびその運
転方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、長期間に
わたる燃焼状況の監視とその調整の経験から、黒液の性
状の変化は蒸発倍数に顕著に現れるので、蒸発倍数に基
づいて特定の演算式で演算した黒液温度に調整するする
ことにより、ダスト飛散の抑制に効果のあることを見い
だした。本発明はこの知見に基づいてなされたものであ
る。

【００１１】すなわち本発明は、パルプ蒸解廃液である
黒液を火炉内に噴射して火炉底にチャーベットを形成す
ると共に燃焼用空気を火炉内に供給して該チャーベット
を燃焼する回収ボイラーにおいて、発生蒸気流量と噴射
黒液流量の比を求める蒸発倍数演算手段と、該蒸発倍数
の演算値に基づいて噴射黒液温度を演算する黒液温度演
算手段と、該黒液温度の演算値に基づいて噴射黒液温度
を制御する黒液温度制御手段とからなる回取ボイラーの
燃焼制御装置である。

【００１２】また本発明は、発生蒸気流量と噴射黒液流
量の比（蒸発倍数）を演算し、該蒸発倍数の演算値に基
づいて噴射黒液温度を演算して該演算値に基づいて噴射
黒液温度を制御する回収ボイラーの運転方法である。

【００１３】

【実施例】以下に本発明の一実施例について図面でさら
に詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成
図であるが、図３と重複する部分については前記で説明
したので省略する。なお、図１と図３で重複する部分の
符号は同一符号としている。

【００１４】図１において、蒸発倍数演算手段１４は発
生蒸気流量検出器１８からの発生蒸気流量検出信号Ｓ１
と噴射黒液流量検出器１９からの噴射黒液流量検出信号
Ｓ２とを取り込み、発生蒸気流量と噴射黒液流量の比で
ある蒸発倍数を求める演算手段である。この蒸発倍数演
算手段１４で得られた演算値は蒸発倍数信号Ｓ３として
黒液温度演算手段１５に供給され、後記する設定された
特定の演算式によって噴射黒液の設定温度を演算し、得
られた演算値は噴射黒液温度設定信号Ｓ４として黒液温
度制御手段１６に供給される。

【００１５】黒液温度制御手段１６は、噴射黒液温度設
定信号Ｓ４と噴射黒液温度検出器２０からの噴射黒液温
度検出信号Ｓ５とを取り込み、比較判定して、偏差のあ
る場合には黒液温度調整装置１７に黒液温度補正信号Ｓ
６を出力して噴射黒液温度が噴射黒液設定温度に一致す
るように制御する。

【００１６】黒液温度演算手段１５の設定された特定の
演算式の一実施例としては、以下いずれもボイラー運転
中の実績データーとしての、ダスト飛散の測定値がより
少ない状態となるように噴射黒液温度を調整して、その
ときの発生蒸気流量と噴射黒液流量から蒸発倍数を求め
て、その黒液温度と蒸発倍数の相関関係を回帰分析で処
理して演算式を得て、黒液温度演算手段１５に設定する
ものである。例えば、図２は黒液温度と蒸発倍数の相関
関係を示す散布図の一実施例であるが、データー個数４
０個で相関係数０．９３５であり、高度に有意の相関関
係にあり、極めて有効な演算式である。なお、本図にお
けるグラフの縦軸と横軸の目盛り尺度は実績データーの
平均値を基準点０として表示した。

【００１７】次に、本発明の実施結果について説明する
が、これらはいずれも黒液固形物処理量９６０トン／日
規模の実際の回収ボイラーにおいて実施したものである
。本発明の実施前後の効果は下記の方法で評価した。 １．ダスト飛散量 ボイラー運転中の実績データーとしてのダスト飛散量と
ボイラー負荷の関係を調べ、比較調査した。ダスト飛散
量の測定は、特定条件に設定した測定管を所定の時間だ
け火炉内に挿入して、測定管の表面に付着したダスト量
から求めた。 ２．過熱器出口排ガス温度 ボイラー運転中の実績データーとしての過熱器出口排ガ
ス温度と負荷の関係を調べ、比較調査した。このことは
、ダスト飛散によって過熱器の表面に付着するダスト量
が増加すると排ガスと過熱器の熱交換が減少し、それに
伴って過熱器出口排ガス温度が上昇するからであり、過
熱器出口排ガス温度はダスト飛散量の一つの評価手段で
ある。

【００１８】本発明の実施による結果は、実施前に比較
してダスト飛散量は約１５％減少し、また過熱器出口排
ガス温度は約２５℃低下した。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、蒸発倍数を黒液温度演算手段１５に取り込んで特定
の演算式で黒液温度を演算して制御することにより最適
の黒液粒径で燃焼することができるので、黒液の性状の
変化によるダスト飛散の抑制に迅速に対応でき、回収ボ
イラーの長期連続操業が達成できると共に、ボイラー運
転員の作業負担も大巾に軽減できる。また、ダスト飛散
量を抑制して運転できるので、過熱器やバンクチューブ
、節炭器などに付着する飛散ダストの付着量が減少する
ため伝熱効率の向上が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の黒液温度演算手段に設定する演算式を
説明するための散布図である。

【図３】本発明に係る回収ボイラーの概略構成図である
。

【符号の説明】

１　　黒液 ２　　黒液ヒーター ３　　黒液噴射装置 ４　　チャーベット ５　　蒸解用薬剤原料（スメルト） ６　　燃焼用空気 ７　　排ガス ８　　集塵装置 ９　　煙突 １０　　回収ボイラー １１　　過熱器 １２　　バンクチューブ １３　　節炭器 １４　　蒸発倍数演算手段 １５　　黒液温度演算手段 １６　　黒液温度制御手段 １７　　黒液温度調整装置 １８　　発生蒸気流量検出器 １９　　噴射黒液流量検出器 ２０　　噴射黒液温度検出器 Ｓ１　　発生蒸気流量検出信号 Ｓ２　　噴射黒液流量検出信号 Ｓ３　　蒸発倍数信号 Ｓ４　　噴射黒液温度設定信号 Ｓ５　　噴射黒液温度検出信号 Ｓ６　　黒液温度補正信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　パルプの蒸解廃液である黒液を火炉内
   に噴射して火炉底にチャーベットを形成すると共に燃焼
   用空気を火炉内に供給して該チャーベットを燃焼する回
   収ボイラーにおいて、発生蒸気流量と噴射黒液流量の比
   を求める蒸発倍数演算手段と、該蒸発倍数の演算値に基
   づいて噴射黒液温度を演算する黒液温度演算手段と、該
   黒液温度の演算値に基づいて噴射黒液温度を制御する黒
   液温度制御手段とからなる回収ボイラーの燃焼制御装置
   。
2. 【請求項２】　　パルプの蒸解廃液である黒液を火炉内
   に噴射して火炉底にチャーベットを形成すると共に燃焼
   用空気を火炉内に供給して該チャーベットを燃焼する回
   収ボイラーにおいて、発生蒸気流量と噴射黒液流量の比
   （蒸発倍数）を演算し、該蒸発倍数の演算値に基づいて
   噴射黒液温度を演算して該演算値に基づいて噴射黒液温
   度を制御することを特徴とする回収ボイラーの運転方法
   。