JPH05231613A - 加圧流動層ボイラ - Google Patents

加圧流動層ボイラ

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JPH05231613A
JPH05231613A JP3641892A JP3641892A JPH05231613A JP H05231613 A JPH05231613 A JP H05231613A JP 3641892 A JP3641892 A JP 3641892A JP 3641892 A JP3641892 A JP 3641892A JP H05231613 A JPH05231613 A JP H05231613A
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JP
Japan
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air
combustion air
boiler
fluidized bed
load
Prior art date
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Pending
Application number
JP3641892A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromi Shimoda
博巳 下田
Sadayuki Komatsuzaki
定幸 小松崎
Tomomitsu Kashiwagi
智光 柏木
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.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラ本体への燃焼空気の流入の遅れを防止
することを可能とする。 【構成】 燃焼空気が供給される圧力容器2に、その圧
力容器2内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に流動
化されて燃焼されるボイラ本体1を収容した加圧流動層
ボイラにおいて、負荷上昇時、負荷変化に応じてボイラ
本体1に不足の燃焼空気を供給する補燃焼空気供給手段
21を設けたことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力容器に収容された
ボイラ本体内で燃料をベッド材と共に流動化させながら
燃焼させる加圧流動層ボイラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、流動層ボイラとしては、燃料を高
い燃焼効率で燃焼でき、かつコンパクト化、高脱硫率及
びプラント熱効率の向上等を図れる加圧流動層ボイラが
研究開発されつつある。
【0003】この加圧流動層ボイラは、圧力容器内にボ
イラ本体を収容し、その容器に高圧の燃焼空気を供給
し、その圧力容器内の燃焼空気がボイラ本体内に導かれ
て、燃料(例えば粉状の石炭)が灰や石灰石等からなる
ベッド材と共に流動化されながら燃焼されるものであ
り、流動層内の燃焼熱の一部が蒸気として収熱され、こ
れが蒸気タービン等に供給されると共に、ボイラ本体か
らの燃焼排ガスがガスタービン等に供給されて、発電が
行われるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の加圧
流動層ボイラでは、負荷を上昇させる場合、ボイラ本体
(流動層)に供給する燃料と燃焼空気量等を負荷に応じ
て増やすが、燃焼空気は圧力容器を介して流動層に供給
されるため、圧力容器が燃焼空気の空気槽の役目をする
ので、容器内の空気圧力を上げなければ流動層内の燃焼
空気量の増量が図れない。このため、燃焼空気の流動層
内への供給が負荷上昇に追従できずに遅れ、過渡的にボ
イラ本体内が低酸素状態になる。そのように、低空気比
運転となると、酸素不足の燃焼となり、安定燃焼、脱硫
性能の維持の面等で好ましくない。
【0005】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、ボイラ本体への
燃焼空気の流入の遅れを防止することを可能にする加圧
流動層ボイラを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、燃焼空気が供給される圧力容器に、そ
の圧力容器内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に流
動化されて燃焼されるボイラ本体を収容した加圧流動層
ボイラにおいて、負荷上昇時、負荷変化に応じてボイラ
本体に不足の燃焼空気を供給する補燃焼空気供給手段を
設けたものである。
【0007】
【作用】負荷上昇時、負荷変化に応じてボイラ本体に不
足の燃焼空気を供給する補燃焼空気供給手段を設けたこ
とで、負荷上昇の際、燃焼空気のボイラ本体への流入が
遅れても、補燃焼空気供給手段により不足の燃焼空気が
ボイラ本体に供給されるので、ボイラ本体内に十分に空
気が供給されることになり、ボイラ本体への燃焼空気の
流入の遅れを防止することが可能になる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0009】図1において、1は圧力容器2内に収容さ
れているボイラ本体を示し、このボイラ本体1には、燃
料(例えば粒径が10mm程度の粉状の石炭)の燃料供給ラ
イン3が接続されていると共に、石灰石等からなるベッ
ド材のベッド材供給ライン4が接続されている。
【0010】圧力容器2には、容器2内を高圧にするた
めの空気供給ライン5が接続されている。この空気供給
ライン5はコンプレッサ6に接続され、このコンプレッ
サ6で昇圧された燃焼空気が空気供給ライン5から圧力
容器2内に導かれ、そしてボイラ本体1の下方の散気管
7から本体1内に流入するようになっており、この燃焼
空気により灰や石灰石等からなるベッド材等が流動化し
て流動層が形成され、高温高圧下で燃料が燃焼するよう
に構成されている。
【0011】ボイラ本体1の上部には、燃焼排ガス中の
灰等の塵埃を捕集するサイクロン8が接続され、このサ
イクロン8に接続された燃焼排ガスの燃焼排ガスライン
9がガスタービン10に接続されている。ガスタービン
10は、上記コンプレッサ6と同軸に設けられて発電機
10aを駆動するようになっており、その排ガスは排ガ
スライン11に流入して脱硝装置12及びエコノマイザ
13を介した後煙突14から大気に開放される。
【0012】また、ボイラ本体1内には、流動層内の燃
焼熱の一部を収熱して蒸気を発生する伝熱管15が設け
られ、この伝熱管15からの蒸気が蒸気ライン16を介
して蒸気タービン17に供給される。蒸気タービン17
から排出された蒸気は、コンデンサ18を介して復水さ
れ、これが上記エコノマイザ13を介して上記伝熱管1
5に供給される。
【0013】さらに、ボイラ本体1の下方は、灰等が排
出されるようにポッパー状に排出部1aが形成され、こ
の排出部1aに灰排出ライン19が接続されている。ま
た、排出部1aには、排出される灰を冷却する空気を供
給する空気ライン20が接続され、この空気ライン20
は、上記空気供給ライン5に接続されていると共に補燃
焼空気供給手段21の構成要素であるブースタコンプレ
ッサ22が介設されている。このブースタコンプレッサ
22は、負荷上昇時、ボイラ本体1内への燃焼空気の供
給が負荷上昇に追従できずに遅れる分の空気に見合う量
の空気が空気ライン20から排出部1aを介してボイラ
本体1内へ供給されるように駆動される。具体的には、
負荷上昇時、圧力容器2に供給される燃焼空気量を検出
して、この検出値と負荷変化を比較してボイラ本体1内
への燃焼空気の流入量が負荷上昇に追従できない場合に
ブースタコンプレッサ22が駆動され、燃焼空気の一部
がブースタコンプレッサ22で昇圧されてから流動層内
に補燃焼空気として供給されるようになっている。尚、
ボイラ本体内の酸素の割合が少なくなると、それ程遅れ
ることなくボイラ本体からの燃焼排ガス中の酸素量も少
なくなるため、排ガス中の酸素量を検出すればボイラ本
体内の酸素状態を把握することができ、その燃焼排ガス
中の酸素の割合は、通常運転時、例えば4〜6%の範囲
であるので、燃焼排ガス中の酸素の割合が例えばその4
〜6%の範囲になるようにブースタコンプレッサを駆動
するようにしてもよい。
【0014】次に本実施例の作用を説明する。
【0015】コンプレッサ6からの高圧の燃焼空気が空
気供給ライン5を介して圧力容器2内に供給されると、
容器2内が高圧(例えば約16kg/cm2 )になり、そし
て、容器2内の空気が散気管7からボイラ本体1内に流
入する。すると、流入した燃焼空気により、高温高圧
(例えば約15〜16kg/cm2 )下で石炭とベッド材とが流
動化されて流動層が形成されると共に、石炭が燃焼され
る。これにより、流動層内の燃焼熱の一部が伝熱管15
に収熱され、これにより発生した蒸気が蒸気タービン1
7に供給される。また、燃焼排ガスは、サイクロン8を
介して排ガスライン9に入りガスタービン10に供給さ
れる。これにより、蒸気タービン17及びガスタービン
10が駆動され各発電機17a,10aにて電気エネル
ギが発生される。
【0016】この運転中、負荷が上昇すると、流動層の
高さが負荷に見合ったレベルに上昇すると共に、燃料や
燃焼空気等が層高(負荷)に見合う分増量される。
【0017】このとき、圧力容器2からボイラ本体1内
への空気量が負荷変化に追従できない場合には、ブース
タコンプレッサ22がその追従できない場合に応じて適
宜駆動される。これにより、空気供給ライン5の一部の
燃焼空気がブースタコンプレッサ22でさらに昇圧され
て、空気ライン20から排出部1aに供給される。この
ように、昇圧された空気が排出部1a内に供給されるた
め、その空気は灰等がつまっているが高圧のため遅れる
ことなく灰等を冷却して流動層内に補燃焼空気として流
入する。尚、ブースタコンプレッサが駆動されない場合
には、ボイラ本体への約1〜2%の空気が空気ラインか
ら排出部に供給されて、灰等を冷却する。
【0018】したがって、負荷上昇時、ボイラ本体1
(流動層内)への燃焼空気量が負荷上昇に追従できずに
遅れても、その遅れの分の空気がブースタコンプレッサ
22によって空気ライン20から排出部1aを介して流
動層内に供給されるので、ボイラ本体1内には十分に空
気が供給されることになる。このため、ボイラ本体1へ
の燃焼空気の流入の遅れを防止することができ、流動層
内での燃焼状態は良好になる。また、排出される灰等を
冷却する空気の空気ライン20を利用してボイラ本体1
へ負荷上昇時の不足の空気を供給するようにしたので、
ボイラ本体1を改良することなく燃焼空気の遅れを防止
することができる。
【0019】図2は、第2の実施例を示す図で、上記実
施例と異なるところは、既設の高圧空気供給源系からの
空気で灰等を冷却する点にあり、ボイラ本体1の排出部
1aに接続された空気ライン23は既設の高圧空気供給
源系に接続され、この空気ライン23に上述とほぼ同様
に駆動されるブースタコンプレッサ24が介設されてい
る。このように構成しても、負荷上昇時、圧力容器2か
らのボイラ本体1(流動層内)への燃焼空気量が負荷上
昇に追従できずに遅れても、その遅れの分の空気がブー
スタコンプレッサ24によって空気ライン23を介して
流動層内に供給されるので、ボイラ本体1内には十分に
空気が供給されることになり、ボイラ本体1への燃焼空
気の流入の遅れを防止することができる。
【0020】図3は、第3の実施例を示す図である。こ
の実施例は、上記第1の実施例のブースタコンプレッサ
22に変えて空気ライン25に高圧空気槽26を介設し
た点にあり、空気ライン25の高圧空気槽26の上流及
び下流側にそれぞれ調節弁27,28が介設されてい
る。その上流側の調節弁27により高圧空気槽26内の
圧力が調節され、下流側の調節弁28は、通常時はボイ
ラ本体1への約1〜2%の空気が空気ライン25から排
出部1aに供給されるべく調節されると共に、負荷上昇
時、圧力容器2からボイラ本体1内への空気量が負荷変
化に追従できない場合には、その追従できずに遅れた分
の空気が空気ライン25からボイラ本体1に供給される
べく調節されるように構成されている。
【0021】このように構成しても、負荷上昇時、ボイ
ラ本体1(流動層内)への燃焼空気量が負荷上昇に追従
できずに遅れても、その遅れの分の空気が高圧空気槽2
6から空気ライン25を介して流動層内に供給されるの
で、ボイラ本体1内には十分に空気が供給されることに
なり、ボイラ本体1への燃焼空気の流入の遅れを防止す
ることができる。
【0022】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、負荷上昇
時、負荷変化に応じてボイラ本体に不足の燃焼空気を供
給する補燃焼空気供給手段を設けたので、ボイラ本体へ
の燃焼空気の流入の遅れを防止できるという優れた効果
を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示す構成図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 ボイラ本体 2 圧力容器 21 補燃焼空気供給手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼空気が供給される圧力容器に、その
    圧力容器内の燃焼空気により燃料がベッド材と共に流動
    化されて燃焼されるボイラ本体を収容した加圧流動層ボ
    イラにおいて、負荷上昇時、負荷変化に応じてボイラ本
    体に不足の燃焼空気を供給する補燃焼空気供給手段を設
    けたことを特徴とする加圧流動層ボイラ。
JP3641892A 1992-02-24 1992-02-24 加圧流動層ボイラ Pending JPH05231613A (ja)

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JP3641892A JPH05231613A (ja) 1992-02-24 1992-02-24 加圧流動層ボイラ

Applications Claiming Priority (1)

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JP3641892A JPH05231613A (ja) 1992-02-24 1992-02-24 加圧流動層ボイラ

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JP3641892A Pending JPH05231613A (ja) 1992-02-24 1992-02-24 加圧流動層ボイラ

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JP (1) JPH05231613A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011219524A (ja) * 2010-04-05 2011-11-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラ設備
WO2014156356A1 (ja) * 2013-03-26 2014-10-02 月島機械株式会社 加圧流動炉設備

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