JPH06272813A - Fluidized bed type combustion facility and its operating method - Google Patents

Fluidized bed type combustion facility and its operating method

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JPH06272813A
JPH06272813A JP5741793A JP5741793A JPH06272813A JP H06272813 A JPH06272813 A JP H06272813A JP 5741793 A JP5741793 A JP 5741793A JP 5741793 A JP5741793 A JP 5741793A JP H06272813 A JPH06272813 A JP H06272813A
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JP
Japan
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fluidized bed
air
air ratio
ratio distribution
distribution
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JP5741793A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Hokari
信幸 穂刈
Hiroshi Matsumoto
弘 松本
Jinichi Tomuro
仁一 戸室
Takeshi Suzumura
武 鈴村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce NOx without making an inside part of a fluidized bed complex and without reducing a total performance of a fluidized bed type combustion device. CONSTITUTION:A fluidized bed type combustion device is comprised of a plurality of air supplying nozzles 4 distributed and arranged in a horizontal direction at a lower part of a fluidized bed 2 and a plurality of air flow rate adjusting valves 15 for adjusting each of flow rates of air fed to these nozzles. A control device 5 has a function 6 for calculating a distribution of air ratio for calculating an air ratio distribution in a horizontal direction of the fluidized bed 2 with reference to an air ratio of the discharged gas sampled with a plurality of gas concentration measuring ends 17a dispersed and arranged in a horizontal direction at an upper part of the fluidized bed 2, and a function 7 for setting each of air flow rates of air passing through a plurality of air flow rate adjusting valves 15 in such a manner that the obtained air ratio distribution may become a uniform air ratio distribution.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流動層内に石炭等の燃
料及び空気を供給して流動燃焼させる流動層燃焼設備、
及びその運転方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluidized bed combustion facility for supplying a fuel such as coal and air into a fluidized bed for fluidized combustion.
And its operating method.

【0002】[0002]

【従来の技術】流動層燃焼器は、固体粒子層中に石炭等
の燃料を供給し、この層下部から供給する空気により、
この層を流動化すると共に、燃料を燃焼させるものであ
る。この流動層燃焼器では、充分な酸素を大量の空気に
よって供給し、大きな空気流量を持たせても、燃焼部に
おける燃料の滞留時間は大きくすることができ、高い燃
焼効率を持たせることができるという特徴がある。一
方、流動状態を維持するために一定量以上の空気を供給
する必要があるため、燃料を酸化雰囲気下で燃焼させる
ことになり、石炭のように窒素を含む燃料を使用した場
合、NOxの発生量が増加するという問題が生じる。このN
Ox発生量の低減は流動層燃焼器実用化の面から重要な技
術課題となっている。
2. Description of the Related Art A fluidized bed combustor supplies fuel such as coal into a solid particle bed, and air supplied from the bottom of the bed causes
This layer fluidizes and burns fuel. In this fluidized bed combustor, even if a sufficient amount of air is supplied with a large amount of air and a large air flow rate is provided, the residence time of fuel in the combustion section can be increased and high combustion efficiency can be provided. There is a feature called. On the other hand, since it is necessary to supply a certain amount of air or more to maintain the fluidized state, the fuel will be burned in an oxidizing atmosphere, and when a fuel containing nitrogen such as coal is used, NOx is generated. The problem arises that the quantity increases. This N
Reducing the amount of Ox generated is an important technical issue in terms of commercialization of fluidized bed combustors.

【0003】従来の石炭焚流動層燃焼器の燃焼器出口で
の排出NOx低減法としては、例えば、(1)多段燃焼、
(2)脱硝剤の注入、(3)固体炭素による脱硝、など
の方法が知られている。(1)の方法としては、例え
ば、炉内に上下2段の分散板を設置して、下段分散板下
部に1次空気、上段分散板下部に2次空気、上段分散板
上部に3次空気を供給し、下段の流動層(上段分散板と
下段分散板との間の層)を脱硝に適した還元雰囲気に
し、上段の流動層(上段分散板の上部の層)を脱硫と燃
焼効率向上に適した酸化雰囲気にする方法がある(特開
昭58−40411号公報)。
Examples of conventional NOx emission reduction methods at the combustor outlet of a coal-fired fluidized bed combustor include (1) multi-stage combustion,
Methods such as (2) injection of denitration agent, (3) denitration by solid carbon, etc. are known. As the method of (1), for example, two upper and lower dispersion plates are installed in a furnace, primary air is below the lower dispersion plate, secondary air is below the upper dispersion plate, and tertiary air is above the upper dispersion plate. Is supplied to make the lower fluidized bed (the layer between the upper dispersion plate and the lower dispersion plate) a reducing atmosphere suitable for denitration, and desulfurize and improve the combustion efficiency of the upper fluidized bed (the upper layer of the upper dispersion plate). There is a method of making an oxidizing atmosphere suitable for (Japanese Patent Laid-Open No. 58-40411).

【0004】(2)の方法としては、例えば、脱硝剤と
してアンモニアを用い、流動層内の高温、酸化雰囲気下
でのアンモニアの酸化によるNOxの発生を避けるため
に、フリーボード内に2次空気と共にアンモニアを噴霧
する方法がある(特開昭62−169917号公報)。
(3)の方法としては、燃料である石炭から燃焼過程で
生じるチャー中の炭素を用いて脱硝を行う方法が知られ
ている。この方法では、固体炭素自体がNOxを還元する
反応、及びチャーを触媒とするCOによるNOxの還元反応
に利用される。公知の技術としては、内部循環型の流動
層を用いてチャーを活性化し、チャーの層内滞留時間を
増加させることにより脱硝反応を促進する方法がある
(特開平2−282601号公報)。
As the method (2), for example, ammonia is used as a denitration agent, and in order to avoid generation of NOx due to oxidation of ammonia in a fluidized bed at a high temperature in an oxidizing atmosphere, secondary air is provided in the freeboard. At the same time, there is a method of spraying ammonia (JP-A-62-169917).
As the method (3), there is known a method of performing denitration by using carbon in char produced in the combustion process from coal as a fuel. In this method, solid carbon itself is used for the reaction of reducing NOx and the reaction of reducing NOx by CO using char as a catalyst. As a known technique, there is a method of activating char using an internal circulation type fluidized bed and increasing the residence time of char in the layer to accelerate the denitration reaction (Japanese Patent Laid-Open No. 2-282601).

【0005】これらは、定常燃焼時のNOx低減という一
つの目的に注目した技術であり、いずれも、燃焼器内を
燃焼状態別や反応環境別に区分けする技術となってい
る。
These are techniques that focus on one purpose of reducing NOx during steady combustion, and both are techniques that divide the inside of the combustor by combustion state and reaction environment.

【0006】ところで、石炭焚流動層ボイラでは、NOx
低減の他に、層内脱硫剤を用いたSOx低減、燃焼効率の
向上、伝熱管等の材料の腐食防止、などの性能が求めら
れている。これらの性能の特性として、酸素が豊富に存
在する酸化雰囲気では性能が向上し、酸素が不足する還
元雰囲気では性能が劣化するという特徴がある。すなわ
ち、NOx低減化とは反対の環境が必要とされるため、実
用の流動層燃焼器では両性能にとって最適となる酸素条
件(空気比)において燃焼を行うことが多い。この際、流
動層内の状態は、全域で最適空気比となっていることが
望ましいが、燃料を流動層の外側から供給する(流動層
側壁、流動層上部、底部から供給する)場合、流動層内
では燃料の存在量に偏りが生じ、特に燃焼器を部分負荷
で使用する時、あるいは負荷変化時に流動層内に燃料の
偏在、局所的な空気比の不均一化が起きやすくなる。こ
のことは、高濃度NOxの排出、局所的な高温点の発生に
よる灰分の溶融、材料劣化などの問題を起こす。
By the way, in the coal-fired fluidized bed boiler, NOx
In addition to the reduction, performances such as reduction of SOx by using in-layer desulfurizing agent, improvement of combustion efficiency, and prevention of corrosion of materials such as heat transfer tubes are required. As a characteristic of these performances, the performance is improved in an oxidizing atmosphere rich in oxygen, and the performance is deteriorated in a reducing atmosphere lacking oxygen. That is, since an environment opposite to that for reducing NOx is required, practical fluidized bed combustors often perform combustion under oxygen conditions (air ratio) that are optimal for both performances. At this time, it is desirable that the state in the fluidized bed has an optimum air ratio in the entire region, but if fuel is supplied from the outside of the fluidized bed (fluidized bed side wall, fluidized bed top, bottom), The amount of fuel present in the bed becomes uneven, and when the combustor is used under partial load or when the load changes, uneven distribution of fuel in the fluidized bed and local unevenness of the air ratio are likely to occur. This causes problems such as emission of high-concentration NOx, melting of ash due to local hot spots, and material deterioration.

【0007】そのため、実用流動層燃焼器の運転方法と
して、良好な燃焼特性を得るために、流動層内を均一化
する技術が必要とされてきた。このような技術として
は、(4)撹拌部材による流動層撹拌、(5)空気供給
方法による流動層混合促進、(6)燃料供給方法による
燃料の拡散、等がある。
Therefore, as a method for operating a practical fluidized bed combustor, there has been required a technique for homogenizing the inside of the fluidized bed in order to obtain good combustion characteristics. Such techniques include (4) fluidized bed agitation by a stirring member, (5) fluidized bed mixing promotion by an air supply method, and (6) fuel diffusion by a fuel supply method.

【0008】(4)の方法としては、流動層内に層を振
動させる装置を設け、層内の燃焼や、反応を一様化し、
NOxの異常発生を防止する方法がある(特開昭60−21
6836号公報)。(5)の方法としては、流動層内
に、上向き及び横向きの2方向の空気供給を行い、燃料
と空気との混合を促進する方法(特開昭63−2824
04号公報)や、流動層底部分散板から速い流速と遅い
流速の2通りの空気を供給し、流動層内に旋回流を生じ
させる方法がある(特開平2−195104号公報)。
(6)の方法としては、流動層底部から燃料供給管を差
し込み、流動層内の供給管先端に旋回羽根をもつバ−ナ
ヘッドを設け、燃料の混合拡散を促進する方法がある
(特開昭55−143308号公報)。
As the method (4), a device for vibrating the bed is provided in the fluidized bed to make the combustion and reaction in the bed uniform.
There is a method of preventing the abnormal occurrence of NOx (Japanese Patent Laid-Open No. 60-21).
6836). As the method (5), air is supplied into the fluidized bed in two directions, upward and sideways, to promote mixing of fuel and air (Japanese Patent Laid-Open No. 63-2824).
No. 04), or a method of generating swirling flow in the fluidized bed by supplying two kinds of air having a high flow velocity and a slow flow velocity from the fluidized bed bottom dispersion plate (Japanese Patent Laid-Open No. 2-195104).
As the method (6), there is a method in which a fuel supply pipe is inserted from the bottom of the fluidized bed and a burner head having swirl vanes is provided at the tip of the supply pipe in the fluidized bed to promote mixing and diffusion of fuel.
(JP-A-55-143308).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前記した従来の技術に
おいて、技術上の課題として、次の点が上げられる。始
めに、低NOx化に注目した技術に関しては、以下の課題
がある。(1)の多段燃焼に関しては、還元雰囲気での
燃焼を行っているため、金属材料の腐食進行の問題が有
る。特に、流動層内に還元雰囲気を作った際、熱交換器
等が硫黄による腐食を受ける怖れが大きい。
In the above-mentioned conventional technique, the following points are raised as technical problems. First, there are the following issues regarding technologies that focus on low NOx emissions. Regarding the multi-stage combustion of (1), since the combustion is performed in a reducing atmosphere, there is a problem of progress of corrosion of the metal material. In particular, when a reducing atmosphere is created in the fluidized bed, there is a great fear that the heat exchanger and the like will be corroded by sulfur.

【0010】(2)の脱硝剤の注入に関しては、アンモ
ニアのリークの問題がある。脱硝剤として有害物質であ
るアンモニアを用いた場合、脱硝反応に用いられた後、
未反応のアンモニアが燃焼施設外に漏れ出ることを防が
ねばならない。このため、アンモニア供給設備の他、ア
ンモニア回収のための施設を設けるか、注入アンモニア
量を厳密に制御する必要が有り、設備が大型化すると共
に、設備コストが大幅に増加してしまう。
Regarding the injection of the denitration agent of (2), there is a problem of ammonia leakage. When ammonia, which is a harmful substance, is used as a denitration agent, after being used in the denitration reaction,
Unreacted ammonia must be prevented from leaking out of the combustion facility. For this reason, in addition to the ammonia supply facility, it is necessary to provide a facility for ammonia recovery or strictly control the amount of injected ammonia, which leads to a large facility and a large increase in facility cost.

【0011】(3)の固体炭素による脱硝に関しては、
脱硫剤の影響の問題がある。低NOx化に適した還元雰囲
気下では、脱硫剤である石灰石による脱硫反応が酸素を
消費する反応であるために、脱硫率が低下する。そのた
め、脱硫の観点からは、流動層を還元雰囲気下に置くこ
とは望ましくない。また、石灰石(CaCO3)は800〜900
℃の高温の流動層内では脱炭酸反応を起こしCaOとして
存在する。このCaOが触媒となって石炭から放出された
窒素化合物の酸化反応が促進されNOxの発生量を増やす
ことが知られている(例えば、G.J.Vogel ,Annual Repo
rt of ANL/ES-CEN1007,1974)。そのため、脱硫剤が多
量に存在する流動層内では、脱硝効率を上げることに限
界が有る。すなわち、以上のように、単に低NOx化に着
目してしまうと、燃焼器として必要な他の性能が犠牲に
されてしまう。
Regarding the denitration by solid carbon of (3),
There is a problem of the effect of the desulfurization agent. In a reducing atmosphere suitable for reducing NOx, the desulfurization rate decreases because the desulfurization reaction with limestone, which is a desulfurizing agent, consumes oxygen. Therefore, from the viewpoint of desulfurization, it is not desirable to place the fluidized bed in a reducing atmosphere. In addition, limestone (CaCO3) is 800-900
In the fluidized bed at a high temperature of ℃, decarboxylation occurs and it exists as CaO. It is known that this CaO acts as a catalyst to accelerate the oxidation reaction of nitrogen compounds released from coal and increase the amount of NOx generated (eg, GJVogel, Annual Repo
rt of ANL / ES-CEN1007,1974). Therefore, there is a limit to increase the denitration efficiency in a fluidized bed containing a large amount of desulfurizing agent. That is, as described above, if the focus is simply on the reduction of NOx, other performance required as a combustor is sacrificed.

【0012】次に、燃焼器の総合性能を向上させる流動
層均一化の技術に関しては、以下の課題がある。(4)
撹拌部材による流動層撹拌や、(6)燃料供給方法によ
る燃料の拡散に関しては、いずれも、撹拌部材等を用い
るために、燃焼器構造が複雑化する。流動層燃焼器は、
燃焼器構造が単純であることが大きな特徴であり、利点
となる。これに対して、流動層燃焼器内を複雑にする従
来技術では、メインテナンスの煩雑化、燃焼器寸法の大
型化、さらには設備コストの増大等の問題点が有る。ま
た、流動層内に特殊な部材を設けた場合、その部材の摩
耗及び腐食防止が困難である。
Next, there are the following problems regarding the technique of uniformizing the fluidized bed for improving the overall performance of the combustor. (4)
With respect to fluidized bed agitation by the stirring member and (6) diffusion of fuel by the fuel supply method, since the stirring member and the like are used, the combustor structure becomes complicated. Fluidized bed combustor
A simple feature of the combustor structure is a great feature, which is an advantage. On the other hand, the conventional technology that complicates the inside of the fluidized bed combustor has problems such as complicated maintenance, large combustor size, and increased equipment cost. Moreover, when a special member is provided in the fluidized bed, it is difficult to prevent wear and corrosion of the member.

【0013】また、(4)〜(6)に関しては、流動層
の機械的撹拌や、流動層に旋回流を生じさせての撹拌で
は、負荷変動等、非定常状態時の対応が遅くなるという
問題がある。流動層燃焼器の燃料滞留時間が長い理由の
一つは、燃料を含む固体粒子が遅い速度で流動している
ことがある。一般に、流動層内の粒子の動きは上下方向
が主であり、横方向の移動速度は小さい。粒子は気体の
上向き流れにのって層表面に至った後、横方向に押し出
され下向きの流れとなる。上下方向の流れの速度も気体
速度に比べれば非常に遅く、気体移動の体積速度と比較
して気体に随伴される固体粒子の体積は約4分の1であ
る(例えば P.N.Rowe他, Trans.Inst.Chem.Engrs., 43,T
157,1965)。そのため、流動を利用した層均一化の方法
では、負荷変動等による層内の燃料の偏在が流動により
解消される前に、多量のガスが不均一な層を通過して、
燃焼、反応を起こしてしまい、性能改善の効果は小さく
なる。
Regarding (4) to (6), mechanical stirring of the fluidized bed or stirring by causing a swirling flow in the fluidized bed slows down the response in an unsteady state such as load fluctuation. There's a problem. One of the reasons for the long fuel residence time in a fluidized bed combustor is that the solid particles containing fuel are flowing at a slow velocity. Generally, the movement of particles in the fluidized bed is mainly in the vertical direction, and the moving speed in the horizontal direction is small. The particles flow upward in the gas to reach the surface of the layer, and then are extruded in the lateral direction to form a downward flow. The velocity of the vertical flow is also very slow compared to the gas velocity, and the volume of solid particles accompanying the gas is about one-quarter compared to the volume velocity of gas transfer (eg PN Rowe et al., Trans.Inst. .Chem.Engrs., 43, T
157, 1965). Therefore, in the method of uniformizing the bed using the flow, a large amount of gas passes through the non-uniform layer before the uneven distribution of the fuel in the bed due to load fluctuation is eliminated by the flow.
Combustion and reaction occur, and the effect of performance improvement is reduced.

【0014】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、NOxの低減は勿論のこと、(1)
流動層燃焼器の総合性能を下げず、(2)流動層を複雑化
せず、(3)流動層内の非定常状態に短い時間で対応可能
な流動層燃焼設備、及びその運転方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and it goes without saying that NOx is reduced (1)
Provided a fluidized bed combustion facility that does not reduce the overall performance of the fluidized bed combustor, (2) does not complicate the fluidized bed, and (3) can respond to unsteady state in the fluidized bed in a short time, and its operating method. The purpose is to do.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の流動層燃焼設備は、流動層内の水平方向の空気比分布
を把握する空気比分布把握手段と、把握した前記空気比
分布が各種条件に応じて予め定めた目標空気比分布にな
るよう、前記流動層内に供給する前記空気の水平方向に
おける空気供給量分布を調節する空気供給量分布調節手
段と、を備えていることを特徴とするものである。
In a fluidized bed combustion equipment for achieving the above object, an air ratio distribution grasping means for grasping a horizontal air ratio distribution in a fluidized bed and various grasped air ratio distributions are provided. An air supply amount distribution adjusting means for adjusting a horizontal air supply amount distribution of the air supplied into the fluidized bed so that a target air ratio distribution predetermined according to conditions is obtained. It is what

【0016】ここで、前記空気供給量分布調節手段は、
前記流動層内に前記空気を供給する箇所が水平方向に分
散されている複数の空気供給口と、複数の前記空気供給
口のそれぞれに送られる空気の流量を調節する複数の空
気流量調節手段と、前記空気比分布把握手段により把握
された前記空気比分布が各種条件に応じて予め定めた目
標空気比分布になるよう、複数の前記空気流量調節手段
が調節するそれぞれの空気流量を定める空気流量設定手
段と、を有して構成されるものであってもよい。
Here, the air supply amount distribution adjusting means is
A plurality of air supply ports in which the locations for supplying the air are horizontally dispersed in the fluidized bed; and a plurality of air flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the air sent to each of the plurality of air supply ports. An air flow rate that determines each air flow rate adjusted by the plurality of air flow rate adjusting means so that the air ratio distribution grasped by the air ratio distribution grasping means becomes a target air ratio distribution predetermined according to various conditions. It may be configured to have setting means.

【0017】また、前記目的を達成するための他の流動
層燃焼設備は、流動層内に空気を供給する複数の空気供
給口が、水平方向に分散され、且つ燃料が供給される箇
所の近傍には他の箇所より多く配置されていることを特
徴とするものである。
Further, in another fluidized bed combustion equipment for achieving the above object, a plurality of air supply ports for supplying air into the fluidized bed are horizontally dispersed, and in the vicinity of a portion to which fuel is supplied. Is characterized in that it is arranged more than other places.

【0018】[0018]

【作用】空気比分布把握手段を備えているものでは、こ
れによって、流動層内の水平方向における空気比分布が
把握される。空気供給量分布調節手段では、把握された
空気比分布が予め定めた目標空気比分布になるよう、流
動層内に供給する空気の水平方向における空気供給量分
布が調節される。このように、流動層内の水平方向にお
ける空気比分布が目標空気比になるよう制御されるの
で、燃焼器の総合性能を低下させることなく、NOxを
削減することができる。
With the device having the air ratio distribution grasping means, the air ratio distribution in the horizontal direction in the fluidized bed can be grasped. The air supply amount distribution adjusting unit adjusts the horizontal air supply amount distribution of the air supplied into the fluidized bed so that the grasped air ratio distribution becomes a predetermined target air ratio distribution. In this way, since the air ratio distribution in the horizontal direction in the fluidized bed is controlled to reach the target air ratio, NOx can be reduced without lowering the overall performance of the combustor.

【0019】また、複数の空気供給口が、水平方向に分
散され、且つ燃料が供給される箇所の近傍には他の箇所
より多く配置されているものでも、燃料の存在率が高い
箇所に多くの空気が供給され、流動層内の水平方向にお
ける空気比分布は均一に近くなるので、燃焼器の総合性
能を低下させることなく、NOxを削減することができ
る。
Further, even if a plurality of air supply ports are dispersed in the horizontal direction and are arranged in the vicinity of a place to which fuel is supplied more than other places, many are present in a place where the fuel existence rate is high. NOx can be reduced without degrading the overall performance of the combustor because the air is supplied and the air ratio distribution in the fluidized bed in the horizontal direction becomes nearly uniform.

【0020】また、本発明では、流動層内の燃料分布の
偏りよる空気比分布の偏りに対して、空気供給量の分布
を偏らせることで対応しているので、流動媒体を撹拌す
るような設備が不要になる結果、流動層内が複雑化しな
い。従って、信頼性が高まり、メインテナンスが容易に
なると共に製造コストを低減させることができる。さら
に、空気の移動速度の方が流動媒体の移動速度よりも遥
かに速いため、流動層の各位置での空気供給量を変える
本発明では、流動媒体を強制的に循環又は撹拌するより
も、流動層内を目標空燃比にするまでの時間を短くする
ことができる。
Further, in the present invention, since the deviation of the air ratio distribution due to the deviation of the fuel distribution in the fluidized bed is dealt with by making the distribution of the air supply amount uneven, it is possible to stir the fluid medium. As a result of eliminating the need for equipment, the inside of the fluidized bed is not complicated. Therefore, reliability is enhanced, maintenance is facilitated, and manufacturing cost can be reduced. Furthermore, since the moving speed of air is much faster than the moving speed of the fluidized medium, in the present invention in which the air supply amount at each position of the fluidized bed is changed, rather than forcedly circulating or stirring the fluidized medium, The time required to reach the target air-fuel ratio in the fluidized bed can be shortened.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明に係る各種実施例について図面
を用いて説明する。まず、図1〜図6を用いて、本発明
に係る第1の実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0022】本実施例は、発電プラントで、図1に示す
ように、流動層燃焼設備と、この流動層燃焼設備から送
られてくる高温高圧気体により駆動するガスタービン1
2と、ガスタービン12で駆動する発電機13とを備え
ている。流動層燃焼設備は、内部に流動層2が形成され
る流動層燃焼器1と、流動層燃焼器1からの排気ガスか
ら粉塵等を除去するサイクロン20と、これらを覆う圧
力容器14と、ガスタービン12により駆動する空気圧
縮機11と、これらを制御する制御装置5とを備えてい
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, in a power plant, a fluidized bed combustion equipment and a gas turbine 1 driven by a high temperature and high pressure gas sent from the fluidized bed combustion equipment.
2 and a generator 13 driven by the gas turbine 12. The fluidized bed combustion equipment includes a fluidized bed combustor 1 in which a fluidized bed 2 is formed, a cyclone 20 for removing dust and the like from exhaust gas from the fluidized bed combustor 1, a pressure vessel 14 for covering these, and a gas. An air compressor 11 driven by a turbine 12 and a controller 5 for controlling these are provided.

【0023】流動層燃焼器1は、前述したように、圧力
容器14に格納され、空気圧縮機11より送りこまれる
空気により加圧下で運転される。燃料10は、燃焼器1
の側壁に設けられた燃料供給管8を通して、流動層2の
下部へ供給される。この流動層2は空気分散板3の上に
形成される。空気分散板3には、図2に示すように、流
動用兼燃焼用空気を供給する複数の空気供給ノズル(空
気供給口)4,4,…が設けられている。空気分散板3
の下には、複数に区分けされた風箱16,16,…が設
けられており、それぞれの風箱16,16,…に独立に
空気9を供給するため空気流量調節弁15,15,…が
設けられている。分散板3に設けられた各空気供給ノズ
ル4,4,…から供給される空気の流量は、このノズル
4,4,…の下に位置する風箱16,16,…に供給さ
れる空気流量、すなわち、各風箱16,16,…に接続
している各空気流量調節弁15,15,…を通過する空
気流量により決定される。従って、分散板3上の空気量
分布を各空気流量調節弁15,15,…を調節すること
により制御することができる。ところで、燃焼器側壁に
設けられた燃料供給管8から供給される燃料10は、後
述するように、流動層2内において、水平方向に偏った
分布となる。そこで、風箱16,16,…の区画は、こ
のような偏った燃料分布に対応できるよう、燃料供給方
向と垂直(図の横方向)に区分けされている。なお、こ
の区分けは、燃料供給管10の相互間に生じる燃料分布
に対応するため、或いは風箱16の強度の面から、燃料
供給方向と並行(図奥行き方向)にも区分けして、碁盤
状に区分けしてもよい。
As described above, the fluidized bed combustor 1 is stored in the pressure vessel 14 and is operated under pressure by the air sent from the air compressor 11. Fuel 10 is combustor 1
It is supplied to the lower portion of the fluidized bed 2 through a fuel supply pipe 8 provided on the side wall of the. The fluidized bed 2 is formed on the air dispersion plate 3. As shown in FIG. 2, the air dispersion plate 3 is provided with a plurality of air supply nozzles (air supply ports) 4, 4, ... For supplying the air for flow and combustion. Air dispersion plate 3
A plurality of divided air boxes 16, 16, ... Are provided below the air box, and air flow control valves 15, 15, ... For independently supplying air 9 to the air boxes 16, 16 ,. Is provided. The flow rate of the air supplied from each of the air supply nozzles 4, 4, ... Provided in the dispersion plate 3 is the flow rate of the air supplied to the wind box 16, 16 ,. That is, it is determined by the flow rate of air passing through the air flow rate control valves 15, 15, ... Connected to the wind boxes 16, 16 ,. Therefore, the air amount distribution on the dispersion plate 3 can be controlled by adjusting the air flow rate adjusting valves 15, 15, .... By the way, the fuel 10 supplied from the fuel supply pipe 8 provided on the side wall of the combustor has a distribution that is biased in the horizontal direction in the fluidized bed 2, as described later. Therefore, the compartments of the wind boxes 16, 16, ... Are divided perpendicularly to the fuel supply direction (horizontal direction in the drawing) so as to cope with such an uneven fuel distribution. In addition, this division corresponds to the fuel distribution generated between the fuel supply pipes 10 or from the viewpoint of the strength of the wind box 16, and is also divided in parallel with the fuel supply direction (depth direction in the drawing) to form a grid pattern. You may divide into.

【0024】流動層2の直上部には、複数のガス濃度測
定端17a,17a,…が水平方向に分散されて設置さ
れている。流動層燃焼器1内では、排ガスがほぼ垂直に
上昇するため、各測定端17a,17a,…でサンプリ
ングされた排気ガスは、その測定端直下の位置における
燃焼状態を反映している。これらのガス濃度測定端17
a,17a,…でサンプリングされた流動層2からの排
気ガスは、ガス濃度測定器17に送られ、そこで、個々
の位置でのガス組成が測定される。ガス濃度測定器17
では、予め定められているガス組成と空気比との関係よ
り、個々の位置での空気比が求められる。なお、同時
に、NOx濃度やSOx濃度等も求められる。この測定
結果は制御装置5へ信号として送られる。
Immediately above the fluidized bed 2, a plurality of gas concentration measuring ends 17a, 17a, ... Are installed in a horizontally dispersed manner. Since the exhaust gas rises almost vertically in the fluidized bed combustor 1, the exhaust gas sampled at each of the measurement ends 17a, 17a, ... Reflects the combustion state at a position immediately below the measurement end. These gas concentration measuring ends 17
The exhaust gas from the fluidized bed 2 sampled by a, 17a, ... Is sent to the gas concentration measuring device 17, where the gas composition at each position is measured. Gas concentration measuring instrument 17
Then, the air ratio at each position is obtained from the predetermined relationship between the gas composition and the air ratio. At the same time, the NOx concentration, the SOx concentration, etc. are also obtained. The measurement result is sent to the control device 5 as a signal.

【0025】制御装置5には、ガス濃度測定器17によ
る測定結果に基づき、流動層2の水平方向における空気
比分布を求める空気比分布算出機能6と、空気比分布算
出機能6で求められた空気比分布と目標空気比分布(空
気比分布が均一で且つ空気比が1.2)とを比較して、
流動層2の空気比分布が目標空気比分布に近づくよう、
各空気流量調節弁15,15,…での空気流量を定める
空気流量設定機能7とが設けられている。なお、空気流
量設定機能7では、まず、燃料供給量計19より得られ
る現在の燃料供給量から各調節弁15,15,…での基
本空気流量が決定され、空気比分布算出機能6で求めら
れた空気比分布と目標空気比分布との差から、この基本
空気流量に対する補正量が決定されて、最終的な空気流
量が定められる。但し、この空気流量は、流動層2内の
流速が、流動媒体粒子の流動化開始速度(粒子層が流動
状態になる最低空気流速)以上で且つ終末速度(粒子が
空気によって吹き飛ばされてしまう最低空気流速)以下
になる範囲内で制御されることは言うまでもない。この
ように定められた各調節弁15,15,…の空気流量
は、各調節弁15,15,…の弁開度制御信号18とし
て、制御装置5から各調節弁15,15,…に送信され
る。
In the control device 5, the air ratio distribution calculating function 6 for obtaining the air ratio distribution in the horizontal direction of the fluidized bed 2 and the air ratio distribution calculating function 6 are obtained based on the measurement result by the gas concentration measuring device 17. Compare the air ratio distribution with the target air ratio distribution (the air ratio distribution is uniform and the air ratio is 1.2),
So that the air ratio distribution of the fluidized bed 2 approaches the target air ratio distribution,
An air flow rate setting function 7 that determines the air flow rate at each of the air flow rate control valves 15, 15 ,. In the air flow rate setting function 7, first, the basic air flow rate in each control valve 15, 15, ... Is determined from the current fuel supply amount obtained from the fuel supply meter 19, and the air ratio distribution calculation function 6 obtains it. From the difference between the obtained air ratio distribution and the target air ratio distribution, the correction amount for this basic air flow rate is determined, and the final air flow rate is determined. However, this air flow rate is such that the flow velocity in the fluidized bed 2 is equal to or higher than the fluidization start velocity of the fluid medium particles (minimum air flow velocity at which the particle layer is in a fluidized state) and the final velocity (particles are blown away by air). Needless to say, it is controlled within a range that is less than or equal to the air flow rate). The air flow rate of each of the control valves 15, 15, ... Determined in this way is transmitted from the control device 5 to each of the control valves 15, 15, ... As a valve opening control signal 18 of each of the control valves 15, 15 ,. To be done.

【0026】次に、本実施例の作用及び効果について説
明する。図3及び図4は、流動層2内に生じる燃料存在
量の分布と空気比分布とを予測したものである。なお、
ここでは、流動層燃焼器1の燃料供給口が位置する壁と
対面壁の距離を4メートルと想定してある。また、図3
は各空気供給ノズル4,4,…からの供給空気量が同一
の場合の非定常状態の初期段階(状態A)を表し、燃料
分布として指数カーブを想定しており、図4は各空気供
給ノズル4,4,…からの供給空気量が同一の場合の定
常状態(状態B)を表し、燃料分布として一次直線を想
定してある。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described. 3 and 4 are predictions of the distribution of the fuel existing amount and the air ratio distribution generated in the fluidized bed 2. In addition,
Here, it is assumed that the distance between the wall where the fuel supply port of the fluidized bed combustor 1 is located and the facing wall is 4 meters. Also, FIG.
Represents the initial stage (state A) of the unsteady state when the amount of air supplied from each air supply nozzle 4, 4, ... Is the same, and assumes an exponential curve as the fuel distribution. The steady state (state B) when the amount of air supplied from the nozzles 4, 4, ... Is the same is shown, and a linear straight line is assumed as the fuel distribution.

【0027】燃焼器1の負荷を上昇させる際に流動層2
内に送り込む燃料量が増加した場合や、低負荷運転時で
燃料噴出力が弱い場合、流動層2内では燃料供給口に近
い部分では燃料存在量が多く、供給口から離れるほど少
なくなる、すなわち、燃料分布に偏りが生じる。この偏
りは、図3に示すように、非定常状態の初期段階(状態
A)においては大きく、時間が経過するに従い、流動層
2内の粒子の移動により徐々に解消される。しかし、図
4に示すように、燃料供給量が一定になり、定常状態
(状態B)になったとしても、燃料供給口から常に燃料
10が供給されていることには変わりないので、燃料分
布の偏りは完全に解消することはない。
When the load of the combustor 1 is increased, the fluidized bed 2
When the amount of fuel fed into the inside of the fluidized bed increases, or when the fuel injection output is weak at the time of low load operation, the amount of fuel existing is large in the portion close to the fuel supply port in the fluidized bed 2 and decreases as the distance from the supply port increases, that is, , The fuel distribution is biased. As shown in FIG. 3, this bias is large in the initial stage (state A) of the unsteady state, and is gradually eliminated by the movement of particles in the fluidized bed 2 as time passes. However, as shown in FIG. 4, even if the fuel supply amount becomes constant and enters the steady state (state B), the fuel 10 is always supplied from the fuel supply port. The bias of will never be completely eliminated.

【0028】ここで、流動層2内の粒子の移動に関して
具体的に考察する。流動層燃焼器1の空気流入速度は、
流動状態の確保のため、空塔速度毎秒1メートル前後で
運転される。流動層2中の空隙率は、ほぼ0.5である
から、空気は流動層2中を毎秒2メートルで上昇し、層
高4メートルとした場合、空気の滞留時間は2秒程度で
ある。粒子の移動は、空気が形成した気泡に随伴される
形で起こり、その速度は空気の約1/4で毎秒0.5メ
ートル程度となる。従って、流動層底部に供給された粒
子が、流動層上部まで運ばれ、横方向に拡散し、再び層
底部まで下降する1循環に、最低16秒の時間がかか
る。
Here, the movement of particles in the fluidized bed 2 will be specifically considered. The air inflow velocity of the fluidized bed combustor 1 is
In order to secure the fluidized state, the superficial velocity is operated at around 1 meter per second. Since the porosity in the fluidized bed 2 is approximately 0.5, air rises in the fluidized bed 2 at 2 meters per second, and when the bed height is 4 meters, the residence time of air is about 2 seconds. The movement of particles occurs in a form in which air is accompanied by bubbles formed, and the velocity thereof is about 1/4 of air and is about 0.5 meters per second. Therefore, it takes a minimum of 16 seconds for one circulation in which the particles supplied to the bottom of the fluidized bed are carried to the top of the fluidized bed, diffused in the lateral direction, and descend again to the bottom of the bed.

【0029】このように、流動層2内における粒子の移
動速度は遅く、定常状態に至るまでには長時間かかり、
一旦、非定常状態になると、燃料分布が大きく偏った状
態で長時間燃焼することになる。このため、流動層2内
に、水平方向において均一に空気が供給されているとす
ると、同図に示すように、空気比分布にも偏りが生じ
る。
Thus, the moving speed of the particles in the fluidized bed 2 is slow, and it takes a long time to reach a steady state.
Once in the unsteady state, the fuel is burned for a long time with the fuel distribution being largely biased. Therefore, assuming that air is uniformly supplied in the fluidized bed 2 in the horizontal direction, the air ratio distribution also becomes uneven as shown in FIG.

【0030】ところで、空気比と排出NOxの関係は、図
5に示すようなカーブで表される。すなわち、排出NOx
は、空気比が1.3程度から急激に多くなり、空気比が
3程度になると逆に減少する。このため、図3及び図4
に示すように、偏った空気比分布の場合、空気比分布が
均一で且つ空気比が1.2の場合と比べて、排出NOxは
非常に多くなる。
By the way, the relationship between the air ratio and the exhausted NOx is represented by a curve as shown in FIG. That is, NOx emissions
Is rapidly increased from the air ratio of about 1.3, and decreases when the air ratio is about 3. Therefore, FIG. 3 and FIG.
As shown in (1), in the case of the uneven air ratio distribution, the exhausted NOx becomes much larger than in the case where the air ratio distribution is uniform and the air ratio is 1.2.

【0031】そこで、本実施例では、まず、流動層2の
上部における各位置での空気比をガス濃度測定器17で
測定し、制御装置5の空気比分布算出機能6で流動層2
の水平方向における空気比分布を求めている。そして、
各流量調節弁15,15,…の弁開度を調節して、この
空気比分布が目標空気比分布(空気比分布が均一で且つ
空気比が1.2)になるようにしている。
Therefore, in this embodiment, first, the air ratio at each position in the upper part of the fluidized bed 2 is measured by the gas concentration measuring device 17, and the air ratio distribution calculation function 6 of the control device 5 is used.
The air ratio distribution in the horizontal direction is calculated. And
The valve opening of each of the flow rate control valves 15, 15, ... Is adjusted so that the air ratio distribution becomes a target air ratio distribution (air ratio distribution is uniform and air ratio is 1.2).

【0032】このため、流動層燃焼器1の総合性能を低
下させることなく、NOxを低減させることができる。ま
た、燃料分布の偏りよる空気比分布の偏りに対して、空
気供給量の分布を偏らせることで対応しているので、流
動媒体を撹拌するような設備が不要になり、メインテナ
ンスが容易になると共に製造コストを低減させることが
できる。
Therefore, NOx can be reduced without lowering the overall performance of the fluidized bed combustor 1. Further, since the deviation of the air ratio distribution due to the deviation of the fuel distribution is dealt with by making the distribution of the air supply amount uneven, it is not necessary to install equipment for agitating the fluidized medium, which facilitates maintenance. At the same time, the manufacturing cost can be reduced.

【0033】また、非定常状態で燃焼した結果生じるガ
スは、流動層が前述した条件の場合、流動層を約2秒で
通過することから、短時間で空気比分布の偏りを把握で
きる。さらに、空気比分布の偏りに対して、各空気流量
調節弁15,15,…の空気流量を制御して対応してい
るので、流動媒体をなんらかの方法で強制的に循環又は
撹拌するよりも遥かに早く空気比分布を調節することが
できる。従って、非定常状態になり、空気比分布が偏っ
てから、空気比分布を一定にするまでの時間を非常に短
くすることができる。
Further, the gas generated as a result of combustion in an unsteady state passes through the fluidized bed in about 2 seconds when the fluidized bed has the above-mentioned conditions, so that the deviation of the air ratio distribution can be grasped in a short time. Further, since the air flow rate of each air flow rate control valve 15, 15, ... Is controlled to cope with the deviation of the air ratio distribution, it is far more than forcibly circulating or stirring the fluid medium by some method. The air ratio distribution can be adjusted quickly. Therefore, the time from when the air ratio distribution becomes unsteady and the air ratio distribution becomes biased until the air ratio distribution becomes constant can be made extremely short.

【0034】ここで、NOx低減効果について、図6を用
いて具体的に説明する。図5に示すNOx濃度曲線によ
り、状態A、状態B、及び流動層全域で空気比1.2の
状態Cでの排出NOx濃度を予測した結果が図6である。
状態Cと比較して、状態Aでは111ppm、状態Bでは24pp
m、排出NOx量が多い。このため、非定常状態Aになった
としても、直ちに、状態Cにすることができる本実施例
では、非常に多くのNOxを削減することができる。
Here, the NOx reduction effect will be specifically described with reference to FIG. FIG. 6 shows the result of predicting the exhausted NOx concentration in the state A, the state B, and the state C in which the air ratio is 1.2 over the entire fluidized bed using the NOx concentration curve shown in FIG.
111 ppm in state A and 24 pp in state B compared to state C
m, NOx emissions are large. For this reason, even if the non-steady state A is reached, the state C can be immediately brought into the state C, so that a large amount of NOx can be reduced.

【0035】なお、本実施例では、目標空気比分布とし
て、空気比分布が均一で且つ空気比が1.2の場合を設
定したが、必ずしも、こうである必要はない。具体的に
は、例えば、流動層燃焼器1の外壁近傍では、一般的に
燃焼温度が低いために、ここの燃焼効率を上げるべく流
動層燃焼器1の外壁近傍の目標空気比を例えば1.3に
して、他の箇所の目標空燃比を1.2にするようにして
もよい。また、供給される燃料は、燃焼している燃料よ
りも遥かに温度が低い。このため、燃料存在率が高い燃
料供給口近傍では、他の部分よりも温度が低くなる。こ
れは、燃料供給量が急激に変わる非定常時において、顕
著である。そこで、このような温度分布に対応すべく、
運転状態に応じて異なる目標空気比分布を予め定めてお
き、それぞれの運転状態毎に空気比分布を調節するよう
にしてもよい。
In this embodiment, the target air ratio distribution is set to have a uniform air ratio distribution and an air ratio of 1.2. However, this is not always necessary. Specifically, for example, since the combustion temperature is generally low near the outer wall of the fluidized bed combustor 1, the target air ratio near the outer wall of the fluidized bed combustor 1 is set to 1. Alternatively, the target air-fuel ratio at other locations may be set to 1.2. Also, the supplied fuel has a much lower temperature than the burning fuel. Therefore, in the vicinity of the fuel supply port where the fuel existence rate is high, the temperature becomes lower than in other parts. This is remarkable in the non-steady state when the fuel supply amount changes rapidly. Therefore, in order to deal with such temperature distribution,
Different target air ratio distributions may be set in advance according to operating conditions, and the air ratio distribution may be adjusted for each operating condition.

【0036】また、本実施例では、燃料供給管8を流動
層燃焼器1の側壁に設け、流動層2の側部から燃料を供
給するようにしているが、本発明は、これに限定される
ものではなく、例えば、流動層燃焼器1の側壁に設けた
燃料供給管8を流動層2の中央部近傍まで伸ばし、流動
層2の中央部に燃料を供給するような場合であっても、
本発明を適用できる。この場合、流動層2の中央部の燃
料存在率が高くなるので、流動層2の中央部における空
気供給量が多くなるような空気供給量分布にする。
Further, in this embodiment, the fuel supply pipe 8 is provided on the side wall of the fluidized bed combustor 1 so that the fuel is supplied from the side portion of the fluidized bed 2, but the present invention is not limited to this. For example, even when the fuel supply pipe 8 provided on the side wall of the fluidized bed combustor 1 is extended to the vicinity of the central portion of the fluidized bed 2 to supply the fuel to the central portion of the fluidized bed 2. ,
The present invention can be applied. In this case, since the fuel existence rate in the central portion of the fluidized bed 2 becomes high, the air supply amount distribution is set so that the air supply amount in the central portion of the fluidized bed 2 increases.

【0037】次に、本発明に係る第2の実施例につい
て、図7を用いて説明する。本実施例は、空気分散板を
有さず、流動層2内部に複数の空気供給管28,28,
…が設けられているものである。なお、本実施例では、
流動層2を支持するために、空気分散板の替わりに層支
持板30が設けられている。複数の空気供給管28,2
8,…は、燃焼器側壁21に設けられた燃料供給管28
に対して垂直方向(燃焼器側壁21に対しては平行)に
設けられている。各空気供給管28には、下方に空気を
噴出する複数の空気供給ノズル29,29,…が設けら
れている。また、各空気供給管28に空気を送り込む入
口部分には、各供給管毎に独立した空気流量調節弁15
が設けられ、流動層内水平方向に空気供給量の分布を持
たせることができる。各空気供給管29へ供給される空
気9の流量は、弁開度制御信号18に従って空気流量調
節弁15を制御することにより決定される。また、その
他の構成に関しては、第1の実施例のものと同様であ
る。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the plurality of air supply pipes 28, 28, 28
... are provided. In this example,
In order to support the fluidized bed 2, a layer support plate 30 is provided instead of the air dispersion plate. A plurality of air supply pipes 28, 2
, ... are fuel supply pipes 28 provided on the combustor side wall 21.
Is provided in the vertical direction (parallel to the combustor side wall 21). Each of the air supply pipes 28 is provided with a plurality of air supply nozzles 29, 29, ... In addition, an air flow control valve 15 that is independent for each supply pipe is provided at an inlet portion for sending air to each air supply pipe 28.
Is provided, and the distribution of the air supply amount can be provided in the horizontal direction in the fluidized bed. The flow rate of the air 9 supplied to each air supply pipe 29 is determined by controlling the air flow rate control valve 15 according to the valve opening control signal 18. Further, other configurations are similar to those of the first embodiment.

【0038】このように、本実施例においても、流動層
内の水平方向に空気供給量の分布を持たせることができ
るので、第1の実施例と基本的に同様の効果を得ること
ができる。
As described above, also in this embodiment, since the distribution of the air supply amount can be provided in the horizontal direction in the fluidized bed, basically the same effect as that of the first embodiment can be obtained. .

【0039】次に、本発明に係る第3の実施例につい
て、図8を用いて説明する。なお、同図は、流動層燃焼
器の内部から空気分散板3aを見た状態を示している。
空気分散板3aには、複数の空気供給ノズル4,4,…
が設けられており、これらの空気供給ノズル4,4,…
の一部は弁付空気供給ノズル(図中、黒塗のもの)2
2,22,…である。弁付空気供給ノズル22は、その
管の分散板3下の部分に流量調節弁23が設けられてい
る。流量調節弁23は弁開度制御信号18に従って制御
される。従って、各弁付ノズル22,22,…から供給
される空気流量も、各ノズル独立に調節することがで
き、空気9の供給量に流動層内水平方向の分布を生じさ
せ、目標空気比分布下での燃焼を実現することができ
る。
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. The figure shows a state in which the air dispersion plate 3a is viewed from the inside of the fluidized bed combustor.
The air distribution plate 3a has a plurality of air supply nozzles 4, 4, ...
Are provided, and these air supply nozzles 4, 4, ...
Part of the air supply nozzle with valve (black in the figure) 2
2, 22, ... The air supply nozzle 22 with a valve is provided with a flow rate control valve 23 in a portion of the tube below the dispersion plate 3. The flow rate control valve 23 is controlled according to the valve opening control signal 18. Therefore, the flow rate of the air supplied from each valve-equipped nozzle 22, 22, ... Can be adjusted independently for each nozzle, and a distribution in the horizontal direction in the fluidized bed is generated in the supply amount of the air 9 to obtain the target air ratio distribution. Under combustion can be realized.

【0040】次に、本発明に係る第4の実施例につい
て、図9を用いて説明する。本実施例は、空気分散板3
b上に、複数の空気供給ノズル4,4,…を、燃焼器側
壁21に設けられた燃料供給管8に近い部分では密に、
遠い部分では疎に配置したものである。すなわち、本実
施例は、燃料が多量に存在する部分の下に、予め空気供
給ノズル4を密に配置し、空気供給量を多くして、目標
空気比分布下で燃焼を行えるようにしたものである。
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the air dispersion plate 3 is used.
On the b side, a plurality of air supply nozzles 4, 4, ... Are densely provided in a portion near the fuel supply pipe 8 provided on the combustor side wall 21,
The distant parts are sparsely arranged. That is, in the present embodiment, the air supply nozzles 4 are densely arranged in advance under the portion where a large amount of fuel exists, and the air supply amount is increased so that combustion can be performed under the target air ratio distribution. Is.

【0041】本実施例は、燃焼器構造が、高負荷、低負
荷、負荷変動時に関わらず、ほぼ一定の燃料分布を持つ
ような構造の場合に有効であり、複数の空気供給ノズル
4,4,…毎の空気流量制御が不要になり、製造コスト
の削減を図ることができる。
This embodiment is effective in the case where the combustor structure has a substantially constant fuel distribution regardless of high load, low load, and load fluctuation, and a plurality of air supply nozzles 4, 4 are provided. , ... It becomes unnecessary to control the air flow rate for each, and the manufacturing cost can be reduced.

【0042】次に、本発明に係る第5の実施例につい
て、図10を用いて説明する。本実施例は、第4の実施
例と同様に、空気分散板3b上に、複数の空気供給ノズ
ル4,4,…を、燃料供給管8に近い部分では密に、遠
い部分では疎に配置し、且つ密に配置した部分の一部の
供給ノズルを弁付空気供給ノズル22にしたものであ
る。なお、弁付空気供給ノズル22の構造は、第3の実
施例で説明したものと同様であり、分散板3bの下部に
位置する弁付空気供給ノズル22の管に流量調節弁23
が設けられている。このような構造であっても、流動層
内への空気供給量に分布を持たせ、この分布を調節する
ことができる。
Next, a fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, as in the fourth embodiment, a plurality of air supply nozzles 4, 4, ... Are arranged on the air distribution plate 3b densely in a portion close to the fuel supply pipe 8 and sparsely in a far portion. In addition, a part of the supply nozzles of the densely arranged portion is the valve-equipped air supply nozzle 22. The structure of the valve-equipped air supply nozzle 22 is the same as that described in the third embodiment, and the flow control valve 23 is provided in the pipe of the valve-equipped air supply nozzle 22 located below the dispersion plate 3b.
Is provided. Even with such a structure, it is possible to give a distribution to the air supply amount in the fluidized bed and adjust the distribution.

【0043】次に、本発明に係る第6の実施例につい
て、図11〜図13を用いて説明する。本実施例は、第
2の実施例から第5の実施例が空気供給機構に関するも
のであるのに対して、空気比分布の把握に関するもので
ある。なお、本実施例は、空気比分布の把握以外の構成
に関しては、第1の実施例と同様である。
Next, a sixth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment relates to grasping the air ratio distribution, while the second to fifth embodiments relate to the air supply mechanism. Note that this embodiment is the same as the first embodiment except for the configuration of the air ratio distribution.

【0044】本実施例では、燃焼器1の出口に、一つの
ガス濃度測定端17bを設け、このガス濃度測定端17
bでサンプリングされた排ガスから流動層2の水平方向
の空気比分布を把握するものである。ガス濃度測定端1
7bでサンプリングされた排気ガスは、第1の実施例と
同様に、ガス濃度測定器17に送られ、そこで空気比や
NOx濃度等が求められる。
In this embodiment, one gas concentration measuring end 17b is provided at the outlet of the combustor 1, and this gas concentration measuring end 17b is provided.
The air ratio distribution in the horizontal direction of the fluidized bed 2 is grasped from the exhaust gas sampled in b. Gas concentration measuring end 1
The exhaust gas sampled at 7b is sent to the gas concentration measuring device 17, as in the first embodiment, where the air ratio, NOx concentration, etc. are obtained.

【0045】後述するが、空気比分布とNOx濃度とに
は一定の相関関係があるため、この相関関係を予め把握
しておけば、ガス濃度測定器17による測定結果に基づ
き、流動層2の水平方向における空気比分布を求めるこ
とができる。そこで、本実施例では、制御装置5aの空
気比分布算出機能6aに、空気比分布とNOx濃度との
相関関係が予め記憶されており、空気比分布算出機能6
aは、この相関関係から空気比分布を求めている。
As will be described later, since there is a certain correlation between the air ratio distribution and the NOx concentration, if this correlation is known in advance, based on the measurement result by the gas concentration measuring device 17, the fluidized bed 2 The air ratio distribution in the horizontal direction can be obtained. Therefore, in the present embodiment, the correlation between the air ratio distribution and the NOx concentration is stored in advance in the air ratio distribution calculation function 6a of the control device 5a, and the air ratio distribution calculation function 6 is stored.
a obtains the air ratio distribution from this correlation.

【0046】例えば、図13に示すように、燃料供給口
からの距離と燃料存在量とが比例関係にあり、燃料供給
口における燃料比をW1とし、燃料供給口から最も遠い
位置での燃料比をW2とし、両燃料比の比を燃料偏在比
(W1/W2)とすると、燃料偏在比と排出NOx濃度
との関係は、図12に示すようになる。
For example, as shown in FIG. 13, there is a proportional relationship between the distance from the fuel supply port and the existing fuel amount, the fuel ratio at the fuel supply port is W1, and the fuel ratio at the position farthest from the fuel supply port is set. Is W2 and the ratio of both fuel ratios is the fuel uneven distribution ratio (W1 / W2), the relationship between the fuel uneven distribution ratio and the exhausted NOx concentration is as shown in FIG.

【0047】すなわち、図12に示すように、排出NO
x濃度は、燃料偏在比が10までは単調増加し、排出N
Ox濃度が一つ定まれば、一の燃料偏在比が定まる。と
ころで、燃料偏在比は、前述した定義より空気比分布を
間接的に示すものでもあるから、排出NOx濃度が一つ
定まれば、一の空気比分布が定まる。本実施例では、こ
のような排出NOx濃度と空気比分布との関係を見出し
て、この関係を利用して、1ヶ所のNOx濃度から流動
層2の空気比分布を把握している。
That is, as shown in FIG.
x concentration monotonically increases until the fuel uneven distribution ratio reaches 10, and the emission N
If one Ox concentration is determined, one fuel uneven distribution ratio is determined. By the way, the fuel uneven distribution ratio also indirectly indicates the air ratio distribution from the above definition, and therefore, if one exhaust NOx concentration is determined, one air ratio distribution is determined. In this embodiment, the relationship between the exhausted NOx concentration and the air ratio distribution is found, and this relationship is used to grasp the air ratio distribution of the fluidized bed 2 from the NOx concentration at one location.

【0048】次に、本発明に係る第7の実施例につい
て、図14を用いて説明する。本実施例は、温度測定器
27の複数の測定端27a,27a,…を流動層2内に
水平方向に分散配置し、各測定端27a,27a,…の
位置での温度から流動層2の空気分布を把握するもので
ある。温度測定器27は、各測定端27a,27a,…
の位置で温度を測定し、この結果を制御装置5bに送
る。
Next, a seventh embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a plurality of measuring ends 27a, 27a, ... Of the temperature measuring device 27 are horizontally dispersed in the fluidized bed 2, and the temperature at each measuring end 27a, 27a ,. This is to grasp the air distribution. The temperature measuring device 27 includes measuring ends 27a, 27a, ...
The temperature is measured at the position, and the result is sent to the control device 5b.

【0049】一般的に、燃料10は、空気の多いところ
で良く燃える。このため、空気比が大きいところでは温
度が高くなる。従って、温度分布がわかれば、空気比分
布を把握することができる。そこで、本実施例では、制
御装置5bの空気比分布算出機能6bが、各測定端27
a,27a,…の位置で温度から、流動層2内の温度分
布を求め、この温度分布から流動層2内の空気比分布を
求めている。
Generally, the fuel 10 burns well in a large amount of air. Therefore, the temperature becomes high where the air ratio is large. Therefore, if the temperature distribution is known, the air ratio distribution can be grasped. Therefore, in the present embodiment, the air ratio distribution calculating function 6b of the control device 5b causes the measuring ends 27 to
The temperature distribution in the fluidized bed 2 is obtained from the temperatures at the positions a, 27a, ... And the air ratio distribution in the fluidized bed 2 is obtained from this temperature distribution.

【0050】なお、本実施例では、温度測定装置27の
複数の測定端27a,27a,…を流動層2の内部に配
置したが、これを燃焼器1の側壁に配置して、流動層2
内の温度分布を求めるようにしてもよい。また、流動層
2内の温度分布を光学的に直接測定するようにしてもよ
い。
In the present embodiment, the plurality of measuring ends 27a, 27a, ... Of the temperature measuring device 27 are arranged inside the fluidized bed 2, but they are arranged on the side wall of the combustor 1 and the fluidized bed 2 is arranged.
The temperature distribution inside may be obtained. Alternatively, the temperature distribution in the fluidized bed 2 may be optically measured directly.

【0051】次に、本発明に係る第8の実施例につい
て、図15を用いて説明する。本実施例は、流動層燃焼
器1の運転状態から流動層2の空気比分布を把握するも
のである。一般的に、流動層燃焼器1の運転状態と流動
層2の空気比分布とには、相関関係がある。そこで、本
実施例の制御装置5cには、試験運転結果或いはシミュ
レーション計算より得られた運転条件と空気比分布との
相関データが記憶されている相関関係記憶機能26が設
けられている。また、流動層燃焼器1の現在の運転条件
を把握するために、燃焼器1への空気供給部に空気流量
計24及び圧力計25が設けられ、燃料供給部には燃料
供給量計19が、又燃焼器1の出口にガス濃度計測装置
17が設けられている。これらの計測装置で得られた計
測データは、制御装置5cの空気比分布算出機能6cに
送られ、空気比分布算出機能6cで、これらのデータと
相関関係記憶機能26に記憶されている相関関係とか
ら、流動層2の空気比分布が求められる。
Next, an eighth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the air ratio distribution of the fluidized bed 2 is grasped from the operating state of the fluidized bed combustor 1. Generally, there is a correlation between the operating state of the fluidized bed combustor 1 and the air ratio distribution of the fluidized bed 2. Therefore, the control device 5c of the present embodiment is provided with a correlation storage function 26 in which the correlation data between the operating condition obtained from the test operation result or the simulation calculation and the air ratio distribution is stored. Further, in order to grasp the current operating conditions of the fluidized bed combustor 1, an air flow meter 24 and a pressure gauge 25 are provided in the air supply section to the combustor 1, and a fuel supply meter 19 is provided in the fuel supply section. A gas concentration measuring device 17 is provided at the outlet of the combustor 1. The measurement data obtained by these measuring devices is sent to the air ratio distribution calculating function 6c of the control device 5c, and the air ratio distribution calculating function 6c causes the correlation relationship stored in the correlation storing function 26 with these data. From this, the air ratio distribution of the fluidized bed 2 is obtained.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、低負荷運転時或いは負
荷変動時であっても、流動層内の水平方向空気比分布を
直ちに目標空気比分布に近づけることができ、基本的に
常に目標空気比分布を維持することができるので、燃焼
器の総合性能を低下させることなく、NOxの発生を抑え
ることができる。
According to the present invention, the horizontal air ratio distribution in the fluidized bed can be immediately brought close to the target air ratio distribution even during low load operation or load fluctuation, and basically the target is always maintained. Since the air ratio distribution can be maintained, NOx generation can be suppressed without degrading the overall performance of the combustor.

【0053】また、流動層内の燃料分布の偏りよる空気
比分布の偏りに対して、空気供給量の分布を偏らせるこ
とで対応しているので、流動媒体を撹拌するような設備
が不要になる結果、流動層内が複雑化せず、信頼性が高
まってメインテナンスが容易になると共に製造コストを
低減させることができる。さらに、空気の移動速度の方
が流動媒体の移動速度よりも遥かに速いため、流動層の
各位置での空気供給量を変える本発明は、流動媒体を強
制的に循環又は撹拌するよりも、流動層内を目標空燃比
にするまでの時間を短くすることができる。
Further, since the deviation of the air ratio distribution due to the deviation of the fuel distribution in the fluidized bed is dealt with by making the distribution of the air supply amount uneven, it is not necessary to install equipment for stirring the fluidized medium. As a result, the inside of the fluidized bed is not complicated, the reliability is enhanced, maintenance is facilitated, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the moving speed of air is much faster than the moving speed of the fluidized medium, the present invention which changes the air supply amount at each position of the fluidized bed is more effective than forced circulation or stirring of the fluidized medium. The time required to reach the target air-fuel ratio in the fluidized bed can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る第1の実施例の流動層燃焼器設備
の系統図である。
FIG. 1 is a system diagram of a fluidized bed combustor facility according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る第1の実施例の空気供給機構の説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of an air supply mechanism of the first embodiment according to the present invention.

【図3】各空気供給ノズルからの供給空気量が同一の場
合で、流動層内が非定常状態の初期段階(状態A)にお
ける燃料分布と空気比分布とを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a fuel distribution and an air ratio distribution in an initial stage (state A) in which the inside of a fluidized bed is in an unsteady state when the amount of air supplied from each air supply nozzle is the same.

【図4】各空気供給ノズルからの供給空気量が同一の場
合で流動層内が定常状態(状態B)の際の燃料分布と空
気比分布とを示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a fuel distribution and an air ratio distribution when the amount of air supplied from each air supply nozzle is the same and the inside of the fluidized bed is in a steady state (state B).

【図5】空気比と排出NOx濃度との関係を表すグラフで
ある。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between air ratio and exhaust NOx concentration.

【図6】各種状態と排出NOx濃度との関係を示す説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between various states and exhausted NOx concentration.

【図7】本発明に係る第2の実施例の空気供給機構の構
成を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of an air supply mechanism of a second embodiment according to the present invention.

【図8】本発明に係る第3の実施例の空気供給機構の構
成を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of an air supply mechanism according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明に係る第4の実施例の空気供給機構の構
成を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the configuration of an air supply mechanism of a fourth embodiment according to the present invention.

【図10】本発明に係る第5の実施例の空気供給機構の
構成を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration of an air supply mechanism of a fifth embodiment according to the present invention.

【図11】本発明に係る第6の実施例の流動層燃焼設備
の系統図である。
FIG. 11 is a system diagram of fluidized bed combustion equipment according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】燃料偏在比と排出NOx濃度との関係を示すグ
ラフである。
FIG. 12 is a graph showing a relationship between a fuel uneven distribution ratio and exhaust NOx concentration.

【図13】燃料供給管からの距離と燃料比との関係を示
すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing the relationship between the distance from the fuel supply pipe and the fuel ratio.

【図14】本発明に係る第7の実施例の流動層燃焼設備
の系統図である。
FIG. 14 is a system diagram of fluidized bed combustion equipment according to a seventh embodiment of the present invention.

【図15】本発明に係る第8の実施例の流動層燃焼設備
の系統図である。
FIG. 15 is a system diagram of fluidized bed combustion equipment according to an eighth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…流動層燃焼器、2…流動層、3,3a,3b…空気
分散板、4…空気供給ノズル、5,5a,5b,5c…
制御装置、6,6a,6b,6c…空気比分布算出機
能、7…空気流量設定機能、8…燃料供給管、9…空
気、10…燃料、11…空気圧縮機、12…ガスタービ
ン、13…発電機、14…圧力容器、15…空気流量量
調節弁、16…風箱、17…ガス濃度測定器、17a,
17b…ガス濃度測定端、18…弁開度制御信号、19
…燃料供給量計、20…サイクロン、21…燃焼器側
壁、22…弁付空気供給ノズル、23…流量調節弁、2
4…空気流量計、25…圧力計、26…相関関係記憶記
録機能、27…温度測定器、27a…温度測定端、30
…層支持板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fluidized bed combustor, 2 ... Fluidized bed, 3, 3a, 3b ... Air dispersion plate, 4 ... Air supply nozzle, 5, 5a, 5b, 5c ...
Control device, 6, 6a, 6b, 6c ... Air ratio distribution calculation function, 7 ... Air flow rate setting function, 8 ... Fuel supply pipe, 9 ... Air, 10 ... Fuel, 11 ... Air compressor, 12 ... Gas turbine, 13 ... Generator, 14 ... Pressure vessel, 15 ... Air flow rate control valve, 16 ... Wind box, 17 ... Gas concentration measuring device, 17a,
17b ... Gas concentration measuring end, 18 ... Valve opening control signal, 19
... Fuel supply meter, 20 ... Cyclone, 21 ... Combustor side wall, 22 ... Air supply nozzle with valve, 23 ... Flow control valve, 2
4 ... Air flow meter, 25 ... Pressure gauge, 26 ... Correlation memory recording function, 27 ... Temperature measuring device, 27a ... Temperature measuring end, 30
… Layer support plate.

フロントページの続き (72)発明者 鈴村 武 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内Front Page Continuation (72) Inventor Takeshi Suzumura 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】流動媒体からなる流動層が内部に形成され
る流動層燃焼器を備え、該流動層中に燃料及び空気を供
給して、該燃料を燃焼させる流動層燃焼設備において、 前記流動層内の水平方向の空気比分布を把握する空気比
分布把握手段と、 把握した前記空気比分布が各種条件に応じて予め定めた
目標空気比分布になるよう、前記流動層内に供給する前
記空気の水平方向における空気供給量分布を調節する空
気供給量分布調節手段と、 を備えていることを特徴とする流動層燃焼設備。
1. A fluidized bed combustion facility comprising a fluidized bed combustor having a fluidized bed formed of a fluidized medium formed therein, and supplying fuel and air into the fluidized bed to burn the fuel. The air ratio distribution grasping means for grasping the horizontal air ratio distribution in the bed, and the air ratio distribution grasped means for supplying the air ratio distribution into the fluidized bed so as to become a target air ratio distribution predetermined according to various conditions. A fluidized bed combustion facility comprising: an air supply amount distribution adjusting means for adjusting an air supply amount distribution in the horizontal direction of air.
【請求項2】前記空気供給量分布調節手段は、 前記流動層内に前記空気を供給する箇所が水平方向に分
散されている複数の空気供給口と、 複数の前記空気供給口のそれぞれに送られる空気の流量
を調節する複数の空気流量調節手段と、 前記空気比分布把握手段により把握された前記空気比分
布が各種条件に応じて予め定めた目標空気比分布になる
よう、複数の前記空気流量調節手段が調節するそれぞれ
の空気流量を定める空気流量設定手段と、 を有していることを特徴とする請求項1記載の流動層燃
焼設備。
2. The air supply amount distribution adjusting means sends to each of a plurality of air supply ports in which the locations for supplying the air in the fluidized bed are horizontally dispersed, and a plurality of the air supply ports. A plurality of air flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the air, and a plurality of the air ratio distribution means for grasping the air ratio distribution grasping means to obtain a predetermined target air ratio distribution according to various conditions. The fluidized bed combustion equipment according to claim 1, further comprising: an air flow rate setting unit that determines each air flow rate adjusted by the flow rate adjusting unit.
【請求項3】流動媒体からなる流動層が内部に形成され
る流動層燃焼器を備え、該流動層内に燃料及び空気を供
給して、該燃料を燃焼させる流動層燃焼設備において、 前記流動層内に前記空気を供給する複数の空気供給口
が、水平方向に分散され、且つ前記燃料が供給される箇
所の近傍には他の箇所より多く配置されていることを特
徴とする流動層燃焼設備。
3. A fluidized bed combustion facility comprising a fluidized bed combustor having a fluidized bed formed of a fluidized medium formed therein, and supplying fuel and air into the fluidized bed to burn the fuel. Fluidized bed combustion characterized in that a plurality of air supply ports for supplying the air into the bed are dispersed in the horizontal direction, and are arranged in the vicinity of the location to which the fuel is supplied more than other locations. Facility.
【請求項4】複数の前記空気供給口のうち、少なくとも
いずれかに送られる空気の流量を調節する空気流量調節
手段と、 前記流動層内の水平方向の空気比分布を把握する空気比
分布把握手段と、 把握された前記空気比分布が各種条件に応じて予め定め
た目標空気比分布に近づくよう、前記空気流量調節手段
が調節する空気流量を定める空気流量設定手段と、 を備えていることを特徴とする請求項3記載の流動層燃
焼設備。
4. An air flow rate adjusting means for adjusting a flow rate of air sent to at least one of the plurality of air supply ports, and an air ratio distribution grasp for grasping a horizontal air ratio distribution in the fluidized bed. Means and air flow rate setting means for determining the air flow rate adjusted by the air flow rate adjusting means so that the grasped air ratio distribution approaches a predetermined target air ratio distribution according to various conditions. The fluidized bed combustion facility according to claim 3.
【請求項5】前記空気比分布把握手段は、 前記流動層の上部空間又は該流動層内に水平方向に分散
されて配置され、該流動層からの排気ガスをサンプリン
グする複数のサンプリング部を有し、複数のサンプリン
グ部でサンプリングされたそれぞれの前記排気ガスの空
気比を測定する空気比測定手段と、 複数のサンプリング部でサンプリングされたそれぞれの
前記排気ガスの空気比から、前記流動層内の水平方向の
空気比分布を求める空気比分布算出手段と、 を有していることを特徴とする請求項1、2又は4記載
の流動層燃焼設備。
5. The air ratio distribution grasping means has a plurality of sampling units arranged horizontally in the upper space of the fluidized bed or in the fluidized bed so as to sample the exhaust gas from the fluidized bed. Then, from the air ratio measuring means for measuring the air ratio of each of the exhaust gases sampled by a plurality of sampling units, and the air ratio of each of the exhaust gases sampled by a plurality of sampling units, The fluidized bed combustion equipment according to claim 1, 2 or 4, further comprising: an air ratio distribution calculating means for obtaining an air ratio distribution in a horizontal direction.
【請求項6】前記空気比分布把握手段は、 前記流動層からの排気ガスをサンプリングし、該排気ガ
ス中の成分ガスの濃度を測定するガス濃度測定手段と、 予め定められている前記成分ガスの濃度と前記流動層内
の水平方向の空気比分布との関係、及び測定された前記
成分ガスの濃度から、該流動層内の水平方向の空気比分
布を求める空気比分布算出手段と、 を有することを特徴とする請求項1、2又は4記載の流
動層燃焼設備。
6. The air ratio distribution grasping means samples the exhaust gas from the fluidized bed and measures the concentration of the component gas in the exhaust gas, and the predetermined component gas. And a horizontal air ratio distribution in the fluidized bed, and an air ratio distribution calculating means for obtaining a horizontal air ratio distribution in the fluidized bed from the measured concentration of the component gas. It has, The fluidized bed combustion equipment of Claim 1, 2 or 4 characterized by the above-mentioned.
【請求項7】前記空気比分布把握手段は、 前記流動層の水平方向の温度分布を把握する温度分布把
握手段と、 把握された前記温度分布から前記流動層の水平方向の空
気比分布を求める空気比分布算出手段と、 を有していることを特徴とする請求項1、2又は4記載
の流動層燃焼設備。
7. The air ratio distribution grasping means obtains a temperature distribution grasping means for grasping a horizontal temperature distribution of the fluidized bed, and obtains a horizontal air ratio distribution of the fluidized bed from the grasped temperature distribution. The fluidized bed combustion equipment according to claim 1, 2 or 4, further comprising: an air ratio distribution calculating means.
【請求項8】前記流動層燃焼器の運転状態を把握する運
転状態把握手段を備え、 前記空気比分布把握手段は、 予め定められた前記運転状態と前記流動層の水平方向の
空気比分布との関係、及び前記運転状態把握手段で把握
された前記運転条件から、該流動層の水平方向の空気比
分布を求める空気比分布算出手段を有していることを特
徴とする請求項1、2又は4記載の流動層燃焼設備。
8. An operating state grasping means for grasping an operating state of the fluidized bed combustor, wherein the air ratio distribution grasping means is configured to determine a predetermined operating state and a horizontal air ratio distribution of the fluidized bed. And an air ratio distribution calculating means for obtaining a horizontal air ratio distribution of the fluidized bed based on the above relationship and the operating conditions grasped by the operating condition grasping means. Or a fluidized bed combustion facility according to 4.
【請求項9】前記目標空気比分布は、流動層の水平方向
における各場所での空気比がほぼ均一である空気比分布
であることを特徴とする請求項1、2又は4記載の流動
層燃焼設備。
9. The fluidized bed according to claim 1, 2 or 4, wherein the target air ratio distribution is an air ratio distribution in which air ratios at respective locations in the horizontal direction of the fluidized bed are substantially uniform. Combustion equipment.
【請求項10】前記目標空気比分布は、流動層の水平方
向における各場所での空気比が理論空気比以上である空
気比分布であることを特徴とする請求項1、2又は4記
載の流動層燃焼設備。
10. The target air ratio distribution is an air ratio distribution in which the air ratio at each location in the horizontal direction of the fluidized bed is equal to or greater than the theoretical air ratio. Fluidized bed combustion equipment.
【請求項11】流動媒体からなる流動層が内部に形成さ
れる流動層燃焼器を備え、該流動層内に燃料及び空気を
供給して該燃料を燃焼させる流動層燃焼設備の運転方法
において、 前記流動層内の水平方向において燃料存在率が高い部分
に、燃料存在率の低い部分よりも多くの空気を供給する
ことを特徴とする流動層燃焼設備の運転方法。
11. A method for operating a fluidized bed combustion facility, comprising a fluidized bed combustor having a fluidized bed formed of a fluidized medium formed therein, and supplying fuel and air into the fluidized bed to burn the fuel. A method for operating a fluidized bed combustion facility, comprising supplying more air to a portion having a high fuel abundance in the horizontal direction in the fluidized bed than to supplying a portion having a low fuel abundance.
【請求項12】流動媒体からなる流動層が内部に形成さ
れる流動層燃焼器を備え、該流動層内に燃料及び空気を
供給して該燃料を燃焼させる流動層燃焼設備の運転方法
において、 前記流動層内の水平方向の空気比分布を把握し、 把握した前記空気比分布が各種条件に応じて予め定めた
目標空気比分布になるよう、前記流動層内に供給する前
記空気の水平方向における空気供給量分布を調節するこ
とを特徴とする流動層燃焼設備の運転方法。
12. A method of operating a fluidized bed combustion facility, comprising a fluidized bed combustor having a fluidized bed formed of a fluidized medium formed therein, and supplying fuel and air into the fluidized bed to burn the fuel. Ascertaining the horizontal air ratio distribution in the fluidized bed, the horizontal direction of the air supplied to the fluidized bed so that the grasped air ratio distribution becomes a target air ratio distribution that is predetermined according to various conditions. A method for operating a fluidized bed combustion equipment, which comprises adjusting an air supply amount distribution in a fuel cell.
【請求項13】流動層内の空気比分布を測定する空気比
分布測定装置であって、 前記流動層からの排気ガス中の成分ガスの濃度を測定す
るガス濃度測定手段と、 試験又はシミュレーションにより予め定めた前記成分ガ
ス濃度と前記流動層の空気比分布との相関関係、及び前
記ガス濃度想定手段で測定された前記成分ガスの濃度か
ら、前記流動層の空気比分布を算出する空気比分布算出
手段と、 を備えていることを特徴とする空気比分布測定装置。
13. An air ratio distribution measuring device for measuring an air ratio distribution in a fluidized bed, comprising: a gas concentration measuring means for measuring a concentration of a component gas in exhaust gas from the fluidized bed; An air ratio distribution for calculating the air ratio distribution of the fluidized bed from the correlation between the predetermined component gas concentration and the air ratio distribution of the fluidized bed, and the concentration of the component gas measured by the gas concentration estimating means. An air ratio distribution measuring device comprising: a calculating unit.
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JPH03255809A (en) * 1990-03-05 1991-11-14 Ebara Corp Method for controlling fluidization in fluidized bed furnace

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