JPH0650509A - 加圧流動層ボイラの緊急運転方法 - Google Patents

加圧流動層ボイラの緊急運転方法

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JPH0650509A
JPH0650509A JP20566792A JP20566792A JPH0650509A JP H0650509 A JPH0650509 A JP H0650509A JP 20566792 A JP20566792 A JP 20566792A JP 20566792 A JP20566792 A JP 20566792A JP H0650509 A JPH0650509 A JP H0650509A
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JP
Japan
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gas turbine
fluidized bed
combustion
bed boiler
gas
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Application number
JP20566792A
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English (en)
Inventor
Shinobu Nakamura
忍 中村
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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】 本発明の目的はガスタービンが急停止した場
合にも、燃料の不完全燃焼を防止することができる加圧
流動層ボイラの緊急運転方法を提供するものである。 【構成】 本発明は圧力容器1内に、ベッド材を収容し
た流動層ボイラ2を格納し、該流動層ボイラ2で発生し
た燃焼ガスによってガスタービン9を駆動し、該ガスタ
ービン9により上記圧力容器1内に燃焼空気を供給する
コンプレッサーを駆動する加圧流動層ボイラ2におい
て、上記ガスタービン9の上流側に上記燃焼ガスの流れ
を規制する開閉弁17を設けると共に、該開閉弁17の
上流側から上記ガスタービン9の下流側へ燃焼ガスを流
すためのバイパス通路18を形成し、上記ガスタービン
9が急停止した時に、上記開閉弁17を閉じると同時に
上記バイパス通路18の開閉弁17を開いて燃焼ガスを
バイパス通路18側に流すことにより、上記圧力容器1
の内圧を減圧すると共に、上記ベッド材中の未燃分の完
全燃焼及び冷却する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】本発明はコンプレッサーを駆動す
るガスタービンが急停止した場合に対応する加圧流動層
ボイラの緊急運転方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は従来の加圧流動層ボイラを用いた
複合発電システムの一例を示したものである。図示する
ように、この加圧流動層ボイラ複合発電システムは圧力
容器a内に、サイクロンbを備えた流動層ボイラcを格
納し、この流動層ボイラc内部で石炭などの燃料と石灰
石などの脱硫剤を流動媒体(ベッド材)と共に流動させ
て効率良く燃焼させ、発生した蒸気によって発電機dを
駆動するものである。すなわち、燃焼効率を向上させる
ためには高圧の燃焼空気が必要となってくるが、この流
動層ボイラcは高圧に弱い構造をしているため、これを
圧力容器a内に格納することでボイラ躯体内外の差圧を
小さくしたものである。
【0003】この加圧流動層ボイラ複合発電システムを
簡単に説明すると、石炭は6mm以下に粉砕されて脱硫
剤とともに流動層ボイラc内へ供給され、石炭、脱硫
剤、灰等の混合物であるベット材により、コンプレッサ
ーeからの高圧空気で高層高(約4m)の流動層fが形
成される。石炭は流動層fの中で空気と攪拌され、1.
2〜1.6MPa(12〜16kgf/cm2 )程度の
加圧下で効率良く燃焼する。また、燃焼時に発生するS
2 は層f内で脱硫材により吸収され、燃焼温度が低い
ことからNOxの発生を抑えることができる。層f内で
発生した熱は高い伝熱特性を持つ流動層内伝熱管gによ
り蒸気として回収され、蒸気タービンhを駆動する。そ
の後、燃焼排気ガスはボイラcから約860〜870
℃,1.1〜1.5MPa(11〜15kgf/c
2 )で排出され、サイクロンbで脱塵された後、ガス
タービンiを駆動する。このガスタービンiは燃焼用空
気コンプレッサーeを駆動すると共に、余剰動力で発電
機jを駆動し、ガスタービンiを出た排気ガスは必要に
応じて煤塵が排出規制以下に低減され、熱交換器kで熱
回収された後煙突lから排出されることになる。また、
ボイラcの負荷調整は圧力内に供給する空気量と、ベッ
ド材貯蔵容器mとボイラ間でベッド材の出し入れするこ
とにより流動層fの高さを変化させて行うことになる。
例えば、負荷を減少する場合には燃焼空気の圧力を高め
ると共に、バルブnを開いてベッド材貯蔵容器m内の圧
力を外部へ逃がし、吸引管oを通してベット材をボイラ
cから吸い込んで層高を低くし、反対に、負荷を高める
場合には燃焼空気を減少させる共に、供給管のLバルブ
pの空気量を調整してベッド材貯蔵容器mからボイラc
へベッド材を送り込み、層高を高くすることで達成され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、圧力容器a
内に燃焼空気を供給するコンプレッサーeはガスタービ
ンiによって駆動されているため、このガスタービンi
が故障するとコンプレッサーeからの燃焼空気の供給も
急停止してしまう。しかしながら、圧力容器a内は高圧
となっているため、ガスタービン入口の開閉弁をわずか
ながらリークする空気によってボイラc内には燃焼空気
が流れ続け、暫くの間、流動層fが流動しない状態で燃
焼することになっていた。そのため、燃料が不完全燃焼
して流動層f内で塊状になってしまったり、あるいは流
動層を冷却する時間が長くかかるといった欠点があっ
た。
【0005】そこで、本発明は上述した問題点を有効に
解決するために案出されたものであり、その主な目的は
ガスタービンが急停止した場合にも、燃料の不完全燃焼
を防止すると共に、短時間でベッド材の冷却を行うこと
のできる加圧流動層ボイラの緊急運転方法を提供するも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、圧力容器内に、ベッド材を収容した流動層
ボイラを格納し、該流動層ボイラで発生した燃焼ガスに
よってガスタービンを駆動し、該ガスタービンにより上
記圧力容器内に燃焼空気を供給するコンプレッサーを駆
動する加圧流動層ボイラにおいて、上記ガスタービンの
上流側に上記燃焼ガスの流れを規制する開閉弁を設ける
と共に、該開閉弁の上流側から上記ガスタービンの下流
側へ燃焼ガスを流すためのバイパス通路を形成し、上記
ガスタービンが急停止した時に、上記開閉弁を閉じると
同時に上記バイパス通路の開閉弁を開いて燃焼ガスをバ
イパス通路側に流すことにより、上記圧力容器内圧を減
圧すると共に、上記ベッド材中の未燃分の完全燃焼及び
冷却するものである。
【0007】
【作用】本発明は上述したような緊急運転方法であるた
め、コンプレッサーを駆動するガスタービンが急停止す
ると、同時にガスタービンの上流側に設けられた開閉弁
が閉じてガスタービンへの燃焼ガスの流れを停止すると
共に、この燃焼ガスをバイパス通路側に流すことによ
り、しばらくの間、圧力容器内に貯えられた空気によ
り、ベッド材の流動を継続することができる。従って、
流動層において不完全燃焼が未然に防止され、燃料が塊
状になることはない。また、比較的、低温の空気が流れ
続けるため、ベッド材の冷却も行うことができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
【0009】図1は、本発明に係る加圧流動層ボイラ発
電システムの一実施例を示したものである。図示するよ
うに、この加圧流動層ボイラは圧力容器1内に、流動層
ボイラ2が格納されており、高圧の燃焼空気によって効
率の良い燃焼を行うようになっている。
【0010】この流動層ボイラ2は竪型のボイラー躯体
3に、サイクロン4とベッド材貯蔵容器5を備えたもの
であり、ボイラー躯体3底部にはベッド材貯蔵容器5か
ら供給されるベッド材に石炭などの燃料や石灰石等の脱
硫材を混合した流動層6が形成され、ボイラー躯体3の
下部の燃焼空気入口8から供給される高圧の燃焼空気に
よって流動層6を流動させて燃焼を行うと共に、発生し
た燃焼排気ガス中の灰塵をサイクロン4で荒取りするよ
うになっている。そして発生した燃焼排気ガスはガスタ
ービン9を回して流動層ボイラ2に燃焼空気を供給する
コンプレッサー10を駆動した後、脱硝処理装置11な
どによってクリーンガス化して、排出するようになって
いる。
【0011】このベッド材貯蔵容器5はLバルブ7を備
えた吸引管12を介してボイラー躯体3の側壁部に連結
されており、負荷変動に応じてベッド材を供給して流動
層6の層高を自在に調整するようになっている。
【0012】また、ボイラー躯体3の内側壁には冷却水
が流通する伝熱管13が設けられており、ボイラー躯体
3内の燃焼で発生した熱によって蒸気を発生し、蒸気タ
ービン14を回し、発電機15を駆動するようになって
いる。
【0013】また、燃焼排気ガスをガスタービン9側へ
送るための燃焼排気ガス通路16であって、ガスタービ
ン9の上流側にはバタフライ弁などの開閉弁17が設け
られており、ガスタービン9側への燃焼排気ガスの流れ
を規制するようになっている。また、この開閉弁17の
上流側の燃焼排気ガス通路16にはバイパス通路18が
これより分岐して設けられており、燃焼排気ガス通路1
6を通過する燃焼排気ガスをガスタービン9の下流側へ
バイパスするようになっている。さらに、このバイパス
通路18にはガスクーラー20と、バイパス弁21が備
えられており、バイパス通路18を通過する燃焼排気ガ
スをガスクーラー20で冷却すると共に、開閉弁21で
その流れを規制している。尚、このガスクーラー20の
冷却媒体は伝熱管13を流れる冷却水の一部を利用する
ようなっている。
【0014】また、ガスタービン9はコンプレッサー1
0にクラッチ等の動力断続装置22によって連結されて
おり、また、このコンプレッサー10には駆動モータ2
3が設けられている。
【0015】次に、本発明の作用を説明する。
【0016】図1に示すように、通常運転時には、先
ず、コンプレッサー10から供給された空気は圧力容器
1内を加圧すると同時に、ボイラー躯体3下部の燃焼空
気入口8に導入され、流動層6を流動化させて燃焼空気
として利用される。次に、燃焼によって発生した燃焼排
気ガスはサイクロン4で脱塵された後、燃焼排気ガス通
路16より、圧力容器1外へ流れることになる。この
時、燃焼排気ガス通路16の開閉弁17は開いた状態で
あり、反対にバイパス通路18のバイパス弁21は閉じ
た状態となっているため、燃焼排気ガス通路16内の燃
焼排気ガスはガスタービン9側へ流れ、これを駆動した
後、脱硝装置11や熱交換器19等を通過して熱回収及
びクリーンガス化されて煙突17aから排気されること
になる。
【0017】次に、ガスタービン9が故障して急停止し
た時には、本発明の緊急運転を行うことになる。すなわ
ち、燃焼排気ガス通路16の開閉弁17を閉じると同時
に、バイパス通路18のバイパス弁21を開く。する
と、サイクロン4を出た燃焼排気ガスはバイパス通路1
8側へ流れ、ガスクーラー20で冷却された後、ガスタ
ービン9の下流側へ合流することになる。
【0018】
【発明の効果】以上要するに本発明の緊急運転方法によ
れば、ガスタービンが故障した場合でも、しばらくの
間、圧力容器内に貯えられた空気により流動を継続し続
けることができるため、不完全燃焼が未然に防止される
と共に、流動層を形成するベッド材を冷却することがで
きる等といった優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体説明図である。
【図2】従来の加圧流動層ボイラ複合発電システムの一
例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 圧力容器 2 加圧流動層ボイラ 9 ガスタービン 10 コンプレッサー 17 開閉弁 18 バイパス通路 23 駆動モータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力容器内に、ベッド材を収容した流動
    層ボイラを格納し、該流動層ボイラで発生した燃焼ガス
    によってガスタービンを駆動し、該ガスタービンにより
    上記圧力容器内に燃焼空気を供給するコンプレッサーを
    駆動する加圧流動層ボイラにおいて、上記ガスタービン
    の上流側に上記燃焼ガスの流れを規制する開閉弁を設け
    ると共に、該開閉弁の上流側から上記ガスタービンの下
    流側へ燃焼ガスを流すためのバイパス通路を形成し、上
    記ガスタービンが急停止した時に、上記開閉弁を閉じる
    と同時に上記バイパス通路の開閉弁を開いて燃焼ガスを
    バイパス通路側に流すことにより、上記圧力容器内圧を
    減圧すると共に、上記ベッド材中の未燃分の完全燃焼及
    び冷却することを特徴とする加圧流動層ボイラの緊急運
    転方法。
JP20566792A 1992-07-31 1992-07-31 加圧流動層ボイラの緊急運転方法 Pending JPH0650509A (ja)

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