JPH1082507A - 加圧流動層ボイラにおけるベッド材加熱装置 - Google Patents

加圧流動層ボイラにおけるベッド材加熱装置

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JPH1082507A
JPH1082507A JP23666396A JP23666396A JPH1082507A JP H1082507 A JPH1082507 A JP H1082507A JP 23666396 A JP23666396 A JP 23666396A JP 23666396 A JP23666396 A JP 23666396A JP H1082507 A JPH1082507 A JP H1082507A
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JP
Japan
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bed material
material storage
storage container
bed
boiler
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Application number
JP23666396A
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English (en)
Inventor
Junichi Koike
淳一 小池
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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】 【課題】 ベッド材貯蔵容器からボイラ本体の火炉へ投
入されるベッド材にサーマルショックが生じるのを防止
する。 【解決手段】 ベッド材貯蔵容器5に貯蔵されているベ
ッド材18をボイラ本体3の火炉7内へ投入し得るよう
にした加圧流動層ボイラにおいて、圧力容器2に導入さ
れた圧縮空気ACの一部をベッド材貯蔵容器5へ供給す
るための注入管35と、点火バーナ13で燃料が燃焼す
ることにより生成した燃焼ガスGの一部をベッド材貯蔵
容器5へ供給するための注入管37を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧流動層ボイラ
におけるベッド材加熱装置に関し、詳しくは、長期停缶
後の加圧流動層ボイラの運転時にベッド材貯蔵容器から
ボイラ本体の火炉へ投入されたベッド材がサーマルショ
ックにより粉化しないようにした加圧流動層ボイラにお
けるベッド材加熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、エネルギの有効利用のために、加
圧流動層ボイラが開発されている。
【0003】而して、従来の加圧流動層ボイラの一例
は、図2に示されており、図中、1は加圧流動層ボイラ
である。該加圧流動層ボイラ1は、圧力容器2を備え、
圧力容器2内には、ボイラ本体3、サイクロン4、ベッ
ド材貯蔵容器5、上端が開口して上方から下方へ延在す
る空気導管6等が格納されている。
【0004】ボイラ本体3は、周囲を伝熱管及びフィン
を接続して形成した炉壁に囲まれて内部に火炉7が形成
されると共に火炉7内には、蒸発器及び過熱器等の伝熱
部8が収納されており、火炉7の下部には、圧力容器2
及びボイラ本体3の炉壁を貫通して火炉7内に燃料を噴
射する燃料噴射ノズル9が配設されている。
【0005】火炉7の灰出しホッパ10の上端部近傍に
は、多数の噴出孔を有する複数組の散気管11が、図2
の紙面に対して直交する方向へ所定のピッチで配設され
ており、散気管11の下端には、圧力容器2の下鏡を貫
通して外方へ突出する空気導管12が接続され、空気導
管12の下端には、燃料噴射部が空気導管12内に位置
するよう、点火バーナ13が垂直上向きに設けられてい
る。
【0006】空気導管6と12は、中途部にダンパ14
を備えた上段の分岐管15と、中途部に流調弁16を備
えた下段の分岐管17により、圧力容器2内において接
続されており、上端開口から空気導管6へ流入した圧縮
空気ACは、分岐管15,17、空気導管12を通って
散気管11へ導入され、散気管11から噴出孔を通って
火炉7内へ噴出し、火炉7内に収納されている、脱硫剤
や砂等が混合したベッド材18を流動化し得るようにな
っている。
【0007】ボイラ本体3の上端部には、ベッド材18
の熱により火炉7内で燃料が燃焼することにより生じ且
つ伝熱部8や炉壁管内の水や蒸気を加熱した後の燃焼ガ
スGBを排ガスGEとして導入するマニホールド19が
上方へ向けて延在するよう設けられている。
【0008】マニホールド19の上端部近傍には、水平
方向へ延在する排ガス管20が接続され、排ガス管20
の先端は、サイクロン4の外周部に、サイクロン4外周
の接線方向へ向けて接続されている。
【0009】サイクロン4の頂部には、排ガス管21が
接続され、該排ガス管21は圧力容器2を貫通して外部
へ延在し、その先端は、ガスタービン22に接続されて
いる。而して、ガスタービン22は、マニホールド19
から排ガス管20、サイクロン4、排ガス管21を通っ
て供給された排ガスGEにより駆動し得るようになって
いる。
【0010】又、ガスタービン22により、ガスタービ
ン22に対して接続された発電機23及び圧縮機24を
駆動し得るようになっており、圧縮機24で生成された
圧縮空気ACは、圧縮空気送給管25を介して前記圧力
容器2内へ導入し得るようになっている。
【0011】ベッド材貯蔵容器5の下部には、ベッド材
取出し管26を介してLバルブ27が接続されており、
該Lバルブ27の後端には、後端が圧力容器2に接続さ
れると共に中途部に注入弁28を備えた圧縮空気注入管
29が接続されている。
【0012】又、Lバルブ27の前端には、ベッド材貯
蔵容器5から抜出したベッド材18をボイラ本体3へ導
入するためのベッド材注入管30の後端が接続されてお
り、ベッド材注入管30の先端はボイラ本体3の下部に
接続されている。
【0013】ボイラ本体3の下側部には、ベッド材抜出
し管31の下端が接続され、ベッド材抜出し管31の先
端は、ベッド材貯蔵容器5の上端に接続されている。
又、ベッド材貯蔵容器5の上側部近傍には、中途部に内
圧排出弁32を備えて圧力容器2外方へ延在する内圧排
出管33が接続されている。
【0014】上記加圧流動層ボイラを長期停缶後再起動
するような場合には、補助駆動装置により圧縮機24を
駆動する(補助駆動装置は図示せず)。
【0015】このため、圧縮機24で生成した圧縮空気
ACは、圧縮空気送給管25から圧力容器2内へ導入さ
れ、圧力容器2から空気導管6、ダンパ14、流調弁1
6の開いている分岐管15,17、空気導管12を通っ
て散気管11へ送給され、散気管11から火炉7内へ噴
出されて散気管11上に溜っていたベッド材18を流動
化させる。
【0016】ベッド材18を流動化させた圧縮空気AC
は、マニホールド19、排ガス管20、サイクロン4を
通り排ガス管21へ排出され、排ガス管21の中途部に
接続されている図示してないバイパス管を経て外部へ排
出される。
【0017】圧縮機24から送出された圧縮空気AC
は、圧縮により約200〜300℃の温度となっている
ため、上述の径路を経て流れることにより、圧力容器2
や圧力容器2内の各機器が加熱される。
【0018】而して、圧力容器2や圧力容器2内の各機
器が所定温度まで昇温したら、点火バーナ13を点火し
て点火バーナ13から噴射される燃料を空気導管12へ
導入された圧縮空気ACと混合して燃焼させ、燃焼ガス
Gを散気管11から火炉7内へ噴出させて流動化してい
るベッド材18を加熱する。
【0019】ベッド材18を加熱した後のガスは、マニ
ホールド19、排ガス管20、サイクロン4、排ガス管
21を経てガスタービン22へ送給され、ガスタービン
22を加熱する。
【0020】火炉7内で流動化しているベッド材18の
温度が、燃料を燃焼させることのできる温度まで昇温し
たら、点火バーナ13を消すと共に燃料噴射ノズル9か
ら石炭スラリ等の燃料を火炉7内へ噴射し、散気管11
から噴出する圧縮空気ACと混合してベッド材18等の
熱により燃料を燃焼させる。
【0021】而して、火炉7内での燃料の燃焼により生
成した燃焼ガスGBは、火炉7内を上昇しつつ、伝熱部
8内や火炉7炉壁の伝熱管内の流体を加熱して蒸気を生
成させ、火炉7を通ってボイラ本体3からの排ガスGE
としてマニホールド19へ排出される。
【0022】マニホールド19へ排出された排ガスGE
は、マニホールド19から排ガス管20を経てサイクロ
ン4内へ導入され、サイクロン4で石炭燃焼灰や未燃の
石炭粒子を分離され、排ガス管21を通ってガスタービ
ン22へ導入され、排ガスGEによりガスタービン22
が駆動される。
【0023】又、ガスタービン22が駆動されると、発
電機23が駆動されて発電が行われると共に圧縮機24
が駆動され、圧縮機24で生成した圧縮空気ACは、圧
縮空気送給管25を経て圧力容器2内へ導入される。
【0024】ボイラ本体3で生成した蒸気は、図示して
ない蒸気タービンの駆動に供せられる。
【0025】ボイラ負荷が高くなった場合には、ボイラ
本体3内のベッド材18の層高を高くする必要がある。
【0026】すなわち、ボイラ負荷が高くなった場合に
は、注入弁28を開く。そうすると圧力容器2内の圧縮
空気ACは、圧縮空気注入管29を通ってLバルブ27
へ供給され、Lバルブ27からベッド材注入管30を経
てボイラ本体3内へ導入される。このため、ベッド材貯
蔵容器5内のベッド材18は、ベッド材取出し管26を
下降し、Lバルブ27、ベッド材注入管30を経てボイ
ラ本体3内へ導入され、その結果ボイラ本体3内のベッ
ド材18の層高が高くなる。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】上述の加圧流動層ボイ
ラにおいては、長期停缶後に再起動するような場合に
は、ベッド材貯蔵容器5内のベッド材18は略常温にな
っている。
【0028】このため、ボイラ起動後運転中にベッド材
18を火炉7へ投入すると、ベッド材18はサーマルシ
ョックにより崩れて粉化し、粉化したベッド材18は排
ガスGEに同伴してサイクロン4へ飛散し、サイクロン
4を詰らせることがある。
【0029】本発明は、上述の実情に鑑み、ベッド材貯
蔵容器から火炉へ投入されたベッド材がサーマルショッ
クを受けないようにすることを目的としてなしたもので
ある。
【0030】
【課題を解決するための手段】本発明は、ベッド材貯蔵
容器とボイラ本体とを圧力容器内に格納し、且つベッド
材貯蔵容器からボイラ本体の火炉へベッド材を供給する
手段を備えた加圧流動層ボイラにおいて、ベッド材貯蔵
容器の下端近傍に、圧縮機で生成されて圧力容器へ導入
された圧縮空気の一部をベッド材貯蔵容器へ供給し得る
よう、注入管を接続したものである。
【0031】又、本発明は、ベッド材貯蔵容器とボイラ
本体とを圧力容器内に格納し、且つベッド材貯蔵容器か
らボイラ本体の火炉へベッド材を供給する手段と、点火
バーナから噴射された燃料の燃焼により生じた燃焼ガス
をベッド材を流動化させるために火炉内に設置した散気
管に送給し得るようにした空気導管を備えた加圧流動層
ボイラにおいて、前記空気導管と前記ベッド材貯蔵容器
の下端近傍とを、燃焼ガスの一部をベッド材貯蔵容器へ
供給し得るよう、注入管により接続したものである。
【0032】更に又、本発明は、ベッド材貯蔵容器とボ
イラ本体とを圧力容器内に格納し、且つベッド材貯蔵容
器からボイラ本体の火炉へベッド材を供給する手段と、
点火バーナから噴射された燃料の燃焼により生じた燃焼
ガスをベッド材を流動化させるために火炉内に設置した
散気管に送給し得るようにした空気導管を備えた加圧流
動層ボイラにおいて、ベッド材貯蔵容器の下端近傍に、
圧縮機で生成されて圧力容器へ導入された圧縮空気の一
部をベッド材貯蔵容器へ供給し得るよう、第1の注入管
を接続し、前記空気導管と前記ベッド材貯蔵容器の下端
近傍とを、燃焼ガスの一部をベッド材貯蔵容器へ供給し
得るよう、第2の注入管により接続したものである。
【0033】本発明では、ベッド材貯蔵容器に貯蔵され
ているベッド材を加熱することができるため、ベッド材
をベッド材貯蔵容器からボイラ本体の火炉へ投入して
も、ベッド材はサーマルショックを受けることがない。
【0034】このため、ベッド材が崩れて粉化したりす
ることはなく、従ってサイクロンに詰りが生じることも
ない。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しつつ説明する。
【0036】図1は本発明の加圧流動層ボイラにおける
ベッド材加熱装置の実施の形態の一例を示し、加圧流動
層ボイラの基本的構成は、図2に示すものと略同一であ
るため、同一部分には同一の符号を付し、詳しい説明は
省略するものとする。
【0037】而して、本発明の実施の形態においては、
ベッド材貯蔵容器5の下端近傍に注入弁34を備えた注
入管35を接続し、注入管35の下端開口を圧力容器2
内に位置させる。
【0038】又、空気導管12の点火バーナ13上端よ
りも上方位置の側部に、中途部に注入弁36を備えた注
入管37の後端を接続し、注入管37の先端をベッド材
貯蔵容器5の下端近傍に接続する。
【0039】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。
【0040】本実施の形態例で加圧流動層ボイラの長期
停缶後に再起動するような場合には、従来の場合と同
様、先ず、ガスタービン22と圧縮機24を補助駆動装
置により駆動する。
【0041】このため、圧縮機24で生成した圧縮空気
ACは、圧縮空気送給管25から圧力容器2内へ導入さ
れ、圧力容器2から空気導管6、分岐管15,17、空
気導管12を通って散気管11へ送給され、散気管11
から火炉7内へ噴出して散気管11上に溜っていたベッ
ド材18を流動化させる。
【0042】又、斯かる再起動の際、注入弁34を開い
ておくことにより、圧力容器2内に導入された圧縮空気
ACの一部は、注入管35を通ってベッド材貯蔵容器5
内へ導入される。
【0043】而して、圧縮空気ACは温度が約200〜
300℃であるため、ベッド材貯蔵容器5内のベッド材
18は圧縮空気ACにより加熱される。なお、ベッド材
貯蔵容器5内へ導入された圧縮空気ACは内圧排出管3
3から外部へ排出されるよう、内圧排出弁32は予め開
いておく。
【0044】又、点火バーナ13に点火したら、注入弁
36を開く。このため、点火バーナ13から噴射された
燃料が燃焼することにより生成した燃焼ガスGの一部
は、空気導管12、注入管37を通ってベッド材貯蔵容
器5内へ導入され、ベッド材貯蔵容器5内のベッド材1
8を加熱する。而して、斯かる加熱によりベッド材貯蔵
容器5に貯蔵されているベッド材18は略200〜40
0℃まで加熱される。
【0045】このため、ボイラ負荷が増加する等して、
ベッド材貯蔵容器5内のベッド材18を圧縮空気注入管
29からの圧縮空気ACにより、ベッド材取出し管2
6、Lバルブ27、ベッド材注入管30を介してボイラ
本体3の火炉7内へ投入しても、ベッド材18はサーマ
ルショックを受けず、従ってベッド材18が崩れて粉化
することがなく、延いてはサイクロン4に詰りが生じる
こともない。
【0046】なお、本発明の実施の形態においては、最
初は圧縮空気をベッド材貯蔵容器内へ供給し、次いで、
圧縮空気と燃焼ガスの両方をベッド材貯蔵容器へ供給す
るようにしても実施可能なこと、最初は圧縮空気をベッ
ド材貯蔵容器へ供給し、点火バーナの点火後は、圧縮空
気はベッド材貯蔵容器へ供給せず、燃焼ガスのみをベッ
ド材貯蔵容器へ供給するようにしても実施可能なこと、
圧縮空気のみ、或いは燃焼ガスのみをベッド材貯蔵容器
へ供給するだけで、燃焼ガス或いは圧縮空気は全くベッ
ド材貯蔵容器へ供給しなくとも実施可能なこと、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え
得ること、等は勿論である。
【0047】
【発明の効果】本発明の加圧流動層ボイラにおけるベッ
ド材加熱装置においては、請求項1〜3の何れにおいて
も長期間の停缶後における加圧流動層ボイラの再起動時
にベッド材貯蔵容器内に貯蔵されているベッド材を加熱
することができるため、ベッド材貯蔵容器からボイラ本
体の火炉内へベッド材を投入した場合にベッド材はサー
マルショックを受けることがなく、このためベッド材の
崩れによる粉化を防止することができると共に粉化した
ベッド材がサイクロンに詰ることを防止できる、等種々
の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の加圧流動層ボイラにおけるベッド材加
熱装置の実施の形態の一例を示す全体概要図である。
【図2】従来の加圧流動層ボイラの一例を示す全体概要
図である。
【符号の説明】
1 加圧流動層ボイラ 2 圧力容器 3 ボイラ本体 5 ベッド材貯蔵容器 7 火炉 11 散気管 12 空気導管 13 点火バーナ 18 ベッド材 24 圧縮機 26 ベッド材取出し管(手段) 27 Lバルブ(手段) 29 圧縮空気注入管(手段) 30 ベッド材注入管(手段) 35,37 注入管 AC 圧縮空気 G 燃焼ガス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベッド材貯蔵容器とボイラ本体とを圧力
    容器内に格納し、且つベッド材貯蔵容器からボイラ本体
    の火炉へベッド材を供給する手段を備えた加圧流動層ボ
    イラにおいて、 ベッド材貯蔵容器の下端近傍に、圧縮機で生成されて圧
    力容器へ導入された圧縮空気の一部をベッド材貯蔵容器
    へ供給し得るよう、注入管を接続したことを特徴とする
    ベッド材加熱装置。
  2. 【請求項2】 ベッド材貯蔵容器とボイラ本体とを圧力
    容器内に格納し、且つベッド材貯蔵容器からボイラ本体
    の火炉へベッド材を供給する手段と、点火バーナから噴
    射された燃料の燃焼により生じた燃焼ガスをベッド材を
    流動化させるために火炉内に設置した散気管に送給し得
    るようにした空気導管を備えた加圧流動層ボイラにおい
    て、 前記空気導管と前記ベッド材貯蔵容器の下端近傍とを、
    燃焼ガスの一部をベッド材貯蔵容器へ供給し得るよう、
    注入管により接続したことを特徴とするベッド材加熱装
    置。
  3. 【請求項3】 ベッド材貯蔵容器とボイラ本体とを圧力
    容器内に格納し、且つベッド材貯蔵容器からボイラ本体
    の火炉へベッド材を供給する手段と、点火バーナから噴
    射された燃料の燃焼により生じた燃焼ガスをベッド材を
    流動化させるために火炉内に設置した散気管に送給し得
    るようにした空気導管を備えた加圧流動層ボイラにおい
    て、 ベッド材貯蔵容器の下端近傍に、圧縮機で生成されて圧
    力容器へ導入された圧縮空気の一部をベッド材貯蔵容器
    へ供給し得るよう、第1の注入管を接続し、 前記空気導管と前記ベッド材貯蔵容器の下端近傍とを、
    燃焼ガスの一部をベッド材貯蔵容器へ供給し得るよう、
    第2の注入管により接続したことを特徴とするベッド材
    加熱装置。
JP23666396A 1996-09-06 1996-09-06 加圧流動層ボイラにおけるベッド材加熱装置 Pending JPH1082507A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160019000A (ko) * 2014-08-08 2016-02-18 한국전력공사 순환유동층 연소장치

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