JPH11218303A - Pressurized fluidized bed boiler - Google Patents
Pressurized fluidized bed boilerInfo
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- JPH11218303A JPH11218303A JP3663798A JP3663798A JPH11218303A JP H11218303 A JPH11218303 A JP H11218303A JP 3663798 A JP3663798 A JP 3663798A JP 3663798 A JP3663798 A JP 3663798A JP H11218303 A JPH11218303 A JP H11218303A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は加圧流動床ボイラに
係り、特に石炭、オイルコークス等の燃料を燃焼させ、
燃焼後の排ガスを発電に利用する等の用途に好適な加圧
流動床ボイラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressurized fluidized-bed boiler, and more particularly, to burning a fuel such as coal or oil coke.
The present invention relates to a pressurized fluidized-bed boiler suitable for applications such as utilizing exhaust gas after combustion for power generation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、火力発電の主流となっている石油
火力は、大量の二酸化炭素（ＣＯ2）の排出が問題であ
り、また、石油輸入量の削減策として、高効率、クリー
ン、コンパクトな石炭火力が求められている。従来、石
炭火力で使用されてきた微粉炭ボイラは、炭種に制限が
あり発電効率に限界があるため、これを打破すべく流動
層内に伝熱管を配置した常圧流動床ボイラ（ＡＦＢＣ）
の開発が行われた。ところが、常圧流動床ボイラは石炭
火力として期待されたほどの性能を発揮せず、また、発
電に蒸気タービンしか使えないことから、高効率化や大
容量化に限界のあることが判明した。2. Description of the Related Art At present, oil-fired thermal power, which is the mainstream of thermal power generation, has a problem of emission of a large amount of carbon dioxide (CO 2 ). There is a strong need for coal-fired power. Conventionally, pulverized coal boilers that have been used in coal-fired thermal power plants have limited coal types and have limited power generation efficiency. To overcome this problem, an atmospheric pressure fluidized bed boiler (AFBC) in which heat transfer tubes are arranged in a fluidized bed.
The development was done. However, the atmospheric pressure fluidized-bed boiler did not perform as well as expected as a coal-fired thermal power plant, and only steam turbines could be used for power generation.
【０００３】このため、現在開発の焦点は、未燃炭素の
発生が少なく、蒸気タービンとガスタービンを併用した
複合サイクル発電が可能な加圧流動床ボイラ（ＰＦＢ
Ｃ）へ移行している。加圧流動床ボイラは、海外に続き
日本でも各所の火力発電所等で実証機や商用機が稼働中
である。[0003] For this reason, the focus of current development is a pressurized fluidized bed boiler (PFB) that generates less unburned carbon and is capable of combined cycle power generation using both a steam turbine and a gas turbine.
C). Demonstration and commercial units of pressurized fluidized-bed boilers are in operation at various thermal power plants in Japan as well as overseas.
【０００４】一方、ガス化複合サイクル発電（ＩＧＣ
Ｃ）も実証段階を迎えている。これは、噴流床ガス化炉
（加圧型）を用いることにより、蒸気タービンとガスタ
ービンの併用を可能としている。また、石炭の流動床ガ
ス化とチャーの流動床燃焼の機能を合体させた、より効
率の高いアドバンスド複合サイクル発電についても検討
が進められている。On the other hand, combined gasification combined cycle power generation (IGC)
C) has also reached the demonstration stage. This makes it possible to use both a steam turbine and a gas turbine by using a spouted bed gasifier (pressurized type). Also, studies are underway on more efficient advanced combined cycle power generation that combines the functions of fluidized bed gasification of coal and fluidized bed combustion of char.
【０００５】図２は、流動層を燃焼室と熱回収室に分離
して流動砂を循環させる加圧内部循環型流動床ボイラの
従来例である。圧力容器１の内部には加圧内部循環型流
動床ボイラ２が配置されている。流動床ボイラ２は、燃
焼室９と熱回収室１０とが仕切壁１３で仕切られて配置
されており、その仕切壁１３の上部及び下部は流動砂が
これらの間で循環できるように配置されている。燃料は
例えば石炭が粉砕され、脱硫剤及び水で混合され、スラ
リ化されたものであり、給炭ノズル２２から燃焼室９に
供給される。FIG. 2 shows a conventional example of a pressurized internal circulation type fluidized bed boiler in which a fluidized bed is separated into a combustion chamber and a heat recovery chamber to circulate fluidized sand. Inside the pressure vessel 1, a pressurized internal circulation type fluidized bed boiler 2 is arranged. The fluidized-bed boiler 2 is arranged such that a combustion chamber 9 and a heat recovery chamber 10 are partitioned by a partition wall 13, and the upper and lower portions of the partition wall 13 are disposed so that fluidized sand can circulate therebetween. ing. The fuel is, for example, pulverized coal, mixed with a desulfurizing agent and water, and slurried. The fuel is supplied from the coal supply nozzle 22 to the combustion chamber 9.
【０００６】圧力容器均圧ノズル１８を介して圧力容器
内に加圧空気が供給された後に、この加圧空気は流動床
ボイラ２の空気室２８，３０に供給される。流動床ボイ
ラ２においては、流動媒体中に供給された燃料は、分散
板１４を介して噴出する加圧空気により燃焼が行われ、
流動媒体は主燃焼室９と熱回収室１０とを循環し、熱回
収室１０に配置された水管を加熱することで蒸気を発生
させる。流動床ボイラ２中の水管には、ボイラ給水ライ
ン７０から汽水胴７１を経て水が供給され、加熱された
水管からは蒸気７４が取り出される。そして蒸気７４は
更に熱交換器１５で過熱されて過熱蒸気７４’となる。
この過熱蒸気７４’を図示しない蒸気タービンに供給す
ることにより発電が行われる。又、燃焼排ガスライン５
０から排出された燃焼排ガスは、集塵装置によりダスト
が除去された後に、ガスタービンに供給されて発電が行
われる。このように加圧流動床ボイラを用いた蒸気ター
ビン発電とガスタービン発電併用の複合発電により、高
効率な発電が行える。After the pressurized air is supplied into the pressure vessel through the pressure vessel equalizing nozzle 18, the pressurized air is supplied to the air chambers 28 and 30 of the fluidized-bed boiler 2. In the fluidized-bed boiler 2, the fuel supplied into the fluidized medium is burned by pressurized air ejected through the dispersion plate 14, and
The fluid medium circulates through the main combustion chamber 9 and the heat recovery chamber 10 and generates steam by heating a water pipe arranged in the heat recovery chamber 10. Water is supplied from a boiler feed line 70 to a water pipe in the fluidized bed boiler 2 via a steam cylinder 71, and steam 74 is taken out from the heated water pipe. Then, the steam 74 is further superheated by the heat exchanger 15 to become a superheated steam 74 '.
Power is generated by supplying the superheated steam 74 'to a steam turbine (not shown). Also, the flue gas line 5
The combustion exhaust gas discharged from 0 is supplied to a gas turbine to generate power after dust is removed by a dust collector. As described above, high-efficiency power generation can be performed by combined power generation using both steam turbine power generation and gas turbine power generation using a pressurized fluidized bed boiler.
【０００７】この加圧流動床ボイラ及びこれを用いた複
合サイクル発電システムが具備する特長は、以下に列記
する通りである。 負荷制御を、熱回収室の風量の調節による層内伝熱管
の伝熱係数の変化により容易に行える。 層内伝熱管は穏やかな流動化状態の熱回収室に配置さ
れるため、磨耗が少ない。 流動層全域に形成される旋回流や循環流が発生熱を良
好に分散するため、砂の凝集化（アグロメレーション）
を防止できる。 低負荷時にも流動層高を一定に保てるため、燃焼排ガ
スの温度が下がらない。このため、ガスタービンの効率
を高く維持でき、ＣＯの発生が低く抑えられ、かつ集塵
装置でのＣａＯの再炭酸化を防止できる。The features of the pressurized fluidized-bed boiler and the combined cycle power generation system using the same are as listed below. Load control can be easily performed by changing the heat transfer coefficient of the in-layer heat transfer tube by adjusting the air volume of the heat recovery chamber. Since the in-bed heat transfer tubes are arranged in the heat recovery chamber in a mild fluidized state, wear is small. Agglomeration of sand because swirling and circulating flows formed throughout the fluidized bed disperse generated heat well
Can be prevented. Since the fluidized bed height can be kept constant even at a low load, the temperature of the combustion exhaust gas does not decrease. For this reason, the efficiency of the gas turbine can be maintained high, the generation of CO can be kept low, and the recarbonation of CaO in the dust collector can be prevented.
【０００８】また、 石炭等が流動層内に均一に分散されるため、供給口の
数は少なくて済む。 石炭等の供給が流動層の上方から出来るため、砂中フ
ィードに比べ、供給装置の機械的トラブルが減らせる。 石炭等が堆積することなく分散されるため、燃焼効
率、脱硫効率が向上する。脱硫効率が上がるため、脱硫
剤の使用量が減らせ、流動媒体に硬い珪砂の使用が可能
となる。 燃焼排ガス中に未燃分が少ないため、後段のセラミッ
クフィルターで燃焼破損のトラブルが回避できる。 主燃焼室での燃焼を還元雰囲気下で行えるので、窒素
酸化物の生成を抑制できる。Further, since coal and the like are uniformly dispersed in the fluidized bed, the number of supply ports is small. Since coal and the like can be supplied from above the fluidized bed, mechanical troubles of the supply device can be reduced as compared with the feed in sand. Since coal and the like are dispersed without accumulating, combustion efficiency and desulfurization efficiency are improved. Since the desulfurization efficiency increases, the amount of the desulfurizing agent used can be reduced, and hard silica sand can be used as the fluidized medium. Since there is little unburned matter in the combustion exhaust gas, the trouble of combustion damage can be avoided in the subsequent ceramic filter. Since combustion in the main combustion chamber can be performed in a reducing atmosphere, generation of nitrogen oxides can be suppressed.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示すように、加圧流動床ボイラではこれまで燃焼用の加
圧空気は圧力容器１に一旦供給された後に流動床ボイラ
２に供給されていた。即ち、加圧空気源１９より供給さ
れた加圧空気は、均圧ノズル１８より加圧容器１内に導
入され、次いで加圧容器１から排出された後に空気室２
８，３０に導入され、分散板１４から流動層中に噴出す
る。流動層中で燃焼に供された加圧空気は燃焼排ガスと
してフリーボード３１から燃焼排ガスライン５０に排出
される。However, as shown in FIG. 2, in a pressurized fluidized-bed boiler, pressurized air for combustion is once supplied to the pressure vessel 1 and then supplied to the fluidized-bed boiler 2 in the pressurized fluidized-bed boiler. Was. That is, the pressurized air supplied from the pressurized air source 19 is introduced into the pressurized container 1 from the equalizing nozzle 18, and then discharged from the pressurized container 1.
8 and 30 and squirts from the dispersion plate 14 into the fluidized bed. The pressurized air used for combustion in the fluidized bed is discharged from the free board 31 to the flue gas line 50 as flue gas.
【００１０】係る構造においては、圧力容器１に供給さ
れた加圧空気１９は、圧力容器１内の空気室を経由して
から、燃焼用の空気として流動床ボイラ２の空気室２
８，３０に供給される。そして流動層に供給されること
で燃焼に供され、燃焼排ガスはフリーボード３１を経由
して燃焼排ガスライン５０からガスタービンに供給され
る。流動床ボイラ２のフリーボード３１と圧力１の空気
室との差圧は、流動層、空気分散ノズル、流量調節弁の
圧損の総和であるため、流動床ボイラ２を非耐圧構造と
することができる。In such a structure, the pressurized air 19 supplied to the pressure vessel 1 passes through the air chamber in the pressure vessel 1 and then is used as combustion air in the air chamber 2 of the fluidized-bed boiler 2.
8, 30. Then, the fuel gas is supplied to the fluidized bed for combustion, and the combustion exhaust gas is supplied from the combustion exhaust gas line 50 to the gas turbine via the free board 31. Since the pressure difference between the free board 31 of the fluidized-bed boiler 2 and the air chamber of pressure 1 is the sum of the pressure losses of the fluidized bed, the air dispersion nozzle, and the flow control valve, the fluidized-bed boiler 2 may have a non-pressure-resistant structure. it can.
【００１１】ここで、流動床ボイラでは砂や石灰石を流
動媒体として用いるため、流動化空気の線速度に対する
流動媒体のｕmf（最小流動化速度）の比を一定に保つ必
要がある。従って、流動床ボイラの燃焼負荷を変える時
には、流動床ボイラの炉圧を負荷に比例させて上げ下げ
する必要がある。この時、圧力容器の圧力は流動床ボイ
ラの炉圧に追従させねばならない。Here, in the fluidized-bed boiler, since sand or limestone is used as the fluidizing medium, it is necessary to keep the ratio of the umf (minimum fluidizing velocity) of the fluidizing medium to the linear velocity of the fluidizing air constant. Therefore, when changing the combustion load of the fluidized-bed boiler, it is necessary to raise and lower the furnace pressure of the fluidized-bed boiler in proportion to the load. At this time, the pressure of the pressure vessel must follow the furnace pressure of the fluidized bed boiler.
【００１２】流動床ボイラの燃焼負荷を下げる場合を例
に取ると、燃焼空気の流量を減少させつつ流動床ボイラ
の炉圧を降下させ、同時に圧力容器の圧力を流動床ボイ
ラの炉圧に追従させる必要がある。ところが、圧力容器
１内の加圧空気と流動床ボイラ２の燃焼用の空気がつな
がっていると、燃焼負荷を下げる時に圧力容器１内の圧
力を流動床ボイラの炉圧に追従させて下げるには、圧力
容器１の給気側でも制御しなければならず、このため所
定の負荷条件に落ち着くまでかなりの時間を要した。Taking the case of lowering the combustion load of the fluidized-bed boiler as an example, the furnace pressure of the fluidized-bed boiler is lowered while reducing the flow rate of the combustion air, and at the same time, the pressure of the pressure vessel follows the furnace pressure of the fluidized-bed boiler. Need to be done. However, if the pressurized air in the pressure vessel 1 and the air for combustion in the fluidized bed boiler 2 are connected, it is necessary to lower the pressure in the pressure vessel 1 by following the furnace pressure of the fluidized bed boiler when lowering the combustion load. Has to be controlled even on the supply side of the pressure vessel 1, which requires a considerable amount of time to settle to a predetermined load condition.
【００１３】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、燃焼負荷の変動に対して、迅速に応答することが
可能な加圧流動床ボイラを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a pressurized fluidized-bed boiler capable of promptly responding to a change in combustion load.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の加圧流動床ボイ
ラは、流動層内に伝熱管を配置した流動床ボイラを圧力
容器内に収納した加圧流動床ボイラにおいて、加圧空気
源から直接前記流動床ボイラの空気室及び圧力容器にそ
れぞれ連通する空気供給ラインと、該ラインに配置され
た圧力制御用の調節弁と、前記圧力容器の加圧空気を排
出する空気排出ライン及び該ラインに配置された調節弁
とを備えたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A pressurized fluidized bed boiler according to the present invention is a pressurized fluidized bed boiler in which a fluidized bed boiler in which a heat transfer tube is arranged in a fluidized bed is housed in a pressure vessel. An air supply line directly communicating with the air chamber and the pressure vessel of the fluidized-bed boiler, a control valve for controlling pressure disposed in the line, an air discharge line for discharging pressurized air of the pressure vessel, and the line And a control valve disposed in the control valve.
【００１５】これにより、流動床ボイラの燃焼用空気
は、圧力容器を介することなく流動床ボイラに直接供給
される。このように、圧力容器の排気と流動床ボイラの
給気がつながらないので、燃焼負荷の変動に伴う燃焼空
気の必要流量と流動床ボイラの炉圧に対して、極めて迅
速に到達できる。Thus, the combustion air of the fluidized-bed boiler is directly supplied to the fluidized-bed boiler without passing through the pressure vessel. As described above, since the exhaust of the pressure vessel and the supply of air to the fluidized-bed boiler are not connected, the required flow rate of the combustion air and the furnace pressure of the fluidized-bed boiler can be extremely quickly reached due to the variation of the combustion load.
【００１６】又、圧力容器の空気排出ラインは、流動床
ボイラの燃焼排ガスラインの集塵器下流側に接続するこ
とが好ましい。これにより、迅速な圧力容器内の圧力の
低下を図ることができると共に、排気時に高温集塵器の
温度を低下させないようにすることができる。Further, it is preferable that the air discharge line of the pressure vessel is connected to the downstream side of the dust collector of the flue gas line of the fluidized bed boiler. Thus, the pressure in the pressure vessel can be rapidly reduced, and the temperature of the high-temperature dust collector can be prevented from being lowered at the time of exhaust.
【００１７】又、圧力容器の空気排出ラインは、圧力制
御用調節弁に並列にラプチャーディスクを設けることが
好ましい。これにより圧力容器内の圧力が上昇しすぎた
場合には、ラプチャーディスクが作動して圧力容器内の
圧力を逃がすことができ、これにより流動床ボイラを破
壊変形から守ることができる。It is preferable that a rupture disk be provided in the air discharge line of the pressure vessel in parallel with the pressure control control valve. As a result, when the pressure in the pressure vessel rises excessively, the rupture disk operates to release the pressure in the pressure vessel, thereby protecting the fluidized-bed boiler from breaking deformation.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照しながら説明する。尚、各図中の同一符
号は、同一又は相当部分を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same or corresponding parts.
【００１９】図１は本発明の一実施の形態の加圧流動床
ボイラを用いた複合発電システムの構成例を示す。原炭
バンカ５９に貯留された石炭は、破砕機６０で破砕され
た後に撹拌槽６１に送られ、脱硫剤バンカ６２から投入
される石灰石等の脱硫剤及び水６４と共に撹拌混合して
ＣＷＰ（石炭・水・ペースト）を作り、スラリーポンプ
６５により流動床ボイラ２に圧送され、分散用空気と共
に給炭ノズル２２から主燃焼室９に供給される。FIG. 1 shows a configuration example of a combined power generation system using a pressurized fluidized-bed boiler according to an embodiment of the present invention. The coal stored in the raw coal bunker 59 is crushed by the crusher 60 and then sent to the stirring tank 61, and is stirred and mixed together with a desulfurizing agent such as limestone and water 64 to be charged from the desulfurizing agent bunker 62 to form CWP (coal). (Water / paste) is produced, fed under pressure to the fluidized bed boiler 2 by the slurry pump 65, and supplied to the main combustion chamber 9 from the coal feed nozzle 22 together with the air for dispersion.
【００２０】流動床ボイラ２は、水管で構成された外壁
を有する容器中に流動層を有するもので、全体が加圧容
器１の内部に収納されている。燃焼空気を主燃焼室９に
吹き込む時の線速度を、中央部で小さく周辺部で大きく
することにより、流動層内には中央部で下降し周辺部で
上昇する流動媒体の旋回流が形成される。仕切壁１３の
上部は流動層表面より低いため、主燃焼室９で流動化さ
れた流動媒体の一部が、仕切壁１３を越えて熱回収室１
０へ入り、穏やかに流動化しつつ層内伝熱管１５の間を
下降し、仕切壁１３の下部を通過して主燃焼室９に戻る
循環流を形成する。The fluidized-bed boiler 2 has a fluidized bed in a vessel having an outer wall composed of a water pipe, and is entirely housed inside the pressurized vessel 1. By making the linear velocity at the time of blowing the combustion air into the main combustion chamber 9 small at the center and large at the periphery, a swirling flow of the fluid medium descending at the center and rising at the periphery is formed in the fluidized bed. You. Since the upper portion of the partition wall 13 is lower than the surface of the fluidized bed, a part of the fluidized medium fluidized in the main combustion chamber 9 passes over the partition wall 13 and is supplied to the heat recovery chamber 1.
At 0, the fluid flows down between the in-bed heat transfer tubes 15 while gently fluidizing, and forms a circulating flow returning to the main combustion chamber 9 through the lower portion of the partition wall 13.
【００２１】この結果、主燃焼室９で発生した熱量は、
熱回収室１０の層内伝熱管１５を通じて回収される。流
動床ボイラ２のフリーボード３１には二次空気が供給さ
れ（図示せず）、ガス中に残存する未燃分を燃焼させ
る。符号７６は灯油タンクで、スタートアップ時に灯油
を熱風発生炉のバーナ７５に供給する。As a result, the amount of heat generated in the main combustion chamber 9 is
The heat is recovered through the in-layer heat transfer tube 15 of the heat recovery chamber 10. Secondary air is supplied to the free board 31 of the fluidized-bed boiler 2 (not shown) to burn unburned components remaining in the gas. Reference numeral 76 denotes a kerosene tank, which supplies kerosene to a burner 75 of a hot air generator at startup.
【００２２】本図で示す加圧流動床ボイラは強制循環型
と呼ばれ、汽水胴７１にボイラ給水ライン７０より給水
する一方、強制循環ポンプ７２により強制循環ライン７
３を通じて水管壁や熱回収室内の蒸発管に缶水を送給す
る。発生した蒸気７４は、図示しない汽水胴からのライ
ンによって熱回収室１０の流動層内に設けた層内伝熱管
１５に送られ、得られた過熱蒸気７４’は図示しない高
圧蒸気タービンへ供給される。The pressurized fluidized-bed boiler shown in FIG. 1 is called a forced circulation type, in which water is supplied to a steam cylinder 71 from a boiler feed line 70, while a forced circulation pump 72 supplies a forced circulation line 7.
The can water is supplied to the water pipe wall and the evaporating pipe in the heat recovery chamber through 3. The generated steam 74 is sent to the in-bed heat transfer tube 15 provided in the fluidized bed of the heat recovery chamber 10 by a line from a steam drum (not shown), and the obtained superheated steam 74 ′ is supplied to a high-pressure steam turbine (not shown). You.
【００２３】流動床ボイラ２から排出された燃焼排ガス
は、排ガスライン５０を通って高温のまま集塵装置５５
に導入される。集塵装置５５は、例えばセラミックフィ
ルターや高温バグフィルタにより構成されており、捕集
された灰は灰クーラー５６で冷却された後に、ロックホ
ッパ５７を介して大気圧下に排出される。除塵された後
の燃焼排ガスは、ガスタービン５８で発電に利用した後
に、図示しない廃熱ボイラで熱回収され、大気に放出さ
れる。The combustion exhaust gas discharged from the fluidized-bed boiler 2 passes through an exhaust gas line 50 and remains at a high temperature in a dust collector 55.
Will be introduced. The dust collecting device 55 is composed of, for example, a ceramic filter or a high-temperature bag filter. The collected ash is cooled by an ash cooler 56 and then discharged to the atmospheric pressure via a lock hopper 57. The combustion exhaust gas after the dust removal is used for power generation by the gas turbine 58, and then heat is recovered by a waste heat boiler (not shown) and released to the atmosphere.
【００２４】次に、この実施の形態の加圧型流動床ボイ
ラにおける空気供給方法について説明する。図示するよ
うに、圧力容器１への空気と流動床ボイラ２への燃焼空
気は、加圧空気源１９から各々独立に供給される。即
ち、加圧空気源１９より供給される加圧空気は、空気供
給ライン３１を介してノズル１８から圧力容器１内に供
給され、その圧力及び流量は調節弁３１ａにより調整さ
れる。又、空気供給ライン３２は流動床ボイラ２の主燃
焼室９の空気室２８に接続され、その圧力及び流量が調
節弁３２ａにより調整される。又、空気供給ライン３３
は、流動床ボイラ２の熱回収室１０の空気室３０に接続
され、その圧力及び流量が調節弁３３ａ，３３ｂにより
調整される。一方で、圧力容器１の空気排出ライン３０
１は、圧力容器１の圧力制御用の調節弁３０２を介し
て、流動床ボイラ２の排ガスライン５０の集塵装置５５
下流に接続される。Next, a method of supplying air in the pressurized fluidized-bed boiler of this embodiment will be described. As shown, the air to the pressure vessel 1 and the combustion air to the fluidized bed boiler 2 are independently supplied from a pressurized air source 19. That is, the pressurized air supplied from the pressurized air source 19 is supplied from the nozzle 18 into the pressure vessel 1 via the air supply line 31, and the pressure and the flow rate thereof are adjusted by the control valve 31a. Further, the air supply line 32 is connected to the air chamber 28 of the main combustion chamber 9 of the fluidized-bed boiler 2, and the pressure and flow rate thereof are adjusted by the control valve 32a. Also, the air supply line 33
Is connected to the air chamber 30 of the heat recovery chamber 10 of the fluidized-bed boiler 2, and its pressure and flow rate are adjusted by control valves 33a and 33b. On the other hand, the air discharge line 30 of the pressure vessel 1
Reference numeral 1 denotes a dust collector 55 of the exhaust gas line 50 of the fluidized-bed boiler 2 via a pressure control valve 302 for controlling the pressure of the pressure vessel 1.
Connected downstream.
【００２５】こうして、流動床ボイラ２の燃焼空気を、
圧力容器１を介することなく直接流動床ボイラ２に供給
することにより、燃焼負荷の変動に伴う燃焼用空気の流
量、流動床ボイラ２の炉圧、圧力容器１の圧力等の一連
の制御が極めて迅速に行えるようになる。Thus, the combustion air of the fluidized bed boiler 2 is
By directly supplying the fluidized bed boiler 2 without passing through the pressure vessel 1, a series of controls such as the flow rate of combustion air, the furnace pressure of the fluidized bed boiler 2, and the pressure of the pressure vessel 1 due to the fluctuation of the combustion load are extremely controlled. Be able to do it quickly.
【００２６】即ち、燃焼負荷を上げる場合には、主燃焼
室９及び熱回収室１０に連通する空気供給ライン３２，
３３の調節弁３２ａ，３３ａ，３３ｂを開くことによ
り、迅速に燃焼負荷の増加に対応して炉圧を上昇するこ
とができる。又、燃焼負荷を下げる場合には、空気供給
ライン３２，３３の調節弁３２ａ，３３ａ，３３ｂを絞
って、燃焼負荷の低減に対応して炉圧を下降させる。そ
れと共に、空気排出ライン３０１の調節弁３０２を開く
ことで、圧力容器１の加圧空気を排出して圧力容器１内
の圧力を低減し、流動床ボイラ２のフリーボード３１の
圧力とバランスさせることができる。That is, when increasing the combustion load, the air supply line 32, which communicates with the main combustion chamber 9 and the heat recovery chamber 10,
By opening the control valves 32a, 33a, 33b of the 33, the furnace pressure can be quickly raised in response to the increase of the combustion load. When reducing the combustion load, the control valves 32a, 33a, 33b of the air supply lines 32, 33 are throttled to lower the furnace pressure in response to the reduction of the combustion load. At the same time, by opening the control valve 302 of the air discharge line 301, the pressurized air in the pressure vessel 1 is discharged to reduce the pressure in the pressure vessel 1 and balance it with the pressure of the free board 31 of the fluidized bed boiler 2. be able to.
【００２７】また、圧力容器１内の空気を空気排出ライ
ン３０１を通じて排出する際に、空気排出ライン３０１
が燃焼排ガスライン５０の集塵装置５５とガスタービン
５８の間に接続されていることから、集塵装置５５を通
過する排ガスの温度は一定に保たれる。このため、集塵
装置５５での酸化カルシウムの再炭酸化を防止すること
ができる。即ち、硫黄成分を捕捉するための酸化カルシ
ウム（ＣａＯ）が炭酸ガス（ＣＯ2）と反応して、炭酸
カルシウム（ＣａＣＯ3）を生成されるのが防止され、
これによりフィルタでの目詰まり等を防止することがで
きる。When the air in the pressure vessel 1 is discharged through the air discharge line 301, the air discharge line 301
Is connected between the dust collector 55 of the combustion exhaust gas line 50 and the gas turbine 58, the temperature of the exhaust gas passing through the dust collector 55 is kept constant. For this reason, recarbonation of calcium oxide in the dust collector 55 can be prevented. That is, calcium oxide (CaO) for capturing a sulfur component is prevented from reacting with carbon dioxide gas (CO 2 ) to form calcium carbonate (CaCO 3 ),
Thereby, clogging or the like in the filter can be prevented.
【００２８】また、何らかの原因、例えば流動床ボイラ
２、圧力容器１間の差圧検出器の故障などで、圧力容器
１の圧力が流動床ボイラ２の炉圧に追従できなくなった
場合を考慮して、圧力制御弁３０２にバイパスライン３
０３を設け、バイパスライン３０３中にラプチャーディ
スク（防爆膜）３０４を配置している。こうして、流動
床ボイラ２と圧力容器１の圧力差が所定値以上となった
時は、ラプチャーディスク３０４を破裂させて、圧力容
器１内の空気を逃して圧力容器１と流動床ボイラ２を均
圧化することにより、流動床ボイラ２本体を保護する。Consideration is also given to a case where the pressure in the pressure vessel 1 cannot follow the furnace pressure in the fluidized bed boiler 2 due to some cause, for example, a failure of a differential pressure detector between the fluidized bed boiler 2 and the pressure vessel 1. The bypass line 3 is connected to the pressure control valve 302.
A rupture disk (explosion-proof film) 304 is disposed in the bypass line 303. Thus, when the pressure difference between the fluidized-bed boiler 2 and the pressure vessel 1 exceeds a predetermined value, the rupture disk 304 is ruptured, the air in the pressure vessel 1 is escaped, and the pressure vessel 1 and the fluidized-bed boiler 2 are evened out. The pressurization protects the body of the fluidized-bed boiler 2.
【００２９】尚、上記の実施の形態においては、主燃焼
室と熱回収室とを仕切壁で分離して流動媒体を循環させ
るようにした内部循環型加圧流動床炉の例に掲げて説明
したが、一般の加圧流動床炉に本発明の方法を適用でき
ることは勿論である。また、加圧空気供給源からの流動
床ボイラに直接供給する空気供給ラインは、熱回収室と
主燃焼室とに２分割したが、これらはまとめてもよく、
また３系統等に区分するようにしても良い。又、空気排
出ライン３０１は、燃焼排ガスラインの集塵装置とガス
タービンの間に接続したが、ガスタービンの排気側或い
は大気側としても良い。このように本発明の趣旨を適用
した種々の変形実施例が可能である。In the above embodiment, the internal combustion type pressurized fluidized-bed furnace in which the main combustion chamber and the heat recovery chamber are separated by a partition wall to circulate the fluid medium will be described. However, it goes without saying that the method of the present invention can be applied to a general pressurized fluidized bed furnace. Further, the air supply line for directly supplying the fluidized-bed boiler from the pressurized air supply source is divided into a heat recovery chamber and a main combustion chamber, but these may be combined.
Further, the system may be divided into three systems or the like. Further, the air discharge line 301 is connected between the dust collector of the combustion exhaust gas line and the gas turbine, but may be on the exhaust side or the atmosphere side of the gas turbine. Thus, various modified embodiments to which the gist of the present invention is applied are possible.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
圧力容器に供給する加圧空気と流動床ボイラに供給する
燃焼用の加圧空気を、それぞれ独立して供給できるよう
になる。これにより、燃焼負荷の変動に伴う燃焼空気の
流量、流動床ボイラの炉圧、圧力容器内の圧力等の一連
の制御がきわめて迅速に行えるようになり、負荷に対す
る応答性を高めることができる。又、圧力容器内の空気
を排出する空気排出ラインを設けたことから、圧力容器
内の空気圧力を流動床ボイラ内の圧力と連動して制御す
ることが可能となり、両者間の圧力のバランスを保つこ
とができる。これにより、燃焼負荷の変動に迅速に対応
しつつ、且つ安全な加圧流動床ボイラの運転が可能とな
る。According to the present invention as described above,
The pressurized air supplied to the pressure vessel and the pressurized air for combustion supplied to the fluidized-bed boiler can be supplied independently. As a result, a series of controls such as the flow rate of combustion air, the furnace pressure of the fluidized-bed boiler, and the pressure in the pressure vessel accompanying the fluctuation of the combustion load can be performed very quickly, and the response to the load can be improved. In addition, since the air discharge line for discharging the air in the pressure vessel is provided, the air pressure in the pressure vessel can be controlled in conjunction with the pressure in the fluidized-bed boiler, and the pressure balance between the two can be controlled. Can be kept. Thereby, it is possible to operate the pressurized fluidized bed boiler safely while quickly responding to the fluctuation of the combustion load.
【図１】本発明の一実施の形態の加圧流動床ボイラを用
いた複合サイクル発電システムの説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a combined cycle power generation system using a pressurized fluidized bed boiler according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来の流動床ボイラの説明図。FIG. 2 is an explanatory view of a conventional fluidized bed boiler.
１ 圧力容器 ２ 流動床ボイラ ９ 主燃焼室 １０ 熱回収室 １２ スクリーン １３ 仕切壁 １４ 分散板 １５ 熱交換器（層内伝熱管） １８ 均圧ノズル １９ 加圧空気 ２２ 給炭ノズル ３１ フリーボード ３２，３３ 空気供給ライン ３２ａ，３３ａ，３３ｂ 調節弁 ５０ 燃焼排ガスライン ５３ 分散空気ライン ５５ 集塵装置 ５６ 灰クーラー ５７ ロックホッパー ５８ ガスタービン ５９ 原炭バンカ ６０ 破砕機 ６１ 撹拌槽 ６２ 脱硫剤バンカ ６４ 水 ６５ スラリーポンプ ７０ ボイラ給水 ７１ 汽水胴 ７２ 強制循環ポンプ ７３ 強制循環ライン ７４ 蒸気 ７４’ 過熱蒸気 ７５ バーナ ７６ 灯油 ３０１ 空気排出ライン ３０２ 圧力容器の圧力制御用調整弁 ３０３ 圧力制御弁のバイパスライン ３０４ ラプチャーディスク REFERENCE SIGNS LIST 1 pressure vessel 2 fluidized bed boiler 9 main combustion chamber 10 heat recovery chamber 12 screen 13 partition wall 14 dispersion plate 15 heat exchanger (in-layer heat transfer tube) 18 pressure equalizing nozzle 19 pressurized air 22 coal feed nozzle 31 free board 32, 33 air supply line 32a, 33a, 33b control valve 50 combustion exhaust gas line 53 dispersed air line 55 dust collector 56 ash cooler 57 lock hopper 58 gas turbine 59 raw coal bunker 60 crusher 61 stirring tank 62 desulfurizing agent bunker 64 water 65 slurry Pump 70 Boiler feed water 71 Steam cylinder 72 Forced circulation pump 73 Forced circulation line 74 Steam 74 'Superheated steam 75 Burner 76 Kerosene 301 Air discharge line 302 Regulator for pressure control of pressure vessel 303 Bypass line for pressure control valve 304 Rupture disc
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関川 真司 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 鹿嶌 信孝 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 細田 修吾 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 豊田 誠一郎 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 青木 克行 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shinji Sekikawa 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Works Co., Ltd. (72) Inventor Nobutaka Kashima 11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Stock (72) Inventor Shugo Hosoda 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside the Ebara Corporation (72) Inventor Seiichiro Toyoda 11-1 Haneda Asahi-cho, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Corporation (72) Inventor Katsuyuki Aoki 11-1 Haneda Asahimachi, Ota-ku, Tokyo Inside Ebara Corporation
Claims (3)
ラを圧力容器内に収納した加圧流動床ボイラにおいて、
加圧空気源から直接前記流動床ボイラの空気室及び圧力
容器にそれぞれ連通する空気供給ラインと、該ラインに
配置された圧力制御用の調節弁と、前記圧力容器の加圧
空気を排出する空気排出ライン及び該ラインに配置され
た調節弁とを備えたことを特徴とする加圧流動床ボイ
ラ。1. A pressurized fluidized-bed boiler in which a fluidized-bed boiler in which a heat transfer tube is arranged in a fluidized bed is housed in a pressure vessel.
An air supply line that directly communicates from a pressurized air source to an air chamber and a pressure vessel of the fluidized bed boiler, a control valve for controlling pressure disposed in the line, and air that discharges pressurized air from the pressure vessel A pressurized fluidized-bed boiler comprising a discharge line and a control valve disposed in the line.
前記流動床ボイラの燃焼排ガスラインの集塵器の下流側
に接続したことを特徴とする請求項１記載の加圧流動床
ボイラ。2. The air discharge line of the pressure vessel,
2. The pressurized fluidized bed boiler according to claim 1, wherein the fluidized bed boiler is connected to a downstream side of a dust collector of a flue gas line.
前記圧力制御用調節弁と並列にラプチャーディスクを設
けたことを特徴とする請求項２記載の加圧流動床ボイ
ラ。3. The air discharge line of the pressure vessel,
The pressurized fluidized bed boiler according to claim 2, wherein a rupture disk is provided in parallel with the pressure control control valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3663798A JPH11218303A (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Pressurized fluidized bed boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3663798A JPH11218303A (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Pressurized fluidized bed boiler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218303A true JPH11218303A (en) | 1999-08-10 |
Family
ID=12475365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3663798A Pending JPH11218303A (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Pressurized fluidized bed boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11218303A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243123A (en) * | 2001-02-21 | 2002-08-28 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Fluidized bed type boiler device and operating method thereof |
| CN107270283A (en) * | 2017-07-17 | 2017-10-20 | 安徽电气工程职业技术学院 | A kind of Novel variable amount constrained forecast control method based on Properties of CFB |
-
1998
- 1998-02-03 JP JP3663798A patent/JPH11218303A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243123A (en) * | 2001-02-21 | 2002-08-28 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Fluidized bed type boiler device and operating method thereof |
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| CN107270283A (en) * | 2017-07-17 | 2017-10-20 | 安徽电气工程职业技术学院 | A kind of Novel variable amount constrained forecast control method based on Properties of CFB |
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