JPS59501677A - 石炭燃焼炉への粉炭供給 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 石炭燃焼炉への粉炭供給 発明の背景 本発明は石炭燃焼炉の一分野に係るものであり、そして更に具体的には、直接燃 焼システムとして設計し・た粉炭燃焼炉に係るものである。具体的には、本発明 は１つの粉砕−装置から同時に直接燃焼テと貯蔵ビンとへ粉炭を供ｉするための 装置を対象としている。

石油とガスの高いコストを回避するため電力会社は蒸気発生ボイラの炉を燃焼す る燃料として増々石炭を選択するようになってきている。然しなから、石炭燃焼 炉においてさえ、がなりの量の石油とガスとをしばしば使用する。典型的な石炭 燃焼ユニットでは石炭を炉内で燃焼てきるようになる前に加熱空気により粉砕装 置内で石炭を乾燥し、そして粉砕しなければならない。石炭を乾燥するのに使用 される加熱空気は予熱器に空気を強制的に通す強制ドラフトファンにより供給さ れる。予熱器では空気は炉を出る高温燃焼生成物と熱交換して流されている。

それ故、炉内で石炭が燃焼されるため石炭を乾燥するには炉が既にそれまでに運 転しているということが必要である。従って、典型的な粉炭燃焼炉において比較 的大容量の石油バーナをイグナイタにより始動し、２１）表昭５９−５０１６ン ７　（２）そして炉壁と空気予熱器の熱交換面とを、ウオームアツプの運転より 前に粉砕しそして乾燥し、そして貯蔵ビンに当座外えでおいた粉炭で炉をウオー ムアツプす−ることにより石？由又はガスのような補助燃料の使用を最小とする ことができることが判明している。炉をランから炉へ、典型的には濃密相の流れ として供給し、そして小型の石油又はガスイグナイタにより炉内で点火する。更 に、貯蔵ビンがら粉炭を供給し電気スパークプラグの使用により点火して石炭・ 燃焼イグナイタを使用することにより石油とガスのイグナイタを排除できるとい うことも示唆されている。米国特許４．ｉ７３，１８９は、貯蔵ビンから始動と ウオームアツプのための粉炭を供給している粉炭燃焼炉の常温始動、ウオームア ツプそして低負荷安定化のためイグナイタバーナに粉炭を使用する方法と装置と を開示している。

更に、貯蔵ビンからの粉炭を直接燃焼炉に使用して炉の負荷能力を増大すること が提案されている。負荷能力を増大するため貯蔵ビンからの補充粉炭を使用する 一方法が米国特許第４，２６３，８５６号に開示されている。

それによれば、９気対石炭の割合が約１．０よりも小さ。

い粉炭と空気の濃密相の混合物として貯蔵ビンからの粉炭を運び、そして粉砕装 置から供給されている生粉貯蔵ビンからの粉炭な使用するこれらのシステムのい ずれも、粉炭を貯蔵ビンへ供給するのはその目的だけのための粉砕装置からの供 給であるが、又は直接燃焼炉のロードキャリノブ又は、負荷負担粉砕装置の１つ ヤリング粉砕装置からの供給であるのが通常である。

然しなから、炉にが＼る負荷を保持し、そして粉炭を貯蔵ビンへ供給するという 両方を同時に行なうため直接燃焼炉のロードキャリング粉砕装置を使用すること が望ましいときがある。

本発明の目的は、ロードキャリング粉砕装置から直接粉炭燃焼炉へそして後で使 用するため貯蔵ビンへ同時に粉炭を供給することである。

従って、直接燃焼炉、この炉内で粉炭を燃焼するための少な（とも２個のバーナ 、炉へ供給しようとする石炭を粉砕するロードキャリング粉砕装置、及びバーナ と粉砕装置とを相互に接続し、粉砕装置からの稀釈相の粉炭と空気の混合物から 本質的に成る石炭・空気流をバーナへ運ぶ、バーす毎に１本づ＼の導管を有する 粉炭燃焼蒸気発生装置において、分岐導管を設けて導管のうちの１不を通る稀釈 相の粉炭と空気の混合物を石炭・生気セパレータへ送り、粉炭と空気とを分離す る。分岐導管と粉炭を送出する管との相互接続点に弁を配置してその管を流れる 石炭と空気の流れを分岐導管に選択面に同げれるようにしている。弁の下流の位 置で石炭を送出する導管とセパレータを戻り導管が相互接続している。この戻り 導管は、セパレータ内で石炭と空気の流れから取除いた空気を新気して炉へ戻す 手段を構成している。セパレータ内て石炭と空気の流れから取除いた粉炭を貯蔵 ビンへ運ぶ手段も講じている。

図面の簡単な説明 粉炭燃焼炉を始動し〜そしてウオームアツプするのに粉炭が必要とされるまで貯 蔵のための粉炭貯蔵ビンと炉とへ同時にロードキャリング粉炭装置から粉炭を供 給するための装置を略図で示している添付図を参照することにより本発明に更に 理解されるし、そして本発明の独自の％徴と利点とは更に明瞭とｋる。

好ましい実施例の詳細説明 添付図を参照する。炉２の複数のバーナ又は石炭ノズル４．６．８は垂直に間隔 をあけた列をなして各列に４個づ＼配置されている。すなわち列毎に１個のバー ナを炉の四隅の各々に取付けており、炉の中心の仮想円の接線方向に向けよ（知 られている接線燃焼方法により回転濃炎を形成するようにしている。炉を燃焼す るため原炭を炉の粉砕装置へ送って、そこで琴砕して。

粉炭とし、そして高温空気供給ダクト１２を通して空気予熱器から引いた１次空 気と称する高温空気により乾燥する。粉炭はこの高温空気にのせられて稀釈相の 石炭・空気流全形成し、そして粉砕装置１ｏがら排出器１６により引出し、そし て主燃料パイプ２ｏを通してバーナ４へ運んで炉２内で燃焼する。炉の四隅のあ る高さに配置された全部で４個のバーナを単一の粉砕装置ｉｏが受持っているの が典型である。更に、付、加的な粉砕装置を設けて別の高さのバーナへ石炭を供 給するのが典型であるが、単一の粉砕装置が２つの近く０列の全部のバーナに給 炭するということも普通に行なわれる。それ故、単一の粉砕装置は少な（とも２ 個から８個又はそれ以上のバーナを受持つのが普通である。

ロードキャリング粉砕゛装置１’Ｏがら独立して貯蔵ビン１６〜から濃密用の粉 炭・空気流１８となって炉２へ粉炭を供給してもよい。この濃密用の流れ１８を っ（るには貯蔵ビン１６から回転フィーダ３４を通して混合装置３６へ粉炭會供 給する。粉炭搬送ポンプであっても、たソのベンチュリピックアップ装置であっ てもよい濃密用混合器３６は、貯蔵ビン１６がらうげと−った粉炭を圧縮空気供 給装置３８がらの圧縮空気と混合して、粉炭と生気との混合物から本質的に成り そして１−、Ｏｌ、を下の空気対石炭の重量比の混合流をつくる。粉砕装置１０ が、炉４へ供給する稀釈相、の粉炭と空気の混合物の生気対石炭の重量比は１． ０よりもい（らか大き（、典型的には１．５−２．０の範囲にある。

既に述べｆこように、貯蔵ビン１６からの濃密用の粉炭流１８を使用して米国特 許第４，１７３，１８９号の教示に従って始動、ウオームアツプそして粉炭燃焼 １７５２の動作の安定化を行なう力・、又は貯蔵ビン１６からの濃密用の粉炭流 １８を使用して米国特許第４，２５２，０６９号に説明されているよ、うに炉２ の負荷能力を高める。更に、濃密用の粉炭流１８はバーナ４を通して炉に注入さ れるものとして示されているけれども、濃密用の流れ１８をそれ自体のバーナ（ 図示せず）へ供給することも可能であり、それ自体のバーナはバーナ４と６の列 の間に配置されているのが典型である。

従来の貯蔵／ステムては粉炭は別の貯蔵系粉砕装置を通して粉炭貯蔵ビン１６へ 供給されているのが典型である。又は、粉炭はこれまてばロードキャリング粉砕 装置から粉炭貯蔵ビンへ供給されてぃまたが、それは電力需要が低いため低負荷 で炉が運転されている夜間のような場合であってロードキャリング粉砕装置が炉 の負荷を維持するため必要とされないと゛きのことである。

単一のロードキャリング粉砕装置から粉炭燃焼蒸気発生装置と粉炭貯蔵ビンとの 両方へ同時に粉炭を供給する装置が本発明に従って提供される。添付図に示す好 ましい実施例では、分岐管２２、によりバーナ４の１つと粉砕装置１０とを相互 に接続している導管２０Ａがらセパレータ２４へ粉炭を送り、そのセパレータテ 粉炭を稀釈相の粉炭と空気の混合物から分離する。このセパレータ２２の作用は 粉砕装置１０内で石炭をのせた空気又は空気と煙道ガスとの混合物のような他の 搬送流体を分離することである。セパＬ７−タ２４内で石炭から分離した空気は 戻り導管２６を通ってセパレータ２４を出る。この戻り導管２６はセパレータを ゛導管２０Ａと再接続し、この導管２ＯＡがら粉炭混合物は弁３゜の下流に送り 出される。それからその分離した空気は導管２ＯＡを通ってバーナ４に入り、そ して炉内へ放出され、セパレータ２４がら運ばれてきた炭塵があればそれを焼却 する。

導管２０Ａと分岐管２２との相互接続点に配置された弁３０は、粉炭を貯蔵ビン １６へ供給したいときには導管２ＯＡを流れる稀釈相の粉炭と空気の流れを選択 的に分岐管２２へ送る。粉砕装置１０内で粉砕された全部の石炭をバーナ４を通 して炉２へ供給したいときは、弁３０を作動して導管２０Ａへの導管２２の開口 を閉じ、それにより分岐管２２に石炭が流れないようにする。

反対に、粉炭貯蔵ビン１６へ石炭を供給したいときには弁３０を作動して導管２ ０Ａと分岐管２２との相互接続点に隣接した点て導管２０Ａを閉じて、導管２０ Ａに入る粉炭と空気の混合物が分岐管２２を通ってセパレータ２４へ送られるよ うにする。同時に、粉炭は正常動作中のように他の導管２０を通して粉砕装置１ ０がら炉２へ供給される。

更に、第２の弁３２を戻り導管２６と主導管２０Ａとの接続点に配置して、粉炭 貯蔵ビンが充填されて（・ないとき戻り導管への開口を閉じて導管２０Ａを通る 粉炭と空気の逆流が戻り導管２６に流れ込まな（・ようにする。主弁３０と第２ 弁３２との両方ともフラッノく一弁として図には示、されているけれども、粉炭 と空気との混合物を処理するのに適当な既知のどのような弁をもこの目的に使用 できる。

不発明の好ましい実施例では、粉砕装置１０を・＜−す４と相互接続する複数の 導管のうち導管２ＯＡが最も短かい導管である。添付図に示す型式の典型的な接 線燃焼炉では、粉砕装置１０から最も遠（・炉２の隅の］く−ナ４に供給する燃 料導管は粉砕装置１０に最も近（・炉２の隅のバーナ４に供給する導管２０Ａの 長さの約２種々の導管２０の圧力降下を平向さセて（・るのが普通であり、圧力 降下を平衡させるように燃料導管２０内にオリフィスを配置することにより各〕 く・−ナカ；はソ同じ流量の粉炭と空気をうけとるようにすることを保証してい る。もし最短導管２０Ａを使用して粉炭貯蔵ビン１６に供給すると、起りそうな ことは分岐管２２、セパレータ２４そして戻り導管２６がつくる圧力降下刃を、 粉炭を貯蔵ビン１６へ供給して（・るときの燃料導管２０９ のうちの最長のものと導管２ＯＡとの圧力降下を平衡さセろということである。

粉砕装置を使用して全部で４個のバーナ４へ粉炭を供給するときに圧力降下を平 衡させるには分岐管２２と導管２０Ａとの相互接続点と戻り導管２６と導管２０ Ａとの相互接続点との間に位置する導管２０Ａの部分に普通のオリフィスを配置 し℃、その他の粍料パイプ２０との圧力降下を平衡させるに必要な圧力降下をつ くる。

接線燃焼炉に関して本発明を説明したけれども、バーナが炉の壁に取付けられて いようと接線燃焼法におけるように隅に取付けられていようと炉の少なくとも２ 個のバーナヘロードキャリング粉砕装置が粉炭と仝気とを供給している直接黙焼 式粉炭燃焼炉に不発明を適用できることを理解さるべきである。又、添付図に示 す実施例は本発明を実施するのに出願人が現在最良のものと考えているものであ るが、これは不発明を限定するものではないということも理解さるべきである。

本文の説明から当業者には自明の変形であり、本発明の技術的思想に含まれるも のは請求の範囲に記載の発明に含まれるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　直接燃焼炉、この炉内て粉炭を燃焼するための少な（と、も２個のバーナ、 炉へ供給しようとする石炭を粉砕するためのロードキャリング粉砕装置及びバー ナと粉砕装置とを相互に接紛し、稀釈相の粉炭と空気の混合物から本質的に成る 石炭・窒気流を粉砕装置からバーナへ運ぶ、バーナ毎に１本の導管を有する粉炭 燃焼蒸気発生装置において、 粉炭を空気から分離するセパレータ； バーナと粉砕装置との間を相互接続゛している複数の導管のうちの第１の導管と セパレータとの間を相互接続している分岐管； 第１−の導管と分岐管との相互接続点に配置され、石炭・生気の流れを分岐管へ 選択的に送る弁；この弁の下流の位置にあって第１の導管とセパレータとを相互 接伏し、セパレータ内で石炭・空気の流れから取除いた空気を炉内へ排出する戻 り導管；貯蔵ビン；そして セパレータ内で石炭・空気の流れから取除いた粉炭全貯蔵ビンへ運ぶ手段 を備えていることを特徴とする装置。 ２　粉炭を貯蔵ビンから炉へ運ぶ手段ヲ更に備えて、おり、この手段は ａ＝相の粉炭と空気の混合物をつくる混合装置；貯蔵装置から粉炭を混合装置へ 供給する１手段；そ１ して 混合装置からの空気に粉炭をのせた濃密相の混合物を炉へ運ぶ手段 のう・ち最も短かい導管である特許請求の範囲第１項又は２項に記載の装置。 １