JPS60142102A - 流動層ボイラの負荷減少時の運転方法 - Google Patents

流動層ボイラの負荷減少時の運転方法

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JPS60142102A
JPS60142102A JP24575083A JP24575083A JPS60142102A JP S60142102 A JPS60142102 A JP S60142102A JP 24575083 A JP24575083 A JP 24575083A JP 24575083 A JP24575083 A JP 24575083A JP S60142102 A JPS60142102 A JP S60142102A
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泰充 黒崎
大久保 直臣
栄一 八木
裕一 宮本
行伸 河野
善嗣 岡田
和明 矢野
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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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】 本発明I″i丸前層ボイラの負傭取少時の運転方法に関
し、もつと評しくは流クリ1曽内で個別的に空気・燃料
系統が複数段けられ、との至気・燃料系統に対応して実
質的に分割されている層領域(以下セルと呼ぶ)のうち
、ボイラの負荷減少にLじて前記複数のセルのうち停止
させたいセルを停止させる場合の運転方法に関する。
流動層が復改のセルに分割され、かつその各セルに対に
5 して複数の供給空気および供給カ在料系統を竹する
流動層ボイラでは、ボイラの負荷を減少するに1ボして
負何敗少に伴って1fiL 」シJj脅扇ノ莢も低下し
ていく。このようなボイラでは、安定mmを維持するた
め、捷た流切屑物質として脱硫剤を使用することにより
炉内呪硫を行なうため、さらにはまた低NOX運転のた
め流動層温度には適正な温度軸回が存在する。そのため
各セルを運転状恣にしたま捷以何を下げると層温度が適
正温度範囲の下限値より低下してボイラの使用ができな
くなる。
そこで羨改の供#を気・燃料系統の一つを停止すること
により、流°切層内の1つのセルが流I防ノー状)Sか
ら固定層状iUh移行してセルを停止させることが考え
られる。この場合空気・・燃料が供給されている他のセ
ルでは、流動状態を維持していくだめに停止したセルへ
の供給空気・燃料分を増分してボイラ、4何に児合う空
気・燃料が供給されると、このセルのfmi反は上昇し
適正温度内へ入る。その後停止したセル以外の残余のセ
ルの供給空気・焔科流斑を滌宜IDIJ御し続けること
によってボイラ負M′をさらに下げることが可能となる
。しかしながら現Xにはこのようなセルを停止する場合
には以下の同≧2が生じるため従米からセルの停止全行
なうことができなかつ′fc。すなわち、をAびし鼠r
えて、欣然されないので嶋一度となり、大分が浴融硬材
し訛姻をPI3書し、伝熱fばに付層してしIいボイラ
の指1反の原因となる。さらKはまた思ぼにセルを停止
すると伝訟重が減り、そのため蒸気管からの蒸気圧力と
蒸j::A謡度とか思ン抗する。侠6す九ば蒸気の買が
省化する。
不発明の目的は、上述の技術同峰屈を解決し、ボイラ負
荷減少時にセルのか化1票1Fに白って、セル内の大分
が酩融擬帖することが防止され、力・つ蒸気管からの滝
川される蒸気の質すなわち蒸気圧力・温度を一定に維持
することがロエーしであり、さらにまたNOXの抑?1
ilJ術図ることができる流助鵬ボイラの負け減少時の
運転方法勿捉伝することで第1図は、本元明の一実施例
の竺悴の系跪凶である。流蛎層ボイラ1は流切願2ヶ何
する。流yの1−2は層物質たとえば石灰石、けい拵々
ど刀・ら代る。この丸蛎層2は2個の至入・込は系統を
lするセル4,5が形成される。なお、尿2凶示のよい
算しつつ、蒸気圧力検出器16からの1d号の愛切に対
応して閑気流鴛と燃料流量とr1睡正演真する。
演算器18で演算した結果は>1.Fiさモードではラ
イン19、セル4のか止用浦界器20を介して、ランイ
21ケ経由してを気+j鍾亀指令1d号が流、−一〇1
1手段50に送出され、またライン22を介して燃料流
量密会id号が流量調節手段7に送出される。
流量N順手段50では、を気丸量指廿(Q号に基づいて
叩気流鈑が調節されてセル4に供給される。
流量F1−.: Ii百手段7では燃料を配量す上清1
a号に是づいて燃P+流量が、:JSyi5されてセル
4に供給される。また演算器18からの信号はライン2
3i介してセル5の停止用演算器24に送出され、さら
にライン25を介して空′A流駕指令=号が流ム01頗
手段9に送出される。またライン26を介して燃料流量
指介饋号が【光亀調叩手段11に送出される。流量調節
手段9および流量調節手段11では前記信号に基づいて
所定の流量の空気・燃料金N頭してセル5に共相する。
丙、セルか止用廣算器20,24は上述の辿イモードで
は演算器18からの信号と同一レベルの信号をライン2
1,22,25゜26に送出する。
セル4には複数1向の温度イ健田器27が設けられてお
り、このIfA反倹田器27の層温度1更出+=号はセ
ル4の停止用演算器20に送出される。またセル5にも
セル4と一月求に飯11向の謡度1英田428が設けら
れており、層温度検出1d号Cはセル5の停止用演算器
24に送出される。セル4の停止用演算器20では蒸気
流鉦険出+g8と蒸気圧力隋出1占づ′とセル4の層温
間検出信号とによってセル停止IV)J始を判断すると
、辿′成モードにおける演算器18の演算出力より切換
えて停止用演算器20の演算出力として、新たな供M3
空気流層十a廿佑づ゛と供楢懲料流蚕悄令イa号を流量
−4節手段50および流Mk 副頭手段7にそれぞれ送
出し、この送出された16号に基づいて所だ流量の空気
・彦料力・セル4に恢冶される。なお、ここではセル4
を停止する場合だついて述べたけれどもセル5を停止す
る場合についてもセル4とlc++ 体でのる。
弗3凶は、ボイラに何と層1m1度の囲体を示すグラフ
である。2つのセル4,5が運転状恵でボイラの負fi
?減少すると、層朧−の適正湿間範囲の上限1吋Tlか
ら下限値T2へ参照符11で示すように低下していく。
層誠反が下限恒T2より小となると、上述したようにボ
イラの適正な運転ができなくなるため、層胤反が下限1
直T2に到達した時に本発明に従うセルの停止方法によ
りセル4を停止させてI+j 1調度r再び上限1m1
T1まで一ヒ昇させる。このようにしてさらにセル5の
みを5.′運転状悪にして嘗照行12で示すようにボイ
ラ負荷をさらに敵少させることが可能となる。セルを復
改個有する流動層ボイラでは、このように順次セルを停
止していくことによって所望のボイラ負荷をが成するこ
とかり能となる。
5A4図は、本発明に従うボイラ黄傭減少時の運転方法
の70−チャートである。第3図示のようにボイラ負イ
qを100%から50%に減少させる場合を想定する。
なお説明の商略化のため諷刺僧2は2等分に分割されて
いる、すなわちセル4とセル5とは等しいものとする。
先ずライン19゜2Of!:伸して燃N t&、凰2よ
ひ¥気流量fr代少する1、4号が蘭ス(厄獣1癲1拍
手段50,9および僚イ斗lしガニiJ 即”P pt
 7 、11に込出さn1セル4,5Vこ伝、taぎf
′L@−1′α糾および空気が紋ら7Lる。このよりに
叙らhたセル4に微増される企気イル伍永予め了のた1
1tiV1禾7両になるとステップn1でセルγ)正動
作か11目処される。なおこの−足11はVlは1連部
反が下ト民11μT2にノ4したときの空気流猪でりる
。7.私止するセルのi:jtllには予め足められて
おり、本−A弛しリでHセル4を先に停止することに″
j/)。ステップn2ではセル5の績気および燃料D+
L鼠は曲−#7− ’aミル1からの演−唯田力に柚づ
いて矢1合され、能力のでル4ではlAl核−!Il)
手段50によって空気υ亀里PよひσlL垣−叩手段7
によって燃トヒ諷這がそnぞれ秩り込1れて行さ、この
絞り込まれた仝A諷−奴ρ・V2(〈Vl)に埴したか
否かがI’lJlσrされる。ここで仝気jRL重V 
2 jよ、セル4の流動状jとか倣しくない状+84、
−rなわち尤L・すしている他のセル5からのl+i7
吻賢の4初か少ない状心になる+j、r、市’、r ’
) 60 Jば涼としては流動開始速度相当の全’A 
GiL 34の1〜51&、好捷しくけ1.5〜2.5
后であり、流!Wj状筈では煩攻個の横用17ま27に
示されるI−温1丈がほぼ同じ1mlを示し、−r#J
貝が回じ蛎きをするけれどもこの空気誠鼠ではそれらが
公庫した助きを示す。このときの11とV2とする。ス
テップn2で空気流量がv2か否かがヂ]萌され、V2
以−ヒであるときにはステップn3に移り、燃料および
空気流量がさらに収り込−まれ、空気訛凧がv2になる
とステップn5に移る。ステップn2で至気諷−が■2
未渦であるときはステップn4に移り、燃′F+lA冶
を停止して至気流敏を■2まで増加させ、再ひステップ
n2に晟りv2になるとステップn5に捗る。
ステップn5でtま¥気流量をv2に維持したままで供
給燃料雛型を徐々に減少して行き、ステツ7’ n 6
で児余に停止する。ステップn5.n6では燃料供給を
止めて空気は供給し玩けてセル4での燃料を完全に燃・
乾させてしまう。この燃焼時間?Wとする。侠西すれば
、燃焼時間Wは、セル5から燃料が入り込萱ないように
、セル4t’Utqジノが致しい状怨から倣しくない状
Hgにして、セル4への濡科供ノ討を止めて、マ′Aτ
誠結してセル4の未燃分を児♀に温う乾させ尽すに妥す
る時IシJでりゐ。
この燃焼時10JWに燃料としての6戻の猟順にもよる
けれども、はぼ2〜5分程度でめる。このように舖・牝
時間Wを6えけることによって、セル4内の未燃分が不
完全A・椀をして高i7a +莢になることがWが11
そのため灰分の浴液・〃に1召がなくなると共にNOX
の仰fし1」が図られる。
このような燃焼時間W経剋目qであっても、徘ガスの0
2減度またはNOX鑓反が一定唄α以上であるか否かが
ステップn6aで刊1竹され、α以−ヒであれば未燃分
が燃え尽きたものとしてステップn8に、多る。ここで
σはたとえば公誉睨利−反である。α未を両であればス
テンブn7Vc移りlI守山]W兇丁か否かが!1−1
J折され、時l!jWか独居しているとさてはステップ
n8に移る。
ステップn8では供沿至気を徐々に紋り込んで行く。こ
のようにセル4内の未燃分〃)を黒え尽きたと同時に茄
憾がf、々々に収り込−まれることによってNOXの死
生が抑−」される。刃5凶2倭帳して、このような空気
流量を第5図(5)における実線7?3で示されるよう
に燃焼時間W経過後徐々に減少していくと、セル4は流
動層状態から固定層状態に緩やかに移行していく。その
ため、伝熱管14への伝熱量の急激な低下を避けること
ができ、第5図(2)の実線14および第5図(3)の
英綴15で示されるように蒸気圧力および蒸気温度2は
ぼ一定値に維持することが0J能となる。かりに空気流
量を第5図(5ンにおける仮厭/3aのように急政に停
止するとすれば、第5図(2)の破線14 aおよび第
5図(3)の破f/Al 5 aで示されるように蒸気
圧力および蒸気温度が急激に低下菱納を生じる。すなわ
ち蒸気の質が劣化する。
ステップn8で空気流量が徐々に絞り込まれて、ステッ
プn9で零か否かが判断される。零であるならばステッ
プn12に移り、供給堅気が完全に停止されてステップ
n13においてセル4の運転が停止終了する。
ステップn9において空気流量が零でないならば、ステ
ップnlOに多りセル4のl層温度が13以上であるか
否かが判断される。ここでT3はタリン力の〆融温反に
近い湿度たとえば950°Cである。
セル4の層温度が13以上であるときにはステップnl
oからステップnilに移り空% K titが急速に
絞り込まれる。このようなステップnilにおける操作
によってセル4のヅ然焼を防いで消火する。そのためタ
リンカの発生が防がれる。セル4の層温度がT3未瀾で
あるときにはステップn8に再ひ戻り、通常の遅い速度
で堅気流量が徐々に絞り込まれていく。
ステップnllにおいて空気流量が急速に絞り込まれ、
空気流量が完全に零になるとステップn12からステッ
プn13に移り、セル4が完全に停止する。
以上のように本発明によれば、停止しようとするセルへ
の空気流量と未燃分の慾悦時間を通正に行なうことによ
ってセル内の未燃分を先金に燃え尽さずことができ、そ
のため炉上でルでの未燃分の燃焼によって層温度が上昇
してセル内の灰分が溶融凝結することが防止される。さ
らにまた未燃分の燃焼時回完了後供給空気流量金できる
だけ滑らかに減少して停止する操作を行なうことによっ
て停止しようとするセルがaWJ層状悪から固定層状鰻
VCゆっくりと移行し、層内伝熱管への伝熱量が急敏に
低下することが回避され、そのためボイラ発生蒸気の圧
力および温度の質動を小さくすることができる。侠占す
れば熱気の質の劣化が防止される。
さらにまた排ガスの02濃度またはNOX濃度が一定値
以上であれば供給空気が絞り込まれていくようにしたの
でNOXが抑制される。
【図面の簡単な説明】
%1図は本発明の一実施例の全体の系統図、第2図は振
切ボイラ1の他の去施例の闇路化した析囲図、第3図は
ボイラ負荷と層温度の関係を示すグラフ、第4図は本発
明に従うボイラ負荷減少時の運私方法を示すフローチャ
ート、第5図はボイラ貝荷l化時の応答波形図である。 1・・乳蛎層ボイラ、2・・・流動層、4,5・・・セ
ル、9.50・・・を気流量調節手段、7.11−燃料
流量A節手段、16 蒸気圧力イ災田器、17・−・熟
気侃量検出器、20.24・・・セル停止用演算器、2
7.28・・・温度検出器、30 蒸気−J貨横田器代
理人 弁理f 西教圭一部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)複数に分が」された流動層須坂であるセルの内、
    停止させたいセルの燃料と空気を負荷の減少に応じて減
    少させてゆき、そのセルへの燃料の供給を止めて未燃分
    の燃料の燃焼を光了するように空気をほぼ一定流量で供
    給し続け、未燃分の燃焼完了時に空気を徐々に減少させ
    ることを特徴とする流動層ボイラの負荷減少時の4転方
    法。 、(2)未燃分の燃・帖児了時に空気を減少させる減少
    時間ダ化率は、蒸気の圧力および温度が一定となる1面
    に定めることを特徴とする特、fm1才の範囲第1項記
    載の流動層ボイラの負荷減少時の運転方法。 (3)流切層内に仕切壁によって個別的に被数個に仕切
    られた領域であるセルのうち、停止させたいセルの燃料
    と空気を負荷の減少に応じて減少させてゆき、そのセル
    への燃料の供給を止めて未燃分の燃料の燃焼を光子する
    ように空気をほぼ一定流量で供給し続け、排ガスの02
    閾、ブ捷たは、NOxOx式が予め定めた1(2)以−
    ヒになるか、ま之は、未燃分の・憾屍児了吋間後に至気
    全保々に絨少ぴせる述甲で、MJ#lL夏がセル内の大
    分の溶融胤反近くまで上昇したときには、空気の/Qり
    時間率を大きくするこ七を特徴とする流−1歯ボイラの
    負荷減少時の運転方法。
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