JPS6149912A - 流動層燃焼プラントの運転方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は流動層燃焼プラントの運転方法に関する。

〈従来の技術及びその問題点〉 石炭等を燃料とし、しかもその燃焼効率がＭＷ視される
流動層ボイラ、特に発電用流動層ボイラは、その主燃焼
炉（以下ｒ　Ｍ　Ｂ　ＯＪと略記する）の燃焼効率を補
う目的で、ＭＢＣで生成した飛散灰を後流部に設置しで
ある集塵器で捕集し、この捕集灰を別設の再燃焼炉（以
下ｒ　ＯＢＣ！　Ｊと略記する）へ送入燃焼して、ボイ
ラ全体としての燃焼効率、すなわち総合燃焼効率の向上
を図るのが一般的である。

しかるに、従来、ＣＢＣはＭＢＣに対して従属的存在で
あることから、その構成及び機能には余り考慮が払われ
ておらず、例えば燃焼室に相当するベッドの構成にして
も単一セルで構成させた極く簡単なもので済ませていた
。

しかし、最近の燃料事情について考えると今後種々のＪ
・惨状の燃料を使用せざるを得す、かつ電力需要も省エ
ネルギー化の観点から各機器の運転停止を頻繁に行う等
のため負荷変動も大きくなることが考えられ、従来形式
のＣｊＢＯでは十分に対応することができない。今後対
処せねばならない問題を具体的に示すと、 （１）ＭＢＣの負荷変化の幅が大きくなることにより、
また石炭の性状が変化することにより未燃分を含有する
灰の量が大きく変化する。

（２）使用する石炭の種類またはＲｗｆ　Ｂ　Ｃの運転
条件によって灰分中に含有する未燃分の量が相違し、こ
の結果捕集灰の単位量当りの発熱量が変動する。

以上２点に集約されるが、従来形式のＣＢＣで上記の点
につき対応しようとすると次の様な問題が生じる。すな
わち、 Ａ１ＭＢＣ負荷が低い場合は、灰の生成量も少ないため
、ＣｊＢＯの連続運転は不可能となる。

つまり、ＣＥＣの容量は、ＭＥＣの最大負荷時の灰量を
処理出来るように設計されであるため、少量の灰では燃
焼が継続できない。しだがって、この場合は灰を貯えな
がらのバッチ運転を行わざるを得ない。

Ｂ１石炭の種類やＭＢＣの運転条件によって、灰中未燃
カーボン量が減少した場合も、上記Ａと同様の対応が必
要となる。

さらに、バッチ運転は次のような問題点を包蔵している
。

（ａ）　　流動層プラントにおいてはＭＢＣ及びＣＢＧ
で回収した熱により蒸気を発生させ、流動層ボイラとし
て利用されるので、ボイラとしての出力を一定に保持す
るためにはＣＢＣの運転、停止に対応してＭＢＣの負荷
を増減させねばならず、運転上の外乱要因となる。

（ｂ）　　プラントとして低負荷運転が連続する場合に
は、ＯＢＣ運転時だけＣＢＣ全負荷運転のだめの動力が
きわ立って消費されることになり、いわゆる所内率を悪
化させることになる。

以上に加えて、流動層自体が大きな熱容量を有している
ためＯＢＣをバッチ運転した場合、またはＭＢＣの負荷
制御操作を行った場合等において、制御遅れが生じ、負
荷変動要求に対して迅速に対応できないという問題もあ
る。

く問題点を解決するだめの手段〉 この発明は上述した問題点に鑑み構成したものであシ、
ＣＢＣの制御範囲を拡大し得るよう構成することにより
ＯＢＣのバッチ運転を廃して制御性を向上させ、かつ負
荷変動デマンドに対して迅速に対応し得るようにした流
動層燃焼プラントの運転方法である。

く手段の概要〉 要するにこの発明はＣＢＣ上流側にＭ　Ｂ　Ｃの捕集灰
を貯留する貯槽を設けて、この貯槽からの灰排量を調節
することによりＣＢＣ連続運転の一つの手段とし、かつ
ＣＢＣは複数セルに分割して各セル昏の運転を行えるよ
うにしてＣＢＣ連続運転の他の手段とし、さらに負荷変
動デマンドに対して迅速に対応するだめ、ＣＢＣ内のい
づれかのセルの運転、停止に先立って、灰分貯留槽内の
レベル信号等に基づいてＣＢＣのセル運転停止を先行制
御することを特徴とする方法である。

〈実施例〉 以下この発明の一実施例を図面により具体的に説明する
。

第１図は流動層燃焼プラントの全体を示す。先ずこのプ
ラントの蒸気系統から説明すると、ＭＢＣ１内の流動層
２内に配置した層中伝熱管３及びボイラ本体を構成する
水冷壁を流れる給水はドラム・１を介して循環流動する
ことにより昇温し、発生した蒸気は主蒸気管路５に流入
する。一方Ｍ　Ｂ　Ｃから排出された未燃分を燃焼させ
る０ＢＣ６においても層中伝熱管７及び水冷壁を介して
熱吸収を行うことにより蒸気を発生させ、発生した蒸気
はドラム８を経て前記主蒸気管５に合流し夕〜ビン９を
作動きせる。

次に各流動層炉の燃焼及びその制御について説明する。

Ｍ　Ｅ　Ｃ１に対しては石炭等の燃料Ｆが投入され燃焼
するが、燃焼排ガスは管路１０を経て集塵器（例えばマ
ルチサイクロン）１１に流入する。この集、、寝器にお
いて捕集された灰分及び未燃分（以下「未燃分」として
説明する）は脱気室１２に落下する。脱気室１２とＭＢ
Ｃ！１とは管路接続しており、Ｍ　Ｂ　Ｃ１の空塔部は
大気圧よりも低く設定しであるので脱気室１２内の気体
は空塔部側に吸引きれ脱気される。これによりロータリ
フィーダ１３からの未燃分の排呂量を正確に制御するこ
とがてぎる。

１４はこの脱気室に取り付けだレベル計である。１５は
管路１６を介して脱気室出口と接続した未燃分貯槽であ
りとの貯槽に対してもレベル計１７が取り付けてあり、
脱気室１２のレベル及び未燃分貯槽のレベルは記憶と指
令信号を発する制御箱１８に対して信号として入力され
、制御箱はこの信号により貯留未燃分の総量を算出する
。

ＣＢＯにおける燃焼は未燃分の焼却の外、発生した蒸気
をタービ／９において利用することも目的としているの
で、蒸気温度及び供給量も負荷に対応して安定して制御
されねばならない。制御箱１８はプラントに要求される
負荷デマンド信号ＬＱでよりタービン９に供給すべき蒸
気量を算出し、これに基づいて主蒸気弁１９を調節し、
かつ流量計２０による流量信号に基づいて弁１９をフィ
ードバック制御する。

制御箱１８は貯留未燃分量に対応して０ＢＯ６に対して
供給する未燃分量を算出し、貯留未燃分量がゼロとなっ
たり、反対に未燃分量が貯留Ｗｍを越えることのないよ
う制御する。このためＣＢＣ６に対する未燃分供給量は
変動するのでＣＥＣ６に対しては複数のセル（図示の場
合はＡ、Ｂ、Ｃの三つのセル）を区画形成し、未燃分供
給量に対応してセルの運転数を調節（セルスランビング
）し、未燃分供給量に係シなく０ＢＣ６の連続運転が可
能なよう構成する。なお、通常はセルスランピングに（
は一定の時間がかかり応答性が低いので未燃分貯留量を
先行して制御する。この点につき未燃分が増加する場合
を例に説明すると、ＣＢＣ６ばあらかじめセルＡのみ運
転しておき、脱気室１２内のレベル増加で対応し切れな
い場合には未燃分貯槽１５に未燃分を排出し、さらに未
燃分貯槽１５のレベル増でも対応し切れない場合にセル
Ｂの運転を開始し、最終的にはセルＣまで使用して対応
する。未燃分が減少する場合には、先ず脱気室１２内の
未燃分を未燃分貯槽１５内に排出して未燃分貯槽１５内
のレベルを上昇式せてセルＢ（場合によってはセルＣも
含めて）の運転を継続するよう調節るセルスランピング
に先立ってレベル制御で対応し、セルの運転、停止は最
後に行う。なお、以上の制御の間においても制御箱１８
は負荷デマンド信号に対応して適正量の蒸気をタービン
９に供給するよう制御せねばならないが、ＣＢＣ６につ
いてはこの制御を実現するだめ流動層の層温制：割を′
ｉそう。すなわち、層内の温度を検知する温間検知器２
１からの信号を常時入力し、Ｍ　Ｂ　Ｃ１の運転状薄か
ら算出したＣＢＣの負荷分用に対応した層温１宣を算出
し、この設定層温度と検知温度との偏差に基づいて所定
量の助燃料２２をＣＢＣ６に供給する。

なお、ＣＢＣ６は、ＭＢＣＩと共に負荷デマンドによシ
発生蒸気量が定められてしまうので、脱気室１２及び未
燃分貯槽１５における貯留及びＣＢＣＧでの燃焼でも未
燃分増加に対応し切ｎない場合には切換器２３により、
処理不能分たけ系外に排昌するか、別置の貯槽（図示せ
ず）に一時的に貯留する。制御箱１８は各流動層炉１及
び６からの蒸気の合計量が負荷に対応するよう各蒸気弁
２７．２８を；Ｕ１］御し、かつ各流量計２９．３０に
よりフィートノぐ゛ツク１ｌｒＩＪ係する。

第２図はこの切換器の構造を示し、通常はダンパ２３　
ａは２３ａ′の如く閉止しており貯槽１５から排出され
た未燃分の全量がＣＢＣ６に供給されるようになってい
る。また未燃分の供給量がＣＥＣ６の処理量を上回った
場合にはダンパ２３　ａを開として処理不能分の量だけ
バイパス管２３　ｂ側に流出させる。

次ＫＣＢＣ６を出た燃焼ガスは集塵器（マルチサイクロ
ン）２４に流入し、除塵された排ガスはＭＢ　Ｃｌ側の
集塵器１１から排出された排ガスが通過する主排ガスダ
クト２５に合流し、さらに後流側の電気集塵器２６にお
いて、１屓性集塵では捕集できなかった微粒子を除去し
た後大気中に放出される。

なお集塵器２４で捕集した灰分中にも、助燃料の供給等
によって未燃分がある程度混入するので、捕集した灰分
は管路２７を経てＭ　Ｂ　Ｃ１に供給きれ燃焼する。

〈効果〉 この発明を実施することにより、ＣＢＣを連続的に運転
でき、制御を円滑に行うことができると共に、蒸気を使
用する機器の負荷デマンドに対して迅速かつ十分に対応
することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例を示す流動層燃焼プラントの
系統図、第２図は切換器の一部破断側面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主燃焼炉で発生した未燃分を複数のセルを有する再
   燃焼炉で燃焼させかつ再燃焼炉で発生した熱を回収する
   プラントの運転方法において、再燃焼炉の各セルの運転
   停止に先行して未燃分貯留レベルの制御を行い、かつ再
   燃焼炉の流動層温度に対応して助燃料供給量を調節する
   ことにより、未燃分の燃焼と、プラントに対する負荷の
   応答を行うことを特徴とする流動層燃焼プラントの運転
   方法。 ２、プラント全体に対する負荷と、主燃焼炉の運転状態
   とに基づいて再燃焼炉の流動層温度を設定し、かつ未燃
   分貯留レベルに対応して再燃焼炉に対する未燃分供給量
   を設定し、この未燃分供給量で前記設定層温度に達しな
   い場合、不足分の熱量を補うよう助燃料供給量を設定す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の流動層
   燃焼プラントの運転方法。 ３、主燃焼炉から排出した未燃分を捕集する装置に接続
   して脱気室を設け、脱気室内の気体を主燃焼炉側に抽気
   することにより未燃分の脱気を行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の流動層燃焼プラ
   ントの運転方法。 ４、未燃分貯槽に加えて脱気室においても未燃分貯留量
   のレベル制御を行うことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の流動層燃焼プラントの運転方法。 ５、前記制御を記憶と指令信号を発する制御箱により自
   動的に行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第４項のいづれかに記載の流動層燃焼プラントの運転
   方法。