JPS63267807A - 流動層燃焼式ボイラ - 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〕 本発明は流動層燃焼式ボイラに係り、特に発生する蒸気
量の急激な負荷変動がある場合、例えばボイラおよびタ
ービン発電機のダンプテストあるいは発生蒸気量をステ
ップ変化させる場合において好適に対応できる流動層燃
焼式ボイラ装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、流動層燃焼式ボイラ（流動層ボイラと言う）は
、燃料に対する適用範囲が広く、がっ、炉内脱硫が可能
であり、そのうえ流動層内伝熱性能が高いなどの利点が
あり、石炭焚きボイラなどとして好適に採用されている
（特開昭５７−１１７７１６号公報、同５７−１１７７
１７号公報、同５７−１１７７２０号公報）。

従来の流動層ボイラは第３図に示すごとく、流動媒体１
５として、例えば石灰石を使用し、脱硫剤粒子を含む主
燃焼炉１と、該主燃焼炉１の燃焼排ガスをマルチサイク
ロン８で補集した未燃焼分を含む灰を燃焼するための灰
再燃焼炉２とを備えている。砕粒炭バンカー７より供給
された石炭は、まず主燃焼炉１で８００〜８２０℃の温
度に制御されて燃焼し、ついでマルチサイクロン８で補
集された未燃焼分を含む灰は灰再燃焼炉２に導入され、
８００〜１０００℃の温度で完全燃焼される。この流動
層ボイラにおいて、通常の運転中には特に問題は生じな
いが、ボイラ負荷が急激に変動する場合、例えばボイラ
およびタービン発電機などのダンプテストや発生蒸気量
をステップ変化させる場合においては、通常の流動層燃
焼方式では対応していくことができない、すなわち、発
生する蒸気を工場内のユーティリイティとして使用する
産業用の流動層ボイラにおいては、蒸気使用量の極端な
変動が生じないので、特に問題はないが、例えばタービ
ン発電機と大型の流動層ボイラとが組み合わされた事業
用発電プラントなどにおいて、ダンプテスト時あるいは
電力余剰時において発生蒸気量をステップ変化させる場
合には、それに対応して流動層燃焼を適正に制御する必
要が生じる。これは早急に解決しなければならない重要
な課題としてとりあげられておりクリテカルパスになっ
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したごとく、従来技術における流動層ボイラは、ボ
イラおよびタービン発電機などのダンプテスト時、ある
いは発生蒸気量を大きくステップ変化させる場合など、
ボイラ負荷が急激に増減する時の流動層燃焼制御につい
ては全く配慮されておらず、また、これは流動層ボイラ
特有の問題でもあった。

本発明の目的は、使用する蒸気量が大きく変動し、ボイ
ラ負荷が急激に増減する場合においても。

それに対応できる流動層燃焼制御機構を備えた流動層燃
焼式ボイラ装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記本発明の目的は、流動層ボイラの特徴である、流動
層における流動媒体の流動を停止すると流動層内の伝熱
性能が急に低下し、発生する蒸気量が急激に減少するこ
と。また、流動媒体の流動を再開すると流動層内の伝熱
性能が急に上昇し、発生する蒸気量が急激に増加し、も
との状態に戻るという流動層ボイラ特有の性能を利用し
、流動層燃焼が行なわれている各々の流動セル（室）に
おいて、流動媒体の流動の停止もしくは流動の開始を、
それぞれの流動セルにおいて適宜自在に行うことにより
、達成される。

〔作　　用〕

各々の流動セルにおいて流動を開始すると、流動層内の
伝熱性能が急に上昇してボイラの加熱能力が増大し、そ
れによって発生する蒸気量が急激に増加することになる
。逆に各々の流動セルにおいて流動媒体の流動を停止す
ると、流動層内の伝熱性能が急に下降し、ボイラの加熱
能力が低下し、それにより発生する蒸気量は急激に減少
することになる。このような流動媒体の流動制御操作に
より、流動層ボイラから発生する蒸気量の急激な増減を
自在に制御することができ、ボイラおよびタービン発電
機などのダンプテスト時、あるいは発生蒸気量を急にス
テップ変化させる場合などに敏感に対応することができ
る。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

（実施例　１） 第１図は本発明の流動層ボイラの一例を示す系統図であ
る。この流動層ボイラは主燃焼炉１と灰再燃焼炉２の二
つの炉を有している。風道および煙道系統は、押込み送
風機３で送風された空気を、ヒートバイブ式のエアーヒ
ータ６で加熱し、主燃焼炉１および灰再燃焼炉２に吹き
込み、流動媒体ｌ５を流動させる。また、燃料搬送用空
気は昇圧送風機４によって、さらに加圧され砕粒炭バン
カ７より供給される砕粒炭を、それぞれの流動セルの底
部に気流搬送させる。マルチサイクロン８によって補集
された未燃焼分を含む灰も、また昇圧送風機４の搬送用
空気によって、灰再燃焼炉２に気流搬送される。各々の
炉で燃焼された排ガスは、煙道からマルチサイクロン８
およびシングルサイクロン９を通って脱硝装置１０、ヒ
ートパイプのエアーヒータ６、バグフィルタ１１から誘
引送風機５を通って煙突１６から大気に放散される。給
炭管１３は砕粒炭を供給する配管であり、給版管１４は
未燃焼灰を供給する配管である。主燃焼炉バイパスダク
ト１７は流動層の流動媒体を流動させる空気をバイパス
するダクトである。

通常の場合における空気および燃焼排ガスの流れは、押
し込み送風機３より送風され、ヒートンパイプ式のエア
ーヒータ６で加熱され、各々の燃焼炉の流動層の流動媒
体１５を流動させた後、燃焼用空気として使用される。

また昇圧送風機４により、さらに加圧された空気は砕粒
炭あるいは未燃焼灰を、各々の燃焼炉に送る搬送用空気
として使用される。各々の燃焼炉内から発生する燃焼ガ
スはマルサイクロン８あるいはシングルサイクロン９を
通って脱硝装置ＩＯ、ヒートパイプ式のエアーヒータ６
、バグフィルタ１１および誘引送風機５から煙突１６を
経て大気に放散される０以上が通常の流動層燃焼におけ
る空気および燃焼排ガスの流れである。これに対し、本
実施例の流動層燃焼式ボイラは、第１図に示すごとく、
主燃焼炉１の回りに主燃焼炉バイパスダクト１７を設け
ているために。

タービン発電機のダンプテストおよび発生蒸気量のステ
ップで変化に対応して、上述した流動層ボイラの特性を
最大限に有効に利用し、蒸気受入側の要請に合った蒸気
量の発生を可能としたものである。すなわち、主燃焼炉
１の各流動セルの流動媒体を流動させるか、もしくは流
動媒体の流動を停止させることによって、発生する蒸気
量の増加、もしくは蒸気量の減少を制御させるものであ
る。

そして、この時急激に変化する流動媒体の流動用空気お
よび砕粒炭の搬送用空気によって、流動層ボイラの風道
および煙道系全体に大きな圧力変動を与えないように、
主燃焼炉バイパスダクト１７のバイパスダンパの開閉を
調整して、流動層ボイラの急激な圧力変化による撹乱を
吸収できるようにしたものである。そして、発生蒸気量
の減少時には各流動セルの流動媒体の流動を停止させる
ため。

風道および煙道系の合計空気量が減少するが、その減少
分を主燃焼炉バイパスダクト１７を通し、バイパスダン
パ１８で調整して、合計空気量の変化を最小限に抑える
ようにして、風道ならびに煙道系に急激な圧力変化を起
こさせることなく、発生させる蒸気量の急激な変動に対
応できる流動層ボイラ装置としたものである。

なお、発生させる蒸気量に急激な変動がない通常の場合
においては、主燃焼炉バイパスダクト１７のバイパスダ
ンパは全開として流動層ボイラは運転される。

（実施例　２） 本発明の他の一例を第２図に示す１本実施例においては
、発生蒸気量の急激な変動を、各流動セルの流動媒体の
流動、もしくは流動媒体の流動停止で対応し、その時の
風道および煙道系の圧力変化をバイパスダクトによって
吸収し安定させるという本発明の技術思想は同じである
が、急激な圧力変化の吸収の仕方を主燃焼炉バイパスダ
クトで処理するのではなく、風道系の各送風機および煙
道系の誘引送風機のバイパスダクト、すなわち、押し込
み送風機３のバイパスダクト１９．昇圧送風機４のバイ
パスダクト２０および誘引送風機５のバイパスダクト２
１によって、空気または煙道ガスを。

それぞれ自己再循環させることにより、風道および煙道
系の急激な圧力変化を吸収させる構造にしたものである
。

また、流動層ボイラに通常設備されている流動層の上部
にある層上バーナ２２、二段燃焼ポート２３などは、流
動セルにおける流動媒体の流動用空気とは直接関係のな
いところから、これらの部分に余剰の空気を流して、風
道および煙道系全体に急激な圧力変化を与えないように
することも可能である。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく１本発明の流動層ボイラにお
いては、流動層式燃焼炉の風道ならびに煙道系全体に大
きな圧力変化による撹乱を与えることなく、各々の流動
セルにおける流動媒体の流動、ならびに流動媒体の流動
の停止を行うことができ、発生蒸気量の急激な増減を自
在に調節することができるので、例えば発電プラントに
組合されている事業用の大型流動層ボイラにおいて、ボ
イラおよびタービン発電機のクリティカルポイントなら
びにダンプテストなどの場合における蒸気量の急激な増
減に敏感に対応することができ、また昼食時などの使用
電力落ち込み時に、その電力変化に対応して適正な蒸気
量を供給することができ、きわめて効率的で、しかも経
済的な流動層ボイラ装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１に示した流動層ボイラの系統
図、第２図は実施例２に示した流動層ボイラの系統図、
第３図は従来の流動層ボイラの系統図を示す。 １・・・主燃焼炉　　　　　２・・・灰再燃焼炉３・・
・押し込み送風機　　４・・・昇圧送風機５・・・誘引
送風機　　　　６・・・エアーヒータ７・・・砕粒炭バ
ンカ　　　８・・・マルチサイクロン９・・・シングル
サイクロン １０・・・脱硝装置　　　　　１１・・・バグフィルタ
１２・・・ダンパ　　　　　　１３・・・給炭管１４・
・・給灰管　　　　　　１５・・・流動媒体１６・・・
煙突 １７・・・主燃焼炉バイパスダクト １８・・・バイパスダンパ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃料を流動媒体と共に、流動用空気により流動させ
   て流動燃焼を行う流動室を、１室以上備えた流動層式燃
   焼炉を有する流動層ボイラにおいて、上記流動層ボイラ
   の低負荷時には、上記流動層式燃焼炉を構成する流動室
   の少なくとも１室への流動用空気の送入を停止して上記
   流動媒体の流動を停止させる手段と、上記流動層ボイラ
   の高負荷時には、上記流動室の少なくとも１室への流動
   用空気の送入を開始して上記流動媒体の流動を開始させ
   る手段とを備え、かつ上記流動媒体の流動の停止時およ
   び流動媒体の流動の開始時における流動用空気量の調節
   は、上記流動層式燃焼炉に設けたバイパス通路、もしく
   は流動層式燃焼炉の風道系および煙道系に配設している
   各々の送風機に設けたバイパス通路の風量調整により行
   う手段を設けたことを特徴とする流動層燃焼式ボイラ。 ２、流動用空気量の調節は、流動層式燃焼炉の回りに設
   けたバイパスダクトの風量調整ダンパによる調節手段、
   もしくは風道系および煙道系に配設されている各々の送
   風機の回りに設けたバイパスダクトの風量調整ダンパに
   よる調節手段によることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の流動層燃焼式ボイラ。