JPS6391416A - 回収ボイラのス−トブロ−制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、バルブ製造工程にて生ずる黒液を燃焼して蒸
気を発生させるとともにチップ蒸解用薬剤を回収する回
収ボイラのスートブロー制御装置に係わり、特に燃焼排
ガス下流側の熱伝達部に対するスートブローランスの動
作制御手段の改良に関する。

（従来の技術） バルブ製造プラントにおいては、チップ蒸解工程から廃
液として排出された黒液を加熱部に導き、ここで蒸気で
加熱したのち噴射ガンにより回収ボイラの炉内に噴射す
る。そうすると、噴射黒液が浮遊乾燥して炉底部に着床
しチャーベッドを形成するので、炉内に燃焼用空気を送
り込んでチャーベッド上部を燃焼させる。このとき発生
する燃焼排ガスは、炉内上部のスーパヒータ（加熱器）
および排ガス通過ライン内の蒸発器、高湿／低温節炭器
等の熱伝達部を通って最終的に煙突から排出される。そ
こで、給水ラインからは低温・＾温節炭器、蒸発器およ
びスーパヒータを通るように給水を行なうと、水はこれ
らの熱伝達部で前記燃焼排ガスとの熱交換が行なわれ、
主蒸気として取出されるものとなっている。また、前記
チャーベッド上の高温雰囲気により還元反応が行なわれ
て黒液中の芒硝（Ｎａ２ＣＯ４）などが硫化ナトリウム
（Ｎａ２Ｓ）となり、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ：Ｉ
　）などとともにボイラ底部のスバウトロから前記チッ
プ蒸解用工程で使用する薬剤の原料であるスメルトとし
て回収される構成となっている。

ところで、以上のような回収ボイラにおいては、チャー
ベッドの燃焼によって生成されるダストが前記熱伝達部
に付着し、これが原因となって経時的に熱交換率の低下
を招く。そこで、熱伝達面に付着したダストを除去する
ために、通常はボイラ壁部等に各熱伝達部ごとに区分し
てそれぞれ複数のスートブローランスを取付け、制御装
置から動作制御信号を送出して前記スートブローランス
を所定の動作順序で順次動作させてダストを落下させ、
この落下したダストを前記黒液に還元するものとなって
いる。

さて、上記スートブローランスの制御手段としては、各
熱伝達部毎に個別に対応する複数のスートブローランス
を所定の順序でかつ一定の時間間隔で順次動作させる手
段が一般的である。しかし、この１ｌｌ１手段では、各
熱伝達面でのスートブＤ　−ランス群の吹き順序および
吹き時間間隔が一定であるため、時間および順序の設定
いかんによって１ユ熱伝達面に大量のダストが付着する
おそれがある。特に、燃焼排ガスの下流側に位置する熱
伝達面に大量のダストが付着した場合、このダストには
多くの芒硝が含まれているので、スートブローにより大
量の芒硝が黒液に混入されることになる。

したがって、−度に大量の硫黄成分を含む不燃物が黒液
に混入されることになり、炉内の燃焼状態が悪化して、
蒸気発生量の減少、蒸気温度の低下をもたらす上、燃焼
排ガス中の５Ｏ２１１度を急上昇させるおそれがあった
。このような問題を防ぐためには、各熱伝達面における
スートブローランスの動作間隔を短く設定してスートブ
ローの頻度を高くすることが考えられる。しかし、スー
トブローの頻度を高くすると、時として不必要なスート
ブローランスを動作させる結果となり、スートブローに
必要な蒸気使用量が増大して省エネルギーに逆行すると
いう問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、従来の回収ボイラのスートブロー制御
装置においては、燃焼排ガスの下流側に位置する熱伝達
面に対するスートブローによって一度に大量の芒硝が黒
液に混入し、燃焼状態の悪化等を１Ｂいて回収ボイラの
操業を不安定なものとするおそれがあり、その解決案も
省エネルギー上の対策が不十分で、側底実施できるもの
ではなかった。

そこで、本発明は、スートブローのための蒸気使用量を
増大することなく、燃焼排ガス下流側でのスートブロー
間隔を短縮することにより、−度に黒液に混入される芒
硝旦の低減および均一化が可能で、省エネルギー化に寄
与しつつ、ボイラ操業の安定化をはかり得る回収ボイラ
のスートブロー制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、回収ボイラに設けられた複数の熱伝達部のう
ち、燃焼排ガス下流側に位置する熱伝達部に設置された
スートブローランスを所定単位で区分設定し、この所定
単位で区分されたスートブローランスをそれぞれ間欠的
に動作するように制御したものである。

（作用） このような手段を講じたことにより、燃焼排ガス下流側
に位置する熱伝達部に設けられた複数のスートブローラ
ンスは所定数毎に短い間隔で動作し、当該熱伝達部に付
着したダストを少量ずつ落下させる。

（実施例） 以下、本発明装置をバルブ製造プラントに組込んだ一実
施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明のスートブロー制御装置を含んだバルブ
製造プラントの概略構成を示す系統図である。同図にお
いて、１はバルブ製造プラントの一部として設備される
回収ボイラであって、このボイラ１にはチップ蒸解工程
から廃液として排出された黒液Ａがミキシングタンク２
および加熱部３を通って噴射ガン４により噴射導入され
る。この噴射黒液は炉内において浮遊乾燥して落下し、
チャーベッド５を形成するものとなっており、チャーベ
ッド５は上段および下段の空気導入口５ａ。

６ｂから導入される燃焼用空気已によって燃焼が促進さ
れ、このときチャーベッド５上の高温雰囲気で還元反応
が行なわれて黒液中の芒硝（Ｎ８２ＣＯ４）などが硫化
ナトリウム（Ｎａ２Ｓ）となり、炭酸ナトリウム （Ｎａ２ｃｏヨ）等とともに、スパウトロアがら前記チ
ップ蒸解工程で使用する薬剤の原料となるスメルトＣと
して回収されるものとなっている。

また、このチャーベッド５の燃焼によって生じる排ガス
Ｄは排ガス通過ライン８を通って煙突９がら排出される
。

ざらに、この排ガスＤの熱を有効に利用するために、ボ
イラ全体の上部に加熱器としてのスーパヒータ１０が設
けられ、また排ガス通過ライン８の途中に蒸発器１１．
高温節炭器１２．低温節炭器１３などが設けられ、給水
ライン１４の一端側から供給される水Ｅは、前記低温側
節炭器１３゜高温側節め器１００蒸発器１１およびスー
パヒータ１０などからなる熱伝達部により熱交換され、
かくして主蒸気Ｆを得る構成となっている。

また、前記スーパヒータ１０．蒸発器１１．高温節炭器
１２および低温節炭器１３などには熱交換効率を低下さ
せる起因となる付着ダストを除去するために、それぞれ
複数の蒸気吹付は用スートブローランスａ〜ｅ、ｆ〜：
、１〜ｍ、ｎ〜ｑがボイラ壁部等に設けられている。そ
して、これらスートブローランスａ−ｑはスートブロー
制御装置１５の制御に基いて動作し、この動作によって
前記スーパヒータ１０から落下したダストはチャーベッ
ド５に堆積して再燃焼し、蒸発器１１．高温節炭器１２
および低温節炭器１３から落下したダストはベルトコン
ベア１６によりミキシングタンク２内に導入されるもの
となっている。

上記スートブロー制御装置１５は、下流側ランス選択部
１７と、上流側ランス選択部１８と、これらランス選択
部１７．１８に対してスートブロー起動指令８１．８２
を出力する管理１ｌＩＩＩ御部１９とから構成されてい
る。ここで、下流側ランス選択部１７は、排ガス下流側
に位置する熱伝達部として低温節炭器１３に設けられた
複数のスートブローランスｎ−ｑを１本ずつ区分し、前
記スートブロー動指令Ｓ１に応じて区分されたスートブ
ローランスｎ、ｏ、ｐ、ｑのうち所定のスートブローラ
ンスを選択して当該スートブローランスによるスートブ
ローの実行を制御し、かつスートブロー動作の完了に対
応して前記管理制御部１つにスートブロー完了指令Ｒ１
を送出する。一方、上流側ランス選択部１８は、前記下
流側ランス制御部１７にて制御されない熱伝達部すなわ
ちスーパヒータ１０．蒸発器１１．高温節炭器１２に設
けられた複数のスートブローランスａ−ｍを各熱伝逼部
毎に区分し、前記スートプロ起動指令Ｓ２に応じて区分
されたスートブローランス群ａ〜ｅ、　ｆ〜ｌ、ｊ−ｍ
のうち所定のスートブローランス群を選択して当該スー
トブローランス群によるスートブローの実行を制御し、
かつスートブロー動作の完了に対応して前記管理制御部
１９にスートブロー完了指令Ｒ２を送出する。

また、管理制御部１９は、具体的には第２図に示す機能
構成をなしている。すなわち、符号２０はシーケンスプ
ログラムに基いて所定の演算処理を実行する０１口など
のデータ処理部であって、このデータ処理部２０からは
アドレス・データ等のパスライン２１が導出されている
。このパスライン２１には、順序データ、時間間隔デー
タおよびその変更データなどを入力する入力装置２２を
制御する入力装置制御部２３、シーケンスプログラムお
よび前記入力ｖｔ置２２により入力されたデータなどを
記憶する記憶部２４、前記入力装置２２からの時間デー
タに応じて前記下流側・下流側のスートブロー起動指令
Ｓ１，８２の出力時間間隔をそれぞれ設定する下流側タ
イマ部２５と上流側タイマ部２６とを制御するタイマ制
御部２７、下流側・上流側のスートブロー起動指令Ｓ１
゜Ｓ２の出力を制御する起動指令出力部２８、下流側・
上流側のスートブロー完了指令Ｒ１，Ｒ２の入力を制御
する完了指令入力部２９、前記各熱伝達部またはその近
傍に設けられた測定センサ（不図示）からの測定信号を
入力しディジタル信号に変換するセンサ信号入力部３０
が接続されている。

なお、上記測定センサとしては各熱伝蓮部の入出力部の
温度をそれぞれ測定する入力温度センサおよび出口濃度
センサと、各熱伝達部の入口・出口間の圧力差を測定す
る圧力センサとが設置されている。

しかして、前記データ処理部２０は、次の手順にしたが
って下流側スートブロー起動指令Ｓ１および上流側スー
トブロー起動指令Ｓ２とを出力するようにプログラム構
成されている。すなわち、通常は下流側タイマ部２５の
設定時間によって下流側スートブロー起動指令Ｓ１を制
御しており、設定時間を経過する毎に下流側スートブロ
ー制御即今Ｓ１を下流側ランス選択部１７に出力してい
る。一方、このとき、センサ信号入力部３０を介して与
えられる測定センサからの測定信号により、低温節炭器
１３の出入口間の排ガス温度差が設定値よりも小さい、
あるいは排ガス圧力差が所定値よりも大きい場合には低
温節炭器１３の熱交換効率が低下したと判断し、前記タ
イマ部２５の制御によらずにスートブロー起動指令Ｓ１
を割込ませる。かくして、下流側ランス選択部１７では
スートブロー起動指令Ｓ１を受ける毎に低温節炭器１３
に設けられたスートブローランスｎ、ｏ、ｐ。

ｑを１本ずつ順次選択し、スートブロー動作を実行させ
るものとなっており、これにより、低温節炭器１３では
スートブローが間欠的に行なわれるものとなっている。

また、上流側スートブローし肋指令Ｓ２の場合もほぼ同
様であって、通常は上流側タイマ部２６の設定時間によ
って制御しており、設定時間を経過する毎に上流側スー
トブロー制御指令Ｓ２を上流側ランス選択部１８に出力
する。また、このとき、センサ信号入力部３０を介して
与えられる測定センサからの測定信号により、上流側熱
伝達部の各出入口間の排ガス温度差が設定値よりも小さ
い、あるいは排ガス圧力差が所定値よりも大きい場合に
は該当上流側熱伝達部の熱交換効率が低下したと判断し
、前記タイマ部２６の制御によらずにスートブロー起動
指令Ｓ２を割込ませる。ただし、上流側スートブロー起
動指令Ｓ２の場合は、下流側スートブロー完了指令Ｒ１
を入力してから次の下流側スートブロー起動指令Ｓ１が
出力され　　′るまでの時間内に上流側スートブロー完
了指令Ｒ２が返送される場合にのみ出力するするように
制御される。つまり、上流側のストブロー実行中に下流
側スートブロー起動指令Ｓ１の出力タイミングとなる場
合には上流側スートブロー起動指令Ｓ２の出力を待機さ
せる。かくして、上流側ランス選択部１８ではスートブ
ロー起動指令Ｓ２を受ける毎にスーパヒータ１０．蒸発
器１１．高温節炭器１２にそれぞれ設けられたスートブ
ローランス群ａ〜ｅ、ｆ〜１．」〜ｍを順次選択し、ス
ートブロー動作を実行させるものとなっている。

したがって、このように構成された本実施例においては
、両タイマ部２５．２６の設定時間を従来のスートブロ
ー間隔とほぼ同様に設定すると、下流側熱伝達部ずなわ
ち低温節炭器１３でのスートブローランスｎ、Ｏ，ｐ、
　ｑが順次選択されて間欠的にスートブローが行なわれ
る毎に、上流側の熱伝達部すなわちスーパヒータ１０．
蒸発器１１、高温節炭器１２での各スートブローランス
群ａ−ｅ、ｆ〜ｉ、Ｊ−ｍによるスートブローが所定間
隔で順次行なわれる。したがって、低温節炭器１３に関
しては従来よりも短い間隔でかつ少量の蒸気によるスー
トブローが実行される。このため、低温節炭器１３に大
量のダストが付着するおそれはなく、また、付着ダスト
が一度に全て落下することはないので、ミキシングタン
ク２にて黒液に還元される芒硝量は少量で均一化される
。

したがって、−度に大量の芒硝が還元されるおそれはな
いので、ボイラ内での燃焼状態が悪化することはなく、
常に低温、定量の主蒸気が得られる上、排ガス中の５０
２ｍ１度が高濃度となることもないので、安定したボイ
ラ操業を長期にわたって維持することができる。また、
本実施例では従来低温節炭器１３での１回のスートブロ
ーに使用された蒸気ｍを短い間隔で少量ずつ使用するよ
うにしたので、スートブロー用の蒸気邑が増大すること
はなく、省エネルギー化に反するものではない。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

例えば、前記実施例では下流側ランス選択部１７にてス
ートブローランスｎ、ｏ、ｐ、ｑを１本単位で選択する
場合を示したが、例えば先ずｎとｐを選択し、次に０と
ｑを選択する等といったように複数単位で選択するよう
にしてもよい。

また、前記実施例では下流側熱伝達部として低温節炭器
１３を設定した場合を示したが、高温節炭器１２を下流
側と設定し、これら節炭器１２゜１３に設けられたスー
トブローランスｊ−Ｑを下流側ランス選択部１７にて所
定単位毎に順次選択するようにしても問題はない。また
、前記実施例ではスートブロー起動指令Ｓ１，８２の出
力タイミングを各タイマ部２５．２６にて設定された時
間を基準とし、測定センサからの信号に応じてスートブ
ロー必要時には割込みを行なわせる場合を示したが、測
定センサによるスートブロー必要判定時にのみスートブ
ロー起動指令Ｓ１またはＳ２を出力するようにしてもよ
い。さらに、前記実施例では下流側スートブロー非動作
時に上流側スートブローを実行するように制御する場合
を示したが、管理制御部１９において上流側スートブロ
ー゛完了信号Ｒ２を入力する毎に下流側スートブロー起
動指令Ｓ１を出力するようにしてもよい。このようにし
ても上流側にて群単位で順次スートブローが行なわれる
毎に下流側では１本単位もしくは少数本単位で間欠的に
スートプローが実行されるので、前記実施例と同様な効
果を奏し得る。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、回収ボイラに設
けられた複数の熱伝達部のうち、燃焼排ガス下流側に位
置する熱伝達部に設置されたスートブローランスを所定
単位で区分設定し、この所定単位で区分されたスートブ
ローランスをそれ。

ぞれ間欠的に動作するように制御したので、スートプロ
ーのための蒸気使用量を増大することなく、燃焼排ガス
下流側でのスートブロー間隔を短縮することにより、−
度に黒液に混入される芒硝量の低減および均一化が可能
で、省エネルギー化に寄与しつつ、ボイラ操業の安定化
をはかり得る回収ボイラのスートプロー制ｔｌｌＩ装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は管理
制御部の機能ブロック図である。 １・・・回収ボイラ、２・・・ミキシングタンク、５・
・・チャーベッド、８・・・排ガス通過ライン、１０・
・・スーパヒータ、１１・・・蒸発器、１２・・・高温
節炭器、１３・・・低温節炭器、１７・・・下流側ラン
ス選択部、１８・・・上流側ランス選択部、１９・・・
管理選択部、２０・・・データ処理部、２５．２６・・
・下流側・上流側タイマ部、３０・・・センサ信号入力
部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回収ボイラに設けた複数の熱伝達部に向けて各々
   複数のスートブローランスが設置され、これらスートブ
   ローランスを適時動作させて前記各熱伝達部に付着した
   ダストを除去する回収ボイラのスートブロー制御装置に
   おいて、前記複数の熱伝達部のうち燃焼排ガス下流側に
   位置する熱伝達部に設置された複数のスートブローラン
   スを所定単位で区分設定するスートブローランス設定手
   段と、この設定手段により所定単位で区分されたスート
   ブローランスをそれぞれ間欠的に動作するように制御す
   るスートブローランス制御手段とを具備したことを特徴
   とする回収ボイラのスートブロー制御装置。
2. （２）前記スートブローランス制御手段は、所定単位で
   区分されたスートブローランスを所定の順序および時間
   間隔で間欠的に動作するように制御するものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の回収ボイ
   ラのスートブロー制御装置。
3. （３）前記スートブローランス制御手段は、前記下流側
   熱伝達部またはその近傍に設けられた測定センサの出力
   に基いて前記所定単位で区分されたスートブローランス
   を間欠的に動作するように制御するものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の回収ボイラの
   スートブロー制御装置。
4. （４）前記スートブローランス制御手段は、前記燃焼排
   ガス下流側に位置する熱伝達部以外の熱伝達部に設置さ
   れたスートブローランスを、前記燃焼排ガス下流側に位
   置する熱伝達部に設置されたスートブローランスの非動
   作時に動作するように制御する上流側スートブロー制御
   手段を備えたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項記載の回収ボイラのスートブロー制御装置
   。