WO2009110034A1 - 酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法及び装置 - Google Patents

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照下修平
山田敏彦
渡辺修三
内田輝俊
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株式会社Ihi
電源開発株式会社
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    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Definitions

  • the present invention relates to a primary recirculation exhaust gas flow rate control method and apparatus for an oxyfuel boiler.
  • Coal has a higher carbon content than natural gas and petroleum, and other components such as hydrogen, nitrogen and sulfur, and inorganic ash, so when coal is burned in air, the composition of combustion exhaust gas is Usually nitrogen (about 70%), carbon dioxide CO 2 , sulfur oxide SOx, nitrogen oxide NOx, and dust and oxygen (about 4%) consisting of ash and unburned coal particles become. Therefore, exhaust gas treatment such as denitration, desulfurization, and dust removal is performed on the combustion exhaust gas, and NOx, SOx, and fine particles are discharged from the chimney to the atmosphere so as to be below the environmental emission standard value.
  • the NOx generated in the combustion exhaust gas includes thermal NOx generated by oxidizing nitrogen in the air with oxygen, and fuel NOx generated by oxidizing nitrogen in the fuel.
  • thermal NOx generated by oxidizing nitrogen in the air with oxygen
  • fuel NOx generated by oxidizing nitrogen in the fuel.
  • a combustion method for reducing the flame temperature has been adopted for reducing thermal NOx
  • a combustion method for forming an excess fuel region for reducing NOx in the combustor has been adopted for reducing fuel NOx. .
  • a / C the operating range of the A / C is set to a range of 1.5 to 4.0 as shown in FIG. 4, for example, to enable stable combustion of the burner. Note that if A / C is greater than 4.0, the flame may blow off, while if it is less than 1.5, stable combustion cannot be maintained due to the structure of the mill / burner system. The scope of operation is defined.
  • the present invention intends to provide a primary recirculation exhaust gas flow rate control method and apparatus for an oxyfuel boiler capable of achieving stable combustion of a burner in oxyfuel combustion.
  • the present invention introduces oxygen supplied from an oxygen production apparatus to a coal fired boiler, introduces a part of the recirculated exhaust gas into a mill as a primary recirculated exhaust gas, and converts the pulverized coal pulverized in the mill to the above-mentioned
  • a primary recirculation exhaust gas flow rate control method for an oxyfuel boiler that conveys to a burner by primary recirculation exhaust gas and burns oxygen
  • the primary recirculation of the oxyfuel boiler that controls the primary recirculation exhaust gas flow rate so that the weight ratio between the primary recirculation exhaust gas flow rate and the amount of pulverized coal from the mill is defined as G / C and the G / C is within a predetermined range. This relates to the exhaust gas flow rate control method.
  • the G / C range is preferably set to 2.0 to 6.0.
  • the present invention introduces oxygen supplied from an oxygen production apparatus to a coal fired boiler, introduces a part of the exhaust gas recirculated into the mill as a primary recirculation exhaust gas, and pulverized coal pulverized by the mill
  • CO 2 concentration meter for detecting a CO 2 concentration of the primary recirculating exhaust gas to be introduced into the mill,
  • the O 2 concentration meter for detecting the O 2 concentration of the primary recirculating exhaust gas to be introduced into the mill,
  • a flow meter for detecting the flow rate of the primary recirculated exhaust gas introduced into the mill;
  • In the CO 2 calculates the specific gravity of the primary recirculating exhaust gas on the
  • the G / C range is preferably set to 2.0 to 6.0.
  • the primary recirculation exhaust gas flow rate control method and apparatus of the oxyfuel boiler of the present invention it is possible to achieve stable combustion of a burner in oxyfuel combustion using a completely new index G / C different from conventional A / C. The effects can be achieved.
  • 1 to 3 show an embodiment of the present invention, in which 1 is a coal bunker that stores coal, 2 is a coal feeder that cuts out coal stored in the coal bunker 1, and 3 is coal supplied from the coal feeder 2 4 is a coal fired boiler, 5 is a wind box attached to the coal fired boiler 4, 6 is disposed in the wind box 5 and is used for burning pulverized coal supplied from the mill 3.
  • Burner 7 is an exhaust gas line through which exhaust gas discharged from coal fired boiler 4 flows
  • 8 is an air preheater that exchanges heat between the exhaust gas flowing through exhaust gas line 7, primary recirculated exhaust gas, and secondary recirculated exhaust gas
  • 9 is air preheat Exhaust gas treatment devices such as a desulfurization device and a dust collector for treating the exhaust gas that has passed through the vessel 8
  • 10 is an oxygen production device that produces oxygen
  • 11 is a primary recirculation exhaust gas lined up with the exhaust gas purified by the exhaust gas treatment device 9
  • a forced air blower (FDF) 12 that pumps as secondary recirculated exhaust gas
  • 12 is a primary recirculation that preheats a part of the exhaust gas pumped by the forced air ventilator 11 as primary recirculated exhaust gas with the air preheater 8 and leads it to the mill 3.
  • FDF forced air blower
  • An exhaust gas line, 13 is a cold bypass line for adjusting the temperature of the primary recirculation exhaust gas by bypassing the air preheater 8 through a part of the primary recirculation exhaust gas introduced into the mill 3, and 14 is an air preheater 8
  • a flow control valve 15 provided in the middle of the primary recirculation exhaust gas line 12 for adjusting the flow rate of the primary recirculation exhaust gas passing therethrough, 15 is a cold bypass for adjusting the flow rate of the primary recirculation exhaust gas bypassing the air preheater 8
  • a flow control valve 16 provided in the middle of the line 13 preheats a part of the exhaust gas pressure-fed by the forced air blower 11 with the air preheater 8 as a secondary recirculation exhaust gas.
  • a secondary recirculation exhaust gas line leading to the wind box 5 17 is an oxygen supply line for secondary recirculation exhaust gas for supplying oxygen from the oxygen production apparatus 10 to the secondary recirculation exhaust gas line 16, and 18 is an oxygen to the wind box 5
  • An oxygen supply line for a wind box that directly supplies oxygen from the manufacturing apparatus 10, 19 is a recovery apparatus that recovers CO 2 and the like from the exhaust gas, and 20 is an induction fan that is provided downstream of the exhaust gas treatment apparatus 9 and attracts the exhaust gas.
  • IDF 21 is a chimney that releases the exhaust gas purified by the exhaust gas treatment device 9 and attracted by the induction fan 20,
  • the weight ratio between the primary recirculation exhaust gas flow rate [ton / h] supplied to the coal fired boiler 4 and the pulverized coal amount [ton / h] from the mill 3 is defined as G / C.
  • a controller 27 that outputs an opening degree control signal 25a as a flow rate control signal is provided to the flow rate control valve 25 so that the G / C is within a predetermined range.
  • a damper or other flow rate regulator may be used, and a flow rate control signal may be output from the controller 27 to the flow rate regulator.
  • the G / C range is preferably 2.0 to 6.0 as shown in FIG. 3 in order to enable stable combustion of the burner 6. This is because the conventional operating range of A / C is in the range of 1.5 to 4.0 as shown in FIG. 4, and therefore the difference in specific gravity between air and primary recirculated exhaust gas is taken into consideration. . In the actual combustion test, when G / C is larger than 6.0, there is a risk that the flame may blow off. When G / C is smaller than 2.0, stable combustion is caused due to the structure of the mill 3 and burner 6 system. It has been confirmed that stable combustion of the burner 6 is possible in the range of 2.0 to 6.0.
  • the coal stored in the coal bunker 1 is fed into the mill 3 by the coal feeder 2, and the coal is pulverized and pulverized into the pulverized coal in the mill 3.
  • the primary recirculated exhaust gas is introduced into the mill 3 from the recirculated exhaust gas line 12, and the pulverized pulverized coal is conveyed to the burner 6 while drying the coal supplied to the mill 3 by the primary recirculated exhaust gas.
  • a part of the exhaust gas pumped by the forced air blower 11 is preheated by the air preheater 8 from the secondary recirculation exhaust gas line 16 as the secondary recirculation exhaust gas.
  • oxygen produced by the oxygen production apparatus 10 is directly supplied from the oxygen supply line 18 for the wind box, whereby oxygen combustion of the pulverized coal is performed in the coal fired boiler 4.
  • the exhaust gas discharged from the coal fired boiler 4 flows through the exhaust gas line 7 and is introduced into the air preheater 8, where the primary recirculation exhaust gas and the secondary recirculation exhaust gas are heated, and heat recovery is performed.
  • the exhaust gas that has passed through the air preheater 8 is subjected to treatment such as desulfurization and dust collection by an exhaust gas treatment device 9 such as a desulfurization device or a dust collector, and the exhaust gas purified by the exhaust gas treatment device 9 is introduced into the induction fan 20.
  • part of the exhaust gas that passed through the exhaust gas treatment device 9 is recirculated by the forced air blower 11 and introduced into the recovery device 19, and CO 2 etc. from the exhaust gas. Are to be recovered.
  • the CO 2 concentration 22a of the primary recirculation exhaust gas introduced into the mill 3 is detected by the CO 2 concentration meter 22 during the steady operation of the coal fired boiler 4, and the O 2 concentration 23a is detected. Is detected by the O 2 concentration meter 23, and its flow rate 24 a is detected by the flow meter 24, while the coal supply amount 26 a supplied to the mill 3 is detected by the coal supply meter 26.
  • the specific gravity of the primary recirculated exhaust gas is calculated based on the CO 2 concentration 22a detected by the CO 2 concentration meter 22 and the O 2 concentration 23a detected by the O 2 concentration meter 23 (see step S1 in FIG. 2).
  • the primary recirculated exhaust gas flow rate on a weight basis is calculated (see step S2 in FIG. 2).
  • Detected coal supply amount 26 Based on a, the amount of pulverized coal from the mill 3 on a weight basis is calculated (see step S3 in FIG. 2), the primary recirculation exhaust gas flow rate [ton / h] and the amount of pulverized coal from the mill 3 [ton / h]. Is defined as G / C (see step S4 in FIG. 2).
  • step S5 in FIG. 2 it is determined whether or not the G / C is smaller than 2.0 (see step S5 in FIG. 2). If the G / C is smaller than 2.0, it is output from the controller 27.
  • the opening degree of the flow rate control valve 25 as the flow rate regulator is widened by the opening degree control signal 25a as the flow rate control signal to increase the primary recirculation exhaust gas flow rate (see step S6 in FIG. 2).
  • the G / C is 2.0 or more, it is determined whether or not the G / C is larger than 6.0 (see step S7 in FIG. 2), and the G / C is 6.0. If larger, the opening degree of the flow rate control valve 25 as the flow rate regulator is reduced by the opening degree control signal 25a as the flow rate control signal output from the controller 27, and the primary recirculation exhaust gas flow rate is reduced (see FIG. As a result, the G / C is within a predetermined range (2.0 to 6.0), and a stable oxyfuel combustion operation is performed.
  • the primary recirculation exhaust gas flow rate control method and apparatus of the oxyfuel boiler of the present invention are not limited to the above illustrated examples, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. Of course.

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Abstract

 酸素燃焼におけるバーナの安定燃焼を図り得る酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法及び装置を提供する。  一次再循環排ガス流量[ton/h]とミルからの微粉炭量[ton/h]との重量比をG/Cと定義し、該G/Cが所定範囲内に収まるよう一次再循環排ガス流量を制御する。

Description

酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法及び装置
 本発明は、酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法及び装置に関するものである。
 近年、地球規模の環境問題として大きく取り上げられている地球温暖化は、大気中の二酸化炭素(CO2)の濃度の増加が主要因の一つであることが明らかにされており、火力発電所はこれらの物質の固定排出源として注目されているが、火力発電用燃料としては石油、天然ガス、石炭が使用されており、特に石炭は採掘可能埋蔵量が多く、今後需要が伸びることが予想されている。
 石炭は、天然ガス及び石油と比較して炭素含有量が多く、その他、水素、窒素、硫黄等の成分、無機質である灰を含んでいるため、石炭を空気燃焼させると、燃焼排ガスの組成は殆どが窒素(約70%)となり、その他、二酸化炭素CO2、硫黄酸化物SOx、窒素酸化物NOx、及び灰分や未燃焼の石炭粒子からなる塵と酸素(約4%)を含んだものとなる。そこで、燃焼排ガスは脱硝、脱硫、脱塵等の排ガス処理を実施し、NOx、SOx、微粒子が環境排出基準値以下になるようにして煙突から大気に排出している。
 前記燃焼排ガスに生じるNOxには、空気中の窒素が酸素で酸化されて生成するサーマルNOxと、燃料中の窒素が酸化されて生成するフューエルNOxとがある。従来、サーマルNOxの低減には火炎温度を低減する燃焼法が採られ、又、フューエルNOxの低減には、燃焼器内にNOxを還元する燃料過剰の領域を形成する燃焼法が採られてきた。
 又、石炭のような硫黄を含む燃料を使用した場合には、燃焼によって燃焼排ガス中にSOxが生じるため、湿式或いは乾式の脱硫装置を備えて除去している。
 一方、燃焼排ガス中に多量に発生する二酸化炭素も高効率で分離除去することが望まれており、燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収する方法としては、従来よりアミン等の吸収液中に吸収させる手法や、固体吸着剤に吸着させる吸着法、或いは膜分離法等が検討されているが、いずれも変換効率が低く、石炭焚ボイラからのCO2回収の実用化には至っていない。
 そこで、燃焼排ガス中の二酸化炭素の分離とサーマルNOxの抑制の問題を同時に達成する有効な手法としては、空気に代えて酸素で燃料を燃焼させる手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
 石炭を酸素で燃焼すると、サーマルNOxの発生は無くなって、燃焼排ガスのほとんどは二酸化炭素となり、その他フューエルNOx、SOxを含んだガスとなるため、燃焼排ガスを冷却することにより、前記二酸化炭素を液化して分離することが比較的容易になる。
特開平5-231609号公報
 ところで、従来の空気燃焼の石炭焚ボイラでは、ミルで微粉砕された微粉炭の搬送用空気である一次空気流量[ton/h]とミルからの微粉炭量[ton/h]との重量比をA/Cと呼び、該A/Cの運用レンジを、例えば、図4に示される如く、1.5~4.0の範囲とすることにより、バーナの安定燃焼を可能としていた。尚、前記A/Cは、4.0より大きくすると火炎が吹き飛ぶ虞がある一方、1.5より小さくするとミル・バーナ系統の構造上、安定燃焼が維持できなくなるため、こうした点を考慮して運用範囲が定められている。
 しかしながら、特許文献1に開示されているような酸素燃焼の石炭焚ボイラの場合、従来の空気燃焼との燃焼システムの違いから一次空気の取り込みがないため、従来の空気燃焼の石炭焚ボイラのようにA/Cをそのままバーナの安定燃焼のための指標とすることはできず、こうした理由から、前記A/Cとは異なる全く新しい指標を用いてバーナの安定燃焼を図ることが望まれていた。
 本発明は、斯かる実情に鑑み、酸素燃焼におけるバーナの安定燃焼を図り得る酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法及び装置を提供しようとするものである。
 本発明は、石炭焚ボイラに酸素製造装置から供給される酸素を導入しつつ、再循環される排ガスの一部を一次再循環排ガスとしてミルへ導入し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次再循環排ガスによりバーナへ搬送して酸素燃焼させる酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法であって、
  一次再循環排ガス流量とミルからの微粉炭量との重量比をG/Cと定義し、該G/Cが所定範囲内に収まるよう一次再循環排ガス流量を制御する酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法にかかるものである。
 前記酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法においては、前記G/Cの範囲を2.0~6.0とすることが好ましい。
 一方、本発明は、石炭焚ボイラに酸素製造装置から供給される酸素を導入しつつ、再循環される排ガスの一部を一次再循環排ガスとしてミルへ導入し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次再循環排ガスによりバーナへ搬送して酸素燃焼させる酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御装置であって、
  前記ミルへ導入される一次再循環排ガスのCO2濃度を検出するCO2濃度計と、
  前記ミルへ導入される一次再循環排ガスのO2濃度を検出するO2濃度計と、
  前記ミルへ導入される一次再循環排ガスの流量を検出する流量計と、
  前記ミルへ導入される一次再循環排ガスの流量を調節する流量調節器と、
  前記ミルへ供給される給炭量を検出する給炭量計と、
  前記CO2濃度計で検出されたCO2濃度と前記O2濃度計で検出されたO2濃度とに基づき一次再循環排ガスの比重を算出し、該一次再循環排ガスの比重と前記流量計で検出された流量とに基づき重量ベースでの一次再循環排ガス流量を算出し、前記給炭量計で検出された給炭量に基づき重量ベースでのミルからの微粉炭量を算出し、前記一次再循環排ガス流量とミルからの微粉炭量との重量比をG/Cと定義し、該G/Cが所定範囲内に収まるよう前記流量調節器に流量制御信号を出力する制御器と
  を備えた酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御装置にかかるものである。
 前記酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御装置においては、前記G/Cの範囲を2.0~6.0とすることが好ましい。
 本発明の酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法及び装置によれば、従来のA/Cとは異なる全く新しいG/Cという指標を用いて酸素燃焼におけるバーナの安定燃焼を図り得るという優れた効果を奏し得る。
本発明の一実施例を示す全体概要構成図である。 本発明の一実施例における制御の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施例におけるG/Cの運用範囲を示す線図である。 従来例におけるG/Cの運用範囲を示す線図である。
符号の説明
  1    コールバンカ
  2    給炭機
  3    ミル
  4    石炭焚ボイラ
  5    ウィンドボックス
  6    バーナ
  7    排ガスライン
  8    空気予熱器
 10    酸素製造装置
 11    押込通風機
 12    一次再循環排ガスライン
 13    コールドバイパスライン
 16    二次再循環排ガスライン
 17    二次再循環排ガス用酸素供給ライン
 18    ウィンドボックス用酸素供給ライン
 20    誘引通風機
 22    CO2濃度計
 22a  CO2濃度
 23    O2濃度計
 23a  O2濃度
 24    流量計
 24a  流量
 25    流量調節弁(流量調節器)
 25a  開度制御信号(流量制御信号)
 26    給炭量計
 26a  給炭量
 27    制御器
 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
 図1~図3は本発明の一実施例であって、1は石炭を貯留するコールバンカ、2はコールバンカ1に貯留された石炭を切り出す給炭機、3は給炭機2から供給される石炭を微粉砕し且つ乾燥させるミル、4は石炭焚ボイラ、5は石炭焚ボイラ4に取り付けられたウィンドボックス、6はウィンドボックス5内に配設され且つミル3から供給される微粉炭燃焼用のバーナ、7は石炭焚ボイラ4から排出される排ガスが流れる排ガスライン、8は排ガスライン7を流れる排ガスと一次再循環排ガス並びに二次再循環排ガスとを熱交換させる空気予熱器、9は空気予熱器8を通過した排ガスを処理する脱硫装置や集塵機等の排ガス処理装置、10は酸素を製造する酸素製造装置、11は排ガス処理装置9で浄化された排ガスを一次再循環排ガス並びに二次再循環排ガスとして圧送する押込通風機(FDF)、12は押込通風機11によって圧送される排ガスの一部を一次再循環排ガスとして空気予熱器8で予熱してミル3へ導く一次再循環排ガスライン、13はミル3へ導入される一次再循環排ガスの一部を空気予熱器8を迂回させることにより一次再循環排ガスの温度を調節するためのコールドバイパスライン、14は空気予熱器8を通過する一次再循環排ガスの流量を調節するために一次再循環排ガスライン12途中に設けられた流量調節弁、15は空気予熱器8を迂回する一次再循環排ガスの流量を調節するためにコールドバイパスライン13途中に設けられた流量調節弁、16は押込通風機11によって圧送される排ガスの一部を二次再循環排ガスとして空気予熱器8で予熱してウィンドボックス5へ導く二次再循環排ガスライン、17は二次再循環排ガスライン16へ酸素製造装置10からの酸素を供給する二次再循環排ガス用酸素供給ライン、18はウィンドボックス5へ酸素製造装置10からの酸素を直接供給するウィンドボックス用酸素供給ライン、19は排ガス中からCO2等を回収する回収装置、20は排ガス処理装置9の下流側に設けられ排ガスを誘引する誘引通風機(IDF)、21は排ガス処理装置9で浄化され誘引通風機20で誘引される排ガスを大気放出する煙突であり、
  前記一次再循環排ガスライン12途中におけるミル3の入側に、該ミル3へ導入される一次再循環排ガスのCO2濃度22aを検出するCO2濃度計22と、前記ミル3へ導入される一次再循環排ガスのO2濃度23aを検出するO2濃度計23と、前記ミル3へ導入される一次再循環排ガスの流量24aを検出する流量計24と、前記ミル3へ導入される一次再循環排ガスの流量24aを調節する流量調節器としての流量調節弁25とを設けると共に、前記給炭機2に、前記ミル3へ供給される給炭量26aを検出する給炭量計26を設け、
  更に、前記CO2濃度計22で検出されたCO2濃度22aと前記O2濃度計23で検出されたO2濃度23aとに基づき一次再循環排ガスの比重を算出し、該一次再循環排ガスの比重と前記流量計24で検出された流量24aとに基づき重量ベースでの一次再循環排ガス流量を算出し、前記給炭量計26で検出された給炭量26aに基づき重量ベースでのミル3からの微粉炭量を算出し、石炭焚ボイラ4に供給する前記一次再循環排ガス流量[ton/h]とミル3からの微粉炭量[ton/h]との重量比をG/Cと定義し、該G/Cが所定範囲内に収まるよう前記流量調節弁25に流量制御信号としての開度制御信号25aを出力する制御器27を設けたものである。尚、前記流量調節弁25に代えて、例えばダンパその他の流量調節器を用い、該流量調節器に対し前記制御器27から流量制御信号を出力するようにしても良い。
 前記G/Cの範囲は、図3に示す如く、2.0~6.0とすることがバーナ6の安定燃焼を可能とする上で好ましい。これは、従来におけるA/Cの運用レンジが、図4に示される如く、1.5~4.0の範囲であることから、空気と一次再循環排ガスの比重の差を考慮したものである。尚、実際に行った燃焼試験においても、前記G/Cは、6.0より大きくすると火炎が吹き飛ぶ虞がある一方、2.0より小さくするとミル3及びバーナ6系統の構造上、安定燃焼が維持できなくなり、2.0~6.0の範囲でバーナ6の安定燃焼が可能となることが確認されている。
 次に、上記図示例の作用を説明する。
 前述の如き石炭焚ボイラ4の定常運転時においては、コールバンカ1に貯留された石炭が給炭機2によりミル3へ投入され、該ミル3において石炭が微粉砕され微粉炭にされると共に、一次再循環排ガスライン12から一次再循環排ガスがミル3内へ導入され、該一次再循環排ガスによりミル3へ投入される石炭の乾燥が行われつつ、微粉砕された微粉炭がバーナ6へ搬送される一方、石炭焚ボイラ4のウィンドボックス5には、押込通風機11によって圧送される排ガスの一部が二次再循環排ガスとして二次再循環排ガスライン16から空気予熱器8で予熱されて導かれ、且つ酸素製造装置10で製造された酸素がウィンドボックス用酸素供給ライン18から直接供給され、これにより、石炭焚ボイラ4内で微粉炭の酸素燃焼が行われる。
 尚、前記石炭焚ボイラ4の起動時には、一次再循環排ガスの代わりに空気(図示せず)がミル3内へ導入され、該空気によりミル3へ投入される石炭の乾燥が行われつつ、微粉砕された微粉炭がバーナ6へ搬送される一方、二次再循環排ガス及び酸素の代わりに空気(図示せず)が石炭焚ボイラ4のウィンドボックス5に供給され、石炭焚ボイラ4内で微粉炭の空気燃焼が行われ、該石炭焚ボイラ4の収熱が所定値に到達すると、前記空気が一次再循環排ガス、二次再循環排ガス及び酸素にそれぞれ切り換えられ、酸素燃焼に移行するようになっている。
 前記石炭焚ボイラ4から排出される排ガスは、排ガスライン7を流れて空気予熱器8へ導入され、該空気予熱器8において前記一次再循環排ガス並びに二次再循環排ガスが加熱され、熱回収が行われ、空気予熱器8を通過した排ガスは、脱硫装置や集塵機等の排ガス処理装置9で脱硫や集塵等の処理が行われ、該排ガス処理装置9で浄化された排ガスが誘引通風機20で誘引され煙突21から大気放出される一方、前記排ガス処理装置9を通過した排ガスの一部が、押込通風機11により再循環されると共に、回収装置19へ導入され、排ガス中からCO2等が回収されるようになっている。
 そして、本図示例においては、前記石炭焚ボイラ4の定常運転時に、前記ミル3内へ導入される一次再循環排ガスのCO2濃度22aがCO2濃度計22で検出され、そのO2濃度23aがO2濃度計23で検出され、その流量24aが流量計24で検出される一方、前記ミル3へ供給される給炭量26aが給炭量計26で検出されており、制御器27において、前記CO2濃度計22で検出されたCO2濃度22aと前記O2濃度計23で検出されたO2濃度23aとに基づき一次再循環排ガスの比重が算出され(図2のステップS1参照)、該一次再循環排ガスの比重と前記流量計24で検出された流量24aとに基づき重量ベースでの一次再循環排ガス流量が算出され(図2のステップS2参照)、前記給炭量計26で検出された給炭量26aに基づき重量ベースでのミル3からの微粉炭量が算出され(図2のステップS3参照)、前記一次再循環排ガス流量[ton/h]とミル3からの微粉炭量[ton/h]との重量比がG/Cと定義される(図2のステップS4参照)。
 続いて、前記G/Cが2.0より小さいか否かの判断が行われ(図2のステップS5参照)、該G/Cが2.0より小さい場合には、制御器27から出力される流量制御信号としての開度制御信号25aにより流量調節器としての流量調節弁25の開度が広げられて一次再循環排ガス流量が増加される(図2のステップS6参照)。
 前記G/Cが2.0以上である場合には、該G/Cが6.0より大きいか否かの判断が行われ(図2のステップS7参照)、該G/Cが6.0より大きい場合には、制御器27から出力される流量制御信号としての開度制御信号25aにより流量調節器としての流量調節弁25の開度が絞られて一次再循環排ガス流量が減少され(図2のステップS8参照)、これにより、前記G/Cが所定範囲内(2.0~6.0)に収まり、安定した酸素燃焼運転が行われる形となる。
 こうして、従来のA/Cとは異なる全く新しいG/Cという指標を用いて酸素燃焼におけるバーナ6の安定燃焼を図り得る。
 尚、本発明の酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

Claims (4)

  1.  石炭焚ボイラに酸素製造装置から供給される酸素を導入しつつ、再循環される排ガスの一部を一次再循環排ガスとしてミルへ導入し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次再循環排ガスによりバーナへ搬送して酸素燃焼させる酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法であって、
      一次再循環排ガス流量とミルからの微粉炭量との重量比をG/Cと定義し、該G/Cが所定範囲内に収まるよう一次再循環排ガス流量を制御する酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法。
  2.  前記G/Cの範囲を2.0~6.0とした請求項1記載の酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御方法。
  3.  石炭焚ボイラに酸素製造装置から供給される酸素を導入しつつ、再循環される排ガスの一部を一次再循環排ガスとしてミルへ導入し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次再循環排ガスによりバーナへ搬送して酸素燃焼させる酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御装置であって、
      前記ミルへ導入される一次再循環排ガスのCO2濃度を検出するCO2濃度計と、
      前記ミルへ導入される一次再循環排ガスのO2濃度を検出するO2濃度計と、
      前記ミルへ導入される一次再循環排ガスの流量を検出する流量計と、
      前記ミルへ導入される一次再循環排ガスの流量を調節する流量調節器と、
      前記ミルへ供給される給炭量を検出する給炭量計と、
      前記CO2濃度計で検出されたCO2濃度と前記O2濃度計で検出されたO2濃度とに基づき一次再循環排ガスの比重を算出し、該一次再循環排ガスの比重と前記流量計で検出された流量とに基づき重量ベースでの一次再循環排ガス流量を算出し、前記給炭量計で検出された給炭量に基づき重量ベースでのミルからの微粉炭量を算出し、前記一次再循環排ガス流量とミルからの微粉炭量との重量比をG/Cと定義し、該G/Cが所定範囲内に収まるよう前記流量調節器に流量制御信号を出力する制御器と
      を備えた酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御装置。
  4.  前記G/Cの範囲を2.0~6.0とした請求項3記載の酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御装置。
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