JP2000320823A

JP2000320823A - 流動層異常燃焼診断方法及び流動層異常燃焼診断装置

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Publication number: JP2000320823A
Application number: JP11130295A
Authority: JP
Inventors: Osamu Ito; 修伊藤; Tomohiko Miyamoto; 知彦宮本; Mamoru Mizumoto; 守水本; Hisayuki Orita; 久幸折田; Katsuya Oki; 勝弥大木
Original assignee: Babcock Hitachi KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2019-05-11
Also published as: JP4150127B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流動床内での流動媒体の粗大粒子の発生に伴
う異常燃焼を早期に検知し、炉内の損耗などの発生が未
然に防止できるようにした流動層異常燃焼診断方法及び
装置を提供すること。【解決手段】流動層ボイラ２に差圧検出器２７〜３０
と温度検出器３１〜３５を設け、これらによる差圧信号
と温度信号を、信号取込部３６を介して信号処理部３７
に取り込み、差圧の振動波形の平均値、頻度分布、ピー
ク値、スペクトルを算出し、これらを信号判定部３８で
予め登録してある正常時での平均値、頻度分布、ピーク
値、スペクトルと比較し、両者に所定以上の差があると
き、異常燃焼と判定し、モニタ３９に表示すると共に、
スピーカ４０から警告音を発生させて異常発生が報知さ
れるようにしたもの。【効果】流動層内での粗大粒子の発生が早期に検知で
きるので、炉に損耗が発生するのを容易に抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流動層燃焼装置の
異常燃焼診断方法及び装置に係り、特に、流動媒体とし
て石灰石を用いた流動床石炭燃焼装置に好適な異常燃焼
診断方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体粒子を容器に充填して流動媒体と
し、容器の下部から空気を送り込んで燃焼させるように
した流動層燃焼装置は、燃焼層内の温度分布を容易に一
様に保つことができるので、石炭、ごみなどの固体燃料
の燃焼に適した燃焼装置として知られている。

【０００３】特に流動媒体として石灰石を用いた流動層
石炭燃焼装置は、燃焼温度が８００〜９００℃と、灰の
溶融温度以下にでき、この結果、以下の特徴をもつ。 (a) 微粉炭焚ボイラで問題となる灰の溶融がおこらず、
炭種による制約が少なくなる。 (b) 石灰石流動媒体が燃焼と同時に脱硫を促進するの
で、排煙脱硫装置が不要になり、発電所敷地面積を低減
することができる。

【０００４】ところで、石炭を燃料する流動層燃焼装置
には、大気圧式と加圧式の２種の方式がある。そして、
加圧式の流動層燃焼装置の一種に石炭焚加圧流動層複合
発電システムがあるが、この加圧流動層複合発電システ
ムは、燃焼が加圧状態で行われ、燃焼排ガスによりガス
タービンが駆動できることから、蒸気タービンによる発
電と複合することにより、大気圧式の流動層燃焼発電シ
ステムに比して高効率であるという特長がある。

【０００５】図８はこの石炭焚加圧流動層複合発電シス
テムの一例を示したもので、図示のように、このシステ
ムは、圧力容器１内に設置した流動層ボイラ２と、ここ
で発生する蒸気３により駆動される蒸気タービン４、流
動層ボイラ２で発生した燃焼ガス５をクリーン化するサ
イクロン１１及びセラミックフィルタ１２からなる脱塵
装置、それにクリーン化した燃焼ガス１５により駆動さ
れるガスタービン６を主要部としている。

【０００６】圧力容器１内には粉砕された石炭と水の混
合物からなる燃料７が導入され、流動層ボイラ２内に形
成されている流動層８の中に供給される。また、これと
平行して、流動層ボイラ２内には、ガスタービン６によ
り駆動されるコンプレッサ９から高圧空気が供給され、
これにより、流動層ボイラ２内に形成されている流動層
８内で約８６０℃の温度で流動層燃焼が維持される。

【０００７】流動層ボイラ２内は空気分散板２１により
上下に仕切られ、上部に流動媒体１６を供給充填して流
動層８を形成し、下部を空気室とする。そして、流動層
８内に燃料を供給すると共に、空気室に高圧空気を供給
して燃焼させる。

【０００８】このとき、燃焼によりＳＯ₂ (二酸化硫黄)
が発生するが、流動層８を形成する流動媒体１６(ベッ
ド剤とも呼ばれる)として石灰石粒子を用いることによ
り、石灰石によるＳＯ₂ の吸収が起こり、この結果、排
煙脱硫装置が不要になるという特長が得られ、更にこの
とき、流動床による燃焼温度が、通常の火炎燃焼に比し
て低いことから、ＮＯx (窒化物)の発生も抑制され、こ
のため、一般に環境に調和した発電システムであるとい
われている。

【０００９】流動層８内で発生した熱は、この流動層８
内に設置されている伝熱管１０を加熱し、この伝熱管１
０内に供給した水が蒸気３として取り出され、蒸気ター
ビン４が駆動される。一方、流動層ボイラ２から取り出
された燃焼ガス５は、サイクロン１１と高温フィルタと
して使用されるセラミックフィルタ１２からなる脱塵装
置により脱塵され、燃焼灰１８とクリーン化された燃焼
ガス１５に分離される。

【００１０】そして、この燃焼ガス１５によりガスター
ビン６が駆動され、この後、燃焼ガス１５は脱硝装置１
９、脱塵装置２０を通過してスタック１３から排ガス１
７として大気中に排出される。このときガスタービン６
で発生された動力により発電機１４が駆動されるが、更
にコンプレッサ９もこのガスタービン６により駆動さ
れ、このコンプレッサ９により作られた高圧空気が、上
記したように、流動層ボイラ２に供給されることにな
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、流動
床内での流動媒体の粗大粒子の検出について配慮がされ
ておらず、異常燃焼の虞れが生じてしまうという問題が
あった。流動層燃焼装置では、燃料の供給に偏在が生じ
ると異常高温部が発生し、このため、例えば、石炭のズ
リ分と石灰石とが反応して粒子同士の固着現象が発生す
る。

【００１２】そして、この現象が進行すると、塊状の粗
大粒子が発生し、その大きさは１０ｍｍから２０ｍｍに
もなり、更にこれらが結合して大きくなり、この結果、
空気流の分散が妨げられ、これが流動不良につながり、
異常燃焼を更に進行させるという悪循環となる。

【００１３】また、粗大粒子が発生すると、供給空気の
通過部の一部が閉塞され、空気の上昇流が増加する領域
が発生して、伝熱管やダミーチューブの摩耗が著しく進
行するようになり、伝熱管が噴破してしまう虞れを生じ
る。

【００１４】このように、流動層燃焼装置内での粗大粒
子の発生は、流動不良、異常燃焼を引き起こし、炉内の
損耗が進行してしまう。しかるに、従来技術では、流動
床内での流動媒体の粗大粒子の発生が検知できないの
で、上記した問題が生じてしまうのである。

【００１５】本発明の目的は、流動床内での流動媒体の
粗大粒子の発生に伴う異常燃焼を早期に検知し、炉内の
損耗などの発生が未然に防止できるようにした流動層異
常燃焼診断方法及び装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、流動層燃焼
装置の流動層異常燃焼診断方法において、流動層燃焼装
置内に現われる圧力差と各部の温度から、それらの何れ
か一方の平均値、頻度分布、振幅ピーク値、スペクトル
を算出し、これらの何れかを予め設定してある基準値と
比較して、異常燃焼を判定するようにして達成される。

【００１７】これにより、流動層燃焼装置内での粗大粒
子の発生が早期に検知でき、この結果、本発明は以下の
通り働く。流動層燃焼装置の所定の高さの温度を検出す
ることにより、流動層内の温度変化が検知できるが、こ
れは検出点近傍の温度変化であり、この近傍での異常は
検知できても、離れた場所で異常が発生した場合には、
必ずしも検知できるとは限らない。

【００１８】ここで、粗大粒子が発生した場合には、粗
大粒子の周辺での気泡の停滞によって、流動床のみかけ
の密度の減少となって現われ、この密度の減少は、粗大
粒子の存在する区間での差圧の変化として現れる。ま
た、粗大粒子の周辺では、気泡の運動、流れも変化する
ので、差圧の時系列信号に変化が生じ、これは、差圧振
動波形の平均値、頻度分布、振動波形のスペクトル(周
波数分布)の変化を詳細に解析することにより、検知で
きる。

【００１９】そして、検知した結果は、予め登録してあ
る平均値、頻度分布、周波数分布の基準値と比較をする
ことにより、異常が早期に判定できる。このとき、特に
気泡チャネリングは、差圧絶対値、振動波形振幅の減少
として現われるので、これらの現象も、差圧振動波形の
解析により特定することができる。

【００２０】一方、流動層内の粗大粒子の有無は、固定
層状態での差圧にも影響する。このとき、生成された粗
大粒子は、分散板からの空気流に対して障害物として作
用するので、異常は差圧の上昇として現われ、従って、
差圧の変化を起動時に追跡してやれば、炉内の異常を早
期に検知することができる。

【００２１】また、差圧振動の瞬間的な変動は、そのピ
ーク値を解析することにより検知でき、これは、基準と
なる閾値を予め異常燃焼判定部に設定しておき、それ以
上の場合に警報報知につながるようにして異常に備える
ことができる。

【００２２】このように差圧信号の振動波形を解析する
ことにより、正常、異常流動の識別を図っているので、
本発明によれば、流動燃焼状態の変化から異常を発見す
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による流動層異常燃
焼診断方法及び装置について、図示の実施の形態により
詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態で、この
実施形態は、圧力容器１(図８参照)の高さが７.０ｍの
流動層ボイラ２を対象としたもので、図において、２２
〜２５は圧力導入弁、２６〜３０は差圧検出器、３１〜
３５は温度検出器、３６は信号取り込み部、３７は信号
処理部、３８は信号判定部、３９はモニタ装置、そして
４０はスピーカである。

【００２４】圧力導入弁２２〜２６は、流動層ボイラ２
内の圧力に対して充分な耐圧を備えたコックなどで構成
され、流動層ボイラ２の炉底部Ｌ(図８において空気分
散板２１があるところ)から順次、高さが０.７ｍ、１.
９ｍ、３.０ｍ、４.０ｍの位置の合計５箇所に設置さ
れ、夫々の位置における流動層ボイラ２の内部の圧力を
取り出す働きをする。

【００２５】差圧検出器２７〜３０は、２系統の圧力導
入部を備え、これらの圧力導入部間に現れる圧力差を検
出し、検出した圧力差に応じた電気信号を発生する働き
をするもので、図示のように、流動層ボイラ２の炉底部
に設置してある圧力導入弁２２と圧力導入部２３〜２６
の間に夫々圧力導入部が結合されている。

【００２６】従って、差圧検出器２７は流動層ボイラ２
の炉底部Ｌと０.７ｍの高さの間を差圧計測区間とし
て、この区間での圧力差を検出し、差圧検出器２８は流
動層ボイラ２の炉底部Ｌと１.９ｍの高さの間を、差圧
検出器２９は流動層ボイラ２の炉底部Ｌと３.０ｍの高
さの間を、そして差圧検出器３０は流動層ボイラ２の炉
底部Ｌと４.０ｍの高さの間を夫々差圧計測区間とし
て、それらの区間での圧力差を夫々検出し、これらの圧
力差に対応する電気信号(圧力信号)を発生することにな
る。

【００２７】温度検出器３１〜３５は熱電対型の温度セ
ンサなどで構成され、流動層ボイラ２の炉底部から高さ
０.０５ｍの流動床内と、差圧計測区間の中間位置であ
る高さが０.４ｍ、１.３ｍ、２.４ｍ、３.６ｍの位置に
夫々取り付けてあり、流動層ボイラ２内の雰囲気温度を
検出して電気信号(温度信号)を発生する働きをする。

【００２８】信号取込部３６は、４個の差圧検出器２７
〜３０から時系列的に供給される圧力信号と、５個の温
度検出器３１〜３５から時系列的に供給される温度信号
を入力し、所定の時間毎に取り込む(サンプリング)働き
をするが、このとき、サンプリング期間については、流
動層ボイラ２の運転状況などに応じて任意に変更できる
ようにし、これにより、流動状態の変化を瞬時値として
解析するか、又は所定の期間の平均値として解析するか
が選択できるように構成してある。

【００２９】信号処理部３７は、信号取込部３６から入
力されてくる４系統の圧力信号と、５系統の温度信号を
夫々波形分析し、波形の平均値、頻度分布、ピーク値、
スペクトルを算出する働きをする。信号判定部３８は、
信号処理部３７から供給される波形分析結果を、予め登
録してある所定の判定基準値と比較し、異常燃焼か否か
を判定する働きをする。

【００３０】そして、この信号判定部３７は、判定結果
が異常燃焼であるとなったとき、所定の異常信号を発生
し、モニタ３９とスピーカ４０により異常が報知される
ようにする。ここで、この信号判定部３８で判定に使用
される基準値は、流動層ボイラ２の運転中で、正常な運
転状態が保たれていると判断されたとき、信号処理部３
７から与えられる波形分析結果を登録して使用する。

【００３１】なお、この結果、運転時間の積み上げに従
って次々と新たな基準値を得ることができるので、これ
らを、例えば流動媒体の粒度分布の違いなどの運転条件
に応じて複数種用意しておき、実際の運転条件に合わせ
て選択し判定を行うようにしてもよく、或いは追加、更
新できるようにしてもよい。

【００３２】次に、この実施形態による異常燃焼診断動
作について説明する。まず、信号処理部３７は、差圧計
測区間毎の差圧変化から、頻度分布を解析する。図２
は、この頻度分布解析結果の一例で、３個の差圧検出器
２７〜２９から６０秒間取り込まれた差圧の解析結果
を、横軸に差圧をとって、縦軸に頻度を示したものであ
り、ここで実線が正常時の波形で、破線が異常時の波形
である。

【００３３】この図２の場合、差圧計測区間０〜１.９
ｍと、０〜４.０ｍで実線の波形と破線の波形にずれが
現れており、破線の頻度分布が正常時に比して差圧が低
い方に変位していることが判る。これは、石炭のズリ分
と石灰石とが反応して、粒子同士の固着現象により塊状
の粗大粒子が発生した結果、粗大粒子周辺での気泡の停
滞が起こり、これによって、流動層の密度が見掛け上減
少したことに起因する。

【００３４】しかも、この場合、差圧計測区間０〜０.
７ｍでは波形にずれがほとんどみられないことから、そ
の上段の差圧計測区間である０.７〜１.９ｍで粗大粒子
が発生したと推定できる。このように、正常時の差圧の
頻度分布と比較することで、正常値からのずれにより異
常を検知し、ずれが現れた差圧計測区間から、粗大粒子
が存在する位置を推定することができる。

【００３５】このとき信号判定部３８は、この図２に示
す波形をモニタ３９に表示させ、更に波形のずれが所定
量に達したときはスピーカ４０から警告音が発生される
ように構成してあり、この結果、この実施形態によれ
ば、運転中の流動床に異常燃焼が生じたときにはスピー
カ４０から音響による報知が得られ、且つ、モニタ３９
の表示により異常発生の内容も容易に知ることができ
る。従って、この実施形態によれば、流動床に現われた
燃焼異常の的確な把握が容易に得られることになり、こ
の結果、適切な対処を可能にし、炉の損耗を充分に抑え
ることができる。

【００３６】図３は、図２と同じ差圧計測区間での頻度
分布解析結果の別の一例で、このときは、差圧計測区間
０〜０.７ｍ、０〜１.９ｍ、０〜４.０ｍの全ての計測
区間で、破線の頻度分布が、実線から差圧の低い方に変
位しており、且つ、夫々の波形で差圧の変動幅が正常時
に比して狭くなっている。

【００３７】これは、流動層内に空気のチャネリング部
が生じて、層内から層上に向けて空気が貫通することが
できる経路が形成されたことを示しており、この場合に
は、気泡の破裂が少なくなるので差圧の変動成分が抑え
られ、このことが差圧変動幅の減少として表れているこ
とを示す。

【００３８】従って、このようにして差圧測定結果を次
々と解析し、正常時の差圧の頻度分布と比較することに
より、正常値からの波形のずれや差圧変動幅の変化から
流動異常の一形態である流動層チャネリング現象を推定
することができ、異常燃焼を確実に報知させることがで
きる。

【００３９】次に、この実施形態による異常燃焼診断方
法の他の例について、以下に説明する。図１から明らか
なように、信号処理部３７は、温度検出器３１〜３５で
検出した温度信号も解析するように構成してあり、以下
に説明する診断方法では、この温度信号の解析を適用し
たものである。

【００４０】図４は、一例として、計測高さ０.４ｍに
おける温度の変化、つまり温度検出器３２の温度信号に
よる解析結果を示したものであるが、この場合、計測高
さが０.４ｍなので流動層内の温度が検出される。そし
て、この場合、正常時には、実線で示すように、ほぼ一
定の温度を示し、ここでは約８５０℃付近で小幅な変化
が見られるだけである。

【００４１】一方、燃料の偏在が生じると、炉内で局部
的に温度が変化する。例えば、図４では、破線で示すよ
うに、測定開始後、１時間から２時間の間に一時的に温
度が９２０℃まで上昇しており、従って、この場合は、
温度検出器３２の近傍に石炭が偏在したことを示してい
る。そして、このときの９２０℃という温度は、正常時
での温度に対して閾値以上になるように、この閾値が設
定してある。

【００４２】このあと、温度は一旦減少してから正常範
囲に戻っているが、この場合、この過程で高温時に石炭
のズリ分と石灰石とが反応し、粒子同士の固着現象が発
生して粗大粒子が形成されてしまう虞れがある。そこ
で、信号処理部３７は、温度検出器３１〜３５による温
度信号を監視し、このような異常高温現象が生じた場合
には、その後、図２で説明した差圧振動波形の解析によ
る異常判定を実行するように構成されている。

【００４３】従って、この実施形態によれば、上記した
一連の処理により、粗大粒子が形成され、粒子停滞によ
る流動不良の虞れが生じたときは、それが早期に発見で
きるので、流動床の異常燃焼を抑え、炉の損耗を確実に
抑制することができる。

【００４４】ところで、異常発生の要因によっては、図
２で説明した差圧波形の頻度分布による判定方法では、
特に異常が診断できない場合がある。しかし、この場合
でも、以下に図５により説明するスペクトル解析によれ
ば、異常が判定できる場合があり、従って、これらを併
用することにより、診断精度の向上が得られる。

【００４５】例えば、この図５の解析結果が得られたと
きでも、このときの差圧信号では、図２に示した差圧振
動波形の頻度分布による診断では、正常時と異常時で頻
度分布に顕著な差が現れなかったものであるが、しか
し、この図５では、実線と破線で示すように、正常時と
異常時で顕著な差がみられ、容易に診断が得られる。

【００４６】すなわち、この図５は、差圧振動波形のス
ペクトル(周波数分布)解析結果の一例として、差圧計測
区間０〜１.９ｍでの差圧の振動波形をスペクトル解析
し、その結果を、横軸に周波数をとり、縦軸には差圧の
強度をとって示したものであるが、この図によれば、ス
ペクトル中で正常時に０.１Ｈz以下にある周波数のピー
クが、異常時には約０.６Ｈz付近に移動していることが
明瞭に示されている。

【００４７】このことは、粗大粒子が形成された結果、
流動床内で上昇する気泡が分割されて小さくなったこと
を示すものである。つまり、粗大粒子が形成されると、
その周辺では気泡径が変動し、これにより差圧の振動に
よる周波数成分に変化が現れ、気泡が分割され小さくな
った結果、差圧振動の周波数が高くなったものである。

【００４８】このように、気泡が粗大粒子付近に停滞す
るまでに至らなくても、気泡径が変化するだけで振動波
形のスペクトルに変化が現われるので、図５の実線で示
すように、正常時のスペクトルを登録しておき、これと
比較することにより流動不良を早期に検知することがで
き、従って、この実施形態によれば、流動床の異常燃焼
を抑え、炉の損耗を確実に抑制することができる。

【００４９】このときの差圧振動波形のスペクトル(周
波数分布)解析は信号処理部３７により行われるように
構成してあるが、このとき、時系列の変化を精密に解析
できるウエーブレット解析を採用することにより、容易
に実施することができる。

【００５０】ところで、以上は、流動床燃焼装置が運転
中での異常燃焼診断方法であるが、ここで、次に、流動
床による燃焼運転が停止されていて、流動床が固定層状
態にあるときでの異常診断方法について説明すると、こ
の方法は、流動層ボイラ２の起動時、炉内に点火される
前に、炉内に計測用の所定流量の空気を送り込んで流動
床が固定層の状態にあるとき、差圧検出器２７〜２９か
ら差圧信号を取り込んで診断を行うようにしたものであ
る。

【００５１】図６は、流動床を上記の固定層状態にし
て、０〜０.７ｍ、０〜１.９ｍ、０〜４.０ｍの各区間
で計測された差圧、つまり差圧検出器２７、２８、３０
から供給される差圧信号により、信号処理部３７が解析
した結果の一例で、横軸に空塔速度をとったときの差圧
を縦軸にした特性図である。

【００５２】ここで、空塔速度〔ｍ／秒〕とは、炉(流
動層ボイラ２)内での空気の上昇速度のことで、空気流
量Ａ〔ｍ³／秒〕と、炉の断面積Ｂ〔ｍ²〕により、Ａ／
Ｂとして与えられる数値であり、このため、信号取込部
３６には、図１に示すように、空気流量Ａを表わす信号
が入力されている。なお、この空気流量Ａを表わす信号
は、図示してない空気流量検出器から供給されるように
なっている。

【００５３】この図６において、実線で示されている正
常時の差圧特性と、破線で示されている差圧特性には、
明らかな差が見られる。すなわち、差圧計測区間０〜
１.９ｍでの特性と、差圧計測区間０〜４.０ｍにおい
て、破線の異常時での差圧の方が、実線の正常時の差圧
に比して高くなっていることが判る。

【００５４】このことは、次のように説明できる。すな
わち、固定層状態では、粗大粒子は空気流に対して障害
物として作用し、流動床は流動不良になる。そして、こ
の流動不良が差圧の上昇をもたらすのである。

【００５５】そこで、信号処理部３７は、予め図６に示
されている正常時の差圧特性を登録しておき、固定層状
態で取り込んだ差圧特性と比較し、これらの差が、これ
も予め設定してある所定の閾値を越えたとき、スピーカ
４０を動作させ、これにより異常燃焼の虞れがあること
を報知させるように動作する。

【００５６】従って、この実施形態によれば、例えば起
動時直前など、流動層ボイラ２が運転されていないと
き、予め流動床の状態を診断し、流動媒体中に粗大粒子
が形成されていないことを確認することができ、この結
果、炉内の異常を早期に検知して適切な対処を取ること
ができ、流動床の異常燃焼を抑え、炉の損耗を確実に抑
制することができる。

【００５７】図７は、上記実施形態における異常燃焼診
断処理をフローチャートにより示したものである。差圧
検出器２７〜３０と、温度検出器３１〜３５により、流
動層ボイラ２内でモニタリングされた差圧振動波形(差
圧信号)と熱電対温度(温度信号)は、信号取込部３６に
おいてＡ／Ｄ変換され、次いで、信号処理部３７におい
て、夫々平均値、頻度分布、ピーク値、スペクトルなど
が算出される。

【００５８】その後、信号判定部３８において、まずピ
ーク値が予め設定してある許容閾値を越えたとき警告が
発せられるようにする。ピーク値が許容される範囲にあ
る場合は、次に平均値、頻度分布、スペクトルが、夫々
の正常時のデータとの比較により偏差が算出され、これ
が許容値以上であると自動的に警告が発せられるのであ
る。

【００５９】従って、上記実施形態では、この手順によ
り粗大粒子の検知などの炉内の異常流動を早期に発見で
き、この結果、炉の損耗につながる現象を避けるための
的確な対処を容易にとることができる。

【００６０】次に、図９は、上記した各種の異常診断方
法を、例えば図８に示された流動床発電システムに適用
した場合を示したもので、図において、４１はパソコン
(パーソナルコンピュータ)で、４２はインターフェース
用のＡ／Ｄ変換器で、その他の構成は、図１の実施形態
と同じであり、従って、パソコン４１は、図１の信号処
理部３７と信号判定部３８に相当するもので、Ａ／Ｄ変
換器４２は同じく信号取込部３６に相当するものとな
る。

【００６１】この図９の実施形態は、パソコン４１とし
て、図２〜図６で説明した方法の何れかにより、又はそ
れらの方法の併用により、燃焼異常を診断する処理の実
行に必要な手順(プログラム)を格納したパソコンを用
い、これに、Ａ／Ｄ変換器４２を介して、差圧検出器２
７〜３０と、温度検出器３１〜３５から、夫々差圧信号
と温度信号を取り込み、図１の実施形態と同じく、燃焼
異常診断結果をパソコン２５のモニタに表示させ、スピ
ーカ４０により異常発生を報知させるようにしたもので
ある。

【００６２】ところで、以上の実施形態についての説明
では、４個の差圧検出器２７〜３０の全てと、５個の温
度検出器３１〜３５の全てについて、それらによる信号
を使用した場合については説明しなかったが、何れにつ
いても任意に選択して使用することができることはいう
までもなく、よりよい診断結果が得られるものを選んで
診断を行うようにしてやれば良い。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、流動層燃焼装置内での
流動媒体中での粗大粒子の発生を検知し、異常燃焼を判
定するようにしたので、異常燃焼の的確な診断を早期
に、しかも容易に得ることができる。従って、本発明に
よれば、流動床に現われた燃焼異常がいち早く的確に把
握でき、この結果、適切な対処を早期に図ることがで
き、炉の損耗を充分に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流動層異常燃焼診断方法の一実施
形態を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態による異常燃焼診断方法の
第１の例を説明するための特性図である。

【図３】本発明の一実施形態による異常燃焼診断方法の
第２の例を説明するための特性図である。

【図４】本発明の一実施形態による異常燃焼診断方法の
第３の例を説明するための特性図である。

【図５】本発明の一実施形態による異常燃焼診断方法の
第４の例を説明するための特性図である。

【図６】本発明の一実施形態による異常燃焼診断方法の
第５の例を説明するための特性図である。

【図７】本発明の一実施形態による異常燃焼診断方法の
処理手順を説明するためのフローチャートである。

【図８】加圧流動層発電システムの一例を示すブロック
図である。

【図９】本発明による流動層異常燃焼診断装置の一実施
形態を示す構成図である。

【符号の説明】

１圧力容器２流動層ボイラ３蒸気４蒸気タービン５燃焼ガス６ガスタービン７燃料８流動層９コンプレッサ１０伝熱管１１サイクロン１２セラミックフィルタ１３スタック１４発電機１５クリーン化した燃焼ガス１６流動媒体１７排ガス１８燃焼灰１９脱硝装置２０脱塵装置２１空気分散板２２〜２６圧力導入弁２７〜３０差圧検出器３１〜３５温度検出器３６信号取込部３７信号処理部３８信号判定部３９モニタ４０スピーカ４１パソコン(パーソナルコンピュータ) ４２Ａ／Ｄ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮本知彦茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者水本守茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者折田久幸茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者大木勝弥広島県呉市宝町６番９号バブコツク日立株式会社呉工場内Ｆターム(参考） 3K062 AA11 CA01 CB03 DA01 DA12 DB30 3K068 NA01 PB01 PB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流動層燃焼装置の流動層異常燃焼診断方
法において、流動層燃焼装置内に現われる圧力差と各部の温度から、
それらの何れか一方の平均値、頻度分布、振幅ピーク
値、スペクトルを算出し、これらの何れかを予め設定し
てある基準値と比較して、異常燃焼を判定することを特
徴とする流動層異常燃焼診断方法。
【請求項２】流動層燃焼装置の流動層異常燃焼診断装
置であって、流動層燃焼装置内に現われる差圧、温度を取り込む信号
取込部と、該信号取込部で取り込んだ時系列信号を処理する信号処
理部と、該信号処理部で得られた差圧波形の平均値、頻度分布、
振幅ピーク値、及びスペクトルの何れか１つを基準値と
比較する信号判定部とを有することを特徴とする流動層
異常燃焼診断装置。
【請求項３】請求項２に記載の装置において、前記信号取込部が、その信号の取込時間の変更により、
前記信号処理部に転送されるデータ量が任意に変更でき
るように構成されていることを特徴とする流動層異常燃
焼診断方法。
【請求項４】請求項２に記載の装置において、前記信号判定部における基準値が、必要に応じて更新、
追加可能に構成されていることを特徴とする流動層異常
燃焼診断装置。
【請求項５】請求項２に記載の装置において、表示手段と報知手段の少なくとも一方を備え、異常燃焼と判定されたとき、異常燃焼の内容と、異常燃
焼発生の報知の少なくとも一方が得られるように構成し
たことを特徴とする流動層異常燃焼診断装置。