JPH0567847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はボイラ給炭系における給炭方法に関す
るものである。

（従来の技術） 第４図に従来技術の実施フローを示す。流動床
ボイラ１は流動床燃焼部２１の底部に、多数の給
炭吹込管４を介して燃料としての細粒炭及び脱硫
剤としての石灰石等の輸送物が空気とともに吹込
まれる。吹込まれた輸送物は押込送風機２から流
動空気配管３を介して供給される空気で流動状態
を保持しつつ強制攪拌されるため、燃焼性能は極
めて優れている。

さて、従来方式の給炭フローを以下に説明す
る。図示しない原炭受入バンカに受入れられた原
炭は、石炭乾燥機、破砕機を通じて所定の粒度、
水分に調整された後、細粒炭ホツパ１０に貯蔵さ
れる。一方、石灰石も同工程の後又は所定の粒
度、水分に調整されたものを購入して石灰石ホツ
パ９に貯蔵される。各々のホツパに貯蔵された細
粒炭及び石灰石は、ボイラの使用条件に合致した
量を各々切り出され、混合された後一次給炭配管
１１に供給される。一方、ブースターブロア８で
送られてくる空気は、ヘツダ７、搬送空気供給配
管６を通して一次給炭配管１１に供給され、細粒
炭、石灰石等を空気輸送する。尚、空気輸送条件
は輸送空気量調整装置１２でボイラ使用条件に合
致した条件に設定制御される。

一次給炭配管１１と給炭吹込管４の間には、流
体分配器５が設けられ、１本の一次給炭配管で輸
送されてきた細粒炭と石灰石を多数の給炭吹込管
４に均等に分配している。所定の分配数に分配さ
れた輸送物は、流動床ボイラ１の底部から吹込ま
れ燃焼する。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術の問題点を説明する前に、流動床ボイ
ラ１に使われる流体分配器５に要求される性能を
以下に説明する。

流動床ボイラ１は細粒炭と石灰石を同時に吹込
んで850〜950℃の範囲内で燃焼させることによ
り、NOxの発生及びSOxの脱硫を行いつつ高効
率燃焼を可能にした無公害ボイラである。この目
的を達成するための条件として個々の給炭吹込管
における細粒炭中Ｓ分と石灰石の比率が一定であ
り、かつ細粒炭と輸送空気との混合比率が0.8〜
1.0の範囲に入つていることが必要である。

この理由は流動床ボイラ内で脱硫するために
は、細粒炭中Ｓ分に見あつた石灰石が必要である
からである。又、細粒炭と輸送空気との混合比率
が変ると、細粒炭中の揮発可燃分と輸送空気との
混合比率が変り、流動床ボイラに吹込まれた直後
の揮発分燃焼により、炉内温度分布が均一になら
ず、NOxの発生（温度の高い領域）、石炭の燃焼
不良による未燃分の増大（低温領域）等好ましく
ない事象が発生するからである。

以上の事象を左右するのが流体分配器５の性能
である。流体分配器５は従つて細粒炭と石灰石の
混合比率を極力一定に保持しつつ必要な給炭吹込
管本数に、固気比（細粒炭と輸送空気の比率）一
定になる様に、いかに精度よく分配するかでその
優劣が決定される。

第３図に従来型流体分配器の断面図を示す。従
来の流体分配器の分配精度と使用条件の関係は、
本発明者等の研究の結果では下記の傾向を有して
いることが判つた。

１ 給炭配管３３内気体流速が速くなるほど分配
精度が悪くなる。

２ 流体分配器円塔部３２の平均空塔上昇流速が
速くなるほど分配精度が悪くなる。

３ 流体分配器の給炭配管３３から供給される輸
送物の固気比が小さくなるほど分配精度が悪く
なる。

又、第４図に示す給炭システムの輸送固気比、
管内流速は、輸送空気量調整装置１２でボイラ使
用条件の固気比0.8〜1.0になる様制御している。
又輸送管路内流速は、石炭粒子の堆積防止のため
従来20m／ｓ以上の流速がとられている。

以上述べてきた様に流体分配器の分配精度を満
足する条件とボイラでの使用条件が異るにもかか
わらず、給炭システムにおける空気量調整装置は
従来システムでは輸送空気量調整装置１２しか具
備していないため、下記問題点を有している。

(イ) 一次給炭配管１１の固気比0.8〜1.0で安定空
気輸送を達成するために管内流速が20m／ｓ以
上必要となり、配管摩耗が激しく、かつ、配管
口径が大きくなり設備費、運転費とも高くな
る。又、設備信頼性も劣る。

(ロ) 流体分配器５の給炭配管内固気比が小さいた
め、分配精度が悪くボイラ内での温度分布の偏
差が大きくなり、NOx，SOxの発生が増えか
つ燃焼効率も低下する。

(ハ) 固気比が0.8〜1.0であるため輸送物を搬送す
るための空気量が多くなり、輸送設備（配管、
弁類、流体分配器等）が大きくなる。

本発明の給炭方法は給炭吹込管に空気を供給す
ることにより従来システムの問題点を解決せんと
するものである。

（発明の構成・作用） 第１図及び第２図に本発明による給炭システム
の一実施例を示す。

本発明の構成は従来システムで設けられていた
一次給炭配管輸送空気量調整装置１２の他に、給
炭吹込管空気量調整装置１４を設置することによ
り、流体分配器５、給炭吹込管４の輸送条件又は
分配条件を最適点に調整可能にするものである。

本発明の機能を以下に説明する。

給炭吹込管４によつて流動床ボイラに吹込まれ
る輸送物（石炭、石炭灰、石灰石等）は、図示し
ないホツパ（例えば第４図に示す細粒炭ホツパ１
０，石灰石ホツパ９又は石炭灰ホツパ等）からの
機械的切出し又は流動化切出し等によつて、輸送
物供給管４１を通して一次給炭配管１１に供給さ
れる。

一方、一次給炭配管１１に供給された輸送物を
空気輸送するための空気は、図示しないエア源よ
りヘツダ７に供給され、搬送空気供給配管６、一
次給炭配管輸送空気量調整装置１２を介して一次
給炭配管１１に供給され、輸送物は空気輸送され
る。

一次給炭配管１１は流体分配器５に接続され、
ここで必要な給炭吹込管本数に輸送物は均等分配
される。この時輸送物の粒度分布、比重等により
分配性能を達成するための流体分配器入口流速、
固気比、器内平均空塔上昇流速等が変る。この条
件を最適値にし分配精度を達成するために、必要
な固気比が供給空気量決定に大きく寄与する。

次に、流体分配器で均一分配された輸送物は、
多数の給炭吹込管４を介して流動床ボイラに吹込
まれる。本発明では給炭吹込管の途中に、給炭吹
込管空気量調整装置１４からヘツダ１５を介して
空気を供給して、流動床ボイラの燃焼に最適な固
気比に調整している。給炭吹込管空気量調整装置
１４から吹込まれる空気量は、最適固気比にする
ための空気量から一次給炭配管１１の空気量を引
いた空気量が望ましい。

本発明者等の実験では、一次給炭配管の固気比
２０、従つて流体分配器内固気比２０、給炭吹込
管の固気比0.8で給炭システムは安定した性能を
発揮した。この時の空気量調整を下記すると、一
次給炭配管輸送空気量は、輸送物供給管４１より
供給された輸送物の重量より固気比２０になる空
気量を演算させて、空気量調整装置に指令信号を
出して自動調整させた。

次に給炭吹込管空気量調整装置１４から供給す
る空気量は、輸送物供給管から供給される輸送物
の重量より固気比0.83になる様演算させて自動調
整させた。

次に、ボイラセル２２について説明する。ボイ
ラセルはボイラの負荷可変範囲を広くするために
設けられたボイラの流動燃焼部の１区分をセルと
称し、負荷可変範囲幅に応じて数セルから十数セ
ルに分割されている。従つて、セルはボイラ負荷
に応じて稼動したり停止したりするため、給炭も
吹込中、停止中がある。

この運転方法にマツチした給炭吹込管群として
本発明者等は、給炭吹込管空気量調整装置１４の
設置区分をセル毎にすべきであることを発案し
た。この場合供給空気量がバラツクと分配精度が
低下するため、空気量調整装置１４の後流側に空
気ヘツダを設置して供給空気量のバラツキをなく
した。

（発明の効果） イ 本発明方法により空気量調整装置１４を各給
炭吹込管毎に設置する方法に比し、設備が非常
に簡単にでき、かつ分配精度も干渉による悪影
響がさけられたため向上した。

ロ 一次給炭配管の輸送条件として高濃度（固気
比２０）、低流速（5m／ｓ）の採用が可能とな
つたため配管の摩耗が大幅に軽減され、配管に
径が小さくでき、輸送空気量が低減され、大幅
な設備費および運転費の削減、設備信頼性が向
上できた。

ハ 流体分配器５の分配精度がボイラ負荷変動に
関係なく安定して達成できるため、ボイラの
NOx，SOx発生量が低位安定し、かつ石炭の
燃焼効率が向上した。

ニ 給炭吹込管の最適固気比がボイラ負荷変動に
関係なく安定して達成できるため、ボイラの
NOx，SOx発生量が低位安定し、かつ石炭の
燃焼効率が向上した。

ホ 空気量調整装置１４を追加したため、使用空
気圧が下り空気源を各々独立して設けることに
より、空気源設備の消費電力が軽減された。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明による給炭システ
ムの一実施例、第３図は従来型の流体分配器、第
４図は従来型の給炭システムの一実施例を示す。 １……流動床ボイラ、２……押込送風機、３…
…流動空気配管、４……給炭吹込管、５……流体
式分配器、６……搬送空気供給配管、７……ヘツ
ダー、８……ブースタブロア、９……石灰石ホツ
パ、１０……細粒炭ホツパ、１１……一次給炭配
管、１２……一次給炭配管輸送空気量調整装置、
１４……給炭吹込管空気量調整装置、２１……流
動燃焼部、２２……ボイラセル、３１……円錐
部、３２……円塔部、３３……給炭配管、３４…
…分配枝管、３５……盲板、４１……輸送物供給
管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数本の給炭吹込管とこれらに均一に輸送物
   を分配する流体分配器を具備し、ボイラに流体輸
   送によつて輸送物を吹き込むようにしてなるボイ
   ラ給炭系における給炭方法において、 前記流体分配器までの固気比は、少なくともボ
   イラでの使用最適固気比より高くすると共に、該
   流体分配器に接続する全ての給炭吹込管に流体ヘ
   ツダーを介し各管均等に空気を供給して、ボイラ
   内の固気比を使用最適固気比にすることを特徴と
   するボイラ給炭系における給炭方法。 ２ ボイラセル毎の流体分配器に接続する全ての
   給炭吹込管に前記セル毎の流体ヘツダーを介して
   各管均等な空気を供給することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の給炭方法。 ３ 数セル共通に設けられた流体分配器に接続さ
   れた複数本の給炭吹込管に対し、各セル毎の全て
   の給炭吹込管にセル毎の前記流体ヘツダーを介し
   て各管均等な空気を供給し、各セル毎に独立した
   ボイラでの使用最適固気比にすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の給炭方法。