JPH1096505A - 加圧流動床ボイラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定常運転時における加圧空気の圧力損失を低
減させ得るようにする。 【解決手段】 圧力容器１９の内部に、散気管２２から
の加圧用ガス２１によってベッド材３６を流動させるよ
うにした流動層ボイラ２０を設け、流動層ボイラ２０の
散気管２２に起動用バーナ２４を取付け、圧力容器１９
の上部と起動用バーナ２４との間に、圧力容器１９の外
部に取り回した空気導管２８を接続し、該空気導管２８
の途中にダンパ２６を取付け、起動用バーナ２４の出口
部２９と空気導管２８のダンパ２６の入側との間にバイ
パスダンパ３３を備えたバイパス管３１を設けるように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加圧流動床ボイラ
に関するものである。より詳しくは、定常運転時におけ
る加圧空気の圧力損失を低減させ得るようにした加圧流
動床ボイラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】加圧流動層ボイラの一例を図２を用いて
説明する。

【０００３】図示しないコンプレッサからの加圧空気１
を供給されることにより内部を加圧状態とされた圧力容
器２の中には、流動層ボイラ３が設けられている。該流
動層ボイラ３内の下部には図中左右方向へ延びて上方へ
空気などの加圧用ガス４を噴出するようにした散気管５
が前後に複数段並設されており、該散気管５は、起動用
バーナ６、及び、手動調整式逆止弁７、及び、上方へ延
びて上部に空気取入口８を有する空気導管９を介して圧
力容器２上部の高温の加圧空気１を取入れるようになっ
ている。

【０００４】そして、散気管５の下部と空気導管９との
間には、起動用バーナ６をバイパスさせるためのバイパ
ス管１０が接続されており、バイパス管１０にはモータ
などの駆動装置１１によって開度を調整されるようにし
たバイパスダンパ１２が設けられている。

【０００５】更に、流動層ボイラ３内における散気管５
の上部には、石炭スラリの燃料１３を供給する燃料供給
管と、ボイラ水を通すようにした伝熱管１４が配設され
ると共に、負荷に応じたレベルまで石灰石等の脱硫材や
砂等を混合したベッド材１５が装入されている。

【０００６】尚、１６は起動用バーナ６の燃焼室、１７
は起動用バーナ６に供給される軽油などの起動用燃料で
ある。

【０００７】上記構成によれば、以下の作動が得られ
る。

【０００８】即ち、先ず、外部の図示しないコンプレッ
サを駆動して、圧力容器２内へ加圧空気１を供給する。
すると、加圧空気１によって、圧力容器２内の圧力が高
められ、加圧空気１の一部は、空気導管９へ入ることに
なる。

【０００９】そして、起動時には、モータなどの駆動装
置１１によってバイパスダンパ１２を絞り、ほとんどの
加圧空気１が起動用バーナ６を介して散気管５へ送られ
るようにする。

【００１０】この状態で、起動用バーナ６へ軽油などの
起動用燃料１７を送り、燃焼室１６で起動用燃料１７と
加圧空気１を混合させて燃焼させるようにする。

【００１１】すると、発生した燃焼ガスは、散気管５か
ら上方へと噴射させられ、ベッド材１５が加熱される。

【００１２】そして、ベッド材１５が所定の温度まで加
熱されたら、起動用バーナ６への軽油などの起動用燃料
１７の供給を停止し、モータなどの駆動装置１１によっ
てバイパスダンパ１２を開き、ほとんどの加圧空気１が
起動用バーナ６をバイパスしバイパス管１０を介して散
気管５へ送られるようにする。

【００１３】この時の、加圧空気１の噴射の勢いにより
ベッド材１５を流動させて流動層を形成させる。

【００１４】この状態で、燃料供給管からベッド材１５
の内部へ、石炭スラリの燃料１３を供給すると、供給さ
れた燃料１３は流動層の中で撹拌されつつ、流動層の熱
で効率良く燃焼されることとなる。

【００１５】こうして、形成された流動層により、内部
に配設された伝熱管１４内を流れるボイラ水などを加熱
させて蒸気を発生させるようにする。

【００１６】尚、流動層ボイラ３を出た燃焼ガスは、図
示しない外部のガスタービンを駆動し、発電機を回すと
共に該ガスタービンに接続された前記コンプレッサを駆
動して、圧力容器２内へ加圧空気１を供給するのに使わ
れる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の加圧流動床ボイラには、以下のような問題があっ
た。

【００１８】即ち、空気導管９には、手動調整式逆止弁
７が取付けられており、手動調整式逆止弁７は、圧力容
器２内に立ち入らなければ開度を調整することができな
いので、一般に、最初に設定されると、その時の開度の
まま置かれることとなる。

【００１９】一方、起動用バーナ６を使った起動運転か
ら起動用バーナ６を停止する定常運転に切換える時に、
モータなどの駆動装置１１によってバイパスダンパ１２
を遠隔操作し、バイパス管１０を開くようにするが、手
動調整式逆止弁７は所定の開度のままに置かれているの
で、加圧空気１の一部は、定常運転時でも起動用バーナ
６を通過されることとなる。

【００２０】ところが、起動用バーナ６は内部構造が複
雑であるため、起動用バーナ６を通過する一部の加圧空
気１の圧力損失が大きくなり、その分、全体としてのプ
ラント効率を低下させてしまうという問題があった。

【００２１】又、手動調整式逆止弁７と起動用バーナ６
は、圧力容器２内に設けられているので、保守点検が容
易でない。

【００２２】本発明は、上述の実情に鑑み、定常運転時
における加圧空気の圧力損失を低減させ得るようにした
加圧流動床ボイラを提供することを目的とするものであ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧力容器１９
の内部に、散気管２２からの加圧された空気２１で燃料
３４を燃焼させベッド材３６を流動させるようにした流
動層ボイラ２０を設け、流動層ボイラ２０の散気管２２
に起動用バーナ２４を取付け、該圧力容器１９の上部と
起動用バーナ２４との間に、圧力容器１９の外部に取り
回した空気導管２８を接続し、該空気導管２８の途中に
ダンパ２６を取付け、起動用バーナ２４の出口部２９と
空気導管２８のダンパ２６の入側との間にバイパスダン
パ３３を備えたバイパス管３１を設けたことを特徴とす
る加圧流動床ボイラにかかるものである。

【００２４】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００２５】圧力容器１９内の加圧空気１８の一部は、
圧力容器１９の上部に接続されて圧力容器１９の外部を
通る空気導管２８へ入る。

【００２６】そして、起動用バーナ２４を着火し、燃焼
安定後、空気導管２８に設けられたダンパ２６を全開す
ると共に、バイパス管３１に設けられたバイパスダンパ
３３を閉じ、全ての加圧空気１８が圧力容器１９の外部
に設けられた起動用バーナ２４を介して散気管２２へ送
られるようにする。

【００２７】この状態で、起動用バーナ２４へ燃料３７
を送り、加圧空気１８を混合させて燃焼させるようにす
る。

【００２８】すると、発生した燃焼ガスは、散気管２２
から上方へと噴射させられ、ベッド材３６が加熱され
る。

【００２９】そして、ベッド材３６が所定の温度まで加
熱されたら、起動用バーナ２４への燃料３７の供給を停
止し、空気導管２８に設けられたダンパ２６を閉じると
共に、バイパス管３１に設けられたバイパスダンパ３３
を開き、全ての加圧空気１８が起動用バーナ２４をバイ
パスしバイパス管３１を介して散気管２２へ送られるよ
うにする。

【００３０】この時の、加圧空気１８の噴射の勢いによ
りベッド材３６を流動させて流動層を形成させる。

【００３１】この状態で、ベッド材３６の内部へ、石炭
スラリの燃料３４を供給すると、供給された燃料３４は
流動層の中で撹拌されつつ、流動層の熱で効率良く燃焼
されることとなる。

【００３２】こうして、形成された流動層により、内部
に配設された伝熱管３５内を流れるボイラ水などを加熱
させて蒸気を発生させるようにする。

【００３３】尚、流動層ボイラ２０を出た燃焼ガスは、
外部のガスタービンを駆動し発電機を回すと共に、該ガ
スタービンに接続されたコンプレッサを駆動して、圧力
容器１９内へ加圧空気１８を供給するのに使われる。

【００３４】このように、本発明によれば、ダンパ２６
を備えた空気導管２８を、圧力容器１９の外部に取り回
すようにしたので、簡単にダンパ２６の開度を調整する
ことができるようになる。

【００３５】これにより、定常運転時にダンパ２６を完
全に締め切って、構造の複雑な起動用バーナ２４の燃焼
室３０内部を通さないで散気管２２へ直接、加圧空気１
８を供給させることができるようになる。

【００３６】依って、加圧空気１８の圧力損失が低減さ
れるので、その分、全体としてのプラント効率を向上す
ることができる。

【００３７】又、ダンパ２６と起動用バーナ２４は、圧
力容器１９の外部に設けられているので、保守点検が容
易となる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００３９】図１は、本発明の実施の形態の一例であ
る。

【００４０】図示しないコンプレッサからの加圧空気１
８を供給されることにより内部を加圧状態とされた圧力
容器１９の中には、流動層ボイラ２０が設けられてい
る。該流動層ボイラ２０内の下部には図中左右方向へ延
びて上方へ空気などの加圧用ガス２１を噴出するように
した散気管２２が前後に複数段並設されている。

【００４１】該散気管２２は、圧力容器１９の外部に接
続管２３を介して接続された起動用バーナ２４、及び、
モータなどの駆動装置２５によって開度を調整されるよ
うにしたバタフライ弁などのダンパ２６を備え、圧力容
器１９の外部に取り回されて上端の空気取入口２７を圧
力容器１９の上部に接続された空気導管２８を介して圧
力容器１９上部の高温の加圧空気１８を取入れるように
なっている。

【００４２】そして、起動用バーナ２４の出口部２９と
空気導管２８との間には、起動用バーナ２４の燃焼室３
０をバイパスさせるためのバイパス管３１が接続されて
おり、バイパス管３１にはモータなどの駆動装置３２に
よって開度を調整されるようにしたバイパスダンパ３３
が設けられている。

【００４３】更に、流動層ボイラ２０内における散気管
２２の上部には、石炭スラリの燃料３４を供給する燃料
供給管と、ボイラ水を通すようにした伝熱管３５が配設
されると共に、負荷に応じたレベルにまで石灰石等の脱
硫材や砂等を混合したベッド材３６が装入されている。

【００４４】尚、３７は起動用バーナ２４に供給される
軽油などの起動用燃料、３８は流量計測部である。

【００４５】次に、作動について説明する。

【００４６】先ず、外部の図示しないコンプレッサを駆
動して、圧力容器１９内へ加圧空気１８を供給する。す
ると、加圧空気１８によって、圧力容器１９内の圧力が
高められ、加圧空気１８の一部は、圧力容器１９の上部
に接続されて圧力容器１９の外部を通る空気導管２８へ
入ることになる。

【００４７】そして、起動用バーナ２４を着火し、燃焼
安定後、モータなどの駆動装置２５によって空気導管２
８に設けられたダンパ２６を全開すると共に、モータな
どの駆動装置３２によってバイパス管３１に設けられた
バイパスダンパ３３を閉じ、全ての加圧空気１８が圧力
容器１９の外部に設けられた起動用バーナ２４を介して
散気管２２へ送られるようにする。

【００４８】この状態で、起動用バーナ２４へ軽油など
の起動用燃料３７を送り、燃焼室３０で起動用燃料３７
と加圧空気１８を混合させて燃焼させるようにする。

【００４９】すると、発生した燃焼ガスは、接続管２３
を通り、散気管２２から上方へと噴射させられ、ベッド
材３６が加熱される。

【００５０】そして、ベッド材３６が所定の温度まで加
熱されたら、起動用バーナ２４への軽油などの起動用燃
料３７の供給を停止し、モータなどの駆動装置２５によ
って空気導管２８に設けられたダンパ２６を閉じると共
に、モータなどの駆動装置３２によってバイパス管３１
に設けられたバイパスダンパ３３を開き、全ての加圧空
気１８が起動用バーナ２４をバイパスしバイパス管３１
を介して散気管２２へ送られるようにする。

【００５１】この時の、加圧空気１８の噴射の勢いによ
りベッド材３６を流動させて流動層を形成させる。

【００５２】この状態で、燃料供給管からベッド材３６
の内部へ、石炭スラリの燃料３４を供給すると、供給さ
れた燃料３４は流動層の中で撹拌されつつ、流動層の熱
で効率良く燃焼されることとなる。

【００５３】こうして、形成された流動層により、内部
に配設された伝熱管３５内を流れるボイラ水などを加熱
させて蒸気を発生させるようにする。

【００５４】尚、流動層ボイラ２０を出た燃焼ガスは、
図示しない外部のガスタービンを駆動し発電機を回すと
共に、該ガスタービンに接続された前記コンプレッサを
駆動して、圧力容器１９内へ加圧空気１８を供給するの
に使われる。

【００５５】このように、本発明によれば、ダンパ２６
を備えた空気導管２８を、圧力容器１９の外部に取り回
すようにしたので、簡単にダンパ２６の開度を調整する
ことができるようになる。

【００５６】これにより、定常運転時にダンパ２６を完
全に締め切って、構造の複雑な起動用バーナ２４の燃焼
室３０内部を通さないで散気管２２へ直接、加圧空気１
８を供給させることができるようになる。

【００５７】依って、加圧空気１８の圧力損失が低減さ
れるので、その分、全体としてのプラント効率を向上す
ることができる。

【００５８】又、ダンパ２６と起動用バーナ２４は、圧
力容器１９の外部に設けられているので、保守点検が容
易となる。

【００５９】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
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。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の加圧流動
床ボイラによれば、定常運転時における加圧空気の圧力
損失を低減させることができるという優れた効果を奏し
得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の全体概略系統図で
ある。

【図２】従来例の全体概略系統図である。

【符号の説明】

１８ 加圧空気 １９ 圧力容器 ２０ 流動層ボイラ ２１ 加圧用ガス（空気） ２２ 散気管 ２４ 起動用バーナ ２６ ダンパ ２８ 空気導管 ２９ 出口部 ３１ バイパス管 ３３ バイパスダンパ ３４ 燃料 ３６ ベッド材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力容器（１９）の内部に、散気管（２
   ２）からの加圧された空気（２１）で燃料（３４）を燃
   焼させベッド材（３６）を流動させるようにした流動層
   ボイラ（２０）を設け、流動層ボイラ（２０）の散気管
   （２２）に起動用バーナ（２４）を取付け、該圧力容器
   （１９）の上部と起動用バーナ（２４）との間に、圧力
   容器（１９）の外部に取り回した空気導管（２８）を接
   続し、該空気導管（２８）の途中にダンパ（２６）を取
   付け、起動用バーナ（２４）の出口部（２９）と空気導
   管（２８）のダンパ（２６）の入側との間にバイパスダ
   ンパ（３３）を備えたバイパス管（３１）を設けたこと
   を特徴とする加圧流動床ボイラ。