JPS58205019A - 石炭の燃焼制御装置 - 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】 本発明け、石炭の燃焼制御装置に係り、特に排ガス中の
未燃分および窒素酸化物を低減するのに好適なボイラ装
置等の燃焼制御装置に関する。

石炭燃焼ボイラにおいて、現在、主流と外っている微粉
炭浮遊燃焼方式では、機器の量大容量、ボイラの運用、
操作性等の点から、ミルおよびバーナけそれぞれ多数の
ものから構成されるととが多い。特にボイラの設備が大
きい場合には、プラントの設備費、運用費等の経済性と
立地条件による、ミルを主体とｌまた燃焼設備の仕様決
定が重要であり、基本的にボイラの運用性を重視してミ
ルおよびバーナの数量および配置が決定される。

このような大型ボイラ装置においては、各ミルへの給炭
量は完全には同一でたく、かつ時間的な変化と共に給炭
量も各ミル毎に変化する。例クーば、ある時刻において
はｓＡのミルの方が＆Ｂのミルより若干石炭流量が多い
がしばらくたった次の時刻にはｓＢＯ方がｍＡより石炭
流量が多くｉると（２） ともありうる。この場合、それぞれの時刻に各々のミル
に対応したバーナへ燃焼用空気の総量のみ制御された空
気が供給され、各バーナグループへの石炭量と空気量は
必ずしもマツチしてい々いことに々る。また、各ミルご
とに別々のホッパーが設けられ、炭種の違った石炭が供
給される場合には、ミル毎に単位重量当りの発熱量（有
効炭分）の異なる石炭が粉砕され、バーナへ供給される
ことになる。とれらの結果、各バーナグループ毎の空気
量の調整は不完全でバーナ毎の未燃分、ＮＯｘ発生等を
含む燃焼性改善に問題があるととが分った。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改善し、炉内の
熱吸収性が均一化し、かつ各バーナに即して燃焼状態を
確実に制御することができる燃焼制御装置を提供するこ
とにある。

ド 本発明は、炉内に設けられ冬！数のバーナに複数のミル
から一次空気とともに微粉炭を供給する燃料供給系統と
、前記炉内に燃焼用の二次空気を供給する空気供給系統
とを有する石炭の燃焼制御（３） 装置において、前記バーナに供給する空気量を各ミルに
対応するバーナ毎に調節する流量制御手段を設けたこと
を特徴とする。

本発明における上記流量制御手段は、バーナに対する各
ミル毎の石炭の供給量に対応して燃焼用空気流量を調整
するものであることが好ましい。

本発明においては、またバーナに供給される各ミル毎の
石炭の発熱量、可燃元素等の性状を連続的に計測する計
測装置と、該計測値に対応して該バーナに最適量の燃焼
用空気を供給する空気流量制御装置とを設けることが好
ま１〜い。

以下、本発明を図面によりさらに詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す微粉炭燃焼装置の系
統図である。この実施例では、便宜上、ミルを３台とし
て示しているが、本発明ではミルの台数、バーナの相数
および本数等については特に限定されない。石炭バンカ
コに貯えられている石炭は、給炭管２を通り、給炭機已
により流量が調整されながら、ミル５に供給される。通
常、石（４） 炭の流量の調整は、給炭機３に付属する流量計４によっ
て流量を検出し、該検出値がボイラの入熱に必要とする
量になるように制御される。ミル５で粉砕された石炭は
微粉炭管６を通って多数のバーナラに供給され炉内で燃
焼される。ここでバーナの配列は、通常、各々のミル５
から出る石炭が、ボイラ火炉８の均一な熱吸収のため、
図示するように水平方向の同一段のバーナに供給される
ことが好ましい。これによりミルの運転台数の如何にか
かわらず、炉内の熱吸収が常に均一化され、蒸気発生特
性、蒸気温度制御性が良好な状態となる。

なお、１４は排ガスラインである。

一方、燃焼用の空気は押込ファン９から石炭乾燥・搬送
用の一次空気１１と二次空気１２とに分かれ、−二次空
気］−２はエアヒータ１３にて加熱された後、ダクト２
０、ダンパ２１等を通ってバーナ風箱２２に入る。風箱
２２から炉内に噴射される空気と一次空気とともに供給
される微粉炭が混合され、燃焼が行なわれる。−次空気
１１は二次空気１２と同様にエアヒータ１３で加熱され
、各（５） ミル５に供給される。通常、−次空気は二次空気より系
統の差圧が大きくする必要があるため、エアヒータ１３
の上流側または下流側に設置される一次空気フアン１０
によりブーストアップして供給される。なお、−次空気
の温度調整用に、エアヒータ１３をバイパスした冷空気
をミル入口に導入するラインを設けることができる。

−次および二次空気の流量調整は、基本的にエアヒータ
１３の上流側まだは下流側の母管に設置された一次、二
次各流量計１６．１９、および−次、二次空気流量調整
ダンパ１５．１８により行なわれる。このうち、二次空
気の流量は基本的にボイラ排ガス中のへ濃度の状況をフ
ィードバックする形のもので、各段のバーナ群に供給さ
れる空気の全量を制御するものである。本発明では、上
記−次および二次空気の綜合的な流量調整に加えて、各
ミル５の一次空気１１ラインにそれぞれダンパ１７を、
また各段の風箱２２への二次空気供給ラインにそれぞれ
ダンパ２１を設け、各ばル５に対応して個別にバーナ群
に対する一次および二（６） 次空気の各流量を調節可能にしている。

上記実施例によれば、各ミルに対応するバーナグループ
毎に一次および二次空気の流量制御を可能としたことに
よ抄、各ミルへの給炭量と供給される石炭の種別または
熱量等に対応して適切に空気プの制御を行女うことがで
きる。特に各段バーナの空燃比を変化させて低ＮＯｘ燃
焼を行なう場合には、各段バーナ毎に正確な空燃比の制
御が要求されるが、本発明では各ミル毎の燃料条件に対
応した空燃比の制御が行なわれるので、よシ確実に低Ｎ
Ｏ，化および未燃分の低減を図ることができる。

上記実施例において、各ミルに対応するバーナ段の風箱
は、他のバーナ段と仕切らない場合もあるが、第１図に
示すようにバーナ段運転休止時のエアのリーク量の低減
および各段毎の空気量調整による燃焼状況の改善、低Ｎ
Ｏ，化のためにバーナグー−プ毎に風箱２２を仕切ると
・□とが好ましい。

次に第２図は、本発明の他の実施例を示すもので、石炭
および空気の基本的に流路系統と構成機器は第１図と同
一であるが、各ミルに対応するパ（７） 一ナマへ供給される二次空気系統に各バーナグループ毎
に空気流量計２３および流量調整ダンパ２１ａを設置し
、このミルに対応したバーナグループ毎の二次空気流量
計２３により発信された流量信号と、給炭流量計昼から
出される給炭量の信号および給炭系に付属する石炭連続
分析計２７からの熱量または元素分析値の信号とを受信
演算器２５に送り、ここでこの石炭の燃焼に最適な空気
量を算出して制御用信号に変換し、次いで該信号による
指令発信器２６によりこのミルに対応するバーナグルー
プの二次空気人口ダンパ２１ａの開度を調節し、空気流
量を制御するようにしだものである。

上記手段による制御方をとることにより、ミルに投入さ
れてバーナへ流れる石炭量または（および）石炭の性状
と、この燃焼用二次空気流量との相関性が維持され、ミ
ル間の石炭流量および熱量、組成等の石炭性状の差にか
かわらず、それぞれのミルから出る石炭の燃焼に最適な
燃焼空気流量の制御が可能となる。この結果、これらミ
ル間の石（８） 炭のアンバランスがあってもそれぞれのバーナ毎に良好
な燃焼状態が確保される。換言すれば、各々のバーナに
供給される石炭流量まだは性状の変化に対し、その燃焼
用空気が相応して変化するように制御されるため、バー
ナ個々の燃焼は常に最適な状態を維持することが可能と
々る。さらにこの結果、（１）安定な燃焼による各バー
ナの最低負荷の低減、（２）良好な燃焼による未燃分、
ＣＯ発生量の低減、（３）各バーナ燃焼特性均一化によ
るバーナ部ＮＯ！生成量の低減、（４）必要にして十分
な空気量で制御されることによる空気量および石炭消費
量の低減および省エネルギー化等の効果が得られる、上
記実施例においては、１台のミルに対応するバーナを火
炉の壁面に水平方向に配置した構造を示しているが、バ
ーナの配置は火炉コーナ部でも、垂直方向の配置でもよ
い。また上記実施例では同一ミルから供給されるバーナ
グループに対応する空気量を制御しているが、さらに各
々のバーナに対応して空気流量を制御することも可能で
ある。

この場合には、各々のバーナの燃焼制御がより完（９） 全となり、前記記載の効果のよ抄一層の向上が期待され
る。

以上、本発明によれば、ミルへの給炭量まだは（および
）石炭性状に対応して各々のミル毎の燃焼用空気流量（
または空燃比）を制御すると吉により、（１）バーナ、
ミル最低負荷運転の低減、（２）未燃分、ＣＯ生成量の
低減％　（３）　Ｎ　ＯＸ生成量の低減、（４）余剰空
気の削減による省エネルギー化等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の一実施例を示
す微粉炭燃焼ボイラの系統図である。 ｌ・・・・・・石炭バンカ、？・−・・・給炭管、３・
・・・・・給炭機、４・・・・・給炭流量計、５・−・
・・・　ミル、７・・・・・・バーナ、８・・・・・・
火炉、１１・・・・・・−次空気、１２・・・・・・二
次空気、１５・・・・・・−次空気流量調整ダンパ、１
６・・・・−一次空気流量計、１７・・・・・・　ミル
入ロー次空気り７　ハ、　　１　ｆ３・・・・・・二次
空気流量調整ダンパ、１９・・・・・・二次空気流量計
、２０・・・・・二次空気系統箱ダクト、２１％　２１
ａ・−・・・・二次空気冬瓜箱入ロダン（１０） パ、２２・−・・・・風箱、２３・・・・・・二次空気
冬瓜箱入ロ流量計、２５・・・・・受信・演算器、２６
・・・・・・指令発信器。 代理人　弁理士　川　北　武　長 °・１・ （１１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）炉内に設けられた複数のバーナに複数のミルから
   一次空気とともに微粉炭を供給する燃料供給系統と、前
   記炉内に燃焼用の二次空気を供給する空気供給系統とを
   有する石炭の燃焼制御装置において、前記バーナに供給
   する空気量を各ミルに対応するバーナ毎に調節する流量
   制御手段を設けたことを特徴とする石炭の燃焼制御装置
   。 （２、特許請求の範囲第１項において、バーナに対する
   各ミル毎の石炭の供給量に対応して燃焼用空気流量を調
   整する流量制御手段を設けたことを特徴とする石炭の燃
   焼制御装置。 （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、バ
   ーナに供給される各ミル毎の石炭の発熱量、可燃元素等
   の性状を連続的に計測する計測装置と、該計測値に対応
   して該バーナに最適量の燃焼用空気を供給する空気流量
   制御装置とを設けたことを（１） 特徴とする石炭の燃料制御装置。