JPS62272006A - 微粉炭燃焼ボイラ - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は微粉炭燃焼ボイラに係り、とくに微粉炭燃焼ボ
イラの急速起動や石炭専焼における極低負荷運用を行う
ことができるようにするための装置に関するものである
。

［従来の技術］ 最新の火力発電用ボイラでは、負荷変動状況に対応して
急速起動や石炭専焼における負荷率１５〜３０％の極低
負荷のもとで運用することが強く要請されている。

かかる要請に対して、液体燃料もしくは気体燃料を燃焼
するボイラにおいては、燃料特性および装置特性にもと
づいて急速起動や極低負荷に対応しやすい特性を有して
いる。しかしながら、固体燃料、主として石炭を利用す
る微粉炭燃焼ボイラにおいては、燃料特性および燃焼装
置特性などの制約も必って、一般に前記の要請に対応さ
せるにざいして多くの困難性を有している。

従来、微粉炭燃焼ボイラの燃焼装置としては、主として
、石炭を石炭ミルにて粉砕して直接に微粉炭バーナによ
り燃焼する直接燃焼方式と石炭を石炭ミルにて粉砕して
微粉炭中間槽に貯蔵し負荷に応じて必要量を微粉炭バー
ナにより燃焼する中間貯蔵燃焼方式などかあり、多種多
様の石炭刊用を可能となし、燃焼効率を増大させ、かっ
、燃焼に伴うＮＯｘ発生量を抑制して制御できるように
していた。このざいの石炭ミルにより粉砕した微：０炭
の粒度は炭種により差異を生じるが、一般の場合には、
直接燃焼方式であるか中間貯蔵燃焼方式であるかにかか
わらず、２００メツシュ通過率７０〜８０％としている
。

ざらにまた、微粉炭燃焼ボイラの極低負荷時にあける石
炭の着火および燃焼効率を改善させ、重油専焼発電ボイ
ラに替って石炭を利用しても起動時間を極力短縮し、同
時に重油助燃を省略した極低負荷による運用を確実なら
しめることにより比較的高い経済性と信頼性を可能とさ
せるため、微粉炭粒度が２００メツシュ通過率８０〜９
０％であるように微細化を増大させ微粉炭中間槽をもち
いて燃焼させるようにしたものか提案されている。（例
えば、特願昭６１−２４５４３号。） ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の微粉炭燃焼ボイラでは、重油
燃焼などと異なり、微粉炭燃焼装置の特性にともなう制
約がおるため、負荷変動状況に対応して急速起動や極低
負荷のもとで運用することができないという問題があっ
た。すなわち、直接燃焼方式においては極低負荷を石炭
ミル１台をもちいて運転することは石炭ミルトリップの
危険性を考慮すると運用は困難で必って、石炭ミル２〜
３台をもちいた運用が通常なされている。

この理由のため、ボイラ負荷を著しく低下させることが
できなかった。また、中間貯蔵燃焼方式によれば、負荷
変動状況に対応して急速起動や極低負荷でのもとで運用
することができるが、かかる方式の場合においては、微
粉炭分離器、微粉炭中間槽、微粉炭供給器をはじめとす
る機器を必要とし設備の複雑化ならびにこれにともなう
建設費用、消費動力の増大や機器の損耗などを招くとい
う問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解決するものでめり、
ボイラ極体負荷時のみに限定して中間貯蔵燃焼方式を併
用した第二燃焼系統による運用か行われ、従来の中間貯
蔵燃焼方式の問題点で必る機器利用による損耗、消費動
力の低減をはかり、ざらに、該系統の石炭ミルが不可避
的に停止した場合にも、ボイラの運転を停止させること
なくボイラの極低負荷運用を達成させ、また従来の直接
燃焼方式の問題を解決することができる優れた微粉炭燃
焼ボイラを提供することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、微粉炭粒度が２０
０メツシュ通過率７０〜８０％である第一ミルと第一微
粉炭輸送管と第一微粉炭バーナからなる第一燃焼系統と
、微粉炭粒度が２００メツシュ通過率８０〜９０％であ
る第二ミルと第二微粉炭輸送管と第二微粉炭バーナから
なる第二燃焼系統により形成され、前記第二微粉炭輸送
管には微粉炭中間槽を有する迂回路が設けられるととも
に、ボイラ槙低負荷時には第二燃焼系統により燃焼でき
るようにしたもので必る。

［作　用］ 本発明は上記のような構成により次のような作用を有す
る。すなわち、第一燃焼系統では石炭は第一ミルにおい
て微粉炭粒度が２００メツシュ通過率７０〜８０％に微
粉砕されて第−微粉炭輸送管内を運動し第一微粉炭バー
ナからボイラ燃焼室において微粉炭燃焼を行なう。一方
、第二燃焼系統では石炭は第二ミルにおいて微粉炭粒度
が２００メツシュ通過率８０〜９０％に微粉砕されて第
二微粉炭輸送管内を運動し、第二微粉炭バーナからボイ
ラ燃焼室内において直接に微粉炭燃焼が行われる。また
、第二燃焼系統では第二石炭ミルからの微粉炭は第二微
粉炭輸送管の中間において迂回路となっている微粉炭中
間槽に導かれて、該微粉炭中間槽において中間貯蔵され
、微粉炭供給機による微粉炭の供給に伴って迂回路内を
運動し、再び第二微粉炭輸送管内に導かれて運動し、第
二微粉炭バーナからボイラ燃焼室において微粉炭燃焼を
行うことができる。

ボイラの起動時および極低負荷時に第二燃焼系統により
燃焼するざいには、次の三方法による動作が行われる。

はじめの方法としては、前記微粉炭中間槽において中間
貯蔵されていた微粉炭は迂回路内を運動して第二微粉炭
輸送管内に導かれ、第二微粉炭バーナからボイラ燃焼室
において微粉炭燃焼が行われる。引続き、ボイラ負荷が
増加し、ざらに第二ミルの起動条件に対応できるように
なった状態においては、第二ミルを起動し、前記迂回路
は閉鎖されて、微粉炭は第二微粉炭輸送管内を運動し、
第二微粉炭バーナからボイラ燃焼室内において直接に微
粉炭燃焼が行われる。ざらに、ボイラ負荷が増加し、高
負荷時には第一燃焼系統と第二燃焼系統との併用により
燃焼させてボイラ負荷に対応する。なあ、極低負荷時に
は、重油助燃を省略して石炭専焼によって燃焼を行うも
のである。

次の方法としては、第二ミルが起動され、微粉炭は、第
二微粉炭輸送管と迂回路内とをそれぞれ並列に運動し、
迂回路内の微粉炭は再び第二微粉炭輸送管下流部におい
て合流されて第二微粉炭バーナからボイラ燃焼室内にお
いて微粉炭燃焼が行われる。引続き、ボイラ負荷が増加
し高負荷時には、前述と同様に、第一燃焼系統と第二燃
焼系。

統との併用により燃焼されてボイラ負荷に対応する。

かくして、ボイラのすべての燃焼系統において微粉炭粒
度の微細化の増大を行わせることなく、ボイラ極低負荷
時のみに限定して第二燃焼系統による運用が行われ、機
器利用による損耗、消費動力の低減がなされ、ざらに、
該系統の石炭ミルが不可避的に停止した場合にも、ボイ
ラの運転を停止させることなくボイラの極低負荷運用を
達成することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において、１０はボイラ、１２は燃焼室、１４は空気
予熱器、１６は誘引送風機をそれぞれしめす。５０は第
一ミル、５８は第一微粉炭輸送管、８２は第一微粉炭バ
ーナをそれぞれしめし、これらをもって第一燃焼系統９
０を構成している。３０は第二ミル、３８．４０は第二
微粉炭輸送管、４６は第二微粉炭バーナをそれぞれしめ
し、第二微粉炭輸送管３８は管路４８、微粉炭分離器６
０．微粉炭中間槽６６、微粉炭供給機６８、混合器７０
、管路７６などをもって迂回路が設けられ、第二微粉炭
輸送管４０に接続し、これらをもって第二燃焼系統１０
０を構成している。

第一燃焼系統９０においては、石炭槽５４内の石炭５３
は給炭機５２により通路５６を経て第一ミル５０に給炭
されて微粉砕される。押込送風機１８からの空気は一次
送風機２０により昇圧され、空気予熱器１４により加熱
されて空気管２８を通り、一方、空気管２６の低温空気
と混合し、導管２４を経て温度調節した一次空気が第一
ミル５０に供給され、微粉砕に供せられている。第一ミ
ル５０においては、一般の瀝青炭をもちいた場合、石炭
５３は微粉炭粒度が２００メツシュ通過率７０〜８０％
に微粉砕されて、所定のく空気／石炭）比をもって第一
微粉炭輸送管５８内を運動し、分配器８０を介して微粉
炭バーナ８２により燃焼室１２内に噴出されて、直接燃
焼方式による微粉炭燃焼が行われる。

第二燃焼系統１００においては、石炭槽３４内の石炭３
３は給炭機３２により通路３６を経て第二ミル３０に給
炭されて微粉砕される。温度調節した空気は導管２２を
経て第二ミル３０に供給され、微粉砕に供せられている
。一般の瀝青炭をもちいた場合、石炭３３は微粉炭粒度
が２００メツシュ通過率８０〜９０％に微粉砕される。

上記の微粉炭粒度はボイラの極低負荷にざいしての微粉
炭の着火性および燃焼性を促進させるために極めて有効
であり、石炭ミルの形式や構造を著しく変更させること
なく粉砕要素および分級要素を適正なものにすることに
よって達成しうるちのである。なお、石炭の炭種によっ
てその燃焼性を特徴とする特性は著しい差異を生じる。

したがって微粉炭粒度は炭種にしたがって適性範囲に変
化するものでおり、２００メツシュ通過率８０〜９０％
のみに限定されるものでなく、ボイラの極低負荷にさい
しての微粉炭の着火および燃焼性を促進させることに相
当する微粉炭粒度までを包含しうるちのである。

ボイラ起動時においては、第二燃焼系統１００は次の動
作が行われる。

ボイラ起動時においては、微粉炭中間槽６４に中間貯蔵
されていた微粉炭６６は微粉炭供給器６８により供給さ
れて、混合器７０において一次空気と混合され、管路７
６を経て第二微粉炭輸送管４０の下流に導かれ、分配器
４２を介して第二微粉炭バーナ４６により燃焼室１２内
に噴出されて、燃焼が行われる。

−次空気は空気管７５．７７を経て温度調整されたのち
、空気管７２を経て送風機７４により昇圧されている。

引続き、ボイラ負荷が増加し、ざらに第二ミル３０のウ
オーミングアツプが進行して、起動条件に対応できるよ
うになった状態において、第二ミル３０が起動され、微
粉砕か行われるが、管路４８は閉鎖され、微粉炭は第二
機：扮炭輸送管３ｇ、　４０内を運動し、また、迂回路
を経た微粉炭は再び第二微粉炭輸送管４０下流部に合流
されて、分配器４２を介して第二微粉炭バーナ４６によ
り燃焼室１２内に噴出されて、微粉炭燃焼が行われ、漸
次、迂回路からの微粉炭流量を減少させることにより直
接燃焼方式に移行する。ざらにボイラ負荷が増加し、高
負荷時には、第一燃焼系統９０と前記に述べた動作のも
とでの第二燃焼系統１００との併用により直接燃焼が行
われてボイラ負荷に対応している。

第二ミル３０からの微粉炭は管路４８を経て微粉炭分離
器６０において微粉炭とベント６２とに分離されて、微
粉炭６６は微粉炭中間１曹６４に必らかじめ中間貯蔵さ
れる。前記の中間貯蔵は、ボイラの通常負荷時などを利
用して、必らかしめ行われている。

次にボイラ極低負荷時における第二燃焼系統１００の動
作は、以下のとおりである。すなわち、第二微粉炭輸送
管４０および管路４８はそれぞれ開放されており、微粉
炭は上記をそれぞれ並列に運動するように、例えば５０
　：　５０の比率をもって制御され、迂回路を経たもの
は再び第二微粉炭輸送管４０下流部に合流されて運動し
、分配器４２を介して第二微粉炭バーナ４６により燃焼
室１２内に噴出されて、燃焼が行われる。上記の動作に
より、第二ミル３０が非常停止された場合でも、迂回路
からの微粉炭流量を急速に増加させることにより、ボイ
ラ停止という事態を招くことなく、前述と同一のボイラ
負荷を達成することができる。

なお、ボイラ極低負荷の運用として第二燃焼系統１００
の迂回路からの微粉炭流量をＯとして、第二微粉炭輸送
管４０のみを運動する完全な直接燃焼方式のもとで燃焼
させ、第二ミル３０か非常停止となった場合には、迂回
路を急速起動させることによって、第二ミル３０をバッ
クアップさせることか可能である。

かくして、ボイラの起動時および極低負荷時においては
微粉炭の着火および燃焼が不安定となり易いために、第
一燃焼系統９０をもちいることなく第二燃焼系統１００
をもって燃焼を行い、高負荷時においては第一燃焼系統
９０と第二燃焼系統１００との併用により燃焼を行い、
ボイラ負荷に対応させており、また、ボイラの起動時に
おいてミルのウオーミングアツプが完了しない状態にお
いても、ボイラの起動時間を短縮した急速起動が可能と
なり、起動損失を低減しうるとともに、ボイラの運用特
性を向上させることができる。

このように、上記実施例によれば、従来の直接燃焼方式
にあけるボイラ低負荷以下の領域までに重油助燃を行う
ことなく石炭専焼により負荷制御範囲を拡大することが
でき、また、ボイラの急速起動による運用を行うことが
できる。ざらに、ボイラのすべての燃焼系統において微
粉炭粒度の微細化の増大を行わせることがなくボイラ極
低負荷時のみに限定して第二燃焼系統による運用が行わ
れ、機器利用による損耗、消費動力の低減をすることが
でき、ざらに、該系統の石炭ミルか不可避的に停止した
場合にも、ボイラを停止ざぜることなく極低負荷運用を
継続することができる。

［発明の効果］ 本発明は上記実施例より明らかなように微粉炭燃焼ボイ
ラの第二燃焼系統にあける微粉炭粒度の微細化の増大に
よる燃焼により極低負荷時における石炭の着火および燃
焼効率を改善でき、重油専焼発電ボイラに替って石炭を
利用しても起動時間を短縮した急速起動と重油助燃を省
略した極低負荷による運用を確実ならしめ、起動損失の
低減をはじめ、機器利用による損耗、消費動力を低減で
きて比較的高い経済性と信頼性を可能とすることかでき
るなどその効果は多大て必る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る石炭燃焼ボイラの概略
説明図である。 １０・・・ボイラ、　　　　　　　３０・・・第二ミル
。 ３８、４０・・・第二微粉炭輸送管。 ４６・・・第二微粉炭バーナ、　　５０・・・第一ミル
。 ５８・・・第−微粉炭輸送管、６４・・・微粉炭中間槽
。 ８２・・・第一微粉炭バーナ、　　９０・・・第一燃焼
系統。 １００・・・第二燃焼系統

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 微粉炭粒度が２００メッシュ通過率７０〜８０％である
   第一ミルと第一微粉炭輸送管と第一微粉炭バーナからな
   る第一燃焼系統と、微粉炭粒度が２００メッシュ通過率
   ８０〜９０％である第二ミルと第二微粉炭輸送管と第二
   微粉炭バーナからなる第二燃焼系統により形成され、前
   記第二微粉炭輸送管には微粉炭中間槽を有する迂回路が
   設けられるとともに、ボイラ極低負荷時には第二燃焼系
   統により燃焼できるようにしたことを特徴とする微粉炭
   燃焼ボイラ。