JPS63243601A - 廃熱ボイラの運転制御方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、都市ゴ・ミを焼却する流動床炉の上部に配設
された廃熱ボイラの運転方法に関するものである。

〔従来技術〕

流動床炉を具備する都市ゴミ焼却施設には、ゴミの燃焼
排ガスの熱を利用するため、流動床焼却炉の上部に廃熱
ボイラを配設し、該廃熱ボイラから発生する蒸気をター
ビン発電機等の余熱利用設備等に供給している。

ところで、都市ゴミは種々雑多な物が混入しているため
、燃焼熱の変動が激しく廃熱ボイラから発生する蒸気の
変動を引き起こすこととなる。廃熱ボイラで発生した蒸
気を利用する場合、この蒸気の変動を可能な限り小さく
する必要がある。蒸気量の変動に関連するものとして蒸
気圧力と蒸気流量があげられるが、特にタービン発電機
を設置し、ゴミ焼却施設内の電力を賄おうとする場合、
これらの変動を可能な限り小さくする必要がある。

上記蒸気圧力や蒸気流量の変動を可能な限り小さくする
方法として、特願昭６１−４１４７９号（ボイラドラム
圧力制御方法）に開示されたものがある。該方法は廃熱
ボイラのドラム圧力を給塵量で制御し、発生蒸気量を蒸
気流量調節弁で調整している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記流動床焼却炉の上部に廃熱ボイラを炉中心とボイラ
中心とを一致させ又は炉中心とボイラ中心とをずらして
配設した構造の廃熱ボイラにおいては、莫大な熱が流動
媒体の砂や炉壁に保有されて炉内に貯留されており、炉
停止中であっても長い時間廃熱ボイラへの入熱があり、
該熱を利用すると廃熱ボイラのドラム圧力を運転状態に
近い圧力に維持できることが確認されており、このよう
に廃熱ボイラのドラム圧力を運転状態に近い圧力に維持
できれば次の運転開始で廃熱ボイラのドラム圧力が規定
の圧力に達して蒸気を発生し、安定運転状態に入るまで
の時間が短くて済む。

しかしながら、上記のように廃熱ボイラのドラム圧力を
給塵量で制御し、発生蒸気量を蒸気流量調節弁で調整し
ている廃熱ボイラでは、ボイラ出口に連通ずる上記配管
には運転中に蒸気の流量が一定になるように流量調節弁
が設置されているため、該流量調節弁は炉停止中でも一
定流量の蒸気を流すように作用し、廃熱ボイラのドラム
圧力はどんどん低下してしまうという問題がある。

これを防止するためには流量調節弁の自動調節は炉停止
とともに切ってしまう必要があるが、しかし、前述の如
く廃熱ボイラには炉停止中でも炉壁や流動媒体である熱
砂の保有熱が入熱諮れ、ドラム圧力は上昇するので蒸気
を少しずつ逃がしてボイラ圧力の上昇を押さえる必要が
ある。そこで従来のこのような廃熱ボイラにあっては、
次の運転のためにボイラ圧力の低下を抑えるためには、
蒸気の発生がなくなるまで廃熱ボイラを監視し、蒸気の
発生がなくなったらドラム圧力が下がらないように蒸気
流量調節弁前後の手動弁を現場まで行き全閉する必要が
あり、ボイラ監視等の煩わしい作業を必要とするという
問題がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、廃熱ボイラ
出口に設置された流量調節弁を流動床焼却炉が停止中は
ドラム圧力調節弁として使用することにより、ボイラ圧
力の低下を抑え再立上げ時間を大幅に短縮できる廃熱ボ
イラの運転制御方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明は、流動床焼却炉の上
部にボイラを炉中心とボイラ中心とを一致させ又は炉中
心とボイラ中心とをずらして配設した構造で且つボイラ
出口にボイラ出口蒸気調節弁を具備する廃熱ボイラにお
いて、ボイラ出口蒸気調節弁を流動床焼却炉運転中は流
量制御弁として使用し、停止中は圧力調節弁として使用
するように構成した。また、ボイラ出口蒸気調節弁を流
動床焼却炉運転中で且つボイラ安定運転中は流量制御弁
として使用し、ボイラ圧力が規定圧力以上になる異常時
は圧力逃がし弁として使用し、ボイラ停止中は圧力調節
弁として使用するように構成した。

〔作用〕

廃熱ボイラを上記のように運転することにより、ボイラ
出口蒸気調節弁を流動床焼却炉停止中は圧力調節弁とし
て使用するから、流動床焼却炉停止中、炉壁や熱砂の放
熱による入熱によりドラム圧力が上昇しても圧力が所定
以上になると蒸気を少しずつ逃がしてドラム圧力の上昇
を抑えると共に、圧力が所定以下になると圧力調節弁を
閉じるから、廃熱ボイラのドラム圧力の低下を極力抑え
ることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る廃熱ボイラの運転制御方法を採用
する都市ゴミ焼却装置のシステム構成を示す図である。

同図において、１は流動床焼却炉、２は廃熱ボイラ、３
は廃熱ボイラ２のドラ−圧力を検出する圧力検出器、４
は蒸気流量を検出する蒸気流量検出器、５は蒸気流出経
路６からタービン発電機等の蒸気利用設備（図示せず）
に供給される蒸気流量を調節する蒸気調節弁、７は切換
スイッチ、８，９はそれぞれ調節計、１１は給塵機１０
を駆動する給塵機駆動用モータである。廃熱ボイラ２は
流動床焼却炉１の上部に炉中心とボイラ中心とをずらし
て配設した構造である。上記構成の都市ゴミ焼却装置に
おいて、通常運転中は切換スイッチ７を（ａ）側に切換
えておく。廃熱ボイラ２のドラム圧力は圧力検出器３に
より検出され、調節計９に伝送される。調節計９では予
め設定されたドラム圧力設定値と比較し、現在のドラム
圧力と該ドラム圧力設定値との偏差により給塵機駆動用
モータ１１を制御して、流動床焼却炉１に供給する給塵
量を調整して廃熱ボイラ２のドラム圧力が前記ドラム圧
力設定値になるように制御する。一方蒸気流量は廃熱ボ
イラ２の出口に連通する蒸気流出経路６に配置された蒸
気流量検出器４により検出され、調節計８に伝送される
。調節計８では予め設定された設定蒸気流量値と比較し
、現在の蒸気流量値と前記設定蒸気流量値との偏差によ
り、蒸気調節弁５を制御し蒸気流量が設定蒸気流量にな
るように制御する。

流動床焼却炉１の停止時は、切換スイッチ７を（ｂ）側
に切換える。同時に切換スイッチ７により、調節計８，
９の調節機能パラメータ（ＰＶ。

ＳＶ、ＨＶ、ＰＩＤ他）を切換える（１つの調節計に２
つの調節計を入れ、切換スイッチ７により対応した方を
選定する）。これにより、廃熱ボイラ２のドラム圧力は
圧力検出器３により検出され、調節計８に伝送され、調
節計８では圧力検出器３で検出された現在のドラム圧力
と予め設定されている設定ドラム圧力値とを比較し、そ
の偏差によりドラム圧力が該設定ドラム圧力値になるよ
うに制御する。

上記のように流動床焼却炉１の平常運転時と停止中とで
切換スイッチ７を切換えることにより、廃熱ボイラ２の
蒸気調節弁５は平常運転時は蒸気流量調節弁として作用
するが、流動床焼却炉停止時は廃熱ボイラ２のドラム圧
力を設定圧力に調節する圧力調節弁として作用するから
、流動床焼却炉１停止時の蒸気流出によるドラム圧力の
低下はなく、また流動床焼却炉１停止時炉壁や熱砂の放
熱による入熱により、廃熱ボイラ２のドラム圧力が上昇
しても圧力が所定以上になると蒸気を少しずつ逃がして
ドラム圧力の上昇を押さえと共に、圧力が所定以下にな
ると圧力調節弁として作用する蒸気調節弁５を閉じるか
ら、廃熱ボイラ２のドラム圧力の低下を極力抑えること
が可能となる。

従って、所定期間流動床焼却炉１を停止し、再び流動床
焼却炉１の燃焼を開始した場合、短時間にボイラ蒸気圧
を平常運転時に回復させることができると共に、タービ
ン発電機等の蒸気利用設備へ蒸気を供給できるまでの時
間を大幅に短縮できる。

第２図は、本発明に係る廃熱ボイラの運転制御方法を採
用する他の都市ゴミ焼却装置のシステム構成を示す図で
ある。図中、第１図と同一符号を付した部分は同−又は
相当部分を示す（以下、他の図面においても同様とする
）。第２図において、１２は圧力調節計、１３は蒸気流
量調節計である。上記構成において、通常運転中は切換
スイッチ７を（ａ）側に切換えておく。廃熱ボイラ２の
ドラム圧力は圧力検出器３により検出され、圧力調節計
１２に伝送される。圧力調節計１２では予め設定されド
ラム圧力設定値と比較し、現在のドラム圧力値と該ドラ
ム圧力設定値との偏差により給ｍ機駆動用モータ１１を
制御して、流動床焼却炉１に供給する給塵量を調整して
廃熱ボイラ２のドラム圧力が前記ドラム圧力設定値にな
るように制御する。

一方蒸気流量は廃熱ボイラ２の出口に連通ずる蒸気流出
経路６に配置された蒸気流量検出器４により検出され、
蒸気流量調節計１３に送られる。

蒸気流量調節計１３では予め設定された設定蒸気流量値
と比較し、現在の蒸気流量値と前記設定蒸気流量値との
偏差により、蒸気調節弁５を制御し蒸気流量値が設定蒸
気流量値になるように制御する。流動床焼却炉１の停止
時は、切換スイッチ７を（ｂ）側に切換える。これによ
り、廃熱ボイラ２のドラム圧力は圧力検出器３により検
出きれ、圧力調節計１２に伝送され、圧力調節計１２で
は圧力検出器３で検出された現在のドラム圧力と予め設
定されている設定ドラム圧力値とを比較し、その偏差に
より蒸気調節弁５を制御してドラム圧力が該設定ドラム
圧力値になるように制御する。

上記第２図のように圧力調節計１２及び蒸気流量調節計
１３の入力側を圧力検出器３及び蒸気流量検出器４に対
応させて固定しておき、その出力側を切換スイッチ７で
平常運転時と、停止時とで切換えるように構成しても、
第１図の場合と同様の制御が可能となる。

上記のように切換スイッチ７により、流動床焼却炉１の
平常運転時と停止時を切換ることにより、ボイラ出口の
蒸気調節弁５を流動床焼却炉１の運転中は流量制御弁と
して使用し、停止中は圧力調節弁として使用するので、
平常運転時は流動床焼却炉１の燃焼速度が速いという特
徴を生かし、都市ゴミ或いは産業廃棄物を恰かも重油な
どの燃料のように利用して蒸気変動を小さくすることが
できると共に、停止時は流動床焼却炉１の炉壁や熱砂の
放熱による入熱により、ボイラ圧力が上昇しても圧力が
所定以上になると蒸気を少しずつ逃がしてボイラ圧力の
上昇を抑え、圧力が所定以下になると蒸気調節弁５を閉
じ、廃熱ボイラ２のボイラ圧力の低下を極力抑えること
が可能となる。しかも流動床焼却炉１の停止時、切換ス
イッチ７を切換える操作だけで済むから、廃熱ボイラ２
を発生蒸気がなくなるまで監視し、発生蒸気がなくなっ
た時点で、蒸気流量調節弁前後の手動弁を現場まで行っ
て全閉するという煩わしい操作が必要なくなる。

なお、上記実施例ではボイラ出口の蒸気調節弁５を運転
中は流量制御弁として使用し、停止中は圧力調節弁とし
て使用する例を示したが、上記特願昭６１−４１４７９
号明細書及び該出願の第２図ニ開示されたボイラ圧力制
御装置のように、ボイラ出口の蒸気調節弁を流動床焼却
炉が運転中で且つ廃熱ボイラの安定運転中は流量制御弁
として使用し、廃熱ボイラのドラム圧力が規定圧力以上
になる異常時は圧力逃がし弁として使用するように構成
し、切換スイッチで廃熱ボイラの停止中は圧力調節弁と
して使用するように構成することもできる。このように
構成することにより、上記作用効果に加え平常運転時に
廃熱ボイラのドラム圧力が異常圧力になった際の各部へ
与える悪い影響を未然に防止することが可能になる。

なお、上記実施例では、流動床焼却炉１の上部に廃熱ボ
イラ２を炉中心とボイラ中心とをずらして配設した構造
の廃熱ボイラ付流動床焼却炉を示したが、本発明に係る
廃熱ボイラの運転方法はこれに限定されるものではなく
、炉壁や熱砂からの放熱速度が速いため廃熱ボイラのボ
イラ圧力保持の効果は若干劣るが、流動床焼却炉１の炉
中心と廃熱ボイラ２めボイラ中心とを一致させる構造の
廃熱ボイラ付流動床焼却炉の廃熱ボイラの制御方法にも
十分利用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ボイラ出口の蒸気
調節弁を流動床焼却炉の運転中は流量制御弁として使用
し、停止中は圧力調節弁として使用するので、平常運転
時は蒸気変動が少ない制御方式で運転できると共に、停
止時は流動床焼却炉の炉壁や熱砂の放熱による入熱によ
り、廃熱ボイラのボイラ圧力の低下を極力抑え再起動の
際の立上時間を大幅に短縮できる制御方式が簡単なシス
テム構成で提供できるという優れた効果を有する。また
、ボイラ出口蒸気調節弁を前記流動床焼却炉運転中で且
つボイラ安定運転中は流量制御弁として使用し、ボイラ
圧力が規定圧力以上になる異常時は圧力逃がし弁として
使用し、ボイラ停止中は圧力調節弁として使用する場合
、上記効果に加え平常運転時に廃熱ボイラのドラム圧力
が異常圧力になった際の各部へ与える悪い影響を未然に
防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る廃熱ボイラの運転制御方法を採用
する都市ゴミ焼却装置のシステム構成を示す図、第２図
は本発明に係る廃熱ボイラの運転制御方法を採用する都
市ゴミ焼却装置の他のシステム構成を示す図である。 図中、１・・・・流動床焼却炉、２・・・・廃熱ボイラ
、３・・・・圧力検出器、４・・・・蒸気流量検出器、
５・・・・蒸気調節弁、６・・・・蒸気流出経路、７・
・・・切換スイッチ、８・・・・調節計、９・・・・調
節計、１０・・・・給塵機、１１・・・・給塵機駆動用
モータ、１２・・・・圧力調節計、１３・・・・蒸気流
量調節計。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）流動床焼却炉の上部にボイラを炉中心とボイラ中
   心とを一致させ又は炉中心とボイラ中心とをずらして配
   設した構造で且つボイラ出口に蒸気調節弁を具備する廃
   熱ボイラにおいて、前記ボイラ出口蒸気調節弁を前記流
   動床焼却炉運転中は流量制御弁として使用し、停止中は
   圧力調節弁として使用することを特徴とする廃熱ボイラ
   の運転制御方法。
2. （２）前記ボイラ出口蒸気調節弁を前記流動床焼却炉運
   転中で且つボイラ安定運転中は流量制御弁として使用し
   、ボイラ圧力が規定圧力以上になる異常時は圧力逃がし
   弁として使用し、ボイラ停止中は圧力調節弁として使用
   することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   廃熱ボイラの運転制御方法。