JPS6365225A - 微粉炭燃焼装置 - 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】 （産業上の利用分野〕 本発明は微粉炭を燃焼させる装置に係り、特に負荷制御
範囲を広く設定することができる微粉炭燃焼装置に関す
る。

〔従来の技術〕

火力発電所におけるボイラをはじめとして事業所用の大
型の燃焼装置においても、石油系燃料から石炭への燃料
転換が積極的に推進され”Ｃいる。

この場合、石炭は燃焼性、制御性を向上させるため微粉
化されてバーナに供給される。

特に火力発電所においては原子力発電のベースロード化
により微粉炭燃焼用の大型ボイラも中間負荷運用される
ことが多い。更に最近の傾向として、工場の操業状態、
家庭における生活習慣の変化等により電力需要はかなり
微妙に変化する。

ここで、微粉炭燃焼方式としては微粉炭機（ミル）から
微粉炭を直接バーナに供給して燃焼すさせるダイレクト
ファイアリング方式と、微粉炭を一部ビンに貯蔵した後
、バーナに供給するビンシステムとがあるが、前記負荷
変動に対応する方法もこれらの方式を考慮して構成され
ている。

即ち、（１）ダイレクトファイアリング方式から成る微
粉炭燃焼装置とビンシステムからなる微粉炭燃焼装置と
を併設し、これらの方式を適宜組み合わせることにより
負荷変動に対応する方法。

（２）ダイレクトファイアリング方式から成る微粉炭燃
焼装置における微粉炭供給経路に対して、微粉炭機の粉
砕能力の例えば５〜２０％程度の供給能力を有する微粉
炭ビンを配置し、常時はこの微粉炭ビンから微粉炭機粉
砕能力の１０％程度の微粉炭を供給する方法等である。

（１）及び（２）の方式のうち、（２）の方式はあくま
でもダイレクトファイアリング方式が中心であって、こ
れに対して比較的小規模のビンシステムを設置したもの
であるため、２の異なるシステムを併設する場合に比較
して装置に無駄が無く合理的であるといえる。即ら（２
）の方式では、電気の需要が急激かつ小幅である負荷デ
マントにおいては微粉炭ビンから微粉炭を供給すること
により対応し、大幅かつ比較的ゆったりとした変化に＆
＝Ｉ　Ｌ、　’（は微粉炭機の負荷を調整することによ
り対応する。

第３図は上記（２）の方式を長体的に示１−ものである
。

この方式においては、複数設置された微わ）炭機のうち
一部の微粉炭機に対し゛ζ微粉炭ビンを接続することに
より製造した微粉炭の一部を貯蔵し、負荷変動に対応す
るように構成している。ｆｉｌｌ　Ｉ：＋、石炭バンカ
１を出た石炭は給炭機２を経−ご微粉炭機３に至り所定
の粒径に微粉砕される。粉砕された微粉炭は微粉炭機出
口ダンパ１３、微わ）炭（ハ給管４を経て微粉炭バーナ
５に気流輸送され、火炉５０において燃焼する。この微
粉炭管４に対しＣは微粉炭ビン７が接続しており、負荷
変動に対応して適宜ビン内の微粉炭を供給するように構
成しである。

即ち、別の微粉炭機３ａから供給された微わ）炭は微粉
炭管４ａを経てサイクロンセパレータ６に至り、ここに
おいて気流中の微粉炭は分離されて微粉炭ビン７に貯蔵
され、負荷の変動に対応して微粉炭供給機８、ロータリ
シール９を経て前記微粉炭管４中に供給される。なお、
サイクロンセパレータ６において分離されなかった微粉
炭は後続のハックフィルタ１１において分離される。

以上の従来構成では第４図に示すように負荷変動の大き
なうねりＬｌに対してはダイレクトファイアリング用の
微粉炭機３の負荷を変動させることにより対応し、小刻
み上下する負荷変動し２に対しては微粉炭ビン７からの
微粉炭供給量を調節することにより対応する。また更に
、前記微粉炭管４は通常−基の微粉炭機３に対して複数
本接続し、これら微粉炭管を２〜３群に分割して制御可
能に構成し、これによりバーナ中の燃焼本数を制御する
ことによっても負荷変動に対応するように構成しである
。

第３図は以上の構成に於ける風量、石炭供給量等の関係
を示す。

従来の構成では、−次風量Ｗ１と石炭（微粉炭）供給量
Ｃとが予め設定されており、微粉炭機の負荷率が５０％
以下で一部風量Ｗ１は７０％とし、かつ最低負荷率は約
４０％となっていた。この構成は負荷率が低下する段階
でバーナカットする際には、燃焼中のバーナに対する微
粉炭管中の気流の流速を一定以上に保持することが可能
となり、微粉炭管中に微粉炭が堆積するのを防止するこ
とができて有利であるという利点がある。なお図中線図
ＣＡ、は微粉炭の粒度が低い場合の微粉炭機負荷と石炭
／空気比との関係を、またＣへ２は微粉炭の粒度が高い
場合の微粉炭機ｉｔ　４ｉｉと石炭／空気比との関係を
各々示し、更に線図１−８１　はハーナカソト有りの場
合のバーナ噴１・Ｉ　ｉＩ度を、１３□はバーナカット
無しの場合のバーナ噴１・１速度を各々示す。この従来
構成においＣは以−Ｌに示したような利点を有する反面
、次のような問題点が指摘されており、その解決が望ま
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

微粉炭機の負荷率が５０％以下におい゛（は、微粉炭機
中のパイライト量の増加を防止するため、−次風量Ｗ１
を前記の如く７０％に設定しているわけであるが、この
ように−・次風ｍＷｌを一定に設定しているため、微粉
炭機に対する給炭量が低下するとバーナカットの有無に
関わり無（石炭／空気比が低下する。この結果低負荷時
においては微粉炭の着火性、保炎性に問題が生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は以上に示した問題点を解決すべく構成したもの
である。

即ち本発明は、以下の事項のうち少なくともその一部を
構成要素として有する微粉炭燃焼装置である。

（ａ）微粉炭機内の分離器ホッパの一部に微粉炭機内の
一次空気の一部を抽出するベント管を設置する。

（ｂ）ベント管は分離器内の遠心力により微粉炭濃度が
最も薄（なる中心部に配置し、その抽出光はサイクロン
セパレータとする。

（Ｃ）この−次空気の抽出を制御可能に構成し、特にバ
ーナカット無しの通常運転じには抽出を行わず、バーナ
カット信号により操作されるように構成する。

（ｄ）ベント管中に流入した微粉炭はバンクフィルタ等
の分離手段により気流中から分離する。

〔作用〕

本発明は以上にその構成を示すように、微粉炭機に対し
てベント管を設置し、−次空気の所定量を抽出可能に構
成しであるので微粉炭機の負荷−低下に対応して抽出量
を調節することにより、バーナ部に対して供給する一次
空気量を調節し、これにより微粉炭機の負荷の如何に関
わり無くバーナ部において常時適切な石炭／空気比を保
持することができる。

〔実施列〕

以下本発明の実施例を具体的に説明する。

第１図において、符号２７は微粉炭機３の中央部に配置
した分離器ホッパであり、この分離器ポソパ２７の中心
には給炭管２８が配置しである。

３５はこの給炭管２８に対して同心円状に配置したベン
ト管であり、このベント管は微粉炭器３を出てサイクロ
ンセパレータ６に接続している（第２図参照）。４５は
このベント管３５に設けた１に弁、３６は大気吸引管、
３７はこの大気吸引管３６に設けた大気吸引弁である。

次にこの微粉炭機の作動に付いて説明すると、給炭管２
８を経て供給される原料炭は装置下部の粉砕部に落下す
る。この粉砕部は、駆動装置２１、減速機２２により回
転する下部粉砕輪３０と、この下部粉砕輪３０上に複数
個配置した粉砕用ボール２４と、加圧装置３２によりこ
れら粉砕用ポール２４側に押圧力を加える上部固定輪２
５とから成っている。粉砕部に落下した石炭は上下の粉
砕輪の間で転動する粉砕用ボール２４により粉砕される
。粉砕された石炭は一次空気ダクト２９から供給される
一次空気（加熱空気）より装置上部に飛散し、ガイドベ
ーン２６に於いて旋回力を与えられた後分離器ホッパ２
７に流入する。分離器ホッパ２７においては〜この旋回
流により粉砕された石炭の分級が行われる。即ち、大き
な粒子の石炭はその自重により気流に逆らってホッパ内
壁面に沿って下降して粉砕部に再度落下し、再粉砕され
る。−万機粒子は気流と共に微粉炭管４に流入してバー
ナ部に気流輸送される。

次に、第２図を用いてプラント全体の作動に付いて説明
する。

先ず定常運転時においては、石炭バンカ１を出た石炭は
給炭機２を経て微粉炭機３に至り粉砕される。粉砕され
た石炭は前述のように、微粉炭機に内蔵されている分級
器に於いて分級される。このうち分級された微粉炭は微
粉炭機出口ダンパ１３、微粉炭供給管４を経て微粉炭バ
ーナ５に気流輸送され、火炉５０において燃焼する。こ
の微粉炭管４に対しては微粉炭ビン７が接続しており、
負荷変動に対応するように構成しである。また微粉炭機
３に対して接続しているベント管３５の他端はサイクロ
ンセパレータ６に接続している。

一方、別の微粉炭機３ａから供給された微粉炭は微粉炭
管４ａを経てこのサイクロンセパレータ６に至り、ここ
において気流中の微粉炭は分離されて微粉炭ビン７に貯
蔵される。このビン中の微粉炭は負荷の変動に対応して
微粉炭供給ａ８．１：Ｉ−タリシール９を経て前記微粉
炭管４中に供給される。次にバーナカットを行って負荷
変動に対応する場合には、ベント管３５に設けたベント
止弁４５を開とし、所定量の一次空気をベント管３５に
抽出する。この場合、第１図に示すようにベント管の流
入部は給炭管の周囲、つまり遠心力によって分級器の中
で最も石炭濃度の薄い部分に設置しであるので、ベント
空気に流入する微粉炭量を最小限に押さえることができ
る。このようにしてカプトするバーナ本数に対応してベ
ント量を調節し、燃焼中のバーナに対する一次空気量が
不必要に多くならないようにする。なお抽出したベント
空気はサイクロンセパレータ６に供給され、含有する微
粉炭を分離する。

このようにして、例えば第６図に示すように、ベント開
始により石炭／空気濃度を約０．１上昇させ、かつバー
ナ噴出速度を約２〜３ｍ／ＳｅＣ低下させることができ
る。これより低負荷時においても高い石炭／空気濃度を
保持し、かつバーナ噴出速度も適正に保持できるため、
低負荷時でも安定した燃焼を保証することができる。な
お、線図中の斜線部はベント状態を示す。

〔効果〕

本発明は以上にその構成を具体的に示したよＪ）に、微
粉炭機の負荷が低い場合でも、−次空気の一部を抽出す
ることにより適正な石炭／空気濃度及びバーナ噴出速度
を保持することができるため、安定した燃焼を確保する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す微粉炭機の縦断面図、第
２図は第１図に示す微粉炭機を組み込んだ微粉炭燃焼プ
ラントの系統図、第３１￥１は従来構成を示す微粉炭燃
焼プラントの系統図、第４図は燃焼装置の負荷変動の一
例を示す線図、第５図は微粉炭機の負荷変動に対する、
−天空気量、石炭量、バーナ噴出速度、及び石炭／空気
潤度の関係を示す線図、第６図は本発明に係る装置を作
動させた場合の微粉炭機負荷変動率と石炭／空気濃度及
びバーナ噴出速度の関係を示す線図である。 ３．３・・・微粉炭機　　４・・・微粉炭管５・・・バ
ーナ　　　６・・・・サイクロンセパレータ　　７・・
・微粉炭ビン　　２７・・・分級器ホッパ　　２８・・
・給炭管 ３５・・・ベント管 第１図 Ｚｊ　　　　　　　　　　　　　　　　　　２１第４図 一升ｒ８１ 第５図 Ｉ　　　Ｗｌ　　′ 刀　− 文　　　　　−一一一 炭叡 １号 （／、Ｘ°ム）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　゛シーー′　　　　　　　　（／、）ＩＩＪ＋−
− ２ノ′ ２１で 第６図 猷粋ハ１ｆ１牽（’／、） 徴粋炊層契箇十

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）微粉炭機で製造した微粉炭をバーナ部に対して一
   次空気により気流輸送して燃焼させ、かつバーナの点火
   本数を制御することにより負荷制御を行う燃焼装置にお
   いて、微粉炭機に対して一次空気の一部を抽出するベン
   ト管を接続したことを特徴とする、微粉炭燃焼装置。
2. （２）前記ベント管の気体流入部を、微粉炭機内に設置
   した分級器のほぼ中心部に配置したことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の微粉炭燃焼装置。
3. （３）前記ベント管の気体流出側端部を、微粉炭供給の
   微調整を行う微粉炭ビンシステムのサイクロンセパレー
   タに接続したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項または第（２）項記載の微粉炭燃焼装置。