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JP2000266315A - Controller and controlling method for fluidized bed boiler - Google Patents

Controller and controlling method for fluidized bed boiler

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Publication number
JP2000266315A
JP2000266315A JP11069102A JP6910299A JP2000266315A JP 2000266315 A JP2000266315 A JP 2000266315A JP 11069102 A JP11069102 A JP 11069102A JP 6910299 A JP6910299 A JP 6910299A JP 2000266315 A JP2000266315 A JP 2000266315A
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JP
Japan
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fluidized
bed
fluidized bed
medium
fuel
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Application number
JP11069102A
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Japanese (ja)
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Jinichi Tomuro
仁一 戸室
Naoyuki Kondo
直之 近藤
Tomoyuki Asanuma
智之 浅沼
Susumu Yoshioka
進 吉岡
Mamoru Mizumoto
守 水本
Tetsuo Itami
哲郎 伊丹
Kimihiro Nonaka
公大 野中
Shuhei Akimoto
修平 秋元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Publication date
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  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control method for recovering a good satisfactory state by detecting faulty fluidity of a medium caused by a low melting point compound produced through reaction of ash in fuel and limestone as a fluidity medium, in the early stage. SOLUTION: In this control method for a fluidized bed boiler comprising a fluidized bed 6 for combusting a fossil fuel supplied from a fuel supply mean 4, means 3 for supplying the fluidized bed with fluidizing/combusting air, and means 21 for extracting the ] medium from the fluidized bed, local incomplete fluidity at the lower part of the fluidized bed is detected by means for detecting the gas pressure loss in the height direction of the fluidized bed or the temperature at a plurality of points at the lower part of the fluidized bed. The fluidizing medium is then added to recover the fluid state and the ascending bed height is kept within a predetermined range by withdrawing the rough granular fluidizing medium from faulty fluidity part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、流動層ボイラの制
御方法および装置に係り、特に流動層内の流動媒体の性
質を適性化して流動状態や燃焼状態が悪化するのを防止
し、燃焼排ガス中の有害成分を低減するとともに、流動
層温度を設定値内におさまるようにする流動層ボイラの
制御方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for controlling a fluidized-bed boiler, and more particularly to a method for optimizing the properties of a fluidized medium in a fluidized bed to prevent a fluidized state and a combustion state from deteriorating. The present invention relates to a fluidized bed boiler control method and apparatus for reducing harmful components in the fluidized bed and keeping the fluidized bed temperature within a set value.

【0001】[0001]

【従来の技術】近年、地球環境問題として、環境汚染物
質の排出規制が厳しくなってきている。化石燃料を燃焼
し、発電する火力発電は環境性能向上、発電効率向上に
向け研究開発がなされている。この中で現在注目されて
いるのがボイラを圧力容器の中に入れ加圧化で石炭を燃
焼し発電する加圧流動層ボイラによる発電である。
2. Description of the Related Art In recent years, emission control of environmental pollutants has become stricter as a global environmental problem. Research and development of thermal power generation, which burns fossil fuels to generate power, has been conducted to improve environmental performance and power generation efficiency. Among them, attention has been focused on power generation by a pressurized fluidized bed boiler in which a boiler is placed in a pressure vessel to burn coal by pressurization and generate power.

【0002】加圧流動層ボイラはガスタービンとスチー
ムタービンを組合わせた複合発電によって発電効率の向
上が図られ、流動層を形成する石灰石によって炉内脱硫
を行うことにより脱硫装置が省け、さらに比較的低温で
燃焼することおよび流動層中のカーボンなどの還元物質
による還元反応で流動層出口のNOx(窒素酸化物)濃
度が低減できることのメリットがある。しかし、従来技
術では新しい流動媒体(BM)を用いた場合(新プラン
トの試運転時など)において、硫化が完了するまでの
間、長時間高濃度のNOxが排出されることになり、環
境規制上問題が生じる可能性があった。
In a pressurized fluidized bed boiler, power generation efficiency is improved by combined power generation using a gas turbine and a steam turbine, and desulfurization equipment is omitted by performing in-furnace desulfurization using limestone forming a fluidized bed. There is a merit that combustion can be performed at a relatively low temperature and that the NOx (nitrogen oxide) concentration at the outlet of the fluidized bed can be reduced by a reduction reaction with a reducing substance such as carbon in the fluidized bed. However, in the prior art, when a new fluidized medium (BM) is used (during a trial run of a new plant, etc.), a high concentration of NOx is emitted for a long time until sulfurization is completed. Problems could arise.

【0003】図10に従来の加圧流動層ボイラのシステ
ムを示す。コンプレッサ12によって導入される燃焼空
気55は火炉入口配管18を通って圧力容器1内の流動
層ボイラ2に導入され、石炭と水および炉内脱硫用石灰
石により構成されるペースト状燃料(Coal Wat
er Paste、以下、CWPという)を燃焼する。
FIG. 10 shows a conventional pressurized fluidized bed boiler system. Combustion air 55 introduced by the compressor 12 is introduced into the fluidized-bed boiler 2 in the pressure vessel 1 through the furnace inlet pipe 18, and a paste fuel (Coal Wat) composed of coal, water and in-furnace desulfurization limestone.
er Paste (hereinafter, referred to as CWP).

【0004】一方、CWPは微粉炭スラリ(微粉炭と水
の混合物)タンク125より供給される微粉炭スラリ、
および石灰石ホッパ123より供給される炉内脱硫用石
灰石により製造され、混練機122により水と撹拌され
た後CWPタンク121に蓄えられ、CWPポンプ12
0によってCWP供給ノズル119を通って流動層を形
成する流動媒体中に吐出される。
On the other hand, CWP is a pulverized coal slurry supplied from a pulverized coal slurry (mixture of pulverized coal and water) 125,
And limestone for in-furnace desulfurization supplied from a limestone hopper 123, stirred with water by a kneader 122, stored in a CWP tank 121, and stored in a CWP pump 121.
0 discharges through a CWP supply nozzle 119 into a fluidized medium forming a fluidized bed.

【0005】燃焼によって発生する排ガスは、火炉出口
配管9を通りガスタービン13に導入され、該タービン
に結合された発電機により発電を行うと同時にコンプレ
ッサ12の駆動源となる。ガスタービン13を出た排ガ
スはガス温度が約400℃と高温であるため、節炭器1
10により熱回収をした後、煙突16より排出される。
The exhaust gas generated by the combustion is introduced into the gas turbine 13 through the furnace outlet pipe 9, and generates electric power by a generator connected to the turbine, and at the same time, serves as a driving source of the compressor 12. Exhaust gas leaving the gas turbine 13 has a high gas temperature of about 400 ° C.
After the heat recovery by 10, it is discharged from the chimney 16.

【0006】上記加圧流動層ボイラシステムの中でNO
xを低減する装置は火炉出口配管9に送入されたアンモ
ニア注入ノズル118より噴霧されるアンモニアにより
脱硝を行う無触媒脱硝装置、および節炭器110内に設
けられたアンモニア注入ノズル113により噴霧される
アンモニアと脱硝触媒111により脱硝を行う有触媒脱
硝装置のみであり、これらにより煙突入口での排ガス中
のNOxを環境規制値以下にしている。
In the pressurized fluidized bed boiler system, NO
The device for reducing x is sprayed by a non-catalytic denitration device that performs denitration by ammonia sprayed from an ammonia injection nozzle 118 sent into a furnace outlet pipe 9 and an ammonia injection nozzle 113 provided in a economizer 110. It is only a catalytic denitration device that performs denitration by using ammonia and a denitration catalyst 111, and thereby reduces NOx in exhaust gas at the chimney inlet to an environmental regulation value or less.

【0007】従来の流動層燃焼装置では、硅砂・石灰石
などで層を形成し、支燃ガス等で流動化させた層に燃料
を供給する。層が燃料の着火温度以上に維持されていれ
ば、主に流動層内で燃料が燃焼し、流動層の温度を維持
することが可能である。石炭のような化石燃料をこのよ
うな流動層燃焼装置で燃焼する場合、燃料中に含まれる
非燃焼成分(例えば石炭中の灰分)の一部が流動層内に
蓄積していく。また、初期に層形成用に充填した粒子は
層の流動により粉砕・磨滅する。したがって、流動媒体
の粒径分布は時間的に変化することになる。特に、燃料
中の非燃焼成分に粗粒が含まれたり、該非燃焼成分と流
動媒体とが粗粒を生成するような場合には、通常の運転
条件では流動しない粗粒が時間の経過とともに増加して
いくという問題があった。
In a conventional fluidized bed combustion apparatus, a bed is formed of silica sand, limestone, or the like, and fuel is supplied to the bed fluidized with a supporting gas or the like. If the bed is maintained at or above the ignition temperature of the fuel, the fuel will burn mainly in the fluidized bed and the temperature of the fluidized bed can be maintained. When a fossil fuel such as coal is burned by such a fluidized bed combustion device, a part of non-combustible components (eg, ash in coal) contained in the fuel accumulates in the fluidized bed. Further, particles initially filled for forming a layer are crushed and worn by the flow of the layer. Therefore, the particle size distribution of the fluid medium changes over time. In particular, when coarse particles are contained in the non-combustible component in the fuel or when the non-combustible component and the fluidized medium generate coarse particles, the coarse particles that do not flow under normal operating conditions increase with time. There was a problem of doing.

【0008】従来の、流動媒体を火炉流動層に供給・補
充する流動媒体供給・補充装置を図11に示す。通常、
流動媒体は流動層を形成するとともに脱硫剤としても機
能する石灰石が使用される。流動媒体は流動層の初期充
填時に、流動媒体バンカ201から流動媒体搬送ブロア
202により流動媒体搬送配管203および流動媒体補
充ホッパ207を経由して流動媒体タンク210に充填
される。流動媒体タンク210から流動媒体供給ライン
212により、流動層ボイラ2内に供給され流動層を形
成する。運転中、負荷変化等の変動により飛散量が増加
し、層高が維持できなくなった場合、流動媒体補充ホッ
パ207から流動媒体タンク210を介して迅速に流動
媒体を火炉2に供給し、層高の維持を行う。
FIG. 11 shows a conventional fluid medium supply / replenishment device for supplying / replenishing a fluid medium to a furnace fluidized bed. Normal,
Limestone that forms a fluidized bed and also functions as a desulfurizing agent is used as the fluidized medium. The fluid medium is filled into the fluid medium tank 210 from the fluid medium bunker 201 by the fluid medium transport blower 202 via the fluid medium transport pipe 203 and the fluid medium replenishing hopper 207 during the initial filling of the fluidized bed. The fluidized medium is supplied from the fluidized medium tank 210 to the fluidized-bed boiler 2 by the fluidized medium supply line 212 to form a fluidized bed. During operation, when the scattering amount increases due to fluctuations in load or the like and the bed height cannot be maintained, the fluid medium is quickly supplied to the furnace 2 from the fluid medium replenishing hopper 207 via the fluid medium tank 210, and the bed height is increased. To maintain.

【0009】また、流動媒体はその供給配管216から
混練機122に一定量供給され、石炭供給ライン25か
ら供給される石炭および給水ライン218からの水と混
練され、CWP(Coal Water Paste)
を形成し、燃料として流動層燃焼装置2に投入される。
しかし、従来の流動媒体供給・補充装置は、補充する流
動媒体の粉化性が高い場合短期的には層高を維持できる
が、補充投入する流動媒体自体が直ちに飛散してしまう
ので長期的な対応ができない。また、流動媒体としての
石灰石の飛散は、脱硫性能上および脱塵性からの火炉出
口灰粒径の増加のためにある程度必要であり、粉化性の
低い流動媒体で飛散流動媒体が少なすぎる場合には流動
媒体飛散性を向上させるための適切な対応ができない。
The fluid medium is supplied to the kneading machine 122 through a supply pipe 216, and is kneaded with the coal supplied from the coal supply line 25 and the water from the water supply line 218, thereby forming a CWP (Coal Water Paste).
Is injected into the fluidized bed combustion device 2 as fuel.
However, the conventional fluid medium supply / replenishment device can maintain the bed height in the short term when the powdered medium of the fluid medium to be replenished has a high powdering property, but the fluid medium to be replenished is immediately scattered. Can't respond. In addition, scattering of limestone as a fluid medium is necessary to some extent for increasing the ash particle diameter at the furnace exit from desulfurization performance and dust removal, and when the fluidized medium with low powderability has too little scattered fluid medium Cannot take appropriate measures to improve the fluid medium scattering property.

【0010】また、石灰石の粉化性が低い場合、脱硫に
有効な石灰石を増加させるには供給石灰石量を増加する
必要がある。しかし、この場合には粉化しない石灰石の
ため層高が上昇し、層高を維持するため石灰石を流動層
から抜出す必要が生じ、石灰石がむだに使用されること
となる。すなわち、従来の流動媒体供給・補充装置で
は、脱硫および火炉出口灰粒径の増加に配慮がなされて
いなかった。
When the limestone has low powderability, it is necessary to increase the amount of supplied limestone in order to increase the amount of limestone effective for desulfurization. However, in this case, the bed height rises due to limestone that is not powdered, and it is necessary to extract limestone from the fluidized bed in order to maintain the bed height, and limestone is wasted. That is, in the conventional fluid medium supply / replenishment device, no consideration has been given to desulfurization and an increase in the ash particle size at the furnace outlet.

【0011】図12に本発明によるボイラの温度制御装
置を適用するボイラ火炉の概念を示す。燃料51はノズ
ル119によりボイラ火炉2の流動層6に投入され、分
散板5を介して投入される燃焼用および流動化用の空気
中の酸素と反応して反応熱を発生する。反応熱は、流動
層6中に設置された伝熱管束17により吸熱され、静定
状態であればこれらの反応熱、吸収熱が流動化空気の持
ち込み顕熱または燃焼ガスの持ち出し顕熱とバランス
し、このバランス点で流動層6の温度、層温が決まる。
流動層6の温度、層温はエミッションの抑制または伝熱
管構造材の保護の観点から約860℃前後に保持する必
要があり、このため流動層の温度が設定値、例えば86
0℃より上昇すると燃料1の流量を減少させ、また逆に
設定値より層温が下がると燃料1の流量を増加させる操
作となる。
FIG. 12 shows the concept of a boiler furnace to which the temperature control device for a boiler according to the present invention is applied. The fuel 51 is injected into the fluidized bed 6 of the boiler furnace 2 by the nozzle 119, and reacts with oxygen in the combustion and fluidization air supplied through the dispersion plate 5 to generate reaction heat. The reaction heat is absorbed by the heat transfer tube bundle 17 installed in the fluidized bed 6, and in a static state, the reaction heat and the absorption heat balance with the sensible heat brought in by the fluidized air or the sensible heat taken out of the combustion gas. The temperature and bed temperature of the fluidized bed 6 are determined at this balance point.
It is necessary to maintain the temperature and bed temperature of the fluidized bed 6 at about 860 ° C. from the viewpoint of suppressing emissions or protecting the heat transfer tube structural material.
When the temperature rises above 0 ° C., the flow rate of the fuel 1 decreases, and when the bed temperature falls below the set value, the flow rate of the fuel 1 increases.

【0012】上記のように、流動層の温度が設定値を保
持できるように燃料流量を制御するものとしては、特開
平05−180402号公報(流動層ボイラの層温制御
装置)、特開昭59−001913号公報(流動層を備
える燃焼炉の燃料流量制御方法)がある。しかし、これ
らにおいては設定値と比較し、これに追従させるべき層
温として流動層内の特定箇所の層温計測値を採用する。
この場合、伝熱管束が密集していることから、必ずしも
充分な点数の層温計測点を設置できない、また伝熱管束
が密集して燃料混合または熱移動が阻害され易い構造と
なっているときは、特定箇所の計測値が示す層温が、流
動層全領域にわたる層温の平均的な値を代表している、
との保証はない。
As described above, Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-180402 (bed temperature control device for fluidized-bed boiler) and Japanese Patent Application Laid-Open No. JP-A-59-001913 (a method for controlling a fuel flow rate of a combustion furnace having a fluidized bed) is known. However, in these methods, a bed temperature measurement value at a specific location in the fluidized bed is adopted as a bed temperature to be compared with a set value and to follow the set value.
In this case, since the heat transfer tube bundles are dense, it is not always possible to set a sufficient number of layer temperature measurement points, or when the heat transfer tube bundles are so dense that fuel mixing or heat transfer is easily hindered. Is the bed temperature indicated by the measured value at a specific location represents the average value of the bed temperature over the entire fluidized bed area,
There is no guarantee.

【0013】そこで、特開平6−257715号公報
(加圧流動層ボイラの燃料流量制御装置)においては、
燃焼の物理モデルを制御装置に内蔵し、該モデルによる
計算出力値の分布が流動層内部にて均一化するように、
複数個の燃料ノズルからの燃料流量を個別に制御する。
この際、流動層内の複数個の点での層温計測値を燃焼モ
デルの対応する出力値と合わせるように時々刻々該モデ
ルに含まれる諸定数値をチューニングした上で、該モデ
ルからの計算出力値を制御用に使うことになる。しか
し、該モデルは燃焼の流動層内での3次元分布を与える
モデルであり、チューニングするべき定数として火炉の
奥行き、高さおよび幅方向についての粒子の混合拡散係
数をとることになるが、チューニングのためには燃焼物
理逆モデルをトライ・アンド・エラーでとくものとな
り、収束回数が大きくなってしまうような場合にはリア
ル・タイムでの燃料流量制御を行いにくくなる場合があ
る。
Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-257715 (fuel flow control device for pressurized fluidized bed boiler)
Incorporating a physical model of combustion in the control device, so that the distribution of calculated output values by the model is uniform inside the fluidized bed,
The fuel flow from the plurality of fuel nozzles is individually controlled.
At this time, various constant values included in the fluidized bed are tuned from time to time so as to match the measured bed temperature values at a plurality of points in the fluidized bed with the corresponding output values of the combustion model. The output value will be used for control. However, this model is a model that gives a three-dimensional distribution in a fluidized bed of combustion, and takes the mixed diffusion coefficient of particles in the depth, height and width directions of the furnace as a constant to be tuned. Therefore, the physical inverse combustion model becomes a trial and error problem, and when the number of times of convergence increases, it may be difficult to control the fuel flow rate in real time.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する第1の課題は、流動層燃焼装置内で粗粒の増加など
に伴う局部的な流動不良を運転中に早期に検出し、流動
状態を回復する手段を講じながら長期にわたる安定な運
転を維持することにある。ところで、図10で示した従
来技術において、流動層を形成する流動媒体は石灰石で
あり、常圧では石灰石成分中のCaCO3 が熱分解(脱
炭酸)してCaOが生成されるが、加圧下ではCaOの
生成反応は起こらない。CaOは触媒作用が高く、流動
層ボイラの起動過程等、層温度が高く火炉圧力の低い条
件下において、CaCO3 が流動媒体中成分のほとんど
を占める新しい流動媒体ではこのCaOが多く生成され
る。CaOの触媒作用によりNOxの生成反応
A first problem to be solved by the present invention is to detect a local flow defect due to an increase in coarse particles in a fluidized bed combustion apparatus at an early stage during operation, and The purpose is to maintain stable operation for a long time while taking measures to recover the condition. By the way, in the prior art shown in FIG. 10, the fluid medium forming the fluidized bed is limestone, and CaCO 3 in the limestone component is thermally decomposed (decarbonated) at normal pressure to generate CaO. In this case, no CaO generation reaction occurs. CaO has a high catalytic action, and under a condition where the bed temperature is high and the furnace pressure is low, such as in a start-up process of a fluidized bed boiler, a large amount of CaO is generated in a new fluidized medium in which CaCO 3 occupies most of components in the fluidized medium. NOx generation reaction by the catalytic action of CaO

【0015】[0015]

【化1】 NH3 +5/4O2 →NO+3/2H2 O と、NOxの還元反応Embedded image Reduction reaction of NO 3 with NH 3 + 5 / 4O 2 → NO + 3 / 2H 2 O

【0016】[0016]

【化2】NO→1/2N2 +1/2O2 が同時に促進されるが、NOxの生成反応速度のほうが
還元反応速度より遥かに大きいためCaOの多く存在す
る新しい(硫化前の)流動媒体を用いた場合、結果的に
NOxが増加することになる。
## STR2 ## NO → 1 / 2N 2 + 1 / 2O 2 is simultaneously promoted. However, since the NOx formation reaction rate is much higher than the reduction reaction rate, a new (before sulfidation) fluid medium containing a large amount of CaO is used. If used, NOx will increase as a result.

【0017】一方、流動媒体はCWP中の石炭に含まれ
る硫黄分から発生する硫黄酸化物(以下、SOxとい
う)を低減する脱硫剤として機能するが、加圧流動層に
おける脱硫のメカニズムは石灰石成分のCaCO3 が直
接SOxと反応する。このためNOx増加の要因となる
触媒物質であるCaOを早期に減少させる必要がある
が、上記従来技術は、無触媒脱硝装置と有触媒脱硝装置
により排ガス中のNOxを低減し、環境規制値以下にし
て煙突より排出するものであるために、ガス温度の低く
なる低負荷帯では脱硝性能に限界があり、新しい流動媒
体を用いて運転した場合(新プラントの試運転時など)
においては以上の理由により増加するNOxに対し、環
境規制値を守れなくなる可能性があった。
On the other hand, the fluidized medium functions as a desulfurizing agent for reducing sulfur oxides (hereinafter referred to as SOx) generated from sulfur contained in coal in CWP, but the mechanism of desulfurization in the pressurized fluidized bed is based on the limestone component. CaCO 3 reacts directly with SOx. For this reason, it is necessary to reduce CaO, which is a catalyst substance that causes an increase in NOx, at an early stage. However, the above-mentioned conventional technology reduces NOx in exhaust gas by a non-catalytic denitration device and a catalytic denitration device, and is below the environmental regulation value. Since the gas is discharged from the chimney in a low load zone where the gas temperature is low, there is a limit to the denitration performance, and operation using a new fluid medium (during trial operation of a new plant, etc.)
In the above, there was a possibility that the environmental regulation value could not be kept against NOx increasing due to the above reasons.

【0018】本発明の第2の課題は、上記問題をなく
し、早期に触媒物質であるCaOの低減を加速すること
によりNOx低減を図ることにある。また、図11で示
した従来技術においては、層高維持、脱硫性能、火炉出
口灰粒径増加という観点での炭素の性状の安定化する機
能およびBM(流動媒体)使用量の低減が考慮されてお
らず、層高維持するとともに脱硫性および後流側脱塵装
置の脱塵性能を維持するための流動媒体を供給・補充で
きないため、迅速な流動層の安定化を図ることが期待で
きないという問題がある。
A second object of the present invention is to eliminate the above problems and to reduce NOx by accelerating the reduction of CaO as a catalyst substance at an early stage. In the prior art shown in FIG. 11, the function of stabilizing the properties of carbon in view of maintaining bed height, desulfurization performance, and increasing the ash particle size at the furnace outlet and reducing the amount of BM (fluid medium) used are taken into consideration. It is not possible to supply and replenish the fluid medium to maintain the bed height and maintain the desulfurization property and the dedusting performance of the downstream dust remover, so it cannot be expected to promptly stabilize the fluidized bed. There's a problem.

【0019】本発明の第3の課題は、上記問題をなく
し、運転中に層高の維持とともに脱硫性能の向上、脱塵
性能の安定化および流動媒体使用量の低減を図るために
迅速に流動媒体を供給・補充できる流動媒体補充装置を
提供することにある。さらに、図12に示した従来技術
においては、設定値と比較しこれを追従させるべき層温
として流動層内の特定箇所の層温計測値を採用する。こ
の場合、伝熱管束が密集していることから、必ずしも充
分な点数の層温計測点を設置できない。また、伝熱管束
が密集して燃料混合または熱移動が阻害され易い構造と
なっているときは、特定箇所の計測値が示す層温が、流
動層全領域にわたる層温の平均的な値を代表している、
との保証はない。この事情は、静定状態で充分に燃料が
混合し、熱移動も定常的に行われている場合には顕著と
はならない。しかし、負荷を変動させる場合燃料量も変
動させるが、この際には、例えば燃料ノズルに近いか遠
いかによって層温の時間的変化が異なり、燃料ノズルに
近い点の層温計測値で層温度平均値を代表させるか、ま
たは燃料ノズルから遠い点の層温計測値ととるべきかが
明らかでない。
[0019] A third object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems, to maintain the bed height during operation, to improve desulfurization performance, to stabilize dust removal performance, and to reduce the amount of fluidized medium used rapidly. An object of the present invention is to provide a fluid medium replenishing device capable of supplying and replenishing a medium. Further, in the prior art shown in FIG. 12, a bed temperature measured value at a specific location in a fluidized bed is adopted as a bed temperature to be compared with a set value and to be followed. In this case, since the heat transfer tube bundles are dense, it is not always possible to set a sufficient number of bed temperature measurement points. When the heat transfer tube bundle is dense and the fuel mixing or heat transfer is likely to be hindered, the bed temperature indicated by the measured value at a specific location is the average value of the bed temperature over the entire area of the fluidized bed. Representing,
There is no guarantee. This situation is not remarkable when the fuel is sufficiently mixed in the stationary state and the heat transfer is also performed steadily. However, when the load is changed, the fuel amount is also changed. In this case, for example, the temporal change of the bed temperature differs depending on whether it is near or far from the fuel nozzle. It is not clear whether to represent the average value or to take the bed temperature measurement at a point far from the fuel nozzle.

【0020】したがって、応答の早いと予想される点の
層温計測値に注目してこれを設定値に追従させるには過
度のオーバ/アンダ動作が不要であるが、燃料ノズルか
ら遠い領域での層温はなかなか応答せず、逆に燃料ノズ
ルから遠い点の応答が遅い点を代表ととると、過度のオ
ーバ/アンダ動作となってしまい、燃料ノズル近傍で、
例えば構造材料にとって損傷を引き起こしかねない層温
度過上昇等が発生するおそれがある。また、これを避け
るために火炉の各領域に設置した層温計測値をどのよう
に平均するべきか、どのような重みをつけるべきかが定
量的には明らかでなかった。
Therefore, it is not necessary to perform an excessive over / under operation to focus on the layer temperature measured value at a point where the response is expected to be fast and follow the set value. If the bed temperature does not respond easily, and if a point far from the fuel nozzle has a slow response as a representative, excessive over / under operation occurs, and near the fuel nozzle,
For example, there is a possibility that a layer temperature excessive rise that may cause damage to the structural material may occur. In order to avoid this, it was not quantitatively clear how to average the layer temperature measurements installed in each area of the furnace and what weighting should be applied.

【0021】本発明の第4の課題は、上記問題点を解決
し、層温設定値に追従させるべき層温値を、どのように
各点での層温計測値の重みつき平均値として見積もるべ
きかを複雑な計算によらずに定量化できるボイラの温度
制御装置を提供することにある。
A fourth object of the present invention is to solve the above-mentioned problem and estimate how a bed temperature value to be made to follow a bed temperature set value is calculated as a weighted average of bed temperature measurement values at each point. An object of the present invention is to provide a boiler temperature control device capable of quantifying power to be applied without complicated calculations.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の第1の
課題を解決するために、流動状態、特に粗粒が蓄積し易
い流動層下部の流動状態を監視し、流動悪化の徴候を検
出した場合に正常に流動化できる粒径の媒体を積極的に
流動層に供給する。この結果、流動層高が上昇するが、
所定の層高を維持するように最も粗粒を抜出せる可能性
の高い流動層底部付近から流動媒体を抜出す。流動媒体
の供給と抜出しは流動状態が初期の良好な流動状態に復
帰するまで継続するか、断続的に繰返す。本願発明で
は、上記第2の課題を解決するために、加圧流動層ボイ
ラにおいて、新しい流動媒体を用いた場合、流動層に供
給する燃料中に硫黄成分を混入し、流動媒体中の酸化カ
ルシウムの硫化を促進することにより、窒素酸化物の増
加を抑制する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned first problem, the present invention monitors the flow state, particularly the flow state in the lower part of a fluidized bed in which coarse particles are liable to accumulate, and detects signs of flow deterioration. A medium having a particle size that can be normally fluidized when detected is positively supplied to the fluidized bed. As a result, the height of the fluidized bed increases,
The fluid medium is withdrawn from the vicinity of the bottom of the fluidized bed in which it is most likely that coarse particles can be withdrawn so as to maintain a predetermined bed height. The supply and withdrawal of the fluid medium is continued or intermittently repeated until the fluid state returns to the initial good fluid state. In the present invention, in order to solve the second problem, in a pressurized fluidized-bed boiler, when a new fluidized medium is used, a sulfur component is mixed into fuel supplied to the fluidized bed, and calcium oxide in the fluidized medium is removed. Promotes the sulfurization of nitrogen, thereby suppressing an increase in nitrogen oxides.

【0023】本発明では、上記第3の課題を解決するた
めに、加圧流動層ボイラの運転中において、飛散粒径以
上の粒径を持つ粒径大の流動媒体と、飛散粒径以下の粒
径を持つ粒径小の流動媒体の2種類をそれぞれ独立に供
給・補充することにより、ボイラ火炉に投入する燃料中
の流動媒体の粒径を調整するか、またはボイラ火炉流動
層に補給する流動媒体の粒径を調整する。
In the present invention, in order to solve the third problem, during the operation of the pressurized fluidized-bed boiler, a large-diameter fluidized medium having a particle size equal to or larger than the scattered particle size is provided. By independently supplying and replenishing two types of small-diameter fluidized media having a particle size, the particle size of the fluidized media in the fuel to be introduced into the boiler furnace is adjusted, or supplied to the boiler furnace fluidized bed. Adjust the particle size of the flowing medium.

【0024】上記第4の課題を解決するためには、少な
くも2点以上の層温計測値に基づいて流動層内での熱移
動の程度を推定し、それに応じて層温の流動層にわたる
体積平均値を算出すればよい。この層温の体積平均値が
層温設定値に追従するように、例えば燃料流量を制御、
調節するようにしておけばよい。これにより燃料の混合
が悪く、火炉流動層内での層温偏差が大きくつくような
場合であっても、適切に流動層を代表する層温値を設定
することができ、特に負荷変化時等にて層温分布がつく
ような場合であっても、流動層内の特定の点のみに着目
したような層温度制御とならず、流動層全領域をより適
切に設定温度内外に保持できる。すなわち、負荷変化時
等でも熱バランスを大きく崩すことがなくなる。
In order to solve the fourth problem, the degree of heat transfer in the fluidized bed is estimated on the basis of at least two or more measured bed temperatures, and the temperature of the fluidized bed is adjusted accordingly. What is necessary is just to calculate a volume average value. For example, the fuel flow rate is controlled so that the volume average value of the bed temperature follows the bed temperature set value,
It should be adjusted. This makes it possible to appropriately set the bed temperature representative of the fluidized bed even when the fuel mixing is poor and the bed temperature deviation in the furnace fluidized bed is large, especially when the load changes. Even when the bed temperature distribution is obtained, the bed temperature control does not focus on only a specific point in the fluidized bed, and the entire area of the fluidized bed can be more appropriately maintained at the set temperature. That is, even when the load changes, the thermal balance does not significantly deteriorate.

【0025】すなわち本願で特許請求する発明は、以下
のとおりである。 (1)化石燃料を燃焼する流動層と、該流動層に前記燃
料を燃焼させるための支燃ガスを供給する手段と、前記
流動層へ流動媒体を供給する手段と、前記流動層から流
動媒体を抜出す手段とを備えた流動層ボイラの制御方法
において、前記流動層下部の局部的な流動状態を監視し
て、該流動状態が悪化した場合に該流動状態を回復する
よう流動媒体を追加し、その結果、上昇する層高を流動
媒体を流動層下部から抜出すことにより所定の範囲に維
持することを特徴とする流動層ボイラの制御方法。
That is, the invention claimed in the present application is as follows. (1) Fluidized bed for burning fossil fuel, means for supplying a supporting gas for burning the fuel to the fluidized bed, means for supplying a fluidized medium to the fluidized bed, and fluidized medium from the fluidized bed A fluidized-bed boiler control method comprising the steps of: monitoring a local fluidized state at a lower portion of the fluidized bed, and adding a fluidized medium to recover the fluidized state when the fluidized state deteriorates. As a result, a fluidized-bed boiler control method characterized by maintaining a rising bed height in a predetermined range by extracting a fluidized medium from a lower portion of the fluidized bed.

【0026】(2)上記(1)に記載の流動層ボイラの
制御方法において、前記流動層下部の局部的な流動状態
を流動層の高さ方向に局部的なガス圧力損失で検出する
ことを特徴とする流動層ボイラの制御方法。 (3)上記(1)に記載の流動層ボイラの制御方法にお
いて、前記流動層下部の局部的な流動状態を流動層下部
の複数位置の温度で検出することを特徴とする流動層ボ
イラの制御方法。
(2) The method for controlling a fluidized bed boiler according to the above (1), wherein the local fluidized state of the lower part of the fluidized bed is detected by a local gas pressure loss in the height direction of the fluidized bed. Characteristic control method of fluidized bed boiler. (3) The method for controlling a fluidized-bed boiler according to the above (1), wherein a local fluidized state of the lower part of the fluidized bed is detected at a plurality of positions in the lower part of the fluidized bed. Method.

【0027】(4)化石燃料を燃焼する流動層と、前記
燃料を燃焼させ、かつ流動層を流動させるためのガスを
供給する手段と、前記流動層に新しい流動媒体を供給す
る手段とを備えた流動層ボイラの制御装置において、前
記新しい流動媒体を用いた際に流動層中に硫黄成分を混
入して前記新しい流動媒体中の酸化カルシウムの硫化を
加速させて排ガス中の窒素酸化物の増加を抑制する手段
を設けたことを特徴とする流動層ボイラの制御装置。
(4) A fluidized bed for burning a fossil fuel, a means for burning the fuel and supplying gas for flowing the fluidized bed, and a means for supplying a new fluidized medium to the fluidized bed. In the fluidized bed boiler control device, when the new fluidized medium is used, a sulfur component is mixed into the fluidized bed to accelerate the sulfidation of calcium oxide in the new fluidized medium and increase nitrogen oxides in the exhaust gas. A control device for a fluidized-bed boiler, characterized by comprising means for suppressing the occurrence of turbidity.

【0028】(5)燃料を燃焼する流動層と、該流動層
に、前記燃料を燃焼させ、かつ流動層を流動化させるた
めのガスを供給する手段と、前記流動層に流動媒体を供
給・補充する手段とを備え、流動層の層高と脱硫性能を
調整する流動層ボイラの制御装置において、前記流動媒
体の供給・補充手段を、粒径の異なる2種類の流動媒体
または性状の異なる2種類の流動媒体ごとに形成したこ
とを特徴とする流動層ボイラの制御装置。
(5) A fluidized bed for burning the fuel, means for supplying the fluidized bed with gas for burning the fuel and fluidizing the fluidized bed, and supplying a fluidized medium to the fluidized bed. A replenishing means for adjusting the bed height and desulfurization performance of the fluidized bed, wherein the fluid medium supply / replenishing means comprises two types of fluidized media having different particle diameters or different types of fluidized media. A fluidized-bed boiler control device formed for each type of fluidized medium.

【0029】(6)上記(5)に記載の流動層ボイラの
制御装置において、上記流動媒体の供給・補充手段のう
ち、1種類を空塔速度に対する飛散粒径以上の粗い流動
媒体であって石灰石またはそれ以外の珪石、アルミナを
はじめとする流動媒体の供給・補充手段とし、他の1種
類を上記飛散粒径以下の石灰石を含む流動媒体の供給・
補充手段としたことを特徴とする流動層ボイラの制御装
置。
(6) In the control apparatus for a fluidized-bed boiler according to (5), one of the fluid medium supply / replenishment means is a coarse fluid medium having a scattered particle diameter or more with respect to the superficial velocity. Limestone or other means for supplying and replenishing a fluid medium such as silica stone and alumina, and supplying and supplying another type of fluid medium containing limestone having a particle diameter equal to or less than the above-mentioned dispersed particle size.
A control device for a fluidized-bed boiler, wherein the control device is a replenishing means.

【0030】(7)上記(6)に記載の流動層ボイラの
制御装置において、前記空塔速度が略1m/sであり、
上記2種類の流動媒体の供給・補充手段を、0.3〜3
mmの粒径範囲を持つ粗粒石灰石と、0.3mm以下の粒径
範囲を持つ細粒石灰石の供給・補充手段としたことを特
徴とする流動層ボイラの制御装置。
(7) In the control apparatus for a fluidized-bed boiler according to the above (6), the superficial superficial velocity is approximately 1 m / s,
The means for supplying and replenishing the above two types of fluid mediums is 0.3 to 3
A control apparatus for a fluidized bed boiler, comprising means for supplying and replenishing coarse limestone having a particle size range of 0.3 mm and fine limestone having a particle size range of 0.3 mm or less.

【0031】(8)上記(5)〜(7)の何れかに記載
の流動層ボイラの制御装置において、粒径大の流動媒体
用バンカと粒径小の流動媒体用バンカとを設け、前記流
動媒体の供給・補充手段としてそれぞれ平常時に前記バ
ンカより取出した流動媒体を燃料および水と混練して前
記流動層に供給する手段と、負荷変化時をはじめとする
短期的な変動時に前記流動媒体バンカより取出した流動
媒体を直接流動層に供給する手段を設けたことを特徴と
する流動層ボイラの制御装置。
(8) In the control apparatus for a fluidized-bed boiler according to any one of the above (5) to (7), a bunker for a fluid medium having a large particle size and a bunker for a fluid medium having a small particle size are provided. Means for kneading the fluid medium taken out of the bunker in normal times with fuel and water and supplying the fluid medium to the fluidized bed as means for supplying and replenishing the fluid medium, and the fluid medium during short-term fluctuations including load changes. A control apparatus for a fluidized-bed boiler, comprising means for directly supplying a fluidized medium taken out of a bunker to a fluidized-bed.

【0032】(9)流動層を備え伝熱管束を前記流動層
内に配置し、該流動層への燃料流量によって層温度を設
定値に追従させるべき前記層温度が、前記流動層内にわ
たる層温分布の流動層体積平均値として算出される流動
層ボイラの制御装置において、前記流動層内の層温分布
が火炉流動層の奥行き、高さおよび幅の3方向によって
異なる値をとる熱伝導率による熱伝導計算によって推算
されたものであることを特徴とする流動層ボイラの制御
装置。
(9) A heat transfer tube bundle is provided in the fluidized bed provided with a fluidized bed, and the bed temperature at which the bed temperature should follow a set value by the flow rate of fuel to the fluidized bed is increased in the fluidized bed. In the control apparatus for a fluidized bed boiler, which is calculated as a fluidized bed volume average value of a temperature distribution, a thermal conductivity in which the bed temperature distribution in the fluidized bed takes different values depending on three directions of depth, height and width of the furnace fluidized bed. A control device for a fluidized-bed boiler, wherein the control device is calculated by heat conduction calculation by a computer.

【0033】(10)上記(9)に記載の流動層ボイラ
の制御装置において、前記3方向の熱伝導率値が、設計
計画値の3方向の熱伝導率値をそれぞれの方向について
同じ倍率で乗じた値であることを特徴とする流動層ボイ
ラの制御装置。 (11)上記(9)または(10)に記載の流動層ボイ
ラの制御装置において、前記流動層の各部温度を少なく
とも2点以上計測する手段を設けたことを特徴とする流
動層ボイラの制御装置。
(10) In the control apparatus for a fluidized-bed boiler according to the above (9), the thermal conductivity values in the three directions are obtained by dividing the thermal conductivity values in the three directions of the design plan value by the same magnification in each direction. A control device for a fluidized-bed boiler, wherein the control value is a multiplied value. (11) The control apparatus for a fluidized-bed boiler according to the above (9) or (10), further comprising means for measuring at least two points of the temperature of each part of the fluidized-bed boiler. .

【0034】(12)上記(10)に記載の同じ倍率の
値が、上記(9)に記載の熱伝導計算によって得られた
層温部分の体積平均による標準偏差を、層温計測値から
計算される標準偏差の値に等しくなるように逆算・設定
されたものであることを特徴とする流動層ボイラの制御
装置。 (13)上記(9)〜(12)の何れかに記載の流動層
ボイラの制御装置において、前記流動層の各部温度を少
なくとも2点以上計測し、これから標準偏差を計算する
回路を具備したことを特徴とする流動層ボイラの制御装
置。本発明において、流動層ボイラ装置として、それぞ
れ加圧流動層ボイラ装置を用いることもできる。
(12) The value of the same magnification described in (10) above is used to calculate the standard deviation by volume average of the layer temperature portion obtained by the heat conduction calculation described in (9) from the measured layer temperature. A fluidized-bed boiler control device, which is back calculated and set to be equal to a standard deviation value. (13) The control apparatus for a fluidized-bed boiler according to any one of (9) to (12), further including a circuit that measures at least two points of each temperature of the fluidized bed and calculates a standard deviation from the measured temperatures. A control device for a fluidized-bed boiler, characterized in that: In the present invention, a pressurized fluidized-bed boiler can be used as the fluidized-bed boiler.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態例
で、圧力容器1の内部に流動層燃焼装置2が設置されて
おり、流動化ガスかつ支燃ガスである空気が圧力容器1
内部から流量調節器3を介して流動層燃焼装置2の底部
に供給される。さらに、空気は分散板5で流れを均一化
し、流動層6に供給される。一方、燃料は燃料供給装置
4から流動層6の下部に供給され、大部分の燃料は流動
層6内で燃焼する。流動層6の上部には伝熱管17が設
置され燃焼で発生する熱を回収する。燃焼ガスは流動層
燃焼装置2の上部から配管9で圧力容器1の外部へ導か
れ、脱塵装置15で燃焼ガスに同伴される粒子を除去し
た後、ガスタービン13で大気圧まで降圧され、冷却器
10で冷却され、煙突16から大気へ放出される。ガス
タービン13には同軸で圧縮機12が結合されており、
大気から空気55を吸引し配管18を通じて圧力容器1
に加圧空気を供給する。タービン13で回収される動力
が圧縮機12の所要動力を上回れば発電機14で電力を
発生できる。流動媒体は媒体保持タンク210から流動
層6下部へ供給でき、また流動媒体は流動層2底部から
系外へ抜出すことができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which a fluidized bed combustion device 2 is installed inside a pressure vessel 1 and air as a fluidizing gas and a supporting gas is supplied to the pressure vessel 1.
It is supplied from the inside to the bottom of the fluidized bed combustion device 2 via the flow rate controller 3. Further, the air is made uniform by the distribution plate 5 and supplied to the fluidized bed 6. On the other hand, the fuel is supplied from the fuel supply device 4 to a lower portion of the fluidized bed 6, and most of the fuel is burned in the fluidized bed 6. A heat transfer tube 17 is provided above the fluidized bed 6 to collect heat generated by combustion. The combustion gas is guided from the upper part of the fluidized bed combustion device 2 to the outside of the pressure vessel 1 by the pipe 9, and after removing particles accompanying the combustion gas by the dust removal device 15, the pressure is reduced to the atmospheric pressure by the gas turbine 13. It is cooled by the cooler 10 and discharged from the chimney 16 to the atmosphere. The compressor 12 is coaxially coupled to the gas turbine 13.
The air 55 is sucked from the atmosphere, and the pressure
Is supplied with pressurized air. If the power recovered by the turbine 13 exceeds the required power of the compressor 12, power can be generated by the generator 14. The fluidized medium can be supplied from the medium holding tank 210 to the lower portion of the fluidized bed 6, and the fluidized medium can be discharged from the bottom of the fluidized bed 2 to the outside of the system.

【0036】流動層6の下部には流動状態を監視する検
出装置22が設置される。検出装置22は特定の構造に
限定されるものではないが、例えば流動層6の1m以下
程度の局部的な部分で流動ガスの圧力損失を測定する差
圧電送器がある。
Below the fluidized bed 6, a detection device 22 for monitoring the fluidized state is installed. Although the detection device 22 is not limited to a specific structure, for example, there is a differential piezoelectric transmitter that measures the pressure loss of the flowing gas in a local portion of the fluidized bed 6 of about 1 m or less.

【0037】図2は、差圧電送器を用いて流動状態を検
出する原理を図示したもので、特定の層に流す流体の空
塔速度(ガス流量を流動媒体がない状態での容器断面積
で除したガス流速)を変化させた場合、非流動状態(図
左側)では空塔速度の増加に伴い圧力損失が増加するの
に対して、層が流動化すると空塔速度を増加しても圧力
損失はほとんど変化しない。非流動状態から流動状態へ
移行する空塔速度は流動化開始速度と呼ばれ、流動化ガ
スの状態(温度・圧力など)が同一であれば粒子径が大
きいほど流動化開始速度が大きくなる性質を有する。同
一の空塔速度で異なる大きさの粒子を考えると、粒子径
が細かく流動している状態に較べ、粒子径が粗くなり充
分に流動しなくなると圧力損失が小さくなる。したがっ
て、この圧力損失の時間的変化を監視すれば流動状態を
評価できる。
FIG. 2 illustrates the principle of detecting the flow state using a differential piezoelectric transmitter. The superficial velocity of the fluid flowing through a specific layer (the gas flow rate is determined by the cross-sectional area of the vessel in the absence of a fluid medium). In the non-fluid state (left side of the figure), the pressure loss increases with the superficial velocity, whereas when the superficial velocity increases when the bed fluidizes, The pressure loss hardly changes. The superficial velocity at which the fluidized state transitions from the non-fluidized state to the fluidized state is called the fluidization start velocity. If the fluidized gas state (temperature, pressure, etc.) is the same, the larger the particle size, the higher the fluidization start velocity Having. Considering particles of different sizes at the same superficial velocity, the pressure loss is reduced when the particle diameter becomes coarse and does not flow sufficiently as compared with the state where the particle diameter is finely flowing. Therefore, the flow state can be evaluated by monitoring the temporal change of the pressure loss.

【0038】例えば石炭を燃料とし、石灰石を流動媒体
にした流動層ボイラでは、石炭中の灰分と石灰石が反応
して低融点化合物を生成する可能性がある。生成した低
融点化合物は800℃台でもわずかに溶融し、流動媒体
相互を凝集させ粗粒を形成するように働く。流動層内で
粗粒が発生した場合、粗粒は徐々に流動層下部に落下し
て蓄積するため、圧力損失を利用して流動層の流動状態
を監視するには流動層の最下部の圧力損失を監視するの
が好ましい。
For example, in a fluidized-bed boiler using coal as a fuel and limestone as a fluid medium, there is a possibility that ash in the coal reacts with limestone to produce a low melting point compound. The generated low melting point compound slightly melts even at the order of 800 ° C., and acts to aggregate the fluidized media to form coarse particles. When coarse particles are generated in the fluidized bed, the coarse particles gradually fall to the lower part of the fluidized bed and accumulate. It is preferable to monitor the loss.

【0039】流動不良が検出された場合、流動不良の原
因となる粗粒は流動層の下部に蓄積されるため、この部
分に蓄積した粗粒を抜出し手段21により抜出し、これ
を補うように流動媒体を媒体保持タンク210から追加
供給すれば、流動不良を解消することが可能である。抜
出した流動媒体は必要があれば粗粒を除去した後、媒体
保持タンク210へ送り再利用することができる。
When a poor flow is detected, coarse particles causing the poor flow are accumulated in the lower part of the fluidized bed. The coarse particles accumulated in this portion are extracted by the extracting means 21 and flow is compensated for. If the medium is additionally supplied from the medium holding tank 210, it is possible to eliminate the poor flow. The removed fluid medium can be sent to the medium holding tank 210 for reuse after removing coarse particles if necessary.

【0040】図3は、本実施形態の他の一実施例形態例
で、流動状態の検知手段23に複数の温度計を利用して
いる。流動状態が良好な流動層では、粒子の激しい混合
で層内は比較的均一な温度分布となる。前述のように運
転中の流動層内に充分に流動しない粗粒が発生すると粒
子の動きが停滞し、不均一な温度分布となる。この原理
を利用しても同様に流動不良を検知でき、図1の実施の
形態例と同様な方法で流動層底部から粗粒を抜出し、流
動媒体を媒体保持タンク210から追加供給することに
より安定な運転を長期にわたり維持可能となる。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which a plurality of thermometers are used for the flow state detecting means 23. In a fluidized bed in a good fluidized state, the inside of the bed has a relatively uniform temperature distribution due to intense mixing of particles. As described above, when coarse particles that do not flow sufficiently occur in the fluidized bed during operation, the movement of the particles stagnates, resulting in an uneven temperature distribution. Even if this principle is used, poor flow can be detected similarly, and coarse particles are extracted from the bottom of the fluidized bed in the same manner as in the embodiment of FIG. Operation can be maintained for a long time.

【0041】本発明の第2の実施の形態例を図4により
説明する。流動媒体(石灰石)硫化加速処理に用いる固
体硫黄は、硫黄ホッパ126から混練機122に供給さ
れ、微粉炭スラリ、炉内脱硫用の石灰石、および水と混
合され撹拌後、CWPタンク121からCWPポンプ1
20によってCWPノズル119を通り、流動層ボイラ
2に供給される。CWP中に混入された硫黄分により流
動媒体の硫化反応が加速され、図6に示すように運転開
始から1日程度で硫化が完了する。流動媒体の硫化加速
処理を行わないで連続運転をする場合、硫化が完了する
まで少なくとも2〜3週間程度の時間が必要となる。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The solid sulfur used in the fluidized medium (limestone) sulfuration acceleration treatment is supplied from a sulfur hopper 126 to a kneader 122, mixed with pulverized coal slurry, limestone for in-furnace desulfurization, and water, and stirred. 1
Through the CWP nozzle 119, the fluid is supplied to the fluidized bed boiler 2. The sulfuration reaction of the fluid medium is accelerated by the sulfur content in the CWP, and the sulfuration is completed in about one day from the start of operation as shown in FIG. When the continuous operation is performed without performing the sulfidation acceleration treatment of the fluid medium, it takes at least about 2 to 3 weeks to complete the sulfidation.

【0042】流動媒体の硫化加速処理の運用はボイラ起
動時から行い、硫化完了後通常(全負荷帯での)運転が
早期可能となる。図5はBM(流動媒体)硫化加速処理
前後のNOxの比較であり、硫化加速処理を行うことに
よりNOxが低減されることを示したものである。図6
は連続運転におけるNOxの経時変化について示してお
り、流動媒体の硫化加速処理によって早期にNOxが低
減されることを示したものである。
The operation of accelerating the sulfidation of the fluid medium is performed from the start of the boiler, and normal operation (in a full load zone) can be performed early after the completion of the sulfuration. FIG. 5 is a comparison of NOx before and after BM (fluid medium) sulfurization acceleration processing, and shows that NOx is reduced by performing sulfurization acceleration processing. FIG.
Fig. 4 shows the change over time of NOx in continuous operation, and shows that NOx is reduced early by the sulfurization acceleration treatment of the fluid medium.

【0043】CWP中の固体硫黄混入によるCaO低減
の加速処理は次のように作用する。CWP中に混入され
た固体硫黄は流動層を形成する流動媒体に供給され、燃
焼によりSO2 となり、さらに反応式(1)に示すよう
に触媒物質であるCaOと反応しCaSO4 (石膏)を
生成し安定する。
The acceleration treatment for reducing CaO by mixing solid sulfur in CWP works as follows. The solid sulfur mixed in the CWP is supplied to a fluid medium forming a fluidized bed, becomes SO 2 by combustion, and further reacts with CaO as a catalyst substance to form CaSO 4 (gypsum) as shown in a reaction formula (1). Generate and stabilize.

【0044】[0044]

【化3】 CaO+1/2O2 +SO2 →CaSO4 (1) また、CWP中の石炭に含まれる硫黄分から発生するS
Oxを低減する脱硫反応は、起動時等加圧前の状態では
(1)および(2)式により、加圧状態では反応式
(2)式によりCaCO3 が直接SOx反応し、CaS
4 を生成する。
Embedded image CaO + / O 2 + SO 2 → CaSO 4 (1) Further, S generated from sulfur contained in coal in CWP
In the desulfurization reaction for reducing Ox, CaCO 3 directly reacts with SOx according to the equations (1) and (2) in a state before pressurization such as at start-up, and according to the equation (2) in a pressurized state, and CaS
Generate O 4 .

【0045】[0045]

【化4】 CaCO3 +SO2 +1/2O2 →CaSO4 +CO2 (2) これら(1)式、(2)式で表わされる反応により、硫
化前流動媒体中の触媒物質であるCaOと脱硫材である
CaCO3 が同時に硫化されることになるが、固体硫黄
による硫化加速処理を行うことによりCaCO3 が減少
しても脱硫性能上必要な量以上保持されてあればSOx
環境規制値には影響しない。流動媒体の硫化処理後も炉
内脱硫用の石灰石は常時CWPとして流動層に供給され
るので、脱硫性能に問題は生じない。
## STR00004 ## CaCO 3 + SO 2 + 1 / 2O 2 → CaSO 4 + CO 2 (2) By the reaction represented by the formulas (1) and (2), CaO as the catalyst substance in the fluidized medium before sulfurization and the desulfurizing material CaCO 3 is simultaneously sulfided. However, even if CaCO 3 is reduced by performing the sulfurization acceleration treatment with solid sulfur, if CaCO 3 is maintained at an amount required for desulfurization performance, SOx
It does not affect environmental regulation values. Even after the sulfurizing treatment of the fluidized medium, the limestone for in-furnace desulfurization is always supplied to the fluidized bed as CWP, so that there is no problem in desulfurization performance.

【0046】固体硫黄をCWPに混入することによって
流動媒体の硫化が加速され、触媒物質であるCaOは急
減し、CaOを生成元であるCaCO3 も脱硫性能上問
題のない範囲まで減少してバランスし、図5に示すよう
にNOxの低減を図ることができる。
By mixing solid sulfur into CWP, the sulfurization of the fluid medium is accelerated, CaO as a catalyst substance is rapidly reduced, and CaCO 3 as a source of CaO 3 is reduced to a range where there is no problem in desulfurization performance. In addition, NOx can be reduced as shown in FIG.

【0047】本発明の第3の実施の形態例を図7により
説明する。粒径大の流動媒体(BM(Bed Mate
rial))は粒径大BMバンカ401から、粒径小の
BMは粒径小BMバンカ422からそれぞれ調整された
量がBM搬送コンベア425、BM供給配管216によ
り混練機122を経てCWPとして流動層燃焼装置2に
供給される。適切な粒径のBMを供給することにより流
動層の性能が維持できる。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A fluid medium having a large particle size (BM (Bed Material)
real)) is a fluidized bed as a CWP through the kneading machine 122 by the BM transport conveyor 425 and the BM supply pipe 216 by adjusting the amount adjusted from the large particle size BM bunker 401 from the small particle size BM bunker 422, respectively. It is supplied to the combustion device 2. The performance of the fluidized bed can be maintained by supplying BM having an appropriate particle size.

【0048】負荷変化時などの短期的な変動に対して
は、BM補充ホッパ207a、207bよりBMを供給
することにより対応する。粒径大のBMは粒径大BMバ
ンカ401からBM搬送用ブロア202により粒径大B
M補充ホッパ207bに充填される。層高が低下した場
合、粒径大BMが充填されている粒径大BM補充ホッパ
207bを加圧ライン205bにより加圧し、粒径大B
Mタンク210bと均圧状態として、粒径大BMを粒径
大BMタンク210bに補充する。粒径大BMはBM供
給ライン212bにより火炉に供給され、層高の低下を
回復させ所定の層高を維持する。
Short-term fluctuations such as a load change are dealt with by supplying BM from the BM replenishing hoppers 207a and 207b. The BM having a large particle size is converted from the large BM bunker 401 to the large B
The M hopper 207b is filled. When the bed height is reduced, the large particle size BM replenishing hopper 207b filled with the large particle size BM is pressurized by the pressurizing line 205b,
The large particle size BM is replenished to the large particle size BM tank 210b with the M tank 210b in a pressure equalized state. The large-particle-size BM is supplied to the furnace through the BM supply line 212b, and recovers a decrease in bed height to maintain a predetermined bed height.

【0049】一方、粒径小BMは粒径小BMバンカ42
2から粒径小BM補充ホッパ207aに充填される。脱
硫性能が低下するか、または火炉出口灰粒径低下による
脱塵性能が低下した場合、粒径小BMが充填されている
粒径小BM補充ホッパ207aを加圧ライン205aに
より加圧し、粒径小BMタンク207aと均圧状態とし
て、粒径小BMを粒径小BMタンク207aに補充す
る。粒径小BMはBM供給ライン212aにより流動層
燃焼装置2に供給され、脱硫性能および脱塵性能を回復
させる。BMタンク210b、210aは粒径大BMと
粒径小BMを独立に燃焼装置2に供給するため、従来シ
ステムの50%容量のタンク2基とする。
On the other hand, the small particle size BM is a small particle size BM bunker 42.
2 to the small particle size BM replenishing hopper 207a. When the desulfurization performance is reduced or the dust removal performance is reduced due to a decrease in the ash particle size at the furnace outlet, the small particle size BM replenishing hopper 207a filled with the small particle size BM is pressurized by the pressurizing line 205a, The small particle size BM is replenished to the small particle size BM tank 207a while keeping the small BM tank 207a in a pressure equalized state. The small particle size BM is supplied to the fluidized bed combustion device 2 through the BM supply line 212a, and recovers the desulfurization performance and the dust removal performance. The BM tanks 210b and 210a are two 50% capacity tanks of the conventional system in order to supply the large particle size BM and the small particle size BM to the combustion device 2 independently.

【0050】空塔速度約1m/sの流動層での実施例と
して、石灰石粒径を3mm以下とし、終端速度が空塔速度
に相当する粒子径0.3mm以下の分布が約50%程度と
した粒径分布で層高維持された状態で、脱硫率が100
%と高い脱硫性能を得る運転が可能であった。すなわ
ち、空塔速度0.9m/sでは粒径0.3mm以下の石灰
石は直接脱硫に寄与し、0.3mm以上の石灰石は層高維
持に寄与するため、1例として空塔速度約1m/sの流
動層では上述した2種類のBMは、1種類は0.3mm以
下の石灰石、他の1種類は0.3mm以上の石灰石とする
ことにより目的が達せられる。
As an example in a fluidized bed with a superficial velocity of about 1 m / s, the distribution of limestone having a particle diameter of 3 mm or less and a terminal velocity of 0.3 mm or less corresponding to the superficial velocity is about 50%. The desulfurization rate is 100 while the bed height is maintained with the adjusted particle size distribution.
%, It was possible to operate to obtain a high desulfurization performance. That is, at a superficial velocity of 0.9 m / s, limestone having a particle diameter of 0.3 mm or less directly contributes to desulfurization, and a limestone of 0.3 mm or more contributes to maintaining the bed height. In the fluidized bed of s, the above-mentioned two types of BM can be achieved by using one type of limestone of 0.3 mm or less and the other type of limestone of 0.3 mm or more.

【0051】運転中にCWPにより供給される、または
BMタンクを介して火炉に直接補充される粒径の異なる
2種類のBMは次のように作用する。流動層の脱硫性能
および出口灰粒径を増加するためには、BMとして使用
する石灰石をある程度飛散させる必要があるともに、か
つ層高維持のためには飛散量を抑える必要がある。石灰
石の飛散量をコントロールするためには、その火炉の空
塔速度等の流動特性に依存した適切な粒径分布を持つ石
灰石を使用する必要がある。
The two types of BM having different particle sizes supplied by the CWP during operation or replenished directly to the furnace through the BM tank operate as follows. In order to increase the desulfurization performance and the outlet ash particle size of the fluidized bed, it is necessary to scatter limestone used as the BM to some extent, and it is necessary to suppress the amount of limestone to maintain the bed height. In order to control the amount of limestone scattered, it is necessary to use limestone having an appropriate particle size distribution depending on the flow characteristics such as the superficial velocity of the furnace.

【0052】粒径大と粒径小の粒径の異なる2種類の石
灰石を独立に供給し、それぞれの供給量を調整すること
により適切な粒径の石灰石をBMとして火炉に供給する
ことができる。流動層に供給されるBMは、空塔速度と
粒子の終端速度の関係からそれ以下の粒径の粒子は飛散
する飛散粒径が設定される。上記の粒径大とは飛散粒径
以上のものとし、粒径小とは飛散粒径以下のものをい
う。
By supplying two kinds of limestones having different particle diameters, large and small, independently, and adjusting the supply amount of each, limestone having an appropriate particle diameter can be supplied to the furnace as BM. . In the BM supplied to the fluidized bed, the particle diameter of particles having a particle diameter smaller than the superficial velocity and the terminal velocity of the particles is set to the scattered particle diameter. The above-mentioned large particle size means a particle size equal to or larger than the scattered particle size, and a small particle size means a particle size equal to or smaller than the scattered particle size.

【0053】さらに、粒径小石灰石を脱硫上必要な適量
供給することができるため、脱硫に寄与しないむだな石
灰石がなくなり、石灰石供給量の低減が可能となる。ま
た、負荷変動時等による飛散石灰石量の変動に対し、粒
径の大きな石灰石を火炉に補充することにより飛散量を
低減させることができる。
Further, since the appropriate amount of small limestone required for desulfurization can be supplied, unnecessary limestone which does not contribute to desulfurization is eliminated, and the supply amount of limestone can be reduced. Also, with respect to fluctuations in the amount of scattered limestone due to a load change or the like, the amount of scattered limestone can be reduced by replenishing limestone having a large particle diameter into the furnace.

【0054】なお、BMの種類としては1種類を、粉化
性の低い石灰石または例えば脱硫には機能しないが、石
灰石より粉化性の低い硅砂等を層高維持用BMとし、層
高が低下した場合、層内に補充することにより層高を回
復することもできる。もう1種類のBMとしては、先と
は逆に層内石灰石の飛散量が低下し、脱硫性能が悪化
し、かつ火炉出口灰粒径が小径化し、後流側脱塵装置の
性能が悪化した場合、粉化性の高い石灰石または粒径の
小さい石灰石とし、脱硫および脱塵性能向上用のBMを
層内に補充し、脱硫および脱塵性能を回復することもで
きる。
It should be noted that one type of BM is limestone having low pulverizability or, for example, silica sand which does not function for desulfurization but is less pulverizable than limestone is used as the BM for maintaining the layer height, and the layer height decreases. In this case, the height of the layer can be recovered by replenishing the layer. As another type of BM, on the contrary, the amount of limestone scattered in the formation decreased, the desulfurization performance deteriorated, and the ash particle diameter at the furnace outlet became smaller, and the performance of the downstream dust removal device deteriorated. In this case, limestone having a high degree of powdering or limestone having a small particle diameter may be used, and BM for improving the desulfurization and dedusting performance may be replenished in the layer to restore the desulfurization and dedusting performance.

【0055】本発明の第4の実施例の形態に係るボイラ
の温度制御装置を備えた流動層ボイラを図面に基づいて
説明する。図8は、上記ボイラの温度制御装置を備えた
流動層ボイラの系統図である。流動層内の2点以上にて
層温が計測され、それが101aから101zである。
これらの層温計測値kは層温平均処理装置200に入力
され、層温平均処理装置200からは演算結果として層
温の体積平均値102が出力される。燃料の流量はこの
層温の体積平均値102が設定値104に追従するよう
に制御装置105にて調整される。すなわち、設定値1
04と層温の体積平均値102が減算器106にて偏差
107に換算され、これを調節器105に入力して燃料
量のデマンド108が出力される。
A fluidized-bed boiler provided with a boiler temperature control device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a system diagram of a fluidized-bed boiler provided with the boiler temperature control device. The bed temperature is measured at two or more points in the fluidized bed, which are 101a to 101z.
These layer temperature measurement values k are input to the layer temperature averaging device 200, and the layer temperature averaging device 200 outputs a volume average value 102 of the layer temperature as a calculation result. The flow rate of the fuel is adjusted by the control device 105 such that the volume average value 102 of the layer temperature follows the set value 104. That is, the setting value 1
04 and the volume average value 102 of the layer temperature are converted into a deviation 107 by a subtractor 106, which is input to a controller 105 to output a demand 108 for a fuel amount.

【0056】次に、図9には層温体積平均処理装置20
0の内容を示す。層温体積平均処理装置200は、標準
偏差演算装置301、スカラー倍率演算装置302およ
び層温体積平均処理装置306からなり、それぞれ以下
の機能を持つ。
Next, FIG.
Indicates the contents of 0. The layer temperature volume average processing device 200 includes a standard deviation calculation device 301, a scalar magnification calculation device 302, and a layer temperature volume average processing device 306, and has the following functions.

【0057】まず、標準偏差演算装置301では、流動
層各部の層温の計測値101aから101zの標準偏差
を計算する。これによりボイラ火炉にわたってどの程度
の偏差があるかが定量化されたことになる。次に、スカ
ラー倍率逆算演算装置302には、火炉流動層の熱移動
を物理的に表現する熱伝導率と、それによる層温の標準
偏差との関係がチャートまたはグラフで内蔵されてい
る。このように簡単にグラフ化できたのは熱伝導率が3
方向で同じ倍率で異なり、それゆえにスカラーの倍率の
みで層温分布を表現できていることによる。本装置にお
いて、熱伝導率は火炉流動層の3方向、すなわち奥行き
(x方向)、高さ(y)および幅(z)の各方向で異な
る値をとると設定され、その規準値が熱伝導率計画値3
03x、303y、および303zとして入力されてい
る。したがって、この装置内の内蔵チャートまたはグラ
フは、これら熱伝導率計画が実際には幾らに修正されて
いるはずであるかを示すスカラー倍率値と、各倍率値に
対応する層温標準偏差の計算予想値との関係が与えられ
るものである。したがって、計測値からの情報として標
準偏差103が与えられれば、逆にこのスカラー倍率値
が幾らかを見積もることが簡単にできる。これが本装置
302からの出力、スカラー倍率304である。さら
に、先の熱伝導率計画値303x、303yおよび30
3zは、それぞれこのスカラー倍率304だけ倍増し、
または減少されて熱伝導率の精算値305x、305y
および305zとなる。この精算値を用いて層温体積平
均処理装置306によって熱伝導計算を行い、層温の3
次元的分布、ひいてはそれを体積平均した層温の体積平
均値102を得、これを本装置から出力する。この体積
平均値が層温設定値104に追従するように燃料制御装
置105により燃料量のデマンド108を制御する(図
8参照)。
First, the standard deviation calculating device 301 calculates the standard deviation of the measured values 101a to 101z of the bed temperature of each part of the fluidized bed. This quantifies the degree of deviation across the boiler furnace. Next, in the scalar magnification back calculation device 302, the relationship between the thermal conductivity that physically represents the heat transfer of the furnace fluidized bed and the standard deviation of the bed temperature due to the thermal conductivity is built in a chart or a graph. It was easy to graph this way because the thermal conductivity was 3
This is due to the fact that the layer temperature distribution can be expressed only by the scalar magnification in the same direction. In this apparatus, the thermal conductivity is set to take different values in three directions of the furnace fluidized bed, that is, each of the depth (x direction), the height (y) and the width (z). Rate plan value 3
03x, 303y, and 303z. Therefore, the built-in charts or graphs in this device provide scalar magnification values that indicate how much these thermal conductivity plans should actually be modified and the calculation of the bed temperature standard deviation corresponding to each magnification value. The relationship with the expected value is given. Therefore, if the standard deviation 103 is given as information from the measured value, it is easy to estimate the scalar magnification value. This is the output from the device 302, the scalar magnification 304. Further, the previous thermal conductivity plan values 303x, 303y and 30
3z are each doubled by this scalar magnification 304,
Or reduced thermal conductivity settlement values 305x, 305y
And 305z. The heat transfer calculation is performed by the bed temperature volume averaging device 306 using the settled value, and the bed temperature 3
The dimensional distribution, and finally the volume average 102 of the layer temperature obtained by volume averaging them, is obtained and output from the apparatus. The fuel control device 105 controls the fuel amount demand 108 so that the volume average value follows the bed temperature set value 104 (see FIG. 8).

【0058】次に、上記実施の形態において使用する、
流動層ボイラの層温度制御の理論について説明する。ま
ず、流動層ボイラを例として、以下、 1)熱伝導物理モデルによる流動層内の3次元層温分布
計算の方法を説明し、それを基礎として、 2)層温計測値を用いた流動層熱伝導率の推定、すなわ
ち複数個の層温計測値から得られる標準偏差を熱伝導率
と関係づけ、それが設計計画上の熱伝導率値の何倍にな
っているかをスカラー量の倍率値として決定する。この
熱伝導率の精算値を使った、 3)熱伝導式による層温体積平均値の算定、さらに、 4)燃料流量の制御・調節方法、を示す。
Next, in the above embodiment,
The theory of bed temperature control of a fluidized bed boiler will be described. First, taking a fluidized bed boiler as an example, 1) a method of calculating a three-dimensional bed temperature distribution in a fluidized bed using a heat conduction physical model will be described below, and 2) a fluidized bed using bed temperature measurement values. Estimation of thermal conductivity, that is, relating the standard deviation obtained from multiple layer temperature measurements to thermal conductivity, and determining how many times the thermal conductivity value in the design plan is a scalar magnification factor To be determined. Using the calculated value of the thermal conductivity, 3) calculation of the bed temperature volume average value by the heat conduction equation, and 4) control and adjustment method of the fuel flow rate.

【0059】1)熱伝導物理モデルによる流動層内の3
次元層温分布計算の方法 記号の説明: C:比熱〔kcal/(kg・℃)〕 D:粒子混合拡散係数〔m2 /s〕 F:熱流れベクトル〔kcal/(m2 ・s)〕 func*:一般的な関数 G:質量流量ベクトル〔kcal/(m2 ・s)〕 k:熱伝導率の倍率値〔−〕 N:層温計測点数〔個〕 Q:熱発生もしくは吸収量〔kcal/(m3 ・s)〕 T:温度〔℃〕 u:空塔速度ベクトル〔m/s〕 V:体積〔m3 〕 x:火炉奥行き座標〔m〕 y:火炉高さ座標〔m〕 z:火炉幅座標〔m〕 ギリシャ文字 λ:熱伝導率〔kcal/(m・s・℃)〕 ρ:密度〔kg/m3 〕 ∇:グラディエント・ベクトル〔l/m〕 下添え字 air:流動化空気 B:流動層 dist:分散板 F:火炉 g:燃焼ガス gen:熱発生 Hsink:伝熱管による熱吸収 surf:層表面 x:火炉奥行き方向 y:火炉高さ方向 z:火炉幅方向 上添え字 0:設計計画値 av:体積平均 Fluidized:流動化状態 set:設定値 *:計測値 #:推算値
1) 3 in the fluidized bed according to the heat conduction physical model
Method of calculating the three-dimensional layer temperature distribution Explanation of symbols: C: Specific heat [kcal / (kg · ° C)] D: Particle mixing diffusion coefficient [m 2 / s] F: Heat flow vector [kcal / (m 2 · s)] func *: general function G: mass flow vector [kcal / (m 2 · s)] k: thermal conductivity magnification [-] N: number of layer temperature measurement points [pieces] Q: heat generation or absorption [ kcal / (m 3 · s)] T: Temperature [° C.] u: Superficial velocity vector [m / s] V: Volume [m 3 ] x: Furnace depth coordinate [m] y: Furnace height coordinate [m] z: Furnace width coordinate [m] Greek letter λ: Thermal conductivity [kcal / (ms · ° C.)] ρ: Density [kg / m 3 ] ∇: Gradient vector [l / m] Subscript air: Fluidized air B: Fluidized bed dist: Dispersion plate F: Furnace g: Combustion gas gen: Heat generation Hsink: Heat transfer tube Heat: layer surface x: furnace depth direction y: furnace height direction z: furnace width direction Superscript 0: design plan value av: volume average Fluidized: fluidized state set: set value *: measured value #: Estimated value

【0060】熱伝導物理モデル 流動層内の熱流れは次のベクトルで与えられる; F(x,y,z)=−λ・∇TB (x,y,z)+cB
・TB (x,y,z)・G(x,y,z) ここで、 G(x,y,z)=ρg ・u である。この熱流れは燃料の発熱と伝熱管による吸熱に
よりバランスするから次のバランス式が成立する; −∇・F(x,y,z)+Qgen (x,y,z)−Q
Hsink (x,y,z)=0 また、熱伝導率テンソルλは異方的であって、火炉の各
方向にてその値が違う; (λ)xx=λx (λ)yy=λy (λ)zz=λz 他はゼロである。
Heat conduction physical model The heat flow in the fluidized bed is given by the following vector: F (x, y, z) = − λ · ΔT B (x, y, z) + c B
T B (x, y, z) · G (x, y, z) where G (x, y, z) = ρ g · u. Since this heat flow is balanced by the heat generation of the fuel and the heat absorption by the heat transfer tube, the following balance equation holds: -∇ · F (x, y, z) + Q gen (x, y, z) -Q
Hsink (x, y, z) = 0 Further, the thermal conductivity tensor λ is anisotropic, and its value is different in each direction of the furnace; (λ) xx = λ x (λ) yy = λ y (Λ) zz = λ z Others are zero.

【0061】このバランス式を次の境界条件 F(x,y=ydist,z)=cair ・Tair ・G(x,
y=ydist, z) F(x,y=ysurf,z)=cg ・Tg ・G(x,y=
surf, z) のもとで解けば、火炉流動層にわたる層温の3次元分布
B (x,y,z)を得る。
This balance equation is expressed by the following boundary condition F (x, y = y dist , z) = c air · T air · G (x,
y = y dist, z) F (x, y = y surf , z) = c g T g G (x, y =
Solving under y surf, z) yields a three-dimensional distribution of bed temperature T B (x, y, z) over the furnace fluidized bed.

【0062】この3次元分布計算値の体積平均値TB AV
と標準偏差δTB とは次式で与えられる; TB AV=1/VF ・∫∫∫dx・dy・dzTB (x,
y,z)δTB=1/VF ・sqrt(∫∫∫dx・d
y・dz(TB (x,y,z−TB AV2 ) これらの平均値、標準偏差値は熱伝導率に応じて決ま
り、 TB AV=func1(λx ,λy ,λz ) δTB =func2(λx ,λy ,λz ) と表わされる。 2)層温計測値を用いた流動層熱伝導率の推定 上記1)のように標準偏差δTB は熱伝導率の関数とし
て決まる。一方、標準偏差は複数個の層温計測値を使っ
て算定できる。
The volume average value T B AV of the three-dimensional distribution calculation value
Given by the standard deviation? T B and; T B AV = 1 / V F · ∫∫∫dx · dy · dzT B (x,
y, z) δT B = 1 / V F · sqrt (∫∫∫dx · d
y · dz (T B (x, y, z−T B AV ) 2 ) The average value and the standard deviation value are determined according to the thermal conductivity, and T B AV = func1 (λ x , λ y , λ z ) ΔT B = func2 (λ x , λ y , λ z ). The standard deviation? T B as estimated above 1) of the fluidized bed heat conductivity using 2) layer temperature measured is determined as a function of the thermal conductivity. On the other hand, the standard deviation can be calculated using a plurality of bed temperature measurements.

【0063】ここで、計算に使用する熱伝導率は以下に
説明するように、 設計計画上の熱伝導率値のスカラー倍であり、 ベースとなる設計計画上の熱伝導率値は火炉の奥行
き、高さおよび幅の3方向にてそれぞれ異なる値であ
る。
Here, the thermal conductivity used in the calculation is a scalar multiple of the thermal conductivity value in the design plan as described below, and the thermal conductivity value in the base design plan is the depth of the furnace. , Height and width, respectively.

【0064】先にについて説明すると、設計計画上の
熱伝導率値は以下の式にて算定される; λ0 =c・ρFluidised,0 ・D0 ここで、流動媒体または投入燃料の混合は、火炉内での
伝熱管配置に依存して決まり、奥行き方向に伝熱管軸が
配列される場合であれば、奥行きへの粒子混合のほうが
幅方向より大きくなり、α>1として、 Dx 0 =α・Dz 0 である。また、高さ方向は水平方向(奥行きおよび幅)
より1桁程度大きく、β≒10として、 Dy 0 =β・Dx 0 である。すなわち、火炉粒子混合拡散係数Dは火炉の奥
行き、高さおよび幅の3方向にて異なる値をとるもので
ある。この結果、上式で与えられる熱伝導率λ0も3方
向で異なる値を持つものとなる。
Explaining the above, the thermal conductivity value in the design plan is calculated by the following equation: λ 0 = c · ρ Fluidised, 0 · D 0 where the mixing of the flowing medium or the input fuel is determined depending on the heat transfer tube arranged in the furnace, in the case where the heat transfer tube axis are arranged in the depth direction, towards the particle mixture of the depth is larger than the width direction, alpha> as 1, D x 0 = Α · D z 0 . The height direction is horizontal (depth and width)
Dy 0 = β · D x 0 where β ≒ 10, which is about one digit larger. That is, the furnace particle mixing diffusion coefficient D takes different values in three directions of the depth, height and width of the furnace. As a result, the thermal conductivity λ 0 given by the above equation also has different values in three directions.

【0065】次にであるが、火炉内の流動状態が、例
えば負荷や層高が変化することで変わっても、上記で
示した事情はほとんど変わらず、熱伝導率または粒子混
合拡散係数の3方向に係わる値の間の相対的関係はほと
んど変わらない。したがって、流動状態によらずに λx =k・λx 0 λy =k・λy 0 λz =k・λz 0 が成立する。この理由は以下である。
Next, even if the flow state in the furnace changes due to, for example, a change in load or bed height, the above-mentioned situation hardly changes. The relative relationship between the directional values hardly changes. Therefore, λ x = k · λ x 0 λ y = k · λ y 0 λ z = k · λ z 0 regardless of the flow state is established. The reason is as follows.

【0066】λy 0 =β・λz 0 λx 0 =α・λz 0 であり、数値間に λz =k・λx 0 との関係があるならば、 λy =β・λx =β・(k・λx 0 )=k・(β・λx
0 )=k・λy 0 となる。幅方向も同様である。
[0066] λ y 0 = a β · λ z 0 λ x 0 = α · λ z 0, if the relationship with λ z = k · λ x 0 between the numerical value, λ y = β · λ x = Β · (k · λ x 0 ) = k · (β · λ x
0 ) = k · λ y 0 . The same applies to the width direction.

【0067】層温の標準偏差δTB と熱伝導率(λx
λy ,λz )を関係づける関数func2から、該スカ
ラー倍率を決定できる。これを以下に説明する。層温計
測値がN(>=2)個あったとして、これを TB *1,……,TB *N で表わす。このとき標準偏差は δTB *1=1/(N−1)・sqrt(Σ1-1 N (TB
*1−TB av* 2 ) である。
The standard deviation δT B of the layer temperature and the thermal conductivity (λ x ,
The scalar magnification can be determined from the function func2 that associates λ y , λ z ). This will be described below. As the bed temperature measurement value N (> = 2) was pieces, which T B * 1, ......, represented by T B * N. At this time, the standard deviation is δT B * 1 = 1 / (N−1) · sqrt (Σ 1-1 N (T B
* 1 is a -T B av *) 2).

【0068】一方、熱伝導率値が設計計画値のスカラー
k倍であったとする; λx =k・λx 0 λy =k・λy 0 λz =k・λz 0 この場合、標準偏差の熱伝導物理モデルによる計算値は
このスカラー倍率kのみの関数となって、 δTB =func2(λx ,λy ,λz ) =func2(k・λx 0 ・k・λy 0 ・k・λz 0 ) =func3(k) となる。この関数はスカラー倍率値kがふえると熱移動
が容易になることを意味することから、標準偏差δTB
は減少し、逆にk値が減るとδTB が増加するような1
変数の単調増加関数である。
Meanwhile, the thermal conductivity value is assumed to be a scalar k times the design plan value; λ x = k · λ x 0 λ y = k · λ y 0 λ z = k · λ z 0 In this case, the standard calculated by heat conduction physical model of deviation is a function of the scalar ratio k only, δT B = func2 (λ x , λ y, λ z) = func2 (k · λ x 0 · k · λ y 0 · k · λ z 0 ) = func3 (k). Since this function means that the heat transfer becomes easier when the scalar magnification value k increases, the standard deviation δT B
Decreases such that δT B increases when the k value decreases.
It is a monotonically increasing function of the variable.

【0069】したがって、上式で左辺を計測値から計算
されたδTB * で置き換えれば容易にスカラー倍率値k
を計算できる; k# =func4(δTB * ) この関数func4はfunc3の逆関数であり、1価
関数ゆえ一意的にk# が求まる。 3)熱伝導式による層温体積平均値の算定 以上でスカラー倍率値kが求まったので、設計計画上の
熱伝導率を実機での熱伝導率に変換・精算できて、 λx # =k# ・λx 0 λy # =k# ・λy 0 λz # =k# ・λz 0 ゆえに、これらを使って層温の体積平均値を得る; TB av# =func1(λx # ,λy # ,λz # ) 4)燃料流量の制御・調節方法 上の層温体積平均値TB av# は、流動層全領域を代表す
る層温度であると考えられるので、燃料流量はこの層温
体積平均値TB av# が設定値TB set に追従するように
制御・調節すればよい。すなわち、これらの偏差(TB
av# −TB set)がゼロになるようなフィードバックを
行えばよい。
Therefore, the scalar magnification value k can be easily obtained by replacing the left side in the above equation with δT B * calculated from the measured value.
K # = func4 (δT B * ) This function func4 is an inverse function of func3, and uniquely obtains k # since it is a single-valent function. 3) Calculation of the layer temperature volume average value by the heat conduction equation Since the scalar magnification value k has been determined as described above, the thermal conductivity in the design plan can be converted and calculated into the thermal conductivity in the actual machine, and λ x # = k # · λ x 0 λ y # = k # · λ y 0 λ z # = k therefore # · λ z 0, these give a volume average value of the bed temperature with; T B av # = func1 ( λ x # , λ y #, λ z # ) 4) the fuel flow rate control and adjustment method on the bed temperature volume average value T B av # of, it is considered that a layer temperature representing the fluidized layer the entire region, the fuel flow rate may be controlled, adjusted to the bed temperature volume average value T B av # follows the set value T B the set. That is, these deviations (T B
av # -T B set) is may feedback as zero.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明によれば、流動層の局部的な流動
不良を早期に検出し、流動不良を解消できるまで流動媒
体を入れ替えることにより、最小限の流動媒体抜出し量
で長期間にわたり安定に運転できる。
According to the present invention, a local fluid defect in a fluidized bed is detected at an early stage, and the fluid medium is replaced until the fluid defect can be eliminated. Can be driven.

【0071】また、本発明によれば新プラントの試運転
時など、新しい流動媒体(石灰石)を用いた場合にも、
硫黄による流動媒体の硫化加速処理を行うことにより、
流動層燃焼装置からのNOxの排出量を早期に低減する
ことができる。また、本発明によれば、流動層燃焼装置
の層高を安定的に維持でき、また流動媒体による脱硫性
能を高く保持することができる。また、運転中の過渡的
な層高変動に対しても早急な層高の回復が可能である。
Further, according to the present invention, even when a new fluidized medium (limestone) is used, such as during a trial operation of a new plant,
By performing sulfurization acceleration treatment of the fluid medium with sulfur,
NOx emissions from the fluidized bed combustion device can be reduced at an early stage. Further, according to the present invention, the bed height of the fluidized bed combustion apparatus can be stably maintained, and the desulfurization performance of the fluidized medium can be kept high. In addition, it is possible to quickly recover the bed height even if the bed height changes transiently during operation.

【0072】また、本発明によれば、流動層の層温をそ
の設定値に対し適切に追従させることができる。これに
より燃料の混合が悪く、火炉流動層内での層温偏差が大
きくつくような場合であっても、適切に流動層を代表す
る層温値を設定することができ、特に負荷変化時等にて
層温分布がつくような場合であっても、流動層内の特定
の点のみに着目したような層温度制御とならず、流動層
全領域をより適切に設定温度内外に保持できる。すなわ
ち、負荷変化時等でも熱バランスを大きく崩すことがな
いとの効果がある。また、このために必要とされるのは
簡単なスカラー倍率値をグラフから読み取ることだけの
ことであり、計算が簡単であるなどの効果がある。
Further, according to the present invention, the bed temperature of the fluidized bed can be made to appropriately follow the set value. This makes it possible to appropriately set the bed temperature representative of the fluidized bed even when the fuel mixing is poor and the bed temperature deviation in the furnace fluidized bed is large, especially when the load changes. Even when the bed temperature distribution is obtained, the bed temperature control does not focus on only a specific point in the fluidized bed, and the entire area of the fluidized bed can be more appropriately maintained at the set temperature. In other words, there is an effect that the heat balance is not largely lost even when the load changes. In addition, all that is required is to read a simple scalar magnification value from the graph, which has effects such as simple calculation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】流動層圧力損失による流動状態判定法の説明
図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a fluidized state determination method based on fluidized bed pressure loss.

【図3】前記第1の実施の形態の他の例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing another example of the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施の形態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】新流動媒体の硫化処理前後における排ガスNO
x濃度の比較図。
FIG. 5: NO of exhaust gas before and after sulfurizing treatment of a new fluid medium
FIG. 7 is a comparison diagram of x concentration.

【図6】新流動媒体の硫化加速処理の有無による排ガス
NOx濃度の比較図。
FIG. 6 is a graph comparing the NOx concentration of exhaust gas with and without the sulfurization acceleration treatment of a new flowing medium.

【図7】本発明の第3の実施の形態を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施の形態を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】図8に示す実施の形態における温度制御装置中
の層温平均処理装置の説明図。
9 is an explanatory diagram of a layer temperature averaging device in the temperature control device according to the embodiment shown in FIG. 8;

【図10】従来技術になる加圧流動層ボイラの全体図。FIG. 10 is an overall view of a pressurized fluidized-bed boiler according to the related art.

【図11】従来技術になる加圧流動層ボイラの流動媒体
および燃料の供給系統図。
FIG. 11 is a supply system diagram of a fluidized medium and a fuel of a pressurized fluidized-bed boiler according to a conventional technique.

【図12】従来技術になる流動層ボイラの概要図。FIG. 12 is a schematic view of a fluidized-bed boiler according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧力容器、2…流動層燃焼装置(火炉)、3…流量
調節器、4…燃料供給装置、5…分散板、6…流動層、
7…流動媒体補充ホッパ、9、11…高温ガス配管、1
0…熱交換器(冷却器)、12…圧縮機、13…ガスタ
ービン、14…発電機、15…脱塵装置、16…煙突、
17…伝熱管、18…流動化ガス配管、21…流動媒体
抜出し配管、22…圧力損失による流動状態監視装置、
23…温度分布による流動状態監視装置、25…石炭供
給ライン、55…燃焼空気、101…層温計測値、10
2…層温体積平均値、103…標準偏差、104…層温
設定値、105…(燃料)制御装置、106…減算器、
107…偏差、108…燃料量デマンド、109…ガス
タービン出口ダクト、110…節炭器、111…脱硝触
媒、113、118…アンモニア注入ノズル、114…
アンモニア希釈空気、115…アンモニア気化器、11
6…アンモニア昇圧ファン、117…アンモニア希釈空
気(加圧)、119…CWP供給ノズル、120…CW
Pポンプ、121…CWPタンク、122…混練機、1
23…石灰石ホッパ、125…微粉炭スラリタンク、1
26…硫黄ホッパ、200…層温体積平均処理装置、2
01…流動媒体バンカ、202…流動媒体搬送ブロア、
203…流動媒体搬送配管、204…ホッパ入口弁、2
05…加圧ライン、206…減圧ライン、207…流動
媒体補充ホッパ、207a…粒径小流動媒体補充ホッ
パ、207b…粒径大流動媒体補充ホッパ、210…流
動媒体タンク、210a…粒径小流動媒体タンク、21
0b…粒径大流動媒体タンク、211…流動媒体戻しラ
イン、212…流動媒体供給ライン、216…流動媒体
供給配管、218…給水ライン、301…標準偏差演算
装置、302…スカラー倍率逆算演算装置、303…熱
伝導率計画値、304…スカラー倍率、305…熱伝導
率精算値、306…層温体積平均処理装置、401…粒
径大流動媒体バンカ、422…粒径小流動媒体バンカ、
425…流動媒体搬送コンベア。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pressure vessel, 2 ... Fluidized bed combustion apparatus (furnace), 3 ... Flow controller, 4 ... Fuel supply apparatus, 5 ... Dispersion plate, 6 ... Fluidized bed,
7: fluid medium replenishing hopper, 9, 11: high-temperature gas pipe, 1
0: Heat exchanger (cooler), 12: Compressor, 13: Gas turbine, 14: Generator, 15: Dust remover, 16: Chimney,
17: heat transfer pipe, 18: fluidized gas pipe, 21: fluid medium extraction pipe, 22: flow state monitoring device by pressure loss,
23: flow state monitoring device based on temperature distribution, 25: coal supply line, 55: combustion air, 101: bed temperature measurement value, 10
2: bed temperature volume average value, 103: standard deviation, 104: bed temperature set value, 105: (fuel) controller, 106: subtractor,
107: deviation, 108: fuel demand, 109: gas turbine outlet duct, 110: economizer, 111: denitration catalyst, 113, 118: ammonia injection nozzle, 114 ...
Ammonia dilution air, 115 ... ammonia vaporizer, 11
6 ammonia booster fan 117 ammonia diluted air (pressurized) 119 CWP supply nozzle 120 CW
P pump, 121: CWP tank, 122: Kneader, 1
23: limestone hopper, 125: pulverized coal slurry tank, 1
26: sulfur hopper, 200: bed temperature and volume averaging apparatus, 2
01: flowing medium bunker, 202: flowing medium conveying blower
203: fluid medium conveying pipe, 204: hopper inlet valve, 2
05: pressurizing line, 206: decompression line, 207: fluid medium replenishing hopper, 207a: small particle size fluid medium replenishing hopper, 207b: large particle size fluidizing medium replenishing hopper, 210: fluid medium tank, 210a: small particle size fluid Medium tank, 21
0b: Large-diameter fluidized-medium tank, 211: Fluid-medium return line, 212: Fluid-medium supply line, 216 ... Fluid-medium supply line, 218 ... Water supply line, 301: Standard deviation calculator, 302: Scalar magnification reverse calculator, 303: thermal conductivity plan value, 304: scalar magnification, 305: thermal conductivity settlement value, 306: bed temperature volume average processing apparatus, 401: large particle size fluidized medium bunker, 422: small particle size fluidized medium bunker,
425 ... Conveyor for transporting a fluid medium.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅沼 智之 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 吉岡 進 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 水本 守 茨城県日立市大みか町7丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 伊丹 哲郎 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 野中 公大 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 秋元 修平 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 Fターム(参考) 3K064 AA01 AA08 AA15 AA18 AA20 AB01 AC01 AC07 AC12 AC13 AD01 AD05 AF03 BA11 BA13 BA17 BA24 BB01 BB03 BB05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tomoyuki Asanuma 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Pref. Inside the Kure Factory (72) Inventor Susumu Yoshioka 3-36 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Babcock-Hitachi, Ltd. Inside Kure Research Laboratory (72) Inventor Mamoru Mizumoto 7-1-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Tetsuro Itami 3-36 Takaracho, Kure City, Hiroshima Prefecture Babcock Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kodai Nonaka 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Prefecture Inside Babcock Hitachi Kure Factory (72) Inventor Shuhei Akimoto 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Prefecture Babcock Hitachi Kure Factory F term (reference) 3K064 AA01 AA08 AA15 AA18 AA20 AB01 AC01 AC07 AC12 AC13 AD01 AD05 AF03 BA11 BA13 BA17 BA24 BB01 BB03 BB05

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化石燃料を燃焼する流動層と、該流動層
に前記燃料を燃焼させるための支燃ガスを供給する手段
と、前記流動層へ流動媒体を供給する手段と、前記流動
層から流動媒体を抜出す手段とを備えた流動層ボイラの
制御方法において、前記流動層下部の局部的な流動状態
を監視して、該流動状態が悪化した場合に該流動状態を
回復するよう流動媒体を追加し、その結果、上昇する層
高を流動媒体を流動層下部から抜出すことにより所定の
範囲に維持することを特徴とする流動層ボイラの制御方
法。
1. A fluidized bed for burning a fossil fuel, means for supplying a supporting gas for burning the fuel to the fluidized bed, means for supplying a fluidized medium to the fluidized bed, and A method for controlling a fluidized-bed boiler, comprising means for extracting a fluidized medium, wherein a fluidized state is monitored so as to recover a fluidized state when the fluidized state deteriorates. , And as a result, the rising bed height is maintained in a predetermined range by extracting the fluidized medium from the lower part of the fluidized bed, thereby controlling the fluidized bed boiler.
【請求項2】 請求項1に記載の流動層ボイラの制御方
法において、前記流動層下部の局部的な流動状態を流動
層の高さ方向に局部的なガス圧力損失で検出することを
特徴とする流動層ボイラの制御方法。
2. The method for controlling a fluidized-bed boiler according to claim 1, wherein a local fluidized state under the fluidized bed is detected by a local gas pressure loss in a height direction of the fluidized bed. Fluidized bed boiler control method.
【請求項3】 請求項1に記載の流動層ボイラの制御方
法において、前記流動層下部の局部的な流動状態を流動
層下部の複数位置の温度で検出することを特徴とする流
動層ボイラの制御方法。
3. The fluidized-bed boiler control method according to claim 1, wherein the local fluidized state of the lower part of the fluidized bed is detected at a plurality of temperatures in the lower part of the fluidized bed. Control method.
【請求項4】 化石燃料を燃焼する流動層と、前記燃料
を燃焼させ、かつ流動層を流動させるためのガスを供給
する手段と、前記流動層に新しい流動媒体を供給する手
段とを備えた流動層ボイラの制御装置において、前記新
しい流動媒体を用いた際に流動層中に硫黄成分を混入し
て前記新しい流動媒体中の酸化カルシウムの硫化を加速
させて排ガス中の窒素酸化物の増加を抑制する手段を設
けたことを特徴とする流動層ボイラの制御装置。
4. A fluidized bed for burning a fossil fuel, a means for burning the fuel and supplying gas for flowing the fluidized bed, and a means for supplying a new fluidized medium to the fluidized bed. In the control device of the fluidized bed boiler, when the new fluidized medium is used, a sulfur component is mixed into the fluidized bed to accelerate the sulfidation of calcium oxide in the new fluidized medium to increase nitrogen oxides in the exhaust gas. A control device for a fluidized-bed boiler, comprising a control unit.
【請求項5】 燃料を燃焼する流動層と、該流動層に、
前記燃料を燃焼させ、かつ流動層を流動化させるための
ガスを供給する手段と、前記流動層に流動媒体を供給・
補充する手段とを備え、流動層の層高と脱硫性能を調整
する流動層ボイラの制御装置において、前記流動媒体の
供給・補充手段を、粒径の異なる2種類の流動媒体また
は性状の異なる2種類の流動媒体ごとに形成したことを
特徴とする流動層ボイラの制御装置。
5. A fluidized bed for burning fuel, and said fluidized bed comprises:
Means for supplying a gas for burning the fuel and fluidizing the fluidized bed, and supplying a fluidized medium to the fluidized bed;
A replenishing means for adjusting the bed height and desulfurization performance of the fluidized bed, wherein the fluid medium supply / replenishing means comprises two types of fluidized media having different particle diameters or different types of fluidized media. A fluidized-bed boiler control device formed for each type of fluidized medium.
【請求項6】 請求項5に記載の流動層ボイラの制御装
置において、上記流動媒体の供給・補充手段のうち、1
種類を空塔速度に対する飛散粒径以上の粗い流動媒体で
あって石灰石またはそれ以外の珪石、アルミナをはじめ
とする流動媒体の供給・補充手段とし、他の1種類を上
記飛散粒径以下の石灰石を含む流動媒体の供給・補充手
段としたことを特徴とする流動層ボイラの制御装置。
6. The control apparatus for a fluidized-bed boiler according to claim 5, wherein one of the fluid medium supply / replenishment means is provided.
The type is a coarse fluid medium having a scattered particle diameter or more with respect to the superficial velocity, and is a supply and replenishing means for a limestone or other fluid medium such as silica stone and alumina. A control device for a fluidized-bed boiler, comprising a supply / replenishment means for a fluidized medium containing:
【請求項7】 請求項6に記載の流動層ボイラの制御装
置において、前記空塔速度が略1m/sであり、上記2
種類の流動媒体の供給・補充手段を、0.3〜3mmの粒
径範囲を持つ粗粒石灰石と、0.3mm以下の粒径範囲を
持つ細粒石灰石の供給・補充手段としたことを特徴とす
る流動層ボイラの制御装置。
7. The control apparatus for a fluidized-bed boiler according to claim 6, wherein the superficial superficial velocity is approximately 1 m / s.
The supply and replenishment means for the various types of fluid medium is a supply and replenishment means for coarse limestone having a particle size range of 0.3 to 3 mm and fine limestone having a particle size range of 0.3 mm or less. Fluidized bed boiler control device.
【請求項8】 請求項5〜7の何れかに記載の流動層ボ
イラの制御装置において、粒径大の流動媒体用バンカと
粒径小の流動媒体用バンカとを設け、前記流動媒体の供
給・補充手段としてそれぞれ平常時に前記バンカより取
出した流動媒体を燃料および水と混練して前記流動層に
供給する手段と、負荷変化時をはじめとする短期的な変
動時に前記流動媒体バンカより取出した流動媒体を直接
流動層に供給する手段を設けたことを特徴とする流動層
ボイラの制御装置。
8. The control apparatus for a fluidized-bed boiler according to claim 5, further comprising a bunker for a fluid medium having a large particle size and a bunker for a fluid medium having a small particle size, and supplying the fluid medium. Means for kneading the fluid medium taken out of the bunker with fuel and water as normal replenishing means and supplying the mixture to the fluidized bed with fuel and water; and taking out the fluid medium bunker during short-term fluctuations including load changes. A control apparatus for a fluidized-bed boiler, comprising means for directly supplying a fluidized medium to a fluidized bed.
【請求項9】 流動層を備え伝熱管束を前記流動層内に
配置し、該流動層への燃料流量によって層温度を設定値
に追従させるべき前記層温度が、前記流動層内にわたる
層温分布の流動層体積平均値として算出される流動層ボ
イラの制御装置において、前記流動層内の層温分布が火
炉流動層の奥行き、高さおよび幅の3方向によって異な
る値をとる熱伝導率による熱伝導計算によって推算され
たものであることを特徴とする流動層ボイラの制御装
置。
9. A bed comprising a fluidized bed and a heat transfer tube bundle disposed in the fluidized bed, wherein the bed temperature at which the bed temperature should follow a set value by the flow rate of fuel to the fluidized bed is the bed temperature over the fluidized bed. In the control apparatus for a fluidized-bed boiler calculated as a fluidized-bed volume average value of the distribution, a bed temperature distribution in the fluidized bed is determined by a thermal conductivity having different values depending on three directions of depth, height and width of the furnace fluidized bed. A fluidized-bed boiler control device characterized by being estimated by heat conduction calculation.
【請求項10】 請求項9に記載の流動層ボイラの制御
装置において、前記3方向の熱伝導率値が、設計計画値
の3方向の熱伝導率値をそれぞれの方向について同じ倍
率で乗じた値であることを特徴とする流動層ボイラの制
御装置。
10. The controller for a fluidized-bed boiler according to claim 9, wherein the thermal conductivity values in the three directions are obtained by multiplying the thermal conductivity values in the three directions of the design plan value by the same magnification in each direction. A fluidized-bed boiler control device characterized in that the value is a value.
【請求項11】 請求項9または10に記載の流動層ボ
イラの制御装置において、前記流動層の各部温度を少な
くとも2点以上計測する手段を設けたことを特徴とする
流動層ボイラの制御装置。
11. The fluidized bed boiler control device according to claim 9, further comprising means for measuring at least two points of each temperature of the fluidized bed in the fluidized bed boiler.
【請求項12】 請求項10に記載の同じ倍率の値が、
請求項9に記載の熱伝導計算によって得られた層温部分
の体積平均による標準偏差を、層温計測値から計算され
る標準偏差の値に等しくなるように逆算・設定されたも
のであることを特徴とする流動層ボイラの制御装置。
12. The value of the same magnification according to claim 10, wherein
The standard deviation based on the volume average of the layer temperature portion obtained by the heat conduction calculation according to claim 9 is back calculated and set to be equal to the value of the standard deviation calculated from the measured layer temperature. A controller for a fluidized-bed boiler.
【請求項13】 請求項9〜12の何れかに記載の流動
層ボイラの制御装置において、前記流動層の各部温度を
少なくとも2点以上計測し、これから標準偏差を計算す
る回路を具備したことを特徴とする流動層ボイラの制御
装置。
13. The fluidized bed boiler control device according to claim 9, further comprising a circuit for measuring at least two points of each temperature of the fluidized bed and calculating a standard deviation from the measured temperatures. Characteristic control device for fluidized bed boiler.
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