JP2006098030A - Fuel distributor and distributing method for solid fuel combustion facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、石炭焚ボイラプラント等において、石炭等の固体燃料を粉砕装置で粉砕した後に、複数のバーナへ供給して燃焼させる設備で使用される際の粉砕装置から複数のバーナへ固体燃料を分配・搬送する燃料分配装置及びその分配方法に関する。 In the present invention, in a coal fired boiler plant or the like, after solid fuel such as coal is pulverized by a pulverizer, the solid fuel is supplied from the pulverizer to a plurality of burners when used in facilities for supplying and burning to a plurality of burners. The present invention relates to a fuel distribution device that distributes and conveys and a distribution method thereof.
石炭焚きボイラプラントの敷地内に設けられた粉砕装置により石炭を粉砕して得られた微粉炭を燃料として燃焼させる火力発電用の石炭焚ボイラプラントでは、粉砕装置により粉砕されて微細粒化した微粉炭は、搬送用空気と混合されて混合流体となり、粉砕装置の混合流体の出口側に設けられた分配部により複数の燃料配管へ分配された後、各バーナへと搬送されて、燃焼する。 In a coal-fired boiler plant for thermal power generation that burns pulverized coal obtained by pulverizing coal using a pulverizer installed on the premises of a coal-fired boiler plant as fuel, the pulverized powder is pulverized by a pulverizer. The charcoal is mixed with the carrier air to become a mixed fluid, distributed to a plurality of fuel pipes by a distribution unit provided on the outlet side of the mixed fluid of the pulverizer, and then conveyed to each burner for combustion.
図12に従来例の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置を示す。本例では石炭の粉砕装置として竪型粉砕機を用いている。図12において、外部より給炭管1を介して竪型粉砕機に投入された石炭50は、粉砕部において粉砕テーブル2と粉砕ローラ3又は図示しない粉砕ボールとのかみ込みにより粉砕される。石炭粉砕装置には外部から粉砕機側壁底部に設けられた高温空気供給口51から高温空気が供給され、スロート4から粉砕部に噴出する。そして石炭50は、該高温空気により矢印52方向に吹き上げられて、粉砕機内上部の分級装置5へと搬送される。
FIG. 12 shows a conventional fuel distribution apparatus for a solid fuel combustion facility. In this example, a vertical crusher is used as a coal crusher. In FIG. 12,
分級装置5に到達した石炭粒子群は、分級装置5によって粉砕機内上方を周回転するように旋回し、その遠心力とガス流から受ける流体抗力の関係によって、分級装置5を矢印53方向に通過する微粉炭と、粉砕部へと落下して再び粉砕される矢印54方向に落下する粗粉炭に分離される。分級装置5を通過した微粉炭は燃料分配部6へと送られ、分級装置5による旋回を保持しながら燃料分配部6内部を周方向に移動し、分配部6の最上部に到達したところで複数の燃料配管7内へと分配される。そして微粉炭はボイラ火炉9に面して設けられた微粉炭バーナ8へと搬送され、火炉9内で燃焼する。
The coal particle group that has reached the classifying
通常は、一つのボイラプラントの火炉9には火炉9を構成する火炉壁の幅方向に複数台のバーナ8からなる一つのバーナ段が設けられており、更に火炉9の高さ方向には複数段のバーナ段が設けられている。従って粉砕装置が複数台設けられ、各粉砕装置が火炉9の各バーナ段への燃料供給を賄うように設けられる場合、各粉砕装置には火炉9の一つのバーナ段を構成する4〜10本のバーナに石炭を分配して供給するための燃料分配部6と、燃料分配部6の各燃料配管7が必要となる。
Usually, the
このとき、各バーナ8に供給する石炭供給量に偏差があると、一つのバーナ段に対して火炉幅方向のバーナ火炎の温度偏差(例えば、50℃程度)が発生し、ボイラの火炉収熱特性が低下する。また、同じバーナ段内の各バーナ8には、通常個々にバーナ空気比の調整機構が備えられていないことから、一つのバーナ段での各バーナ8毎の石炭濃度の差異により、燃焼状態の不均一が生じ、窒素酸化物(以下NOxという。)や未燃分が増加する。そのため、分配部6では各バーナ8に接続された燃料配管7に分配する石炭分配量を均等にすることが必要である。
At this time, if there is a deviation in the amount of coal supplied to each
また、従来より低NOx燃焼技術としてボイラ火炉9の高さ方向下部にバーナ燃焼域を設けて低空気比での還元燃焼を行い、ボイラ火炉高さ方向上部、すなわちバーナ燃焼域の後流側にオーバーエアポート(アフターエアポートともいう。)を設けて、還元燃焼で生じた未燃分を燃焼させる二段燃焼法が行われている。しかし前記バーナ部では燃料の還元燃焼が行われるので、ボイラ火炉9においては火炉壁の硫化腐食が問題になり、その解消が必要とされる場合があった。
Further, as a conventional low NOx combustion technique, a burner combustion zone is provided at the lower portion of the
このように微粉炭焚ボイラプラントにおいて、粉砕ローラ3を備えた堅型粉砕装置を竪型ローラミルと呼ぶが、該竪型ローラミルから各微粉炭バーナ8への石炭分配量がボイラ火炉9のNOx生成量や未燃分特性に大きく影響することは良く知られている。固体燃料燃焼設備における各燃料配管7の各バーナ8までの流路長さや前記流路における管の曲がり等の相違により生じる配管内流動抵抗の相違等により、各配管7を流通する燃料の流量、すなわち分配量には偏差が生じる。
In this way, in the pulverized coal fired boiler plant, the solid pulverizer equipped with the pulverizing
従来技術は、前記分配量偏差を起こしにくくするために図12の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配制御機構図に示すように各燃料配管7の途中にガス流量調整弁11を設けて、各燃料配管7内を流通する混合流体流量が同じになるように調節する構造や方法が提案されている。しかし、流体流量は前記対策により調整できるが、石炭の比重は搬送用気体の1000倍以上もあり、石炭粒子は搬送用気体の流れとは異なった挙動をするので各燃料配管の途中で流量を調整しても、各バーナ出口でのそれぞれの石炭の分配量を均等にすることはできない。
In the prior art, a gas flow
図13は従来技術又は本発明に係る燃料分配部6を頂部に設けた粉砕装置の平面図を示し、燃料分配部6を上方から見た図であり、燃料分配部6と各燃料配管7a〜7hの配置例を示している。本図では燃料配管7が8本の場合を示すが、分配機能に関してはこれ以外の本数でも同様であり、当該本数に限定されるものではない。燃料分配部6が粉砕装置の最上部を構成することから、燃料分配部6の上面の混合流体出口部には、各燃料配管7a〜7hの他に、外部から粉砕装置内の粉砕部に石炭を供給する給炭管1や分級装置5の駆動モータ12、更に場合によっては定期検査時等でのメンテナンス時に分配部6内部へ侵入するためのアクセスドア13が配置されている。
FIG. 13 is a plan view of a pulverizing apparatus provided with a
このため、通常は図13に示すように、各燃料配管7a〜7hを円周方向に等間隔で配置することはできないという制約がある。特にこのような不等間隔の配置では、他の燃料配管7との間隔が広い配管7(図示例では7a、7e、7f、7hである)と他の燃料配管7との間隔が狭い配管7(図示例では7b、7c、7d、7gである)とが存在することになる。
For this reason, normally, as shown in FIG. 13, there is a restriction that the fuel pipes 7a to 7h cannot be arranged at equal intervals in the circumferential direction. In particular, in such an unequal interval arrangement, a
図12、図13に示す粉砕された固体燃料の分配を上昇する搬送気体流により行う方式の竪型粉砕機の頂部においては下部の分級装置5(図12)から微粉炭と搬送用気体との混合流体が周方向に回転しながら上昇してくるため、前記他の燃料配管7との間隔が広い配管7a、7e、7f、7hと狭い配管7b、7c、7d、7gとでは、各配管7で分配される石炭分配量の偏差が大きくなる傾向がある。
At the top of the vertical crusher of the type in which the distribution of the pulverized solid fuel shown in FIG. 12 and FIG. 13 is performed by the rising carrier gas flow, the pulverized coal and the carrier gas are separated from the lower classifier 5 (FIG. 12). Since the mixed fluid rises while rotating in the circumferential direction, each of the
また、各配管7a〜7hで分配される石炭分配量の偏差が大きくなる他の原因として、竪型粉砕機の分級装置5から分配部6に到達した微粉炭と搬送用気体との混合流体、すなわち固気二相流の石炭濃度は分配部6の入口断面方向に対して均一に分散されていないことが挙げられる。これは、粉砕部で発生した石炭濃度の不均一性が分級装置5で十分に解消されないことが要因の一つとなっている。粉砕部では図12に示すように粉砕テーブル2に対向して粉砕ローラ3を複数個、例えば水平方向を向いた回転方向に3個を均等間隔で配置していることから、断続的に粉砕が行われるが、搬送用気体である高温空気は連続的に供給されているため混合流体中の石炭濃度が変動する。
In addition, as another cause of a large deviation of the coal distribution amount distributed in each of the pipes 7a to 7h, a mixed fluid of pulverized coal that has reached the
また、前記高温空気の供給口51とスロート4との位置関係による搬送用空気量の周方向における変動によっても、石炭濃度の濃度差が生じる。さらに、分級装置5を通過した固気二相流の濃度は非常に低いため(体積割合0.005%以下)、気流搬送される途中で電気的に凝集して線状になる、いわゆるローピング現象(ロープ状に繋がる現象)が生じ、石炭濃度の濃度差が生じる要因の一つとなっている。このように、分配部6の入口断面方向には石炭濃度偏差が生じやすく、同じ運転状態が継続されると特定の燃料配管7に石炭が分配されやすくなるため、分配量の調整が必要になる。
Further, a difference in coal concentration also occurs due to fluctuations in the circumferential direction of the amount of conveying air due to the positional relationship between the high-temperature
また従来技術は、図12に示すように、竪型ローラミルは、その分配部6の入口に絞り部10を設けて、石炭の濃度偏差を少なくし、該絞り部10の後流側に拡大部を有する構造として、分配部6内での石炭の濃度偏差を緩和させるような工夫がなされている。しかし、この場合も、絞り部10では圧力損失が生じるが、後流側の燃料配管7から固体燃料バーナ8に混合流体を搬送するためには絞り部10で圧力損失を大きくすることができず、各燃料配管7への混合流体流量を十分に均一化できるほど絞り部10の開口を小さくすることはできない。したがって、上記のような対策を施しても、従来は、各燃料配管7には石炭が均等に分配されておらず、竪型粉砕機の運用条件によっては5〜10%程度の石炭濃度の偏差を生じる場合がある。またこれらの方法には各燃料配管7における分配量偏差を制御するという概念が含まれていなかった。
In addition, as shown in FIG. 12, the prior art has a vertical roller mill in which a
このような不具合を解消するため、特許文献1では、燃料分配部と燃料配管の接続部において、全ての燃料配管の下端を燃料分配部内面より一定の寸法だけ突き出す構造が提案されている。これは、燃料分配部の内部を旋回している微粉炭を各燃料配管の突出部に衝突させ、旋回性を無くすことで、各燃料配管における石炭の濃度分布の均一化を目的としたものである。
In order to eliminate such problems,
また、特許文献2では、燃料配管の接続部に空気の流れをせき止めるよう、分配部内の空気旋回方向に対する下流側に案内板を設けることで、分配部内を旋回している粒子を燃料配管に導入しやすくする構造が提案されている。
前述の通り、図12に示す固体燃料燃焼設備の燃料分配装置である燃料分配部6の内部を旋回している混合流体は、粉砕部で発生した石炭濃度の不均一性が引き継がれている。このため前記特許文献1に記載された発明のように、個々の燃料配管7の突出部に微粉炭が衝突して局部的に旋回性をなくしたとしても、石炭濃度は不均一のままであり、その状態で各燃料配管7に分配されることになる。もしも仮に粉砕部からの混合流体に石炭濃度偏差がない場合でも、図13に示したような各燃料配管7が分配部6の天井部の円周方向に不等間隔に配置されたような場合には、前記特許文献1に記載された発明では石炭分配量偏差の解消は困難である。
As described above, the mixed fluid swirling inside the
また、前記特許文献2に記載された発明においても、前述の特許文献1記載の発明と同様に粉砕部で発生した石炭濃度の不均一性に対しては効果がなく、前記各燃料配管7の不等間隔配置による石炭濃度の不均一性には全く対処できず、逆に他の燃料配管7との間隔が広く比較的石炭が分配されやすい配管7内に供給される燃料の分配量がさらに多くなる可能性がある。
さらに石炭焚ボイラプラントにおいて特に高負荷又は低負荷(特に最低負荷)時には燃料供給量の偏差を制御し、効率の良い運転が求められる。
Also, the invention described in
Further, in a coal fired boiler plant, particularly when the load is high or low (especially the minimum load), the deviation of the fuel supply amount is controlled, and efficient operation is required.
本発明の課題は、火炉の各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を調整可能とし、分配量の偏差をなくす制御をする固体燃料燃焼設備の燃料分配装置とその分配方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel distribution device for a solid fuel combustion facility and a method for distributing the solid fuel that can adjust the distribution amount of the solid fuel distributed to each solid fuel burner of the furnace and eliminate the deviation of the distribution amount. It is.
また、本発明の課題は、火炉の各燃料配管への固体燃料の分配量を従来より均等にすることを可能にして、設備全体の省エネルギー化やコスト削減を図った固体燃料燃焼設備の燃料分配装置とその分配方法を提供することである。
また、本発明の別の課題は、火炉のバーナ段を構成する複数のバーナにおいて、個々のバーナで異なる燃焼状態が必要とされた場合、例えば火炉幅方向の端部側のバーナでの石炭濃度を低下させて還元燃焼を緩和する等、各バーナに接続した各燃料配管への燃料分配量の偏差を調整可能とする固体燃料燃焼設備の燃料分配装置とその分配方法を提供することである。
Also, the object of the present invention is to make it possible to make the distribution amount of solid fuel to each fuel pipe of the furnace more uniform than in the past, and to distribute the fuel of the solid fuel combustion facility that saves energy and reduces the cost of the entire facility. It is to provide a device and its distribution method.
Further, another problem of the present invention is that, in the plurality of burners constituting the burner stage of the furnace, when different combustion states are required in each burner, for example, the coal concentration in the burner on the end side in the furnace width direction It is intended to provide a fuel distribution device for a solid fuel combustion facility and its distribution method that can adjust the deviation of the fuel distribution amount to each fuel pipe connected to each burner, for example, by reducing the reduction combustion.
本発明の課題は、固体燃料燃焼設備の各固体燃料バーナへ分配する固体燃料の分配量を調整し、分配量偏差を制御する構成とすること及びその方法により達成できる。具体的には下記の方法を採用することにより達成できる。
すなわち、請求項1記載の発明は、固体燃料を粉砕する粉砕部と該粉砕部で粉砕された固体燃料を搬送用気体に同伴させて混合流体とした後に複数の固体燃料燃焼バーナに供給するための各燃料配管に分配する分配部とを有する固体燃料燃焼設備の燃料分配装置において、前記分配部と前記各燃料配管の接続部毎にそれぞれ独立して固体燃料の分配量を調整可能にした分配量調整手段を設けた固体燃料燃焼設備の燃料分配装置である。
The object of the present invention can be achieved by adjusting the distribution amount of the solid fuel distributed to each solid fuel burner of the solid fuel combustion facility and controlling the distribution amount deviation and the method thereof. Specifically, this can be achieved by employing the following method.
That is, the invention according to
請求項2記載の発明は、前記分配量調整手段が、前記分配部から前記燃料配管内に導入される固体燃料が、導入の際に抵抗を受ける抵抗手段を有する請求項1記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置である。
請求項3記載の発明は、前記分配部には前記粉砕部から導入された混合流体を分級する分級部を設けた請求項1又は2のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置である。
The invention according to
The invention according to
請求項4記載の発明は、前記分配量調整手段が、前記燃料分配部と前記各燃料配管の接続部に移動可能な円筒部材を有し、当該円筒部材の位置を調整可能にした請求項1ないし3のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置である。
請求項5記載の発明は、前記分配量調整手段が、前記燃料分配部と前記各燃料配管の接続部に移動可能な板材を有し、当該板材の位置を調整可能にした請求項1ないし3のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置である。
請求項6記載の発明は、前記分配量調整手段が、前記燃料分配部と前記各燃料配管の接続部に空気噴射口を有し、該空気噴射口から前記燃料分配部もしくは前記燃料配管の内部へ空気噴流を投入する請求項1ないし3のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, the distribution amount adjusting means has a cylindrical member that can move to the connection portion between the fuel distribution portion and each fuel pipe, and the position of the cylindrical member can be adjusted. 4. A fuel distribution device for a solid fuel combustion facility according to any one of
According to a fifth aspect of the present invention, the distribution amount adjusting means has a movable plate member at a connection portion between the fuel distribution portion and each fuel pipe, and the position of the plate member can be adjusted. A fuel distribution device for a solid fuel combustion facility according to any one of the above.
According to a sixth aspect of the invention, the distribution amount adjusting means has an air injection port at a connection portion between the fuel distribution unit and each fuel pipe, and the fuel distribution unit or the inside of the fuel pipe is connected to the air injection port. The fuel distribution device for a solid fuel combustion facility according to any one of
請求項7記載の発明は、前記燃料配管内の前記固体燃料の質量流量を検出する流量計測装置及び/又は前記各固体燃料バーナの火炎温度を検出する1台または複数の火炎温度計測装置と、前記流量計測装置及び/又は前記火炎温度計測装置による計測値に応じてそれぞれの前記分配量調整手段により固体燃料の分配量を制御する制御装置とを設けた請求項1ないし6のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置である。
The invention according to
請求項8記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置を用いた燃料分配方法において、各燃料配管内の固体燃料の質量流量に応じてそれぞれの前記分配量調整手段により各固体燃料バーナへ供給する固体燃料の分配量を制御する固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法である。
The invention according to
請求項9記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置を用いた燃料分配方法において、前記各固体燃料バーナの火炎温度に応じてそれぞれの前記分配量調整手段により各固体燃料バーナへ供給する固体燃料の分配量を制御する固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法である。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a fuel distribution method using the fuel distribution device of the solid fuel combustion facility according to any one of the first to seventh aspects, wherein each distribution according to a flame temperature of each solid fuel burner. This is a fuel distribution method for a fuel distribution device of a solid fuel combustion facility, in which the distribution amount of the solid fuel supplied to each solid fuel burner is controlled by the amount adjusting means.
請求項10記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置を用いた燃料分配方法において、前記各燃料配管内の固体燃料の質量流量の計測値及び前記各固体燃料バーナの火炎温度の計測値に応じてそれぞれの前記分配量調整手段により各固体燃料バーナへ供給する固体燃料の分配量を制御する固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法である。 A tenth aspect of the present invention is the fuel distribution method using the fuel distribution device of the solid fuel combustion facility according to any one of the first to seventh aspects, wherein the measured value of the mass flow rate of the solid fuel in each fuel pipe and A fuel distribution method for a fuel distribution device of a solid fuel combustion facility that controls a distribution amount of solid fuel supplied to each solid fuel burner by each distribution amount adjusting means according to a measured value of a flame temperature of each solid fuel burner. is there.
請求項11記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置を用いた燃料分配方法において、固体燃料燃焼設備の火炉の同一高さにある複数の固体燃料バーナで構成されるバーナ段の各バーナに分配する燃料分配量が同じバーナ段で均一又はほぼ均一になるようにそれぞれの前記分配量調整手段により固体燃料の分配量を制御する固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法である。 An eleventh aspect of the present invention is the fuel distribution method using the fuel distribution device for the solid fuel combustion facility according to any one of the first to seventh aspects, wherein a plurality of solids at the same height of the furnace of the solid fuel combustion facility are provided. Solid fuel combustion equipment for controlling the distribution amount of solid fuel by the respective distribution amount adjusting means so that the fuel distribution amount distributed to each burner of the burner stage composed of fuel burners is uniform or substantially uniform in the same burner stage This is a fuel distribution method of the fuel distribution apparatus of FIG.
請求項12記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置を用いた燃料分配方法において、固体燃料燃焼設備の火炉の同一高さにある複数の固体燃料バーナで構成されるバーナ段の各バーナに分配する燃料分配量が同じバーナ段で個々に調整されるようにそれぞれの前記分配量調整手段により固体燃料の分配量を制御する固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法である。 A twelfth aspect of the present invention is the fuel distribution method using the fuel distribution device for the solid fuel combustion facility according to any one of the first to seventh aspects, wherein a plurality of solids at the same height of the furnace of the solid fuel combustion facility are provided. A solid fuel combustion facility for controlling the distribution amount of solid fuel by each distribution amount adjusting means so that the fuel distribution amount distributed to each burner of the burner stage composed of fuel burners is individually adjusted in the same burner stage. A fuel distribution method for a fuel distribution device.
(作用)
本発明は、燃料分配部と各燃料配管の接続部毎にそれぞれ独立して、各燃料配管への固体燃料の分配量を調整することが可能な分配量調整手段を有する。各燃料配管のガス流量は配管の途中に設けた流量調整弁により制御できるが、固体燃料の分配量は各燃料配管への分岐部、すなわち燃料分配部と各燃料配管の接続部の構造に影響を受ける。
(Function)
The present invention has distribution amount adjusting means capable of adjusting the distribution amount of the solid fuel to each fuel pipe independently for each connection portion between the fuel distribution section and each fuel pipe. The gas flow rate of each fuel pipe can be controlled by a flow control valve provided in the middle of the pipe, but the distribution amount of the solid fuel affects the structure of the branch part to each fuel pipe, that is, the connection part of the fuel distribution part and each fuel pipe. Receive.
請求項1記載の発明によれば、固体燃料燃焼設備において、燃料分配部と各燃料配管の接続部毎にそれぞれ独立して設けた分配量調整手段により、固体燃料の分配量を調整可能とし、各固体燃料バーナにそれぞれ適切な量の固体燃料を供給することができる。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の作用に加えて、分配量調整手段が、固体燃料が燃料配管内に導入される際、抵抗を受ける抵抗手段を有するので燃料分配部と各燃料配管の接続部毎の該抵抗手段により固体燃料流量を調整して各固体燃料バーナにそれぞれ適切な量の固体燃料を供給することができる。
請求項3記載の発明によれば、請求項1または2記載の発明の作用に加えて、燃料分配部に設けた分級部により、粉砕部から導入された混合流体を固体燃料の大きさにより、分級した後、比較的微細な固体燃料を固体燃料バーナに導入することができる。
According to the first aspect of the invention, in the solid fuel combustion facility, the distribution amount of the solid fuel can be adjusted by the distribution amount adjusting means provided independently for each connection portion of the fuel distribution portion and each fuel pipe, An appropriate amount of solid fuel can be supplied to each solid fuel burner.
According to the invention described in
According to the invention described in
また分配量調整手段の具体的構成として、接続部の構造を変更させることにより、本発明は、例えば以下のような作用を奏する構成を採用している。
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし3記載の発明の作用に加えて、燃料分配部と各燃料配管の接続部に設けた移動可能な円筒部材の位置を調整することで、各燃料配管に導入される固体燃料量を一部阻止して、各燃料配管への固体燃料の分配量を調整可能な構成にしている。
Further, as a specific configuration of the distribution amount adjusting means, the present invention employs a configuration that exhibits the following effects, for example, by changing the structure of the connecting portion.
According to invention of
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし3記載の発明の作用に加えて、燃料分配部と各燃料配管の接続部に設けた移動可能な板材の位置を調整することで、各燃料配管に導入される固体燃料量を一部阻止して、各燃料配管への固体燃料の分配量を調整可能な構成にしている。 According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the invention, by adjusting the position of the movable plate member provided at the connecting portion between the fuel distributor and each fuel pipe, The solid fuel amount introduced into the fuel pipe is partially blocked, and the distribution amount of the solid fuel to each fuel pipe is adjustable.
さらに、請求項6記載の発明によれば、請求項1ないし3記載の発明の作用に加えて、燃料分配部と各燃料配管の接続部に設けた空気噴射口から、燃料分配部もしくは各燃料配管の内部へ空気噴流を投入することで、また空気噴流の流量を増減させることで、各燃料配管に導入される固体燃料量を一部阻止して、各燃料配管への固体燃料の分配量を調整可能な構成にしている。 Further, according to the sixth aspect of the invention, in addition to the operation of the first to third aspects of the invention, from the air injection port provided at the connection portion between the fuel distribution portion and each fuel pipe, the fuel distribution portion or each fuel is provided. Distributing the amount of solid fuel to each fuel pipe by partially blocking the amount of solid fuel introduced into each fuel pipe by introducing an air jet into the pipe and increasing or decreasing the flow rate of the air jet The configuration is adjustable.
また、請求項7記載の発明によれば、請求項1ないし6記載の発明の作用に加えて、流量計測装置及び/又は火炎温度計測装置による計測値に応じて制御装置が各燃料配管への固体燃料の分配量調整手段により固体燃料の分配量を自動的に制御する。
Further, according to the invention described in
請求項8記載の発明によれば、各燃料配管内の固体燃料の質量流量に応じて、燃料流量が多い燃料配管には固体燃料の分配量を低下させるよう、また燃料流量が少ない燃料配管には固体燃料の分配量を増加させるように、各分配量調整手段により各燃料配管への固体燃料の分配量を制御する。
請求項9記載の発明によれば、バーナに流れる固体燃料流量とバーナの火炎温度には相関関係があることを応用して、各固体燃料バーナの火炎温度に応じて分配量調整手段により各固体燃料バーナへの固体燃料の分配量を制御する。
また、請求項10記載の発明によれば、固体燃料の質量流量及び固体燃料バーナの火炎温度の計測値に応じて、分配量調整手段により各固体燃料バーナへの固体燃料の分配量を制御する。
According to the eighth aspect of the present invention, the distribution amount of the solid fuel is reduced in the fuel pipe having a high fuel flow rate and the fuel pipe having a low fuel flow rate is set according to the mass flow rate of the solid fuel in each fuel pipe. Controls the distribution amount of the solid fuel to each fuel pipe by each distribution amount adjusting means so as to increase the distribution amount of the solid fuel.
According to the ninth aspect of the invention, by applying the fact that there is a correlation between the flow rate of the solid fuel flowing through the burner and the flame temperature of the burner, each solid fuel is adjusted by the distribution amount adjusting means according to the flame temperature of each solid fuel burner. Controls the amount of solid fuel distributed to the fuel burner.
According to the invention described in
さらに、請求項11及び12記載の発明によれば、バーナ段を構成する複数のバーナのそれぞれに分配する燃料分配量を調整することにより、バーナ幅方向の燃焼状態を調整する。
Furthermore, according to the inventions of
請求項11記載の発明によれば、各バーナに分配する燃料分配量を同じバーナ段で均一又はほぼ均一とすることにより安定した燃焼状態とする。例えば、火炉の前壁および又は前壁に対向する後壁にバーナ段が設けられた場合には、バーナ段が設けられていない両側壁側のバーナへの分配量を減少することにより、還元雰囲気下の燃焼から酸化雰囲気下の燃焼に移行させることができ、還元燃焼で生じ得る火炉水壁の硫化腐食等による弊害を防止することができる。 According to the eleventh aspect of the invention, the fuel distribution amount distributed to each burner is made uniform or substantially uniform in the same burner stage, thereby achieving a stable combustion state. For example, if a burner step is provided on the front wall of the furnace and / or the rear wall facing the front wall, the reducing atmosphere is reduced by reducing the distribution amount to the burners on both side walls where the burner step is not provided. It is possible to shift from lower combustion to combustion in an oxidizing atmosphere, and it is possible to prevent harmful effects caused by sulfidation corrosion of the furnace water wall that may occur due to reduction combustion.
請求項12記載の発明によれば、例えば、分配量調整手段により意図的に各固体燃料バーナへ供給する燃料供給量に偏差を持たせるように制御して、火炉内に周期的な温度分布を形成させることで、ガスの温度差(密度差)により発生した対流によって、火炉内のガス混合を促進させることができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, for example, the distribution amount adjusting means controls the fuel supply amount intentionally supplied to each solid fuel burner to have a deviation so that the periodic temperature distribution is generated in the furnace. By forming, gas mixing in the furnace can be promoted by convection generated by the temperature difference (density difference) of the gas.
請求項1記載の発明によれば、固体燃料燃焼設備において、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を調整可能とし、分配量の偏差を制御できる。したがって各固体燃料バーナにそれぞれ適切な量の固体燃料を供給することができる。また設備全体の省エネルギー化やコスト削減を図ることができる。さらに、石炭焚ボイラプラントにおいて高負荷又は低負荷(特に最低負荷)時における燃料供給量の偏差を制御でき、効率の良い運転が可能となる。 According to the first aspect of the present invention, in the solid fuel combustion facility, the distribution amount of the solid fuel distributed to each solid fuel burner can be adjusted, and the deviation of the distribution amount can be controlled. Therefore, an appropriate amount of solid fuel can be supplied to each solid fuel burner. Moreover, energy saving and cost reduction of the entire equipment can be achieved. Furthermore, the deviation of the fuel supply amount at the time of high load or low load (particularly the minimum load) can be controlled in the coal fired boiler plant, and efficient operation becomes possible.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、分配量調整手段が有する抵抗手段により、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を簡易に調整可能とし、分配量の偏差を制御できる。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2記載の発明の効果に加えて、分級部により粉砕部から導入された混合流体を固体燃料の大きさにより分級した後、比較的微細な固体燃料を固体燃料バーナに導入することができるので、固体燃料バーナ毎の固体燃料濃度に差異が生じにくく、各固体燃料バーナの燃焼性にむらが生じない。
According to the invention described in
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし3記載の発明の効果に加えて、燃料分配部と燃料配管の接続部を移動可能な円筒部材を移動調整させて、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を更に簡易に調整可能とし、各固体燃料バーナに分配する分配量の偏差を制御できる。
According to the invention described in
請求項5記載の発明によれば、請求項1ないし3記載の発明の効果に加えて、燃料分配部と燃料配管の接続部に設けた板材を燃料分配部又は燃料配管内部で移動調整させて、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を調整可能とし、各固体燃料バーナに分配する分配量の偏差を制御できる。また単純な移動機構とすることにより、製造が容易であり、また低コストで製造できる。 According to the fifth aspect of the invention, in addition to the effects of the first to third aspects, the plate material provided at the connecting portion between the fuel distribution portion and the fuel pipe is moved and adjusted inside the fuel distribution portion or the fuel pipe. The distribution amount of the solid fuel distributed to each solid fuel burner can be adjusted, and the deviation of the distribution amount distributed to each solid fuel burner can be controlled. Further, by using a simple moving mechanism, manufacturing is easy and manufacturing can be performed at low cost.
請求項6記載の発明によれば請求項1ないし3記載の発明の効果に加えて、燃料分配部もしくは燃料配管の内部へ空気噴流を投入することにより、また空気噴流の流量を増減させることで、容易に各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を調整可能とし、各固体燃料バーナに分配する分配量の偏差を制御できる。また単純な機構であることから、製造が容易であり、低コストで製造できる。
According to the invention described in
請求項7記載の発明によれば、請求項1ないし6記載の発明の効果に加えて、固体燃料の質量流量計測装置や各固体燃料バーナの火炎温度計測装置と、各計測値に応じて分配量調整手段により各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を制御する制御装置とによって、各固体燃料バーナに分配する分配量を自動的に細かく調整、制御することが可能となる。 According to the seventh aspect of the invention, in addition to the effects of the first to sixth aspects, the solid fuel mass flow rate measuring device and the flame temperature measuring device of each solid fuel burner are distributed according to each measured value. The distribution amount distributed to each solid fuel burner can be automatically finely adjusted and controlled by the control device for controlling the distribution amount of the solid fuel distributed to each solid fuel burner by the amount adjusting means.
請求項8記載の発明によれば、各燃料配管内の固体燃料の質量流量に応じて、固体燃料の分配量を低下させたり、増加させたりという分配量の調整、制御をすることが可能となり、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を均一に保つことができ、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量の偏差を制御できる。したがって各固体燃料バーナにそれぞれ適切な量の固体燃料を供給することができる。また設備全体の省エネルギー化やコスト削減を図ることができる。さらに、石炭焚ボイラプラントにおいて高負荷又は低負荷(特に最低負荷)時における燃料供給量の偏差を制御でき、効率の良い運転が可能となる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to adjust and control the distribution amount such as decreasing or increasing the distribution amount of the solid fuel according to the mass flow rate of the solid fuel in each fuel pipe. The distribution amount of the solid fuel distributed to each solid fuel burner can be kept uniform, and the deviation of the distribution amount of the solid fuel distributed to each solid fuel burner can be controlled. Therefore, an appropriate amount of solid fuel can be supplied to each solid fuel burner. Moreover, energy saving and cost reduction of the entire equipment can be achieved. Furthermore, the deviation of the fuel supply amount at the time of high load or low load (particularly the minimum load) can be controlled in the coal fired boiler plant, and efficient operation becomes possible.
請求項9記載の発明によれば、各固体燃料バーナの火炎温度が常に一定になるように制御することにより、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を均一に保つことができ、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量の偏差を制御できる。したがって各固体燃料バーナにそれぞれ適切な量の固体燃料を供給することができる。また設備全体の省エネルギー化やコスト削減を図ることができる。さらに、石炭焚ボイラプラントにおいて高負荷又は低負荷(特に最低負荷)時における燃料供給量の偏差を制御でき、効率の良い運転が可能となる。
According to the invention described in
請求項10記載の発明によれば、固体燃料の質量流量及び各固体燃料バーナの火炎温度を同時に計測することにより、計測値の信頼性が向上し、その計測値の結果を分配量調整手段の制御に反映させる、より確実で適切な制御が可能となり、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量の偏差を制御できる。したがって各固体燃料バーナにそれぞれ適切な量の固体燃料を供給することができる。また設備全体の省エネルギー化やコスト削減を図ることができる。さらに、石炭焚ボイラプラントにおいて高負荷又は低負荷(特に最低負荷)時における燃料供給量の偏差を制御でき、効率の良い運転が可能となる。
According to the invention described in
請求項11記載の発明によれば、各固体燃料バーナへの固体燃料供給量が均等になり、各固体燃料バーナでの火炎温度の偏差が無くなるので、燃料炉内の温度が均一化され、安定した燃焼状態が可能となる。また各固体燃料バーナへの分配量を調整し、例えば還元雰囲気下の燃焼から酸化雰囲気下の燃焼に移行させることができ、還元燃焼で生じ得る火炉水壁の硫化腐食等による弊害を防止することができる。したがって各燃料配管への固体燃料の分配量を従来より均等にすることが可能な燃料分配部及びこれを備えた固体燃料燃焼設備を実現することを可能とし、設備全体の省エネルギー化やコスト削減にも役立つ。また当該固体燃料燃焼設備をボイラとして用いる場合は良好な伝熱特性が得られる。更にボイラなどの火炉収熱特性の低下や、燃焼状態の不均一性により発生していたNOx等の大気汚染物質や灰中の未燃分を抑制することが可能となる。 According to the eleventh aspect of the present invention, the amount of solid fuel supplied to each solid fuel burner becomes uniform, and the deviation of the flame temperature in each solid fuel burner is eliminated, so that the temperature in the fuel furnace is made uniform and stable. The combustion state that has been achieved becomes possible. In addition, the amount of distribution to each solid fuel burner can be adjusted, for example, to shift from combustion in a reducing atmosphere to combustion in an oxidizing atmosphere, and prevent harmful effects caused by sulfidation corrosion on the furnace water wall that can occur in reducing combustion Can do. Therefore, it is possible to realize a fuel distribution section that can make the distribution amount of the solid fuel to each fuel pipe more uniform than in the past, and a solid fuel combustion facility equipped with the fuel distribution section. Also useful. Moreover, when using the said solid fuel combustion equipment as a boiler, a favorable heat-transfer characteristic is acquired. Further, it becomes possible to suppress the unburned matter in the ash and air pollutants such as NOx, which has been generated due to a decrease in furnace heat collecting characteristics such as boilers and non-uniform combustion state.
また請求項12記載の発明によれば、分配量調整手段により意図的に各固体燃料バーナに供給する燃料供給量に偏差を持たせるように制御して、火炉内に周期的な温度分布を形成させることで、ガスの温度差又は密度差により発生した対流によって、火炉内のガス混合を促進させることができる。こうしてボイラなどの火炉収熱特性の低下や、燃焼状態の不均一性により発生していたNOx等の大気汚染物質や灰中の未燃分を抑制することが可能となる。 According to the twelfth aspect of the invention, the distribution amount adjusting means controls the fuel supply amount intentionally supplied to each solid fuel burner to have a deviation, thereby forming a periodic temperature distribution in the furnace. Thus, gas mixing in the furnace can be promoted by convection generated by temperature difference or density difference of the gas. In this way, it becomes possible to suppress atmospheric pollutants such as NOx and unburned components in ash, which are generated due to a decrease in furnace heat collection characteristics such as boilers and non-uniform combustion state.
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本実施の形態に係る固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の構成図を示す。図1に示す固体燃料燃焼設備の燃料分配装置は、図12で説明した従来技術の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置と調整装置20を除いてほぼ同じ構成からなる。すなわち、外部より給炭管1を介して石炭の粉砕装置である竪型粉砕機に投入された石炭50は粉砕部に入り、該粉砕部において粉砕テーブル2と粉砕ローラ3又は図示しない粉砕ボールとのかみ込みにより粉砕される。粉砕機側壁底部の供給口51から高温空気が供給され、スロート4を経由して粉砕部に噴出する。そして石炭50は、該高温空気により矢印52方向に吹き上げられて、粉砕機内上部の分級装置5へと搬送される。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration diagram of a fuel distribution device of a solid fuel combustion facility according to the present embodiment. The fuel distribution device of the solid fuel combustion facility shown in FIG. 1 has substantially the same configuration except for the fuel distribution device of the conventional solid fuel combustion facility described in FIG. That is, the
分級装置5に到達した石炭粒子群は、分級装置5によって粉砕機内上方で周回転するように旋回し、その遠心力とガス流から受ける流体抗力の関係によって、分級装置5を矢印53方向に通過する微粉炭と、粉砕部へと落下して再び粉砕される矢印54方向に落下する粗粉炭に分離される。分級装置5を通過した微粉炭は燃料分配部6へと送られ、分級装置5による旋回を保持しながら燃料分配部6内部を周方向に移動し、分配部6の最上部に到達したところで複数の燃料配管7内へと分配される。そして微粉炭はボイラ火炉9に面して設けられた微粉炭バーナ8へと搬送され、火炉9内で燃焼する。
The coal particle group that has reached the
本実施形態では燃料分配部6と燃料配管7の接続部に固体燃料分配量調整手段である分配量調整装置20を設置していることが大きな特徴である。図1では、煩雑になるのを避けるために複数の前記燃料配管7と前記燃料分配部6との各接続部にそれぞれ設けた固体燃料分配量調整装置20を2箇所のみ記載しており、また前記燃料配管7から固体燃料バーナ8に至る微粉炭と搬送流体との混合流体の搬送流路については代表的に1箇所記載している。前記固体燃料分配量調整装置20により、固体燃料分配量の支配因子である燃料分配部6と各燃料配管7との接続部の構造を変更することで、各燃料配管へ分配する石炭量を調整することができる。
The main feature of this embodiment is that a distribution
図2は、固体燃料分配量調整装置20の具体的構成の一実施例を示す斜視図である。本実施例では、燃料配管7の内部に上下移動自在に設けた円筒部材21を配置し、該円筒部材21を上下方向に移動させる移動装置22に接続している。これにより、円筒部材21は燃料配管7の内部を上下に移動することが可能であり、燃料分配部6の内壁からの突き出し高さHを調整することができる。
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of a specific configuration of the solid fuel distribution
図2に示す固体燃料分配量調整装置の機能について図3及び図4を用いて具体的に説明する。図3(a)は燃料配管7の中心軸を通る固体燃料分配量調整装置20の縦断面を見た図を示し、この図3(a)は円筒部材21を燃料分配部6の内壁へ突き出していない場合である。この場合、分配部6内部を旋回しながら移動している固体燃料(石炭)50は円筒部材21の側面に当たらないので、何ら抵抗を受けることなく燃料配管7へと導入される。 一方、図3(b)は燃料配管7の中心軸を通る固体燃料分配量調整装置20の縦断面を見た図を示し、この図3(b)は円筒部材21を燃料分配部6の内壁へ突き出した場合である。この場合は、固体燃料50は円筒部材21の突き出し部の側面に衝突したのち、一部の固体燃料は円筒部材21の下側(矢印41方向)に移動した後に上昇して燃料配管7に導入されるが、その他の固体燃料50は円筒部材21の外周を回り込むように(矢印42方向)に移動し、燃料配管7へ導入されない。このように、円筒部材21の燃料分配部6の天井壁から下方に突き出した突き出し高さHを大きくすることにより、燃料配管7へ導入される固体燃料分配量を減らすことができる。
The function of the solid fuel distribution amount adjusting device shown in FIG. 2 will be specifically described with reference to FIGS. FIG. 3A shows a vertical cross section of the solid fuel
こうして本実施例1では、それぞれの燃料配管7の内部に設けた円筒部材21を上下方向に移動調整させて、各固体燃料バーナに分配する固体燃料の分配量を調整可能とし、分配量の偏差を制御できる。
Thus, in the first embodiment, the
図4は分配量調整装置20の具体的構成の他の実施例を示す斜視図であり、図5は図4の構成部材の配置関係を説明する平面図、図6は図4のB−B線縦断面矢視図である。本実施例では、燃料分配部6の上面の燃料配管7との接続部近傍に、燃料分配部6の内壁からの突き出し高さを調整することが可能な板材23を設置している。なお板材23は、燃料分配部6内又は燃料配管7内に設置しても良いし、燃料分配部6内及び燃料配管7内に設置しても良い。
4 is a perspective view showing another embodiment of the specific configuration of the distribution
板材23は移動装置24に接続されている。板材23は、図5に示すように燃料分配部6内の固体燃料の旋回方向43に対して、燃料配管7の上流側に設置する方がよい。なお、図5は燃料分配部6に接続した燃料配管7a〜7dと板材23の配置関係を説明する平面図である。なお、図5では説明の便宜上、燃料配管本数を4本としているが、これ以外の本数であっても良い。また板材23を同じ燃料配管7の近傍に複数設けても良い。図6は図4に示す分配量調整装置20の燃料配管7の中心軸を通る縦断面図である。
The
図4に示す分配量調整装置20の機能について図6を用いて説明するが、板材23を燃料分配部6の内壁から突き出した場合、分配部6内部を旋回しながら移動している固体燃料50は板材23の突き出し部に衝突した後、一旦、板材23の下方へと移動するが、一部の固体燃料50は矢印41のように、燃料配管7へと流れ込むガスの流体抗力に導引されて燃料配管7に導入される。その他の固体燃料50は矢印42のように燃料配管7に導入されず、分配部6内を再び移動し始める。板材23の分配部天井壁から下方への突き出し高さHを大きくすることにより、燃料配管7に導入されない固体燃料は増えるので、板材23の高さを調整することにより各燃料配管7への固体燃料の分配量を制御することが可能である。なお、図4及び図6においては、板材23を上下方向に移動調整させているが、板材23を左右方向に移動調整させる構成としても良い。
The function of the distribution
こうして本実施例2では、それぞれの燃料配管7の内部に設けた板材23を上下方向に移動調整させて、各固体燃料バーナ8に分配する固体燃料の分配量を調整可能とし、分配量の偏差を制御できる。
本実施例の板材23とその上下方向への移動機構は、実施例1の円筒部材21とその上下方向への移動機構に比較してより単純であるので、作製が容易であるだけでなく、その製造コストも比較的安価である。
Thus, in the second embodiment, the
The
図7は、分配量調整装置20の具体的構成の更に他の実施例を示す。本実施例では、燃料分配部6上面の燃料配管7との接続部近傍に空気噴射口25を設けて、燃料分配部6の内部又は燃料配管7内へ空気噴流を投入している。なお、空気噴射口25は燃料配管7の内部に空気噴流が投入されるように設けても良い。噴出する空気量は空気噴射口25に空気を供給する配管に設けた流量調整弁26によって調整することが可能である。空気噴射口25の設置位置は、燃料分配部6内の固体燃料の旋回方向に対して、燃料配管7の上流側にする方がよい。また空気噴射口25は複数あっても良い。
FIG. 7 shows still another embodiment of the specific configuration of the distribution
この機能について図8を用いて説明する。図8は図7に示す分配量調整装置20の燃料配管7の中心軸を通る縦断面図である。
分配部6内部を旋回しながら移動している固体燃料50は、空気噴射口25の下方に到達すると、空気噴射口25からの空気噴流27によって下方へ吹き飛ばされる。このうち、一部の固体燃料50は燃料配管7へと流れ込むガスの流体抗力に導引されて燃料配管7へと矢印41方向に導入されるが、その他固体燃料50は燃料配管7に導入されず、分配部6内を再び移動する矢印42方向に流れる。
This function will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a longitudinal sectional view passing through the central axis of the
When the
本実施例では、空気噴射口25からの空気噴流の流量を増やすことで、燃料配管7に導入されない固体燃料は増える。したがって、空気流調弁26の調整により、各燃料配管7への固体燃料の分配量を制御することが可能であるので、各種部材を移動調整する場合に比較して各燃料配管7への固体燃料の分配量制御が容易である。
In the present embodiment, the solid fuel that is not introduced into the
図9は、本発明に係る燃料分配装置20を備えた固体燃料燃焼設備の一実施例の燃料供給制御機構を含めた全体構成図を示す。本実施例では燃料配管7の本数を4本(7a〜7d、燃料配管7b、7cは図示せず)としている。本実施例では、燃料分配部6と燃料配管7a〜7d)の接続部に分配量調整装置20a〜20d(分配量調整装置20b〜20cは図示せず)を設置するとともに、燃料配管7a〜7dの途中に固体燃料の流量計測装置32a〜32d(流量計測装置32b〜32dは図示せず)を備えている。流量計測装置32a〜32dの各計測値33a〜33dは、分配量調整装置20a〜20dの制御器30へと送られる。そして、各燃料配管7a〜7dでの固体燃料流量を均一にするように各分配量調整装置20a〜20dの制御指令31a〜31dがそれぞれ演算されて、各分配量調整装置20a〜20dに送られる。
FIG. 9 is an overall configuration diagram including a fuel supply control mechanism of an embodiment of a solid fuel combustion facility equipped with the
図9に示すシステムでは、任意の燃料配管7の固体燃料分配量が他の燃料配管7への固体燃料分配量より増加または減少した場合は、流量計測装置32a〜32dでその増加量または減少量が直接測定され、制御器30によって各燃料配管7a〜7dの固体燃料流量が均一になるように分配量調整装置20a〜20dが制御される。したがって、常に各燃料配管7a〜7dへの固体燃料の分配量を均一に保つことが可能である。
In the system shown in FIG. 9, when the solid fuel distribution amount of any
図10は、本発明に係る燃料分配装置を備えた固体燃料燃焼設備の他の実施例を示す。本実施例では、燃料分配部6と各燃料配管7a〜7d(燃料配管7b、7cは図示せず)の接続部に分配量調整装置20a〜20d(分配量調整装置20b〜20dは図示せず)を設置するとともに、火炉9に固体燃料バーナ8a〜8d(バーナ8b〜8dは図示せず)の火炎温度の計測装置34a(火炎温度の計測装置34b〜34dは図示せず)を備えている。
FIG. 10 shows another embodiment of the solid fuel combustion facility equipped with the fuel distributor according to the present invention. In the present embodiment, distribution
火炎温度計測装置34a〜34dの計測値35a〜35dは、分配量調整装置20a〜20dの制御器30へと送られる。
そして、各燃料配管7a〜7dの固体燃料流量を均一にするように各分配量調整装置20a〜20dの制御指令31a〜31dが演算され、各分配量調整装置20a〜20dへと送られる。
The measured values 35a to 35d of the flame temperature measuring devices 34a to 34d are sent to the
Then, the control commands 31a to 31d of the distribution
例えば、燃料配管7aからバーナ8aへ流入する固体燃料流量が増加すると、バーナ火炎の発熱量も増加するので、同様に火炎温度も高くなる。また、バーナ8aへ流入する固体燃料流量が低下すると、火炎の発熱量も減少して火炎温度が低下する。このようにバーナ8aへ流入する固体燃料流量とバーナ8aの火炎温度には相関関係があるので、固体燃料流量を直接測定しなくても火炎温度により間接的に測定することができる。
なお、火炎温度測定装置34a〜34dには種々用いられるが、熱伝対などの接触式の計測器では熱による劣化が激しいので、赤外線放射温度計などの非接触式の計測器が望ましい。
本実施例によれば、各バーナ8a〜8dの火炎温度が常に一定になるように制御すれば、各バーナ8a〜8dへ分配する固体燃料分配量を均一に保つことができる。
For example, if the flow rate of the solid fuel flowing from the fuel pipe 7a to the
Although various flame temperature measuring devices 34a to 34d are used, contact-type measuring instruments such as thermocouples are severely deteriorated by heat. Therefore, non-contact measuring instruments such as infrared radiation thermometers are desirable.
According to the present embodiment, if the flame temperature of each
図11は、本発明に係る燃料分配装置20を備えた固体燃料燃焼設備の更に他の実施例を示す。本実施例では、燃料分配部6と各燃料配管7a〜7d(配管7b、7cは図示せず)の接続部に分配量調整装置20a〜20d(分配量調整装置20b〜20cは図示せず)を設置するとともに、燃料配管7a〜7dの途中に固体燃料の流量計測装置32a〜32d(流量計測装置32b〜32dは図示せず)を備え、さらに燃料炉9に固体燃料バーナ8a〜8d(バーナ8b〜8dは図示せず)の火炎温度の計測装置34a〜34d(計測装置34b〜34dは図示せず)を備えている。流量計測装置32a〜32dの計測値33a〜33d及び火炎温度計測装置34a〜34dの計測値35a〜35d(計測値35b〜35dは図示せず)は、分配量調整装置20a〜20dの制御器30へと送られる。
FIG. 11 shows still another embodiment of the solid fuel combustion facility provided with the
そして、各燃料配管7a〜7dの固体燃料流量を均一にするように各分配量調整装置20a〜20dの制御指令31a〜31dが演算されて、各分配量調整装置20a〜20dへ送られる。
本実施例では、このように固体燃料流量と火炎温度を同時に計測することにより、計測値の信頼性が向上し、その計測結果を分配量調整装置20a〜20dの制御に反映させる、より確実で、適切な制御が可能となる。
Then, the control commands 31a to 31d of the distribution
In the present embodiment, by simultaneously measuring the solid fuel flow rate and the flame temperature in this way, the reliability of the measurement value is improved, and the measurement result is reflected in the control of the distribution
本発明の燃料分配装置や燃料分配方法は、石炭焚ボイラプラント等において、石炭等の固体燃料を粉砕装置で粉砕後、気流によりバーナに供給して燃焼させる設備で利用される。そして固体粒状物の分配量を調整し、供給する装置として、二段燃焼システムなどの超低NOx燃焼用のバーナなどでも利用可能である。また本発明の燃料分配装置や燃料分配方法は、外部より分配量の調整が可能で種々の条件で制御できるため、ボイラ以外の他の燃焼装置、例えば、ゴミ焼却炉などの技術分野での様々な応用が可能である。 The fuel distribution device and the fuel distribution method of the present invention are used in a coal fired boiler plant or the like in a facility in which a solid fuel such as coal is pulverized by a pulverizer and then supplied to a burner by an air flow and burned. As a device for adjusting and supplying the distribution amount of the solid particulate matter, a burner for ultra-low NOx combustion such as a two-stage combustion system can be used. In addition, since the fuel distribution device and fuel distribution method of the present invention can be adjusted from the outside and can be controlled under various conditions, various combustion devices other than boilers, such as a garbage incinerator, can be used in various technical fields. Application is possible.
1 給炭管(原料供給管) 2 粉砕テーブル
3 粉砕ローラ(粉砕ボール) 4 スロート(空気噴出口)
5 分級装置 6 燃料分配部
7 燃料配管 8 固体燃料バーナ
9 火炉 10 分配部入口の絞り部
11 流量調整弁 12 分級装置駆動モータ
13 アクセスドア 20 分配量調整装置
21 円筒部材 22 円筒部材の移動装置
23 板材 24 板材の移動装置
25 空気噴射口 26 空気流量調整弁
27 空気噴流 30 制御器
31 制御指令 32 流量計測装置
33 流量計測値 34 火炎温度計測装置
35 火炎温度計測値
41 燃料配管に導入される固体燃料の流れ
42 燃料配管に導入されない固体燃料の流れ
43 固体燃料の旋回方向 50 固体燃料
51 高温空気の供給口
52 粉砕部から分級装置へと移動する石炭の流れ
53 分級装置を通過する石炭の流れ
54 粉砕部へと落下する石炭の流れ
1 Charging pipe (raw material supply pipe) 2 Grinding table 3 Grinding roller (grinding ball) 4 Throat (air jet outlet)
DESCRIPTION OF
41 Solid fuel flow introduced into fuel pipe 42 Solid fuel flow not introduced into
Claims (12)
前記分配部と前記各燃料配管の接続部毎にそれぞれ独立して固体燃料の分配量を調整可能にした分配量調整手段を設けたことを特徴とする固体燃料燃焼設備の燃料分配装置。 A pulverizing unit for pulverizing the solid fuel, and a distributing unit for distributing the solid fuel pulverized in the pulverizing unit to each fuel pipe for supplying the mixed fuel to a plurality of solid fuel combustion burners after entraining the gas with a carrier gas In a fuel distribution device of a solid fuel combustion facility having
A fuel distribution device for a solid fuel combustion facility, characterized in that a distribution amount adjusting means is provided for adjusting the distribution amount of the solid fuel independently for each connection portion of the distribution portion and each fuel pipe.
前記流量計測装置及び/又は前記火炎温度計測装置による計測値に応じてそれぞれの前記分配量調整手段により固体燃料の分配量を制御する制御装置と
を設けたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の固体燃料燃焼設備の燃料分配装置。 A flow rate measuring device for detecting a mass flow rate of the solid fuel in the fuel pipe and / or one or more flame temperature measuring devices for detecting a flame temperature of each solid fuel burner;
7. A control device for controlling a distribution amount of solid fuel by each of the distribution amount adjusting means according to a measured value by the flow rate measuring device and / or the flame temperature measuring device. A fuel distribution device for a solid fuel combustion facility according to any one of the above.
各燃料配管内の固体燃料の質量流量に応じてそれぞれの前記分配量調整手段により各固体燃料バーナへ供給する固体燃料の分配量を制御することを特徴とする固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法。 In the fuel distribution method using the fuel distribution apparatus of the solid fuel combustion facility according to any one of claims 1 to 7,
In a fuel distribution device for a solid fuel combustion facility, the distribution amount of solid fuel supplied to each solid fuel burner is controlled by the distribution amount adjusting means according to the mass flow rate of the solid fuel in each fuel pipe. Fuel distribution method.
前記各固体燃料バーナの火炎温度に応じてそれぞれの前記分配量調整手段により各固体燃料バーナへ供給する固体燃料の分配量を制御することを特徴とする固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法。 In the fuel distribution method using the fuel distribution apparatus of the solid fuel combustion facility according to any one of claims 1 to 7,
The distribution amount of the solid fuel supplied to each solid fuel burner is controlled by the distribution amount adjusting means according to the flame temperature of each solid fuel burner, and the fuel distribution of the fuel distribution device of the solid fuel combustion facility Method.
前記各燃料配管内の固体燃料の質量流量の計測値及び前記各固体燃料バーナの火炎温度の計測値に応じてそれぞれの前記分配量調整手段により各固体燃料バーナへ供給する固体燃料の分配量を制御することを特徴とする固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法。 In the fuel distribution method using the fuel distribution apparatus of the solid fuel combustion facility according to any one of claims 1 to 7,
The distribution amount of the solid fuel supplied to each solid fuel burner by the respective distribution amount adjusting means according to the measurement value of the mass flow rate of the solid fuel in each fuel pipe and the measurement value of the flame temperature of each solid fuel burner. A fuel distribution method for a fuel distribution device of a solid fuel combustion facility.
固体燃料燃焼設備の火炉の同一高さにある複数の固体燃料バーナで構成されるバーナ段の各バーナに分配する燃料分配量が同じバーナ段で均一又はほぼ均一になるようにそれぞれの前記分配量調整手段により固体燃料の分配量を制御することを特徴とする固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法。 In the fuel distribution method using the fuel distribution apparatus of the solid fuel combustion facility according to any one of claims 1 to 7,
Each of the distribution amounts so that the fuel distribution amount distributed to each burner of the burner stage composed of a plurality of solid fuel burners at the same height of the furnace of the solid fuel combustion facility is uniform or nearly uniform in the same burner stage A fuel distribution method for a fuel distribution device of a solid fuel combustion facility, wherein the amount of distribution of the solid fuel is controlled by an adjusting means.
固体燃料燃焼設備の火炉の同一高さにある複数の固体燃料バーナで構成されるバーナ段の各バーナに分配する燃料分配量が同じバーナ段で個々に調整されるようにそれぞれの前記分配量調整手段により固体燃料の分配量を制御することを特徴とする固体燃料燃焼設備の燃料分配装置の燃料分配方法。 In the fuel distribution method using the fuel distribution apparatus of the solid fuel combustion facility according to any one of claims 1 to 7,
Each of the distribution amount adjustments so that the fuel distribution amount distributed to each burner of the burner stage composed of a plurality of solid fuel burners at the same height of the furnace of the solid fuel combustion facility is individually adjusted in the same burner stage A fuel distribution method for a fuel distribution device of a solid fuel combustion facility, characterized in that the distribution amount of the solid fuel is controlled by means.
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|---|---|---|---|---|
| JP2016205636A (en) * | 2015-04-15 | 2016-12-08 | 株式会社Ihi環境エンジニアリング | Fuel supply apparatus and fuel supply method |
| JP2020041776A (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Distributor of solid/gas two-phase flow |
| JP2022044511A (en) * | 2020-09-07 | 2022-03-17 | リンナイ株式会社 | Gas cooking stove |
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- 2004-09-30 JP JP2004288027A patent/JP2006098030A/en active Pending
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