JPH11237035A - 石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置 - Google Patents
石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置Info
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- JPH11237035A JPH11237035A JP4086798A JP4086798A JPH11237035A JP H11237035 A JPH11237035 A JP H11237035A JP 4086798 A JP4086798 A JP 4086798A JP 4086798 A JP4086798 A JP 4086798A JP H11237035 A JPH11237035 A JP H11237035A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加圧流動層ボイラへのＣＷＰ供給装置におい
て撹拌翼による石炭、石灰石粒子の偏折を抑制したＣＷ
Ｐ貯留タンクを設け、それによりＣＷＰポンプトリップ
などのトラブルの発生を防止する。 【解決手段】 石炭粒子１１６、石灰石粒子１１５に水
１１４を混合、混練してペースト状燃料（ＣＷＰ）をＣ
ＷＰ貯留タンク１２１に貯留し、ＣＷＰ貯留タンク１２
１からＣＷＰを加圧流動層燃焼ボイラ１０１にポンプ１
２６により加圧、供給するＣＷＰ供給装置であって、Ｃ
ＷＰ貯留タンク１２１は、ＣＷＰを貯留するタンク内に
水平に設置された回転軸１４に撹拌翼１５を取り付けて
なる撹拌機１２２を備えるものである。
て撹拌翼による石炭、石灰石粒子の偏折を抑制したＣＷ
Ｐ貯留タンクを設け、それによりＣＷＰポンプトリップ
などのトラブルの発生を防止する。 【解決手段】 石炭粒子１１６、石灰石粒子１１５に水
１１４を混合、混練してペースト状燃料（ＣＷＰ）をＣ
ＷＰ貯留タンク１２１に貯留し、ＣＷＰ貯留タンク１２
１からＣＷＰを加圧流動層燃焼ボイラ１０１にポンプ１
２６により加圧、供給するＣＷＰ供給装置であって、Ｃ
ＷＰ貯留タンク１２１は、ＣＷＰを貯留するタンク内に
水平に設置された回転軸１４に撹拌翼１５を取り付けて
なる撹拌機１２２を備えるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加圧した流動層で
石炭を燃焼させ、その燃焼熱を利用して生成したスチー
ムによって蒸気タービンを駆動し、また石炭の燃焼によ
り生じた高圧、高温の燃焼ガスによってガスタービンを
駆動して、高効率で電力を得る加圧流動層ボイラ複合発
電プラントの流動層燃焼炉、特に該燃焼炉へ石炭、石灰
石、水を混合したペースト状燃料（ＣＷＰと略す）を供
給する装置に関する。
石炭を燃焼させ、その燃焼熱を利用して生成したスチー
ムによって蒸気タービンを駆動し、また石炭の燃焼によ
り生じた高圧、高温の燃焼ガスによってガスタービンを
駆動して、高効率で電力を得る加圧流動層ボイラ複合発
電プラントの流動層燃焼炉、特に該燃焼炉へ石炭、石灰
石、水を混合したペースト状燃料（ＣＷＰと略す）を供
給する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧流動層ボイラは、発生するスチーム
及び高圧の燃焼ガスからエネルギーを得ることができる
ので、高効率の発電が可能である。しかしながら、固体
である石炭粒子を加圧状態の流動層火炉内に連続的に、
大量に安定して供給することが課題である。従来、流動
層火炉に石炭を供給する方法として湿式供給方法（たと
えば特願昭６２−１５５４３３号）がある。湿式供給方
式は図７に示すように石炭粒子１１６（一般的に最大径
６ｍｍ前後）と水１１４及び脱硫剤としての石灰石粒子
１１５を撹拌機１１７付きの混練機１１２に供給して混
合、撹拌して水分２５％前後のＣＷＰ１１３とする。該
ＣＷＰ１１３は一時的にＣＷＰ貯留タンク１２１に貯留
される。
及び高圧の燃焼ガスからエネルギーを得ることができる
ので、高効率の発電が可能である。しかしながら、固体
である石炭粒子を加圧状態の流動層火炉内に連続的に、
大量に安定して供給することが課題である。従来、流動
層火炉に石炭を供給する方法として湿式供給方法（たと
えば特願昭６２−１５５４３３号）がある。湿式供給方
式は図７に示すように石炭粒子１１６（一般的に最大径
６ｍｍ前後）と水１１４及び脱硫剤としての石灰石粒子
１１５を撹拌機１１７付きの混練機１１２に供給して混
合、撹拌して水分２５％前後のＣＷＰ１１３とする。該
ＣＷＰ１１３は一時的にＣＷＰ貯留タンク１２１に貯留
される。
【０００３】ＣＷＰ貯留タンク１２１は従来、図７に示
すような堅置き円筒形で、さらに貯留中の石炭及び石灰
石粒子の沈降、水との分離を防止するための撹拌翼１５
をもつ翼軸１４が鉛直方向に設けられ、撹拌機１２２に
よって常時あるいは間欠的にタンク内のＣＷＰ１１３’
を撹拌している。貯留タンク１２１は混練機１１２での
ＣＷＰの製造量とポンプ１２６による火炉供給量の間に
不均衡が生じた時のバッファーとしての働きをするが、
混練機１１２でのＣＷＰ１１３の製造量が過大である場
合、あるいは、ＣＷＰ貯留タンク１２１及びその後流の
系統が複数存在してそれらへの振り分け供給が行われる
場合、混練機１１２から貯留タンク１２１へのＣＷＰ１
１３の供給は間欠的になる。
すような堅置き円筒形で、さらに貯留中の石炭及び石灰
石粒子の沈降、水との分離を防止するための撹拌翼１５
をもつ翼軸１４が鉛直方向に設けられ、撹拌機１２２に
よって常時あるいは間欠的にタンク内のＣＷＰ１１３’
を撹拌している。貯留タンク１２１は混練機１１２での
ＣＷＰの製造量とポンプ１２６による火炉供給量の間に
不均衡が生じた時のバッファーとしての働きをするが、
混練機１１２でのＣＷＰ１１３の製造量が過大である場
合、あるいは、ＣＷＰ貯留タンク１２１及びその後流の
系統が複数存在してそれらへの振り分け供給が行われる
場合、混練機１１２から貯留タンク１２１へのＣＷＰ１
１３の供給は間欠的になる。
【０００４】ＣＷＰ１１３は、タンク１１２の底部１６
から抜き出され、ＣＷＰポンプ１２６によってＣＷＰ送
給管１２７を通してＣＷＰ供給ノズル１１０から流動層
火炉１０１内の流動層１０９内に供給される。流動層火
炉１０１へのＣＷＰ１１３の供給を停止する場合は、切
り替えバルブ１２３によって流路をＣＷＰ戻り導管１２
８側に切り替え、ＣＷＰ貯留タンク１２１に循環する。
ＣＷＰポンプ１２６は一般に高圧供給の可能なピストン
ポンプが採用される。
から抜き出され、ＣＷＰポンプ１２６によってＣＷＰ送
給管１２７を通してＣＷＰ供給ノズル１１０から流動層
火炉１０１内の流動層１０９内に供給される。流動層火
炉１０１へのＣＷＰ１１３の供給を停止する場合は、切
り替えバルブ１２３によって流路をＣＷＰ戻り導管１２
８側に切り替え、ＣＷＰ貯留タンク１２１に循環する。
ＣＷＰポンプ１２６は一般に高圧供給の可能なピストン
ポンプが採用される。
【０００５】流動層１０９内では、流動媒体１０２が下
方からの燃焼用空気１０７によって流動化されて流動層
１０９を形成している。供給されたＣＷＰ１１３は流動
層１０９内で燃焼して層温度を８６０℃前後に維持して
いる。流動層１０９内には、伝熱管１０５が設置され、
石炭の燃焼熱を吸収してスチーム１１１を発生する。火
炉１０１の出口には燃焼ガス中の灰を除去する脱塵装置
１０３が設置され、除塵された燃焼ガス１０８はガスタ
ービン（図示省略）に供給される。流動層火炉１０１
は、加圧容器１０４内に収納され、加圧空気１０６の供
給によって加圧下に保持される。
方からの燃焼用空気１０７によって流動化されて流動層
１０９を形成している。供給されたＣＷＰ１１３は流動
層１０９内で燃焼して層温度を８６０℃前後に維持して
いる。流動層１０９内には、伝熱管１０５が設置され、
石炭の燃焼熱を吸収してスチーム１１１を発生する。火
炉１０１の出口には燃焼ガス中の灰を除去する脱塵装置
１０３が設置され、除塵された燃焼ガス１０８はガスタ
ービン（図示省略）に供給される。流動層火炉１０１
は、加圧容器１０４内に収納され、加圧空気１０６の供
給によって加圧下に保持される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のＣＷＰによる加
圧流動層ボイラへの燃料供給方法において、ボイラの熱
効率を向上させる上から、ＣＷＰに加える水分を可能な
限り低減することが要求される。一方、ポンプ輸送可能
なＣＷＰの流動性、たとえば流動性指標としてのＣＷＰ
粘度を確保する上からは、あるレベルの水分量を保持す
る必要がある。流動性を維持するための粘度値一定条件
の下でＣＷＰ中の水分濃度を最小にする手段として、石
炭粒子の粒径分布の最適化がある。これは、大粒子石炭
と大粒子石炭の間に生じる間隙に中粒子石炭を収め、順
次中粒子石炭と中粒子石炭との間隙に小粒子石炭を収
め、さらにそれらの間隙に微粒子石炭を収めて、全体と
して石炭粒子群の空隙率が最小になるよう、すなわち水
を加えたときの水の占める空隙を最小にするように石炭
の粒径分布を調整することで水分を最少化できる。これ
によって要求の流動性と水分濃度の関係を満たすことが
できる。
圧流動層ボイラへの燃料供給方法において、ボイラの熱
効率を向上させる上から、ＣＷＰに加える水分を可能な
限り低減することが要求される。一方、ポンプ輸送可能
なＣＷＰの流動性、たとえば流動性指標としてのＣＷＰ
粘度を確保する上からは、あるレベルの水分量を保持す
る必要がある。流動性を維持するための粘度値一定条件
の下でＣＷＰ中の水分濃度を最小にする手段として、石
炭粒子の粒径分布の最適化がある。これは、大粒子石炭
と大粒子石炭の間に生じる間隙に中粒子石炭を収め、順
次中粒子石炭と中粒子石炭との間隙に小粒子石炭を収
め、さらにそれらの間隙に微粒子石炭を収めて、全体と
して石炭粒子群の空隙率が最小になるよう、すなわち水
を加えたときの水の占める空隙を最小にするように石炭
の粒径分布を調整することで水分を最少化できる。これ
によって要求の流動性と水分濃度の関係を満たすことが
できる。
【０００７】しかしながら、発明者らの経験では、従来
の図７の系統において、少なくとも混練機１１２出口で
は上記説明の粒径分布を有するＣＷＰであったにも拘ら
ず、流動性の低下を生じてＣＷＰポンプ１２６の圧力損
失あるいはＣＷＰノズル１１０までのＣＷＰ送給管１２
７の圧力損失を上昇させて、ＣＷＰポンプ１２６をトリ
ップさせることがたびたび生じた。
の図７の系統において、少なくとも混練機１１２出口で
は上記説明の粒径分布を有するＣＷＰであったにも拘ら
ず、流動性の低下を生じてＣＷＰポンプ１２６の圧力損
失あるいはＣＷＰノズル１１０までのＣＷＰ送給管１２
７の圧力損失を上昇させて、ＣＷＰポンプ１２６をトリ
ップさせることがたびたび生じた。
【０００８】本発明に至るまでに撹拌翼１５の翼軸１４
を鉛直に設けた図７の従来技術の堅置き円筒形のＣＷＰ
貯留タンクにおいて種々の観察、試験を行なった。スパ
イラル状の撹拌翼１５を設けて上下方向の混合促進を試
みたにも拘わらず、粘度が高いというＣＷＰ特有の性状
からＣＷＰは上下方向に混合するのではなく、撹拌翼１
５とともにタンク内全体で翼軸１４とともに回転してい
ることが分かった。すなわち、撹拌機１１２に連結され
た撹拌翼による遠心力によってＣＷＰ１１３’中の石
炭、石灰石粒子が偏折し、図８に示すようにタンクの中
心領域に微粉の多い石炭粒子が、タンクの壁側の領域に
粗粉の多い石炭粒子が偏在することが分かった。それと
同時に水分もタンク中心領域で高く、壁側領域で低く濃
度分布があることが分かった。なお、図８の粒径分布図
で小粒径において篩い通過累積百分率が高いほど微分石
炭粒子が多いことを示している。このように石炭粒子の
偏折現象は、ＣＷＰ１１３がＣＷＰタンク内で貯留され
ている間に、回転撹拌翼１５による遠心力によって生じ
たものである。
を鉛直に設けた図７の従来技術の堅置き円筒形のＣＷＰ
貯留タンクにおいて種々の観察、試験を行なった。スパ
イラル状の撹拌翼１５を設けて上下方向の混合促進を試
みたにも拘わらず、粘度が高いというＣＷＰ特有の性状
からＣＷＰは上下方向に混合するのではなく、撹拌翼１
５とともにタンク内全体で翼軸１４とともに回転してい
ることが分かった。すなわち、撹拌機１１２に連結され
た撹拌翼による遠心力によってＣＷＰ１１３’中の石
炭、石灰石粒子が偏折し、図８に示すようにタンクの中
心領域に微粉の多い石炭粒子が、タンクの壁側の領域に
粗粉の多い石炭粒子が偏在することが分かった。それと
同時に水分もタンク中心領域で高く、壁側領域で低く濃
度分布があることが分かった。なお、図８の粒径分布図
で小粒径において篩い通過累積百分率が高いほど微分石
炭粒子が多いことを示している。このように石炭粒子の
偏折現象は、ＣＷＰ１１３がＣＷＰタンク内で貯留され
ている間に、回転撹拌翼１５による遠心力によって生じ
たものである。
【０００９】さらに、数時間のあいだ試験的にＣＷＰ１
１３の供給を停止してＣＷＰポンプ１２６から吐出され
るＣＷＰをサンプリングし、該ＣＷＰの０．３ｍｍ以下
の篩い通過累積百分率を調べた結果、図４の従来技術の
特性に示すように微粉の多いＣＷＰが先行して吐出さ
れ、しだいに微粉の少ないＣＷＰが吐出されていること
も明らかとなった。これらのことから、最適粒径範囲か
らはずれ微粉粒子が多く水分濃度の高い、あるいは微粉
粒子が少なく水分濃度の低い、したがって流動性の悪い
ＣＷＰがある時間ＣＷＰポンプに流入し、あるいはポン
プから火炉への導管に送給されて圧力損失の増大を招
き、ポンプトリップに至ったものであった。
１３の供給を停止してＣＷＰポンプ１２６から吐出され
るＣＷＰをサンプリングし、該ＣＷＰの０．３ｍｍ以下
の篩い通過累積百分率を調べた結果、図４の従来技術の
特性に示すように微粉の多いＣＷＰが先行して吐出さ
れ、しだいに微粉の少ないＣＷＰが吐出されていること
も明らかとなった。これらのことから、最適粒径範囲か
らはずれ微粉粒子が多く水分濃度の高い、あるいは微粉
粒子が少なく水分濃度の低い、したがって流動性の悪い
ＣＷＰがある時間ＣＷＰポンプに流入し、あるいはポン
プから火炉への導管に送給されて圧力損失の増大を招
き、ポンプトリップに至ったものであった。
【００１０】本発明の目的は、加圧流動層ボイラへのＣ
ＷＰ供給装置において撹拌翼による石炭、石灰石粒子の
偏折を抑制したＣＷＰ貯留タンクを提案することであ
り、それによってＣＷＰポンプトリップなどのトラブル
の発生を未然に防止することである。
ＷＰ供給装置において撹拌翼による石炭、石灰石粒子の
偏折を抑制したＣＷＰ貯留タンクを提案することであ
り、それによってＣＷＰポンプトリップなどのトラブル
の発生を未然に防止することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的の達成の為
に、本発明は、ＣＷＰ貯留タンクの撹拌翼の翼軸を図２
（ａ）に示すように水平、あるいは図２（ｂ）に示すよ
うに水平線１７に対する傾き角度θが４５度以下である
ように設けることを特徴とする。本発明において、ＣＷ
Ｐ貯留タンクの形状、大きさに対応して撹拌作用をより
効果的に発揮させるために撹拌翼を複数箇設ける場合、
同様に水平あるいは／及び水平に対する傾き角度θが４
５度以下であるように、それぞれの翼軸を設ける。ま
た、水平に対して４５度以下の傾き角度θを設ける場
合、ＣＷＰ貯留タンクの底部の傾きは翼軸に対して平行
に形成する。ＣＷＰ貯留タンクの形状は望ましくは横置
き円筒形タンクであるが、必ずしも限定するものではな
い。また、ＣＷＰをＣＷＰポンプに導入するＣＷＰ貯留
タンクからのＣＷＰ出口管を複数本設けることもある。
に、本発明は、ＣＷＰ貯留タンクの撹拌翼の翼軸を図２
（ａ）に示すように水平、あるいは図２（ｂ）に示すよ
うに水平線１７に対する傾き角度θが４５度以下である
ように設けることを特徴とする。本発明において、ＣＷ
Ｐ貯留タンクの形状、大きさに対応して撹拌作用をより
効果的に発揮させるために撹拌翼を複数箇設ける場合、
同様に水平あるいは／及び水平に対する傾き角度θが４
５度以下であるように、それぞれの翼軸を設ける。ま
た、水平に対して４５度以下の傾き角度θを設ける場
合、ＣＷＰ貯留タンクの底部の傾きは翼軸に対して平行
に形成する。ＣＷＰ貯留タンクの形状は望ましくは横置
き円筒形タンクであるが、必ずしも限定するものではな
い。また、ＣＷＰをＣＷＰポンプに導入するＣＷＰ貯留
タンクからのＣＷＰ出口管を複数本設けることもある。
【００１２】本発明は撹拌翼の翼軸を鉛直に設けた従来
技術のＣＷＰ貯留タンクに対して、撹拌翼の翼軸を水
平、あるいは水平に対する傾きの角度θが４５度以下で
あるように設けることにより石炭、石灰石粒子にかかる
撹拌翼による上向きの遠心力と下向きの重力が相対抗し
て、従来技術で発生した遠心力による粒子の偏折現象を
が抑制するように作用する。さらに重力によって沈降し
ようとする石炭、石灰石粒子を撹拌翼による上方向に掻
き上げ反転する作用によって該粒子を混合して沈降を抑
制する。
技術のＣＷＰ貯留タンクに対して、撹拌翼の翼軸を水
平、あるいは水平に対する傾きの角度θが４５度以下で
あるように設けることにより石炭、石灰石粒子にかかる
撹拌翼による上向きの遠心力と下向きの重力が相対抗し
て、従来技術で発生した遠心力による粒子の偏折現象を
が抑制するように作用する。さらに重力によって沈降し
ようとする石炭、石灰石粒子を撹拌翼による上方向に掻
き上げ反転する作用によって該粒子を混合して沈降を抑
制する。
【００１３】本発明において翼軸を水平に設けた状態
が、遠心力による上向きの力ベクトルが重力による下向
きの力ベクトルに対して最も相対抗する条件であり、最
も本発明の効果を発揮する。ＣＷＰ貯留タンク形状によ
っては水平に対して傾きをつけて翼軸を設けることがあ
る。その場合、水平に対する傾き角度θを大きくするに
つれて遠心力による上向きの力ベクトルが低下して逆に
水平方向の力ベクトルが増加する。ついには該角度θが
４５度を超えると、むしろ上向きより水平方向の力ベク
トルが大きくなり、従来技術で生じた粒子の偏折を起こ
し易くなる。したがって、撹拌翼の翼軸は水平、あるい
は水平に対する傾き角度θが４５度以下に設けることが
望ましい。
が、遠心力による上向きの力ベクトルが重力による下向
きの力ベクトルに対して最も相対抗する条件であり、最
も本発明の効果を発揮する。ＣＷＰ貯留タンク形状によ
っては水平に対して傾きをつけて翼軸を設けることがあ
る。その場合、水平に対する傾き角度θを大きくするに
つれて遠心力による上向きの力ベクトルが低下して逆に
水平方向の力ベクトルが増加する。ついには該角度θが
４５度を超えると、むしろ上向きより水平方向の力ベク
トルが大きくなり、従来技術で生じた粒子の偏折を起こ
し易くなる。したがって、撹拌翼の翼軸は水平、あるい
は水平に対する傾き角度θが４５度以下に設けることが
望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に図面をもって本発明の実施の
形態を詳細に説明する。 ＜実施の形態１＞図１は本発明を特徴づけるＣＷＰ貯留
タンクを設けたＣＷＰの供給装置を示す図である。図７
と同一部品は同一符号で示した。図３は、実施の形態１
におけるＣＷＰ貯留タンクの構成図である。図３に示す
ＣＷＰ貯留タンク１２１は横置き円筒形で、その一端に
ＣＷＰ入口１１を配置し、他端にＣＷＰ出口管１３を配
置し、そしてタンク内に撹拌翼１５を設けたものであ
る。
形態を詳細に説明する。 ＜実施の形態１＞図１は本発明を特徴づけるＣＷＰ貯留
タンクを設けたＣＷＰの供給装置を示す図である。図７
と同一部品は同一符号で示した。図３は、実施の形態１
におけるＣＷＰ貯留タンクの構成図である。図３に示す
ＣＷＰ貯留タンク１２１は横置き円筒形で、その一端に
ＣＷＰ入口１１を配置し、他端にＣＷＰ出口管１３を配
置し、そしてタンク内に撹拌翼１５を設けたものであ
る。
【００１５】図１において撹拌機１１７付きの混練機１
１２で、石炭粒子１１６と水１１４及び石灰石粒子１１
５を混合、撹拌して水分２５％前後のＣＷＰ１１３を製
造し、該ＣＷＰ１１３を一時的に貯留タンク１２１に貯
留する。ＣＷＰ貯留タンク１２１は本発明による図３に
示した翼軸１４を水平に設けた横置き円筒形タンクで、
その一端にＣＷＰ入口１１及びＣＷＰ戻り口１２、他の
一端にＣＷＰ出口１３を設け、さらにタンクと同一軸に
撹拌機１２２に連結された翼軸１４及び翼軸１４に指示
された撹拌翼１５を設けている。タンク内径：ＤとＣＷ
Ｐ入口ないし出口間のタンク長さ：Ｌとの比Ｌ／Ｄは２
とした。
１２で、石炭粒子１１６と水１１４及び石灰石粒子１１
５を混合、撹拌して水分２５％前後のＣＷＰ１１３を製
造し、該ＣＷＰ１１３を一時的に貯留タンク１２１に貯
留する。ＣＷＰ貯留タンク１２１は本発明による図３に
示した翼軸１４を水平に設けた横置き円筒形タンクで、
その一端にＣＷＰ入口１１及びＣＷＰ戻り口１２、他の
一端にＣＷＰ出口１３を設け、さらにタンクと同一軸に
撹拌機１２２に連結された翼軸１４及び翼軸１４に指示
された撹拌翼１５を設けている。タンク内径：ＤとＣＷ
Ｐ入口ないし出口間のタンク長さ：Ｌとの比Ｌ／Ｄは２
とした。
【００１６】同じように撹拌機１１７を有する混練機１
１２とＣＷＰ貯留タンク１２１が異なるのは、混練機１
１２が石炭粒子、石灰石粒子及び水を混合するのに対し
て、ＣＷＰ貯留タンク１２１はすでに混合された石炭粒
子、石灰石粒子の沈降を抑制するものであり、主要なそ
れらの相違点は混練機１１２の撹拌翼の回転数であり、
発明者らの実績例では概略、混練機１１２では１分間あ
たり６０回転以上、ＣＷＰ貯留タンク１２１では１分間
あたり３０回転以下の範囲である。
１２とＣＷＰ貯留タンク１２１が異なるのは、混練機１
１２が石炭粒子、石灰石粒子及び水を混合するのに対し
て、ＣＷＰ貯留タンク１２１はすでに混合された石炭粒
子、石灰石粒子の沈降を抑制するものであり、主要なそ
れらの相違点は混練機１１２の撹拌翼の回転数であり、
発明者らの実績例では概略、混練機１１２では１分間あ
たり６０回転以上、ＣＷＰ貯留タンク１２１では１分間
あたり３０回転以下の範囲である。
【００１７】ＣＷＰ貯留タンク１２１は、ＣＷＰの製造
量と供給量の間に不均衡が生じた時のバッファーとして
の働きをする。ＣＷＰ１１３’は、従来技術と同様にＣ
ＷＰポンプ１２６によってタンク１１２の底部から抜き
出され、ＣＷＰ送給管１２７を通してＣＷＰ供給ノズル
１１０から流動層火炉１０１内の流動層１０９内に噴
霧、供給される。流動層火炉１０１へのＣＷＰ１１３の
供給を停止する場合は、切り替えバルブ１２３によって
流路を導管１２８側に切り替え、タンク１２１に循環さ
れる。ＣＷＰポンプ１２６は高圧供給の可能なピストン
ポンプが採用される。一方、流動層火炉１０１へ供給さ
れたＣＷＰ１１３は、下方からの燃焼用空気１０７によ
って流動化された流動層１０９内で燃焼して層温度約８
６０℃を維持する、流動層１０９内には電熱管１０５が
設置され、石炭の燃焼熱を吸収してスチーム１１１を発
生する。火炉１０１の出口には燃焼ガス中灰を除去する
脱塵装置１０３が設置され、除塵された燃焼ガス１０８
はガスタービン（図示省略）に供給される。流動層火炉
１０１は、加圧容器１０４内に収納され、加圧空気１０
６の供給によって加圧下に保持される。
量と供給量の間に不均衡が生じた時のバッファーとして
の働きをする。ＣＷＰ１１３’は、従来技術と同様にＣ
ＷＰポンプ１２６によってタンク１１２の底部から抜き
出され、ＣＷＰ送給管１２７を通してＣＷＰ供給ノズル
１１０から流動層火炉１０１内の流動層１０９内に噴
霧、供給される。流動層火炉１０１へのＣＷＰ１１３の
供給を停止する場合は、切り替えバルブ１２３によって
流路を導管１２８側に切り替え、タンク１２１に循環さ
れる。ＣＷＰポンプ１２６は高圧供給の可能なピストン
ポンプが採用される。一方、流動層火炉１０１へ供給さ
れたＣＷＰ１１３は、下方からの燃焼用空気１０７によ
って流動化された流動層１０９内で燃焼して層温度約８
６０℃を維持する、流動層１０９内には電熱管１０５が
設置され、石炭の燃焼熱を吸収してスチーム１１１を発
生する。火炉１０１の出口には燃焼ガス中灰を除去する
脱塵装置１０３が設置され、除塵された燃焼ガス１０８
はガスタービン（図示省略）に供給される。流動層火炉
１０１は、加圧容器１０４内に収納され、加圧空気１０
６の供給によって加圧下に保持される。
【００１８】図７に示した従来のＣＷＰ供給系統におけ
る竪置き型のＣＷＰ貯留タンクと本発明の実施の形態１
の横置き型のＣＷＰ貯留タンクの効果を比較するため
に、従来のＣＷＰ貯留タンクで実施したと同様に数時間
のあいだ試験的にＣＷＰ１１３の供給を停止してＣＷＰ
ポンプ１２６から吐出されるＣＷＰをサンプリングし、
該ＣＷＰの０．３ｍｍ以下の篩い通過率を調べた。その
結果を図４に従来の結果と比較して示す。本発明装置に
よる０．３ｍｍ篩い通過率は、従来の結果と比較して時
間的な変化がなく、本発明におけるＣＷＰ貯留タンク１
１２では石炭粒子の偏析がみられないことを示してい
る。さらに、流動層火炉１０１へ実際にＣＷＰを供給し
た加圧燃焼運動においても本発明のＣＷＰ貯留タンク１
２１の採用によってＣＷＰポンプのトリップは皆無とな
った。これらは従来技術で生じた石炭粒子の偏析及び粒
径分布変動が抑制された効果によるものである。
る竪置き型のＣＷＰ貯留タンクと本発明の実施の形態１
の横置き型のＣＷＰ貯留タンクの効果を比較するため
に、従来のＣＷＰ貯留タンクで実施したと同様に数時間
のあいだ試験的にＣＷＰ１１３の供給を停止してＣＷＰ
ポンプ１２６から吐出されるＣＷＰをサンプリングし、
該ＣＷＰの０．３ｍｍ以下の篩い通過率を調べた。その
結果を図４に従来の結果と比較して示す。本発明装置に
よる０．３ｍｍ篩い通過率は、従来の結果と比較して時
間的な変化がなく、本発明におけるＣＷＰ貯留タンク１
１２では石炭粒子の偏析がみられないことを示してい
る。さらに、流動層火炉１０１へ実際にＣＷＰを供給し
た加圧燃焼運動においても本発明のＣＷＰ貯留タンク１
２１の採用によってＣＷＰポンプのトリップは皆無とな
った。これらは従来技術で生じた石炭粒子の偏析及び粒
径分布変動が抑制された効果によるものである。
【００１９】なお、実施の形態１のごとくＣＷＰ貯留タ
ンク１２１として横置き円筒形を選定して、ＣＷＰ入口
１１とＣＷＰ出口管１３との間のタンク長さ：Ｌとタン
ク内径：Ｄとの比Ｌ／Ｄを２以上とすることにより、Ｃ
ＷＰの流路長さに比べて断面積を小さくすることができ
石炭のショートパス及び局所における石炭の滞留が抑制
され連続的の押出し流れ状態を形成して、より本発明の
効果を発揮することができる。さらに、従来の堅置き円
筒形タンクではＣＷＰ貯留量レベルの変化に関わらずタ
ンク内のＣＷＰ貯留断面積は常に一定であり、ＣＷＰ貯
留量のレベル低下はＬ／Ｄの低下と同様な影響を与える
のに対し、横置きＣＷＰ貯留タンクではＣＷＰ供給量と
抜出し量の不均衡に応じてＣＷＰ貯留量レベルが上下し
て貯留断面が変化するのでＬ／Ｄが増加したことに相当
し、ＣＷＰの連続的な押出し流れ状態を形成する方向に
作用する。
ンク１２１として横置き円筒形を選定して、ＣＷＰ入口
１１とＣＷＰ出口管１３との間のタンク長さ：Ｌとタン
ク内径：Ｄとの比Ｌ／Ｄを２以上とすることにより、Ｃ
ＷＰの流路長さに比べて断面積を小さくすることができ
石炭のショートパス及び局所における石炭の滞留が抑制
され連続的の押出し流れ状態を形成して、より本発明の
効果を発揮することができる。さらに、従来の堅置き円
筒形タンクではＣＷＰ貯留量レベルの変化に関わらずタ
ンク内のＣＷＰ貯留断面積は常に一定であり、ＣＷＰ貯
留量のレベル低下はＬ／Ｄの低下と同様な影響を与える
のに対し、横置きＣＷＰ貯留タンクではＣＷＰ供給量と
抜出し量の不均衡に応じてＣＷＰ貯留量レベルが上下し
て貯留断面が変化するのでＬ／Ｄが増加したことに相当
し、ＣＷＰの連続的な押出し流れ状態を形成する方向に
作用する。
【００２０】また、ＣＷＰをＣＷＰポンプに導入するＣ
ＷＰ出口管１３は副数本設けることも可能であり、その
際にもＣＷＰの連続的な押出し流れ状態を形成するうえ
で、複数のＣＷＰ出口管１３の間隔をＬ’とするとき
Ｌ’／Ｄを２以上とすることが望ましい。
ＷＰ出口管１３は副数本設けることも可能であり、その
際にもＣＷＰの連続的な押出し流れ状態を形成するうえ
で、複数のＣＷＰ出口管１３の間隔をＬ’とするとき
Ｌ’／Ｄを２以上とすることが望ましい。
【００２１】＜実施の形態２＞図５を用いて本発明の実
施の形態２を説明する。本実施の形態では、ＣＷＰ貯留
タンクの構造が図３に示すものと異なる。即ち、ＣＷＰ
貯留タンク１２１は、タンク内の撹拌翼１４の翼軸１５
を水平に対して傾けたものである。ここでは、さらにＣ
ＷＰ貯留タンクの底部１６を翼軸１５の傾きに対して平
行に形成するようにしたものである。底部１６が水平で
あるＣＷＰ貯留タンクに対して翼軸１５を傾けて設けた
場合、撹拌翼１４と底部１６の間に撹拌効果の及ばない
間隙が発生するが、本実施の形態によれば該、間隙の発
生を最少にすることができ、粒子の沈降を抑制すること
ができる。
施の形態２を説明する。本実施の形態では、ＣＷＰ貯留
タンクの構造が図３に示すものと異なる。即ち、ＣＷＰ
貯留タンク１２１は、タンク内の撹拌翼１４の翼軸１５
を水平に対して傾けたものである。ここでは、さらにＣ
ＷＰ貯留タンクの底部１６を翼軸１５の傾きに対して平
行に形成するようにしたものである。底部１６が水平で
あるＣＷＰ貯留タンクに対して翼軸１５を傾けて設けた
場合、撹拌翼１４と底部１６の間に撹拌効果の及ばない
間隙が発生するが、本実施の形態によれば該、間隙の発
生を最少にすることができ、粒子の沈降を抑制すること
ができる。
【００２２】＜実施の形態３＞図６を用いて本発明の実
施の形態３を説明する。本実施の形態では、ＣＷＰ貯留
タンクに撹拌翼１５及び翼軸１４を複数セット設けてい
る。各翼軸１４は互いに並行に設置される。かくして、
ＣＷＰ貯留タンク１２１の形状、大きさに対応して該タ
ンク全体に対して撹拌作用をより効果的に発揮させるこ
とができる。この実施の形態３においても、翼軸を傾け
る場合には、図５に示す実施の形態２と同様にＣＷＰ貯
留タンクの底部１６は該底部にもっとも近い翼軸１５の
傾きに対して平行に形成する。
施の形態３を説明する。本実施の形態では、ＣＷＰ貯留
タンクに撹拌翼１５及び翼軸１４を複数セット設けてい
る。各翼軸１４は互いに並行に設置される。かくして、
ＣＷＰ貯留タンク１２１の形状、大きさに対応して該タ
ンク全体に対して撹拌作用をより効果的に発揮させるこ
とができる。この実施の形態３においても、翼軸を傾け
る場合には、図５に示す実施の形態２と同様にＣＷＰ貯
留タンクの底部１６は該底部にもっとも近い翼軸１５の
傾きに対して平行に形成する。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、石炭、石灰石、水ペー
スト燃料の供給装置は、ＣＷＰ貯留タンクに水平にある
いは水平に対して４５°以下に設置された回転軸に撹拌
翼を取り付けてなる撹拌機を設け、ＣＷＰを重力に対し
て上下ないし斜め方向の円運動により撹拌するように構
成したので、従来のように石炭、石灰石の各粒子分布の
偏りがなくなり、加圧流動層燃焼ボイラへのＣＷＰ供給
においてＣＷＰポンプのトリップが無くなり、安定して
長時間の運転が可能となり、運転稼働率が高く経済性の
高い加圧流動層燃焼ボイラを提供することができる。
スト燃料の供給装置は、ＣＷＰ貯留タンクに水平にある
いは水平に対して４５°以下に設置された回転軸に撹拌
翼を取り付けてなる撹拌機を設け、ＣＷＰを重力に対し
て上下ないし斜め方向の円運動により撹拌するように構
成したので、従来のように石炭、石灰石の各粒子分布の
偏りがなくなり、加圧流動層燃焼ボイラへのＣＷＰ供給
においてＣＷＰポンプのトリップが無くなり、安定して
長時間の運転が可能となり、運転稼働率が高く経済性の
高い加圧流動層燃焼ボイラを提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態１となるＣＷＰ供給装置の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図２】本発明におけるＣＷＰ貯留タンクの撹拌翼軸の
傾き角度を説明する図。
傾き角度を説明する図。
【図３】実施の形態１におけるＣＷＰ貯留タンクの構造
を示す図。
を示す図。
【図４】本発明の効果を従来技術と比較して示す図。
【図５】本発明の実施の形態２におけるＣＷＰ貯留タン
クの構造を示す図。
クの構造を示す図。
【図６】本発明の実施の形態３におけるＣＷＰ貯留タン
クの構造を示す図。
クの構造を示す図。
【図７】従来技術のＣＷＰ供給装置を示す図。
【図８】従来技術での石炭粒子分布を示す図。
１１ ＣＷＰ入口 １２ ＣＷＰ戻り口 １３ ＣＷＰ出口管 １４ 翼軸 １５ 撹拌翼 １６ 底部 １０１ 流動層火炉 １０４ 加圧容器 １０９ 流動層 １１０ ＣＷＰ供給ノズル １１２ 混練機 １１３ ＣＷＰ １１３’ ＣＷＰ １１４ 水 １１６ 石炭粒子 １２１ ＣＷＰ貯留タンク １２３ 切り替えバルブ １２６ ＣＷＰポンプ １２８ ＣＷＰ戻り導管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 武崎 博 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 高橋 芳孝 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
Claims (5)
- 【請求項１】 粒径調整した石炭粒子、石灰石粒子に水
を混合、混練してペースト状燃料（以下、ＣＷＰと略称
する）をＣＷＰ貯留タンクに貯留し、該ＣＷＰ貯留タン
クからＣＷＰを加圧流動層燃焼ボイラにポンプにより加
圧、供給する石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置
において、ＣＷＰ貯留タンクは、ＣＷＰを貯留するタン
ク内で水平に設置された回転軸に撹拌翼を取り付けてな
る撹拌機を備えることを特徴とする石炭、石灰石、水ペ
ースト燃料の供給装置。 - 【請求項２】 タンクは横置き型円筒形である請求項１
記載の石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置。 - 【請求項３】 撹拌機の複数を互いに並行に設置した請
求項２記載の石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装
置。 - 【請求項４】 粒径調整した石炭粒子、石灰石粒子に水
を混合、混練してペースト状燃料（以下、ＣＷＰと略称
する）をＣＷＰ貯留タンクに貯留し、該ＣＷＰ貯留タン
クからＣＷＰを加圧流動層燃焼ボイラにポンプで加圧、
供給する石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置にお
いて、ＣＷＰ貯留タンクは、ＣＷＰを貯留する横置き型
タンク内で水平に対して４５°以下に設置された回転軸
に撹拌翼を取り付けてなる撹拌機を備えることを特徴と
する石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置。 - 【請求項５】 タンクの底を回転軸に平行にかつＣＷＰ
の送り方向に下り傾斜に傾けた請求項４記載の石炭、石
灰石、水ペースト燃料の供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4086798A JPH11237035A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4086798A JPH11237035A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237035A true JPH11237035A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12592486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4086798A Pending JPH11237035A (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 石炭、石灰石、水ペースト燃料の供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11237035A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003094011A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 有機系廃棄物の処理方法及び装置 |
| WO2005080875A1 (fr) * | 2004-01-15 | 2005-09-01 | Shenyang David International Machinery & Electric Equipment Co., Ltd. | Procede de combustion en lit fluidise circulant de liqueur residuaire issue de la production de papier, de cuir, d'impression et de coloration |
| JP2006329046A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | ピストンポンプ及びピストンポンプの運転方法 |
-
1998
- 1998-02-23 JP JP4086798A patent/JPH11237035A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003094011A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 有機系廃棄物の処理方法及び装置 |
| WO2005080875A1 (fr) * | 2004-01-15 | 2005-09-01 | Shenyang David International Machinery & Electric Equipment Co., Ltd. | Procede de combustion en lit fluidise circulant de liqueur residuaire issue de la production de papier, de cuir, d'impression et de coloration |
| JP2006329046A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | ピストンポンプ及びピストンポンプの運転方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061010 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061211 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070320 |