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Title:
METHOD OF CONTROLLING COMBUSTION IN OXYGEN COMBUSTION BOILER AND APPARATUS THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/110035
Kind Code:
A1
Abstract:
A method of controlling combustion in an oxygen combustion boiler and apparatus therefor that realize attaining of satisfactory furnace heat collection under prevention of flame temperature lowering and stably performing of oxygen combustion operation. The concentration of oxygen based on the total amount of gases introduced in a coal burning boiler, namely, boiler introduced oxygen concentration is measured, and the total recirculating exhaust gas flow rate is controlled so that the boiler introduced oxygen concentration falls within a given range.

Inventors:
TERUSHITA, Shuuhei (1-1 Toyosu 3-chom, Koto-ku Tokyo 10, 13587, JP)
照下修平 (〒10 東京都江東区豊洲三丁目1番1号株式会社IHI内 Tokyo, 13587, JP)
YAMADA, Toshihiko (1-1 Toyosu 3-chom, Koto-ku Tokyo 10, 13587, JP)
山田敏彦 (〒10 東京都江東区豊洲三丁目1番1号株式会社IHI内 Tokyo, 13587, JP)
WATANABE, Shuzo (1-1 Toyosu 3-chom, Koto-ku Tokyo 10, 13587, JP)
Application Number:
JP2008/000473
Publication Date:
September 11, 2009
Filing Date:
March 06, 2008
Export Citation:
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Assignee:
IHI CORPORATION (1-1 Toyosu 3-chome, Koto-ku Tokyo, 10, 13587, JP)
株式会社IHI (〒10 東京都江東区豊洲三丁目1番1号 Tokyo, 13587, JP)
ELECTRIC POWER DEVELOPMENT CO., LTD. (15-1, Ginza 6-Chome Chuo-k, Tokyo 65, 10481, JP)
電源開発株式会社 (〒65 東京都中央区銀座六丁目15番1号 Tokyo, 10481, JP)
TERUSHITA, Shuuhei (1-1 Toyosu 3-chom, Koto-ku Tokyo 10, 13587, JP)
照下修平 (〒10 東京都江東区豊洲三丁目1番1号株式会社IHI内 Tokyo, 13587, JP)
YAMADA, Toshihiko (1-1 Toyosu 3-chom, Koto-ku Tokyo 10, 13587, JP)
International Classes:
F23C99/00; F22B35/00; F23C9/00; F23N1/02
Attorney, Agent or Firm:
YAMADA PATENT OFFICE (2nd Yahagi Bldg, 5-3 Uchikanda 3-chome, Chiyoda-k, Tokyo 47, 10100, JP)
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Claims:
 石炭焚ボイラに酸素製造装置から供給される酸素を導入しつつ、再循環される排ガスを一次再循環排ガス及び二次再循環排ガスとしてミル及び石炭焚ボイラへ導入し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次再循環排ガスによりバーナへ搬送して前記酸素及び二次再循環排ガスにより酸素燃焼させる酸素燃焼ボイラの燃焼制御方法であって、
  石炭焚ボイラへ導入される全ガス量に対する酸素濃度即ちボイラ持込酸素濃度を計測し、該ボイラ持込酸素濃度が所定範囲内に収まるようトータルの再循環排ガス流量を制御する酸素燃焼ボイラの燃焼制御方法。
 前記ボイラ持込酸素濃度の範囲を25~30%とした請求項1記載の酸素燃焼ボイラの燃焼制御方法。
 石炭焚ボイラに酸素製造装置から供給される酸素を導入しつつ、再循環される排ガスを一次再循環排ガス及び二次再循環排ガスとしてミル及び石炭焚ボイラへ導入し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次再循環排ガスによりバーナへ搬送して前記酸素及び二次再循環排ガスにより酸素燃焼させる酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置であって、
  前記石炭焚ボイラへ導入される酸素のO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記石炭焚ボイラへ導入される酸素の流量を検出する流量計と、
  前記ミルへ導入される一次再循環排ガスのO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記ミルへ導入される一次再循環排ガスの流量を検出する流量計と、
  前記石炭焚ボイラへ導入される二次再循環排ガスのO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記石炭焚ボイラへ導入される二次再循環排ガスの流量を検出する流量計と、
  前記ミル及び石炭焚ボイラへ導入されるトータルの再循環排ガスの流量を調節する流量調節器と、
  前記各O 2 濃度計で検出されたO 2 濃度と前記各流量計で検出された流量とに基づき石炭焚ボイラへ導入される全ガス量に対する酸素濃度即ちボイラ持込酸素濃度を算出し、該ボイラ持込酸素濃度が所定範囲内に収まるよう前記流量調節器に流量制御信号を出力する制御器と
  を備えた酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置。
 石炭焚ボイラに酸素製造装置から供給される酸素を導入しつつ、再循環される排ガスを一次再循環排ガス及び二次再循環排ガスとしてミル及び石炭焚ボイラへ導入し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次再循環排ガスによりバーナへ搬送して前記酸素及び二次再循環排ガスにより酸素燃焼させる酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置であって、
  前記石炭焚ボイラへ導入される酸素のO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記石炭焚ボイラへ導入される酸素の流量を検出する流量計と、
  前記ミル及び石炭焚ボイラへ導入されるトータルの再循環排ガスのO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記ミル及び石炭焚ボイラへ導入されるトータルの再循環排ガスの流量を検出する流量計と、
  前記ミル及び石炭焚ボイラへ導入されるトータルの再循環排ガスの流量を調節する流量調節器と、
  前記各O 2 濃度計で検出されたO 2 濃度と前記各流量計で検出された流量とに基づき石炭焚ボイラへ導入される全ガス量に対する酸素濃度即ちボイラ持込酸素濃度を算出し、該ボイラ持込酸素濃度が所定範囲内に収まるよう前記流量調節器に流量制御信号を出力する制御器と
  を備えた酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置。
 前記ボイラ持込酸素濃度の範囲を25~30%とした請求項3又は4記載の酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置。
Description:
酸素燃焼ボイラの燃焼制御方法 び装置

 本発明は、酸素燃焼ボイラの燃焼制御方 及び装置に関するものである。

 近年、地球規模の環境問題として大きく取 上げられている地球温暖化は、大気中の二 化炭素(CO 2 )の濃度の増加が主要因の一つであることが らかにされており、火力発電所はこれらの 質の固定排出源として注目されているが、 力発電用燃料としては石油、天然ガス、石 が使用されており、特に石炭は採掘可能埋 量が多く、今後需要が伸びることが予想さ ている。

 石炭は、天然ガス及び石油と比較して炭素 有量が多く、その他、水素、窒素、硫黄等 成分、無機質である灰を含んでいるため、 炭を空気燃焼させると、燃焼排ガスの組成 殆どが窒素(約70%)となり、その他、二酸化 素CO 2 、硫黄酸化物SOx、窒素酸化物NOx、及び灰分や 未燃焼の石炭粒子からなる塵と酸素(約4%)を んだものとなる。そこで、燃焼排ガスは脱 、脱硫、脱塵等の排ガス処理を実施し、NOx SOx、微粒子が環境排出基準値以下になるよ にして煙突から大気に排出している。

 前記燃焼排ガスに生じるNOxには、空気中 窒素が酸素で酸化されて生成するサーマルN Oxと、燃料中の窒素が酸化されて生成するフ ーエルNOxとがある。従来、サーマルNOxの低 には火炎温度を低減する燃焼法が採られ、 、フューエルNOxの低減には、燃焼器内にNOx 還元する燃料過剰の領域を形成する燃焼法 採られてきた。

 又、石炭のような硫黄を含む燃料を使用 た場合には、燃焼によって燃焼排ガス中にS Oxが生じるため、湿式或いは乾式の脱硫装置 備えて除去している。

 一方、燃焼排ガス中に多量に発生する二酸 炭素も高効率で分離除去することが望まれ おり、燃焼排ガス中の二酸化炭素を回収す 方法としては、従来よりアミン等の吸収液 に吸収させる手法や、固体吸着剤に吸着さ る吸着法、或いは膜分離法等が検討されて るが、いずれも変換効率が低く、石炭焚ボ ラからのCO 2 回収の実用化には至っていない。

 そこで、燃焼排ガス中の二酸化炭素の分 とサーマルNOxの抑制の問題を同時に達成す 有効な手法としては、空気に代えて酸素で 料を燃焼させる手法が提案されている(例え ば、特許文献1参照)。

 石炭を酸素で燃焼すると、サーマルNOxの発 は無くなって、燃焼排ガスのほとんどは二 化炭素となり、その他フューエルNOx、SOxを んだガスとなるため、燃焼排ガスを冷却す ことにより、前記二酸化炭素を液化して分 することが比較的容易になる。

特開平5-231609号公報

 ところで、従来の空気燃焼の石炭焚ボイ では、酸素に対するバランスガス、即ち微 炭の燃焼時に使われる空気の中で酸素を除 た主成分となるガスは窒素であるのに対し 酸素燃焼ボイラでは、酸素に対するバラン ガスは、再循環排ガスの中で酸素を除いた 成分となるガスであるため二酸化炭素及び 蒸気となる。

 しかしながら、窒素と二酸化炭素及び水 気では熱特性が違うため、酸素燃焼ボイラ 導入される全ガス量に対する酸素濃度(ボイ ラ持込酸素濃度)を空気中の酸素濃度である21 %付近にすると、空気燃焼に比べて火炎温度 下がり、充分な火炉収熱が得られなくなる の問題があった。

 本発明は、斯かる実情に鑑み、火炎温度 低下を防いで充分な火炉収熱を得ることが き、酸素燃焼運転を安定して行い得る酸素 焼ボイラの燃焼制御方法及び装置を提供し うとするものである。

 本発明は、石炭焚ボイラに酸素製造装置か 供給される酸素を導入しつつ、再循環され 排ガスを一次再循環排ガス及び二次再循環 ガスとしてミル及び石炭焚ボイラへ導入し 該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次再循 排ガスによりバーナへ搬送して前記酸素及 二次再循環排ガスにより酸素燃焼させる酸 燃焼ボイラの燃焼制御方法であって、
  石炭焚ボイラへ導入される全ガス量に対 る酸素濃度即ちボイラ持込酸素濃度を計測 、該ボイラ持込酸素濃度が所定範囲内に収 るようトータルの再循環排ガス流量を制御 る酸素燃焼ボイラの燃焼制御方法にかかる のである。

 前記酸素燃焼ボイラの燃焼制御方法にお ては、前記ボイラ持込酸素濃度の範囲を25~3 0%とすることが好ましい。

 一方、本発明は、石炭焚ボイラに酸素製造 置から供給される酸素を導入しつつ、再循 される排ガスを一次再循環排ガス及び二次 循環排ガスとしてミル及び石炭焚ボイラへ 入し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一 再循環排ガスによりバーナへ搬送して前記 素及び二次再循環排ガスにより酸素燃焼さ る酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置であって
  前記石炭焚ボイラへ導入される酸素のO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記石炭焚ボイラへ導入される酸素の流 を検出する流量計と、
  前記ミルへ導入される一次再循環排ガス O 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記ミルへ導入される一次再循環排ガス 流量を検出する流量計と、
  前記石炭焚ボイラへ導入される二次再循 排ガスのO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記石炭焚ボイラへ導入される二次再循 排ガスの流量を検出する流量計と、
  前記ミル及び石炭焚ボイラへ導入される ータルの再循環排ガスの流量を調節する流 調節器と、
  前記各O 2 濃度計で検出されたO 2 濃度と前記各流量計で検出された流量とに基 づき石炭焚ボイラへ導入される全ガス量に対 する酸素濃度即ちボイラ持込酸素濃度を算出 し、該ボイラ持込酸素濃度が所定範囲内に収 まるよう前記流量調節器に流量制御信号を出 力する制御器と
  を備えた酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置 かかるものである。

 又、本発明は、石炭焚ボイラに酸素製造装 から供給される酸素を導入しつつ、再循環 れる排ガスを一次再循環排ガス及び二次再 環排ガスとしてミル及び石炭焚ボイラへ導 し、該ミルで粉砕された微粉炭を前記一次 循環排ガスによりバーナへ搬送して前記酸 及び二次再循環排ガスにより酸素燃焼させ 酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置であって、
  前記石炭焚ボイラへ導入される酸素のO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記石炭焚ボイラへ導入される酸素の流 を検出する流量計と、
  前記ミル及び石炭焚ボイラへ導入される ータルの再循環排ガスのO 2 濃度を検出するO 2 濃度計と、
  前記ミル及び石炭焚ボイラへ導入される ータルの再循環排ガスの流量を検出する流 計と、
  前記ミル及び石炭焚ボイラへ導入される ータルの再循環排ガスの流量を調節する流 調節器と、
  前記各O 2 濃度計で検出されたO 2 濃度と前記各流量計で検出された流量とに基 づき石炭焚ボイラへ導入される全ガス量に対 する酸素濃度即ちボイラ持込酸素濃度を算出 し、該ボイラ持込酸素濃度が所定範囲内に収 まるよう前記流量調節器に流量制御信号を出 力する制御器と
  を備えた酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置 かかるものである。

 前記酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置にお ては、前記ボイラ持込酸素濃度の範囲を25~3 0%とすることが好ましい。

 本発明の酸素燃焼ボイラの燃焼制御方法 び装置によれば、火炎温度の低下を防いで 分な火炉収熱を得ることができ、酸素燃焼 転を安定して行い得るという優れた効果を し得る。

本発明の一実施例を示す全体概要構成 である。 本発明の一実施例における制御の流れ 示すフローチャートである。 ボイラにおけるボイラ持込酸素濃度と 炉収熱との関係を示す線図である。 本発明の他の実施例を示す全体概要構 図である。

符号の説明

  1    コールバンカ
  2    給炭機
  3    ミル
  4    石炭焚ボイラ
  5    ウィンドボックス
  6    バーナ
  7    排ガスライン
  8    空気予熱器
 10    酸素製造装置
 11    押込通風機
 12    一次再循環排ガスライン
 13    コールドバイパスライン
 16    二次再循環排ガスライン
 17    二次再循環排ガス用酸素供給ライン
 18    ウィンドボックス用酸素供給ライン
 20    誘引通風機
 22    O 2 濃度計
 22a  O 2 濃度
 23    流量計
 23a  流量
 24    O 2 濃度計
 24a  O 2 濃度
 25    流量計
 25a  流量
 26    O 2 濃度計
 26a  O 2 濃度
 27    流量計
 27a  流量
 28    再循環排ガスライン
 29    流量調節弁(流量調節器)
 29a  開度制御信号(流量制御信号)
 30    制御器
 31    O 2 濃度計
 31a  O 2 濃度
 32    流量計
 32a  流量
 33    O 2 濃度計
 33a  O 2 濃度
 34    流量計
 34a  流量

 以下、本発明の実施例を添付図面を参照 て説明する。

 図1~図3は本発明の一実施例であって、1は石 炭を貯留するコールバンカ、2はコールバン 1に貯留された石炭を切り出す給炭機、3は給 炭機2から供給される石炭を微粉砕し且つ乾 させるミル、4は石炭焚ボイラ、5は石炭焚ボ イラ4に取り付けられたウィンドボックス、6 ウィンドボックス5内に配設され且つミル3 ら供給される微粉炭燃焼用のバーナ、7は石 焚ボイラ4から排出される排ガスが流れる排 ガスライン、8は排ガスライン7を流れる排ガ と一次再循環排ガス並びに二次再循環排ガ とを熱交換させる空気予熱器、9は空気予熱 器8を通過した排ガスを処理する脱硫装置や 塵機等の排ガス処理装置、10は酸素を製造す る酸素製造装置、11は排ガス処理装置9で浄化 された排ガスを一次再循環排ガス並びに二次 再循環排ガスとして圧送する押込通風機(FDF) 12は押込通風機11によって圧送される排ガス の一部を一次再循環排ガスとして空気予熱器 8で予熱してミル3へ導く一次再循環排ガスラ ン、13はミル3へ導入される一次再循環排ガ の一部を空気予熱器8を迂回させることによ り一次再循環排ガスの温度を調節するための コールドバイパスライン、14は空気予熱器8を 通過する一次再循環排ガスの流量を調節する ために一次再循環排ガスライン12途中に設け れた流量調節弁、15は空気予熱器8を迂回す 一次再循環排ガスの流量を調節するために ールドバイパスライン13途中に設けられた 量調節弁、16は押込通風機11によって圧送さ る排ガスの一部を二次再循環排ガスとして 気予熱器8で予熱してウィンドボックス5へ く二次再循環排ガスライン、17は二次再循環 排ガスライン16へ酸素製造装置10からの酸素 供給する二次再循環排ガス用酸素供給ライ 、18はウィンドボックス5へ酸素製造装置10か らの酸素を直接供給するウィンドボックス用 酸素供給ライン、19は排ガス中からCO 2 等を回収する回収装置、20は排ガス処理装置9 の下流側に設けられ排ガスを誘引する誘引通 風機(IDF)、21は排ガス処理装置9で浄化され誘 通風機20で誘引される排ガスを大気放出す 煙突であり、
  前記ウィンドボックス用酸素供給ライン18 途中に、前記石炭焚ボイラ4のウィンドボッ ス5へ直接供給される酸素のO 2 濃度22aを検出するO 2 濃度計22と、石炭焚ボイラ4のウィンドボック ス5へ直接供給される酸素の流量23aを検出す 流量計23とを設け、
  前記一次再循環排ガスライン12途中におけ るミル3の入側に、該ミル3へ導入される一次 循環排ガスのO 2 濃度24aを検出するO 2 濃度計24と、前記ミル3へ導入される一次再循 環排ガスの流量25aを検出する流量計25とを設 、
  前記二次再循環排ガスライン16途中に、前 記二次再循環排ガス用酸素供給ライン17から 素が供給された二次再循環排ガスのO 2 濃度26aを検出するO 2 濃度計26と、前記二次再循環排ガス用酸素供 ライン17から酸素が供給された二次再循環 ガスの流量27aを検出する流量計27とを設け、
  前記押込通風機11の出側で且つ前記一次再 循環排ガスライン12と二次再循環排ガスライ 16との分岐点より上流側における再循環排 スライン28途中に、前記ミル3及び石炭焚ボ ラ4へ導入されるトータルの再循環排ガスの 量を調節する流量調節器としての流量調節 29を設け、
  更に、前記各O 2 濃度計22,24,26で検出されたO 2 濃度22a,24a,26aと前記各流量計23,25,27で検出さ た流量23a,25a,27aとに基づき石炭焚ボイラ4へ 入される全ガス量に対する酸素濃度即ちボ ラ持込酸素濃度を算出し、該ボイラ持込酸 濃度が所定範囲内に収まるよう前記流量調 弁29に流量制御信号としての開度制御信号29a を出力する制御器30を設けたものである。尚 前記流量調節弁29に代えて、例えばダンパ の他の流量調節器を用い、該流量調節器に し前記制御器30から流量制御信号を出力する ようにしても良い。

 前記ボイラ持込酸素濃度の範囲は、図3に 示す如く、25~30%とすることが好ましく、特に 好ましくは27%程度となる。これは、空気の酸 素濃度21%の場合で石炭焚ボイラ4の火炉収熱 およそ52%程度となることを基準として、空 燃焼での運転実績からの火炉収熱許容範囲 およそ49~60%程度と定め、酸素燃焼の場合に 記火炉収熱許容範囲を維持できるボイラ持 酸素濃度が25~30%となることに基づいている

 次に、上記図示例の作用を説明する。

 前述の如き石炭焚ボイラ4の定常運転時に おいては、コールバンカ1に貯留された石炭 給炭機2によりミル3へ投入され、該ミル3に いて石炭が微粉砕され微粉炭にされると共 、押込通風機11によって再循環排ガスライン 28から圧送される排ガスの一部が一次再循環 ガスとして一次再循環排ガスライン12から 気予熱器8で予熱されてミル3内へ導入され、 該一次再循環排ガスによりミル3へ投入され 石炭の乾燥が行われつつ、微粉砕された微 炭がバーナ6へ搬送される一方、石炭焚ボイ 4のウィンドボックス5には、押込通風機11に よって再循環排ガスライン28から圧送される ガスの一部が二次再循環排ガスとして二次 循環排ガスライン16から空気予熱器8で予熱 れて導かれ、且つ酸素製造装置10で製造さ た酸素がウィンドボックス用酸素供給ライ 18から直接供給され、これにより、石炭焚ボ イラ4内で微粉炭の酸素燃焼が行われる。

 尚、前記石炭焚ボイラ4の起動時には、一 次再循環排ガスの代わりに空気(図示せず)が ル3内へ導入され、該空気によりミル3へ投 される石炭の乾燥が行われつつ、微粉砕さ た微粉炭がバーナ6へ搬送される一方、二次 循環排ガス及び酸素の代わりに空気(図示せ ず)が石炭焚ボイラ4のウィンドボックス5に供 給され、石炭焚ボイラ4内で微粉炭の空気燃 が行われ、該石炭焚ボイラ4の収熱が所定値 到達すると、前記空気が一次再循環排ガス 二次再循環排ガス及び酸素にそれぞれ切り えられ、酸素燃焼に移行するようになって る。

 前記石炭焚ボイラ4から排出される排ガスは 、排ガスライン7を流れて空気予熱器8へ導入 れ、該空気予熱器8において前記一次再循環 排ガス並びに二次再循環排ガスが加熱され、 熱回収が行われ、空気予熱器8を通過した排 スは、脱硫装置や集塵機等の排ガス処理装 9で脱硫や集塵等の処理が行われ、該排ガス 理装置9で浄化された排ガスが誘引通風機20 誘引され煙突21から大気放出される一方、 記排ガス処理装置9を通過した排ガスの一部 、押込通風機11により再循環されると共に 回収装置19へ導入され、排ガス中からCO 2 等が回収されるようになっている。

 そして、本図示例においては、前記石炭焚 イラ4の定常運転時に、石炭焚ボイラ4のウ ンドボックス5へ直接供給される酸素のO 2 濃度22aがO 2 濃度計22で検出され、石炭焚ボイラ4のウィン ドボックス5へ直接供給される酸素の流量23a 流量計23で検出され、前記ミル3へ導入され 一次再循環排ガスのO 2 濃度24aがO 2 濃度計24で検出され、前記ミル3へ導入される 一次再循環排ガスの流量25aが流量計25で検出 れ、前記二次再循環排ガス用酸素供給ライ 17から酸素が供給された二次再循環排ガス O 2 濃度26aがO 2 濃度計26で検出され、前記二次再循環排ガス 酸素供給ライン17から酸素が供給された二 再循環排ガスの流量27aが流量計27で検出され ており、制御器30において、前記各O 2 濃度計22,24,26で検出されたO 2 濃度22a,24a,26aと前記各流量計23,25,27で検出さ た流量23a,25a,27aとに基づき石炭焚ボイラ4へ 入される全ガス量に対する酸素濃度即ちボ ラ持込酸素濃度が算出される(図2のステップ S1参照)。

 続いて、前記ボイラ持込酸素濃度が25%よ 小さいか否かの判断が行われ(図2のステッ S2参照)、該ボイラ持込酸素濃度が25%より小 い場合には、制御器30から出力される流量制 御信号としての開度制御信号29aにより流量調 節器としての流量調節弁29の開度が絞られて 循環排ガスライン28を流れるトータルの再 環排ガス流量が減少される(図2のステップS3 照)。

 前記ボイラ持込酸素濃度が25%以上である 合には、該ボイラ持込酸素濃度が30%より大 いか否かの判断が行われ(図2のステップS4参 照)、該ボイラ持込酸素濃度が30%より大きい 合には、制御器30から出力される流量制御信 号としての開度制御信号29aにより流量調節器 としての流量調節弁29の開度が広げられて前 再循環排ガスライン28を流れるトータルの 循環排ガス流量が増加され(図2のステップS5 照)、これにより、前記ボイラ持込酸素濃度 が所定範囲内(25~30%)に収まり、火炎温度が低 せず、充分な火炉収熱が得られ、空気燃焼 の運転実績から得られる火炉収熱の±5%程度 の範囲内で安定した酸素燃焼運転が行われる 形となる。

 こうして、火炎温度の低下を防いで充分 火炉収熱を得ることができ、酸素燃焼運転 安定して行い得る。

 図4は本発明の他の実施例であって、図中、 図1と同一の符号を付した部分は同一物を表 しており、基本的な構成は図1に示すものと 様であるが、本図示例の特徴とするところ 、図4に示す如く、前記酸素製造装置10から び且つ前記二次再循環排ガス用酸素供給ラ ン17とウィンドボックス用酸素供給ライン18 との分岐点より上流側における酸素供給ライ ン途中に、前記石炭焚ボイラ4へ導入される 素のO 2 濃度31aを検出するO 2 濃度計31と、前記石炭焚ボイラ4へ導入される 酸素の流量32aを検出する流量計32とを設け、 記再循環排ガスライン28途中に、前記ミル3 び石炭焚ボイラ4へ導入されるトータルの再 循環排ガスのO 2 濃度33aを検出するO 2 濃度計33と、前記ミル3及び石炭焚ボイラ4へ 入されるトータルの再循環排ガスの流量34a 検出する流量計34と、前記ミル3及び石炭焚 イラ4へ導入されるトータルの再循環排ガス 流量を調節する流量調節器としての流量調 弁29とを設け、制御器30において、前記各O 2 濃度計31,33で検出されたO 2 濃度31a,33aと前記各流量計32,34で検出された流 量32a,34aとに基づき石炭焚ボイラ4へ導入され ボイラ持込酸素濃度を算出し、該ボイラ持 酸素濃度が所定範囲内(25~30%)に収まるよう 記流量調節弁29に流量制御信号としての開度 制御信号29aを出力するものとした点にある。

 本図示例においては、前記石炭焚ボイラ4の 定常運転時に、石炭焚ボイラ4へ導入される 素のO 2 濃度31aがO 2 濃度計31で検出され、石炭焚ボイラ4へ導入さ れる酸素の流量32aが流量計32で検出され、前 ミル3及び石炭焚ボイラ4へ導入されるトー ルの再循環排ガスのO 2 濃度33aがO 2 濃度計33で検出され、前記ミル3及び石炭焚ボ イラ4へ導入されるトータルの再循環排ガス 流量34aが流量計34で検出されており、制御器 30において、前記各O 2 濃度計31,33で検出されたO 2 濃度31a,33aと前記各流量計32,34で検出された流 量32a,34aとに基づき石炭焚ボイラ4へ導入され ボイラ持込酸素濃度が算出され(図2のステ プS1参照)、続いて、前記ボイラ持込酸素濃 が25%より小さいか否かの判断が行われ(図2の ステップS2参照)、該ボイラ持込酸素濃度が25% より小さい場合には、制御器30から出力され 流量制御信号としての開度制御信号29aによ 流量調節器としての流量調節弁29の開度が られて再循環排ガスライン28を流れるトータ ルの再循環排ガス流量が減少され(図2のステ プS3参照)、前記ボイラ持込酸素濃度が25%以 である場合には、該ボイラ持込酸素濃度が3 0%より大きいか否かの判断が行われ(図2のス ップS4参照)、該ボイラ持込酸素濃度が30%よ 大きい場合には、制御器30から出力される流 量制御信号としての開度制御信号29aにより流 量調節器としての流量調節弁29の開度が広げ れて前記再循環排ガスライン28を流れるト タルの再循環排ガス流量が増加され(図2のス テップS5参照)、これにより、前記ボイラ持込 酸素濃度が所定範囲内(25~30%)に収まり、火炎 度が低下せず、充分な火炉収熱が得られ、 気燃焼での運転実績から得られる火炉収熱 ±5%程度の範囲内で安定した酸素燃焼運転が 行われる形となる。

 こうして、図4に示す例の場合も、図1に す例の場合と同様、火炎温度の低下を防い 充分な火炉収熱を得ることができ、酸素燃 運転を安定して行い得る。

 又、図4に示す例の場合、図1に示す例の場 に比べ、O 2 濃度計と流量計の個数を少なくすることも可 能となる。

 尚、本発明の酸素燃焼ボイラの燃焼制御 法及び装置は、上述の図示例にのみ限定さ るものではなく、本発明の要旨を逸脱しな 範囲内において種々変更を加え得ることは 論である。




 
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