JPS6335887B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は直接燃焼方式として設計された微粉炭
炉、ことにその微粉炭機の設計基準より低品質の
石炭を燃焼せしめる場合火炉への熱入力を設計レ
ベルに維持するための装置に関するものである。
特に本発明は濃厚相の微粉炭／空気の流れを火炉
付属の微粉炭機から放出された主微粉炭／空気流
へ吹き込む装置に関する。

過去数年の間、米国西部地区の石炭がその入手
の容易性および低硫黄分ゆえに蒸気発生施設に次
第に多用されるようになつて来ている。西部地区
の石炭は典型的には歴青かつ炭質のもので、東部
地区の歴青炭に比べて発熱量が低く、粉砕性が悪
く、湿分が多い。微粉炭機の能力すなわち時間当
りの微粉炭機から出る石炭量は石炭の粉砕性およ
び湿分に直接依存するものであるので、同じ微粉
炭機を使うとすれば東部地区の石炭を粉砕する場
合に比べ西部地区の石炭を粉砕する時の方が実質
的に能力が低下する。従つて、東部地区の石炭か
ら西部地区の石炭へ切換える場合には一般に蒸気
発生能力が低下することになる。

この問題に関する典型的な解決策は、微粉炭機
を増設しかつ炉にバーナをさらに一段増設すると
いう改造を蒸気発生施設に施して、西部地区の石
炭に切換えた時の蒸気発生能力の不足を補なうこ
とにあつた。しかしながらこのような大改造には
可成りの日数を必要とし、その間蒸気発生施設は
全く使用できず、結果として利用施設に対する蒸
気供給能力を実質的に減殺してしまうこととな
る。また多くの場合、火炉付近の空間に余裕がな
く蒸気発生施設に微粉炭機を増設することがほと
んど不可能でもある。

それゆえ、追加分の微粉炭機を遠隔位置に別置
することを可能にするように、このような遠隔の
微粉炭機からの追加の微粉炭を蒸気発生装置へ供
給する装置に対する要求があるのである。

発明の開示 本発明は、バーナへの主微粉炭流へ追加分の燃
料の流れを吹き込むことによつて、上述の従来の
欠点を克服することを目的とする。本発明によれ
ば、追加分の燃料流は微粉炭と空気とを重量比で
約1.0以下で混合したものから成る濃厚な微粉炭
の流れである。

微粉炭は微粉炭貯蔵槽に送給される。火炉周囲
に空間の制約がある場合にはこの微粉炭貯蔵槽を
火炉から遠くはなれた場所に配置してもよい。こ
の火炉を最大負荷で運転したい場合には、追加分
の燃料を微粉炭貯蔵槽から引き出して、これを圧
縮空気に乗せた濃厚相の微粉炭の流れとして主燃
料パイプに輸送するのである。主燃料パイプにお
いて、この追加分の燃料流れをこのパイプ内を流
れる主微粉炭／空気流内へ吹き込む。このように
して、火炉の全負荷に必要な追加分の燃料を、風
箱およびバーナ配置を変更することなく火炉内に
注入できるのである。

実施例 第１図に示す装置は本発明により追加燃料をバ
ーナへ与える手段から成るものである。本発明に
よれば濃厚相の微粉炭／空気流を追加燃料として
用いる。この濃厚相の微粉炭／空気流は、微粉炭
を輸送空気中に、空気対微粉炭の重量比を大略
1.0以下に維持せしめて乗せたものから成る。追
加燃料をバーナへ濃厚相の微粉炭／空気混合物と
して供給することは、微粉炭をバーナへ輸送する
ために必要な搬送空気量を少なくできることとな
る。この濃厚相での供給とすれば搬送空気量は最
少限ですむので、追加燃料と共に供給される追加
の空気を扱うために既存の風箱やバーナを改造す
ることを必要としないのである。

第１図において、バーナまたは石炭ノズル４を
有する火炉２は本発明によるシステムを有する。
この火炉を焚くために、原炭が原炭供給路６を介
して火炉に付属の微粉炭機１２へ送給される。原
炭は微粉炭機内で粉砕され微粉炭となり、空気予
熱器から熱空気ダクト８を介して引き入れられる
第１次空気と呼ばれる熱空気によつて乾燥せしめ
られる。この微粉炭は熱空気中にとらえられ主石
炭／空気流６０を形成し、主燃料パイプ１０を通
つてバーナ４に搬送され、火炉２内で燃焼せしめ
られる。第１図においてはひとつの微粉炭機１２
から微粉炭がひとつのバーナ４に供給されるもの
として図示してあるが、一般にひとつの微粉炭機
から複数のバーナに微粉炭が供給される。

前述のように、たとえば微粉炭機１２で示され
るような石炭粉砕機の能力は粉砕しようとする原
炭の品質に関係する。現在においては屡々、微粉
炭機の設計時点において使用と設定していた原炭
よりも低品質の原炭を使用している。このために
屡々負荷低下、すなわち蒸気発生能力の低下を生
ずる。これは火炉付属の微粉炭機が所要熱量の微
粉炭を供給できなくなるからである。

本発明によれば、火炉２を最大負荷運転するこ
とが要求される場合には、微粉炭を貯蔵槽３２か
らライン３４を介して濃厚相ミキサ３６へと引き
出すのである。ライン３４はたとえばスクリユコ
ンベヤ、重力式フイーダ、または容積型フイーダ
とすることができる。濃厚相ミキサ３６はライン
３４を介し貯蔵槽３２から微粉炭を受け取り、こ
れを圧縮空気源３８からの圧縮空気と混合して、
微粉炭と空気とを空気対石炭重量比が約1.0以下
で混合した混合物から成る濃厚相微粉炭流を確立
する。この濃厚相ミキサ３６は微粉炭輸送ポンプ
かまたは単にベンチユリ型ピツクアツプ装置のい
ずれかとすることができる。

火炉付属の微粉炭機から火炉へ向う主石炭／空
気流は通常の全負荷運転時にその空気対燃料の重
量比が少なくとも1.5から２をこえる程度までで
ある。この主石炭／空気流に追加の微粉炭を吹き
込む際、あまり多量の空気を注入するとバーナに
向う流れの速度が高くなりすぎ、バーナ出口にお
いて火焔が吹き消される。このため本発明によれ
ば、吹き込む追加の微粉炭／空気流を微粉炭分の
多いもの、好ましくは空気対石炭重量比をおおよ
そ1.0以下としたのである。

濃厚相ミキサ３６内で確立した濃厚相微粉炭流
は圧縮空気圧力によりライン４０を通り主燃料パ
イプ１０へ搬送される。第１図に例示した好適な
実施例においては、濃厚相微粉炭／空気混合物は
主燃料パイプ出口エルボ５０において主燃料パイ
プ１０内へ注入される。主燃料パイプ出口エルボ
５０内に注入された濃厚相微粉炭は変化１２から
主燃料パイプ１０を通つて放出された主石炭／空
気流６０に混合され、バーナ４へ放出されて火炉
２内で燃焼せしめられ、この結果所要の最大負荷
を得ることができる。

微粉炭は微粉炭の貯蔵槽３２へ、別個に設けた
貯蔵系統用の微粉炭機からか、または火炉付属の
微粉炭機のひとつからか、さらには運搬用のトラ
ツクによつて供給されるものとする。第１図に図
示の好適な実施例においては、微粉炭は各個に設
けた貯蔵系統用の微粉炭機１４から貯蔵槽３２に
供給されている。原炭は原炭供給路１６を介して
貯蔵系統の微粉炭機１４へ供給される。原炭は微
粉炭機１４において微粉炭に粉砕され、空気予熱
器から引いた熱ガスは、またはボイラの節炭器部
分から熱ガスダクト１８を介し引いた熱い煙道ガ
スによつて乾燥せしめられる。

この微粉炭は熱ガスまたは熱い煙道ガス中にと
らえられ、燃料パイプ２０を通つてセパレータ２
２へはこばれる。セパレータ２２の機能は、微粉
炭機１４内で微粉炭と一諸にした空気または煙道
ガスを分離することにある。この空気または煙道
ガスはセパレータ２２を出てライン２４を介し吸
引フアン２６へ向う。吸引フアン２６は空気また
は煙道ガスの圧力を充分に大気圧を上廻るレベル
に高めて、この空気または煙道ガスがライン２８
を介して大気に放出せしめられるようにする。こ
れとは異なつて、吸引フアン２６を、空気または
煙道ガスを火炉運転圧力により充分に高い圧力に
まで高めるように用いて、この空気または煙道ガ
スを、ライン２８を介して火炉へと向わせて、セ
パレータ２２を去る空気または煙道ガス中にまだ
とらえられている微粉炭粒子を燃焼させてしまう
ようにしてもよい。

セパレータ２２で空気または煙道ガスの流れか
ら除去せしめた微粉炭は、ライン３０を介して貯
蔵槽３２へと送られる。微粉炭は前述のように火
炉２を最大負荷運転せしめるために追加燃料が必
要な時まで貯蔵槽３２内で貯蔵される。

代りに、火炉に付属の微粉炭機を、貯蔵槽３２
へ微粉炭を供給するのに流用することもできる。
このような場合には第２図に示すように、火炉付
属の微粉炭機１２′のひとつを、火炉２が低負荷
運転している時に貯蔵槽１２へ微粉炭を供給する
のに用いる。この場合、原炭は原炭供給路６′を
介して火炉付属の微粉炭機１２′へ供給され、空
気予熱器から引かれ熱空気ダクト８′を介して火
炉付属の微粉炭機１２′に向う熱い空気またはボ
イラの節炭器部分から引かれ熱空気ダクト８′を
介して火炉付属の微粉炭機１２′に向う熱い煙道
ガスによつて乾燥せしめられる。微粉炭はこの熱
空気または熱い排ガス中にとらえられ、偏流ヘツ
ド６４を介して燃料ライン６２へ偏流せしめられ
る。この燃料ライン６２は、熱空気または熱い煙
道ガス中にとらえられた微粉炭をセパレータ２２
へと輸送する。熱空気または熱い煙道ガスはセパ
レータ２２から去り、ライン２４を介して吸引フ
アン２６へと向い、ここで熱空気または熱い煙道
ガスの圧力は前述のように大気または火炉内の圧
力より高い所要のレベルにまで高められるのであ
る。セパレータ２２内で熱空気または熱い煙道ガ
スから分離せしめられた微粉炭はライン３０を介
して貯蔵槽３２へ送られ、ここで追加燃料が求め
られる時まで貯蔵せしめられる。

濃厚相微粉炭流はライン４０を介して主燃料パ
イプ１０内の流れに注入される。この注入地点は
主燃料パイプのどの箇所でもよいわけであるが、
第３図に示すように主燃料パイプ出口エルボ５０
において濃厚相微粉炭流を注入するのが好適であ
る。主燃料パイプ出口エルボ５０は主燃料パイプ
１０に合体する第１の入口５２を有し、火炉付属
の微粉炭機１２からの主石炭／空気流６０をここ
で受ける。またこの主燃料パイプ出口エルボ５０
には第２の入口５４があり、貯蔵槽３２からライ
ン４０を介する濃厚相微粉炭流をここから受け入
れる。第２の入口５４から主燃料パイプ出口エル
ボ５０に入る濃厚相微粉炭流および第１の入口５
２から主燃料パイプ出口エルボ５０に入る火炉付
属の微粉炭機１２からの主石炭／空気流の双方は
共通の出口５８から出てバーナ４へ向う。第３図
に例示するように、主燃料パイプ出口エルボ５０
の第２の入口５４は共通の出口５８と同軸に設け
るのが好適である。

第４図に例示する変形例においては、主燃料パ
イプ出口エルボ５０に邪魔部材７０を設けて第２
の入口５４が主燃料パイプ出口エルボ５０の共通
の出口と同軸でないようにしてある。この邪魔部
材７０はたとえば可調整スロートプラグまたはオ
イル点火ないしはガス点火の点火器のようなもの
であつても、また任意の邪魔部材であつてもよ
い。この実施例においては、第２の入口５４は第
１の入口５２近くに配置され、これが主燃料パイ
プ出口エルボに鋭角をもつて入射し濃厚相微粉
炭／空気流が主燃料パイプ出口エルボ５０の共通
の出口５８の面の中央領域において交叉するよう
にしてある。

さらに、デフレクタブロツク５６を第３図およ
び第４図に示すように、主燃料パイプ出口エルボ
５０の内部でその壁面半径に沿つて第１の入口５
２と第２の入口５４との間に配設しておくのが好
適である。このデフレクタブロツク５６は火炉付
属の微粉炭機１２から第１の入口５２を介し主燃
料パイプ出口エルボ５０へ入る主石炭／空気流を
偏向せしめて、この流れが、第２の入口５４から
の濃厚相微粉炭流の注入をさまたげないようにす
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する追加燃料システムを
示す略図、第２図は本発明の変形例である追加燃
料システムを示す略図、第３図は追加燃料を受け
入れる入口をそなえた主燃料パイプ出口の好適な
実施例の横断面図、第４図は追加燃料用の入口を
そなえた主燃料パイプ出口の変形例の横断面図で
ある。 ２…火炉、４…バーナまたは石炭ノズル、６…
原炭供給路、８…熱空気ダクト、１０…主燃料パ
イプ、１２…火炉付属の微粉炭機、１４…微粉炭
機、１６…原炭供給路、１８…熱ガスダクト、２
０…燃料パイプ、２２…セパレータ、２４…ライ
ン、２６…吸引フアン、２８…ライン、３０…ラ
イン、３２…貯蔵槽、３４…ライン、３６…濃厚
相ミキサ、４０…ライン、５０…主燃料パイプ出
口エルボ、５２…第１の入口、５４…第２の入
口、５６…デフレクタブロツク、５８…出口、６
０…主石炭／空気流、６２…燃料ライン、７０…
邪魔部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 火炉と、この火炉の中で微粉炭を燃焼させる
   バーナと、石炭を粉砕する微粉炭機と、主空気流
   の中にとらえられた微粉炭からなる主石炭／空気
   流を前記微粉炭機から前記バーナへ送る主燃料パ
   イプとを有する微粉炭焚き蒸気発生装置における
   負荷回復のため追加の微粉炭を供給する装置にお
   いて、 ａ 微粉炭を貯蔵する貯蔵槽と、 ｂ 微粉炭を前記貯蔵槽へ供給するラインと、 ｃ 前記貯蔵槽から前記主燃料パイプへ、微粉炭
   の多い微粉炭と空気との混合物とからなる濃厚
   相微粉炭／空気流を運ぶラインと、 ｄ 前記主燃料パイプに連通する第１の入口と前
   記濃厚相微粉炭／空気流を前記主空気流で運ば
   れている微粉炭に吹き込む第２の入口とをそな
   えた主燃料パイプ出口エルボとを有することを
   特徴とする、追加の微粉炭を供給する装置。 ２ 前記濃厚相微粉炭／空気流を空気対石炭重量
   比がおおよそ1.0以下とした、特許請求の範囲第
   １項記載の装置。 ３ 前記主燃料パイプ出口エルボが前記バーナに
   通ずる共通の出口を有する、特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ４ 主燃料パイプ出口エルボの第２の入口は共通
   の出口に同軸である、特許請求の範囲第３項記載
   の装置。 ５ デフレクタブロツクが第１および第２の入口
   の間の場所において主燃料パイプ出口エルボの外
   壁の内面に取付けられている、特許請求の範囲第
   ４項記載の装置。