JP6605934B2 - Coal fired boiler and low-grade coal drying method - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、石炭焚ボイラおよび低品位炭の乾燥方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to a coal fired boiler and a method for drying low-grade coal.

石炭を燃料に用いる火力発電プラントでは、微粉化した石炭を石炭焚ボイラで燃焼させ、発生した蒸気で蒸気タービンを回して発電している。
従来の火力発電用の石炭焚ボイラでは、瀝青炭のような高品位炭を燃料炭として利用していたが、近年では、燃料コストの上昇に伴い、これまで燃料としては利用される機会の少なかった、低品位炭(亜瀝青炭、褐炭など)の利用が検討されている。この種の石炭焚ボイラに係る従来技術としては、例えば、特許文献1に記載されているものを挙げることができる。
In a thermal power plant using coal as fuel, finely pulverized coal is burned in a coal fired boiler, and power is generated by rotating a steam turbine with the generated steam.
In conventional coal-fired boilers for thermal power generation, high-grade coal such as bituminous coal has been used as fuel coal, but in recent years, as fuel costs have risen, there have been few opportunities to use it as fuel. The use of low-grade coal (sub-bituminous coal, lignite, etc.) is being studied. As a prior art which concerns on this kind of coal fired boiler, what is described in patent document 1 can be mentioned, for example.

亜瀝青炭などの低品位炭は、高品位炭に比べて石炭化度が低いことから、炭素含有量が劣るだけでなく、水分を多く含む。しかも、炭種によっては、少ないもので20%程度、多いものになると、45%程度の水分を含むものもある。   Low-grade coal such as sub-bituminous coal has a low degree of coalification compared to high-grade coal, and therefore not only has a low carbon content but also contains a lot of moisture. Moreover, depending on the type of coal, there are some that contain about 20% of water, and about 45% of water when there are many.

従来、水分を多く含む低品位炭を火力発電用の石炭焚ボイラで燃料として利用する場合、低水分で高発熱量の高品位炭と混炭して利用する方法や、水分が35%程度以下の石炭である場合には、石炭の乾燥が可能な微粉炭機の台数を増やし、また大型化することによって低品位炭を専焼する方法があった。   Conventionally, when low-grade coal containing a lot of moisture is used as fuel in coal fired boilers for thermal power generation, it is used by mixing with high-grade coal with low moisture and high calorific value, or when moisture is about 35% or less In the case of coal, there was a method of exclusively burning low-grade coal by increasing the number of pulverized coal machines capable of drying coal and increasing the size.

ここで、図3は、火力発電用の従来の一般的な石炭焚ボイラの概要を模式的に示す図である。   Here, FIG. 3 is a diagram schematically showing an outline of a conventional general coal fired boiler for thermal power generation.

この石炭焚ボイラ10は、石炭の燃焼により高温の燃焼ガスを発生させる火炉12と、後部伝熱部14と、から構成されている。   The coal fired boiler 10 includes a furnace 12 that generates a high-temperature combustion gas by burning coal, and a rear heat transfer section 14.

火炉12の下部には、複数のバーナ15が設置高さを変えて設置されている。これらのバーナ15は、それぞれ微粉炭管16を介して竪型ローラ・レース式微粉炭機17と接続されており、これら竪型ローラ・レース式微粉炭機16から微細に粉砕された微粉炭が燃料として供給されるようになっている。   A plurality of burners 15 are installed in the lower part of the furnace 12 at different installation heights. Each of these burners 15 is connected to a vertical roller / lace type pulverized coal machine 17 through a pulverized coal pipe 16, and the finely pulverized coal from these vertical type roller / lace type pulverized coal machine 16 is used as fuel. It comes to be supplied.

火炉12の内部において、上方には過熱器18が設置されており、後部伝熱部14には、再熱器19、20と、節炭器22などの熱交換器が設置されている。これらの熱交換器と熱交換を行った燃焼ガスは、後部伝熱部14の出口から空気予熱器24へと送られるようになっている。   Inside the furnace 12, a superheater 18 is installed above, and in the rear heat transfer unit 14, reheaters 19 and 20 and a heat exchanger such as a economizer 22 are installed. The combustion gas that has exchanged heat with these heat exchangers is sent from the outlet of the rear heat transfer section 14 to the air preheater 24.

空気予熱器24は、節炭器22の出口から抽出した燃焼ガスを利用して、一次空気ファン25を用いて導入した常温の一次空気と熱交換して一次空気を予熱する。一次空気は空気予熱器24で330℃程度まで昇温されてから一次空気ダクト26を通して微粉炭機17に送られ、低品位炭を乾燥させる熱源として利用される。   The air preheater 24 uses the combustion gas extracted from the outlet of the economizer 22 to exchange heat with the primary air introduced using the primary air fan 25 to preheat the primary air. The primary air is heated to about 330 ° C. by the air preheater 24 and then sent to the pulverized coal machine 17 through the primary air duct 26 to be used as a heat source for drying the low-grade coal.

このような従来型の石炭焚ボイラの乾燥システムでは、20%程度の水分含有量の低品位炭であれば、実用上、水分を調整するために高品位炭と混炭しないでも、ボイラで低品位炭を専焼することができる。   In such a conventional coal-fired boiler drying system, a low-grade coal with a moisture content of about 20% is practically used to adjust the moisture, even if it is not mixed with a high-grade coal, a low-grade coal is used. Charcoal can be burned exclusively.

特開2008−304178号公報JP 2008-304178 A

しかしながら、従来型の石炭焚ボイラに用いられる石炭乾燥システムでは、低品位炭を乾燥させる熱源として、後部伝熱部14の出口から抽出した燃焼ガスを利用し、この空気予熱器24で微粉炭機17に送る一次空気を予熱している。   However, in the coal drying system used in the conventional coal fired boiler, the combustion gas extracted from the outlet of the rear heat transfer section 14 is used as a heat source for drying low-grade coal, and the air preheater 24 uses the pulverized coal machine. The primary air sent to 17 is preheated.

発電用の石炭焚ボイラ10では、後部伝熱部14から排出される燃焼ガスの温度は、通常、350℃程度である。この程度の燃焼ガス温度であると、低品位炭の水分含有量が20%程度の低品位炭に対しては、実用に足る乾燥効果を得られる。しかし炭種によっては、水分含有量が30〜45%になるものがあり、このような低品位炭に対する熱源としては不十分となり、十分な燃焼条件をもつ微粉炭をバーナ15に供給することができないという課題がある。   In the coal fired boiler 10 for power generation, the temperature of the combustion gas discharged from the rear heat transfer section 14 is usually about 350 ° C. When the combustion gas temperature is about this level, a drying effect sufficient for practical use can be obtained for low-grade coal having a moisture content of about 20%. However, depending on the type of coal, the moisture content may be 30 to 45%, which is insufficient as a heat source for such low-grade coal, and supplying pulverized coal with sufficient combustion conditions to the burner 15. There is a problem that it cannot be done.

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであって、水分含有量が多い低品位炭であってもボイラで専焼することができるようにした石炭焚ボイラおよび低品位炭の乾燥方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is a coal fired boiler and a low-grade coal that can be fired exclusively in a boiler even with a low-grade coal having a high water content. It aims to provide a method.

前記の目的を達成するために、本発明は、微粉炭を燃焼させる複数のバーナを有する火炉と、前記火炉に連続する後部伝熱部を有する石炭焚ボイラにおいて、石炭を微粉炭に粉砕して前記バーナに供給する微粉炭機と、前記後部伝熱部の出口から導入された燃焼ガスと、常温の一次空気と、を熱交換して前記一次空気を予熱する空気予熱器と、前記空気予熱器で予熱された一次空気を前記微粉炭機に供給する一次空気ダクトと、前記後部伝熱部から燃焼ガスを抽出する燃焼ガスダクトと、を備え、前記一次空気ダクトは、燃焼ガスを前記一次空気ダクト内に注入する燃焼ガス注入装置を介して前記燃焼ガスダクトと接続され、前記後部伝熱部は、再熱器と、前記再熱器の下流側に設置される節炭器と、を備え、前記燃焼ガスダクトは、前記再熱器と節炭器との中間位置から燃焼ガスを抽出することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a furnace having a plurality of burners for burning pulverized coal, and a coal fired boiler having a rear heat transfer section continuous to the furnace, and pulverizing coal into pulverized coal. An air preheater that preheats the primary air by exchanging heat between the pulverized coal machine that supplies the burner, the combustion gas introduced from the outlet of the rear heat transfer section, and primary air at room temperature, and the air preheating A primary air duct for supplying primary air preheated by a gas generator to the pulverized coal machine, and a combustion gas duct for extracting combustion gas from the rear heat transfer section, wherein the primary air duct transmits the combustion gas to the primary air. It is connected to the combustion gas duct via a combustion gas injection device for injecting into the duct, and the rear heat transfer section includes a reheater and a economizer installed downstream of the reheater, The combustion gas duct is It is characterized in that to extract the combustion gases from the intermediate position between the vessel and the economizer.

本発明によれば、水分含有量が多い低品位炭であっても十分に乾燥してバーナに送り、ボイラで専焼することができる。   According to the present invention, even low-grade coal with a high water content can be sufficiently dried and sent to a burner and can be burned exclusively with a boiler.

本発明の第1実施形態による石炭焚ボイラを示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a coal fired boiler by a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態による石炭焚ボイラを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the coal fired boiler by 2nd Embodiment of this invention. 従来技術に係る石炭焚ボイラを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the coal fired boiler which concerns on a prior art.

以下、本発明による石炭焚ボイラおよび低品位炭の乾燥方法の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態による石炭焚ボイラの概要を模式的に示す図である。この石炭焚ボイラ10は、火力発電プラントに設置され、瀝青炭のような高品位炭を燃料にする他、瀝青炭以外の石炭化度の低い亜瀝青炭、褐炭などの低品位炭についても燃料に使用することができるボイラである。
Hereinafter, an embodiment of a method for drying a coal fired boiler and low-grade coal according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing an outline of a coal fired boiler according to the present embodiment. This coal-fired boiler 10 is installed in a thermal power plant and uses high-grade coal such as bituminous coal as fuel, and also uses low-grade coal such as sub-bituminous coal and lignite with a low degree of coalification other than bituminous coal. A boiler that can.

この石炭焚ボイラ10は、大きく分けると、石炭の燃焼により高温の燃焼ガスを発生させる火炉12と、火炉12の出口から下流側に配置される後部伝熱部14と、から構成されている。   The coal fired boiler 10 is roughly composed of a furnace 12 that generates high-temperature combustion gas by burning coal and a rear heat transfer section 14 that is disposed downstream from the outlet of the furnace 12.

まず、火炉12の下部には、微粉炭を燃焼させるバーナとして、三段のバーナ15a乃至15cが設置高さを変えて設置されている。火炉12は、角筒状の構造物であり、これらバーナ15a乃至15cの各段のバーナは、対角線上にそれぞれ4基設置されている。これらのバーナ15a乃至15cのすべての段のバーナを燃焼させることで、石炭焚ボイラ10は、火力発電プラントの発電量100%の定格負荷運転に必要な蒸気を発生することができる。   First, in the lower part of the furnace 12, three burners 15a to 15c are installed at different installation heights as burners for burning pulverized coal. The furnace 12 is a rectangular tube-like structure, and four burners at each stage of the burners 15a to 15c are installed on a diagonal line. By burning the burners at all stages of these burners 15a to 15c, the coal fired boiler 10 can generate steam necessary for rated load operation with a power generation amount of 100% of the thermal power plant.

次に、図1において、符号17は、図示しない給炭機から投入される石炭を粉砕して微粉炭に加工する微粉炭機を示している。この実施形態では、微粉炭機として、縦型ローラ・レース式微粉炭機が用いられている。この縦型ローラ・レース式微粉炭機は、給炭機から投入された石炭がテーブル上で転動するローラタイヤによって粉砕される構造の微粉炭機である。テーブルの下からは後述する空気予熱器などで予熱された一次空気が導入されるようになっており、粉砕された微粉炭は一次空気との混合により乾燥され、微粉炭管16を通って各段のバーナ15a乃至15cに供給される。   Next, in FIG. 1, the code | symbol 17 has shown the pulverized coal machine which grind | pulverizes the coal thrown in from the coal feeder which is not shown in figure, and processes it into pulverized coal. In this embodiment, a vertical roller race type pulverized coal machine is used as the pulverized coal machine. This vertical roller lace type pulverized coal machine is a pulverized coal machine having a structure in which coal supplied from a coal feeder is crushed by a roller tire that rolls on a table. From the bottom of the table, primary air preheated by an air preheater, which will be described later, is introduced, and the pulverized pulverized coal is dried by mixing with primary air, and passes through the pulverized coal pipe 16. It is supplied to the stage burners 15a to 15c.

次に、石炭焚ボイラ10における過熱器等の熱交換器の配置について説明する。
この実施形態の石炭焚ボイラ10は、再熱サイクルが構成されているタービンに蒸気を供給するボイラである。火炉12の内部において、上方には高圧タービンに送る高温・高圧の蒸気を発生する過熱器18が設置されている。後部伝熱部14では、火炉12の出口下流側に、高圧タービンから戻された蒸気を再加熱して中圧タービンに送る第1再加熱器19が配置されている。
Next, arrangement | positioning of heat exchangers, such as a superheater, in the coal fired boiler 10 is demonstrated.
The coal fired boiler 10 of this embodiment is a boiler that supplies steam to a turbine in which a reheat cycle is configured. Inside the furnace 12, a superheater 18 that generates high-temperature and high-pressure steam to be sent to a high-pressure turbine is installed above. In the rear heat transfer section 14, a first reheater 19 that reheats the steam returned from the high pressure turbine and sends it to the intermediate pressure turbine is disposed on the downstream side of the outlet of the furnace 12.

さらに、第1再熱器19の下流側には、第2再加熱器20が配置されている。この第2再熱器20の下流側には、ボイラ給水を加熱する節炭器22が設置されている。後部伝熱部14の出口23には、燃焼ガスを空気予熱器24に導入するガスダクト26が接続されている。節炭器22と熱交換を行った燃焼ガスは、ガスダクト26を流れて空気予熱器24へと送られるようになっている。   Further, a second reheater 20 is disposed downstream of the first reheater 19. On the downstream side of the second reheater 20, a economizer 22 for heating the boiler feed water is installed. A gas duct 26 for introducing combustion gas into the air preheater 24 is connected to the outlet 23 of the rear heat transfer section 14. The combustion gas that has exchanged heat with the economizer 22 flows through the gas duct 26 and is sent to the air preheater 24.

この空気予熱器24は、後部伝熱部14の出口23からガスダクト26を通して抽出した燃焼ガスと、一次空気ファン25を用いて導入した常温の一次空気と、の間で熱交換をして一次空気を予熱する。空気予熱器24と微粉炭機17は一次空気ダクト27によって接続されており、予熱された一次空気は一次空気ダクト27を通って微粉炭機17に供給される。   The air preheater 24 exchanges heat between the combustion gas extracted from the outlet 23 of the rear heat transfer section 14 through the gas duct 26 and the primary air introduced using the primary air fan 25 to perform primary air. Preheat. The air preheater 24 and the pulverized coal machine 17 are connected by a primary air duct 27, and the preheated primary air is supplied to the pulverized coal machine 17 through the primary air duct 27.

本実施形態の石炭焚ボイラ10では、空気予熱器24で予熱した一次空気をさらに燃焼ガスで加熱して、燃料である低品位炭の効果的な乾燥熱源として利用するため、次のような燃焼ガス抽出用の配管として燃焼ガスダクト30が設けられている。   In the coal fired boiler 10 of the present embodiment, the primary air preheated by the air preheater 24 is further heated with combustion gas and used as an effective drying heat source for low-grade coal as a fuel. A combustion gas duct 30 is provided as a gas extraction pipe.

後部伝熱部14では、節炭器22の上流側の位置に燃焼ガスの抽出口28が設けられており、この抽出口28からは、燃焼ガスダクト30が一次空気ダクト27まで延びている。一次空気ダクト27の中途には、燃焼ガスを一次空気ダクト27内に注入するための燃焼ガス注入装置32が設けられている。この燃焼ガス注入装置32には燃焼ガスダクト30の終端が接続されている。   In the rear heat transfer section 14, a combustion gas extraction port 28 is provided at a position upstream of the economizer 22, and a combustion gas duct 30 extends from the extraction port 28 to the primary air duct 27. A combustion gas injection device 32 for injecting combustion gas into the primary air duct 27 is provided in the middle of the primary air duct 27. The combustion gas injection device 32 is connected to the end of the combustion gas duct 30.

この実施形態では、燃焼ガスダクト30には、後部伝熱部14からの燃焼ガスの抽出を効率良くするために、ガス抽出ファン33が設けられている。このガス抽出ファン33の上流側には、微粉炭が燃えて残ったスラグなどからガス抽出ファン33を保護する集じん装置34が設けられている。   In this embodiment, the combustion gas duct 30 is provided with a gas extraction fan 33 in order to efficiently extract the combustion gas from the rear heat transfer section 14. On the upstream side of the gas extraction fan 33, a dust collecting device 34 is provided to protect the gas extraction fan 33 from slag remaining after burning pulverized coal.

本実施形態による石炭焚ボイラ10は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。
まず、石炭焚ボイラ10における燃焼ガスの流れについて説明する。
The coal fired boiler 10 according to the present embodiment is configured as described above. Next, the operation and effect thereof will be described.
First, the flow of combustion gas in the coal fired boiler 10 will be described.

バーナ15a乃至15cでの微粉炭の燃焼により生成された燃焼ガスは、噴流となって火炉12内を上方に向かって流れる。火炉12の上部に配置される過熱器18は、主に火炎の輻射熱によって加熱されて高温・高圧の蒸気を発生する。   The combustion gas generated by the combustion of the pulverized coal in the burners 15a to 15c becomes a jet and flows upward in the furnace 12. The superheater 18 disposed at the top of the furnace 12 is heated mainly by the radiant heat of the flame to generate high-temperature and high-pressure steam.

過熱器18の下流側は、火炉12の出口になっており、燃焼ガスの温度は下流に流れるにしたがって低下するが、通常運転では、燃焼する微粉炭量が多量であるため、火炉12の出口での燃焼ガスの温度は高く維持される。   The downstream side of the superheater 18 is the outlet of the furnace 12, and the temperature of the combustion gas decreases as it flows downstream. However, in normal operation, the amount of pulverized coal to burn is large, so the outlet of the furnace 12 The temperature of the combustion gas at is kept high.

さらに、燃焼ガスは、火炉12の出口から後部伝熱部14に流れ込み、第1再熱器19と熱交換を行い、高圧タービンから戻された蒸気を再加熱する。その後さらに、燃焼ガスは、第2再熱器20、節炭器22と熱交換を行ってから、ガスダクト26を流れて空気予熱器24へと送られることになる。   Further, the combustion gas flows into the rear heat transfer section 14 from the outlet of the furnace 12, exchanges heat with the first reheater 19, and reheats the steam returned from the high pressure turbine. After that, the combustion gas exchanges heat with the second reheater 20 and the economizer 22, and then flows through the gas duct 26 and is sent to the air preheater 24.

空気予熱器24では、一次空気ファン25によって取り込まれた常温の一次空気と、ガスダクト25を通って送り込まれてくる、例えば360℃程度の燃焼ガスとの間で熱交換が行われ、一次空気は、330℃程度まで昇温する。   In the air preheater 24, heat exchange is performed between normal temperature primary air taken in by the primary air fan 25 and combustion gas of about 360 ° C. sent through the gas duct 25, and the primary air is The temperature is raised to about 330 ° C.

空気予熱器24を出た一次空気は、後部伝熱部14から燃焼ガスダクト30を介して抽出した高温の燃焼ガスによって次のようにさらに加熱される。   The primary air that has exited the air preheater 24 is further heated by the high-temperature combustion gas extracted from the rear heat transfer section 14 via the combustion gas duct 30 as follows.

すなわち、後部伝熱部14から抽出した燃焼ガスは、燃焼ガス注入装置32から一次空気ダクト26の管内に注入される。一次空気ダクト27に注入された燃焼ガスが一次空気の流れに合流すると、燃焼ガスと一次空気は混合されて微粉炭機17に供給される。   That is, the combustion gas extracted from the rear heat transfer section 14 is injected from the combustion gas injection device 32 into the pipe of the primary air duct 26. When the combustion gas injected into the primary air duct 27 joins the flow of the primary air, the combustion gas and the primary air are mixed and supplied to the pulverized coal machine 17.

定格負荷でのボイラ運転の場合、後部伝熱部14において、節炭器22の上流側の燃焼ガスの温度は、500〜600℃程度の高温を保っているが通常である。空気予熱器24での予熱によって一次空気が330℃程度まで昇温されていれば、高温の燃焼ガスの注入によって、一次空気をさらに400〜450℃程度までさらに昇温させることが可能となる。   In the case of boiler operation at the rated load, the temperature of the combustion gas upstream of the economizer 22 is normally maintained at a high temperature of about 500 to 600 ° C. in the rear heat transfer section 14. If the primary air is heated to about 330 ° C. by preheating in the air preheater 24, the primary air can be further heated to about 400 to 450 ° C. by injecting high-temperature combustion gas.

こうして、一次空気は、空気予熱器24での燃焼ガスとの熱交換、燃焼ガス注入装置32による燃焼ガスの注入というように二段階に昇温させる処理が行われてから、微粉炭機17に送られ、低品位炭を乾燥させる熱源として利用される。   Thus, the primary air is subjected to a process for raising the temperature in two stages, such as heat exchange with the combustion gas in the air preheater 24 and injection of the combustion gas by the combustion gas injection device 32, and then the primary air is supplied to the pulverized coal machine 17. It is sent and used as a heat source for drying low-grade coal.

微粉炭機17では、石炭塊を粉砕するローラタイヤが転動するテーブルの下から、高温に昇温した一次空気が吹き出すようになっており、粉砕された低品位炭は、高温の一次空気との混合により乾燥し微粉化された状態になってバーナ15a乃至15cに供給される。   In the pulverized coal machine 17, primary air heated to a high temperature is blown out from under a table on which a roller tire that pulverizes a coal lump, and the pulverized low-grade coal is separated from high-temperature primary air. Are dried and pulverized to be supplied to the burners 15a to 15c.

以上のような石炭焚ボイラの乾燥システムによれば、45%程度の水分含有量の低品位炭であっても、例えば、10%程度にまで乾燥し、高品位炭と混炭して水分を調整しないでも、ボイラで専焼することが可能になる。   According to the above-mentioned coal fired boiler drying system, even low-grade coal with a moisture content of about 45% is dried to, for example, about 10% and mixed with high-grade coal to adjust moisture. Even if not, it becomes possible to burn exclusively in the boiler.

(第2実施形態)
次に、本発明に係る石炭焚ボイラ10の第2実施形態について、図2を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, 2nd Embodiment of the coal fired boiler 10 which concerns on this invention is described with reference to FIG.

この第2実施形態では、ガス抽出ファン33と、このガス抽出ファン33を保護する集じん装置34と、が設けられている燃焼ガスダクト30が、燃焼ガス注入装置32を介して空気予熱器24の下流で一次空気ダクト27に接続されている点は、第1実施形態と同様であり、同一の構成要素には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。   In the second embodiment, a combustion gas duct 30 provided with a gas extraction fan 33 and a dust collector 34 that protects the gas extraction fan 33 is connected to the air preheater 24 via a combustion gas injection device 32. The point connected to the primary air duct 27 downstream is the same as in the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

第1実施形態と異なる点は、微粉炭機17の出口側に、ガス温度を検出する温度検出器40を設けるともに、燃焼ガスダクト30では、燃焼ガス注入装置32の上流側に、燃焼ガスの流量を調整する燃焼ガス流量調整機構42を設けた点にある。   The difference from the first embodiment is that a temperature detector 40 for detecting the gas temperature is provided on the outlet side of the pulverized coal machine 17, and the combustion gas flow rate of the combustion gas is provided upstream of the combustion gas injection device 32 in the combustion gas duct 30. This is in that a combustion gas flow rate adjusting mechanism 42 for adjusting the above is provided.

この燃料ガス流量調整機構42は、弁の開度が可変に構成されている弁機構部43と、この弁機構部43を駆動する弁駆動部44とから構成されている。そして、温度検出器40で検出されたガス温度と、予め設定された目標のガス温度とが比較され、その偏差がなくなるように、弁機構部43の開度が調整されるサーボ機構が構成されている。
次に、以上のような第2実施形態の石炭焚ボイラシステムの作用について説明する。
この第2実施形態においても、一次空気は、空気予熱器24での燃焼ガスとの熱交換により昇温され、燃焼ガス注入装置32からの燃焼ガスの注入によりさらに昇温される二段階の昇温処理が行われている。このため、高温の燃焼ガスが微粉炭機17に供給されるのは第1実施形態と同様である。
The fuel gas flow rate adjusting mechanism 42 includes a valve mechanism portion 43 that has a variable valve opening degree, and a valve drive portion 44 that drives the valve mechanism portion 43. A servo mechanism is configured in which the opening degree of the valve mechanism 43 is adjusted so that the difference between the gas temperature detected by the temperature detector 40 and a preset target gas temperature is eliminated. ing.
Next, the operation of the coal fired boiler system of the second embodiment as described above will be described.
Also in the second embodiment, the primary air is heated in two stages in which the temperature is raised by heat exchange with the combustion gas in the air preheater 24 and further raised by the injection of the combustion gas from the combustion gas injector 32. Temperature treatment is performed. For this reason, the high-temperature combustion gas is supplied to the pulverized coal machine 17 as in the first embodiment.

他方、微粉炭機17の出口側のガス温度は、微粉炭の水分量および乾燥状態と相関していると考えられる。微粉炭機17の出口側のガス温度が高いということは、微粉炭から水分が十分に蒸発し乾燥が十分に進んだ状態になっている場合である。反対に、このガス温度が予定されている温度よりも低い場合は、微粉炭の水分量が多く、乾燥が不十分であることが想定される。   On the other hand, the gas temperature on the outlet side of the pulverized coal machine 17 is considered to correlate with the moisture content and the dry state of the pulverized coal. The fact that the gas temperature on the outlet side of the pulverized coal machine 17 is high is a case where moisture is sufficiently evaporated from the pulverized coal and drying is sufficiently advanced. On the other hand, when this gas temperature is lower than the planned temperature, it is assumed that the amount of water in the pulverized coal is large and drying is insufficient.

そこで、燃料としている低品位炭について、専焼に適した微粉炭に乾燥するために必要な微粉炭機17の出口側ガス温度の条件を水分含有量に対応させて、あらかじめ試験的に求めておく。これらのデータに基づいて、例えば、45%程度の水分含有量の低品位炭を10%程度まで乾燥させるために必要な、微粉炭機17の出口側でのガス温度を設定しておく。   Therefore, for the low-grade coal used as fuel, the condition of the gas temperature at the outlet side of the pulverized coal machine 17 necessary for drying to pulverized coal suitable for exclusive firing is determined experimentally in advance corresponding to the moisture content. . Based on these data, for example, the gas temperature at the outlet side of the pulverized coal machine 17 necessary for drying low grade coal having a moisture content of about 45% to about 10% is set.

ボイラの運転中は、温度検出器40によって微粉炭機17の出口側のガス温度が検出され、このガス温度が予め設定された目標のガス温度になるように、燃焼ガス注入装置32から一次空気ダクト26に注入される燃焼ガスの流量が調整される。すなわち、微粉炭機17の出口側でのガス温度が目標温度にとどいていないときは、弁機構部43の開度が大きくなり、燃焼ガス注入装置32を介して一次空気ダクト26に注入されるガス流量が増大していく。このようにして、微粉炭機17の出口側のガス温度は最終的に目標温度に保たれるので、微粉炭を過不足なく乾燥させることができる。   During operation of the boiler, the temperature detector 40 detects the gas temperature on the outlet side of the pulverized coal machine 17, and the primary air is supplied from the combustion gas injection device 32 so that this gas temperature becomes a preset target gas temperature. The flow rate of the combustion gas injected into the duct 26 is adjusted. That is, when the gas temperature at the outlet side of the pulverized coal machine 17 does not reach the target temperature, the opening degree of the valve mechanism 43 is increased and injected into the primary air duct 26 via the combustion gas injection device 32. The gas flow rate increases. In this way, the gas temperature on the outlet side of the pulverized coal machine 17 is finally maintained at the target temperature, so that the pulverized coal can be dried without excess or deficiency.

以上のようにして、第2実施形態によれば、45%程度の水分含有量の低品位炭であっても、例えば、10%程度にまで確実に乾燥させることができるので、水分含有量の多い低品位炭であっても専焼に適した状態の微粉炭にすることが可能である。   As described above, according to the second embodiment, even low-grade coal having a moisture content of about 45% can be reliably dried to, for example, about 10%. Even many low-grade coals can be made into pulverized coal in a state suitable for exclusive firing.

以上、本発明に係る石炭焚ボイラおよび低品位炭の乾燥方法について、好適な実施形態を挙げて説明したが、これらの実施形態は、例示として挙げたもので、発明の範囲の制限を意図するものではない。もちろん、明細書に記載された新規な装置、方法およびシステムは、様々な形態で実施され得るものであり、さらに、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、種々の省略、置換、変更が可能である。請求項およびそれらの均等物の範囲は、発明の主旨の範囲内で実施形態あるいはその改良物をカバーすることを意図している。   As mentioned above, although the preferred embodiment was mentioned and demonstrated about the drying method of the coal fired boiler and low grade coal which concern on this invention, these embodiment was mentioned as an illustration and intends the restriction | limiting of the scope of the invention. It is not a thing. Of course, the novel apparatus, method and system described in the specification can be implemented in various forms, and various omissions, substitutions and changes can be made without departing from the spirit of the present invention. is there. The claims and their equivalents are intended to cover the embodiments or improvements thereof within the spirit of the invention.

10…石炭焚ボイラ、12…火炉、14…後部伝熱部、15a〜15c…バーナ、16…微粉炭管、17…微粉炭機、18…過熱器、19…第1再熱器、20…第2再熱器、22…節炭器、24…空気予熱器、25…ガスダクト、26…ガスダクト、27…一次空気ダクト、28…抽出口、30…燃焼ガスダクト、32…燃焼ガス注入装置、33…ガス抽出ファン、34…集じん装置、40…温度検出器、42…燃料ガス流量調整機構、43…弁機構部、44…弁駆動部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Coal fired boiler, 12 ... Furnace, 14 ... Rear heat transfer part, 15a-15c ... Burner, 16 ... Pulverized coal pipe, 17 ... Pulverized coal machine, 18 ... Superheater, 19 ... 1st reheater, 20 ... 2nd reheater, 22 ... economizer, 24 ... air preheater, 25 ... gas duct, 26 ... gas duct, 27 ... primary air duct, 28 ... extraction port, 30 ... combustion gas duct, 32 ... combustion gas injection device, 33 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Gas extraction fan, 34 ... Dust collector, 40 ... Temperature detector, 42 ... Fuel gas flow rate adjustment mechanism, 43 ... Valve mechanism part, 44 ... Valve drive part

Claims (7)

微粉炭を燃焼させる複数のバーナを有する火炉と、前記火炉に連続する後部伝熱部を有する石炭焚ボイラにおいて、
石炭を微粉炭に粉砕して前記バーナに供給する微粉炭機と、
前記後部伝熱部の出口から導入された燃焼ガスと、常温の一次空気と、を熱交換して前記一次空気を予熱する空気予熱器と、
前記空気予熱器で予熱された一次空気を前記微粉炭機に供給する一次空気ダクトと、
前記後部伝熱部から燃焼ガスを抽出する燃焼ガスダクトと、を備え、
前記一次空気ダクトは、燃焼ガスを前記一次空気ダクト内に注入する燃焼ガス注入装置を介して前記燃焼ガスダクトと接続され
前記後部伝熱部は、再熱器と、前記再熱器の下流側に設置される節炭器と、を備え、前記燃焼ガスダクトは、前記再熱器と節炭器との中間位置から燃焼ガスを抽出することを特徴とする石炭焚ボイラ。
In a furnace having a plurality of burners for burning pulverized coal, and a coal fired boiler having a rear heat transfer section continuous to the furnace,
A pulverized coal machine for pulverizing coal into pulverized coal and supplying the burner;
An air preheater that preheats the primary air by exchanging heat between the combustion gas introduced from the outlet of the rear heat transfer section and primary air at normal temperature
A primary air duct for supplying primary air preheated by the air preheater to the pulverized coal machine;
A combustion gas duct for extracting combustion gas from the rear heat transfer section,
The primary air duct is connected to the combustion gas duct via a combustion gas injection device for injecting combustion gas into the primary air duct ;
The rear heat transfer section includes a reheater and a economizer installed downstream of the reheater, and the combustion gas duct burns from an intermediate position between the reheater and the economizer. A coal fired boiler characterized by extracting gas .
前記微粉炭機の出口側のガス温度を検出する温度検出器と、
前記燃焼ガスダクトに設けられ、前記微粉炭機の出口側のガス温度が目標温度になるように前記燃焼ガス注入装置に導入されるガス流量を調整するガス流量調整手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の石炭焚ボイラ。
A temperature detector for detecting the gas temperature on the outlet side of the pulverized coal machine;
Gas flow rate adjusting means provided in the combustion gas duct, for adjusting the gas flow rate introduced into the combustion gas injection device so that the gas temperature on the outlet side of the pulverized coal machine becomes a target temperature. The coal fired boiler according to claim 1.
前記燃焼ガスダクトには、燃焼ガスを送気する燃焼ガスファンと、前記燃焼ガスファンを石炭の燃焼残滓から保護する集塵装置と、が設置されていることを特徴とする請求項に記載の石炭焚ボイラ。 The said combustion gas duct, a combustion gas fan for air the combustion gases, according to the combustion gas fan to claim 1, characterized in that a dust collector for protecting from the combustion residue of coal, is provided Coal fired boiler. 前記微粉炭機は、縦型のローラ・レース式微粉炭機からなることを特徴とする請求項1乃至のいずれかの項に記載の石炭焚ボイラ。 The pulverized coal machine, vertical coal-fired boiler according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it consists of rollers Race type coal pulverizer of. 低品位炭の微粉炭を燃焼させる複数のバーナを有する火炉と、再熱器と前記再熱器の下流側に設置される節炭器とを備え前記火炉に連続する後部伝熱部と、前記再熱器と節炭器の中間位置から前記後部伝熱部の燃焼ガスを抽出する燃焼ガスダクトと、を有する石炭焚ボイラにおいて、前記低品位炭を微粉炭機で微粉化する際に乾燥させる方法であって、
前記後部伝熱部の出口から抽出した燃焼ガスを空気予熱器に導入し、常温の一次空気を前記空気予熱器で予熱し、予熱された一次空気を一次空気ダクトを通して前記微粉炭機に送気し、
前記後部伝熱部から前記燃焼ガスダクトにより抽出した燃焼ガスを前記一次空気ダクト内で合流、混合させることにより、前記一次空気をさらに昇温させて前記微粉炭機に導入し、
前記低品位炭を乾燥させることを特徴とする石炭焚ボイラにおける石炭の乾燥方法。
A furnace having a plurality of burners for burning pulverized coal of a low-grade coal, and the heat recovery unit and an economizer continuous to the furnace which is located downstream of the reheater and the reheater, the In a coal fired boiler having a combustion gas duct for extracting combustion gas of the rear heat transfer section from an intermediate position between a reheater and a economizer, a method of drying the low-grade coal when pulverizing with a pulverized coal machine Because
Combustion gas extracted from the outlet of the rear heat transfer section is introduced into an air preheater, normal temperature primary air is preheated by the air preheater, and preheated primary air is sent to the pulverized coal machine through a primary air duct. And
Combustion gas extracted by the combustion gas duct from the rear heat transfer section is joined and mixed in the primary air duct to further raise the temperature of the primary air and introduce it into the pulverized coal machine,
A method for drying coal in a coal fired boiler, wherein the low-grade coal is dried.
前記微粉炭機の出口側のガス温度を監視し、前記微粉炭機の出口側のガス温度が目標温度になるように前記一次空気ダクトに注入される燃焼ガス注入流量を調整することを特徴とする請求項に記載の石炭焚ボイラにおける石炭の乾燥方法。 The gas temperature on the outlet side of the pulverized coal machine is monitored, and the combustion gas injection flow rate injected into the primary air duct is adjusted so that the gas temperature on the outlet side of the pulverized coal machine becomes a target temperature. The method for drying coal in the coal fired boiler according to claim 5 . 前記微粉炭機には、亜瀝青炭以下の水分含有量30〜40(重量%)の低品位炭を投入することを特徴とする請求項に記載の石炭焚ボイラにおける石炭の乾燥方法。 The method for drying coal in a coal fired boiler according to claim 5 , wherein low-grade coal having a moisture content of 30 to 40 (wt%) less than sub-bituminous coal is introduced into the pulverized coal machine.
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