(57)【要約】【課題】  エマルジョン燃料を使用したボイラーにおいて、エマルジョン燃料製造設備の不調時や故障時にボイラー運転に悪影響を与えないボイラーの自動運転方法を提供すること。【解決手段】  エマルジョン燃料を使用してボイラーを自動運転する方法であって、重油とエマルジョン燃料を併用して運転するボイラーの自動運転方法により上記課題を解決する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エマルジョン燃料を使用してボイラーを自動運転する方法であって、重油とエマルジョン燃料を併用して運転することを特徴とするボイラーの自動運転方法。
【請求項２】
ボイラーへ供給する重油流量を検出し、検出された重油流量に対して設定した比率でエマルジョン燃料の供給量を制御しながらボイラーを自動運転する請求項１記載のボイラーの自動運転方法。
【請求項３】
該エマルジョン燃料が、鉱石又はセラミックスを用いて処理された水と重油を混合、乳化して製造したエマルジョン燃料である請求項１又は２記載のボイラーの自動運転方法。
【請求項４】
該エマルジョン燃料が、流体式乳化器を用いて乳化されたエマルジョン燃料である請求項３記載のボイラーの自動運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラーの自動運転方法に関する。更に詳しくは、重油とエマルジョン燃料を併用して運転するボイラーの自動運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
古くから、エマルジョン燃料の製造方法は多数紹介されているが、長い歴史を有するにも拘わらずエマルジョン燃料の普及は遅れている。その大きな理由は、エマルジョン燃料を連続的に製造する方法に関しては概ね問題がなくなっているにも拘わらず、エマルジョン燃料をボイラーに使用した場合、種々のボイラートラブルを皆無に出来ないからである。
【０００３】
例えば、エマルジョン燃料製造設備が不調な場合、または故障が発生した場合に、ボイラーの運転に悪影響が出る場合が多く、実用上の問題となっている。それは、今までエマルジョン燃料製造設備の面から開発が進められており、エマルジョン燃料を使用したボイラーの運転という面から検討されることが殆どなかったからである。
【０００４】
本発明者は、エマルジョン燃料を使用したボイラーにおける着火トラブルのないボイラーのオンオフ自動運転方法について検討し、先に特願２００９−３００７として特許出願した。この発明は、ボイラーから運転停止信号を受けたとき、重油が自動で供給開始され、その後エマルジョン燃料の供給が停止され、所定時間後に重油の供給が自動停止することによってボイラーの運転が停止し、次いで、ボイラーから運転開始信号を受けたときは、重油が自動で供給開始され、重油で着火することによってボイラーの運転を開始した後、エマルジョン燃料が自動で供給開始され、所定時間後に重油の供給が自動停止するボイラーのオンオフ自動運転方法である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これによりボイラーのオン運転開始時の着火トラブルによる運転上の問題を皆無に近い状態にすることが可能となるが、前述したように、エマルジョン燃料の普及が進まないのは、エマルジョン燃料が作れないということに基因するのではなく、エマルジョン燃料製造設備の不調時や故障時においてボイラー運転に与える悪影響への対応が出来ていないからである。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、エマルジョン燃料を使用したボイラーにおいて、エマルジョン燃料製造設備の不調時や故障時にボイラー運転に悪影響を与えないボイラーの自動運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は上記目的を達成すべく、エマルジョン燃料を使用したボイラーの運転という面から検討を加えた結果、ボイラーのトラブルを皆無にすることのできるボイラーの運転方法を見出し、本発明に至った。すなわち本発明は以下のものを提供する。
【０００８】
[１]  エマルジョン燃料を使用してボイラーを自動運転する方法であって、重油とエマルジョン燃料を併用して運転することを特徴とするボイラーの自動運転方法。  
[２]  ボイラーへ供給する重油流量を検出し、検出された重油流量に対して設定した比率でエマルジョン燃料の供給量を制御しながらボイラーを自動運転する[１]記載のボイラーの自動運転方法。
[３]  該エマルジョン燃料が、鉱石又はセラミックスを用いて処理された水と重油を混合、乳化して製造したエマルジョン燃料である[１]又は[２]記載のボイラーの自動運転方法。
[４]  該エマルジョン燃料が、流体式乳化器を用いて乳化されたエマルジョン燃料である[３]記載のボイラーの自動運転方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、重油とエマルジョン燃料を併用して運転するボイラーの自動運転方法を提供することができる。本発明のボイラーの自動運転方法によれば、エマルジョン燃料製造設備の不調時や故障時においてもボイラー運転上のトラブルを皆無にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のボイラーの自動運転方法を示す一実施態様の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明はボイラーの自動運転方法であり、重油とエマルジョン燃料を併用して運転することに最大の特徴を有するものであり、本発明の運転方法によれば、ボイラーの安定運転を確保することが可能となる。本発明において、ボイラーの燃料として、重油とエマルジョン燃料が併用されるが、ボイラーへ供給する重油流量を検出し、検出された重油流量に対して設定した比率でエマルジョン燃料の供給量を制御しながらボイラーを運転することが好ましい。
【００１２】
具体的には、重油をボイラーへ供給するラインに全重油流量計を、エマルジョン燃料製造装置における重油供給ラインと原水供給ラインに流量制御バルブを設け、検出された重油流量に対して設定した比率になるようにエマルジョン燃料量を制御すればよい。また、全重油流量計に代えて、エマルジョン燃料併用後に全量流量計を設置し、それによりエマルジョン燃料量を制御しても同じことであり、また、流量制御バルブに代えて、重油供給ポンプ、原水供給ポンプをインバータ制御して流量制御しても同じことである。重油としては、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油などが用いられるが、通常はＡ重油又はＣ重油が用いられる。
【００１３】
エマルジョン燃料は、水と重油を混合、乳化して製造されるが、水としては、鉱石や各種の多孔質セラミックスを用いて処理された水を用いるのが好ましく、かかる水と重油を混合、乳化して製造されたエマルジョン燃料を用いるのが好ましい。また、水と重油を混合、乳化するのに、流体式乳化器を用いると、エマルジョン燃料を安定に製造することができ、好ましい。流体式乳化器に自己循環ラインを設けて乳化するとさらに好ましい。具体的には、水と重油を混合するエマルジョン燃料タンクの外部に、自己循環ラインを有する流体式乳化器を設け、循環させながら混合、乳化すればよい。
【００１４】
以下、図を用いて本発明のボイラーの自動運転方法を具体的に説明する。図１は本発明のボイラーの自動運転方法を示す一実施態様を示す概念図であり、実施に当たっては、ストレーナやチャッキ弁、圧力計などの付属設備が必要なことは言うまでもないが、説明をわかりやすくするために、本発明に直接関係のないバルブ類や計器類は図示省略している。
【００１５】
図１において、１は重油供給ラインであり、重油は全重油流量計２で流量が計測され、ボイラー３へ供給される。重油の一部は分岐され、重油流量制御バルブ４を経てエマルジョン製造用供給ライン５からエマルジョン燃料タンク６へ供給される。７はエマルジョン用重油流量計である。重油は乳化剤供給器８から供給される乳化剤とともにエマルジョン燃料タンクへ供給される。エマルジョン燃料タンクにおいて、重油は別途供給される水と混合され、乳化される。
【００１６】
９は原水供給ラインであり、原水処理器１０に供給される。水は、原水処理器で好ましくは鉱石又はセラミックスで処理された後、エマルジョン燃料タンクへ供給され、重油と混合される。エマルジョン燃料タンクには流体式乳化器１１、１２を設け、自己循環ライン１３、１４で循環することによりエマルジョン燃料をより安定に製造することができる。図１において、自己循環ラインは２系統の場合を示しているが、設備が大きくなる場合は３系統にする場合もある。
【００１７】
製造されたエマルジョン燃料は、エマルジョン燃料供給ライン１５から、混合部１６で重油供給ラインから供給された重油と混合され、ボイラーへ供給される。混合部は技術的に新規なものは必要なく極端な圧力損失や偏流が発生しなければそれで十分である。図１において、１７は全量流量計、１８は原水流量計である。また、１９は原水流量制御バルブであり、２０は原水供給ポンプ、２１、２２はエマルジョン燃料循環ポンプである。油や原水の供給ラインの流体圧力が不足する場合は、流量制御バルブの前に加圧ポンプを追加することが好ましい。
【００１８】
図１を用いて本発明のボイラーの自動運転方法について詳細に説明する。図１において、重油供給管およびボイラー以外の部分を通常、エマルジョン燃料製造設備と言っている。先ず、重油でボイラーが運転されている状態からエマルジョン燃料製造設備の運転を開始する。エマルジョン燃料製造設備の運転は、原水と重油が混合、乳化されることによって行われ、設定された原水及び重油の流量に応じて、重油流量制御バルブと原水流量制御バルブが開となる。
【００１９】
エマルジョン燃料製造設備へ供給される重油の全重油流量に対する割合は任意に設定可能であるが、あまり少ないと重油の使用量が多くなり、またあまり多いとボイラーの運転安定性の問題が生じる可能性があるので、通常全重油流量の４０〜９５％に設定される。また、エマルジョン燃料の水分率は、通常１０〜３０％になるように原水の供給が調節される。
【００２０】
エマルジョン燃料タンクにおいて、流体式乳化器を通じて自己循環させることによって乳化が良好に行われる。エマルジョン燃料は、重油供給ラインから供給された重油と混合され、ボイラーへ供給される。その結果、ボイラーは重油とエマルジョンの併用により運転されることになる。
【００２１】
エマルジョン燃料製造設備の運転を停止する場合は、重油流量制御バルブと原水流量制御バルブを閉止し、同時にエマルジョン燃料循環ポンプを停止することによって、エマルジョン燃料の供給が停止する。従って、ボイラーは再び重油のみで運転が継続される。
【００２２】
実施例１
エマルジョン燃料製造設備へ供給される重油を全重油供給量の９０％に設定し、エマルジョン燃料の水分率が２０％になるように原水流量を設定してエマルジョン燃料を製造し、重油とエマルジョン燃料を併用して自動運転した。１ケ月連続運転したが、全く問題無く安定運転することができた。結果として、煤塵、Ｎｏｘ、残炭の減少を確認することが出来、またボイラー効率の改善も見られた。
【００２３】
実施例２
エマルジョン燃料製造設備へ供給される重油を全重油供給量の８０％に設定し、エマルジョン燃料の水分率が３０％になるように原水流量を設定する以外は実施例１と同様にして１ケ月連続運転したが、全く問題無く安定運転することができた。
【００２４】
実施例３
昼間はエマルジョン燃料製造設備へ供給される重油を全重油供給量の９０％に設定し、エマルジョン燃料の水分率が２０％になるように原水流量を設定して運転を行い、ボイラー負荷の小さい夜間はエマルジョン燃料製造設備へ供給される重油を全重油供給量の５０％に設定し、エマルジョン燃料の水分率が１０％になるように原水流量を設定して運転を行ったが、全く問題無く安定運転することができた。  
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明のボイラーの自動運転方法によれば、エマルジョン燃料製造設備の不調時や故障時においてもボイラー運転上のトラブルを皆無にすることができ、特にボイラー負荷変動の大きいボイラーに対して有効であり、産業上の有用性が大きい。
【符号の説明】
【００２６】
１  重油供給ライン      
２  全重油流量計  
３  ボイラー
４  重油流量制御バルブ
５  エマルジョン製造用供給ライン
６  エマルジョン燃料タンク
７  エマルジョン用重油流量計
８  乳化剤供給器
９  原水供給ライン
１０  原水処理器
１１  流体式乳化器
１２  流体式乳化器
１３  自己循環ライン
１４  自己循環ライン
１５  エマルジョン燃料供給ライン
１６  混合部
１７  全量流量計
１８  原水流量計
１９  原水流量制御バルブ
２０  原水供給ポンプ
２１  エマルジョン燃料循環ポンプ
２２  エマルジョン燃料循環ポンプ
【図１】
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