(57)【要約】【課題】            本発明は、石炭火力発電所において、悪天候や落雷時等の気象状況や電力消費状況等に対応して運転を停止するとき、石炭バーナーでの失火や燃焼不良によるプラント全体の異常状態が発生しないように石炭燃料を液体燃料に円滑に切り換えることができる石炭火力発電所における石炭・液体燃料切り換え運転方法とそのシステムを提供しようとするものである。【解決手段】        液体燃料切り換え手段を作動させ、ミル１３への給炭量を自動的に減少させると共に、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給し、ボイラの一定範囲内の安定した運転を継続すると共に石炭燃料を液体燃料に円滑に切り換えることができる石炭火力発電所における石炭・液体燃料切り換え運転方法とそのシステム。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭バンカ内の石炭をミルに供給し、ミルで粉塵化した石炭を熱空気と混合してボイラの石炭バーナーに供給するようになしたボイラの給炭システムを有する火力発電システムにおいて、石炭を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動させ、給炭量を所定の割合で減少するように調整すると共に、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給し、ボイラの一定出力範囲内の運転を継続するようにした火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法。
【請求項２】
請求項１に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動せしめると、石炭量に対する液体燃料の混合比率を設定した割合で増加するように石炭燃料供給量と液体燃料供給量を調整してなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、液体燃料切り換え手段を作動せしめると、石炭量に対応する複数台のミルと、これに対応する複数本の液体燃料バーナーとにより液体燃料の混合比率を所定の割合で増加するように制御してなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、石炭量に対応する複数台のミルと各ミルに対応する複数本の液体燃料バーナーにより、各ミルの停止と各ミルに対応する液体燃料バーナーの点火の組み合わせにより石炭に対する液体燃料の混合比率を所定の割合で増加するように制御してなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法。
【請求項５】
石炭バンカ内の石炭を給炭量を計量してミルに供給するミル給炭手段と、供給された石炭を粉塵化するミルと、ミルで粉塵化した石炭を熱空気と混合してボイラの石炭バーナーに供給する粉塵給炭手段とからなるボイラの給炭システムにおいて、石炭燃料を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段と、液体燃料切り換え手段の作動に伴って給炭量を所定の割合で減少するようにする前記ミル給炭手段と、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給する液体燃料供給手段と、ボイラの一定出力範囲内の運転を維持するように前記ミル給炭手段の給炭量と液体燃料供給手段の液体燃料供給量との混合比率を制御する燃料混合比率制御手段とからなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システム。
【請求項６】
請求項５に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、ミル給炭手段が、荷重検出部と移動距離検出部とからなる給炭量検量手段を備えたベルトコンベアからなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システム。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、給炭量の減少に伴って順次に運転停止する複数台のミルを設けてなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システム。
【請求項８】
請求項５，６又は７に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、給炭量の減少に対応して順次に点火する複数台の液体燃料バーナーを設けてなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭火力発電所における石炭・液体燃料切り換え運転方法とそのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭火力発電所においては、悪天候や落雷時等の気象状況や電力消費状況等に対応して随時に運転を停止する必要があり、その際、迅速に運転状態を停止を含めて変化させるには、石炭燃料の供給を停止するだけでは石炭バーナーでの失火や燃焼不良によるプラント全体の異常状態が発生する恐れがあり、液体燃料に一端切り換えてから停止又は調整する方が対応は安全で容易である。
それでも、従来、石炭火力発電所における石炭・液体燃料切り換え運転は、石炭バーナーでの失火や燃焼不良によるプラント全体の異常状態が発生する恐れがないように、熟練者が慎重に注意深く運転する必要があり、誰でも安全にできるものではなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明は、悪天候や落雷時等の気象状況や電力消費状況等に対応して運転を停止するとき、石炭バーナーでの失火や燃焼不良によるプラント全体の異常状態が発生しないようにした石炭火力発電所における石炭・液体燃料切り換え運転方法とそのシステムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで本発明は、請求項１に記載のように、石炭バンカ内の石炭をミルに供給し、ミルで粉塵化した石炭を熱空気と混合してボイラの石炭バーナーに供給するようになしたボイラの給炭システムを有する火力発電システムにおいて、石炭を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動させ、給炭量を所定の割合で減少するように調整すると共に、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給し、ボイラの一定出力範囲内の運転を継続するようにした火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法を提供するものである。
【０００５】
また、本発明は、請求項２に記載のように、請求項１に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動せしめると、石炭量に対する液体燃料の混合比率を設定した割合で増加するように石炭燃料供給量と液体燃料供給量を制御してなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法を提供するものである。
【０００６】
また、本発明は、請求項３に記載のように、請求項１又は２に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、液体燃料切り換え手段を作動せしめると、石炭量に対応する複数台のミルと、これに対応する複数本の液体燃料バーナーとにより液体燃料の混合比率を所定の割合で増加するように制御してなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、請求項４に記載のように、請求項１、２又は３に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、石炭量に対応する複数台のミルと各ミルに対応する複数本の液体燃料バーナーにより、各ミルの停止と各ミルに対応する液体燃料バーナーの点火の組み合わせにより石炭に対する液体燃料の混合比率を所定の割合で増加するように制御してなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、請求項５に記載のように、石炭バンカ内の石炭を給炭量を計量してミルに供給するミル給炭手段と、供給された石炭を粉塵化するミルと、ミルで粉塵化した石炭を熱空気と混合してボイラの石炭バーナーに供給する粉塵給炭手段とからなるボイラの給炭システムにおいて、石炭燃料を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段と、液体燃料切り換え手段の作動に伴って給炭量を所定の割合で減少するようにする前記ミル給炭手段と、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給する液体燃料供給手段と、ボイラの一定出力範囲内の運転を維持するように前記ミル給炭手段の給炭量と液体燃料供給手段の液体燃料供給量との混合比率を制御する燃料混合比率制御手段とからなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムを提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、請求項６に記載のように、請求項５に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、ミル給炭手段が、荷重検出部と移動距離検出部とからなる給炭量検量手段を備えたベルトコンベアからなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムを提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、請求項７に記載のように、請求項５又は６に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、給炭量の減少に伴って順次に運転停止する複数台のミルを設けてなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムを提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、請求項８に記載のように、請求項５，６又は７に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、給炭量の減少に対応して順次に点火する複数台の液体燃料バーナーを設けてなる火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムを提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法によれば、請求項１に記載のように、石炭バンカ内の石炭をミルに供給し、ミルで粉塵化した石炭を熱空気と混合してボイラの石炭バーナーに供給するようになしたボイラの給炭システムを有する火力発電システムにおいて、石炭を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動させ、給炭量を所定の割合で減少するように調整すると共に、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給し、ボイラの一定出力範囲内の運転を継続するようにした構成を有することにより、必要に応じて、石炭燃料を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動させると、給炭量が減少すると同時に、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給するから、石炭バンカから供給される石炭の不安定な挙動を抑止することができ、石炭バーナーでの失火や燃焼不良によるプラント全体の異常状態が発生する恐れを阻止することができると共に、ボイラの一定出力範囲内の安定した運転を継続することができると共に、石炭に変わって液体燃料の調整によりボイラの運転状態を適宜に変更することができる効果がある。
【００１３】
また、本発明は、請求項２に記載のように、請求項１に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動せしめると、石炭量に対する液体燃料の混合比率を所定の割合で増加するように制御してなる構成を有することにより、石炭燃料量を確実に減少させると共にその分液体燃料を供給し、液体燃料により安定した運転を継続することができる効果がある。
【００１４】
また、本発明は、請求項３に記載のように、請求項１又は２に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動せしめると、石炭量に対応する複数台のミルと、これに対応する複数本の液体燃料バーナーとにより液体燃料の混合比率を所定の割合で増加するように制御してなる構成を有することにより、ミルによる石炭量の減量供給と液体バーナーによる液体燃料の増量供給によって、液体燃料の混合比率を所定の割合で確実に増加することができる効果がある。
【００１５】
また、本発明は、請求項４に記載のように、請求項３に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転方法において、石炭量に対応する複数台のミルと各ミルに複数本の液体燃料バーナーを対応させ、停止と点火の組み合わせにより石炭に対する液体燃料の混合比率を所定の割合で増加するように制御してなる構成を有することにより、ミルの停止と液体燃料バーナーの点火の組み合わせにより石炭に対する液体燃料の混合比率を簡単に所定の割合で増加するように制御することができる効果がある。
【００１６】
また、本発明に係る火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムによれば、請求項５に記載のように、石炭バンカ内の石炭を給炭量を計量してミルに供給するミル給炭手段と、供給された石炭を粉塵化するミルと、ミルで粉塵化した石炭を熱空気と混合してボイラの石炭バーナーに供給する粉塵給炭手段とからなるボイラの給炭システムにおいて、石炭燃料を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段と、液体燃料切り換え手段の作動に伴って給炭量を所定の割合で減少するようにする前記ミル給炭手段と、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給する液体燃料供給手段と、ボイラの一定出力範囲内の運転を維持するように前記ミル給炭手段の給炭量と液体燃料供給手段の液体燃料供給量との混合比率を制御する燃料混合比率制御手段とからなる構成を有することにより、必要に応じて、燃料を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動させ、給炭量を自動的に減少するようにすることによって、石炭バンカからミル供給手段、ミル、粉塵給炭手段に至る過程での石炭の不安定な挙動を抑止することができ、石炭バーナーでの失火や燃焼不良によるプラント全体の異常状態が発生する恐れを阻止することができると共に、減少した石炭燃料分を液体燃料に切り換えてボイラの液体燃料バーナーに供給し、ボイラの一定範囲内の安定した運転を継続すると同時に運転状態を可変に容易に制御することができる効果がある。
【００１７】
また、本発明は、請求項６に記載のように、請求項５に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、ミル給炭手段が、荷重検出部と移動距離検出部からなる給炭量検出手段を備えたベルトコンベアからなる構成を有することのより、石炭バンカ内からミルに供給すべき石炭量をベルトコンベアによって確実に計量して円滑に供給することができる効果がある。
【００１８】
また、本発明は、請求項７に記載のように、請求項５又は６に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、給炭量の減少に伴って順次に運転停止する複数台のミルを設けてなる構成を有することにより、複数台のミルを順次に運転停止して給炭量の減少を確実且つ容易にさせることができる効果がある。
【００１９】
また、本発明は、請求項８に記載のように、請求項５，６又は７に記載の火力発電システムにおける石炭・液体燃料切り換え運転システムにおいて、給炭量の減少に対応して順次の点火する複数台の液体燃料バーナーを設けてなる構成を有することにより、複数台の液体燃料バーナーを順次に点火することによって給炭量の減少に確実に対応することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１の石炭燃焼系統の概略説明図において、石炭バンカ１に蓄えられた石炭２は、給炭量を調節可能に設けたベルトコンベアからなる給炭機３によって、ミルからなる微粉炭機４に供給され、微粉化された微粉炭は熱空気と混合されて石炭バーナー５に供給されてボイラ６内で燃焼する。
悪天候や落雷時等の気象状況や電力消費状況等に対応して随時に運転状態を停止を含めて変化させるには、石炭燃料の供給を増減するだけでは石炭バーナーでの失火や燃焼不良によるプラント全体の異常状態が発生する恐れがあり、重油又は軽油等からなる液体燃料に一端切り換えてから停止又は調整する方が対応は安全で容易である。
【００２１】
石炭を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段を作動させたとき、給炭機３から微粉炭機４に供給する給炭量を減少させると同時に、減少した燃料分をボイラに設けた液体燃料バーナーから供給し、液体燃料の混合比率を増大させながら、出力の安定した状態でボイラの運転を継続するように構成してある。
そして、石炭バンカ１内からの石炭供給が停止し、液体燃料バーナーのみを燃焼させることによって何時でも液体燃料の増減を安全に調整するができるように構成してある。
【実施例１】
【００２２】
図２に記載の実施例１において、１は石炭バンカ、７は石炭バンカ１の供給口に給炭量を調節可能に設けたコールゲート、８はコールゲートから供給された石炭をミルに供給するベルトコンベアで、ベルト進行距離検出部９と荷重検出部１０からなる給炭量検出手段を備えており、給炭量を検出し、調整することができるように構成してある。１１はベルトコンベアの両端部のガイドローラである。１２はベルトコンベア８の下側に並行して設けた清掃コンベアである。上記ベルトコンベア８と清掃コンベア１２が給炭機３を構成しており、ボイラの負荷に応じて石炭バンカ１の石炭を給炭量を調整してミル１３に供給するように構成してある。
【００２３】
ミル１３は、石炭を微粉化して熱空気と混合して石炭バーナーに供給する微粉炭機４の主体であり、ボイラの運転状態を調整するものであるが、実施例の場合、下段から上段に向かってＡＢＣＤの４段階の石炭バーナーに対応しており、また、各ミルの石炭バーナーに対応して下段から上段に向かって４個の切り換え用の液体燃料バーナーａｂｃｄが設けてある。
【００２４】
図２において、１４は上段から各ミルＤＣＢＡと各段毎に対応する４個の液体燃料バーナーのスイッチパネルを示し、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは上段（４段目）の液体燃料バーナーのスイッチのＯＮ・ＯＦＦを表示し、例えば、その点灯により各ミルの各段の液体燃料バーナーの点火状態（運転状態）を視認することができるように構成してある。
【００２５】
なお、図２においては、第２段目のミルＢのスイッチ２ａ〜２ｄに対応して液体燃料バーナーの管路を表示してあり、第２段目のミルＢの運転停止に伴ってスイッチ２ａ〜２ｄが所定時間間隔で順次にＯＮし、液体燃料バーナーが点火されていくことを表示するかとができるように構成してある。
【００２６】
図３の実施例のおいて、縦軸はボイラの出力（ＭＷ）を概略的に表示し、横軸は時間軸（Ｈ）を概略的に示してあり、通常の１００％運転状態Ｒで石炭燃料を液体燃料に切り換える液体燃料切り換え手段として切り換えスイッチが時刻Ｔ０に作動すると、その切り換え信号に基づいて本発明システムは、液体燃料切り換えモードに入り、コールゲート７が石炭安全供給状態に狭められて負荷降下状態Ｓを経て、給炭量が例えば通常の１０％〜１５％程度に減少されて、安定運転状態Ｔにされる。
【００２７】
この状態で、各ミルＤＣＢＡを、例えば、ｈ１，ｈ２，ｈ３のように、ほぼ１時間間隔を目安に順次に停止するように設定し、先ず、上段の４段目のミルＤを所定の時刻Ｔ１に停止すると共に、ボイラ出力を観察しながら対応する４個の液体燃料バーナーを下段から４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの順に所定時間を掛けて点火して行き、石炭に対する液体燃料の混合比率を０％から２５％に増大させる。
【００２８】
次いで、３段目のミルＣを所定に時刻Ｔ２に停止すると共に、対応する４個の液体燃料バーナーを下段から上段に向かって３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの順に一定時間を掛けて点火して行き、石炭に対する液体燃料の混合比率を２５％から５０％に増大させる。
次いで３台目の２段目のミルＢを時刻Ｔ３に停止し、対応する４個の液体燃料バーナーを下段から上段に向かって２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの順に点火して行き、残りのミルＡに石炭の供給量が無くなったところで、最後の最下段のミルＡを時刻Ｔ４に停止して、対応する４個の液体燃料バーナーを下段から上段に向かって１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの順に点火して行き、全ての石炭を焚き切り、液体燃料１００％の専焼の状態になったところで、石炭・液体燃料の切り換え作業は完了する。
【００２９】
なお、上記実施例の石炭・液体燃料切り換え手順において、２段目のミルＢを停止し対応する液体燃料バーナー２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを順次点火して行く段階以降のは、石炭に対する液体燃料の混合比率は、給炭機からのミルへの石炭の減量状態が進行し、安定した割合で減少して行くことから、特に給炭量を制御しなくても、実際の石炭の減少に伴って液体燃料バーナーを点火して行き、最終的に１００％液体燃料による運転状態になるように操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明システムの石炭燃焼系統の概略説明図。
【図２】その一実施例の概略説明図。
【図３】その一実施態様を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００３１】
１    石炭バンカ
２    石炭
３    給炭機
４    微粉炭機
５    石炭バーナー
６    ボイラ
７    コールゲート
８    ベルトコンベア
９    進行距離検出部
１０  荷重検出部
１１  ガイドローラ
１２  清掃コンベア
１３  ミル
【図１】
2006275320.tif 000003
【図２】
2006275320.tif 000004
【図３】
2006275320.tif 000005