(57)【要約】【課題】加圧流動床ボイラーに混練物を供給する設備の一部が故障したときでも、発電出力を下げて運転せず、または、加圧流動床ボイラーを停止せずに、安定した発電を行うことが可能な加圧流動床複合発電装置及び加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持する方法を提供する。【解決手段】搬送コンベア３２は、混練物を混練機２２から搬送コンベア４２，４６に搬送することができるように、混練機２２の近傍に設けられている。搬送コンベア４２は、搬送コンベア３２によって搬送された混練物をタンク群５６に搬送することができるように、搬送コンベア３２の近傍に設けられている。搬送コンベア４６は、搬送コンベア３２によって搬送された混練物をタンク群６６に搬送することができるように、搬送コンベア３２の近傍に設けられている。【選択図】図１
2008157473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２缶の加圧流動床ボイラーと、
それぞれが前記加圧流動床ボイラー内で流動層を形成する石灰石粒子、前記加圧流動床ボイラー内で燃料となる石炭粒子、及び、水を所定の混合比で混練して混練物を得る２機の混練機と、
それぞれが各加圧流動床ボイラーに対応して設置された２つのタンク群であって、それぞれが前記混練物を貯蔵する２基の貯蔵タンクを有する２つのタンク群と、
それぞれが各タンク群の各貯蔵タンクに設けられる４つの投入装置と、
それぞれが各混練機に対応して設置される２つの搬送装置と、を備え、
各投入装置は、各タンク群の各貯蔵タンクに貯蔵された前記混練物を各タンク群と対応する各加圧流動床ボイラーに投入し、
前記搬送装置の一方及び他方は、それぞれ、前記混練機の一方及び他方から各タンク群の各貯蔵タンクに前記混練物を搬送する加圧流動床複合発電装置。
【請求項２】
前記搬送装置の一方は、前記混練機の一方に対応して設置される第１のコンベアと、前記タンク群の一方に対応して設置される第２のコンベアと、前記タンク群の他方に対応して設置される第３のコンベアと、を有し、
前記搬送装置の他方は、前記混練機の他方に対応して設置される第４のコンベアと、前記タンク群の一方に対応して設置される第５のコンベアと、前記タンク群の他方に対応して設置される第６のコンベアと、を有し、
前記加圧流動床ボイラーの一方と他方とでは、層高変化特性が異なる請求項１記載の加圧流動床複合発電装置において、前記加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持する方法であって、
前記第３のコンベア及び前記第５のコンベアを停止し、
前記混練機の一方によって混練された前記混練物が前記加圧流動床ボイラーの一方に投入された場合に前記加圧流動床ボイラーの一方の層高が経時的に変化しないように、前記混練機の一方の前記所定の混合比を決定し、
前記混練機の他方によって混練された混練物が前記加圧流動床ボイラーの他方に投入された場合に前記加圧流動床ボイラーの他方の層高が経時的に変化しないように、前記混練機の他方の前記所定の混合比を決定し、
前記第１のコンベアによって前記混練物を前記混練機の一方から前記第２のコンベアに搬送し、
前記第４のコンベアによって前記混練物を前記混練機の一方から前記第６のコンベアに搬送し、
前記第２のコンベアによって前記第１のコンベアによって搬送された前記混練物を前記タンク群の一方に搬送し、
前記第６のコンベアによって前記第４のコンベアによって搬送された前記混練物を前記タンク群の他方に搬送する加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧流動床複合発電システム及び加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭火力において、石炭を燃焼させるボイラーの燃焼方式は、燃料の炭種が限定される微粉炭燃焼方式、及び、高効率化、大出力化に限界がある常圧流動床燃焼方式から、炭種に限定されず、高い発電効率の加圧流動床燃焼複合発電方式（以下、ＰＦＢＣと略す。）へ移行されることが予測される。
【０００３】
ＰＦＢＣに使用される加圧流動床ボイラーは、圧力容器内に収容されている。発電時、加圧流動床ボイラー（以下、ボイラーと略す場合がある。）内は、コンプレッサからの燃焼用空気で加圧状態に保たれている。この加圧状態となっているボイラー内に、燃料として石炭粒子、流動媒体（ＢＭ）として流動する石灰石粒子、及び、水を混練させた混練物が投入（供給）されると、石灰石粒子と流動しながら石炭が効率よく燃焼される。ＰＦＢＣでは、このときに発生する燃焼ガスによってガスタービンを駆動させることが可能である。従来、ＰＦＢＣで使用される装置（以下、複合発電装置と略す場合がある。）は、ボイラー一缶とガスタービン一基とを備えたいわゆる一缶一軸方式の複合発電装置が主流であった。
【０００４】
ところで、この加圧流動床ボイラーを設置場所に設置する場合、設置場所にボイラーの資材を持ち込んで一から製作するよりも、製作所で製作されたボイラーの完成品を設置場所に輸送して設置した方が、現地工事の大幅な削減を図ることができる。
【０００５】
しかし、加圧流動床ボイラーの大型化に伴い、加圧流動床ボイラーを現地に輸送することが困難になり、さらには、現地で加圧流動床ボイラーを設置する作業が困難になってきた。そこで、加圧流動床ボイラーを二分割することにより、上記問題を解消した、加圧流動床ボイラー二缶を備えたいわゆる二缶方式の複合発電装置が考案された（特許文献１参照）。
【０００６】
二缶方式の複合発電装置の一例を、図１１に示す。図１１に示すように、二缶方式の複合発電装置３００は、ボイラー３１２，３１４、さらには、このボイラー３１２に混練物を供給する混練物供給設備として、石炭、石灰石粒子、石灰石スラリ、及び、水を所定の混合比で混練させる混練機３２２、混練物を貯蔵する貯蔵タンク３５２、混練機３２２から混練物を貯蔵タンク３５２に搬送する搬送コンベア３３２、及び、貯蔵タンク３５２に貯蔵された混練物をボイラー３１２に投入する投入ポンプ３７２を備える。また、複合発電装置３００は、ボイラー３１４に対応して設置される混練機３２４、貯蔵タンク３６２、搬送コンベア３３４、及び、投入ポンプ３７４を備える。すなわち、二缶方式の複合発電装置３００は、ボイラー３１２，３１４それぞれに混練物を供給するための二系統の混練物供給設備を備える。
【特許文献１】特開平成７年−１４５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、二缶方式の複合発電装置３００の一系統の混練物供給設備の一部、例えば、混練機３２２、搬送コンベア３３２、または、貯蔵タンク３５２が故障した場合は、ボイラー３１２への混練物の供給が停止されるため、故障した設備が修復されるまで発電出力を下げて運転を行い、または、ボイラー３１２の運転を停止する等の処置が必要であった。したがって、安定した発電を行うために従来の混練物供給設備とは異なる新たな複合発電装置が求められていた。
【０００８】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、加圧流動床ボイラーに混練物を供給する設備の一部が故障したときでも、発電出力を下げて運転せず、または、加圧流動床ボイラーを停止せずに、安定した発電を行うことが可能な加圧流動床複合発電装置及び加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）  ２缶の加圧流動床ボイラーと、それぞれが前記加圧流動床ボイラー内で流動層を形成する石灰石粒子、前記加圧流動床ボイラー内で燃料となる石炭粒子、及び、水を所定の混合比で混練して混練物を得る２機の混練機と、それぞれが各加圧流動床ボイラーに対応して設置された２つのタンク群であって、それぞれが前記混練物を貯蔵する２基の貯蔵タンクを有する２つのタンク群と、それぞれが各タンク群の各貯蔵タンクに設けられる４つの投入装置と、それぞれが各混練機に対応して設置される２つの搬送装置と、を備え、各投入装置は、各タンク群の各貯蔵タンクに貯蔵された前記混練物を各タンク群と対応する各加圧流動床ボイラーに投入し、前記搬送装置の一方及び他方は、それぞれ、前記混練機の一方及び他方から各タンク群の各貯蔵タンクに前記混練物を搬送する加圧流動床複合発電装置。
【００１０】
（１）の発明は、２缶の加圧流動床ボイラー、２機の混練機、２つの搬送装置、それぞれが２基の貯蔵タンクを有する２つのタンク群、及び、各貯蔵タンクに設けられる４つの投入装置を備える加圧流動床複合発電装置である。ここで、例えば、２機の混練機のいずれか、例えば、２機の混練機の一方が故障したとしても、搬送装置の他方は混練機の他方から各タンク群の各貯蔵タンクに混練物を搬送することが可能である。
【００１１】
また、本発明に係る２つのタンク群それぞれは、各加圧流動床ボイラーに対応して設置されており、１つのタンク群は２基の貯蔵タンクを有するので、貯蔵タンクの一方が故障したときでも、貯蔵タンクの他方から加圧流動床ボイラーに混練物が供給できるようになっている。
【００１２】
以上により、本発明によれば、加圧流動床ボイラーに混練物を供給する設備の一部が故障したときでも、発電出力を下げて運転せず、または、加圧流動床ボイラーを停止せずに、安定した発電を行うことが可能である。
【００１３】
（２）  前記搬送装置の一方は、前記混練機の一方に対応して設置される第１のコンベアと、前記タンク群の一方に対応して設置される第２のコンベアと、前記タンク群の他方に対応して設置される第３のコンベアと、を有し、前記搬送装置の他方は、前記混練機の他方に対応して設置される第４のコンベアと、前記タンク群の一方に対応して設置される第５のコンベアと、前記タンク群の他方に対応して設置される第６のコンベアと、を有し、前記加圧流動床ボイラーの一方と他方とでは、層高変化特性が異なる（１）記載の加圧流動床複合発電装置において、前記加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持する方法であって、前記第３のコンベア及び前記第５のコンベアを停止し、前記混練機の一方によって混練された前記混練物が前記加圧流動床ボイラーの一方に投入された場合に前記加圧流動床ボイラーの一方の層高が経時的に変化しないように、前記混練機の一方の前記所定の混合比を決定し、前記混練機の他方によって混練された混練物が前記加圧流動床ボイラーの他方に投入された場合に前記加圧流動床ボイラーの他方の層高が経時的に変化しないように、前記混練機の他方の前記所定の混合比を決定し、前記第１のコンベアによって前記混練物を前記混練機の一方から前記第２のコンベアに搬送し、前記第４のコンベアによって前記混練物を前記混練機の一方から前記第６のコンベアに搬送し、前記第２のコンベアによって前記第１のコンベアによって搬送された前記混練物を前記タンク群の一方に搬送し、前記第６のコンベアによって前記第４のコンベアによって搬送された前記混練物を前記タンク群の他方に搬送する加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持する方法。
【００１４】
「層高変化特性が異なる」とは、以下のように定義できる。同じタイプの２つの加圧流動床ボイラーそれぞれに、同じ条件下で、石灰石（Ｌ）と石炭（Ｃ）との質量比であるＬ／Ｃが同じ混練物を投入したにもかかわらず、投入後の各加圧流動床ボイラーの層高の変化が異なる場合がある。すなわち、同じタイプの２つの加圧流動床ボイラーであっても層高の経時的な変化が異なる場合がある。このように、同じタイプの２つの加圧流動床ボイラーにおいて層高の経時的な変化の違いを「層高変化特性が異なる」という。
【００１５】
「層高」とは、以下のように定義できる。加圧状態となっている加圧流動床ボイラー内に、燃料として石炭、流動媒体（ＢＭ）として流動する石灰石粒子、及び、水を混練させた混練物が投入（供給）されると、ボイラー下部から噴出される空気によって、石炭粒子が効率よく燃焼するとともに、石灰石粒子がある高さまで浮遊し、激しく動き回る（流動する）状態となる。この流動する状態の層を流動床と呼び、流動化している流動媒体の垂直方向の流動床（層）の高さを「層高」という。
【００１６】
（１）の発明では、２機の混練機によって混練された混練物は貯蔵タンクで混合されるので、各加圧流動床ボイラーに投入される混練物のＬ／Ｃは同じとなる。したがって、例えば、（２）の発明のように、加圧流動床ボイラーの一方と他方とで層高変化特性が異なる場合は、加圧流動床ボイラーの一方の層高が一定に維持できたとしても、加圧流動床ボイラーの他方の層高を一定に維持することができない。したがって、例えば、加圧流動床ボイラーの他方の層高が段々と高くなる場合には、加圧流動床ボイラーの他方の層高を一定に維持するために、加圧流動床ボイラーの他方から流動媒体を抜き出す。逆に、加圧流動床ボイラーの他方の層高が段々と低くなる場合には、予め抜き出した流動媒体を加圧流動床ボイラーの他方に供給する。しかし、このような流動媒体の抜き出し、または、供給等によって加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持することは困難であり、さらには、効率的ではない。
【００１７】
（２）の発明によれば、第３のコンベア及び第５のコンベアを停止させ、混練機の一方によって混練された混練物は、混練機の一方から、第１のコンベア、第２のコンベア、タンク群の一方の順に搬送され、混練機の他方によって混練された混練物は、混練機の他方から、第４のコンベア、第６のコンベア、タンク群の他方の順で搬送される。すなわち、本発明では、加圧流動床ボイラーの一方と他方で、混練物を供給するルートが異なる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、混練機の一方で設定される所定の混合比と、混練機の他方で設定される所定の混合比と、を別々の値にすることにより、加圧流動床ボイラーの一方及び他方の層高をそれぞれ別々に制御することができる。さらに、混練機の一方によって混練された混練物が加圧流動床ボイラーの一方に投入された場合に加圧流動床ボイラーの一方の層高が経時的に変化しないように混練機の一方の所定の混合比を決定し、混練機の他方によって混練された混練物が加圧流動床ボイラーの他方に投入された場合に加圧流動床ボイラーの他方の層高が経時的に変化しないように混練機の他方の所定の混合比を決定するようにしたので、加圧流動床ボイラーの両方とも層高が経時的に変化せずに一定に維持されることになる。
【００１９】
以上により、本発明によれば、加圧流動床ボイラーの一方と他方とで層高変化特性が異なる場合でも、簡易的かつ効率的に加圧流動床ボイラーの両方の層高が経時的に変化せずに一定に維持されることになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、加圧流動床ボイラーに混練物を供給する設備の一部が故障したときでも、発電出力を下げて運転せず、または、加圧流動床ボイラーを停止せずに、安定した発電運転を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、第１実施形態における加圧流動床複合発電装置の概略を示す概略図である。図２は、第１実施形態における加圧流動床複合発電装置の各貯蔵タンクの液面の高さを示す図である。図３は、第１実施形態における加圧流動床複合発電装置において貯蔵タンクに混練物を搬送する処理を示す概略図である。図４は、第１実施形態における加圧流動床複合発電装置において貯蔵タンクに混練物を搬送する処理を示す概略図である。図５は、第１実施形態における加圧流動床複合発電装置において加圧流動床ボイラーの層高の変化を示す図である。図６は、第１実施形態における加圧流動床複合発電装置において加圧流動床ボイラーの層高の変化を示す図である。図７は、第２実施形態における加圧流動床複合発電装置の各貯蔵タンクの液面の高さを示す図である。図８は、第２実施形態における加圧流動床複合発電装置において貯蔵タンクに混練物を搬送する処理を示す概略図である。図９は、第２実施形態における加圧流動床複合発電装置において貯蔵タンクに混練物を搬送する処理を示す概略図である。図１０は、第２実施形態における加圧流動床複合発電装置において加圧流動床ボイラーの層高の変化を示す図である。
【００２３】
［第１実施形態］
図１〜図５により、本発明の加圧流動床複合発電装置における第１実施形態について説明する。
【００２４】
＜加圧流動床複合発電装置の構成＞
図１に示すように、本発明の加圧流動床複合発電装置１０は、２缶の加圧流動床ボイラー１２，１４と、混練機２２，２４と、２つのタンク群５６，６６と、投入ポンプ７２，７４，７６，７８と、搬送装置３６，３８と、を備える。
【００２５】
また、加圧流動床複合発電装置１０は、ＢＭタンク８２，８４，９２，９４、中継サイロ９６、リサイクル設備９８と、を備えるようにしてもよい。
【００２６】
加圧流動床ボイラー１２，１４は、圧力容器（図示せず）内に収容されている。発電時、加圧流動床ボイラー１２，１４（以下、ボイラー１２，１４と略す場合がある。）内は、加圧流動床複合発電装置１０に設けられるコンプレッサ（図示せず）からの燃焼用空気で加圧状態に保たれている。この加圧状態となっているボイラー１２，１４内に、燃料として石炭、流動媒体（ＢＭ）として流動する石灰石粒子、及び、水を混練させた混練物が投入（供給）されると、ボイラー下部から噴出されるコンプレッサからの空気によって、石炭粒子が効率よく燃焼するとともに、石灰石粒子がある高さまで浮遊し、激しく動き回る（流動する）状態となる。この流動する状態の層を流動床と呼び、流動化している流動媒体の垂直方向の流動床（層）の高さを層高という。加圧流動床ボイラーは、加圧流動床ボイラーに投入される混練物中の石灰石（Ｌ）と乾燥石炭（Ｃ）との質量比、換言すれば、以下の式で示されるＬ／Ｃを調整することにより、流動床の層高を制御している。
【００２７】
【数１】
2008157473.tif 000003
【００２８】
すなわち、加圧流動床ボイラーに投入される混練物のＬ／Ｃには各ボイラーの層高を維持するための適切な値があり、Ｌ／Ｃが適切な値よりも低い場合は層高が徐々に低くなり、Ｌ／Ｃが適切な値よりも高い場合は層高が徐々に高くなる。
【００２９】
また、石炭が燃焼して発生した燃焼ガスは、煤塵装置（図示せず）を介してガスタービンに送られガスタービンを駆動させる。ガスタービンが駆動することによって発電機が駆動され発電が行われる。
【００３０】
また、加圧流動床ボイラー１２，１４には、図示しない蒸発器、過熱器、及び、再熱器が設けられている。蒸発器内に給水された水は蒸気となり、さらに、この蒸気は過熱器に送られて主蒸気となり、高圧タービン（図示せず）に送られ、低温再熱蒸気となる。この低温再熱蒸気は、再熱器に送られて高温再熱蒸気となり、この高温再熱蒸気は、中圧タービンに送られる。各蒸気によって高圧タービン、中圧タービン駆動することによって発電機が駆動され発電が行われる。
【００３１】
なお、本実施形態においては、加圧流動床ボイラー１２，１４の制御は、流動層高変化方式を採用している。すなわち、負荷と層高とを対比させて、高負荷時には層内伝熱面積を増やすべく層高を高くし、低負荷時には伝熱面積の一部を層外に露出させるべく層高を低くする。
【００３２】
混練機２２，２４は、石灰石粒子、石炭粒子、石炭スラリ、及び、水を所定の混合比で混練させて混練物を得る機器である。本実施形態の加圧流動床複合発電装置１０では、上記のＬ／Ｃに基づいて石灰石粒子、石炭粒子、石炭スラリ、及び、水の混合比が決定され、決定された混合比の石灰石粒子、石炭粒子、石炭スラリ、及び、水が、混練機２２，２４に投入され混練される。
【００３３】
また、混練機２２，２４のそれぞれは、１機で、加圧流動床ボイラー１２の最大混練物消費量と加圧流動床ボイラー１４の最大混練物消費量との和を超えた量の混練物を混練する能力を有している。すなわち、混練機２２，２４のうち、一方の混練機が故障したとしても、他方の混練機は、加圧流動床ボイラー１２及び１４を正常に運転させることが可能な量の混練物を搬送装置に供給することができる。
【００３４】
タンク群５６，６６は、それぞれ、各加圧流動床ボイラー１２，１４に対応して設置されている。タンク群５６及び６６は、それぞれ、混練物を貯蔵する貯蔵タンク５２，５４、及び、貯蔵タンク６２，６４を有する。
【００３５】
また、貯蔵タンク５２，５４のそれぞれは、１基で、加圧流動床ボイラー１２の最大混練物消費量を超えた量の混練物を貯蔵することができる。同様に、貯蔵タンク６２，６４のそれぞれは、１基で、加圧流動床ボイラー１４の最大混練物消費量を超えた量の混練物を貯蔵することができる。すなわち、貯蔵タンク５２，５４のうち、一方の貯蔵タンクが故障したとしても、他方の貯蔵タンクは、加圧流動床ボイラー１２を正常に運転させることが可能な量の混練物を貯蔵することができる。同様に、貯蔵タンク６２，６４のうち、一方の貯蔵タンクが故障したとしても、他方の貯蔵タンクは、加圧流動床ボイラー１４を正常に運転させることが可能な量の混練物を貯蔵することができる。
【００３６】
搬送装置３６，３８は、それぞれ、各混練機２２，２４に対応して設置されている。すなわち、搬送装置３６は混練機２２に、搬送装置３８は混練機２４に対応して設置されている。
【００３７】
搬送装置３６は、混練機２２に対応して設置されている搬送コンベア３２と、搬送コンベア４２，４６と、を有している。搬送コンベア４２，４６は、それぞれ、タンク群５６，６６に対応して設置されている。
【００３８】
また、搬送装置３８は、混練機２４に対応して設置されている搬送コンベア３４と、搬送コンベア４４，４８と、を有している。搬送コンベア４４，４８は、それぞれ、タンク群５６，６６に対応して設置されている。
【００３９】
搬送装置３６及び３８は、それぞれ、混練機２２及び２４からタンク群５６及び６６に混練物を搬送する。
【００４０】
具体的には、搬送コンベア３２は、混練物を混練機２２から搬送コンベア４２，４６に搬送することができるように、混練機２２の近傍に設けられている。搬送コンベア４２は、搬送コンベア３２によって搬送された混練物をタンク群５６に搬送することができるように、搬送コンベア３２の近傍に設けられている。搬送コンベア４６は、搬送コンベア３２によって搬送された混練物をタンク群６６に搬送することができるように、搬送コンベア３２の近傍に設けられている。
【００４１】
また、搬送コンベア３４は、混練物を混練機２４から搬送コンベア４４，４８に搬送することができるように、混練機２４の近傍に設けられている。搬送コンベア４４は、搬送コンベア３４によって搬送された混練物をタンク群５６に搬送することができるように、搬送コンベア３４の近傍に設けられている。搬送コンベア４８は、搬送コンベア３４によって搬送された混練物をタンク群６６に搬送することができるように、搬送コンベア３４の近傍に設けられている。
【００４２】
搬送装置３６，３８のそれぞれは、１機で、加圧流動床ボイラー１２の最大混練物消費量と加圧流動床ボイラー１４の最大混練物消費量との和を超えた量の混練物を搬送することができる。すなわち、搬送装置３６，３８の一方の搬送装置が故障したとしても、他方の搬送装置は、加圧流動床ボイラー１２及び１４を正常に運転させることが可能な量の混練物を貯蔵タンク５２，５４，６２，６４に搬送することができる。
【００４３】
投入ポンプ７２，７４，７６，７８は、貯蔵タンク５２，５４，６２，６４に貯蔵された混練物を各タンク群５６，６６と対応する各加圧流動床ボイラー１２，１４に投入（供給）することができるように、タンク群５６の貯蔵タンク５２，５４，及び、タンク群６６の貯蔵タンク６２，６４に設けられている。それにより、投入ポンプ７２は貯蔵タンク５２に貯蔵された混練物をタンク群５６に対応する加圧流動床ボイラー１２に、投入ポンプ７４は貯蔵タンク５４に貯蔵された混練物を加圧流動床ボイラー１２に、投入ポンプ７６は貯蔵タンク６２に貯蔵された混練物をタンク群６６に対応する加圧流動床ボイラー１４に、投入ポンプ７６は貯蔵タンク６４に貯蔵された混練物を加圧流動床ボイラー１４に投入することができる。
【００４４】
投入ポンプ７２，７４のそれぞれは、１機で、加圧流動床ボイラー１２の最大混練物消費量を超えた量の混練物を加圧流動床ボイラー１２に投入することができる。同様に、投入ポンプ７６，７８のそれぞれは、１機で、加圧流動床ボイラー１４の最大混練物消費量を超えた量の混練物を加圧流動床ボイラー１４に投入することができる。すなわち、投入ポンプ７２，７４のうち、一方の投入ポンプが故障したとしても、他方の投入ポンプは、加圧流動床ボイラー１２を正常に運転させることが可能な量の混練物を加圧流動床ボイラー１２に投入することができる。同様に、投入ポンプ７６，７８のうち、一方の投入ポンプが故障したとしても、他方の投入ポンプは、加圧流動床ボイラー１４を正常に運転させることが可能な量の混練物を加圧流動床ボイラー１４に投入することができる。
【００４５】
ＢＭタンク８２，８４、及び、ＢＭタンク９２，９４は、それぞれ、加圧流動床ボイラー１２及び１４に対応して設置されている。すなわち、ＢＭタンク８２，８４は加圧流動床ボイラー１２に、ＢＭタンク９２，９４は加圧流動床ボイラー１４に対応して設置されている。ＢＭタンク８２，８４、及び、ＢＭタンク９２，９４は、それぞれ、加圧流動床ボイラー１２及び１４内から抜き出した主に石灰石粒子からなる流動媒体（ＢＭ）を、貯蔵するタンクである。具体的には、ＢＭタンク８２，８４は、加圧流動床ボイラー１２，１４の低負荷時には、加圧流動床ボイラー１２，１４内から流動媒体を抜き出し貯蔵する。逆に、ＢＭタンク８２，８４及び、ＢＭタンク９２，９４は、加圧流動床ボイラー１２，１４の高負荷時には、貯蔵している流動媒体を加圧流動床ボイラー１２，１４に戻す。
【００４６】
また、後述するように、ＢＭタンク８２，８４，９２，９４は、加圧流動床ボイラー１２及び１４の底部から抜き出された石炭灰から抽出された流動媒体を貯蔵するタンクである。
【００４７】
中継サイロ９６は、加圧流動床ボイラー１２及び１４の底部から抜き出された石炭灰を一時貯蔵するサイロである。一時貯蔵された石炭灰はリサイクル設備９８に送られる。
【００４８】
リサイクル設備９８は、中継サイロ９６に貯蔵された石炭灰に篩処理等を行い、石炭灰から流動媒体を抽出する設備である。抽出された流動媒体はＢＭタンク８２，８４，９２，９４に送られる。
【００４９】
なお、本実施形態において、混練物を混練機から貯蔵タンクまで搬送する装置の一例として搬送コンベアを例示したが、混練物を混練機から貯蔵タンクまで搬送する装置であれば特に限定されない。
【００５０】
＜加圧流動床複合発電装置の混練物搬送方法＞
次に、図２〜図５を用いて、本実施形態における加圧流動床複合発電装置１０の混練物搬送方法について説明する。
【００５１】
図２は、貯蔵タンク５２，５４，６２，６４内の混練物の液面の高さの推移を示す図であり、貯蔵タンク５２，５４，６２，６４内の混練物の残量を示している。図２に示すように、混練物の液面が所定の高さまで低下すると、搬送装置によって混練物が搬送されて、各貯蔵タンクに混練物が供給される。換言すれば、搬送装置３６及び３８は、それぞれ、貯蔵タンク５２，５４，６２，６４内の混練物の液面の高さに応じて、混練物を混練機２２及び２４から貯蔵タンク５２，５４，６２，６４に搬送する。
【００５２】
すなわち、例えば、貯蔵タンク５２内の混練物の液面の高さが所定の高さＬ１まで低下すると（時間：Ｔ１）、貯蔵タンク５２の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になるまで（時間：Ｔ２）、混練物が貯蔵タンク５２に搬送される。また、貯蔵タンク６２内の混練物の液面の高さが所定の高さＬ１まで低下すると（時間：Ｔ３）、貯蔵タンク６２の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になるまで（時間：Ｔ４）、混練物が貯蔵タンク６２に搬送される。同様に、貯蔵タンク５４，６４内の混練物の液面の高さが所定の高さＬ１まで低下すると、貯蔵タンク６２の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になるまで、混練物が貯蔵タンク５４，６４に搬送される。
【００５３】
次に、図２〜図４を用いて、一例として、貯蔵タンク５２及び６２に混練物を搬送する処理について説明する。なお、便宜のために、図３及び図４は、ボイラー１２，１４、ＢＭタンク８２，８４，９２，９４、中継サイロ９６、及び、リサイクル設備９８を省略している。また、以下の処理を行うための制御装置の記載、及び、図示を省略している。
【００５４】
図２及び図３に示すように、貯蔵タンク５２の混練物の液面高さがＬ１に低下すると（時間：Ｔ１）、混練機２２，２４は、石灰石粒子、石炭粒子、石炭スラリ、及び、水を所定の混合比で混練させて混練物を生成し、生成した混練物を搬送コンベア３２，３４に供給する処理を行う（ステップ１）。搬送コンベア３２，３４は、それぞれ、混練機２２，２４によって混練された混練物を、搬送コンベア４２，４４に搬送する処理を行う（ステップ２）。さらに、搬送コンベア４２，４４は、それぞれ、搬送コンベア３２，３４によって搬送された混練物を、貯蔵タンク５２に搬送する処理を行う（ステップ３）。貯蔵タンク５２の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になると（時間：Ｔ２）、ステップ１〜ステップ３の処理を停止する。
【００５５】
また、図２及び図４に示すように、貯蔵タンク６２の混練物の液面高さがＬ１に低下すると（時間：Ｔ３）、混練機２２，２４は、石灰石粒子、石炭粒子、石炭スラリ、及び、水を所定の混合比で混練させて、混練物を生成し、生成した混練物を搬送コンベア３２，３４に供給する処理を行う（ステップ１）。搬送コンベア３２，３４は、それぞれ、混練機２２，２４によって混練された混練物を、搬送コンベア４６，４８に搬送する処理を行う（ステップ２）。さらに、搬送コンベア４６，４８は、それぞれ、搬送コンベア３２，３４によって搬送された混練物を、貯蔵タンク６２に搬送する処理を行う（ステップ３）。貯蔵タンク６２の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になると（時間：Ｔ４）、ステップ１〜ステップ３の処理を停止する。
【００５６】
本実施形態では、２缶の加圧流動床ボイラー１２，１４、２機の混練機２２，２４、２つの搬送装置３６，３８、それぞれが２基の貯蔵タンクを有する２つのタンク群５６，６６、及び、各貯蔵タンクに設けられる４つの投入装置を備える加圧流動床複合発電装置１０である。ここで、例えば、２機の混練機２２，２４のいずれか、例えば、混練機２２が故障したとしても、搬送装置３８は混練機２４からタンク群５６の貯蔵タンク５２，５４、タンク群６６の貯蔵タンク６２，６４に混練物を搬送することが可能である。
【００５７】
また、本実施形態に係る２つのタンク群５６，６６は、それぞれ、各加圧流動床ボイラー１２，１４に対応して設置されており、１つのタンク群はそれぞれ２基の貯蔵タンクを有するので、貯蔵タンクの一方が故障したときでも、貯蔵タンクの他方から加圧流動床ボイラーに混練物が供給できるようになっている。
【００５８】
以上により、加圧流動床ボイラーに混練物を供給する設備の一部が故障したときでも、発電出力を下げて運転せず、または、加圧流動床ボイラーを停止せずに、安定した発電を行うことが可能である。
【００５９】
次に、図５及び図６を用いて、本実施形態の加圧流動床複合発電装置１０における加圧流動床ボイラー１２，１４の層高を一定に維持する方法について説明する。
【００６０】
本実施形態の加圧流動床複合発電装置１０において、加圧流動床ボイラー１２と加圧流動床ボイラー１４とでは層高変化特性が異なる場合がある。ここで、「加圧流動床ボイラー１２と加圧流動床ボイラー１４とでは層高変化特性が異なる」とは、以下のように定義できる。すなわち、同じタイプの２つの加圧流動床ボイラーそれぞれに、同じ条件下で、Ｌ／Ｃが同じ混練物を投入したにもかかわらず、投入後の各加圧流動床ボイラーの層高の変化が異なる場合がある。換言すれば、同じタイプの２つの加圧流動床ボイラーであっても層高の経時的な変化が異なる場合がある。このように、同じタイプの２つの加圧流動床ボイラーにおいて層高の経時的な変化の違いを「層高変化特性が異なる」という。同じタイプの２つの加圧流動床ボイラーで層高変化特性が異なる理由は、例えば、ボイラー内の給水管の本数や蒸発器、過熱器、及び、再熱器の構造等が異なるためである。
【００６１】
図６に示すように、加圧流動床ボイラー１２と加圧流動床ボイラー１４とで層高変化特性が異なる場合、混練機２２，２４によって混練された混練物であって、Ｌ／Ｃが同じ値になるように設定された混練物を加圧流動床ボイラー１２及び１４に投入すると（時間：Ｔ０）、加圧流動床ボイラー１２の層高は一定となるが、加圧流動床ボイラー１４に形成される層高は徐々に高くなっている。この対策として、加圧流動床ボイラー１４から流動媒体を抜き出し、ＢＭタンク９２，９４に戻す処理を行う（時間Ｔ１，Ｔ２、ステップＡ）。
【００６２】
次に、加圧流動床ボイラー１４の底部から石炭灰を抜き出す処理を行う（時間Ｔ３〜Ｔ４、ステップＢ）。抜き出した石炭灰は、中継サイロ９６に送られて、さらに、リサイクル設備９８に送られて、流動媒体にリサイクルされる。リサイクルされた流動媒体は、ＢＭタンク８２，８４，９２，９４に送られる。
【００６３】
次に、ＢＭタンク８２，８４，９２，９４のタンクレベルが高くなるため、加圧流動床ボイラー１４の底部から流動媒体を抜き出すことを停止し、さらに、加圧流動床ボイラー１４に形成される層高が一定となるように、混練機２２，２４に設定されているＬ／Ｃの値を下げる処理を行う（時間Ｔ４、ステップＣ）。したがって、加圧流動床ボイラー１４に形成される層高の上昇は防止できるが、混練機２２，２４に設定されている混練物のＬ／Ｃの値を下げたことにより、加圧流動床ボイラー１２に形成されている層高が徐々に低下してくる。このため、ＢＭタンク８２，８４から加圧流動床ボイラー１２に流動媒体を戻す処理を行う（時間Ｔ５，Ｔ６、ステップＤ）。しかし、ステップＣで設定されたＬ／Ｃを維持すると、加圧流動床ボイラー１２に形成されている層高が徐々に低下してくるので、混練機２２，２４に設定されているＬ／Ｃの値をステップＣで変更する前のＬ／Ｃの値に引き上げる（時間Ｔ７、ステップＥ）。以降，加圧流動床ボイラー１２，１４の層高、ＢＭタンク８２，８４のタンクレベルに応じて，ステップＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅの処理を繰返す。
【００６４】
［第２実施形態］
次に、図７〜図１０を用いて、本発明の加圧流動床複合発電装置における第２実施形態を説明する。本発明の加圧流動床複合発電装置１１は、上記第１実施形態とは異なり、加圧流動床ボイラー１２及び１４の層高を容易に一定に維持することが容易である。なお、以下の実施形態において、特に説明しない部分は、上述の実施形態と同様であり、図面に付した番号も上述の実施形態と同様である場合は、同じ番号を付している。
【００６５】
加圧流動床ボイラー１２は、加圧流動床ボイラー１４よりも層高変化特性が高い加圧流動床ボイラーである。そして、図８及び図９に示すように、第２実施形態に係る加圧流動床複合発電装置１１が第１実施形態に係る加圧流動床複合発電装置１０と異なる点は、搬送コンベア４４及び４６を停止することである。以下、図７〜図９を用いて、本実施形態における加圧流動床複合発電装置１１の混練物搬送方法について説明する。
【００６６】
図７は、貯蔵タンク５２，６２、及び、貯蔵タンク５４，６４内の混練物の液面の高さの推移を示す図であり、それぞれ貯蔵タンク５２，６２、貯蔵タンク５４，６４内の混練物の残量を示している。図７に示すように、混練物の液面が所定の高さまで低下すると、搬送装置によって混練物が搬送されて、各貯蔵タンクに混練物が供給される。換言すれば、搬送装置３６，３８は、それぞれ、貯蔵タンク５２，５４、及び、貯蔵タンク６２，６４内の混練物の液面の高さに応じて、混練物を混練機２２及び２４から貯蔵タンク５２，５４、及び、貯蔵タンク６２，６４に搬送する。
【００６７】
すなわち、例えば、貯蔵タンク５２，６２内の混練物の液面の高さが所定の高さＬ１まで低下すると（時間：Ｔ１）、貯蔵タンク５２，６２の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になるまで（時間：Ｔ２）、混練物が貯蔵タンク５２，６２に搬送される。また、貯蔵タンク５４，６４内の混練物の液面の高さが所定の高さＬ１まで低下すると（時間：Ｔ２）、貯蔵タンク５４，６４の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になるまで（時間：Ｔ３）、混練物が貯蔵タンク５４，６４に搬送される。
【００６８】
次に、図７〜図９を用いて、一例として、貯蔵タンク５２，６２、及び、貯蔵タンク５４，６４に混練物が搬送される処理について説明する。なお、便宜のために、図８及び図９は、ボイラー１２，１４、ＢＭタンク８２，８４，９２，９４、中継サイロ９６、及び、リサイクル設備９８を省略している。また、以下の処理を行うための制御装置の記載、及び、図示を省略している。
【００６９】
図７及び図８に示すように、貯蔵タンク５２，６２の混練物の液面高さがＬ１に低下すると（時間：Ｔ１）、混練機２２，２４は、石灰石粒子、石炭粒子、石炭スラリ、及び、水を所定の混合比で混練させて混練物を生成し、生成した混練物を搬送コンベア３２，３４に供給する処理を行う（ステップ１）。搬送コンベア３２，３４は、それぞれ、混練機２２，２４によって混練された混練物を、搬送コンベア４２，４８に搬送する処理を行う（ステップ２）。さらに、搬送コンベア４２及び４８は、それぞれ、搬送コンベア４２及び４８によって搬送された混練物を、貯蔵タンク５２，６２に搬送する処理を行う（ステップ３）。貯蔵タンク５２及び６２の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になると（時間：Ｔ２）、ステップ１〜ステップ３の処理を停止する。
【００７０】
図７及び図９に示すように、貯蔵タンク５４，６４の混練物の液面高さがＬ１に低下すると（時間：Ｔ１）、混練機２２，２４は、石灰石粒子、石炭粒子、石炭スラリ、及び、水を所定の混合比で混練させて混練物を生成し、生成した混練物を搬送コンベア３２，３４に供給する処理を行う（ステップ１）。搬送コンベア３２，３４は、それぞれ、混練機２２，２４によって混練された混練物を、搬送コンベア４２，４８に搬送する処理を行う（ステップ２）。さらに、搬送コンベア４２，４８は、それぞれ、搬送コンベア４２，４８によって搬送された混練物を、貯蔵タンク５４，６４に搬送する処理を行う（ステップ３）。貯蔵タンク５４及び６４の混練物の液面の高さが所定の高さＬ２になると（時間：Ｔ２）、ステップ１〜ステップ３の処理を停止する。
【００７１】
次に、図１０を用いて、本実施形態の加圧流動床複合発電装置１１における加圧流動床ボイラー１２，１４の層高を一定に維持する方法について説明する。
【００７２】
図１０に示すように、加圧流動床ボイラー１２と加圧流動床ボイラー１４とでは層高変化特性が異なる場合、加圧流動床ボイラー１２に形成される層高は時間が経過しても一定であるのに対し、加圧流動床ボイラー１４に形成される層高は時間が経過するにつれて上昇している。したがって、加圧流動床ボイラー１２に投入されている混練物のＬ／Ｃ、すなわち、混練機２２で設定されているＬ／Ｃの値は、適正値であるのに対し、加圧流動床ボイラー１４に投入されている混練物のＬ／Ｃ、すなわち、混練機２４で設定されているＬ／Ｃの値は、適正値を上回っている状態と考えられる。したがって、混練機２４で設定されているＬ／Ｃの値を下げる（時間Ｔ１）。これによって、加圧流動床ボイラー１４に投入されている混練物のＬ／Ｃの値も適正値となり、加圧流動床ボイラー１４に形成される層高は、加圧流動床ボイラー１２に形成される層高と同様に、時間が経過しても一定を維持する。
【００７３】
第１実施形態においては、図６に示したように、加圧流動床ボイラー１２及び１４にそれぞれ形成される層高を一定に維持するために、様々な対策を行っていた。
【００７４】
本実施形態においては、搬送コンベア４４及び４６を停止することによって、混練機２２によって混練された混練物は、混練機２２から、搬送コンベア３２、搬送コンベア４２、タンク群５６の順に搬送され、混練機２４によって混練された混練物は、混練機２４から、搬送コンベア３４、搬送コンベア４８、タンク群６６の順で搬送される。すなわち、本実施形態では、加圧流動床ボイラー１２と１４とで、混練物を供給するルートが異なる。換言すれば、搬送コンベア４４及び４６を停止することによって、タンク群５６の貯蔵タンク５２，５４には、混練機２２で混練された混練物のみが搬送され、タンク群６６の貯蔵タンク６２，６４には、混練機２４で混練された混練物のみが搬送される。
【００７５】
したがって、混練機２２で設定される所定の混合比、すなわち、Ｌ／Ｃの値と、混練機の他方で設定される所定の混合比、すなわち、Ｌ／Ｃの値と、を別々の値にすることにより、加圧流動床ボイラー１２，１４の層高をそれぞれ別々に制御することができる。
【００７６】
さらに、混練機２２によって混練された混練物が加圧流動床ボイラー１２に投入された場合に加圧流動床ボイラー１２の層高が経時的に変化しないように混練機２２の所定の混合比を決定し、混練機２４によって混練された混練物が加圧流動床ボイラー１４に投入された場合に加圧流動床ボイラー１４の層高が経時的に変化しないように混練機２４の所定の混合比を決定するようにしたので、加圧流動床ボイラー１２，１４の両方とも層高が経時的に変化せずに一定に維持されることになる。
【００７７】
以上に示すように、本実施形態においては、各加圧流動床ボイラーの層高を一定に維持することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１実施形態における加圧流動床複合発電装置の概略を示す概略図である。
【図２】第１実施形態における加圧流動床複合発電装置の各貯蔵タンクの液面の高さを示す図である。
【図３】第１実施形態における加圧流動床複合発電装置において貯蔵タンクに混練物を搬送する処理を示す概略図である。
【図４】第１実施形態における加圧流動床複合発電装置において貯蔵タンクに混練物を搬送する処理を示す概略図である。
【図５】第１実施形態における加圧流動床複合発電装置において加圧流動床ボイラーの層高の変化を示す図である。
【図６】第１実施形態における加圧流動床複合発電装置において加圧流動床ボイラーの層高の変化を示す図である。
【図７】第２実施形態における加圧流動床複合発電装置の各貯蔵タンクの液面の高さを示す図である。
【図８】第２実施形態における加圧流動床複合発電装置において貯蔵タンクに混練物を搬送する処理を示す概略図である。
【図９】第２実施形態における加圧流動床複合発電装置において貯蔵タンクに混練物を搬送する処理を示す概略図である。
【図１０】第２実施形態における加圧流動床複合発電装置において加圧流動床ボイラーの層高の変化を示す図である。
【図１１】従来の加圧流動床複合発電装置の概略を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０，１１    加圧流動床複合発電装置
１２，１４    加圧流動床ボイラー
２２，２４    混練機
３６，３８    搬送装置
３２，３４，４２，４４，４６，４８    搬送コンベア
５２，５４，６２，６４    貯蔵タンク
５６，６６    タンク群
７２，７４，７６，７８    投入ポンプ
【図１】
2008157473.tif 000004
【図２】
2008157473.tif 000005
【図３】
2008157473.tif 000006
【図４】
2008157473.tif 000007
【図５】
2008157473.tif 000008
【図６】
2008157473.tif 000009
【図７】
2008157473.tif 000010
【図８】
2008157473.tif 000011
【図９】
2008157473.tif 000012
【図１０】
2008157473.tif 000013
【図１１】
2008157473.tif 000014