(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉で発生する排ガスから熱回収するボイラの複数の管群の付着灰を除去するボイラ管群付着灰除去システムであって、
前記複数の管群の間に配置されたスートブロワと、
前記複数の管群の下流に配置され、前記排ガスを誘引する誘引送風機と、
前記スートブロワの起動を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記ボイラの熱貫流率を演算し、
演算した前記熱貫流率が所定値以上の場合、所定のインターバルを置いて前記スートブロワを１回だけ起動し、その後再び前記所定のインターバル又はこれと異なるインターバルを置く１回起動を実行し、
演算した前記熱貫流率が前記所定値未満の場合、第一判定及び第二判定のいずれか一方を択一的に判定する付着灰判定処理を実行し、
前記付着灰判定処理で前記第一判定が得られた場合、前記インターバルを置かずに前記スートブロワを連続的に複数回起動する連続起動を実行し、
前記付着灰判定処理で前記第二判定が得られた場合、前記１回起動を実行するものであり、
前記付着灰判定処理は、前記複数の管群の主蒸気量が第一閾値以上であるという第一条件、前記複数の管群の入口と出口における前記排ガスの圧力差が第二閾値以上であるという第二条件、前記誘引送風機の回転数が第三閾値以上であるという第三条件、及び前記炉に供給される燃焼空気総量が第四閾値以上であるという第四条件のうちの少なくとも１つの条件を含んで実行されるものであり、
前記付着灰判定処理が４つの前記条件のうちのいずれか１つの条件のみに基づいて実行される場合、前記１つの条件が成立したときに前記第一判定が得られ、前記１つの条件が不成立のときに前記第二判定が得られ、
前記付着灰判定処理が前記４つの条件のうちのいずれか２つ、３つ、または４つの条件を含んで実行される場合、前記２つ、３つ、または４つの条件を含むすべての条件が共に成立したときに前記第一判定が得られ、前記２つ、３つ、または４つの条件を含むいずれかの条件が不成立のときに前記第二判定が得られること
を特徴とするボイラ管群付着灰除去システム。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記付着灰判定処理で前記第一判定が得られた場合、前記スートブロワを起動する前に演算した前記熱貫流率を示すダーティ熱貫流率と、前記スートブロワを起動した後に演算した前記熱貫流率を示すクリーン熱貫流率とから回復率を演算し、
前記回復率が回復閾値以上の場合、前記連続起動を実行し、
前記回復率が前記回復閾値未満の場合、前記１回起動を実行すること
を特徴とする請求項１に記載のボイラ管群付着灰除去システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記クリーン熱貫流率が前記所定値以上の場合、前記所定のインターバルを直前に設定されていた値よりも長く再設定し、前記回復率が回復閾値以上の場合、前記所定のインターバルを直前に設定されていた値よりも短く再設定すること
を特徴とする請求項２に記載のボイラ管群付着灰除去システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記連続起動の際、前記回復率の上昇速度が大きい場合には前記連続起動における起動の回数を少なくし、前記回復率の上昇速度が小さい場合には前記連続起動の回数を多くすること
を特徴とする請求項３に記載のボイラ管群付着灰除去システム。
【請求項５】
前記複数の管群の下流に配置されて前記排ガスの煤塵を除去するバグフィルタをさらに有し、
前記制御装置は、前記バグフィルタの逆洗が実行されている間は、前記スートブロワを起動せず、前記逆洗の終了を待って前記スートブロワを起動すること
を特徴とする請求項４に記載のボイラ管群付着灰除去システム。
【請求項６】
前記複数の管群は、第一管群と、前記第一管群の下流に前記第一管群と隣り合って配置された第二管群と、前記第二管群の下流に前記第二管群と隣り合って配置された第三管群と、前記第三管群の下流に前記第三管群と隣り合って配置された第四管群とを備え、
前記スートブロワは、前記第一管群と前記第二管群との間に配置された第一スートブロワと、前記第三管群と前記第四管群との間に配置された第二スートブロワとを備え、
前記制御装置は、前記第一スートブロワ及び前記第二スートブロワを前記１回起動または前記連続起動する際、
鉛直方向で下方から上方に向かって前記第一管群乃至前記第四管群が順次配置される場合には、前記第二スートブロワを起動した後、前記第一スートブロワを起動し、または、前記第一スートブロワを起動した後、前記第二スートブロワを起動し、
水平方向で一方向に向かって前記第一管群乃至前記第四管群が順次配置される場合には、前記第一スートブロワを起動した後、前記第二スートブロワを起動し、
鉛直方向で下方から上方に向かって前記第一管群及び前記第二管群が順次配置され、かつ、水平方向で一方向に向かって前記第三管群及び前記第四管群が順次配置される場合には、前記第一スートブロワを起動した後、前記第二スートブロワを起動すること
を特徴とする請求項５に記載のボイラ管群付着灰除去システム。
【請求項７】
前記複数の管群は、第一管群と、前記第一管群の下流に前記第一管群と隣り合って配置された第二管群と、前記第二管群の下流に配置された第三管群と、前記第三管群の下流に前記第三管群と隣り合って配置された第四管群とを備え、
前記スートブロワは、前記第一管群の上流に前記第一管群と隣り合って配置された第一スートブロワと、前記第三管群と前記第四管群との間に配置された第二スートブロワとを備え、
前記制御装置は、前記第一スートブロワ及び前記第二スートブロワを前記１回起動または前記連続起動する際、前記第一スートブロワを起動した後、前記第二スートブロワを起動すること
を特徴とする請求項５に記載のボイラ管群付着灰除去システム。
【請求項８】
前記スートブロワは、ガスを爆発させることで圧力波を発生する圧力波式スートブロワであること
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のボイラ管群付着灰除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラ管群付着灰除去システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭炊きボイラを備えた火力発電所、または、発電を行うために廃熱ボイラを備えたごみ焼却炉やガス化溶融炉などのプラントにおいては、石炭やごみの燃焼により発生した排ガスに含まれる焼却灰が管群（ボイラのスクリーン管、過熱管、蒸発管、エコノマイザの水管等で構成される管群）に付着して堆積しやすい。焼却灰が管群に堆積すると、管群が腐食する恐れがあるほか、発電効率の悪化を招くこととなる。このため、一般的に、所定の時間間隔（一定周期）で、蒸気式やショックパルス式のスートブロワを起動し、管群に堆積した灰（以下、「付着灰」という）を除去、すなわち、「付着灰除去」している。
しかし、付着灰の管群への堆積量が少ない場合、スートブロワを起動しても除去される付着灰の量が少ないため、スートブロワで消費または利用する電力、蒸気、またはガスの費用に対する付着灰除去の効果が少ない。一方、付着灰の管群への堆積量が多い場合、上記一定周期ごとのスートブロワの起動では十分に付着灰除去ができず、除去されずに管群に残置された付着灰が、次回のスートブロワの起動までに固化してしまい、スートブロワによる付着灰除去が困難となる恐れがある。
そこで、スートブロワを用いて管群の付着灰を適切に除去すべく、種々のボイラ管群付着灰除去システムが開発されてきた。
【０００３】
例えば、特許文献１には、管群の汚れの度合い、すなわち管群への付着灰の堆積の度合いに応じて、上記周期を変えるシステムが開示されている。また、特許文献２には、管群の汚れの度合い以外の条件も加味してスートブロワを起動するシステムが開示されている。また、特許文献３には、管群を流れる排ガスの上流及び下流の圧力をそれぞれ測定し、これらの圧力の差が所定値以上となった場合にスートブロワを起動するシステムが開示されている。
【０００４】
なお、スートブロワは、蒸気式が主に使用されてきたが、近年、蒸気を使用しないショックパルス式が開発され、市場導入されている。
蒸気式スートブロワは、起動されると所定時間だけ蒸気を噴射し続け、当該所定時間が経過すると蒸気の噴射を停止する。
一方、ショックパルス式スートブロワは、圧力波式または衝撃波式スートブロワや、ショックパルスジェネレータ（ＳＰＧ：Shock Pulse Generator）とも呼ばれ、起動されると、スートブロワ内部に充填した可燃性ガスが爆発し、ショックパルス（「衝撃波」または「圧力波」ともいう）が発射される。なお、ショックパルス式スートブロワは、一度起動すると、次回の起動のために当該ガスを再度充填する必要がある。当該充填には、一般的に１分間から１０分間程度の時間を要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２１０３１６号公報
【特許文献２】特開昭６３−２８６６０９号公報
【特許文献３】特開２０１７−１８１００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１乃至３に開示の技術はいずれも、上記周期の到来など、所定条件の成立後に、スートブロワを１回だけ起動している。
しかし、上述したように、付着灰の堆積量によっては、スートブロワを１回起動しただけで十分に付着灰除去ができるとは限らない。このため、スートブロワを起動したにもかかわらず効果的に付着灰が除去されない場合、特許文献１乃至３に開示の技術では、次回の周期の到来など、改めて所定条件が成立した後のスートブロワの再度の起動を待つ必要がある。従って、これらの技術では、１回のスートブロワの起動で付着灰除去が十分になされない場合、ボイラの熱交換性能を早期に回復することができない。
そこで、スートブロワを起動する際に、１回だけではなく連続的に複数回起動することが考えられる。
しかしながら、１回のスートブロワの起動で付着灰除去が十分になされる場合があるにもかかわらず、上記所定条件が成立した際、毎回、スートブロワを複数回起動することは不経済である。
【０００７】
そこで、本発明は、経済性を担保しつつ、早期かつ適切に付着灰除去を行うボイラ管群付着灰除去システム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】
【０００８】
本発明のボイラ管群付着灰除去システムは、炉で発生する排ガスから熱回収するボイラの複数の管群の付着灰を除去するボイラ管群付着灰除去システムであって、前記複数の管群の間に配置されたスートブロワと、前記複数の管群の下流に配置され、前記排ガスを誘引する誘引送風機と、前記スートブロワの起動を制御する制御装置とを有する。
前記制御装置は、前記ボイラの熱貫流率を演算し、演算した前記熱貫流率が所定値以上の場合、所定のインターバルを置いて前記スートブロワを１回だけ起動し、その後再び前記所定のインターバル又はこれと異なるインターバルを置く１回起動を実行し、演算した前記熱貫流率が前記所定値未満の場合、第一判定及び第二判定のいずれか一方を択一的に判定する付着灰判定処理を実行し、前記付着灰判定処理で前記第一判定が得られた場合、前記所定のインターバルを置かずに前記スートブロワを連続的に複数回起動する連続起動を実行し、前記付着灰判定処理で前記第二判定が得られた場合、前記１回起動を実行する。
前記付着灰判定処理は、前記複数の管群の主蒸気量が第一閾値以上であるという第一条件、前記複数の管群の入口と出口における前記排ガスの圧力差が第二閾値以上であるという第二条件、前記誘引送風機の回転数が第三閾値以上であるという第三条件、及び前記炉に供給される燃焼空気総量が第四閾値以上であるという第四条件のうちの少なくとも１つの条件を含んで実行される。
前記付着灰判定処理が４つの前記条件のうちのいずれか１つの条件のみに基づいて実行される場合、前記１つの条件が成立したときに前記第一判定が得られ、前記１つの条件が不成立のときに前記第二判定が得られ、前記付着灰判定処理が前記４つの条件のうちのいずれか２つ、３つ、または４つの条件を含んで実行される場合、前記２つ、３つ、または４つの条件を含むすべての条件が共に成立したときに前記第一判定が得られ、前記２つ、３つ、または４つの条件を含むいずれかの条件が不成立のときに前記第二判定が得られることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のボイラ管群付着灰除去システムによれば、熱貫流率に基づいて１回起動と連続起動とを使い分ける。さらに、熱貫流率が所定値未満である場合には付着灰判定処理を実行し、スートブロワを連続起動とするか否かを適切に判定できるため、経済性を担保しつつ早期かつ適切に付着灰除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態及び第一変形例に係るボイラ管群付着灰除去システムの概略構成図である。
【図２】ボイラ管群付着灰除去システムがスートブロワを起動する制御を説明するフローチャート例である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図２におけるステップＳ１６（付着灰判定処理）の具体的な処理フローの例である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は第二変形例に係るボイラ管群付着灰除去システムの一部を示す概略構成図である。
【図５】第三変形例に係るボイラ管群付着灰除去システムの概略構成図である。
【図６】第四変形例に係るボイラ管群付着灰除去システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施形態並びに変形例としてのボイラ管群付着灰除去システムについて説明する。以下に示す構成等はあくまでも例示に過ぎず、明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下に示す構成等は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１２】
［１．ボイラ管群付着灰除去システムの概要］
図１は、本実施形態のボイラ管群付着灰除去システム１（以下「除去システム１」という）の概略構成図である。なお、図１は、後述する第一変形例（除去システム１′）を示す図も兼ねる。
図１及び後述する図４〜図６では、Ｘ軸、Ｙ軸からなる直交座標系を図示して説明する。Ｘ軸は水平方向であり、Ｙ軸は鉛直方向である。また、Ｙ軸の矢印方向は、鉛直方向且つ上方に向かう方向である。
【００１３】
本実施形態では、一例として、発電を行うためのボイラを備えたごみ焼却炉のプラントに適用された除去システム１を説明する。もちろん、火力発電所、ガス化溶融炉など、他のプラントに、本発明のボイラ管群付着灰除去システムを適用することもできる。
ボイラは、蒸気ドラム及び水ドラムを備えた２ドラム式（two drum type）と、蒸気ドラムを備えた１ドラム式（one drum type）とに大別されるが、除去システム１は、いずれのボイラを用いてもよい。なお、図１では、蒸気ドラムの図示を省略しているが、１ドラム式のボイラを備えたごみ焼却炉のプラントを例示する。
【００１４】
除去システム１は、炉で発生する排ガスから熱回収するボイラの複数の管群２の付着灰を除去するシステムであって、複数の管群２の間に配置されたスートブロワ３と、複数の管群２の下流に配置され、排ガスを誘引する誘引送風機１３と、スートブロワ３の起動を制御する制御装置４とを有する。
【００１５】
後で詳述するが、制御装置４は、ボイラの熱貫流率Ｋを演算し、この熱貫流率Ｋが所定値α１以上の場合、所定のインターバルを置いてスートブロワ３を１回だけ起動し、再び当該所定のインターバル又はこれと異なるインターバルを置く「１回起動」を実行する。
また、制御装置４は、演算した熱貫流率Ｋが所定値α１未満の場合、且つ、所定値α２未満の場合、第一判定及び第二判定のいずれか一方を択一的に判定する付着灰判定処理を実行する。付着灰判定処理で第一判定が得られた場合、制御装置４は、原則として、所定のインターバルを置かずにスートブロワ３を連続的に複数回起動する「連続起動」を実行し、付着灰判定処理で第二判定が得られた場合、「１回起動」を実行する。
【００１６】
付着灰判定処理は、下記の第一条件乃至第四条件のうちの少なくとも１つの条件を含んで実行される。
第一条件：管群２の主蒸気量Ｑｓが第一閾値以上である
第二条件：管群２の入口と出口における排ガスの圧力差ΔＰｇが第二閾値以上である
第三条件：誘引送風機１３の回転数Ｑｒが第三閾値以上である
第四条件：炉に供給される燃焼空気総量Ｑｃが第四閾値以上である
これら４つの条件の各々は、発明者の経験から、各条件が成立した場合、管群２に付着灰が多量に堆積している可能性が高いため、スートブロワ３の「連続起動」をするのが望ましいと考えられる条件である。
【００１７】
後で詳述する図３では、一例として、上記の４つの条件（第一条件、第二条件、第三条件、第四条件）のみを用いて説明するが、設計に応じて、これら４つの条件に他の条件（例えば、第五条件、第六条件、第七条件、第八条件、…など）が追加されてもよい。
当該他の条件、例えば第五条件としては、後述の出口蒸気温度測定装置２４ｂで測定される「管群２の主蒸気の温度が第五閾値未満である」、例えば第六条件としては、「過熱低減器１７（後述）の噴霧する水量が第六閾値未満である」、例えば第七条件としては、後述のガス温度測定装置１５ｂ（出口ガス温度測定装置）で測定される「管群２の出口における排ガスのガス温度が第七閾値以上である」がありうる。
また、図示はしないが、ごみ焼却炉のプラントでは、除塵装置１１の下流の排ガスの一部をストーカ７近傍へ循環させる排ガス再循環技術（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ））が採用される場合がありうる。この場合、当該他の条件として、例えば第八条件として、後述のガス流量測定装置１６ａ、１６ｂとは別個に、当該循環される排ガス（循環排ガス）のガス流量を測定するガス流量測定装置を設置し、当該ガス流量測定装置で測定される「循環排ガスのガス流量が第八閾値以上である」が追加されてもよい。
なお、これら他の条件も、第一条件乃至第四条件と同様、評価式に基づき、二分岐する。具体的には、これら他の条件は、評価式の条件が成立した場合、管群２に付着灰が多量に堆積している可能性が高いため、スートブロワ３の「連続起動」をするのが望ましく、評価式の条件が不成立の場合、スートブロワ３の「連続起動」は不用である（よって、「１回起動」でよい）といえる条件が選定される。
付着灰判定処理は、上記の第一条件乃至第四条件の４つの条件のうちのいずれか１つの条件のみに基づいて実行される場合、当該１つの条件が成立したときに第一判定が得られる。そして、当該１つの条件が不成立のときに第二判定が得られる。
また、付着灰判定処理は、上記４つの条件のうちのいずれか２つ、３つ、または４つの条件を含んで実行される場合（上記第五条件等が追加される場合がある）、当該２つ、３つ、または４つの条件を含むすべての条件が共に成立したときに第一判定が得られる。そして、当該２つ、３つ、または４つの条件を含むすべての条件のいずれかが不成立のときに第二判定が得られる。
【００１８】
以下、除去システム１が少なくとも有する上記構成に加え、他の構成について説明する。そして、構成の説明後に、スートブロワ３の起動に関する制御（付着灰判定処理を含む）について詳述する。
【００１９】
［２．システム構成］
図１に示すように、除去システム１は、ごみ等の被焼却物を貯留するホッパ５と、ホッパ５の下方（Ｙ軸方向且つ下方）からホッパ５が貯留した被焼却物を押し出すフィーダ６と、フィーダ６に押し出された被焼却物を搬送しながら焼却するストーカ７と、ストーカ７で焼却された残渣が排出される灰シュート８とを備える。
【００２０】
また、除去システム１は、ストーカ７で被焼却物を焼却することで発生する飛灰を含んだ排ガスの熱を、各管群２及びその下流に配置されたエコノマイザ９（管群の一種であり、「節炭器」ともいわれる）で熱交換する。そして、除去システム１は、当該熱交換された排ガスを冷却する減温塔１０、さらに、当該冷却された排ガスの煤塵を除塵する除塵装置１１（例えば、バグフィルタ）を経由して、当該除塵された排ガスを煙突１２から大気へ排出する。
【００２１】
ストーカ７から煙突１２の開口までの排ガスの経路は、水冷壁やダクトなどで形成されて、実質的に密閉される。当該経路のうち、ストーカ７の直上からＹ軸方向且つ上方に延びる経路は「１パス」（「パス」は英語で「pass」を意味する）、１パスの上方の端部で折れ曲がり、１パスに隣接してＹ軸方向且つ下方に延びる経路は「２パス」、２パスの下方の端部で折れ曲がり、２パスに隣接してＹ軸方向且つ上方に延びる経路は「３パス」と呼ばれる。ストーカ７で発生した排ガスは、図１に矢印で流れを示す通り、１パスを上昇し、２パスを下降し、３パスを上昇するように流れる。なお、排ガスの流れを１パスから煙突１２に向けて誘引するため、除塵装置１１と煙突１２の間の当該経路には、誘引送風機１３が配置される。
【００２２】
除去システム１は、１パスに配置されて排ガスの圧力を測定する圧力測定装置１４ａ（入口圧力測定装置）と、エコノマイザ９と減温塔１０の間の排ガスの経路に配置されて排ガスの圧力を測定する圧力測定装置１４ｂ（出口圧力測定装置）とを備える。
【００２３】
なお、各圧力測定装置１４ａ、１４ｂの配置はこれらに限定されない。プラントの設計に応じて、入口圧力測定装置１４ａは、排ガスの経路中、付着灰除去の対象となる複数の管群２のうち最上流に配置された管群２の上流の任意の場所、すなわち「複数の管群２の入口」に配置されればよく、出口圧力測定装置１４ｂは、排ガスの経路中、付着灰除去の対象となる複数の管群２のうち最下流に配置された管群２の下流の任意の場所、すなわち「複数の管群２の出口」に配置されればよい。ただし、これら任意の場所は、付着灰除去の対象となる複数の管群２にできるだけ近い場所が望ましい。
【００２４】
除去システム１は、３パスに配置されている付着灰除去の対象となる複数の管群２のうち最上流（下方）に位置する管群２１の下方に配置されて排ガスの温度を測定するガス温度測定装置１５ａ（入口ガス温度測定装置）と、３パスに配置されている当該複数の管群２のうち最下流（上方）に位置する管群２２ｃとエコノマイザ９との間の排ガスの経路に配置されて排ガスの温度を測定するガス温度測定装置１５ｂ（出口ガス温度測定装置）とを備える。
【００２５】
なお、各ガス温度測定装置１５ａ、１５ｂの配置はこれらに限定されない。プラントの設計に応じて、入口ガス温度測定装置１５ａは、排ガスの経路中、付着灰除去の対象となる複数の管群２のうち最上流に配置された管群２の上流の任意の場所、すなわち「複数の管群２の入口」に配置されればよく、出口ガス温度測定装置１５ｂは、排ガスの経路中、付着灰除去の対象となる複数の管群２のうち最下流に配置された管群２の下流の任意の場所、すなわち「複数の管群２の出口」に配置されればよい。ただし、これら任意の場所は、付着灰除去の対象となる複数の管群２にできるだけ近い場所が望ましい。
【００２６】
言い換えると、本実施形態および後述の変形例で、付着灰除去の対象となる「複数の管群２」とは、２つの圧力測定装置１４ａ、１４ｂの間、かつ、２つのガス温度測定装置１５ａ、１５ｂの間に配置されている管群を意味する。
図１では、一例として、複数の管群２が３パスに配置された構成を示す。なお、エコノマイザ９も管群（図６参照）を備えているが、図１の構成では複数の管群２の出口よりも下流、すなわち出口ガス温度測定装置１５ｂよりも下流にエコノマイザ９が配置されているので、本実施形態ではエコノマイザ９が備える管群を付着灰除去の対象となる管群として考慮しない。なお、後述するが、エコノマイザ９が備える管群も「複数の管群２」として考慮する例は、本実施形態の第四変形例である。
【００２７】
３パスには、排ガスの流れの最上流（Ｙ軸方向で最下方）に吊下管（スクリーン管）２１で構成された管群２が配置され、当該管群２１から下流（Ｙ軸方向で上方）に向かって、順次、過熱管（スーパーヒータ）２２ａ、２２ｂ、２２ｃのそれぞれで構成された管群２が配置される。
【００２８】
図１では、一例として、スートブロワ３（３ａ）が同一種類の複数の管群２の間に配置された構成を示す。すなわち、過熱管で構成された管群のうち、最上流に位置する過熱管２２ａで構成された管群２と、当該管群２の下流に当該管群２と隣り合って配置された管群２（過熱管２２ｂで構成された管群２）の間にスートブロワ３ａが配置される。なお、スートブロワ３（３ａ）の配置はこれに限られず、異なる種類の管群２、例えば、ボイラのスクリーン管、過熱管、蒸発管、エコノマイザの水管等で構成される管群のうち、隣り合って配置された異なる種類の管群の間にスートブロワ３が配置されてもよい。スートブロワ３は、蒸気式でもショックパルス式でもよいが、ここでは、ショックパルス式スートブロワであるとして説明を進める。
【００２９】
除去システム１は、２パスに配置されて排ガスの流量を測定するガス流量測定装置１６ａと、除塵装置１１と誘引送風機１３の間の排ガスの経路に配置されて排ガスの流量を測定するガス流量測定装置１６ｂのいずれか一方を少なくとも備える。上述したように、ストーカ７から煙突１２の開口までの排ガスの経路は、実質的に密閉されているので、ガス流量測定装置が１つ設置されることで、後述の熱貫流率Ｋの演算に必要な排ガスのガス流量の情報を得ることができる。
【００３０】
なお、各ガス流量測定装置１６ａ、１６ｂの配置はこれらに限定されない。排ガスの経路において少なくとも１つ設置されればよい。ガス流量測定装置の清掃頻度を低減する観点からは、除塵装置１１より下流にガス流量測定装置を配置するのが望ましい。すなわち、ガス流量測定装置１６ａ、１６ｂのいずれか一方を選択する場合、ガス流量測定装置１６ｂを設置するのが望ましい。
また、ガス流量測定装置１６ａを設置する代わりに、２パスにおける排ガスのガス流量を演算で算出し、後述の熱貫流率Ｋの演算に使用してもよい。
【００３１】
除去システム１は、過熱管で構成される管群２の内部を通過する蒸気を適宜冷却するために、当該過熱管の内部に水を噴霧する過熱低減器（デスーパーヒータ）１７を備える。図１では、３パスに配置された四つの管群２のうち、最下流に配置される過熱管２２ｃで構成された管群２に過熱低減器１７が配置される。過熱低減器１７が噴霧する水の量は、噴霧水量測定装置１８で測定される。
【００３２】
除去システム１は、付着灰除去の対象となる複数の管群２に含まれる過熱管のうち、最上流に位置する過熱管２２ａの内部に配置されて蒸気の温度を測定する蒸気温度測定装置２４ａ（入口蒸気温度測定装置）と、最下流に位置する過熱管２２ｃの内部に配置されて蒸気の温度を測定する蒸気温度測定装置２４ｂ（出口蒸気温度測定装置）とを備える。蒸気温度測定装置２４ａ、２４ｂは、複数の管群２のうち、過熱管に設置される。
【００３３】
除去システム１は、過熱管の内部を流れる主蒸気量を測定する主蒸気量測定装置２５を備える。ここでは、主蒸気量測定装置２５は、複数の管群２に含まれる過熱管のうち、最上流に位置する過熱管２２ａの内部に配置される。
除去システム１は、ストーカ７の下方に位置する一次空気供給装置２６と、ストーカ７の上方の１パスに位置する二次空気供給装置２７と、これらの空気供給装置２６、２７から排ガスの経路に供給される一次空気及び二次空気の総量（燃焼空気総量）を測定する燃焼空気量測定装置２８とを備える。
【００３４】
各圧力測定装置１４ａ、１４ｂ、各ガス温度測定装置１５ａ、１５ｂ、ガス流量測定装置１６ａ、１６ｂ、噴霧水量測定装置１８、各蒸気温度測定装置２４ａ、２４ｂ、主蒸気量測定装置２５、燃焼空気量測定装置２８で測定された各種情報は、制御装置４に入力される。制御装置４は、除去システム１が有する電子制御装置（コンピューター）であり、クロックで動作するプロセッサやタイマー、並びに記憶装置（いずれも図示略）を搭載している。
【００３５】
［３．制御構成（フローチャート）］
上述したように、制御装置４は、ボイラの熱貫流率Ｋを演算し、この熱貫流率Ｋに応じて、適宜に付着灰判定処理を実行しつつ、スートブロワ３を「１回起動」または「連続起動」させる。
以下、図２及び図３（ａ）〜（ｄ）に示すフローチャートを用いて、スートブロワ３の起動に関する制御（付着灰判定処理を含む）について詳述する。なお、ここでは除塵装置１１はバグフィルタであるとして説明を進める。
【００３６】
まず、オペレータが、起動スイッチや制御盤など（図示せず）を操作することにより、焼却炉などのプラントの運転が開始されると共に、除去システム１も起動し、図２に示すフローチャートの「開始」以降の各処理が、制御装置４によって実行される。
なお、本フローチャートに登場する時間ｔ１、Ｔmin、Ｔmax、並びにΔｔの初期値、ダーティ熱貫流率Ｋｄの初期値、フラグＦの初期値、各所定値α１、α２、及び回復閾値Ｒは次のよう設定され、本フローチャートの「開始」以前に、記憶装置に予め記憶される。
クリーン熱貫流率Ｋｃは、除去システム１が起動して最初に演算される熱貫流率の値が初期値となるので、本フローチャートの「開始」以前に予め設定する必要はない。
【００３７】
時間ｔ１は、タイマーをカウントダウンさせるときの最初の時間（タイマーの残り時間）であり、スートブロワ３を「１回起動」させるときのインターバルに相当する。時間ｔ１の初期値は、「０＜Ｔmin＜ｔ１≦Ｔmax」の関係を満たす所定値である。Ｔminはスートブロワ３の起動させるインターバルの最小値（最短インターバル）であり、例えば１時間に設定される。また、Ｔmaxはスートブロワ３を起動させるインターバルの最大値（最長インターバル）であり、例えば３時間に設定される。
時間ｔ１の初期値は、例えば「２/３×Ｔmax−Δｔ（例えば、Δｔは０．５時間）」で求められる時間に設定される。なお、説明の簡便のため、ここでは、Ｔmin、Ｔmaxの値は、それぞれΔｔの整数倍に設定される。また、時間ｔ１は、その後、後述のステップＳ７、Ｓ１９により、初期値から変更される。
【００３８】
ダーティ熱貫流率Ｋｄは、付着灰除去の対象となる管群２に付着灰が堆積等して汚れた状態であると考えられる場合の熱貫流率である。
ダーティ熱貫流率Ｋｄの初期値は、「０＜Ｋｄ＜α２」の関係を満たす所定の値（例えば、Ｋｄ＝０．５）に設定される。なお、ダーティ熱貫流率Ｋｄは、その後、後述のステップＳ３により、初期値から変更される。
フラグＦの初期値はＦ＝０（第一の値）に設定される。なお、フラグＦは、その後、後述のステップＳ９、Ｓ２０、Ｓ１４により、Ｆ＝０（第一の値）、Ｆ＝１（第二の値）、Ｆ＝２（第三の値）のいずれかに変更される。
【００３９】
第一所定値α１及び第二所定値α２は、それぞれ後述のステップＳ５、ステップＳ１５の各々において、熱貫流率Ｋ（クリーン熱貫流率Ｋｃ）と比較して、スートブロワ３を「１回起動」とするか否かの判定閾値である。また、第二所定値α２は、後述のステップＳ１５において、熱貫流率Ｋ（クリーン熱貫流率Ｋｃ）と比較して、付着灰判定処理を実行するか否かの判定閾値でもある。「０＜α２＜α１」の関係を満たす。ここでは、説明の簡便のため、「０＜α２＜１＜α１」の関係を満たすとして説明を続ける。
なお、クリーン熱貫流率Ｋｃは、スートブロワ３の起動直後に演算された熱貫流率である。言い換えれば、クリーン熱貫流率Ｋｃは、スートブロワ３が起動された直後であるので管群２の付着灰は幾分除去され、熱交換率が改善した状態であると考えられる場合の熱貫流率である。
第一所定値α１は、α１以上のクリーン熱貫流率Ｋｃであれば管群２の熱交換が明らかに良好で、付着灰の堆積はない又は付着灰の堆積が極めて少ないといえる値に設定される。ここでは、説明の簡便のため、第一所定値α１は、後述のステップＳ２０でフラグＦがＦ＝２に変更された直後においては、スートブロワの「１回起動」のみ、すなわちスートブロワの単発の起動だけでは、クリーン熱貫流率Ｋｃがα１以上となることはなく、「連続起動」として少なくとも２回以上連続のスートブロワ３の起動をすることで初めて達成されうる値に設定される。例えば、第一所定値α１は、α１＝１．２（Ｗ/ｍ２Ｋ）に設定される。
また、第二所定値α２は、α２以上α１未満のクリーン熱貫流率Ｋｃであれば、管群２の熱交換が明らかに良好とはいえないまでも、付着灰の堆積はプラントの運転にまだ大きな影響を及ぼすものではないので、スートブロワの「１回起動」が実行されれば十分であるといえる値に設定される。言い換えれば、α２未満のクリーン熱貫流率Ｋｃであれば後述の付着灰判定処理が必要となる値に設定される。第二所定値α２も、ここでは説明の簡便のため、後述のステップＳ２０でフラグＦがＦ＝２に変更された直後、スートブロワ３の「１回起動」のみ、すなわちスートブロワの単発の起動だけでは、クリーン熱貫流率Ｋｃがα２以上となることはなく、「連続起動」として少なくとも２回以上連続のスートブロワ３の起動をすることで初めて達成される値に設定される。例えば、第二所定値α２は、α２＝０．８（Ｗ/ｍ２Ｋ）に設定される。
このため、後述する図２のフローチャートでは、フラグＦが、一旦、後述のステップＳ２０でＦ＝２に変更された場合、後述の付着灰判定処理で第二判定とならない限り、原則として、制御装置４により、スートブロワ３は少なくとも２回連続の「連続起動」がなされる。
ここでは説明の簡便のため、「０＜α２＜１＜α１」の関係を満たすとしてα１、α２の値を上述のように設定するが、「０＜α２＜α１」の関係を満たす限り、設計に応じて、α１、α２の値を適宜設定してよい。この場合には、後述のステップＳ２０でフラグＦがＦ＝２に変更された直後、スートブロワ３は原則的に「連続起動」されるが、必ず「連続起動」されるとは限らず、「１回起動」される場合もありうる。
回復閾値Ｒは、回復率（Ｋｃ/Ｋｄ）と比較して、付着灰除去の効果（熱貫流率Ｋの改善の度合い）を判定する閾値であり、その初期値は「１≦Ｒ」の関係を満たす所定の値（例えば、Ｒ＝１）に設定される。ここで、回復率は、スートブロワ３の起動前後で熱貫流率Ｋがどの程度回復（改善）したのかを示す変数であり、クリーン熱貫流率Ｋｃをダーティ熱貫流率Ｋｄで除した値である。
なお、第一所定値α１、第二所定値α２、及び、回復閾値Ｒの各々は、設計に応じて適宜設定されたそれぞれの初期値から変更されることのない定数である。また、先述のＴmin、Ｔmax、並びにΔｔの各々も、設計に応じて適宜設定されたそれぞれの初期値から変更されることのない定数である。
【００４０】
制御装置４は、ステップＳ１において、プラント（例えば焼却炉）の運転開始後に所定時間が経過したか否かを判定する。これは、プラントの運転が開始されてから所定時間が経過しなければ、プラント内の環境に関する条件（例えば、温度、圧力など）が安定しないからである。制御装置４は、プラントの運転が開始されてから当該所定時間が経過するまではステップＳ１の処理を繰り返し実行し、当該所定時間が経過したときにステップＳ２の処理を実行する。
【００４１】
制御装置４は、ステップＳ２において、温度情報及び流量情報に基づき、熱貫流率Ｋを演算する。そして、熱貫流率Ｋを演算した後、制御装置４は、ステップＳ３の処理を実行する。
熱貫流率Ｋは、以下の（式１）で表される。
【数１】
0006761558.tif 000002
【００４２】
温度情報及び流量情報は次のように測定されて制御装置４に送信される。すなわち、過熱器入口ガス温度Ｔginは入口ガス温度測定装置１５ａで測定され、過熱器出口ガス温度Ｔgoutは出口ガス温度測定装置１５ｂで測定される。過熱器入口蒸気温度Ｔsinは入口蒸気温度測定装置２４ａで測定され、過熱器出口蒸気温度Ｔsoutは出口蒸気温度測定装置２４ｂで測定される。また、ガス流量Ｗgはガス流量測定装置１６ａ、１６ｂのいずれか一方で測定され、または演算により取得される。なお、ガス比熱Ｃpgは、排ガスの比熱であって、排ガスの成分に対応した定数である。また、伝熱面積Ａは、複数の管群２のうち、過熱器の伝熱面積の総和である。
【００４３】
制御装置４は、ステップＳ３において、ステップＳ２で演算した熱貫流率Ｋを、ステップＳ３の処理の時点でのフラグＦの値に応じて、クリーン熱貫流率Ｋｃまたはダーティ熱貫流率Ｋｄのいずれか一方として記憶装置（図示略）に記憶する。
具体的には、制御装置４は、フラグＦが第一の値、ここではＦ＝０の場合はＫｃ＝Ｋとし、フラグＦが第二の値、ここではＦ＝１の場合はＫｄ＝Ｋとし、フラグＦが第三の値、ここではＦ＝２の場合はＫｄ＝Ｋとして、記憶装置に記憶する。
本フローチャートを開始した直後は、フラグＦは初期値、すなわちＦ＝０であるため、制御装置４は、直前に演算した熱貫流率Ｋをクリーン熱貫流率Ｋｃとして記憶装置に記憶する（すなわち、Ｋｃ＝Ｋ）。
そして、制御装置４は、ステップＳ４の処理を実行する。
【００４４】
制御装置４は、ステップＳ４において、フラグＦがＦ＝０であるか否かを判定する。フラグＦがＦ＝０の場合、すなわち、本フローチャートの「開始」直後である場合、または、後述のステップＳ１３のスートブロワ３の起動直後である場合、制御装置４はステップＳ５の処理を実行する。
フラグＦがＦ＝０でない場合（Ｆ＝１、Ｆ＝２の場合）、後述のステップＳ１３のスートブロワ３の起動に向けて処理フローを進めるため、制御装置４はステップＳ１０の処理を実行する。
【００４５】
制御装置４は、ステップＳ５において、上記記憶装置に記憶されたクリーン熱貫流率Ｋｃの値が第一所定値α１以上であるか否かを判定する。
クリーン熱貫流率Ｋｃの値が第一所定値α１以上の場合、管群２の熱交換が明らかに良好で、付着灰の堆積はない又は極めて少ないと考えられる。従って、制御装置４は、スートブロワ３の起動のインターバルを長く変更する処理に向けて処理フローを進めるため、ステップＳ６の処理を実行する。
クリーン熱貫流率Ｋｃの値がα１未満の場合、管群２の熱交換が必ずしも良好とはいえないため、制御装置４は、ステップＳ１５の処理を実行する。
【００４６】
制御装置４は、ステップＳ６において、時間ｔ１が最長インターバルであるＴmax未満であるか否かを判定する。
時間ｔ１の値がＴmax（ここでは、３時間）未満の場合、制御装置４は、時間ｔ１の値を大きく（時間ｔ１を長く）変更するため、ステップＳ７の処理を実行する。
時間ｔ１の値がＴmaxである場合、時間ｔ１をこれ以上大きく変更できないため、制御装置４は、時間ｔ１の値を変更せずに（ステップＳ７をスキップして）、ステップＳ８の処理を実行する。
【００４７】
制御装置４は、ステップＳ７において、時間ｔ１の値を「ｔ１＋Δｔ」の値に変更する。言い換えれば、制御装置４は、ｔ１＝ｔ１＋Δｔとして、上記の記憶装置のｔ１の値を変更し、当該記憶装置に再記憶する。すなわち、制御装置４は、インターバルを直前に設定されていた値よりも長く再設定する。
クリーン熱貫流率Ｋｃが第一所定値α１以上の場合、現時点のインターバルでは過度にスートブロワ３を起動することになり、費用対効果の観点から望ましくないことから、従前よりも長いインターバルでスートブロワ３の「１回起動」を行うためである。
そして、制御装置４は、ステップＳ８の処理を実行する。
【００４８】
制御装置４は、ステップＳ８において、タイマー（カウンター）をスタートする。スタートされたタイマーは、カウント値が時間ｔ１から０に向かって、制御装置４が備えるクロックに応じてカウントダウンする。例えば、スタートした時点の時間ｔ１が２時間であった場合、２時間（７２００秒）をカウントし、カウント値が０になったところで、タイマーが停止する。タイマーが停止した後、制御装置４は、ステップＳ９の処理を実行する。
【００４９】
制御装置４は、ステップＳ９において、上記の記憶装置に記憶されたフラグＦの値を、Ｆ＝１に変更し、当該記憶装置に再記憶する。そして、制御装置４は、ステップＳ２に処理フローを戻し、ステップＳ２の処理を再び実行する。
ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４の処理は既に説明したので、ステップＳ４から次のステップとしてステップＳ１０の処理に至るまで、簡略化して以下に説明する。
つまり、制御装置４は、タイマーによりインターバルを置いたのちの熱貫流率Ｋを演算し（ステップＳ２）、次のステップＳ３では、フラグＦがＦ＝１のため、直前に演算した熱貫流率Ｋをダーティ熱貫流率Ｋｄとして上記記憶装置に記憶する（すなわち、Ｋｄ＝Ｋ）。そして、制御装置４は、現時点でフラグＦがＦ＝１のため、ステップＳ４でフラグＦがＦ＝０でないと判定し、次の処理としてステップＳ１０の処理を実行する。
【００５０】
制御装置４は、ステップＳ１０において、除塵装置１１であるバグフィルタが逆洗中か否かを判定する。制御装置４は、バグフィルタの「逆洗」の実行を制御するため、バグフィルタが逆洗中であるか否かを判定することができる。
制御装置４は、バグフィルタの逆洗中であると判定した場合にはステップＳ１０の処理を繰り返し実行し、バグフィルタが逆洗中でないと判定した場合にステップＳ１１の処理を実行する。これにより、制御装置４は、バグフィルタの逆洗が実行されている間はスートブロワ３を起動せず、逆洗の終了を待ってスートブロワ３を起動することができる。
【００５１】
なお、バグフィルタが逆洗中であると判定した場合に、制御装置４がステップＳ１０の処理を繰り返す理由は次の通りである。
バグフィルタの逆洗は、通常、排ガスの流れを止めて行われる。従って、バグフィルタの逆洗中にショックパルス式のスートブロワ３を起動すると、排ガスが流れる煙道となるダクトの内部の圧力が著しく上昇し、プラントに故障が発生するおそれがある。しかしながら、除去システム１においては、制御装置４が、バグフィルタの逆洗中にスートブロワ３を起動せず、逆洗の終了を待ってスートブロワ３を起動するため、上記故障の発生を防止できる。
ここでは、スートブロワ３がショックパルス式であるとして説明をしているため、ステップＳ１０を設けているが、スートブロワ３が蒸気式の場合は、ステップＳ１０を省略することができる。従って、この場合、ステップＳ４の次のステップはステップＳ１１となる。
【００５２】
制御装置４は、ステップＳ１１において、上記の記憶装置に記憶されたフラグＦの値が、Ｆ＝１であるか否かを判定する。フラグＦがＦ＝１の場合、制御装置４は、ステップＳ１２の処理を実行する。また、フラグＦがＦ＝１でない場合、すなわち、Ｆ＝２の場合、制御装置４は、ステップＳ１３の処理を実行する。
ここでは、現時点でフラグＦがＦ＝１であることから、制御装置４はステップＳ１２の処理を実行する。制御装置４は、ステップＳ１２において、タイマーのカウント値を時間ｔ１に復帰、すなわちリセットする。次いで、制御装置４は、ステップＳ１３の処理を実行する。
制御装置４は、ステップ１３において、スートブロワ３を１回だけ起動する。
そして、制御装置４は、ステップＳ１４の処理を実行する。
なお、ステップＳ１１において、フラグＦがＦ＝１でない場合、すなわち、Ｆ＝２の場合、制御装置４は、ステップＳ１２をスキップしてステップＳ１３の処理を実行するので、タイマーのカウント値はリセットされない。Ｆ＝２の場合は、制御装置４は、クリーン熱貫流率Ｋｃが第二所定値α２以上になるまで、原則としてスートブロワ３の「連続起動」を実行するが、このとき、処理を１つでも省いて、スートブロワ３をより高速に連続的に起動するためである。
【００５３】
制御装置４は、ステップＳ１４において、上記の記憶装置に記憶されたフラグＦの値を、Ｆ＝０に変更し、当該記憶装置に再記憶する。これは、次のステップＳ２の処理で演算する熱貫流率Ｋが、スートブロワ３の起動直後の値であるため、この値を、さらに次のステップＳ３の処理において、クリーン熱貫流率Ｋｃとして上記の記憶装置に記憶するためである。
そして、制御装置４は、ステップＳ２に処理フローを戻し、ステップＳ２の処理を実行する。ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５の処理は既に説明したので、再度の説明は省略する。
【００５４】
これより、ステップＳ５の次のステップとしてステップＳ１５の処理が制御装置４に実行される場合（ステップＳ５においてクリーン熱貫流率Ｋｃの値がα１未満の場合）の説明を行う。
制御装置４は、ステップＳ１５において、上記の記憶装置に記憶されたクリーン熱貫流率Ｋｃの値が、第二所定値α２未満であるか否かを判定する。
クリーン熱貫流率Ｋｃの値が第二所定値α２未満でない、すなわち、α２≦Ｋｃ＜α１の場合、管群２の熱伝導が明らかに良好とはいえないまでも、付着灰の堆積はプラントの運転にまだ大きな影響を及ぼすものではないと考えられるため、インターバルを置いてスートブロワ３を起動する処理フローに進めるべく、制御装置４は、先述のステップＳ８の処理を実行する。
クリーン熱貫流率Ｋｃの値が第二所定値α２未満の場合、付着灰が原因でクリーン熱貫流率Ｋｃの値が低くなったか否かを判定すべく、制御装置４は、ステップＳ１６の処理、すなわち付着灰判定処理を実行する。
【００５５】
制御装置４は、ステップＳ１６において、付着灰判定処理を実行する。付着灰判定処理における具体的な処理の例については、図３を用いて後述する。
付着灰判定処理は、「複数の管群２に堆積した付着灰の量が多く、排ガスとボイラとの熱交換が十分に行われていない状況である」（第一判定）、または「付着灰の量は少なく、熱交換に悪影響を及ぼすものではないにもかかわらず、プラントの運転環境または運転の諸条件によってクリーン熱貫流率Ｋｃが第二所定値α２未満に算出されている状況である」（第二判定）のいずれか一方を択一的に選択し判定する処理である。
付着灰判定処理で第一判定が得られた場合は、回復率（Ｋｃ/Ｋｄ）に応じてスートブロワ３を連続起動すべく、制御装置４は、ステップＳ１７の処理を実行する。
付着灰判定処理で第二判定が得られた場合は、プラントの状態確認またはプラント停止要否の判断を行うべく、制御装置４は、ステップＳ２１の処理を実行する。
【００５６】
制御装置４は、ステップＳ１７において、上記の記憶装置に記憶されたクリーン熱貫流率Ｋｃとダーティ熱貫流率Ｋｄとから回復率（Ｋｃ/Ｋｄ）を演算し、この回復率が、上記の記憶装置に記憶された回復閾値Ｒ以上であるか否かを判定する。
回復率が回復閾値Ｒ未満の場合は、スートブロワ３をこれ以上起動しても熱貫流率Ｋが改善する可能性が低いため、制御装置４は、ステップＳ２１の処理を実行する。
回復率が回復閾値Ｒ以上の場合は、スートブロワ３の起動により付着灰除去の効果が期待できることから、早期に付着灰を除去すべく、スートブロワ３の「連続起動」を行う処理に向けて処理フローを進めるために、制御装置４は、ステップＳ１８の処理を実行する。
【００５７】
制御装置４は、ステップＳ１８において、時間ｔ１が最短インターバルであるＴminよりも大きいか否かを判定する。
時間ｔ１がＴminよりも大きい場合、スートブロワ３を「１回起動」する際のインターバルを短縮すべく、制御装置４は、ステップＳ１９の処理を実行する。灰の性状により当初の「１回起動」のインターバルでは付着灰を効果的に除去できなかったため、付着灰判定処理で第一判定が得られたことを鑑み、「連続起動」が終了した後に、制御装置４がスートブロワ３を「１回起動」する際、従前よりも短いインターバルで（言い換えれば、従前よりも早いタイミングで）、スートブロワ３の「１回起動」を行うためである。
制御装置４は、ステップＳ１９において、時間ｔ１の値を「ｔ１−Δｔ」の値に変更する。言い換えれば、制御装置４は、ｔ１＝ｔ１−Δｔとして、上記の記憶装置のｔ１の値を変更し、当該記憶装置に再記憶する。そして、制御装置４は、ステップＳ２０の処理を実行する。
時間ｔ１がＴminの場合、時間ｔ１をこれ以上小さく変更できないため、制御装置４は、時間ｔ１の値を変更せずに（ステップＳ１９をスキップして）、ステップＳ２０の処理を実行する。
【００５８】
制御装置４は、ステップＳ２０において、上記の記憶装置に記憶されたフラグＦの値を、Ｆ＝２に変更し、当該記憶装置に再記憶する。そして、制御装置４は、ステップＳ２に処理フローを戻して、ステップＳ２の処理を実行する。
ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４の処理は既に説明したので、ステップＳ４から次のステップとしてステップＳ１０の処理に至るまで、簡略化して以下に説明する。
つまり、制御装置４は、回復率が回復閾値Ｒ以上のときの熱貫流率Ｋを演算し（ステップＳ２）、次のステップＳ３では、フラグＦがＦ＝２のため、直前に演算した熱貫流率Ｋをダーティ熱貫流率Ｋｄとして上記の記憶装置に記憶する（すなわち、Ｋｄ＝Ｋ）。そして、次のステップＳ４では、現時点においてフラグＦがＦ＝２であることから、制御装置４は、フラグＦがＦ＝０でないと判定し、次のステップＳ１０を実行する。そして、ステップＳ１０において、制御装置４は、バグフィルタが逆洗中でないと判定した場合にステップＳ１１の処理を実行する。ステップＳ１１において、現時点でフラグＦがＦ＝２のため、制御装置４は、ステップＳ１２をスキップしてステップＳ１３の処理を実行する。
すなわち、フラグＦがＦ＝２の場合、タイマーをリセットすることなく、直ちにスートブロワ３を起動すべく、制御装置４は、ステップＳ１３の処理を実行する。
【００５９】
ステップＳ１３でスートブロワ３を起動したのち、先述のとおり、制御装置４は、ステップＳ１４においてフラグＦをＦ＝０に変更し、再びステップＳ２に処理フローを戻す。
ここで、次の処理フローにおいて、再び、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５、ステップＳ１５、ステップＳ１６、ステップＳ１７、ステップＳ１８、ステップＳ１９（場合によってはスキップされる）、ステップＳ２０と、順次、制御装置４が処理を進めた場合は、その後、制御装置４は、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ１０、ステップＳ１１、ステップＳ１３と処理を進める。
従って、この場合は、ステップＳ８のタイマースタートを経由せずにステップＳ１３を実行する処理フローとなるため、スートブロワ３の「連続起動」となる。
【００６０】
では、図２のフローチャートの説明として、最後に、ステップＳ１６の付着灰判定処理で第二判定が得られた場合、または、ステップＳ１７で回復率が回復閾値Ｒ未満の場合に、制御装置４が実行するステップＳ２１について説明する。
制御装置４は、ステップＳ２１において、オペレータまたは作業員によって、プラントの状態確認またはプラントの運転を停止するための作業（例えば、制御盤の操作）が開始されたか否かを判定する。制御装置４は、プラントに配置された種々の装置の動作を制御するので、当該作業が開始されたか否かを判定することができる。
制御装置４は、当該作業は開始されていないと判定した場合、ステップＳ８の処理を実行する。すなわち、この場合は、ステップＳ１７においてスートブロワ３を起動しても効果的な付着灰除去はできないことが判明しているため、費用対効果の観点からスートブロワ３の「連続起動」は行わないが、管群２へのこれ以上の灰の堆積を低減すべくスートブロワ３の「１回起動」を実行する処理フローを進める。
一方、制御装置４は、当該作業が開始されたと判定した場合、その後、ステップＳ１〜Ｓ２０のいずれの処理も実行せず、別途の当該作業に必要な処理を実行する。その後、制御装置４を含む除去システム１全体の動作が終了、すなわちプラントの運転が休止する。
【００６１】
本フローチャートによれば、タイマーによるインターバルを置くスートブロワ３の「１回起動」の際は、クリーン熱貫流率Ｋｃが第一所定値α１以上の場合は、従前のインターバルよりもインターバルを長くし、クリーン熱貫流率Ｋｃが第一所定値α１未満の場合は、インターバルを従前のインターバルから変更しないか、または、従前のインターバルからインターバルを短く変更する。
さらに、本フローチャートによれば、タイマーによるインターバルを置かないスートブロワ３の「連続起動」の場合であっても、スートブロワ３を起動する度に、熱貫流率Ｋの演算を行う。そして、制御装置４は、演算された熱貫流率Ｋ（クリーン熱貫流率Ｋｃ、ダーティ熱貫流率Ｋｄ）に基づく回復率Ｒの値が上昇する限り、クリーン熱貫流率Ｋｃが第二所定値α２以上となるまで、スートブロワ３の「連続起動」を実行する。
すなわち、「連続起動」におけるスートブロワ３の起動の回数は可変であり、回復率Ｒの値の上昇速度の値が大きければ（上昇速度が速ければ）、自動的に当該回数が少なくなり、当該上昇速度の値が小さければ（上昇速度が遅ければ）、自動的に当該回数が多くなる。
当該上昇速度は、制御装置４が、ステップＳ１７を実行する度に演算する回復率の値と演算した時点の時間情報を、上記の記憶装置に順次記憶し、現時点で演算した回復率の値と直近の回復率の値と、両者の２つの時間情報の差（時間的間隔または時間差）の値を用いて、演算して得ることができる。具体的には、制御装置４は、式  ［{（現時点で演算した回復率）−（直近の回復率）}/(当該時間差)］により、当該上昇速度を演算する。ショックパルス式スートブロワのガスの再充填時間が例えば３分間（３ min）未満とすると、当該上昇速度が速い場合とは、例えば、「連続起動」の回数が２回（６ min未満）または３回 (９ min未満)で終了する上昇速度が０．０４（/min）以上の場合であり、当該上昇速度が遅い場合とは、例えば、当該回数が、４回以上(１２ min 以上)を要する上昇速度が０．０４（/min）未満の場合である。
【００６２】
次に、付着灰判定処理、すなわちステップＳ１６の詳細について、図３（ａ）〜（ｄ）を用いて処理流れを説明する。
ここでは、発明者の経験に基づいて、上述した４つの条件のみを対象とし、これらのうちいくつの条件を使用するかで以下の４つのパターンに分けて説明する。しかし、先述のとおり、上述した４つの条件に加え、設計に応じて、他の条件を追加してもよい。
なお、以下の説明では、図２のステップＳ１５の次の処理として、制御装置４は、ステップＳ１６１の処理を実行するとして、説明を行う。
では、図３（ａ）から、順次、説明を行う。
図３（ａ）は、付着灰判定処理が上述した４つの条件すべてに基づいて実行される処理フロー（パターン１）である。制御装置４は、ステップＳ１６１において、主蒸気量測定装置２５により測定された主蒸気量Ｑｓが、プラントの運転で許容される下限の主蒸気量ｑｓmin（第一閾値）以上であるか否かを判定する。主蒸気量Ｑｓがｑｓmin未満の場合、制御装置４は、「第二判定」が得られたとして、次に図２のステップＳ２１の処理を実行する。主蒸気量Ｑｓがｑｓmin以上の場合、制御装置４は、次のステップ、ここではステップＳ１６２の処理を実行する。
【００６３】
制御装置４は、ステップＳ１６２において、圧力測定装置１４ａ、１４ｂにより測定された圧力の情報を用いて、複数の管群２の入口と出口における排ガスの圧力差、すなわち炉内ガス差圧ΔＰｇを算出し、炉内ガス差圧ΔＰｇが、プラントの運転で許容される下限の炉内ガス差圧ｐｇmin（第二閾値）以上であるか否かを判定する。炉内ガス差圧ΔＰｇがｐｇmin未満の場合、制御装置４は、「第二判定」が得られたとして、次に図２のステップＳ２１の処理を実行する。炉内ガス差圧ΔＰｇがｐｇmin以上の場合、制御装置４は、次のステップ、ここではステップＳ１６３の処理を実行する。
【００６４】
制御装置４は、ステップＳ１６３において、誘引送風機１３の回転数Ｑｒが、プラントの運転で許容される下限の回転数ｑｒmin（第三閾値）以上であるか否かを判定する。回転数Ｑｒがｑｒmin未満の場合、制御装置４は、「第二判定」が得られたとして、次に図２のステップＳ２１の処理を実行する。回転数Ｑｒがｑｒmin以上の場合、制御装置４は、次のステップ、ここではステップＳ１６４の処理を実行する。なお、制御装置４は、誘引送風機１３の回転数Ｑｒを制御しているので、回転数Ｑｒを把握している。
【００６５】
制御装置４は、ステップＳ１６４において、燃焼空気量測定装置２８により測定された燃焼空気総量Ｑｃが、プラントの運転で許容される下限の燃焼空気総量ｑｃmin（第四閾値）以上であるか否かを判定する。燃焼空気総量Ｑｃがｑｃmin未満の場合、制御装置４は、「第二判定」が得られたとして、次に図２のステップＳ２１の処理を実行する。燃焼空気総量Ｑｃがｑｃmin以上の場合、制御装置４は、次のステップの処理を実行する。ここでは、「第一判定」が得られたとして、次の図２のステップＳ１７の処理を実行する。
なお、ステップＳ１６１〜Ｓ１６４の四つの処理の処理フローの順番はこれに限らず、適宜、入れ替えてもよい。
【００６６】
図３（ｂ）の処理フロー（パターン２）は、図３（ａ）の処理フローに含まれる四つの判定要素のうち、ステップＳ１６１〜Ｓ１６３の３つの判定要素を実行するものである。図３（ｂ）は、付着灰判定処理が上述した４つの条件のうちのいずれか３つに基づいて実行されるフローチャートの一例であり、ステップＳ１６１〜Ｓ１６４の４つの判定要素のいずれの３つを使用してもよいし、処理の順番はいずれが先であってもよい。
【００６７】
図３（ｃ）の処理フロー（パターン３）は、図３（ａ）の処理フローに含まれる四つの判定要素のうち、ステップＳ１６１及びＳ１６２の２つの判定要素を実行するものである。図３（ｃ）は、付着灰判定処理が上述した４つの条件のうちのいずれか２つに基づいて実行される処理フローの一例であり、ステップＳ１６１〜Ｓ１６４の４つの判定要素のいずれの２つを使用してもよいし、判定の順番はいずれが先であってもよい。
【００６８】
図３（ｄ）の処理フロー（パターン４）は、図３（ａ）の処理フローに含まれる四つの判定要素のうち、ステップＳ１６１の判定要素のみを実行するものである。図３（ｄ）は、付着灰判定処理が上述した４つの条件のうちのいずれか１つに基づいて実行されるフローチャートの一例であり、ステップＳ１６１〜Ｓ１６４の四つの判定要素のいずれの１つを使用してもよい。
なお、上記のパターン１〜パターン４のいずれの場合でも、熱貫流率Ｋの演算に使用しない主蒸気量Ｑｓの情報を用いるステップＳ１６１を含めることが好ましい。
【００６９】
［４．効果］
以上のとおり、除去システム１においては、制御装置４が、演算した熱貫流率Ｋに基づいてスートブロワ３の「１回起動」と「連続起動」とを使い分けるため、経済性を担保しつつ早期かつ適切に付着灰除去を行うことができる。
【００７０】
付着灰判定処理は、発明者の経験に基づく条件、すなわち主蒸気量Ｑｃ、炉内ガス差圧ΔＰｇ、誘引送風機１３の回転数Ｑｒ、及び燃焼空気総量Ｑｃの少なくとも１つに基づく条件を含んで実行されるので、管群２に対する付着灰の堆積の状態を適切に判定することができる。
【００７１】
除去システム１では、付着灰判定処理で第一判定が得られた場合、ダーティ熱貫流率Ｋｄとクリーン熱貫流率Ｋｃとから回復率を演算し、回復率が回復閾値Ｒ以上である場合はスートブロワ３を「連続起動」することで、早期に付着灰を除去することができる。
また、除去システム１では、制御装置４は、回復率の上昇速度が大きい場合、「連続起動」におけるスートブロワ３の起動の回数を自動的に減少し、回復率の上昇速度が小さい場合、当該回数を自動的に増加する。従って、付着灰の状況に応じて、制御装置４は「連続起動」におけるスートブロワ３の起動の回数を適切に増減して制御するので、当該回数が固定値の場合に比べ、付着灰を効果的に除去できるとともに、経済性も担保できる。
【００７２】
除去システム１によれば、クリーン熱貫流率Ｋｃが第一所定値α以上の場合、管群２の熱伝導が極めて良好（付着灰の堆積はない又は極めて少ない）と制御装置４が判断し、「１回起動」のインターバルを長く再設定するため、スートブロワ３の過度な起動を回避することができ、結果として経済性をより担保できる。一方、回復率が回復閾値Ｒ以上の場合には、「連続起動」が終了した後に続く「１回起動」のインターバルを短く再設定するため、「連続起動」が必要となるほど付着性の強い灰の性状であっても、短いインターバルでスートブロワ３を「１回起動」するので、管群２に灰が分厚く堆積する前に付着灰を除去できる。従って、「連続起動」を頻繁に行う必要がなくなるので、結果として経済性をより担保できる。
【００７３】
除去システム１によれば、制御装置４は、除塵装置１１としてのバグフィルタの逆洗が実行されている間はスートブロワ３を起動せず、逆洗の終了を待ってスートブロワ３を起動することから、プラントに故障が発生することを回避できる。
【００７４】
スートブロワ３は、蒸気式、ショックパルス式のいずれであってもよい。ただし、蒸気式スートブロワは、排ガスとボイラとが熱交換して生成した蒸気を使用するため、ボイラが発電のためにタービンへ供給する蒸気の量が減少し、結果として、プラントにおける発電量が減少しうる。このため、プラントの発電量を重視する場合には、蒸気を使用しないショックパルス式スートブロワを配置するのが望ましい。
【００７５】
スートブロワ３は、通常、排ガスの経路を形成するダクトなどの壁面に設置される。従って、図１のスートブロワ３が蒸気式である場合、スートブロワ３の噴射ノズルが伸縮する方向は、Ｘ軸を含み、Ｙ軸に直交する平面上の方向であり、当該噴射ノズルからＹ軸方向へ蒸気を噴射する。
一方、スートブロワ３がショックパルス式である場合、ショックパルスの射出方向は、Ｘ軸を含み、Ｙ軸に直交する平面上の方向である。
従って、ショックパルス式スートブロワ３を備えた除去システム１の場合、図１において、３パスと２パスの間の壁面に向けてショックパルスを射出すれば、当該壁面を振動させて、管群２の付着灰だけでなく、当該壁面に付着した灰も除去することができる。
【００７６】
［５．変形例］
以下、複数のスートブロワ３を有する除去システム１の変形例について説明する。第一変形例は、図１において、点線で示す符号３′、符号３″で示すスートブロワを使用した例である。第二変形例は、図４（ａ）〜（ｃ）で示すように、図１の３パスに配置する管群２の数が図１より多い場合の例である。第三変形例は、図５で示すように、プラントのボイラ構造がテールエンド型の例である。第四変形例は、図６で示すように、プラントのボイラ構造が、２ドラム式のボイラの例である。
以下の説明では、上述した図１の除去システム１と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、図５及び図６では、図１に示した制御装置４と、制御装置４に入力され又は制御装置４から出力される信号線（細い実線）の図示を省略している。
【００７７】
［５−１．第一変形例］
図１では、実施形態としてスートブロワ３が１つだけ配置された除去システム１を説明したが、管群２の数またはプラントの設計に応じて、複数のスートブロワ３が配置された除去システム１′とすることも可能である。
スートブロワ３は、一般的に、それに近接して配置された管群２の付着灰を効果的に除去する。このため、除去システム１の構成では、スートブロワ３ａに近接して２つの管群２（過熱管２２ａ、２２ｂのそれぞれで構成された管群２）の付着灰が効果的に除去されることになる。しかし、最下流に位置する過熱管２２ｃで構成された管群２がスートブロワ３ａから離れた位置に配置されるため、この管群２（２２ｃ）の付着灰の除去が不十分となる可能性がある。
【００７８】
そこで、図１中に点線で示すように、除去システム１′では、スートブロワ３ａに加え、管群２（２２ｃ）の後流の位置〔この管群２（２２ｃ）の隣、且つ、Ｙ軸方向直上〕に、スートブロワ３′を別個に配置することで、管群２（２２ｃ）の付着灰を効果的に除去することができる。
なお、このとき、スートブロワ３ａと別個に配置するスートブロワがショックパルス式スートブロワである場合は、符号３′で示すスートブロワに代わり、または符号３′で示すスートブロワと共に、符号３″で示す位置にスートブロワを配置してもよい。図１中に破線で示すスートブロワ３″は、３パスの天井の壁面近傍に設置されるスートブロワを示しており、Ｙ軸方向かつ下方へショックパルスを射出するように配置すれば、管群２（２２ｃ）のみならず、その上流に配置された管群２（２２ｂ）の付着灰もより効果的に除去することが可能となる。
【００７９】
除去システム１′に、複数のスートブロワ３、３′、３″を配置した場合であっても、１つのスートブロワ３のみを配置した上述した構成と同様に、制御装置４は、各スートブロワに対して、図２の処理を実行する。
ただし、ステップＳ１３の処理において、制御装置４は、各スートブロワ３、３′、３″の配置に応じて、それぞれの起動のタイミングをずらし、１つずつ順番に起動する。すなわち、制御装置４は、当該複数のスートブロワ３、３′、３″を同時に起動しない。
蒸気式スートブロワが複数配置され、これらが同時に起動された場合、ボイラからタービンに供給される蒸気が大幅に減少するので、発電量が大幅に減少し、安定的な送電が困難となる。また、ショックパルス式スートブロワが複数配置され、これらが同時に起動された場合、炉内の圧力やダクト内部の圧力が著しく上昇し、プラントに故障が発生するおそれがある。
そこで、除去システム１′では、これらのスートブロワ３の起動を時間的にずらして順次起動する。
制御装置４が、複数のスートブロワ３を順次起動する順番は、後述の図４で示す第二変形例と同様であるので、説明を省略する。
【００８０】
［５−２．第二変形例］
図４（ａ）〜（ｃ）に示す第二変形例の除去システム１Ａ〜１Ｃは、除去システム１に対し、管群２の数とスートブロワ３の数と出口蒸気温度測定装置２４ｂの配置とが異なる。第二変形例では、Ｙ軸方向、すなわち鉛直方向に複数の管群２が配置され、且つ、複数のスートブロワ３が配置される。図４（ａ）は、図１の３パスに、過熱管２２で構成された管群２が４つ配置された除去システム１Ａである。図４（ｂ）は、図１の３パスに、過熱管２２で構成された管群２が５つ配置された除去システム１Ｂである。図４（ｃ）は、図１の３パスに、過熱管２２で構成された管群２が６つ配置された除去システム１Ｃである。
第二変形例においても、第一変形例と同様に、制御装置４は、複数の各スートブロワに対して、図２の処理を実行する。
【００８１】
図４（ａ）に示す除去システム１Ａにおいては、図１の構成に加え、過熱管２２ｃで構成された管群２の下流（Ｙ軸方向かつ上方）にこれに隣り合って配置され、過熱管２２ｄで構成された管群２が配置される。また、過熱管２２ｃで構成された管群２と過熱管２２ｄで構成された管群２との間に、スートブロワ３ｂが配置される。
図４（ｃ）に示す除去システム１Ｃにおいては、図４（ａ）の構成に加え、過熱管２２ｄで構成された管群２の下流にこれに隣り合って配置され、過熱管２２ｅで構成された管群２と、この下流（Ｙ軸方向かつ上方）にこれに隣り合って配置され、過熱管２２ｆで構成された管群２とがさらに配置される。また、過熱管２２ｅで構成された管群２と過熱管２２ｆで構成された管群２との間にスートブロワ３ｄが配置される。
図４（ａ）及び図４（ｃ）に示すように、スートブロワ３で付着灰除去する管群２（ここでは、過熱管２２で構成された管群２）の数が、複数かつ偶数の場合、当該対象の管群２の間の全てにスートブロワ３を配置することはしない。付着灰除去の費用対効果を鑑みて、当該対象の管群２のうち、上流の管群２から順に２つの管群２で一組のユニットを構成し、１つのユニットに１つのスートブロワ３を配置する。従って、配置される複数のスートブロワ３の数は、当該対象の管群２の数の半数となる。
【００８２】
一方、図４（ｂ）に示す除去システム１Ｂにおいては、図４（ｃ）と異なり、過熱管２２ｄで構成された管群２の下流（Ｙ軸方向かつ上方）にこれに隣り合って配置され、過熱管２２ｅで構成された管群２だけが、図４（ａ）の構成に追加される。従って、図４（ｂ）においては、スートブロワ３で付着灰除去する管群２（過熱管２２で構成された管群２）の数が、複数かつ奇数となる。この場合、上述の「ユニット」を作ることができない管群２が生じる。図４（ｂ）では、過熱管２２ｅで構成された管群２については、上述の「ユニット」を作ることができない。
しかしながら、過熱管２２ｅで構成された管群２の付着灰も看過できない場合、当該管群２の下流にスートブロワ３ｃを配置する。
【００８３】
以上の第二変形例においては、鉛直方向（Ｙ軸方向）に付着灰除去の対象となる管群２が整列して配置されている。そして、最下流に位置する管群２を構成する過熱管２２の内部に、出口蒸気温度測定装置２４ｂが配置される。
あるスートブロワ３を起動して付着灰が除去された場合、除去された付着灰の移動については、［１］重力で鉛直方向かつ下方に落下する場合と、［２］排ガスの流れが強く、排ガスの流れに乗って後流に移動する場合の２つの状況が考えられる。
そこで、［１］の場合、制御装置４は、スートブロア３を「１回起動」または「連続起動」する際、最下流に配置されたスートブロワ３から上流に配置されたスートブロワ３に向かって、タイミングをずらして順番に起動する。すなわち、図４（ａ）の場合には、スートブロワ３ｂを起動した後、スートブロワ３ａを起動する。また、図４（ｂ）の場合には、スートブロワ３ｃを起動した後、スートブロワ３ｂを起動し、スートブロワ３ｂを起動した後、スートブロワ３ａを起動する。同様に、図４（ｃ）の場合には、スートブロワ３ｄを起動した後、スートブロワ３ｂを起動し、スートブロワ３ｂを起動した後、スートブロワ３ａを起動する。
この順序で各スートブロワ３を起動することにより、ある管群２においてスートブロワ３で除去された付着灰が重力で下方に落下しつつ、上流に配置された別の管群に再付着した場合においても、再付着した付着灰を含め、確実に除去することができる。
一方、［２］の場合、制御装置４は、スートブロア３を「１回起動」または「連続起動」する際、最上流に配置されたスートブロワ３から下流に配置されたスートブロワ３に向かって、タイミングをずらして順番に起動する。すなわち、図４（ａ）の場合には、スートブロワ３ａを起動した後、スートブロワ３ｂを起動する。また、図４（ｂ）の場合には、スートブロワ３ａを起動した後、スートブロワ３ｂを起動し、スートブロワ３ｂを起動した後、スートブロワ３ｃを起動する。同様に、図４（ｃ）の場合には、スートブロワ３ａを起動した後、スートブロワ３ｂを起動し、スートブロワ３ｂを起動した後、スートブロワ３ｄを起動する。
この順序で各スートブロワ３を起動することにより、ある管群２においてスートブロワ３で除去された付着灰が排ガスの流れに乗って下流に移動しつつ、下流に配置された別の管群に再付着した場合においても、再付着した付着灰も含め、確実に除去することができる。
【００８４】
なお、第二変形例において、本願の請求項６における第一管群、第二管群、第三管群、第四管群、第一スートブロワ、第二スートブロワに相当する構成は、次のとおりである。
すなわち、図４（ａ）および図４（ｂ）では、過熱管２２ａで構成された管群２が第一管群、過熱管２２ｂで構成された管群２が第二管群、過熱管２２ｃで構成された管群２が第三管群、過熱管２２ｄで構成された管群２が第四管群に相当する。また、スートブロワ３ａが第一スートブロワ、スートブロワ３ｂが第二スートブロワに相当する。図４（ｃ）では、図４（ａ）および図４（ｂ）と同じ場合のほか、過熱管２２ｃで構成された管群２が第一管群、過熱管２２ｄで構成された管群２が第二管群、過熱管２２ｅで構成された管群２が第三管群、過熱管２２ｆで構成された管群２が第四管群、スートブロワ３ｂが第一スートブロワ、スートブロワ３ｄが第二スートブロワに相当する場合もある。
【００８５】
［５−３．第三変形例］
次に、第三変形例につき、図５を用いて説明する。
第三変形例の除去システム１Ｄでは、図１の３パスとエコノマイザ９との間に、水平方向（Ｘ軸方向）に延びる排ガスの流路が追加され、当該水平方向の流路にも、複数の管群２が配置され、且つ、複数のスートブロワ３が配置される。第三変形例のプラントのボイラ構造は、テールエンド型といわれる。そして、最下流に位置する管群２を構成する過熱管２２ｆの内部に、出口蒸気温度測定装置２４ｂが配置される。
第三変形例は、第二変形例の一つである図４（ｃ）の構成において、過熱管２２ｃで構成された管群２から過熱管２２ｆで構成された管群２までを、スートブロワ３ｂ、３ｄを含んで、これらの上流から下流までの順序を変更することなく、水平方向に配置した構成である。なお、ここでは、過熱管２２ｂで構成された管群２と過熱管２２ｃで構成された管群２とが、第二変形例と同様に、互いに隣り合って配置されていると考える。
従って、第三変形例には、鉛直方向で上流（Ｙ軸方向且つ下方）から下流（Ｙ軸方向且つ上方）に向かって順次配置された複数の管群２と、水平方向で一方向（Ｘ軸方向）に向かって順次配置された複数の管群２とが存在する。
なお、第三変形例においても、第一変形例及び第二変形例と同様に、制御装置４は、複数の各スートブロワに対して、図２の処理を実行する。
【００８６】
ここで、水平方向で一方向（Ｘ軸方向）に向かって順次配置された複数の管群２、すなわち、図５における過熱管２２ｃで構成された管群２、過熱管２２ｄで構成された管群２、過熱管２２ｅで構成された管群２、過熱管２２ｆで構成された管群２に着目した場合、スートブロワ３ｂ又は３ｄを起動して付着灰が除去されると、除去された付着灰は、排ガスの流れに乗って後流に移動する可能性が高い。
そこで、制御装置４は、スートブロア３を「１回起動」または「連続起動」する際、最上流に配置されたスートブロワ３から下流に配置されたスートブロワ３に向かって、タイミングをずらして順番に起動する。すなわち、制御装置４は、スートブロワ３ｂを起動した後、スートブロワ３ｄを起動する。
この順序で各スートブロワ３を起動することにより、ある管群２においてスートブロワ３で除去された付着灰が排ガスの流れに乗って下流に移動しつつ、下流に配置された別の管群に再付着した場合においても、再付着した付着灰も含め、確実に除去することができる。
【００８７】
また、図５において、水平方向に配置された複数の管群２と鉛直方向に配置された複数の管群２とを総合的に鑑みた場合、第二変形例で説明した［２］の場合がありうることから、制御装置４は、スートブロア３を「１回起動」または「連続起動」する際、最上流に配置されたスートブロワ３から下流に配置されたスートブロワ３に向かって、タイミングをずらして順番に起動する。すなわち、制御装置４は、スートブロワ３ａを起動した後、スートブロワ３ｂを起動し、スートブロワ３ｂを起動した後、スートブロワ３ｄを起動する。
この順序で各スートブロワ３を起動することにより、ある管群２においてスートブロワ３で除去された付着灰が排ガスの流れに乗って下流に移動しつつ、下流に配置された別の管群に再付着した場合においても、再付着した付着灰も含め、確実に除去することができる。
【００８８】
なお、第三変形例において、本願の請求項６における第一管群、第二管群、第三管群、第四管群、第一スートブロワ、第二スートブロワに相当する構成は、次のとおりである。
すなわち、水平方向に配置された複数の管群２に着目した場合は、過熱管２２ｃで構成された管群２が第一管群、過熱管２２ｄで構成された管群２が第二管群、過熱管２２ｅで構成された管群２が第三管群、過熱管２２ｆで構成された管群２が第四管群、スートブロワ３ｂが第一スートブロワ、スートブロワ３ｄが第二スートブロワに相当する。
また、水平方向に配置された複数の管群２と鉛直方向に配置された複数の管群２とを総合的に鑑みた場合は、図５では、過熱管２２ａで構成された管群２が第一管群、過熱管２２ｂで構成された管群２が第二管群、過熱管２２ｃで構成された管群２が第三管群、過熱管２２ｄで構成された管群２が第四管群、スートブロワ３ａが第一スートブロワ、スートブロワ３ｂが第二スートブロワに相当する。
第三変形例の除去システム１Ｄによれば、上記実施形態で得られる効果に加え、再付着した付着灰を含め、確実に付着灰を除去することができる。
【００８９】
［５−４．第四変形例］
次に、第四変形例につき、図６を用いて説明する。
第四変形例の除去システム１Ｅは、第三変形例において、３パスとエコノマイザ９との間の水平方向に延びる排ガスの流路を取り除いた代わりに、３パスとエコノマイザ９との間に蒸気ドラム１９及び水ドラム２０を備えた２ドラム式のボイラを設置した構成である。当該流路を取り除くので、第三変形例で当該流路内に配置された管群２（２２ｃ〜２２ｆ）及びスートブロワ３（３ｂ、３ｄ）も取り除かれる。
また、第四変形例では、第三変形例の吊下管２１及びスートブロワ３ａを取り除き、過熱管２２ａ、２２ｂを３パスの天井に吊り下げて配置した上、過熱管２２ａの上流に過熱管２２ａと隣り合ってスートブロワ３（３ｅ）を配置する。
さらに、図１では、エコノマイザ９の管群２を付着灰除去の対象となる管群として考慮していなかったが、第四変形例では、エコノマイザ９の複数の管群２も付着灰除去の対象とする。従って、エコノマイザ９の内部で鉛直方向（Ｙ軸方向）に配置された複数の管群２、すなわち、水管２３ａで構成された管群２と、当該管群２に隣り合ってその下流に配置され且つ水管２３ｂで構成された管群２との間にスートブロワ３ｆを設置している。
なお、この場合においても、上述したとおり、付着灰除去の対象となる「複数の管群２」は、２つの圧力測定装置１４ａ、１４ｂの間、かつ、２つのガス温度測定装置１５ａ、１５ｂの間に配置されている。
図６では、付着灰除去の対象となる管群２は、異なる種類の管群２、すなわち、過熱管２２で構成された管群２と、水管２３で構成された管群２とを含む。なお、過熱管２２（２２ｂ）で構成された管群２と水管２３（２３ａ）で構成された管群２との間には、排ガスの流れの抵抗となる別の管群２は配置されていない。
そして、図１と異なり、複数の管群２の「出口」の排ガスの温度を測定する温度測定装置１５ｂは、付着灰除去の対象である複数の管群２の中で最も下流に配置された水管２３ｂで構成された管群２の下流に配置される。図６では、温度測定装置１５ｂは、図１の圧力測定装置１４ｂと実質的に同一の位置に配置される。そして、過熱管２２のうち、最下流に位置する過熱管２２ｂの内部に、出口蒸気温度測定装置２４ｂが配置される。
なお、第四変形例においても、第一変形例乃至第三変形例と同様に、制御装置４は、複数の各スートブロワに対して、図２の処理を実行する。
【００９０】
第四変形例では、制御装置４は、スートブロア３を「１回起動」または「連続起動」する際、最上流に配置されたスートブロワ３から下流に配置されたスートブロワ３に向かって、時間的にタイミングをずらして順番に起動する。すなわち、制御装置４は、スートブロワ３ｅを起動した後、スートブロワ３ｆを起動する。
この順序で各スートブロワ３を起動することにより、上流に配置された管群２においてスートブロワ３で除去された付着灰が排ガスの流れに乗って下流に移動しつつ、下流に配置された別の管群に再付着した場合においても、再付着した付着灰も含め、確実に除去することができる。
【００９１】
なお、第四変形例において、本願の請求項７における第一管群、第二管群、第三管群、第四管群、第一スートブロワ、第二スートブロワに相当する構成は、次のとおりである。
すなわち、過熱管２２ａで構成された管群２が第一管群、過熱管２２ｂで構成された管群２が第二管群、水管２３ａで構成された管群２が第三管群、水管２３ｂで構成された管群２が第四管群、スートブロワ３ｅが第一スートブロワ、スートブロワ３ｆが第二スートブロワに相当する。
第四変形例の除去システム１Ｅによれば、上記実施形態で得られる効果に加え、再付着した付着灰を含め、確実に付着灰を除去することができる。
【００９２】
以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、本発明の技術範囲は実施形態または変形例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１、１′、１Ａ〜１Ｅ  ボイラ管群付着灰除去システム（除去システム）
２  管群
３、３′、３″、３ａ〜３ｆ  スートブロワ
４  制御装置
５  ホッパ
６  フィーダ
７  ストーカ
８  灰シュート
９  エコノマイザ（管群の一種）
１０  減温塔
１１  除塵装置（バグフィルタ）
１２  煙突
１３  誘引送風機
１４ａ、１４ｂ  圧力測定装置
１５ａ、１５ｂ  ガス温度測定装置
１６ａ、１６ｂ  ガス流量測定装置
１７  過熱低減器
１８  噴霧水量測定装置
１９  蒸気ドラム
２０  水ドラム
２１  吊下管（スクリーン管）
２２ａ〜２２ｆ  過熱管（スーパーヒータ）
２３ａ、２３ｂ  水管
２４ａ、２４ｂ  蒸気温度測定装置
２５  主蒸気量測定装置
２６  一次空気供給装置
２７  二次空気供給装置
２８  燃焼空気量測定装置
Ｋ  熱貫流率
Ｋｃ  クリーン熱貫流率
Ｋｄ  ダーティ熱貫流率
Ｋｃ/Ｋｄ  回復率
ΔＰg  差圧
ｐｇmin  第二閾値
Ｑｃ  燃焼空気総量
ｑｃmin  第四閾値
Ｑｒ  誘引送風機の回転数
ｑｒrmin  第三閾値
Ｑｓ  主蒸気量
ｑｓmin  第一閾値
Ｒ  回復閾値
α１  第一所定値
α２  第二所定値
【要約】
【課題】経済性を担保しつつ早期かつ適切に管群の付着灰を除去するボイラ管群付着灰除去システムを提供する。
【解決手段】ボイラ管群付着灰除去システムは、複数の管群の間に配置されたスートブロワと、管群の下流で排ガスを誘引する誘引送風機と、スートブロアを制御し、ボイラの熱貫流率を演算する制御装置とを有する。制御装置は、熱貫流率Ｋが所定値以上の場合に所定のインターバルを置いてスートブロワを１回起動させ、熱貫流率が所定値未満の場合に付着灰判定処理を実行し、その結果に応じてスートブロワを連続起動させる。付着灰判定処理は、管群の主蒸気量、排ガスの圧力差、誘引送風機の回転数、炉に供給される燃焼空気総量の４つの条件のうちの少なくとも１つの条件を含んで実行される。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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