(57)【要約】【課題】例えば微粉炭火力プラントのボイラにおける微粉炭燃焼システムを提供することを課題とする。【解決手段】石炭ヤード１０１からの石炭１０２を微粉砕する粉砕手段であるミル１０３と、該ミル１０３からの微粉炭１０４を燃焼器であるボイラ火炉１０５のバーナ１０６に供給する微粉炭供給管１０７と、上記微粉炭供給管１０７内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置１１０と、該燃料比計測装置１１０の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段１２０とを具備する。【選択図】　　　　図１
2004069251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭の微粉炭を各燃焼器へ供給して燃焼させる微粉炭燃焼システムであって、
石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、
該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備したことを特徴とする微粉炭燃焼システム。
【請求項２】
請求項１において、
上記微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求めることを特徴とする微粉炭燃焼システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光と炭化水素の蛍光との比率から燃料比を求めることを特徴とする微粉炭燃焼システム。
【請求項４】
請求項１又は２において、
上記レーザ光の波長が３５０〜８００ｎｍであることを特徴とする微粉炭燃焼システム。
【請求項５】
石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、
該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼システムであって、
上記燃料比計測装置により求めた燃料比の結果から、ボイラ火炉と過熱器・再熱器との熱吸収バランスを制御してバーナ燃焼を制御することを特徴とする微粉炭燃焼システム。
【請求項６】
石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、
該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼システムであって、
上記燃料比計測装置により求めた燃料比の結果から、バーナ燃焼を制御してボイラ火炉内のＮＯｘ発生量を制御することを特徴とする微粉炭燃焼システム。
【請求項７】
石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、
該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼システムであって、
上記燃料比計測装置により求めた燃料比の結果から、バーナ燃焼を制御してボイラ火炉内の未燃分量を制御することを特徴とする微粉炭燃焼システム。
【請求項８】
石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭を供給する供給管内にレーザ光を照射し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求め、
該燃料比の結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼方法であって、
上記燃料比の結果から、ボイラ火炉と過熱器・再熱器との熱吸収バランスを制御してバーナ燃焼を制御することを特徴とする微粉炭燃焼方法。
【請求項９】
石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭を供給する供給管内にレーザ光を照射し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求め、
該燃料比の結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼方法であって、
上記燃料比の結果から、バーナ燃焼を制御してボイラ火炉内のＮＯｘ発生量を制御することを特徴とする微粉炭燃焼方法。
【請求項１０】
石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭を供給する供給管内にレーザ光を照射し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求め、
該燃料比の結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼方法であって、
上記燃料比の結果から、バーナ燃焼を制御してボイラ火炉内の未燃分量を制御することを特徴とする微粉炭燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば微粉炭火力プラントのボイラにおける微粉炭燃焼システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
例えば火力プラントのボイラに微粉炭を供給する場合、低コスト化のために種々の産地からの石炭が供給されているので、その均一化が図られている。
【０００３】
このため、従来においてはボイラ火炉の温度や石炭を微粉炭にするミルの温度を制御して、燃焼制御することがおこなわれている。
【０００４】
しかしながら、火炉の温度制御やミルの温度制御は過去の情報からの推察による制御であるので、ボイラに供給する直前における微粉炭の性状をリアルタイムに確認し、燃焼制御たいという要望があるが、未だ実用化されていないのが現状である。
【０００５】
そこで、従来では、石炭ヤードの石炭を手分析し、該分析結果から、石炭の切替を予測し、該切替予測に応じて、ボイラの燃焼を制御することが提案されているが、該予測に応じた切替は経験によるものであり、効率的な燃焼制御することができない、という問題がある。
【０００６】
また、ボイラに供給する粉砕手段であるミルが複数ある場合には、ミルにより粉砕条件が異なるので、それらも考慮する必要があるが、従来の方法ではミル温度のみの情報であるので、適切なボイラ燃焼制御を行うことが困難であった。
【０００７】
本発明は上述した問題に鑑み、例えば微粉炭火力プラントのボイラに供給する微粉炭の性状をリアルタイムで計測し、該性状に応じた燃焼制御を効率的に行うことができる微粉炭燃焼システムを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第１の発明は、石炭の微粉炭を各燃焼器へ供給して燃焼させる微粉炭燃焼システムであって、
石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、
該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備したことを特徴とする微粉炭燃焼システムにある。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、
上記微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求めることを特徴とする微粉炭燃焼システムにある。
【００１０】
第３の発明は、第１又は２の発明において、
上記微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光と炭化水素の蛍光との比率から燃料比を求めることを特徴とする微粉炭燃焼システムにある。
【００１１】
第４の発明は、第１又は２の発明において、
上記レーザ光の波長が３５０〜８００ｎｍであることを特徴とする微粉炭燃焼システムにある。
【００１２】
第５の発明は、石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、
該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼システムであって、
上記燃料比計測装置により求めた燃料比の結果から、ボイラ火炉と過熱器・再熱器との熱吸収バランスを制御してバーナ燃焼を制御することを特徴とする微粉炭燃焼システムにある。
【００１３】
第６の発明は、石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、
該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼システムであって、
上記燃料比計測装置により求めた燃料比の結果から、バーナ燃焼を制御してボイラ火炉内のＮＯｘ発生量を制御することを特徴とする微粉炭燃焼システムにある。
【００１４】
第７の発明は、石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、
該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼システムであって、
上記燃料比計測装置により求めた燃料比の結果から、バーナ燃焼を制御してボイラ火炉内の未燃分量を制御することを特徴とする微粉炭燃焼システムにある。
【００１５】
第８の発明は、石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭を供給する供給管内にレーザ光を照射し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求め、
該燃料比の結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼方法であって、
上記燃料比の結果から、ボイラ火炉と過熱器・再熱器との熱吸収バランスを制御してバーナ燃焼を制御することを特徴とする微粉炭燃焼方法にある。
【００１６】
第９の発明は、石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭を供給する供給管内にレーザ光を照射し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求め、
該燃料比の結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼方法であって、
上記燃料比の結果から、バーナ燃焼を制御してボイラ火炉内のＮＯｘ発生量を制御することを特徴とする微粉炭燃焼方法にある。
【００１７】
第１０の発明は、　　石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕工程と、
上記粉砕手段内又は該微粉炭を供給する供給管内にレーザ光を照射し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出し、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求め、
該燃料比の結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備した微粉炭燃焼方法であって、
上記燃料比の結果から、バーナ燃焼を制御してボイラ火炉内の未燃分量を制御することを特徴とする微粉炭燃焼方法にある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明による実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１９】
［第１の実施の形態］
図１は本実施の形態にかかる微粉炭燃焼システムの概略図である。
図１に示すように、本実施の形態にかかる微粉炭燃焼システム１００は、石炭ヤード１０１からの石炭１０２を微粉砕する粉砕手段であるミル１０３と、該ミル１０３からの微粉炭１０４を燃焼器であるボイラ火炉１０５のバーナ１０６に供給する微粉炭供給管１０７と、上記微粉炭供給管１０７内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置１１０と、該燃料比計測装置１１０の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段１２０とを具備するものである。
【００２０】
上記燃料比計測装置１１０の概略を図２に示す。
図２に示すように、本実施の形態にかかる燃料比計測装置１１０は、ボイラへ供給する微粉炭の燃料比を計測する計測装置であって、微粉炭１０４を供給する供給管１０７にレーザ光１３を照射するレーザ装置１４と、微粉炭１０４中の固定炭素からのラマン散乱光１５、Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光１６、炭化水素の蛍光１７を検出する光検出器１８とを具備してなるものである。
なお、図２中、符号２１パージ空気、２２はバルブ、２３はビームスプリッタ、２４はフィルタを各々図示する。
ここで、レーザ光装置１４から発振されるレーザ光１３の波長は３５０〜８００ｎｍの範囲とするのが好ましく、更に好ましくは４００〜６００ｎｍの範囲とするとよい。
これは、ラマン散乱光強度は、一般に波長の４乗に反比例するため、波長８００ｎｍを超えると十分な強度が得られない他、赤外光対応の高価な検出器を使用する必要から好ましくないからである。一方、３５０ｎｍよりも波長が短いと、微粉炭に含められる芳香族系炭化水素の蛍光の影響を強く受け、ラマン散乱光がＳ／Ｎ良く検出することができなくなるからである。
４００〜６００ｎｍの範囲とする場合には、信号強度が確保でき、且つ可視領域の廉価な検出器を使用できる他、Ｓ／Ｎ良くラマン散乱光を検出することができ、微粉炭の燃料比を計測することが可能となるからである。
【００２１】
図３に微粉炭の構成模式図を示す。
図３に示すように、微粉炭１０４は、その固定炭素分のほとんどがＣ（炭素）であり、揮発分はＣ（炭素）、Ｈ（水素）からなる低分子量でガスとして揮発しやすい炭化水素（ＨＣ）であり、その他ケイ素（Ｓｉ）、アルミ（Ａｌ）等が含まれている。
【００２２】
図４は上記レーザ光を微粉炭に照射した際におけるラマン散乱光及び蛍光の微粉炭の測定結果である。
レーザ光装置１４から発振されるレーザ光１３の波長は５３２ｎｍとし、固定炭素からのラマン散乱光１５の波長は５７０ｎｍ近傍、Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光１６の波長は６３０ｎｍ近傍の信号強度を測定し、固定炭素分と揮発分との比率により燃料比を求めた。
【００２３】
これにより微粉炭をボイラに供給している現場にてリアルタイムで測定対象物の燃料比を求めることができるので、その結果に基づき、ボイラの燃焼制御を微粉炭の性状に応じて行うことができる。
【００２４】
図５は本システムに適用する燃料比計測装置の概略図である。
図５に示すように、本実施の形態にかかる他の燃料比計測装置１１０は、複数の微粉炭供給管１０７Ａ、１０７Ｂ、１０７Ｃ…に光ファイバ３１でレーザ光１３を照射するレーザ装置１４と、各々の微粉炭供給管１０７Ａ、１０７Ｂ、１０７Ｃ…における微粉炭１０４中の固定炭素からのラマン散乱光１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ…、Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ…、炭化水素の蛍光１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ…を検出する分光器３２とＣＣＤカメラ３３からなる光検出器３４とを具備してなるものである。
【００２５】
上記レーザ装置１４と光検出器３４でレーザユニット４１を構成しており、光ファイバ３１により各計測ヘッド４２へレーザ光１３を送ると共に、ラマン散乱光及び蛍光を光ファイバ３１を介して分光器３２へ導いている。
なお、図４中、符号２１パージ空気、２２はバルブ、２３、４３はビームスプリッタ、２４はフィルタを各々図示する。
【００２６】
各計測場１乃至３…には、第１計測ヘッド４２Ａ，第２計測ヘッド４２Ｂ，第３計測ヘッド４２Ｃ…を備えて各供給管内を通過する微粉炭の燃料比を計測するようにしている。
【００２７】
なお、この計測の際に、図６に示すように、レーザユニット４１においてもＣＣＤカメラによる画像で各計測場所の波長スペクトルを計測することで、検出器の簡素化も可能となる。
【００２８】
図７に本測定装置を用いてボイラの燃焼制御のシステムについて説明する。
図７に示すように、ボイラ火炉１０５には複数のバーナ１０６が設けられており、該バーナ１０６には各々微粉炭の供給管１０７が接続され、微粉炭１０４がミル（微粉炭機）１０３から供給されている。
なお、各バーナ１０６ａ〜１０６ｆにおいて、各バーナ段毎のバーナ１０６ａと１０６ｄ、１０６ｂと１０６ｅ、１０６ｃと１０６ｆには、それぞれ同じミル（バーナ１０６ａと１０６ｄには第１ミル１０３Ａ、バーナ１０６ｂと１０６ｅには第１ミル１０３Ｂ、バーナ１０６ｃと１０６ｆには第１ミル１０３Ｃ）からの微粉炭１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃが供給され、同じ性状の微粉炭で燃焼させている。
【００２９】
ここで、複数の微粉炭供給管１０７ａ、１０７ｂ及び１０７ｃには、上述した図５に示す燃料比計測装置１１０の第１乃至第３計測ヘッド４２ａ〜４２ｃが各々が設けられており、光ファイバ３１でレーザユニット４１からレーザ光１４を照射し、各々の微粉炭供給管１０７ａ〜１０７ｃを流れる微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光１５、Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光１６及び炭化水素の蛍光１７を検出している。
【００３０】
そして、レーザユニット４１において、供給過程における微粉炭中の、例えば固定炭素からのラマン散乱光とＣ−Ｈ結合からのラマン散乱光との比率から燃料比（固体炭素分／揮発分）を求め、燃料比率が変動したら、制御装置１２０からの制御信号ａ，ｂ，ｃによりバーナ１０６等の制御を行い、常に安定した燃焼制御を行うようにしている。
【００３１】
なお、本実施の形態では、微粉炭の性状を計測する場所として、微粉炭の供給管１０７から微粉炭１０４をサンプリングして計測するようにしたが、本発明はこれに限定されず、微粉炭粉砕機であるミル１０３から直接微粉炭１０４の性状を計測するようにしてもよい。
【００３２】
以下に燃料比の制御方法の一例を以下に示す。
ここで、上述した燃料比計測装置１１０により求めた燃料比の結果から制御手段１２０を介してバーナ燃焼等を制御する方法としては、（１）　火炉と過熱器・再熱器との熱吸収バランスを制御方法、（２）　ＮＯｘの制御の制御方法、又は（３）　未燃分の制御方法の３つがある。
【００３３】
図８にボイラ火炉の燃焼概念図を示す。図８中、ボイラ火炉２００内は主バーナ燃焼部２０１と、還元脱硝部２０２と、未燃分燃焼完結部２０３とが形成される。
【００３４】
（１）　ボイラ火炉と過熱器・再熱器との熱吸収バランスを制御には以下のようにする。
燃料比の特徴として、何も調整しなければ、低燃料比の微粉炭の場合は、燃え切り性がよいので、火炉での熱吸収が良く、一方高燃料比の微粉炭の場合は、燃え切り性が悪いので、再熱器での熱吸収が良くなる。
このような状態で、燃焼を行えば、ボイラでの熱吸収量と過熱器・再熱器（ボイラ出口に設置）での熱吸収量にアンバランスが生じ、負荷変化時に温度制御を行っているスプレやＳＨ・ＲＨパスガスダンパなどの制御に裕度が無くなることになる。
よって、制御代を確保するために、上記燃料比計測装置により求めた燃料比の結果を基にして以下の制御を実施する。
ａ）バーナの点消火パターンを燃料比によって切り替える。
例）低燃料比の場合：燃え切り性がよいので、バーナを火炉の上の方から点火する。
高燃料比の場合：燃え切り性が悪いので、バーナを火炉の下の方から点火する。
ｂ）バーナの角度調節器を制御する。
例）低燃料比の場合：燃え切り性がよいので、バーナ角度を増（上向き）とする。
高燃料比の場合：燃え切り性が悪いので、バーナ角度を減（下向き）とする。
【００３５】
（２）　ＮＯｘの制御の制御方法の場合には、以下のようにする。
図７に示す火炉概略図におけるボイラ火炉２００内の還元脱硝領域２０２を確保するために、以下の制御を実施する。
ａ）バーナの角度調節器を制御する。
例）低燃料比の場合：燃え切り性がよいので、バーナ角度をバーナ角度調整器２０４で減（下向き）とする。
高燃料比の場合：燃え切り性が悪いので、バーナ角度をバーナ角度調整器２０４で増（上向き）とする。
また、脱硝制御として、アンモニアの注入量を先行制御する。
例）低燃料比の場合：燃え切り性がよいので、アンモニアを先行注入流量を増とする。
高燃料比の場合：燃え切り性が悪いので、アンモニアの先行注入流量を減とする。
【００３６】
（３）　未燃分の制御方法の場合には、以下のようにする。
図７に示すボイラ火炉２００内の未燃分燃焼完結部２０３を確保するために、以下の制御を実施する。
ａ）アディショナル・エア（ＡＡ）２０５を供給するアディショナル・エア（ＡＡ）角度調節器２０６を制御する。
例）低燃料比の場合：燃え切り性がよいので、アディショナル・エアの角度を減（下向き）とする。
高燃料比の場合：燃え切り性が悪いので、アディショナル・エアの角度を増（上向き）とする。
ｂ）アディショナル・エア２０５の供給するアディショナル・エアダンパ調節器２０７を制御する。
例）低燃料比の場合：燃え切り性がよいので、アディショナル・エアダンパを閉方向に動作させる。
高燃料比の場合：燃え切り性が悪いので、アディショナル・エアダンパを開方向に動作させる。
【００３７】
以上のような制御を微粉炭の性状に応じて行うことにより、微粉炭の性状に応じてボイラの燃焼を安定化させることができる。
【００３８】
従来では、ボイラ火炉の温度や石炭を微粉炭にするミルの温度を制御して、燃焼制御することがおこなわれていたが、本発明によれば、火炉の温度制御やミルの温度制御を過去の情報からの推察による制御のような不確定な要素による制御ではなく、ボイラ火炉に供給する直前における微粉炭の性状をリアルタイムに計測しつつ火炉の燃焼を制御を行うことができるので、供給する微粉炭の性状に応じて個別的な細やかな制御を行うことができ、より安定した燃焼を行うことができる。
【００３９】
この結果、様々な性状の石炭の種類を同一ボイラ火炉にミルを介して各々の微粉炭供給管から供給した場合においても、その石炭の種類が大幅に変動しても、リアルタイムに火炉の燃焼制御を行うことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明したように、本発明によれば、石炭の微粉炭を各燃焼器へ供給して燃焼させる微粉炭燃焼システムであって、石炭ヤードからの石炭を微粉砕する粉砕手段と、該粉砕手段からの微粉炭を燃焼器に供給する微粉炭供給管と、上記粉砕手段内又は該微粉炭供給管内にレーザ光を照射するレーザ装置と、微粉炭中の固定炭素からのラマン散乱光，Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光，炭化水素の蛍光を検出する検出器とからなり、微粉炭の燃料比を計測する燃料比計測装置と、
該燃料比計測装置の計測結果から、各微粉炭の燃料比に応じて燃焼を制御する燃焼制御手段とを具備したので、その結果に基づき、ボイラの燃焼制御を微粉炭の性状に応じて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる微粉炭燃焼システムの概略図である。
【図２】本実施の形態にかかる燃料比計測装置の概略図である。
【図３】微粉炭の構成模式図である。
【図４】レーザ光を微粉炭に照射した際におけるラマン散乱光及び蛍光の微粉炭の測定結果図である。
【図５】本実施の形態にかかる燃料比計測装置の概略図である。
【図６】ＣＣＤカメラによる画像の一例を示す図である。
【図７】ボイラに適用した構成概略図である。
【図８】ボイラ火炉の概略図である。
【符号の説明】
１１　微粉炭
１２　供給管
１３　レーザ光
１４　レーザ装置
１５　ラマン散乱光
１６　Ｃ−Ｈ結合からのラマン散乱光
１７　炭化水素の蛍光
１８　光検出器
１００　微粉炭燃焼システム
１０１　石炭ヤード
１０２　石炭
１０３　ミル
１０４　微粉炭
１０５　ボイラ火炉
１０６　バーナ
１０７　微粉炭供給管
１１０　燃料比計測装置
１２０　燃焼制御手段
２００　ボイラ火炉
２０１　主バーナ燃焼部
２０２　還元脱硝部
２０３　未燃分燃焼完結部
２０４　バーナ角度調節器
２０５　アディショナル・エア
２０６　アディショナル・エア角度調節器
２０７　アディショナル・エアダンパ調節器
【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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【図７】
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【図８】
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