(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド材貯蔵タンク（４）内のベッド材（Ｂ）のウォーミングを行う際、流動層ボイラ本体（３）内の層温度（６３ａ）とベッド材貯蔵タンク（４）内下部のベッド材温度（６４ａ）との温度差（６５ａ）を検出し、該温度差（６５ａ）に応じてベッド材貯蔵タンク（４）から流動層ボイラ本体（３）へのベッド材（Ｂ）の注入速度を変化させると共に、前記温度差（６５ａ）に応じて流動層ボイラ本体（３）への燃料（９）供給量を変化させ、流動層ボイラ本体（３）内の層温度（６３ａ）を所要値に制御することを特徴とする加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御方法。
【請求項２】
流動層ボイラ本体（３）内の層温度（６３ａ）を検出する層温度検出器（６３）と、
ベッド材貯蔵タンク（４）内下部のベッド材温度（６４ａ）を検出するベッド材温度検出器（６４）と、
前記層温度検出器（６３）で検出された層温度（６３ａ）とベッド材温度検出器（６４）で検出されたベッド材温度（６４ａ）との差を求め、温度差（６５ａ）を出力する減算器（６５）と、
該減算器（６５）から出力される温度差（６５ａ）に基づきウォーミング時のベッド材注入弁（２４）の開閉における閉時間（ｔ”）を求めて出力する関数発生器（６６）と、
レベル制御装置（２９）からのベッド材注入弁（２４）の開閉制御信号（３３）と、ウォーミング制御装置（４２）からのウォーミング指令信号（４３）とが入力され、ウォーミング時には、予め設定された時間（ｔ）だけベッド材注入弁（２４）を開いた後、前記関数発生器（６６）から出力される閉時間（ｔ”）だけベッド材注入弁（２４）を閉じ、これを繰り返す開閉制御信号（３３’）をベッド材注入弁（２４）へ出力するパルス発生装置（４１）と、
前記減算器（６５）から出力される温度差（６５ａ）に基づきウォーミング時の燃料バイアス（７０）を求めて出力する関数発生器（６９）と、
ウォーミング時には、負荷指令（３４）に基づいて燃料供給装置（８）へ出力される燃料制御指令（３５）に対し、前記関数発生器（６９）から出力される燃料バイアス（７０）を加算する加算器（７５）と
を備えたことを特徴とする加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の加圧流動層ボイラの一例を示したものであり、加圧流動層ボイラ１は、圧力容器２内に、流動層ボイラ本体３とベッド材貯蔵タンク４を備えており、流動層ボイラ本体３内の下部には下側の空気取入口５から取り入れた圧力容器２内の加圧空気６を上側に向けて吹き出す散気管或いは散気板からなる散気装置７が配設されていると共に、該散気装置７の上側には燃焼灰、石灰石、砂等からなるベッド材Ｂが装入されており、前記散気装置７から吹き出される加圧空気６により、流動層１０が形成される燃料ポンプ等の燃料供給装置８によって外部から供給される石炭スラリー、重油等の燃料９が、ベッド材Ｂと共に混合して流動燃焼することにより、低ＮＯx燃焼及び炉内脱硫が可能である。
【０００３】
前記流動層ボイラ本体３内の流動層１０が形成される位置には伝熱管１１が曲折して配設されており、給水ポンプ等の給水供給装置１２からの給水１３が前記伝熱管１１を通る際にベッド材Ｂとの接触によって加熱されて蒸気１４となり、該蒸気１４は加圧流動層ボイラ１の外部に設けられた蒸気タービン１５に導かれて、該蒸気タービン１５を駆動することにより同軸の発電機１６を駆動して電力を発生させている。
【０００４】
又、流動層ボイラ本体３内で燃焼を行った後の燃焼ガス１７は、ガスタービン１８に導かれて該ガスタービン１８を駆動すると共に、同軸の空気圧縮機１９を駆動し、更に余剰の動力で発電機２０を駆動するようになっており、前記空気圧縮機１９により所定圧力に圧縮された加圧空気６が前記圧力容器２内に供給されるようになっている。
【０００５】
前記流動層ボイラ本体３の下部に一端が接続されたベッド材取出管２１の他端が前記ベッド材貯蔵タンク４の上部に接続されており、又、ベッド材貯蔵タンク４の上部にはベッド材抜出排気管２２が接続されて圧力容器２の外部に導かれていて、該圧力容器２の外部に導かれたベッド材抜出排気管２２途中にはベッド材抜出弁２３が設けられており、該ベッド材抜出弁２３を開いて前記ベッド材貯蔵タンク４内を排気することにより、圧力差を利用して流動層ボイラ本体３内のベッド材Ｂをベッド材取出管２１を介してベッド材貯蔵タンク４に取り出せるようになっている。
【０００６】
更に、前記流動層ボイラ本体３の下部には、圧力容器２内の加圧空気６をベッド材注入弁２４を介して吹き込むようにしたベッド材吹込管２６が接続されると共に、前記ベッド材貯蔵タンク４の下部に上端が接続された吸引管２８の下端が、前記ベッド材吹込管２６における流動層ボイラ本体３とベッド材注入弁２４との間にＬバルブ２７を介して接続されており、前記ベッド材注入弁２４を開けてベッド材吹込管２６から圧力容器２内の加圧空気６をＬバルブ２７へ吹き込むことにより、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂを吸引管２８を介して流動層ボイラ本体３に吹き込めるようになっている。
【０００７】
図４中、２９はベッド材Ｂの注入、抜出を行って流動層ボイラ本体３内のベッド材Ｂのレベルを制御するレベル制御装置であり、該レベル制御装置２９には、集中指令室等から加圧流動層ボイラ１に発せられる負荷指令３４に基づいて関数発生器４０から出力されるレベル制御指令３９が入力されており、該レベル制御指令３９は、図５に示すように、負荷指令３４の増減に対し略比例して増減されるようになっている。
【０００８】
更に、前記レベル制御装置２９には、流動層ボイラ本体３の流動層１０の上層と下層との差圧を検出する差圧計３０からの検出差圧信号３１が入力されて流動層１０の層高が検出されるようになっており、検出した層高が前記レベル制御指令３９と一致するように、ベッド材抜出弁２３に開閉制御信号３２を出力すると共に、ベッド材注入弁２４に開閉制御信号３３をパルス発生装置４１を介して開閉制御信号３３’として出力し、ベッド材抜出弁２３及びベッド材注入弁２４の開閉を制御することによりベッド材Ｂの注入、抜出を行うようになっている。
【０００９】
前記パルス発生装置４１は、前記レベル制御装置２９から出力される開閉制御信号３３と後述するウォーミング制御装置４２から出力されるウォーミング指令信号４３とが入力され、前記開閉制御信号３３が「１」である場合（流動層１０の層高を上昇させるためにベッド材注入弁２４を開く場合）或いは前記ウォーミング指令信号４３が「１」である場合（ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂのウォーミングを行うためにベッド材注入弁２４を開く場合）に、「１」の論理和信号４４を出力するＯＲ回路４５と、該ＯＲ回路４５から出力される論理和信号４４とＮＯＴ回路４６から出力される否定信号４７とが入力され、両信号４４，４７の論理積信号４８を出力するＡＮＤ回路４９と、該ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が入力され、該論理積信号４８が「０」から「１」に変化した時に、予め設定した時間ｔ（例えば、５［ｓｅｃ］程度）だけ遅れを生じさせて「１」に変化する遅延信号５０を出力するオンディレイタイマ５１と、該オンディレイタイマ５１から出力される遅延信号５０が入力され、設定器５２に設定された時間ｔ’（例えば、１０［ｓｅｃ］程度）だけ遅れを生じさせて「１」に変化する遅延信号５３を前記ＮＯＴ回路４６へ出力するオンディレイタイマ５４と、前記オンディレイタイマ５１から出力される遅延信号５０と前記ＯＲ回路４５からＮＯＴ回路５５を経て出力される論理和信号４４の否定信号５６とが入力され、両信号５０，５６の論理和信号５７が出力されるＯＲ回路５８と、前記ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「０」から「１」に変化した時にセットされ「１」の信号５９を出力する一方、前記ＯＲ回路５８から出力される論理和信号５７が「０」から「１」に変化した時にリセットされ「０」の信号５９を出力するシングルフリップフロップ６０と、該シングルフリップフロップ６０から出力される信号５９が「１」の場合にベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３’を出力する一方、前記シングルフリップフロップ６０から出力される信号５９が「０」の場合にＮＯＴ回路６１によりベッド材注入弁２４を閉じる開閉制御信号３３’を出力する開閉回路６２とを有し、流動層１０の層高を上昇させる場合或いはベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂのウォーミングを行う場合には、ベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３’を前記オンディレイタイマ５１に設定された時間ｔだけパルスとして出力した後、ベッド材注入弁２４を閉じる開閉制御信号３３’を前記設定器５２に設定された時間ｔ’だけパルスとして出力し、ベッド材注入弁２４の開閉を繰り返し行わせることにより、所定の注入速度でベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂを流動層ボイラ本体３内に注入するようになっている。
【００１０】
尚、前記ウォーミング制御装置４２は、加圧流動層ボイラ１の起動直後等のように、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂの温度が低く、該ベッド材貯蔵タンク４内の温度の低いベッド材Ｂを流動層ボイラ本体３内に注入して暖める、いわゆるウォーミングを行う必要がある場合に、ウォーミング指令信号４３を出力するものである。
【００１１】
又、前記燃料供給装置８には、前記負荷指令３４に基づいて関数発生器３６から出力される燃料制御指令３５が入力されていると共に、前記給水供給装置１２にも負荷指令３４に基づいて関数発生器３８から出力される給水制御指令３７が入力されている。尚、前記燃料制御指令３５は、前記図５のレベル制御指令３９と略同様に、図６に示される如く、負荷指令３４の増減に伴って略比例した関係で増減されるように予め設定されており、又、前記給水制御指令３７も、前記図５のレベル制御指令３９と略同様に、図７に示される如く、負荷指令３４の増減に伴って略比例した関係で増減されるように予め設定されている。
【００１２】
前述の如き従来の加圧流動層ボイラ１における通常の運転時においては、負荷指令３４に基づいた燃料制御指令３５が関数発生器３６から燃料供給装置８に出力されて燃料９の供給量が制御され、且つ負荷指令３４に基づいた給水制御指令３７が関数発生器３８から給水供給装置１２に出力されて給水１３の供給量が制御されると共に、負荷指令３４に基づいたレベル制御指令３９が関数発生器４０からレベル制御装置２９に出力されて流動層１０の層高が制御される。
【００１３】
前記流動層１０の層高の制御において、層高を上昇させるためにベッド材注入弁２４を開く場合には、レベル制御装置２９から出力される開閉制御信号３３が「１」としてパルス発生装置４１のＯＲ回路４５へ入力され、該ＯＲ回路４５から出力される論理和信号４４が「１」になると共に、ＮＯＴ回路４６から出力される否定信号４７も「１」であるため、ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「０」から「１」となり、シングルフリップフロップ６０がセットされ、該シングルフリップフロップ６０から「１」の信号５９が開閉回路６２へ出力され、該開閉回路６２からベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３’が出力され、ベッド材注入弁２４が開かれる。
【００１４】
前記ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「０」から「１」に変化した後、オンディレイタイマ５１に予め設定された時間ｔ（例えば、５［ｓｅｃ］程度）が経過すると、該オンディレイタイマ５１から出力される遅延信号５０が「０」から「１」となり、ＯＲ回路５８から出力される論理和信号５７が「０」から「１」となって前記シングルフリップフロップ６０がリセットされ、該シングルフリップフロップ６０から「０」の信号５９が開閉回路６２へ出力され、該開閉回路６２からベッド材注入弁２４を閉じる開閉制御信号３３’が出力され、ベッド材注入弁２４が閉じられる。
【００１５】
前記オンディレイタイマ５１から出力される遅延信号５０が「０」から「１」に変化した後、設定器５２に予め設定された時間ｔ’（例えば、１０［ｓｅｃ］程度）が経過すると、オンディレイタイマ５４から出力される遅延信号５３が「０」から「１」となり、ＮＯＴ回路４６から出力される否定信号４７が「１」から「０」となるため、前記ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「１」から「０」となり、前記オンディレイタイマ５１から出力される遅延信号５０が「１」から「０」となり、これにより、オンディレイタイマ５４から出力される遅延信号５３が「１」から「０」となり、ＮＯＴ回路４６から出力される否定信号４７が「０」から「１」となり、前記ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「０」から「１」になる一方、ＮＯＴ回路５５から出力される否定信号５６は論理和信号４４が「１」である限り「０」のままであるため、ＯＲ回路５８に対して入力される遅延信号５０と否定信号５６とが共に「０」となって、該ＯＲ回路５８から出力される論理和信号５７が「１」から「０」となり、前記リセットされていたシングルフリップフロップ６０が再びセットされ、該シングルフリップフロップ６０から「１」の信号５９が開閉回路６２へ出力され、該開閉回路６２からベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３’が出力され、ベッド材注入弁２４が再び開かれる。
【００１６】
以下、前述と同様の作動、即ち、ベッド材注入弁２４がオンディレイタイマ５１に設定された時間ｔだけ開いた後、設定器５２に設定された時間ｔ’だけ閉じ、再び開くという、作動が繰り返し行われ、所定の注入速度でベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂが流動層ボイラ本体３内に注入され、流動層１０の層高が上昇される。
【００１７】
一方、加圧流動層ボイラ１の起動直後等において、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂの温度が低く、該ベッド材貯蔵タンク４内の温度の低いベッド材Ｂを流動層ボイラ本体３内に注入して暖める、いわゆるウォーミングを行う必要がある場合に、ウォーミング制御装置４２からウォーミング指令信号４３が出力されると、前述の流動層１０の層高を上昇させる場合と同様に、ベッド材注入弁２４がオンディレイタイマ５１に設定された時間ｔだけ開いた後、設定器５２に設定された時間ｔ’だけ閉じ、再び開くという、作動が繰り返し行われ、所定の注入速度でベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂが流動層ボイラ本体３内に注入される。尚、ウォーミングのためにベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂが流動層ボイラ本体３内に注入され、流動層１０の層高が負荷指令３４に基づいたレベル制御指令３９の層高より高くなった分については、レベル制御装置２９からベッド材抜出弁２３を開く開閉制御信号３２が出力され、注入された分のベッド材Ｂが流動層ボイラ本体３から抜き出され、流動層１０の層高は設定値に保持される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如く、ウォーミングが行われる際のベッド材貯蔵タンク４から流動層ボイラ本体３へのベッド材Ｂの注入速度は、流動層ボイラ本体３内の層温度とベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材Ｂの温度には関係なく常に一定に設定されているため、特に前記流動層ボイラ本体３内の層温度とベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材Ｂの温度との温度差が大きい時には、流動層ボイラ本体３内の層温度が低下してしまうという欠点を有していた。
【００１９】
尚、図示していないが、ウォーミングの際には、ベッド材注入弁２４の開動作と連動する形で、関数発生器３６から燃料供給装置８へ出力される燃料制御指令３５にバイアスが掛けられるようになっているが、これも、前記ベッド材Ｂの注入速度と同様、流動層ボイラ本体３内の層温度とベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材Ｂの温度には関係なく常に一定であり、しかも、ベッド材注入弁２４が開いている間（オンディレイタイマ５１に設定された時間ｔ）のみしかバイアスが掛からないため、燃料供給装置８がバイアス指令に追従せず、流動層ボイラ本体３内の層温度の低下は避けられないのが現状であった。
【００２０】
本発明は、斯かる実情に鑑み、ベッド材貯蔵タンク内のベッド材のウォーミングを行った際に、流動層ボイラ本体内の層温度の低下を防止し得る加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御方法及び装置を提供しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂのウォーミングを行う際、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａとベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材温度６４ａとの温度差６５ａを検出し、該温度差６５ａに応じてベッド材貯蔵タンク４から流動層ボイラ本体３へのベッド材Ｂの注入速度を変化させると共に、前記温度差６５ａに応じて流動層ボイラ本体３への燃料９供給量を変化させ、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａを所要値に制御することを特徴とする加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御方法にかかるものである。
【００２２】
又、本発明は、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａを検出する層温度検出器６３と、
ベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材温度６４ａを検出するベッド材温度検出器６４と、
前記層温度検出器６３で検出された層温度６３ａとベッド材温度検出器６４で検出されたベッド材温度６４ａとの差を求め、温度差６５ａを出力する減算器６５と、
該減算器６５から出力される温度差６５ａに基づきウォーミング時のベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”を求めて出力する関数発生器６６と、
レベル制御装置２９からのベッド材注入弁２４の開閉制御信号３３と、ウォーミング制御装置４２からのウォーミング指令信号４３とが入力され、ウォーミング時には、予め設定された時間ｔだけベッド材注入弁２４を開いた後、前記関数発生器６６から出力される閉時間ｔ”だけベッド材注入弁２４を閉じ、これを繰り返す開閉制御信号３３’をベッド材注入弁２４へ出力するパルス発生装置４１と、
前記減算器６５から出力される温度差６５ａに基づきウォーミング時の燃料バイアス７０を求めて出力する関数発生器６９と、
ウォーミング時には、負荷指令３４に基づいて燃料供給装置８へ出力される燃料制御指令３５に対し、前記関数発生器６９から出力される燃料バイアス７０を加算する加算器７５と
を備えたことを特徴とする加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御装置にかかるものである。
【００２３】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００２４】
本発明の加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御方法においては、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂのウォーミングを行う際、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａとベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材温度６４ａとの温度差６５ａを検出し、該温度差６５ａに応じてベッド材貯蔵タンク４から流動層ボイラ本体３へのベッド材Ｂの注入速度を変化させると共に、前記温度差６５ａに応じて流動層ボイラ本体３への燃料９供給量を変化させると、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａが所要値に制御され、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａの低下を抑制できる。
【００２５】
又、本発明の加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御装置においては、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂのウォーミングを行う際、層温度検出器６３によって流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａが検出されると共に、ベッド材温度検出器６４によってベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材温度６４ａが検出され、前記層温度検出器６３で検出された層温度６３ａとベッド材温度検出器６４で検出されたベッド材温度６４ａとの差が減算器６５において求められ、温度差６５ａが出力され、該減算器６５から出力される温度差６５ａに基づき関数発生器６６においてウォーミング時のベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”が求められて出力され、パルス発生装置４１からベッド材注入弁２４へ、予め設定された時間ｔだけベッド材注入弁２４を開いた後、前記関数発生器６６から出力される閉時間ｔ”だけベッド材注入弁２４を閉じ、これを繰り返す開閉制御信号３３’が出力され、ベッド材注入弁２４が時間ｔだけ開いた後、前記温度差６５ａに基づく閉時間ｔ”だけ閉じ、再び開くという、作動が繰り返し行われ、温度差６５ａに対応した所望の注入速度でベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂが流動層ボイラ本体３内に注入され、同時に、前記減算器６５から出力される温度差６５ａに基づき関数発生器６９においてウォーミング時の燃料バイアス７０が求められて出力され、負荷指令３４に基づいて燃料供給装置８へ出力される燃料制御指令３５に対し、前記関数発生器６９から出力される燃料バイアス７０が加算器７５において加算され、温度差６５ａに応じて燃料９の供給量が増加される。
【００２６】
この結果、前記温度差６５ａが小さければ、ベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”が短く、ベッド材貯蔵タンク４から流動層ボイラ本体３へのベッド材Ｂの注入速度は速くなる一方、燃料制御指令３５に加算される燃料バイアス７０は小さく、燃料９の増加分は少ないが、前記温度差６５ａが大きければ、ベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”が長く、ベッド材貯蔵タンク４から流動層ボイラ本体３へのベッド材Ｂの注入速度は遅くなる一方、燃料制御指令３５に加算される燃料バイアス７０は大きく、燃料９の増加分は多くなるため、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａの低下が抑制される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２８】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図４〜図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、図１中、６３は流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａを検出する層温度検出器、６４はベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材温度６４ａを検出するベッド材温度検出器、６５は前記層温度検出器６３で検出された層温度６３ａとベッド材温度検出器６４で検出されたベッド材温度６４ａとの差を求め、温度差６５ａを出力する減算器、６６は前記減算器６５から出力される温度差６５ａに基づきウォーミング時のベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”を求めて出力する関数発生器、６７はレベル制御装置２９からベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３が出力された時には設定器５２に設定された時間ｔ’を設定信号６８としてパルス発生装置４１のオンディレイタイマ５４へ出力する（ｂ→ｃ側へ切り換えられる）一方、前記レベル制御装置２９からベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３が出力されていないウォーミング時には前記関数発生器６６から出力される閉時間ｔ”を設定信号６８としてパルス発生装置４１のオンディレイタイマ５４へ出力する（ａ→ｃ側へ切り換えられる）切換リレー、６９は前記減算器６５から出力される温度差６５ａに基づきウォーミング時の燃料バイアス７０を求めて出力する関数発生器、７１は非ウォーミング時の燃料バイアスとして零の設定信号７２が設定された設定器、７３はレベル制御装置２９からベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３が出力された時には設定器７１に設定された設定信号７２を設定信号７４として出力する（ｂ→ｃ側へ切り換えられる）一方、前記レベル制御装置２９からベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３が出力されていないウォーミング時には前記関数発生器６９から出力される燃料バイアス７０を設定信号７４として出力する（ａ→ｃ側へ切り換えられる）切換リレー、７５は負荷指令３４に基づいて燃料供給装置８へ出力される燃料制御指令３５に対し、前記切換リレー７３から出力される設定信号７４を加算する加算器であり、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂのウォーミングを行う際には、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａとベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材温度６４ａとの温度差６５ａに応じて、関数発生器６６から出力される閉時間ｔ”を切換リレー６７を介して設定信号６８としてパルス発生装置４１のオンディレイタイマ５４へ入力し、ベッド材貯蔵タンク４から流動層ボイラ本体３へのベッド材Ｂの注入速度を変化させると共に、前記温度差６５ａに応じて、関数発生器６９から出力される燃料バイアス７０を切換リレー７３を介して設定信号７４として加算器７５へ出力し、流動層ボイラ本体３への燃料９の供給量を変化させ、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａを所要値に制御してその低下を防止するよう構成したものである。
【００２９】
尚、前記関数発生器６６には、図２に示すような関数が設定されており、該関数は、前記温度差６５ａが約２００［℃］以下の場合にはベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”をおよそ１０［ｓｅｃ］程度とし、前記温度差６５ａが約２００〜８００［℃］の範囲内である場合にはベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”を、およそ１０〜２５［ｓｅｃ］の間で前記温度差６５ａの増減に対し略比例させて増減させ、更に、前記温度差６５ａが約８００［℃］以上の場合にはベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”をおよそ２５［ｓｅｃ］程度とすることを表わしている。又、前記関数発生器６９には、図３に示すような関数が設定されており、該関数は、前記温度差６５ａが約２００［℃］以下の場合には燃料バイアス７０を零とし、前記温度差６５ａが約２００以上の場合には燃料バイアス７０を、前記温度差６５ａの増減に対し所望のカーブで増減させることを表わしている。
【００３０】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００３１】
加圧流動層ボイラ１の起動直後等において、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂの温度が低く、該ベッド材貯蔵タンク４内の温度の低いベッド材Ｂを流動層ボイラ本体３内に注入して暖める、いわゆるウォーミングを行う必要がある場合に、ウォーミング制御装置４２からウォーミング指令信号４３が出力されると、パルス発生装置４１のＯＲ回路４５から出力される論理和信号４４が「１」になると共に、ＮＯＴ回路４６から出力される否定信号４７も「１」であるため、ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「０」から「１」となり、シングルフリップフロップ６０がセットされ、該シングルフリップフロップ６０から「１」の信号５９が開閉回路６２へ出力され、該開閉回路６２からベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３’が出力され、ベッド材注入弁２４が開かれる。
【００３２】
前記ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「０」から「１」に変化した後、オンディレイタイマ５１に予め設定された時間ｔ（例えば、５［ｓｅｃ］程度）が経過すると、該オンディレイタイマ５１から出力される遅延信号５０が「０」から「１」となり、ＯＲ回路５８から出力される論理和信号５７が「０」から「１」となって前記シングルフリップフロップ６０がリセットされ、該シングルフリップフロップ６０から「０」の信号５９が開閉回路６２へ出力され、該開閉回路６２からベッド材注入弁２４を閉じる開閉制御信号３３’が出力され、ベッド材注入弁２４が閉じられる。
【００３３】
ここで、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａは層温度検出器６３によって検出されていると共に、ベッド材貯蔵タンク４内下部のベッド材温度６４ａはベッド材温度検出器６４によって検出されており、前記層温度検出器６３で検出された層温度６３ａとベッド材温度検出器６４で検出されたベッド材温度６４ａとの温度差６５ａが減算器６５において求められて関数発生器６６と関数発生器６９へ出力され、関数発生器６６において前記減算器６５から出力される温度差６５ａに基づきウォーミング時のベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”が求められ切換リレー６７（ａ→ｃ側へ切り換えられている）を介して設定信号６８としてパルス発生装置４１のオンディレイタイマ５４へ入力されている。
【００３４】
このため、前記オンディレイタイマ５１から出力される遅延信号５０が「０」から「１」に変化した後、前記温度差６５ａに基づく閉時間ｔ”が経過すると、オンディレイタイマ５４から出力される遅延信号５３が「０」から「１」となり、ＮＯＴ回路４６から出力される否定信号４７が「１」から「０」となるため、前記ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「１」から「０」となり、前記オンディレイタイマ５１から出力される遅延信号５０が「１」から「０」となり、これにより、オンディレイタイマ５４から出力される遅延信号５３が「１」から「０」となり、ＮＯＴ回路４６から出力される否定信号４７が「０」から「１」となり、前記ＡＮＤ回路４９から出力される論理積信号４８が「０」から「１」になる一方、ＮＯＴ回路５５から出力される否定信号５６は論理和信号４４が「１」である限り「０」のままであるため、ＯＲ回路５８に対して入力される遅延信号５０と否定信号５６とが共に「０」となって、該ＯＲ回路５８から出力される論理和信号５７が「１」から「０」となり、前記リセットされていたシングルフリップフロップ６０が再びセットされ、該シングルフリップフロップ６０から「１」の信号５９が開閉回路６２へ出力され、該開閉回路６２からベッド材注入弁２４を開く開閉制御信号３３’が出力され、ベッド材注入弁２４が再び開かれる。
【００３５】
以下、前述と同様の作動、即ち、ベッド材注入弁２４がオンディレイタイマ５１に設定された時間ｔだけ開いた後、前記温度差６５ａに基づく閉時間ｔ”だけ閉じ、再び開くという、作動が繰り返し行われ、温度差６５ａに対応した所望の注入速度でベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂが流動層ボイラ本体３内に注入される。
【００３６】
これと同時に、前記関数発生器６９において前記減算器６５から出力される温度差６５ａに基づきウォーミング時の燃料バイアス７０が求められ切換リレー７３（ａ→ｃ側へ切り換えられている）を介して設定信号７４として加算器７５へ入力され、該加算器７５において負荷指令３４に基づいて燃料供給装置８へ出力される燃料制御指令３５に対し、前記切換リレー７３から出力される設定信号７４、即ち温度差６５ａに対応した所望の燃料バイアス７０が加算され、温度差６５ａに応じて燃料９の供給量が増加される。
【００３７】
この結果、前記温度差６５ａが小さければ、ベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”が短く、ベッド材貯蔵タンク４から流動層ボイラ本体３へのベッド材Ｂの注入速度は速くなる一方、燃料制御指令３５に加算される燃料バイアス７０は小さく、燃料９の増加分は少ないが、前記温度差６５ａが大きければ、ベッド材注入弁２４の開閉における閉時間ｔ”が長く、ベッド材貯蔵タンク４から流動層ボイラ本体３へのベッド材Ｂの注入速度は遅くなる一方、燃料制御指令３５に加算される燃料バイアス７０は大きく、燃料９の増加分は多くなるため、流動層ボイラ本体３内の層温度６３ａの低下が抑制される。
【００３８】
尚、加圧流動層ボイラ１の運転時において、流動層１０の層高を上昇させるためにベッド材注入弁２４を開く場合に、レベル制御装置２９から「１」の開閉制御信号３３が出力されると、前記切換リレー６７がａ→ｃ側の状態からｂ→ｃ側へ切り換えられ、設定器５２に設定された時間ｔ’が設定信号６８としてパルス発生装置４１のオンディレイタイマ５４へ出力され、従来の場合と同様、ベッド材注入弁２４がオンディレイタイマ５１に設定された時間ｔだけ開いた後、設定器５２に設定された時間ｔ’だけ閉じ、再び開くという、作動が繰り返し行われ、所定の注入速度でベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂが流動層ボイラ本体３内に注入され、流動層１０の層高が上昇される一方、前記切換リレー７３がａ→ｃ側の状態からｂ→ｃ側へ切り換えられ、設定器７１に設定された零の設定信号７２が設定信号７４として加算器７５へ出力され、従来の場合と同様、負荷指令３４に基づいて燃料供給装置８へ出力される燃料制御指令３５により燃料９の供給量が制御される。
【００３９】
こうして、ベッド材貯蔵タンク４内のベッド材Ｂのウォーミングを行った際に、流動層ボイラ本体３内の層温度の低下を防止し得る。
【００４０】
尚、本発明の加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御方法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の加圧流動層ボイラのベッド材貯蔵タンクウォーミング時における層温度制御方法及び装置によれば、ベッド材貯蔵タンク内のベッド材のウォーミングを行った際に、流動層ボイラ本体内の層温度の低下を防止し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図２】図１に示す関数発生器６６に設定された関数を表わす線図である。
【図３】図１に示す関数発生器６９に設定された関数を表わす線図である。
【図４】従来例の概要構成図である。
【図５】図１及び図４に示す関数発生器４０に設定された関数を表わす線図である。
【図６】図１及び図４に示す関数発生器３６に設定された関数を表わす線図である。
【図７】図１及び図４に示す関数発生器３８に設定された関数を表わす線図である。
【符号の説明】
１          加圧流動層ボイラ
３          流動層ボイラ本体
４          ベッド材貯蔵タンク
８          燃料供給装置
９          燃料
１０          流動層
２４          ベッド材注入弁
２９          レベル制御装置
３３          開閉制御信号
３３’        開閉制御信号
３４          負荷指令
３５          燃料制御指令
４１          パルス発生装置
４２          ウォーミング制御装置
４３          ウォーミング指令信号
５１          オンディレイタイマ
５４          オンディレイタイマ
６３          層温度検出器
６３ａ        層温度
６４          ベッド材温度検出器
６４ａ        ベッド材温度
６５          減算器
６５ａ        温度差
６６          関数発生器
６９          関数発生器
７０          燃料バイアス
７５          加算器
Ｂ          ベッド材
ｔ          時間
ｔ”        閉時間
【図１】
0003826498.tif 000002
【図２】
0003826498.tif 000003
【図３】
0003826498.tif 000004
【図４】
0003826498.tif 000005
【図５】
0003826498.tif 000006
【図６】
0003826498.tif 000007
【図７】
0003826498.tif 000008