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JP4014064B2 - Fluidized bed furnace and paste fuel supply nozzle - Google Patents
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JP4014064B2 - Fluidized bed furnace and paste fuel supply nozzle - Google Patents

Fluidized bed furnace and paste fuel supply nozzle Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動層で石炭を燃焼し、発生した蒸気によってタービンを駆動し、更に高圧、高温の燃焼ガスでガスタービンを駆動して高効率で電力を得る流動層ボイラに関し、特に流動層火炉内へ石炭と水の混合ペーストを供給するノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】
加圧流動層ボイラは発生する蒸気及び高圧の燃焼ガスからエネルギーを得ることができるので高効率の発電が可能である。流動層では数ミリの大きさの石炭をほぼ同じ大きさの石灰石の流動媒体(以下BMと称することがある)とともに、流動層内で燃焼させる。ただし、固体である石炭粒子を加圧状態の流動層火炉内に連続的に安定して供給することが重要である。この加圧流動層燃焼炉に石炭を供給する方式としてはいわゆる乾式供給法と湿式供給法があるが、湿式供給法が運用面で優れている。流動層火炉に石炭を供給する方法として、湿式供給方式(例えば、特開昭62−155433号)がある。
【0003】
図13に示すように湿式供給方式は最大径6mm前後の石炭粒子と水及び炉内脱硫剤として石灰石を混練機10で混合して水分25%のペースト(CWP:Coal Water Paste、以下CWPと称することがある)とし、該CWPを一時的に撹拌機25付きのCWPタンク20内に貯蔵した後、CWPポンプ30で昇圧してCWP配管31及びライン32を通してCWP供給ノズル40から流動層火炉70に圧送する。CWP供給ノズル40では分散空気によってCWPを分散して流動層火炉70内の流動媒体71内に供給する。
【0004】
流動層火炉70内へのCWPの供給を停止する場合はライン31、32間に配置された切替バルブ35によって流路をCWP循環配管36に切り替え、CWPタンク20内にCWPを再循環する。ここで、流動層火炉70は加圧容器80内に収納され、加圧空気の供給によって加圧下に保持されている。
このCWPの湿式供給方式は乾式供給方式、例えばロックホッパーで昇圧した後に空気輸送する方式に比べて乾燥などの前処理が不要であるために低コストで、また輸送管の磨耗が少ないなどの特徴がある。
【0005】
なお、流動層火炉70内のBMは下方から燃焼用空気によってCWPとともに流動化され、CWPの燃焼で伝熱管74内の水を加熱して蒸気を生成させる。流動層火炉70の出口には燃焼ガス中の灰を除去する脱塵装置90が設置され、除塵された燃焼ガスは図示していないガスタービンに供給される。
【0006】
図14にCWP供給ノズル40の構造断面図を示す。CWP供給ノズル40はCWP供給管43の外周に設けた冷却水管44を、更にその外周に設けたCWP分散用の分散空気供給管45で構成されており、一体構造となっている。
【0007】
注水導管61は冷却水管44内に配置され、CWP供給管43の先端の分散空気噴出スリット45a出口近傍のCWP供給管43の流路に注水導管61先端の開口部60を設けている。また、パージ空気孔42からCWP供給管43内に空気を噴出させると、CWPと衝突して噴霧(分散)が良好になる。パージ空気はパージ空気孔42を通ってCWP供給管43内に供給されて、CWPとパージ空気はCWP供給管43内を共存しながら流動層火炉70内へ送られる。
【0008】
なお、注水導管61は、プラントの緊急停止時に火炉70内からの輻射熱によってCWP供給管43内に残留しているCWPが乾燥固化するのを防止するためにCWP供給管43の先端部に微量の水を供給するものである。
【0009】
CWP供給管43は流動層火炉70の壁面71(図14)及び圧力容器80の壁面81の開口部に挿入し、火炉壁71のフランジ71a及び圧力容器壁81のフランジ81aと分散空気供給管45のフランジ45b及び45cによりそれぞれ固定される。分散空気供給管45には熱膨張を吸収するエクスパンション45dを設置されている。CWPはCWP供給ライン32(図13)を経て分散空気供給管45から流動層火炉70内へ供給される。
【0010】
CWP供給管43内に残留したCWPを除去するパージ空気供給管37(図13)は加圧容器80より外側に出ているCWP供給管43で合流する構造になっている。
【0011】
また、CWP分散用の空気は分散空気供給管45内へ導かれ、分散空気噴出スリット45aからの噴出で流動層火炉70内でのCWPの分散を良好にしているが、分散空気供給管45の噴射スリット45aは出口部より数mm上流側のCWP供給管43内部に配置され、その形状は円周全面に開口したノズル構造、または円周に沿って複数個開口した構造が用いられる。複数個開口した構造の場合は、各分散空気用噴出スリット45aの隙間は約3〜5mmであり、分散空気用噴出スリット45aからの空気噴出速度は30〜80m/sの範囲で運用される。分散空気用噴出スリット45aから供給された分散空気によってCWP供給管43から流れてきたCWPが分散され、流動層内に連続供給される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上記の湿式供給方式を用いた加圧流動層ボイラにおいて、流動層火炉70へCWPの供給を通常時に停止する場合には、図13に示す切り替えバルブ35で流路をCWP循環配管36に切り替え、タンク20内にCWPを戻す操作を行った後、直ちに切り替えバルブ35の後流に設けたパージ空気配管37から所定量のパージ用空気と水をライン38から供給してCWP供給管43内に残留したCWPを流動層火炉70内へ排出する。
【0013】
この排出されたCWPを燃焼した後、燃焼用空気の供給を停止する。この操作によってCWP供給管43内にCWPが残留することはない。しかし、プラントを何らかの原因で緊急停止しなければならない場合がある。そのとき、燃焼用空気の供給は停止し、CWPの供給も停止される。供給が停止されたCWPはCWP供給管43内に残留し、火炉70内の(図15(a)は正面図、図15(b)はノズル40の側断面図)高温(860℃以上)の流動媒体(BMということがある)がCWP供給ノズル40の分散空気噴出スリット45aから侵入し、分散空気供給管45の水平部の通路内の下側に堆積する。
【0014】
分散空気供給管45内に堆積した流動媒体は図15(図15(a)はノズル40の正面図、図15(b)はノズル40の側断面図)に示すようにCWP供給ノズル40の正面から見て、分散空気供給管45の垂直部の空間の1/4を閉塞させており、図16に示すようにCWP供給ノズル40の側面方向から見て、分散空気供給管45水平部の通路内に流動媒体(BM)の安息角分が少量であるが堆積している。図16に示すように火炉内流動媒体がCWP供給管43b内で安息角θ(30〜40度)分が火炉70内から分散空気噴出スリット45aまで達して侵入したものである。
【0015】
堆積した流動媒体の安息角は流動媒体の種類(石灰石の産出場所の違いなどによる種類)及び粒子径等で変化する。分散空気噴出スリット45aの開口寸法は、プラントの運転時に火炉内の流動媒体層の圧力損失変動値より大きな圧力損失になるように設計している。しかしながら、分散空気噴出スリット45aの開口寸法を流動媒体の粒子径より小さくなるように設計すると分散空気噴出スリット45aからの分散空気の噴出速度が速くなって磨耗の問題が生じる。そこで、プラントの運転時に流動媒体が分散空気噴出スリット45aから侵入しない条件及び磨耗しない条件を満足するように分散空気噴出スリット45aの開口径を決めている。
【0016】
プラントを再起動した場合、CWP供給ノズル40の分散空気供給管45水平部の通路内の下側に堆積している流動媒体が再飛散しない状態では、分散空気噴出スリット45aから噴出する分散空気量が不均一となる。CWP供給ノズル40の分散空気噴出スリット45aからの分散空気量は下側が少なく、上側が多くなり、下側への噴流が強くなってCWPの分散特性を低下させている。CWP供給ノズル40のCWP分散特性が悪い状態では火炉内でCWPの燃焼性が低下し、アグロメ発生のおそれがある。
【0017】
上記のCWPの湿式供給方式を用いた場合、加圧流動層ボイラの緊急時に供給停止して、CWP供給管内に残留したCWPは流動媒体から侵入する熱によってCWP中の水分が蒸発して乾燥固化する。
【0018】
また、CWP流路内で乾燥固化したCWPはCWPポンプ30の起動を阻害し、再起動のためには、乾燥固化したCWPを取り除くために図14に示すようにCWP供給管43の先端部には、注水導管61の開口部60を冷却水管44で冷却する領域に設けており、その注水導管61に注水すると、残留CWPが加湿されて水分の蒸発を防止する。しかし、冷却水管44で冷却していない領域のCWP供給管43内に残留するCWPは高温である火炉70側に近いために乾燥しやすい。このことから、注水導管61を用いる注水の効果は薄いという問題がある。また、CWP供給管43に注水する操作を誤った場合には、例えば注水した水が流動層火炉70に侵入すると流動媒体のカルシウム化合物(例えば、CaCO,CaSO)に接触し、硬く塊りが生成する。その大きな塊は流動化を妨害し、ボイラの再起動ができなくなる。
【0019】
また、ボイラの緊急停止時における分散空気噴出スリット45aへの流動媒体の混入によって、分散空気噴出スリット45aの供給部でBMが固化する現象が起こる。これはボイラ緊急停止時から再起動に要する時間は約24時間以上と長く、この間に分散空気噴出スリット45aに溜まったBMが結露した水と反応して水和固形物を生成し、分散空気噴出スリット45aが部分的に閉塞するためである。分散空気噴出スリットが閉塞した状態で分散空気を再供給した際、CWP分散粒径が増大し、流動層内でCWPの粗大塊状物が蓄積し、流動不良を来す問題がある。
【0020】
一方、通常運転時にもBMが分散空気噴出スリット45aに混入する問題がある。流動層では粒子の激しい運動または気泡の破裂などで圧力変動が発生し、圧力の急激な上昇に伴い分散空気供給管内にBMが逆流する問題がある。
【0021】
また、従来のCWP供給ノズル40では分散空気注入孔60が前記ノズル43の先端部に位置しているため、所定のCWP分散粒径を得るために分散空気流量を増加しなければならない問題がある。分散空気は加圧容器内に供給された約300℃ の高温空気を一旦冷却し、これを再び昇圧して分散空気として用いる。したがって、冷却することで空気の持つ顕熱を失いボイラ効率の低下につながる。また、CWP供給ノズル40内壁面の摩耗を低減するためにも分散空気流量はできるだけ少ないことが望ましい。
【0022】
本発明の第1の課題は、加圧流動層ボイラなどのプラント緊急停止時において、CWP供給ノズルの分散空気供給管水平部の通路内に侵入して堆積した流動媒体を、再び火炉内へ再飛散させて分散空気ノズルからの分散空気量を均一化し、CWPの分散特性を良好にしてアグロメ発生の原因を無くすることができるCWP供給ノズルと該ノズルを備えた流動層ボイラを提供することである。
【0023】
本発明の第2の課題はCWP供給ノズル内に残留したCWPの乾燥と固化を防止し、CWPを流動可能な状態に保持し、ボイラの緊急停止時および通常運転時において分散空気噴出スリットにBMなどの混入することを防止し、流動層ボイラなどの再起動を容易にすることができるCWP供給ノズルと該ノズルを備えた流動層ボイラを提供するものである。
【0024】
【課題を解決するための手段】
上記の第1の課題を達成するため、粗粉炭、微粉炭スラリー、水及び石灰石などを混合して製造したCWPを該燃料供給ノズルから流動層中に供給して燃焼させる流動層火炉において、燃料供給ノズルは、CWP流路と、該CWP流路を構成する壁面の火炉側出口部近傍に設けたCWPを火炉内に向けて分散させるための空気噴出用の分散空気噴出スリットと、CWP流路の外周部に前記分散空気噴出スリットに空気を供給するための燃料分散空気供給流路とからなり、また該燃料分散空気供給流路内の分散空気の流速が、火炉から分散空気噴出スリットを経て燃料分散空気供給流路内に侵入する固体粒子の侵入速度(固体粒子が侵入する前に粒子に相対的に火炉側へ戻すような速度成分を与えるのに必要な空気流速)以上であるように燃料分散空気供給流路の大きさと該流路に供給する分散空気供給源の能力を制御する空気流速制御装置を設けた流動層火炉を用いる。
【0025】
本発明に係る流動層ボイラが緊急停止した場合、全ての駆動部が停止する。特に、火炉内の流動媒体の流動が停止すると、CWP供給ノズルの分散空気噴出スリットは火炉からの距離が非常に近い(10〜30mm)。そのため、火炉内の流動媒体の安息角(30〜40度)分がCWP供給ノズル孔内に侵入して分散空気噴出スリットから分散空気供給流路の水平部内に堆積する。分散空気供給流路の水平部の通路内に堆積したBMの飛散除去は、BMの堆積物の流速の増加に伴って向上する。すなわち堆積したBMの飛散除去は堆積BMの侵入速度以上にすればよいことが分かった。
【0026】
そこで、CWP供給ノズルの分散空気供給流路の水平部の通路内に堆積した流動媒体の侵入速度以上になるように、例えば分散空気供給流路の全周に絞り部を設ける。分散空気供給流路の水平部内に設けている絞り部は低圧力損失の流線形で、直進流もしくは旋回流を与える翼で構成している。流動層ボイラプラントを起動した場合、CWP供給ノズルの分散空気供給流路内に分散空気を供給すると、
【0027】
1)分散空気供給流路の水平部の全周に設けた直進流を与える絞り部は低圧力損失の流線形であるので、その絞り部では急激に流動媒体の侵入速度以上に増加し、堆積流動媒体を再飛散させて火炉内へ排出する。
2)CWP分散空気供給流路内に設けている旋回流を与える翼によっても堆積流動媒体を旋回しながら再飛散させて火炉内へ排出する。
【0028】
3)CWP分散空気供給流路内の下側に設けたパージ用ノズルはプラントの運転中に流動媒体の堆積部まで前進して堆積流動媒体の侵入速度以上で一定時間を連続もしくは間欠時に噴射して堆積流動媒体を再飛散させて火炉内へ排出する。その後、パージ用ノズルは所定位置まで前進させる。パージ用ノズルからの噴射は分散空気の通気時に行うものである。更に、本パージ用ノズルはプラントの停止時に吸引操作することによって分散空気供給流路内に堆積しているBMを系外へ吸引除去することができる。そのためにプラントの運転中でのパージ用ノズルによる効果がある。このとき、堆積物パージ用または吸引用のノズルには独立した空気供給源または吸引源と該空気供給源または吸引源からのパージ用または吸引用空気を連続的または間欠的に供給または吸引制御することが望ましい。
【0029】
上記本発明の第2の課題を解決するために鋭意、実験検討を行った結果CWP供給ノズル内に残留したCWPの固化を防止し、CWPを流動可能な状態に保持し、ボイラの緊急停止時および通常運転時において分散空気供給流路の火炉側の開口部にBMなどの固体粒子の混入を防止するためにはCWP流路の出口近傍に分散媒体を該出口部に向かって噴出し、CWPと合流させるための分散空気噴出スリットを設け、該スリットは火炉からCWP流路内に侵入する固体粒子がCWP流路内で堆積する際の堆積物の安息角を形成するに十分な間隔を保ってCWP供給流路の上流側に配置することが必要であることを見い出した。
【0030】
加圧流動層ボイラが緊急停止したとき燃焼用空気の供給が停止し、流動媒体の流動が停止する。同時にCWP供給用のポンプが停止し、CWPスラリの供給も停止する。この状態では図7に示すようにCWPスラリはCWP流路壁面にある分散空気噴出スリット開口部の上流側ではCWP流路内にほぼ100%充満するが、分散空気噴出スリット開口部の下流側にはCWPがほとんどない状態となる。さらにCWP供給ノズル先端部ではBMが安息角を形成して停止する。したがって分散空気噴出スリット開口部とCWP供給ノズル先端部の間には空間部が形成される。BMなどの堆積物の安息角はBMなど堆積物の性状によっても変化するが15〜45°であり、安息角が最も小さい15°の場合でもBMなどが分散空気噴出スリット開口部にBMなどが侵入することはない。したがって、CWP供給ノズル先端に溜まったBMが流動層内のBMと置換されず、BMの温度が急激に低下し、BMからCWP流路内に溜まっているCWPに侵入する熱を防ぐ効果がある。そのためCWP流路内に溜まっているCWP水分の蒸発を抑制することができる。
【0031】
また、図9に示すように分散空気噴出スリットがCWP流路の内部に位置しているため少ない気液比(分散空気量/CWP流量)で所定の分散粒径を得られる。
【0032】
また、上記本発明の第2の課題は、前記CWP流路の先端部に水もしくは気体を供給する手段を設け、且つ前記水もしくは気体を供給する箇所より流動層火炉側に温度を計測する手段を備えた構成で達成できる。
【0033】
加圧流動層ボイラなどの流動層ボイラが緊急停止した場合、CWPの一次分散用の空気及び二次分散用の空気の供給が停止し、その状態でCWP供給流路内にCWPが残留する。CWP供給流路内に残留したCWPの乾燥固化を防止するためには、CWP供給流路の先端部に注水または気体を注入して、CWPを加湿し、所定(初期)の水分を保持している。注水などは一定量もしくは図12に示すように、層内温度に応じて任意に注水量を変えて行う。CWP供給流路の注水停止は、例えばCWP供給流路先端部の温度が60℃以下もしくは層内温度が200℃以下で行うように制御している。もしくはボイラの緊急停止と同時に注水手段に空気好ましくは不活性ガス(例えば、窒素ガス、炭酸ガス)の気体を供給し、先端部の残留CWPを除去した後に注水を行う。流動層火炉の通常の運転時には、CWP供給流路の先端に設けている注水孔がCWPあるいは流動媒体で閉塞することを防止するために、流動層内温度が200℃に達するとCWPノズル先端部に注水を開始する。CWP供給ノズル先端部の注水停止は、CWP供給の停止後にCWP供給流路内を空気及びパージ完了後に行う。
【0034】
前記CWP供給流路の先端部に水もしくは気体を供給する位置はCWP供給流路が冷却水管で冷却されていない箇所に配置する。また、流動層の層温度に応じて前記水若しくは気体の注入量を任意に制御する装置を備えても良い。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面と共に詳細に説明する。
図1、図2及び図3に本発明の実施の形態の好適なCWP供給ノズルの構造断面図を示し、図4に図3に示すCWP供給ノズル内部の一部破断面の斜視図を示す。
図1には図14に示すCWP供給ノズル40の先端部の断面図を示す。CWP供給ノズル40はCWP供給管43、冷却水管44及び分散空気供給管45の順に同心円の管で構成されている。CWP供給管43の先端部には注水導管61が配置されている。注水導管61は冷却水管44の流路内を通して分散空気噴出スリット45aの出口近傍のCWP供給管43に開口して設けられている。なお、注水導管61先端の注水孔(開口部)60は冷却水管44内からCWP供給管43に開口している。冷却水管44内に冷却水を通してCWP供給管43の壁温度を50℃以下になるように水量で調整している。分散空気噴出スリット45aは、当該スリット45aから噴出するCWP分散用空気の噴出角度θが水平方向に対して45度の傾きでノズル中心軸方向に向かうように設けられている。
【0036】
分散空気噴出スリット45aが設けられる箇所のCWPの流れの上流側の分散空気供給管45水平部の通路内には、該通路の全周に亘り、流路面積を狭くする絞り部100を設けている。図1に示す絞り部100は流線形の直進流を与える構造であり、絞り部100は上流側は流線形で下流側に向かってマイナスのテーパ形状をした扁平な末広形状となっており(図4参照)、絞り部100は冷却水管44の外壁に溶接もしくはボルト締め付けで固定されている。
【0037】
図2には、図1で示した絞り部100の形状は断面半円形状にしたものである。図3には絞り部100を旋回流を与える翼としてものであり、図4にその一部破断面の斜視図を示すが、この例では30〜60度の旋回角度となるように絞り部100を設けたものである。
【0038】
図1、図2及び図3に示した何れの絞り部100近傍を通過した分散空気速度は分散空気供給管45内に堆積する流動媒体粒子(図15、図16)が堆積しない速度より大きい値となっている。
【0039】
図5は絞り部を設ける代わりにCWP分散空気噴出スリット45a近傍の分散空気供給管45水平部の通路内の下側にパージ用ノズル110を配置を示したものである。図5には示していないがパージ用ノズル110が前後移動できるように圧縮ガス式シリンダ及びシリンダの前後移動、噴射条件を任意に制御ができる制御装置を設けている。なお、パージ用ノズル110の空気源は、分散空気源と別個に設けており、またパージ用ノズル110から堆積している流動媒体を吸引できる装置を設けることもできる。パージ用ノズル110先端部は斜めに切断した形状となっている。これは分散空気供給管45内に安息角を形成して堆積する流動媒体粒子堆積物の表面にできるだけ近くに開口して、パージ空気または吸引用空気が効果的に作用するようにするためである。
【0040】
上記の構造において、CWPは図1に示すCWP供給管43内を通って、先端部の分散空気ノズル噴出45aから噴出する分散空気と45度の角度θで衝突し、火炉内の流動媒体層内へ分散供給される。冷却水は冷却水管44を通って送られ、CWP供給ノズル40を冷却する。
【0041】
ところで、何らかの原因によって加圧流動層ボイラ、常圧流動層ボイラなどの運転停止を余儀なくされ、緊急的に燃焼空気及びCWPの供給を遮断せざるを得ないことがある。CWP供給管43内へ火炉内の流動媒体(BM)の安息角θ(30〜40度)形成分が侵入することで分散空気噴出スリット45aから分散空気供給管45水平部の通路内に堆積する(図16参照参照)。
【0042】
本発明のCWP供給ノズル40によれば、分散空気供給管45水平部の通路内部に低圧力損失の絞り部100を設けて、絞り部100部分の空気流速は分散空気供給管45水平部の通路内に堆積する流動媒体の侵入速度以上になるように設定している。そのため、プラントの再起動時には分散空気供給管45に分散空気を通気すると、次のような現象が生じる。
【0043】
(1)図1、図2及び図3に示すように分散空気供給管45水平部の通路内部の全周に設けた流線形の断面末広形状もしくは断面半円形状の絞り部100が直進流を絞り込むことにより、急激に分散空気の流速を増加させ、堆積したBMを飛散させて分散空気噴出スリット45aから火炉内へ排出する。
絞り部100の効果は分散空気供給管45の先端の垂直方向に向いた通路の端と絞り部100との間の距離LをBMが安息角を形成して堆積する領域の近くに設置する程、BMの飛散除去率が向上する。
(2)図4に示すように分散空気供給管45水平部の通路内部の全周に旋回流(30〜60度)を与える翼を設けた絞り部100では、堆積したBMを旋回させながら飛散し、火炉内へ排出する。
【0044】
(3)図5に示した分散空気供給管45水平部の通路内の下側にパージ用ノズル110を設け、これを通常の運転中では通路の上流側に引き、再起動時では前方に出して分散空気の通気と共にパージ用ノズル110からの連続もしくは間欠的に噴射する空気で堆積したBMを飛散させ、火炉内へ排出する。
(4)前記(3)で述べたパージ用ノズル110において、プラントの停止時に吸引装置で吸引操作させて堆積しているBMを系外へ吸引除去する。
【0045】
流動層ボイラプラントの再起動時には、分散空気供給管45内に堆積したBMが火炉内へ排出される。そのため、分散空気噴出スリット45aから噴出する分散空気量は均一化していることからCWPの分散特性を低下させることなく、安定な運転ができる。
【0046】
図6に示すCWP供給ノズル40の断面図に示す例では、該ノズル40はその中心からCWP供給管43、二重管である冷却水管44、分散空気供給管45の順に同心円の管で構成されているが、分散空気供給管45には環状に配置される分散空気噴出スリット45aが形成されている。
【0047】
分散空気噴出スリット45aは管端板45dからCWP供給管43の直径Dの2〜5倍の位置に位置され、その開口部は管端板45dに向かって配置されている。また、冷却水管44の管端板44aが分散空気噴出スリット45aより下流側に頭出し、その周囲を分散空気が流れる。これは管端板45aおよび分散空気供給管45が850℃ 以上の高温に曝されるため管端板44aを迂回して、管端板45dおよび分散空気供給管45が高温になることを防止する目的を果たしている。
【0048】
図7にはボイラ緊急停止時のCWP供給ノズル40周りのCWP、BMの堆積などの状態を示している。ボイラ緊急停止時にはCWPポンプ30(図13)が停止し、CWPの供給も停止すると同時に分散空気の噴出も停止する。図7に示すように分散空気噴出スリット45aの開口部より上流側のCWP供給管43内にCWPは残留するが、分散空気噴出スリット45aの開口位置の下流側のCWP供給管43にはほとんどない状態になる。さらにCWP供給管43の先端部ではBMが安息角θを形成して停止する。
【0049】
したがって分散空気噴出スリット45aの開口とCWP供給管43の先端部の間には空間部102が形成される。BMの安息角θはBMの性状によっても変化するが15°〜45°であり、最もBMが分散空気噴出スリット45aの開口に流入し易い場合、すなわち安息角θ=15°でも分散空気噴出スリット45aの開口にBMが侵入することはなく、BMとCWPが直接接することがない。 この空間部102の形成により、CWP供給管43の先端部に溜まったBMが火炉の流動層内のBMと置換されず、BMの温度が急激に低下し、BMからCWPに侵入する熱を防ぐ点にある。そのためCWP流路内に溜まっているCWPに含まれる水分の蒸発を抑制することができる。
【0050】
上記した特性を検証した試験結果の1例を図8に示す。ボイラの緊急停止時のCWP供給ノズル40を解体したときのCWP供給ノズル40の先端からの距離に対するCWP水分濃度を図14に示す従来技術と図6に示す本発明の技術で比較して示した。
【0051】
従来技術のCWP供給ノズル40の先端部の水分濃度が14重量%であるのに対して、本発明のCWP供給ノズル40では22〜23%と初期のCWP水分濃度とほとんど変わらないことが示された。CWP中の水分濃度は通常23〜25重量%であるが、CWP中の水分が14重量%ではCWPの流動性は全くなく、完全に固化状態になる。この場合、CWPポンプ30で固化したCWPを押し出し、除去することは不可能であり、CWP供給ノズル40を解体点検し、掃除を行う作業が発生する。
【0052】
また、図6、図7に示す本発明の例では少ない分散空気流量で所定のCWP分散粒径を得ることができる。図9にはその1例として、気液比(分散空気量/CWP流量)を変化させた場合のCWPの噴霧粒径を従来法と比較して示した。 気液比が0.2以上と多い場合にはCWP分散粒径はほぼ同等であるが、気液比が0.2以下になると本発明のCWP供給ノズル40では従来技術のノズルに比べて、CWP分散粒径が小さくなることが明らかになった。これはCWP分散空気で分散されたCWPがCWP供給管の壁面でさらに破壊、分裂されることによる。
【0053】
しかし、分散空気噴出スリット45aのCWP供給管43壁面での開口部が、CWP供給管43のさらに上流側に位置するとCWP分散粒径は増加するとともに分散が脈動することが確認された。これは分散されたCWPがCWP供給管43内で、その保有量が増し、CWP供給管43内で再び集合、脈流するためと推定された。
【0054】
図10及び図11に示すCWP供給ノズル40の先端部の断面図及び注水制御系統図に示す。この実施の形態はボイラ緊急停止時にCWP供給管43の先端部に注水することで、残留したCWPの水分を保持してノズルの閉塞を防止使用とするものである。
図10に示すようにCWP供給ノズルは、中心からCWP供給管43、冷却水管44及び分散空気供給管45の順に同心円の管で構成している。
【0055】
注水導管61(図14)は冷却水管44の流路内を通して分散空気供給管45の分散空気噴出スリット45aの出口近傍のCWP供給管43に開口する注水孔60を備えている。なお、注水孔60は冷却水管44で冷却していない下流側のCWP供給管43部分に設けている。また、分散空気噴出スリット45aは、分散空気噴出角度が45度である。
【0056】
図11にはCWP供給ノズル40先端部に注水導管61から注水孔60を経由して注水する制御系統図を示したものであり、CWP供給ノズル40先端部の注水装置は注水装置120、流動層火炉70の壁面71に設置している層内温度検出器(熱電対)72と図10に示すCWP供給ノズル40の先端に設置している温度検出器(熱電対)65及び制御装置130及び図示していない注水ポンプ、電磁バルブ及び流量計等で構成されている。
【0057】
上記の図10、図11に示すノズル構造において、CWPは図10に示すCWP供給管43内を通って、パージ空気はパージ空気孔42(図14)を通ってCWP供給管43内に供給される。従って、CWPとパージ空気42aはCWP供給管43内を共存しながら流動層火炉70内へ送られる。
【0058】
ところで、何らかの原因によって加圧流動層ボイラの運転停止を余儀なくされ、緊急的に燃焼空気及びCWPの供給を遮断せざるを得ないことがある。CWPの供給が停止した場合、加圧流動層ボイラの運転停止してCWP供給管43内に残存したCWPが流動層火炉70からの輻射熱によって水分が蒸発され乾燥、固化するが、上記図10、図11に示すCWP供給ノズル40によれば、CWP供給管43内壁に付着したCWPの乾燥、固化を防止するためにはCWP供給管43の先端部に注水導管61から注水し、残留したCWPに注入して、この残留CWPの水分を保持する。もしくは注水孔60に窒素ガスもしくは空気の気体を数秒間供給して残留CWPを除去し、火炉70の高温部からの距離を離すことによって乾燥を避けるようにしてから注水を行う。
【0059】
CWP供給管43先端部の注水停止は、CWP供給管43に注水している箇所より流動層火炉70側に設置している温度検出器65の温度が60℃以下もしくは流動層火炉70の層内温度が200℃以下で行う。これにより、CWP供給管43内に空洞を形成した状態で残留したCWPの水分が保持でき、流動性が得られているためにCWPポンプの再起動が容易にできる。
【0060】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、加圧流動層火炉への石炭・水の混合ペースト(CWP)供給ノズルにおいて、ボイラの緊急停止時にCWP供給ノズルの分散空気供給管内へ火炉内流動媒体が侵入して堆積するが、プラントの再起動時に堆積した流動媒体が全て再飛散して火炉内へ排出される。分散空気噴出スリットから噴出する分散空気量が均一である。そのため、CWPの分散特性は低下させることなく火炉内でのアグロメ発生が無く長期間の安定な運転をすることができ経済性の高い加圧流動層ボイラを提供することができる。またボイラの再起動が容易になり、信頼性の高いCWPノズルを提供することができる。さらに再起動に必要な経費および再起動に伴う付帯設備を省略できることから低コストボイラを提供できる。同時に分散空気流量を低減できる効果があるためボイラ効率も上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態のCWP供給ノズルの構造断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態のCWP供給ノズルの構造断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態のCWP供給ノズルの構造断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態のCWP供給ノズルの一部破断斜視図である。
【図5】 本発明の実施の形態のCWP供給ノズルの構造断面図である。
【図6】 本発明の実施の形態のCWP供給ノズル構造断面図である。
【図7】 図6のCWP供給ノズル内のCWP状態図である。
【図8】 本発明と従来技術に係わるCWPノズル先端部に溜まったCWPの水分率と該ノズル先端からの距離との関係を示す図である。
【図9】 本発明と従来技術に係わるCWPノズル内の水分濃度特性の説明図である。
【図10】 本発明ののCWP供給ノズル構造断面図である。
【図11】 図10のCWP供給ノズルの構造の一部断面図及び注水制御系統図である。
【図12】 流動層内温度と注水量の関係図である。
【図13】 加圧流動層におけるCWP製造装置と得られたCWPを流動層ボイラに供給する系統図である。
【図14】 従来のCWP供給ノズルの構造断面図である。
【図15】 図14のCWP供給ノズルでの分散空気供給管内の流動媒体堆積量の割合である。
【図16】 CWP供給ノズル分散空気供給管内の流動媒体堆積状況を示す拡大図である。
【符号の説明】
10 混練機 20 CWPタンク
25 撹拌機 30 CWPポンプ
31 CWP配管 32 CWPライン
35 切り替えバルブ 36 CWP循環配管
37 パージ空気配管 40 CWP供給ノズル
42 パージ空気孔 43 CWP供給管
44 冷却水管 45 分散空気供給管
45a 分散空気噴出スリット 60 注水孔(開口部)
61 注水導管 70 流動層火炉
71 流動層火炉壁面 72 層内温度検出器
74 伝熱管 80 圧力容器
81 圧力容器壁 90 脱塵装置
100 絞り部 102 空間部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluidized bed boiler that burns coal in a fluidized bed, drives a turbine with generated steam, and further drives a gas turbine with high-pressure and high-temperature combustion gas to obtain electric power with high efficiency. The present invention relates to a nozzle for supplying a mixed paste of coal and water.
[0002]
[Prior art]
Since the pressurized fluidized bed boiler can obtain energy from the generated steam and high-pressure combustion gas, highly efficient power generation is possible. In a fluidized bed, coal of several millimeters is burned in a fluidized bed together with a fluid medium of limestone (hereinafter sometimes referred to as BM) of approximately the same size. However, it is important to supply the solid coal particles continuously and stably into the pressurized fluidized bed furnace. As a method of supplying coal to the pressurized fluidized bed combustion furnace, there are a so-called dry supply method and a wet supply method, and the wet supply method is excellent in operation. As a method of supplying coal to a fluidized bed furnace, there is a wet supply system (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-155433).
[0003]
As shown in FIG. 13, the wet supply method mixes coal particles having a maximum diameter of about 6 mm, water, and limestone as a desulfurizing agent in the furnace with a kneader 10 to obtain a 25% moisture paste (CWP: Coal Water Paste, hereinafter referred to as CWP). The CWP is temporarily stored in the CWP tank 20 with the stirrer 25, and then the pressure is increased by the CWP pump 30, and the CWP supply nozzle 40 passes through the CWP piping 31 and the line 32 to the fluidized bed furnace 70. Pump. In the CWP supply nozzle 40, the CWP is dispersed by the dispersed air and supplied to the fluid medium 71 in the fluidized bed furnace 70.
[0004]
When stopping the supply of CWP into the fluidized bed furnace 70, the flow path is switched to the CWP circulation pipe 36 by the switching valve 35 disposed between the lines 31 and 32, and the CWP is recirculated into the CWP tank 20. Here, the fluidized bed furnace 70 is housed in a pressurized container 80 and is held under pressure by supplying pressurized air.
This CWP wet supply method is low in cost because it requires no pretreatment such as drying compared to the dry supply method, for example, the method of pneumatic transportation after increasing the pressure with a lock hopper, and the wear of the transport pipe is low. There is.
[0005]
The BM in the fluidized bed furnace 70 is fluidized together with CWP from below by the combustion air, and the water in the heat transfer tube 74 is heated by the combustion of CWP to generate steam. A dust removing device 90 for removing ash in the combustion gas is installed at the outlet of the fluidized bed furnace 70, and the dust-removed combustion gas is supplied to a gas turbine (not shown).
[0006]
FIG. 14 is a structural cross-sectional view of the CWP supply nozzle 40. The CWP supply nozzle 40 includes a cooling water pipe 44 provided on the outer periphery of the CWP supply pipe 43 and a dispersed air supply pipe 45 for CWP dispersion provided on the outer periphery thereof, and has an integral structure.
[0007]
The water injection conduit 61 is disposed in the cooling water pipe 44, and an opening 60 at the tip of the water injection conduit 61 is provided in the flow path of the CWP supply pipe 43 near the outlet of the dispersed air ejection slit 45 a at the tip of the CWP supply pipe 43. Further, when air is ejected from the purge air hole 42 into the CWP supply pipe 43, it collides with the CWP and the spray (dispersion) becomes good. The purge air is supplied into the CWP supply pipe 43 through the purge air hole 42, and the CWP and the purge air are sent into the fluidized bed furnace 70 while coexisting in the CWP supply pipe 43.
[0008]
The water injection conduit 61 has a small amount at the tip of the CWP supply pipe 43 to prevent the CWP remaining in the CWP supply pipe 43 from drying and solidifying due to radiant heat from the furnace 70 during an emergency stop of the plant. It supplies water.
[0009]
The CWP supply pipe 43 is inserted into the wall surface 71 (FIG. 14) of the fluidized bed furnace 70 and the opening of the wall surface 81 of the pressure vessel 80, and the flange 71 a of the furnace wall 71, the flange 81 a of the pressure vessel wall 81 and the dispersed air supply pipe 45. Are fixed by flanges 45b and 45c. The dispersion air supply pipe 45 is provided with an expansion 45d that absorbs thermal expansion. CWP is supplied from the dispersed air supply pipe 45 into the fluidized bed furnace 70 via the CWP supply line 32 (FIG. 13).
[0010]
The purge air supply pipe 37 (FIG. 13) that removes CWP remaining in the CWP supply pipe 43 has a structure that joins at the CWP supply pipe 43 that protrudes outside the pressurized container 80.
[0011]
In addition, the CWP dispersion air is guided into the dispersion air supply pipe 45, and the dispersion of the CWP in the fluidized bed furnace 70 is improved by the ejection from the dispersion air ejection slit 45a. The ejection slit 45a is disposed inside the CWP supply pipe 43 several mm upstream from the outlet, and the shape thereof is a nozzle structure that is open over the entire circumference or a structure that is open plurally along the circumference. In the case of a structure having a plurality of openings, the gap between each of the dispersed air ejection slits 45a is about 3 to 5 mm, and the air ejection speed from the dispersed air ejection slit 45a is operated in the range of 30 to 80 m / s. The CWP flowing from the CWP supply pipe 43 is dispersed by the dispersed air supplied from the dispersed air ejection slit 45a and continuously supplied into the fluidized bed.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the pressurized fluidized bed boiler using the above-described wet feed system, when the supply of CWP to the fluidized bed furnace 70 is stopped at normal time, the flow path is switched to the CWP circulation pipe 36 by the switching valve 35 shown in FIG. After performing the operation of returning the CWP into the tank 20, a predetermined amount of purge air and water are immediately supplied from the purge air pipe 37 provided downstream of the switching valve 35 from the line 38 and remain in the CWP supply pipe 43. The discharged CWP is discharged into the fluidized bed furnace 70.
[0013]
After the discharged CWP is combusted, the supply of combustion air is stopped. This operation does not leave CWP in the CWP supply pipe 43. However, there are cases where the plant must be stopped for some reason. At that time, the supply of combustion air is stopped and the supply of CWP is also stopped. The CWP whose supply is stopped remains in the CWP supply pipe 43 and is in the furnace 70 (FIG. 15A is a front view, FIG. 15B is a side sectional view of the nozzle 40) at a high temperature (860 ° C. or higher). A fluid medium (sometimes referred to as BM) enters from the dispersed air ejection slit 45 a of the CWP supply nozzle 40 and accumulates on the lower side in the passage of the horizontal portion of the dispersed air supply pipe 45.
[0014]
As shown in FIG. 15 (FIG. 15A is a front view of the nozzle 40 and FIG. 15B is a side sectional view of the nozzle 40), the fluid medium accumulated in the dispersed air supply pipe 45 is the front of the CWP supply nozzle 40. As seen from FIG. 16, 1/4 of the space in the vertical portion of the dispersed air supply pipe 45 is closed, and the passage of the horizontal portion of the dispersed air supply pipe 45 is viewed from the side of the CWP supply nozzle 40 as shown in FIG. There is a small amount of repose angle of the fluid medium (BM) in the medium. As shown in FIG. 16, the in-furnace fluid medium has entered the CWP supply pipe 43b by an angle of repose θ (30 to 40 degrees) reaching from the furnace 70 to the dispersed air ejection slit 45a.
[0015]
The angle of repose of the deposited fluid medium varies depending on the type of the fluid medium (the type depending on the location where the limestone is produced) and the particle diameter. The opening size of the dispersion air ejection slit 45a is designed so as to have a pressure loss larger than the pressure loss fluctuation value of the fluidized medium layer in the furnace during operation of the plant. However, if the opening size of the dispersed air ejection slit 45a is designed to be smaller than the particle size of the fluid medium, the ejection speed of the dispersed air from the dispersed air ejection slit 45a is increased, causing a problem of wear. Therefore, the opening diameter of the dispersed air ejection slit 45a is determined so as to satisfy the condition that the fluid medium does not enter from the dispersed air ejection slit 45a and the condition that the fluid medium does not wear during operation of the plant.
[0016]
When the plant is restarted, the amount of dispersed air ejected from the dispersed air ejection slit 45a in a state in which the fluid medium deposited on the lower side of the passage in the horizontal portion of the dispersed air supply pipe 45 of the CWP supply nozzle 40 does not scatter again Becomes non-uniform. The amount of dispersed air from the dispersed air ejection slit 45a of the CWP supply nozzle 40 is small on the lower side and larger on the upper side, and the jet flow to the lower side is strengthened to deteriorate the dispersion characteristics of CWP. When the CWP dispersion characteristic of the CWP supply nozzle 40 is poor, the CWP combustibility is lowered in the furnace, and agglomeration may occur.
[0017]
When the above-mentioned CWP wet supply method is used, the supply of the pressurized fluidized bed boiler is stopped in an emergency, and the CWP remaining in the CWP supply pipe evaporates the moisture in the CWP due to heat entering from the fluidized medium, and is solidified by drying. To do.
[0018]
Further, the CWP dried and solidified in the CWP flow path inhibits the activation of the CWP pump 30, and for restarting, the CWP supply pipe 43 is removed from the tip of the CWP supply pipe 43 as shown in FIG. 14 to remove the dried and solidified CWP. Is provided in a region where the opening 60 of the water injection conduit 61 is cooled by the cooling water pipe 44. When water is injected into the water injection conduit 61, the residual CWP is humidified to prevent evaporation of moisture. However, the CWP remaining in the CWP supply pipe 43 in the region not cooled by the cooling water pipe 44 is close to the furnace 70 side having a high temperature, and thus is easily dried. For this reason, there is a problem that the effect of water injection using the water injection conduit 61 is thin. In addition, when an operation of pouring water into the CWP supply pipe 43 is mistaken, for example, when the injected water enters the fluidized bed furnace 70, a calcium compound (for example, CaCO2) of the fluidized medium. 3 , CaSO 4 ) To form a hard lump. The large mass hinders fluidization and makes it impossible to restart the boiler.
[0019]
Moreover, the phenomenon that BM solidifies in the supply part of the dispersion | distribution air ejection slit 45a occurs by mixing of the fluidized medium into the dispersion | distribution air ejection slit 45a at the time of the emergency stop of a boiler. It takes about 24 hours or more to restart after the emergency stop of the boiler. During this time, the BM accumulated in the dispersed air ejection slit 45a reacts with the condensed water to produce hydrated solids, and the dispersed air ejection This is because the slit 45a is partially blocked. When dispersed air is re-supplied in a state where the dispersed air ejection slit is closed, the CWP dispersed particle size increases, and there is a problem that a coarse mass of CWP accumulates in the fluidized bed, resulting in poor flow.
[0020]
On the other hand, even during normal operation, there is a problem that BM is mixed into the dispersed air ejection slit 45a. In the fluidized bed, pressure fluctuations occur due to intense particle movement or bubble burst, and there is a problem that BM flows back into the dispersed air supply pipe as the pressure rises rapidly.
[0021]
Further, in the conventional CWP supply nozzle 40, since the dispersed air injection hole 60 is located at the tip of the nozzle 43, there is a problem that the dispersed air flow rate must be increased in order to obtain a predetermined CWP dispersed particle diameter. . As the dispersed air, the high-temperature air of about 300 ° C. supplied into the pressurized container is once cooled, and this is pressurized again and used as the dispersed air. Therefore, cooling causes the sensible heat of the air to be lost, leading to a decrease in boiler efficiency. In order to reduce wear on the inner wall surface of the CWP supply nozzle 40, it is desirable that the dispersed air flow rate be as small as possible.
[0022]
The first problem of the present invention is that when a plant such as a pressurized fluidized bed boiler is in an emergency stop, the fluid medium that has entered and accumulated in the passage of the horizontal portion of the dispersed air supply pipe of the CWP supply nozzle is re-entered into the furnace. By providing a CWP supply nozzle and a fluidized bed boiler equipped with the CWP supply nozzle that can disperse and uniformize the amount of dispersed air from the dispersed air nozzle, improve the dispersion characteristics of CWP, and eliminate the cause of agglomeration. is there.
[0023]
The second problem of the present invention is that the CWP remaining in the CWP supply nozzle is prevented from drying and solidifying, the CWP is kept in a flowable state, and the BM is provided in the dispersed air ejection slit at the time of emergency stop and normal operation of the boiler. Are provided, and a fluidized bed boiler provided with the CWP supply nozzle capable of facilitating restart of a fluidized bed boiler and the like.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above first problem, in a fluidized bed furnace in which CWP produced by mixing coarse coal, pulverized coal slurry, water, limestone, etc. is supplied from the fuel supply nozzle into the fluidized bed and burned. The supply nozzle includes a CWP flow channel, a distributed air jet slit for air jet for dispersing the CWP provided in the vicinity of the furnace side outlet portion of the wall surface constituting the CWP flow channel, and the CWP flow channel A fuel dispersion air supply passage for supplying air to the dispersion air ejection slit on the outer periphery of the fuel, and the flow rate of the dispersion air in the fuel dispersion air supply passage is from the furnace through the dispersion air ejection slit. More than the penetration speed of solid particles entering the fuel dispersion air supply flow path (the air flow rate necessary to give a velocity component that returns the particles to the furnace side relatively before the solid particles enter) fuel The fluidized bed furnace provided with an air flow rate control device for controlling the capacity of the distributed air supply source for supplying the size and flow path of the diffuser air supply channel is used.
[0025]
When the fluidized bed boiler according to the present invention is urgently stopped, all the drive units are stopped. In particular, when the flow of the fluid medium in the furnace is stopped, the distance from the furnace of the dispersed air ejection slit of the CWP supply nozzle is very close (10 to 30 mm). Therefore, the repose angle (30 to 40 degrees) of the fluid medium in the furnace penetrates into the CWP supply nozzle hole and accumulates in the horizontal portion of the dispersion air supply channel from the dispersion air ejection slit. The removal of scattered BM deposited in the horizontal passage of the dispersed air supply channel is improved as the flow rate of the BM deposit increases. In other words, it has been found that it is sufficient to remove the scattered BM from the intrusion speed of the deposited BM.
[0026]
Therefore, for example, a throttle portion is provided on the entire circumference of the distributed air supply flow path so as to exceed the intrusion speed of the fluid medium accumulated in the horizontal passage of the distributed air supply flow path of the CWP supply nozzle. The throttle portion provided in the horizontal portion of the dispersed air supply flow path is a streamline with low pressure loss, and is composed of blades that provide a straight flow or a swirl flow. When the fluidized bed boiler plant is started, when dispersed air is supplied into the dispersed air supply flow path of the CWP supply nozzle,
[0027]
1) Since the constricted portion that provides a straight flow provided in the entire circumference of the horizontal portion of the dispersed air supply channel is a streamline with low pressure loss, the constricted portion suddenly increases beyond the intrusion speed of the fluid medium and accumulates. Disperse the fluid medium again and discharge it into the furnace.
2) The deposited fluid medium is re-scattered while being swirled by the blades that provide the swirl flow provided in the CWP dispersed air supply flow path and is discharged into the furnace.
[0028]
3) The purge nozzle provided on the lower side in the CWP dispersed air supply flow path advances to the fluid medium deposition part during operation of the plant and injects a constant time continuously or intermittently above the intrusion speed of the fluid deposition medium. The deposited fluid medium is re-scattered and discharged into the furnace. Thereafter, the purge nozzle is advanced to a predetermined position. The injection from the purge nozzle is performed when the dispersed air is ventilated. Furthermore, the purge nozzle can perform suction operation when the plant is stopped to suck and remove BM accumulated in the dispersed air supply flow path out of the system. Therefore, there is an effect due to the purge nozzle during operation of the plant. At this time, an independent air supply source or suction source and purge or suction air from the air supply source or suction source are continuously or intermittently supplied or suction controlled to the deposit purging or suction nozzle. It is desirable.
[0029]
As a result of diligent and experimental studies to solve the second problem of the present invention, solidification of CWP remaining in the CWP supply nozzle is prevented, the CWP is held in a flowable state, and the boiler is in an emergency stop state. In order to prevent solid particles such as BM from being mixed into the opening on the furnace side of the dispersion air supply channel during normal operation, the dispersion medium is jetted toward the outlet near the outlet of the CWP channel. A dispersed air ejection slit is provided to be joined to the CWP channel, and the slit is kept at a sufficient interval to form an angle of repose of the deposit when solid particles entering the CWP channel are deposited in the CWP channel. It has been found that it is necessary to arrange it upstream of the CWP supply flow path.
[0030]
When the pressurized fluidized bed boiler is urgently stopped, the supply of combustion air is stopped and the flow of the fluidized medium is stopped. At the same time, the CWP supply pump stops and the supply of the CWP slurry also stops. In this state, as shown in FIG. 7, the CWP slurry is almost 100% full in the CWP flow path upstream of the dispersed air ejection slit opening on the wall of the CWP flow path, but on the downstream side of the dispersed air ejection slit opening. Is in a state where there is almost no CWP. Furthermore, BM forms an angle of repose and stops at the tip of the CWP supply nozzle. Therefore, a space is formed between the dispersed air ejection slit opening and the CWP supply nozzle tip. The angle of repose of deposits such as BM varies depending on the properties of the deposits such as BM, but is 15 to 45 °. Even when the angle of repose is the smallest 15 °, BM or the like is in the dispersed air ejection slit opening. There is no invasion. Therefore, the BM accumulated at the tip of the CWP supply nozzle is not replaced with the BM in the fluidized bed, and the temperature of the BM is drastically lowered, and there is an effect of preventing heat from entering from the BM into the CWP accumulated in the CWP flow path. . Therefore, evaporation of CWP moisture accumulated in the CWP channel can be suppressed.
[0031]
Further, as shown in FIG. 9, since the dispersed air ejection slit is located inside the CWP flow path, a predetermined dispersed particle diameter can be obtained with a small gas-liquid ratio (dispersed air amount / CWP flow rate).
[0032]
In addition, the second problem of the present invention is that means for supplying water or gas to the tip of the CWP flow path is provided, and means for measuring the temperature from the location where water or gas is supplied to the fluidized bed furnace side Can be achieved with a configuration comprising
[0033]
When a fluidized bed boiler such as a pressurized fluidized bed boiler is urgently stopped, the supply of the primary dispersion air and the secondary dispersion air of the CWP is stopped, and CWP remains in the CWP supply flow path in that state. In order to prevent drying and solidification of the CWP remaining in the CWP supply flow path, water or gas is injected into the tip of the CWP supply flow path, the CWP is humidified, and a predetermined (initial) moisture is retained. Yes. Water injection or the like is performed by changing the water injection amount arbitrarily according to the fixed amount or the temperature in the bed as shown in FIG. The water injection stop of the CWP supply flow path is controlled so that, for example, the temperature at the tip of the CWP supply flow path is 60 ° C. or lower or the in-layer temperature is 200 ° C. or lower. Alternatively, simultaneously with the emergency stop of the boiler, air, preferably an inert gas (for example, nitrogen gas, carbon dioxide gas) is supplied to the water injection means, and water is injected after removing the residual CWP at the tip. During normal operation of the fluidized bed furnace, when the fluidized bed temperature reaches 200 ° C. to prevent the water injection hole provided at the tip of the CWP supply flow path from being clogged with CWP or the fluidized medium, the tip of the CWP nozzle Start pouring water. Stopping water injection at the tip of the CWP supply nozzle is performed after air and purging are completed in the CWP supply channel after the CWP supply is stopped.
[0034]
The position for supplying water or gas to the tip of the CWP supply channel is arranged at a location where the CWP supply channel is not cooled by the cooling water pipe. Moreover, you may provide the apparatus which controls the injection amount of the said water or gas arbitrarily according to the bed temperature of a fluidized bed.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 are sectional views showing the structure of a preferred CWP supply nozzle according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of a partially broken section inside the CWP supply nozzle shown in FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the tip of the CWP supply nozzle 40 shown in FIG. The CWP supply nozzle 40 is composed of concentric tubes in the order of a CWP supply tube 43, a cooling water tube 44, and a dispersed air supply tube 45. A water injection conduit 61 is disposed at the tip of the CWP supply pipe 43. The water injection conduit 61 is provided in the CWP supply pipe 43 in the vicinity of the outlet of the dispersed air ejection slit 45 a through the cooling water pipe 44. A water injection hole (opening) 60 at the tip of the water injection conduit 61 opens from the cooling water pipe 44 to the CWP supply pipe 43. The water temperature is adjusted so that the wall temperature of the CWP supply pipe 43 is 50 ° C. or less by passing cooling water through the cooling water pipe 44. The dispersed air ejection slit 45a is provided such that the ejection angle θ of the CWP dispersion air ejected from the slit 45a is directed to the nozzle central axis direction with an inclination of 45 degrees with respect to the horizontal direction.
[0036]
In the passage of the horizontal portion of the dispersion air supply pipe 45 upstream of the CWP flow at the location where the dispersion air ejection slit 45a is provided, there is provided a throttle portion 100 that narrows the flow area over the entire circumference of the passage. Yes. The throttle unit 100 shown in FIG. 1 has a structure that gives a streamlined straight flow, and the throttle unit 100 has a flat divergent shape in which the upstream side is streamlined and has a negative taper shape toward the downstream side (see FIG. 1). 4), the throttle part 100 is fixed to the outer wall of the cooling water pipe 44 by welding or bolt tightening.
[0037]
In FIG. 2, the shape of the throttle unit 100 shown in FIG. 1 is a semicircular cross section. FIG. 3 shows the squeezed portion 100 as a blade that provides a swirl flow. FIG. 4 shows a perspective view of a partially broken cross section. In this example, the squeezed portion 100 has a swirl angle of 30 to 60 degrees. Is provided.
[0038]
The dispersion air velocity that has passed near any throttle 100 shown in FIGS. 1, 2, and 3 is greater than the velocity at which the fluid medium particles (FIGS. 15 and 16) that accumulate in the dispersion air supply pipe 45 do not accumulate. It has become.
[0039]
FIG. 5 shows the arrangement of the purge nozzle 110 on the lower side in the passage of the horizontal portion of the dispersed air supply pipe 45 in the vicinity of the CWP dispersed air ejection slit 45a, instead of providing the throttle portion. Although not shown in FIG. 5, a compressed gas cylinder and a control device capable of arbitrarily controlling the forward / backward movement of the cylinder and the injection conditions are provided so that the purge nozzle 110 can be moved back and forth. The air source of the purge nozzle 110 is provided separately from the dispersed air source, and a device capable of sucking the fluid medium accumulated from the purge nozzle 110 may be provided. The front end of the purge nozzle 110 is cut obliquely. This is to open as close as possible to the surface of the fluidized medium particle deposit that forms an angle of repose in the dispersed air supply pipe 45 so that purge air or suction air can act effectively. .
[0040]
In the above structure, the CWP passes through the CWP supply pipe 43 shown in FIG. 1 and collides with the dispersed air ejected from the dispersed air nozzle ejection 45a at the front end portion at an angle θ of 45 degrees, and in the fluid medium layer in the furnace. Distributed. The cooling water is sent through the cooling water pipe 44 to cool the CWP supply nozzle 40.
[0041]
By the way, for some reason, the operation of a pressurized fluidized bed boiler, a normal pressure fluidized bed boiler, or the like is forced to stop, and the supply of combustion air and CWP must be cut off urgently. When the repose angle θ (30 to 40 degrees) of the flowing medium (BM) in the furnace enters into the CWP supply pipe 43, it accumulates in the passage of the horizontal portion of the dispersion air supply pipe 45 from the dispersion air ejection slit 45a. (See FIG. 16).
[0042]
According to the CWP supply nozzle 40 of the present invention, the throttle part 100 with a low pressure loss is provided inside the passage of the distributed air supply pipe 45, and the air flow rate of the throttle part 100 is the passage of the horizontal part of the distributed air supply pipe 45. It is set to be faster than the penetration speed of the fluid medium deposited inside. For this reason, when the dispersed air is ventilated through the dispersed air supply pipe 45 when the plant is restarted, the following phenomenon occurs.
[0043]
(1) As shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3, the narrowed portion 100 having a streamlined cross-sectional shape or a semicircular cross-section provided on the entire circumference inside the passage of the horizontal portion of the distributed air supply pipe 45 causes a straight flow. By narrowing down, the flow velocity of the dispersed air is suddenly increased, and the accumulated BM is scattered and discharged from the dispersed air ejection slit 45a into the furnace.
The effect of the throttle unit 100 is that the distance L between the end of the passage in the vertical direction at the tip of the dispersed air supply pipe 45 and the throttle unit 100 is set closer to the region where the BM forms an angle of repose and accumulates. , The scattering removal rate of BM is improved.
(2) As shown in FIG. 4, in the throttle unit 100 provided with blades that give a swirling flow (30 to 60 degrees) to the entire circumference inside the passage of the horizontal portion of the dispersed air supply pipe 45, the accumulated BM is scattered while swirling. And discharge into the furnace.
[0044]
(3) A purge nozzle 110 is provided on the lower side in the passage of the horizontal portion of the dispersed air supply pipe 45 shown in FIG. 5 and is pulled upstream of the passage during normal operation, and forward when restarting. Then, the BM deposited by the air sprayed continuously or intermittently from the purge nozzle 110 together with the ventilation of the dispersed air is scattered and discharged into the furnace.
(4) In the purge nozzle 110 described in the above (3), the accumulated BM is sucked and removed out of the system by performing a suction operation with a suction device when the plant is stopped.
[0045]
When the fluidized bed boiler plant is restarted, the BM accumulated in the dispersed air supply pipe 45 is discharged into the furnace. Therefore, since the amount of dispersed air ejected from the dispersed air ejection slit 45a is uniform, stable operation can be performed without degrading the dispersion characteristics of CWP.
[0046]
In the example shown in the cross-sectional view of the CWP supply nozzle 40 shown in FIG. 6, the nozzle 40 is composed of a concentric tube from the center in the order of a CWP supply pipe 43, a double pipe cooling water pipe 44, and a dispersed air supply pipe 45. However, the dispersed air supply pipe 45 is formed with a dispersed air ejection slit 45a arranged in an annular shape.
[0047]
The dispersed air ejection slit 45a is located at a position 2 to 5 times the diameter D of the CWP supply pipe 43 from the pipe end plate 45d, and its opening is arranged toward the pipe end plate 45d. Further, the pipe end plate 44a of the cooling water pipe 44 cues downstream from the dispersed air ejection slit 45a, and the dispersed air flows around it. This is because the pipe end plate 45a and the dispersed air supply pipe 45 are exposed to a high temperature of 850 ° C. or higher, so that the pipe end plate 44a and the dispersed air supply pipe 45 are prevented from getting hot by bypassing the pipe end plate 44a. It serves a purpose.
[0048]
FIG. 7 shows a state of CWP and BM accumulation around the CWP supply nozzle 40 at the time of emergency stop of the boiler. At the time of an emergency stop of the boiler, the CWP pump 30 (FIG. 13) is stopped, and the supply of CWP is stopped, and at the same time, the ejection of dispersed air is stopped. As shown in FIG. 7, CWP remains in the CWP supply pipe 43 upstream from the opening of the dispersed air ejection slit 45a, but hardly exists in the CWP supply pipe 43 downstream of the opening position of the dispersed air ejection slit 45a. It becomes a state. Further, at the tip of the CWP supply pipe 43, the BM forms a repose angle θ and stops.
[0049]
Therefore, a space 102 is formed between the opening of the dispersed air ejection slit 45 a and the tip of the CWP supply pipe 43. The angle of repose θ of the BM varies depending on the properties of the BM, but is 15 ° to 45 °. When the BM is most likely to flow into the opening of the dispersed air ejection slit 45a, that is, the dispersed air ejection slit even at the angle of repose θ = 15 °. BM does not enter the opening 45a, and BM and CWP do not directly contact each other. Due to the formation of the space portion 102, the BM accumulated at the tip of the CWP supply pipe 43 is not replaced with the BM in the fluidized bed of the furnace, and the temperature of the BM is rapidly lowered to prevent heat from entering the CWP from the BM. In the point. Therefore, evaporation of moisture contained in CWP accumulated in the CWP flow path can be suppressed.
[0050]
FIG. 8 shows an example of test results for verifying the above characteristics. The CWP moisture concentration with respect to the distance from the tip of the CWP supply nozzle 40 when the CWP supply nozzle 40 at the time of emergency stop of the boiler is disassembled is shown by comparison between the prior art shown in FIG. 14 and the technique of the present invention shown in FIG. .
[0051]
It is shown that the water concentration at the tip of the CWP supply nozzle 40 of the prior art is 14% by weight, whereas the CWP supply nozzle 40 of the present invention is 22-23%, which is almost the same as the initial CWP water concentration. It was. The water concentration in CWP is usually 23 to 25% by weight. However, when the water content in CWP is 14% by weight, CWP has no fluidity and is completely solidified. In this case, it is impossible to push out and remove the CWP solidified by the CWP pump 30, and the work of disassembling and cleaning the CWP supply nozzle 40 occurs.
[0052]
Further, in the example of the present invention shown in FIGS. 6 and 7, a predetermined CWP dispersed particle size can be obtained with a small dispersed air flow rate. FIG. 9 shows, as an example, the CWP spray particle size when the gas-liquid ratio (dispersed air amount / CWP flow rate) is changed as compared with the conventional method. When the gas-liquid ratio is as large as 0.2 or more, the CWP dispersed particle diameter is almost the same, but when the gas-liquid ratio is 0.2 or less, the CWP supply nozzle 40 of the present invention has a larger particle size than that of the prior art nozzle. It became clear that the CWP dispersed particle size was reduced. This is because the CWP dispersed with the CWP dispersed air is further broken and split on the wall surface of the CWP supply pipe.
[0053]
However, it was confirmed that when the opening of the dispersed air ejection slit 45a on the wall surface of the CWP supply pipe 43 is located further upstream of the CWP supply pipe 43, the CWP dispersed particle size increases and the dispersion pulsates. It was estimated that this was because dispersed CWP increased in amount in the CWP supply pipe 43 and gathered and pulsated again in the CWP supply pipe 43.
[0054]
It shows in sectional drawing of the front-end | tip part of the CWP supply nozzle 40 shown in FIG.10 and FIG.11, and a water injection control system diagram. In this embodiment, water is poured into the tip of the CWP supply pipe 43 at the time of an emergency stop of the boiler, so that the remaining CWP moisture is retained and the nozzle is blocked.
As shown in FIG. 10, the CWP supply nozzle is composed of concentric tubes in the order of the CWP supply tube 43, the cooling water tube 44 and the dispersed air supply tube 45 from the center.
[0055]
The water injection conduit 61 (FIG. 14) includes a water injection hole 60 that opens into the CWP supply pipe 43 in the vicinity of the outlet of the dispersion air ejection slit 45 a of the dispersion air supply pipe 45 through the flow path of the cooling water pipe 44. The water injection hole 60 is provided in the downstream CWP supply pipe 43 portion that is not cooled by the cooling water pipe 44. The dispersed air ejection slit 45a has a dispersed air ejection angle of 45 degrees.
[0056]
FIG. 11 shows a control system diagram in which water is injected from the water injection conduit 61 to the tip of the CWP supply nozzle 40 via the water injection hole 60. The water injection device at the tip of the CWP supply nozzle 40 includes the water injection device 120, the fluidized bed. An in-layer temperature detector (thermocouple) 72 installed on the wall surface 71 of the furnace 70, a temperature detector (thermocouple) 65 installed at the tip of the CWP supply nozzle 40 shown in FIG. 10, the control device 130, and FIG. It consists of water injection pump, electromagnetic valve, flow meter, etc. not shown.
[0057]
In the nozzle structure shown in FIGS. 10 and 11, the CWP passes through the CWP supply pipe 43 shown in FIG. 10, and the purge air is supplied into the CWP supply pipe 43 through the purge air hole 42 (FIG. 14). The Accordingly, the CWP and the purge air 42 a are sent into the fluidized bed furnace 70 while coexisting in the CWP supply pipe 43.
[0058]
By the way, the pressurized fluidized bed boiler may be forced to stop for some reason, and the supply of combustion air and CWP may be urgently cut off. When the supply of CWP is stopped, the operation of the pressurized fluidized bed boiler is stopped, and the CWP remaining in the CWP supply pipe 43 is evaporated and dried and solidified by radiant heat from the fluidized bed furnace 70. According to the CWP supply nozzle 40 shown in FIG. 11, in order to prevent the CWP adhering to the inner wall of the CWP supply pipe 43 from being dried and solidified, water is injected from the water injection conduit 61 to the tip of the CWP supply pipe 43, and the remaining CWP Inject to retain moisture in this residual CWP. Alternatively, nitrogen gas or air gas is supplied to the water injection hole 60 for several seconds to remove residual CWP, and water is injected after separating the distance from the high temperature portion of the furnace 70 to avoid drying.
[0059]
Stopping of water injection at the tip of the CWP supply pipe 43 is performed when the temperature of the temperature detector 65 installed on the fluidized bed furnace 70 side is 60 ° C. or lower from the location where water is injected into the CWP supply pipe 43 or in the layer of the fluidized bed furnace 70. The temperature is 200 ° C. or lower. Thereby, the water | moisture content of CWP which remained in the state in which the cavity was formed in the CWP supply pipe | tube 43 can be hold | maintained, and since the fluidity | liquidity is acquired, the restart of a CWP pump can be performed easily.
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention, for example, in a coal / water mixed paste (CWP) supply nozzle to a pressurized fluidized bed furnace, the in-furnace fluid medium penetrates into the dispersed air supply pipe of the CWP supply nozzle at the time of emergency stop of the boiler. Although it accumulates, all of the fluid medium deposited at the time of restarting the plant is scattered again and discharged into the furnace. The amount of dispersed air ejected from the dispersed air ejection slit is uniform. Therefore, it is possible to provide a highly economical pressurized fluidized bed boiler that does not reduce the dispersion characteristics of CWP, does not generate agglomerates in the furnace, and can operate stably for a long period of time. In addition, the boiler can be easily restarted, and a highly reliable CWP nozzle can be provided. Furthermore, since the expense required for restart and the incidental equipment accompanying restart can be omitted, a low-cost boiler can be provided. At the same time, the efficiency of boiler air can be increased because the flow rate of dispersed air can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural sectional view of a CWP supply nozzle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural cross-sectional view of a CWP supply nozzle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a structural cross-sectional view of a CWP supply nozzle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partially broken perspective view of the CWP supply nozzle according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a structural cross-sectional view of a CWP supply nozzle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a CWP supply nozzle structure according to the embodiment of the present invention.
7 is a CWP state diagram in the CWP supply nozzle of FIG. 6; FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the water content of CWP accumulated at the tip of the CWP nozzle according to the present invention and the prior art and the distance from the tip of the nozzle.
FIG. 9 is an explanatory diagram of moisture concentration characteristics in a CWP nozzle according to the present invention and the prior art.
FIG. 10 is a sectional view of a CWP supply nozzle structure according to the present invention.
11 is a partial cross-sectional view of the structure of the CWP supply nozzle of FIG. 10 and a water injection control system diagram.
FIG. 12 is a relationship diagram between the fluidized bed temperature and the amount of water injected.
FIG. 13 is a system diagram for supplying a CWP production apparatus in a pressurized fluidized bed and the obtained CWP to a fluidized bed boiler.
FIG. 14 is a structural sectional view of a conventional CWP supply nozzle.
15 is a ratio of a fluid medium accumulation amount in a dispersed air supply pipe in the CWP supply nozzle of FIG.
FIG. 16 is an enlarged view showing a fluid medium accumulation state in a CWP supply nozzle dispersed air supply pipe.
[Explanation of symbols]
10 Kneader 20 CWP tank
25 Stirrer 30 CWP pump
31 CWP piping 32 CWP line
35 Switching valve 36 CWP circulation piping
37 Purge air piping 40 CWP supply nozzle
42 Purge air hole 43 CWP supply pipe
44 Cooling water pipe 45 Dispersed air supply pipe
45a Dispersed air ejection slit 60 Water injection hole (opening)
61 Water injection conduit 70 Fluidized bed furnace
71 Fluidized bed furnace wall 72 In-bed temperature detector
74 Heat transfer tube 80 Pressure vessel
81 Pressure vessel wall 90 Dedusting device
100 Aperture part 102 Space part

Claims (14)

石炭と水を含む混合物からなるペースト状燃料を該燃料供給ノズルから流動層中に供給して燃焼させる流動層火炉において、燃料供給ノズルは、ペースト状燃料流路と、該ペースト状燃料流路を構成する壁面の火炉側出口部近傍に設けたペースト状燃料を火炉内に向けて分散させるための空気噴出用の分散空気噴出のスリットと、前記燃料流路の外周部に前記分散空気噴出スリットに空気を供給するための燃料分散空気供給流路とからなり、該燃料分散空気供給流路内の分散空気の流速が、火炉から分散空気噴出スリットを経て燃料分散空気供給流路内に侵入する固体粒子の侵入速度以上であるように燃料分散空気供給流路の大きさと該流路に供給する分散空気供給源の能力を制御する空気流速制御装置を設けたことを特徴とした流動層火炉。 In a fluidized bed furnace in which a paste-like fuel composed of a mixture containing coal and water is supplied from the fuel supply nozzle into a fluidized bed and combusted, the fuel supply nozzle includes a paste-like fuel channel and the paste-like fuel channel. Dispersion air ejection slits for air ejection for dispersing paste-like fuel provided in the vicinity of the furnace side outlet portion of the wall surface constituting the furnace, and the dispersed air ejection slits on the outer periphery of the fuel flow path A fuel dispersion air supply passage for supplying air, and the flow rate of the dispersion air in the fuel dispersion air supply passage enters the fuel dispersion air supply passage from the furnace through the dispersion air ejection slit A fluidized bed furnace provided with an air flow rate control device for controlling the size of the fuel dispersion air supply flow path and the capacity of the dispersion air supply source to supply the flow path so as to be higher than the particle penetration speed 燃料分散空気供給流路内の分散空気噴出スリットの上流側に燃料分散空気流路を狭くする絞り部を設けたことを特徴とする請求項1記載の流動層火炉。 2. The fluidized bed furnace according to claim 1, wherein a throttle portion for narrowing the fuel dispersion air passage is provided upstream of the dispersion air ejection slit in the fuel dispersion air supply passage. 燃料分散空気流路を狭くする絞り部は燃料分散空気供給流路の先端部に、火炉から分散空気噴出のスリットを経て侵入する固体粒子が堆積する際の堆積物の安息角を形成するに十分な間隔を保って燃料分散空気供給流路の上流側に配置したことを特徴とする請求項1記載の流動層火炉。 The narrowing part that narrows the fuel dispersion air flow path is sufficient to form the angle of repose of the deposit when solid particles that enter from the furnace through the slit of the dispersion air jet accumulate at the tip of the fuel dispersion air supply flow path. The fluidized bed furnace according to claim 1, wherein the fluidized bed furnace is arranged on the upstream side of the fuel dispersion air supply flow path with a proper interval. 燃料分散空気供給流路に設けた絞り部の外形は流線形または旋回流を与える形状にしたことを特徴とする請求項1記載の流動層火炉。 The fluidized bed furnace according to claim 1, wherein the outer shape of the throttle portion provided in the fuel dispersion air supply flow path is a shape that provides a streamlined or swirl flow. 分散空気噴出スリットより上流側の燃料分散空気供給流路内に堆積物パージ用または吸引用の空気ノズルを設け、かつ該空気ノズルは燃料分散空気供給流路内を摺動自在に配置したことを特徴とする請求項1記載の流動層火炉。 A deposit purging or suction air nozzle is provided in the fuel dispersion air supply passage upstream of the dispersion air ejection slit, and the air nozzle is slidably disposed in the fuel dispersion air supply passage. The fluidized bed furnace according to claim 1, wherein 堆積物パージ用または吸引用の空気ノズルには独立した空気供給源または吸引源と該空気供給源または吸引源からのパージ用または吸引用空気を連続的または間欠的に供給または吸引制御するパージ用空気供給または吸引制御装置を設けたことを特徴とする請求項5記載の流動層火炉。 The air nozzle for purging or sucking deposits has an independent air supply source or suction source and purge for purge or suction air supplied or sucked from the air supply source or suction source continuously or intermittently. 6. A fluidized bed furnace according to claim 5, further comprising an air supply or suction control device. 分散空気噴出スリットは、火炉からペースト状燃料流路内に侵入する固体粒子が該ペースト状燃料流路内で堆積する際の堆積物の安息角を形成するに十分な間隔を保って燃料供給流路の上流側のペースト状燃料流路を構成する壁面に開口部を配置したことを特徴とする請求項1記載の流動層火炉。 The dispersed air ejection slit is provided with a sufficient interval to form an angle of repose of the deposit when solid particles that enter the paste-like fuel flow path from the furnace accumulate in the paste-like fuel flow path. 2. A fluidized bed furnace according to claim 1, wherein an opening is disposed on a wall surface constituting the pasty fuel flow channel on the upstream side of the passage. ペースト状燃料流路の火炉側出口部に水または気体を供給する手段を設け、かつ前記水もしくは気体を供給する手段の配置位置より火炉側のペース状燃料流路に温度計測手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の流動層火炉。 A means for supplying water or gas to the furnace side outlet of the paste-like fuel flow path is provided, and a temperature measuring means is provided to the pace-like fuel flow path on the furnace side from the arrangement position of the means for supplying water or gas. The fluidized bed furnace according to claim 1. ペースト状燃料流路の外周部に該流路冷却用の冷却水流路を設け、水もしくは気体を供給する手段は前記冷却水流路で冷却されていない箇所に設置したことを特徴とする請求項8記載の流動層火炉。 9. A cooling water flow path for cooling the flow path is provided on the outer periphery of the paste-like fuel flow path, and means for supplying water or gas is installed at a location not cooled by the cooling water flow path. The fluidized bed furnace described. 石炭と水を含む混合物からなるペースト状燃料を火炉内に供給するペースト状燃料流路と、該ペースト状燃料流路を構成する壁面の火炉側出口部近傍に設けたペースト状燃料を火炉内に向けて分散させるための空気噴出用の分散空気噴出のスリットと、前記燃料供給流路の外周部に前記分散空気噴出スリットに空気を供給するための燃料分散空気供給流路と、ペースト状燃料流路を構成する壁面の火炉側出口部に設けた水または気体を供給する手段と、該水もしくは気体を供給する手段の配置位置より火炉側のペースト状燃料流路に設けた温度計測手段とを備えたペースト状燃料供給ノズルから流動層中にペースト状燃料を供給して燃焼させる流動層火炉の運転方法であって、流動層の層内温度に応じて水もしくは気体を供給する手段からの水もしくは気体の供給量を任意に制御することを特徴とする流動層火炉の運転方法。 A paste-like fuel passage for supplying a paste-like fuel made of a mixture containing coal and water into the furnace, and a paste-like fuel provided in the vicinity of the furnace side outlet of the wall surface constituting the paste-like fuel passage. A distributed air ejection slit for air ejection for dispersion toward the fuel, a fuel dispersion air supply channel for supplying air to the dispersed air ejection slit on the outer periphery of the fuel supply channel, and a paste-like fuel flow Means for supplying water or gas provided at the furnace side outlet of the wall surface constituting the path, and temperature measuring means provided in the paste-like fuel flow path on the furnace side from the arrangement position of the means for supplying water or gas comprising the paste fuel to a fluidized bed from the paste fuel supply nozzle method of operating a fluidized bed furnace feeding and burning, from the means for supplying water or gas depending on the intralayer temperature of the fluidized bed The method of operating a fluidized bed furnace also is properly characterized by arbitrarily controlling the supply amount of the gas. 流動層火炉内の温度が200℃以上であると、水もしくは気体を供給する手段からの水もしくは気体の供給を行い、その供給の停止はペースト状燃料流路の火炉側出口部分の温度が60℃以下もしくは層内温度が200℃以下で行うことを特徴とする請求項10記載の流動層火炉の運転方法。 When the temperature in the fluidized bed furnace is 200 ° C. or higher, water or gas is supplied from the means for supplying water or gas, and the supply is stopped when the temperature at the furnace side outlet portion of the paste-like fuel flow path is 60. The operation method of a fluidized bed furnace according to claim 10, wherein the operation is performed at a temperature of not higher than ° C or an in-bed temperature of not higher than 200 ° C. 石炭と水を含む混合物からなるペースト状燃料を火炉内に供給する ペースト状燃料流路と、該ペースト状燃料流路を構成する壁面の火炉側出口近傍に設けたペースト状燃料を火炉内に向けて分散させるための空気噴出用の分散空気噴出スリットと、前記燃料供給流路の外周部に前記分散空気噴出スリットに空気を供給するための燃料分散空気供給流路と、燃料分散空気供給流路内の分散空気噴出スリットの上流側に設けた燃料分散空気流路を狭くする絞り部とを備えていることを特徴とするペースト状燃料供給ノズル。 A paste-like fuel passage for supplying paste-like fuel made of a mixture containing coal and water into the furnace, and a paste-like fuel provided in the vicinity of the furnace side outlet of the wall surface constituting the paste-like fuel passage is directed into the furnace. A dispersed air ejection slit for ejecting air for dispersion, a fuel dispersed air supply channel for supplying air to the dispersed air ejection slit on the outer periphery of the fuel supply channel, and a fuel dispersed air supply channel A paste-like fuel supply nozzle comprising: a throttle portion for narrowing a fuel dispersion air flow path provided upstream of the dispersion air ejection slit. 石炭と水を含む混合物からなるペースト状燃料を火炉内に供給するペースト状燃料流路と、該ペースト状燃料流路を構成する壁面の火炉側出口部近傍に設けたペースト状燃料を火炉内に向けて分散させるための空気噴出用の分散空気噴出のスリットと、前記燃料供給流路の外周部に前記分散空気噴出スリットに空気を供給するための燃料分散空気供給流路と、分散空気噴出スリットより上流側の燃料分散空気供給流路内に摺動自在に設けられた堆積物パージ用または吸引用の空気ノズルと、を備えたことを特徴とするペースト状燃料供給ノズル。 A paste-like fuel passage for supplying a paste-like fuel made of a mixture containing coal and water into the furnace, and a paste-like fuel provided in the vicinity of the furnace side outlet of the wall surface constituting the paste-like fuel passage. Dispersed air ejection slits for air ejection for dispersion toward the fuel, a fuel dispersion air supply channel for supplying air to the dispersed air ejection slit on the outer periphery of the fuel supply channel, and a distributed air ejection slit A paste-like fuel supply nozzle, comprising: a deposit purging or suction air nozzle slidably provided in a fuel dispersion air supply flow path on the upstream side. 石炭と水を含む混合物からなるペースト状燃料を火炉内に供給するペースト状燃料流路と、火炉からペースト状燃料流路内に侵入する固体粒子が該ペースト状燃料流路内で堆積する際の堆積物の安息角を形成するのに十分な間隔を保ってペースト状燃料供給流路の上流側の壁面に開口部を設けて配置した、ペースト状燃料を火炉内に向けて分散させるための空気噴出用の分散空気噴出のスリットと、前記燃料供給流路の外周部に前記分散空気噴出スリットに空気を供給するための燃料分散空気供給流路とを備えていることを特徴とするペースト状燃料供給ノズル。 A paste-like fuel flow path for supplying a paste-like fuel made of a mixture containing coal and water into the furnace, and solid particles that enter the paste-like fuel flow path from the furnace are deposited in the paste-like fuel flow path Air to disperse the paste-like fuel toward the furnace, with an opening provided on the upstream wall surface of the paste-like fuel supply channel with a sufficient interval to form the repose angle of the deposit A paste-like fuel comprising: a dispersed air jet slit for jetting; and a fuel dispersed air supply channel for supplying air to the dispersed air jet slit on an outer peripheral portion of the fuel supply channel Supply nozzle.
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