JP6568420B2

JP6568420B2 - ボイラの運転方法及びボイラ設備

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Publication number: JP6568420B2
Application number: JP2015139986A
Authority: JP
Inventors: 秋山　勝哉; 勝哉秋山; 知朗松宮
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2019-08-28
Anticipated expiration: 2035-07-13
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Description

本発明は、ボイラの運転方法及びボイラ設備に関する。

ボイラは、バーナー等により固体燃料を燃焼させる火炉及びこの火炉内に上下方向に複数配設され熱交換を行う伝熱管を備える。また、この伝熱管は火炉下部に配設される一次加熱器、一次再熱器及び節炭器を備える下部伝熱部と、火炉上部に配設される二次加熱器、三次加熱器、最終加熱器及び二次再熱器を備える上部伝熱部とにより構成される。

このようなボイラのうち、例えば石炭を固体燃料とする微粉炭ボイラでは、石炭の燃焼によって生じる燃焼ガス中の灰分が火炉の炉壁や伝熱管に付着し堆積するスラッギングやファウリングが発生し、灰付着層が形成される場合がある。このような灰付着が生じると、伝熱管の伝熱面での収熱率が大幅に低下し易い。また、炉壁に付着した灰（クリンカ）が巨大化すると、炉壁等から落下し、炉内圧の大幅な変動、伝熱管の損傷、ガス流路の閉塞等が発生する場合がある。

特に上部伝熱部は、下部伝熱部に比べて狭い間隔で配設した伝熱管の間を燃焼ガスが流動して熱交換を行う構造を有しているため、上部伝熱部に灰が付着すると、炉内圧の大幅な変動やガス流路の閉塞が発生し易く、ボイラの安定した運転が阻害される。また、バーナー近傍では微粉炭の燃焼火炎の放射熱により炉壁近傍の温度が高くなるため、比較的低温な伝熱管に灰が溶融付着し易くなり、火炉の収熱率が低下し易い。

そこで、この灰付着が発生する可能性を指標として表し、その指標に基づいて灰付着を抑制するボイラの運転方法が提案されている（特許第５３４２３５５号公報）。この従来の運転方法では、炉壁や伝熱管群に付着する成分であるスラグに着目し、各固体燃料について算出したスラグ割合と灰成分の組成に基づいて、複数種類の固体燃料の混合比率を決定している。具体的には、従来のボイラの運転方法は、灰付着率が低くなるようにスラグ割合の基準値を決定し、スラグ割合がこの基準値以下になるように複数種類の固体燃料の混合比率を決定することにより、灰の付着を抑制している。

しかしながら、上記従来のボイラの運転方法では、灰の付着が抑制されているにも関わらず火炉の収熱率が低下する場合がある。このため、火炉の収熱率の低下を抑止できる新たなボイラの運転方法が望まれている。

特許第５３４２３５５号公報

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、火炉の収熱率の低下を抑止できるボイラの運転方法及びボイラ設備の提供を目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、灰の付着が同程度である場合、含水鉱物の含有量の大きい固体燃料を用いた方が火炉収熱率の低下を起こし易いことから、複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の含水鉱物の含有率に注目した。その結果、含水鉱物からの結晶水の放出に起因するポーラス状の灰の付着により灰付着層が断熱層化することで火炉収熱率が低下することが分かった。そして、本発明者らは、上記含水鉱物の含有率を基準値以下となるように複数種類の固体燃料の混合割合を決定することで火炉収熱率の低下を抑止できるためボイラを安定運用し易くなることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、上記課題を解決するためになされた発明は、複数種類の固体燃料を混合して燃焼させるボイラの運転方法であって、上記複数種類の固体燃料中の灰分の含有率及びその灰分中の少なくとも１種の含水鉱物の含有率を取得する工程と、上記取得工程で得られた上記複数種類の固体燃料それぞれの上記灰分の含有率及び上記少なくとも１種の含水鉱物の含有率に基づき、上記複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の上記少なくとも１種の含水鉱物の含有率が基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定する工程とを備えることを特徴とする。

当該ボイラの運転方法は、上記含水鉱物の含有率を基準値以下となるように複数種類の固体燃料の混合割合を決定するので、含水鉱物からの結晶水の放出に起因するポーラス状の灰の付着を抑止できる。これにより付着灰の断熱性が低減されるため、当該ボイラの運転方法は、火炉収熱率の低下を抑止できる。

上記少なくとも１種の含水鉱物がカオリン又は石膏であるとよい。カオリン及び石膏はボイラに使用される固体燃料が含有する含水鉱物に占める割合が大きく、火炉収熱率の低下の要因となり易い。このため、上記少なくとも１種の含水鉱物をカオリン又は石膏とすることで、より確実に火炉収熱率の低下を抑止できる。

上記基準値としては、４０質量％が好ましい。このように上記基準値を４０質量％とすることで、火炉収熱率の低下をより確実に抑止できる。

上記固体燃料が石炭であるとよい。固体燃料を石炭とするボイラでは特に火炉収熱率の低下が発生し易い。このため、火炉収熱率の低下を抑止できる当該ボイラの運転方法を好適に用いることができる。

従って、当該ボイラの運転方法は石炭を固体燃料とするボイラ設備を使用する火力発電プラントに好適に用いられる。

上記課題を解決するためになされた別の発明は、複数種類の固体燃料を混合して燃焼させるボイラ設備であって、上記複数種類の固体燃料をそれぞれ供給する複数の機構と、上記複数の供給機構から供給される複数種類の固体燃料を混合する機構と、上記混合機構で混合された固体燃料を粉砕する機構と、上記粉砕機構で粉砕された固体燃料を燃焼するボイラと、上記複数種類の固体燃料それぞれの灰分の含有率及びその灰分中の少なくとも１種の含水鉱物の含有率に基づき、上記複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の上記少なくとも１種の含水鉱物の含有率が基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定する機構と、上記決定機構で決定された上記複数種類の固体燃料の混合割合になるよう上記供給機構から混合機構に導入される上記複数種類の固体燃料それぞれの供給量を調整する機構とを備えることを特徴とする。

当該ボイラ設備は、複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の上記少なくとも１種の含水鉱物の含有率が基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を調整して固体燃料をボイラに供給する。従って、当該ボイラ設備は、火炉収熱率が低下し難いため、安定運用し易い。

ここで、「含水鉱物」とは、結晶構造中に水分子又は水酸基（ＯＨ）を成分として含み、脱水開始温度が１０００℃以下の鉱物を意味する。また、「カオリン」とは、粘土鉱物の一群でカオリナイト、ナクライト、ディッカイトの総称で、化学成分がＡｌ_２Ｓｉ_２Ｏ_５（ＯＨ）_４で表される鉱物を意味する。「石膏」とは、化学成分がＣａＳＯ_４・２Ｈ_２Ｏで表される鉱物を意味する。

以上説明したように、本発明のボイラの運転方法及びボイラ設備は、火炉収熱率の低下を抑止できる。

本発明の一実施形態のボイラ設備を示す概念図である。本発明の一実施形態のボイラの運転方法の手順を示すフロー図である。カオリン含有率と火炉収熱率との関係を示すグラフである。

以下、本発明に係るボイラの運転方法及びボイラ設備の実施形態について、火力発電プラントを用いて説明する。

上記火力発電プラントは、当該ボイラ設備、蒸気タービン発電機設備及び復水給水設備を備える。

＜ボイラ設備＞
図１に示すボイラ設備は、複数種類の固体燃料を混合して燃焼させるボイラ設備である。当該ボイラ設備は、ホッパー１、混合機２、粉砕機３、ボイラ４、演算機５、及び供給量調整装置６を備える。

（ホッパー）
ホッパー１は、固体燃料を供給する機構であり、当該ボイラ設備は複数種類の固体燃料をそれぞれ供給するホッパー１を備える。なお、図１では２種類の固体燃料をそれぞれ供給する２基のホッパー１を備える場合を示しているが、固体燃料は３種類以上であってもよい。その場合、当該ボイラ設備は固体燃料の種類と同数のホッパー１を備える。

ホッパー１は上記固体燃料を貯蔵する貯蔵槽を有し、この貯蔵槽の底部にある底開式のじょうご型の口から固体燃料を落下させて取り出すことができる。

（混合機）
混合機２は、上記ホッパー１から供給される固体燃料を混合する機構である。混合機２としては、例えば公知のドラムミキサ等を用いることができる。

（粉砕機）
粉砕機３は、混合機２で混合された固体燃料を粉砕する機構である。粉砕機３としては、公知の竪型ローラミル等を用いることができる。

粉砕後の固体燃料の粒子径は特に制限されるものではなく、例えば粒子径が７５μｍ以下となる固体燃料の割合が７５％以上９０％以下となるように粉砕することができる。

（ボイラ）
ボイラ４は、上記粉砕機３で粉砕された固体燃料を燃焼する。上記ボイラ４はバーナー７、火炉、伝熱管及び煙突を主に備える。上記ボイラ４は、空気と共に吹き込まれた固体燃料をバーナー７により火炉で燃焼し、この火炉内に上下方向に多数配設された伝熱管により熱交換を行う。この熱交換により上記伝熱管に供給される給水が加熱及び加圧され、蒸気が発生する。また、燃焼により発生した燃焼ガスは煙突から排出される。

上記伝熱管は、必要とする蒸気の温度及び圧力に応じて適宜構成されるが、例えば火炉下部に配設される一次加熱器、一次再熱器及び節炭器を備える下部伝熱部と、火炉上部に配設される二次加熱器、三次加熱器、最終加熱器及び二次再熱器を備える上部伝熱部とにより構成できる。下部伝熱部は主にボイラ４に供給される給水を予熱し、上部伝熱部は主に高温高圧の蒸気を生成する。また、再熱器は蒸気タービン等で仕事をした蒸気を再び加熱し、再熱サイクルタービンを回す蒸気を作る。また、節炭器は排出される燃焼ガスの熱でボイラ４の給水を予熱する。

（演算機）
演算機５は、上記複数種類の固体燃料それぞれの灰分の含有率及びその灰分中のカオリンの含有率に基づき、上記複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の上記カオリンの含有率が基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定する機構である。

演算機５は、後述するボイラの運転方法の混合割合決定工程（Ｓ２）により、複数種類の固体燃料の混合割合を算出する。また、演算機５は算出した混合割合に基づき供給量調整装置６を制御する。

（供給量調整装置）
供給量調整装置６は、上記演算機５で決定された上記複数種類の固体燃料の混合割合になるよう上記ホッパー１から混合機２に導入される上記複数種類の固体燃料それぞれの供給量を調整する機構である。つまり、当該ボイラ設備は、固体燃料の種類と同数のホッパー１それぞれから混合機２に接続される配管それぞれに１基ずつ、合計で固体燃料の種類と同数の供給量調整装置６を備える。この供給量調整装置６は特に限定されないが、例えばホッパー１から混合機２へ固体燃料を運搬するチェーンコンベアを用いることができる。この場合、供給量の調整は、このコンベアの移動速度を調整することで行う。

＜ボイラの運転方法＞
図２に当該ボイラ装置を用いたボイラの運転方法を示す。当該ボイラの運転方法は、複数種類の固体燃料を混合して燃焼させるボイラの運転方法である。当該ボイラの運転方法は、上記複数種類の固体燃料中の灰分の含有率及びその灰分中の含水鉱物であるカオリンの含有率を取得する工程（Ｓ１）と、上記取得工程で得られた上記複数種類の固体燃料それぞれの上記灰分の含有率及び上記カオリンの含有率に基づき、上記複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の上記カオリンの含有率が基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定する工程（Ｓ２）と、決定した上記混合割合に基づいて上記複数種類の固体燃料の混合及び火炉への供給を行う工程（Ｓ３）とを備える。

当該ボイラの運転方法に用いられる固体燃料は、ボイラに使用される燃料であれば特に限定されないが、例えば石炭、汚泥炭化物、バイオマス燃料等を挙げることができる。中でも発熱量が大きく、火力発電プラント等に好適に用いられる石炭が好ましい。

上記石炭の種類は、特に限定されない。当該ボイラの運転方法では、灰分中の含水鉱物の含有率を基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定するので、含水鉱物からの結晶水の放出に起因するポーラス状の灰の付着を抑止できる。このため、結晶水を比較的多く含む石炭であっても混合することができる。このような結晶水を比較的多く含む石炭としては、無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭、高シリカ炭、高カルシウム炭等を挙げることができる。

（含有率取得工程）
含有率取得工程（Ｓ１）では、複数種類の固体燃料それぞれの灰分の含有率及びその灰分中のカオリンの含有率を取得する。

固体燃料それぞれの灰分の含有率の測定方法は特に限定されないが、例えばＪＩＳ−Ｍ−８８１２：２００６に準拠した測定方法を用いることができる。

カオリンは含水鉱物の一種であり、灰分中の含水鉱物の含有率を測定する方法によりカオリンの含有率を求めることができる。灰分中の含水鉱物の含有率の測定方法は特に限定されないが、例えばＣＣＳＥＭ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）分析を用いて測定することができる。具体的には、ＣＣＳＥＭ分析では、以下の手順により含水鉱物の質量割合を定量化する。まず、固体燃料の反射電子像を取得し、二値化処理により灰粒子を認識する。次に、認識した個々の粒子について、長短比や真円度等の形状、粒子断面積から算出した円相当径等を取得すると共に、粒子の重心点の座標位置を認識する。これらの情報を元に個々の粒子の重心点において元素分析を行い、元素組成比から含水鉱物を判別し、質量割合を定量化する。ＣＣＳＥＭ分析では、これらの一連の処理がソフトウェアにより自動化されており、従来の平均値を求める分析方法に比較して短時間で多量の個別粒子データが取得できるため、精度の高い測定が効率よく行える。このようにして灰分中の含水鉱物の含有率を算出できる。

また、含有率取得工程（Ｓ１）では、上記灰分の測定に加えて、固体燃料それぞれの発熱量を測定しておくとよい。このように固体燃料それぞれの発熱量を測定しておくことで、後述する混合供給工程（Ｓ３）において、ボイラに投入される混合された固体燃料の熱量が所望量となるように固体燃料の供給量を調整し易いため、ボイラの運転を効率よく行える。ここで、固体燃料の発熱量は、例えばＪＩＳ−Ｍ−８８１４：２００３に準拠した測定方法に従って固体燃料を燃焼させて測定できる。

なお、灰分の含有率、灰分中のカオリンの含有率及び固体燃料の発熱量等を得るには、各固体燃料をボイラにて燃焼させ灰分を生成する必要がある。この燃焼は必ずしも実際に使用される実缶ボイラを用いて行う必要はなく、例えば燃焼試験炉で行ってもよい。

また、取得した固体燃料それぞれの灰分の含有率、灰分中のカオリンの含有率及び固体燃料の発熱量等は、データとして例えば記憶装置等に記録して保存しておくとよい。このようにデータを保存しておくことで、以後このデータを利用できる。また、上記データが既に保存されている固体燃料を用いる場合は、含有率取得工程（Ｓ１）での灰分の含有率、灰分中のカオリンの含有率及び固体燃料の発熱量等の取得をこのデータを用いて行うことで、測定が省略できる。

（混合割合決定工程）
混合割合決定工程（Ｓ２）では、上記取得工程で得られた上記複数種類の固体燃料それぞれの上記灰分の含有率及び上記カオリンの含有率に基づき、上記複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の上記カオリンの含有率が基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定する。この工程は当該ボイラ設備の演算機５により行われる。

各固体燃料の灰分の含有率をＡｉ、灰分中のカオリンの含有率をＫｉ、燃料全体に対する割合をＷｉとするとき、混合体全体の灰分中のカオリンの含有率Ｒは、下記式（１）により算出できる。

混合割合決定工程（Ｓ２）では、上記カオリン含有率Ｒが基準値以下となるよう、上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定する。当該ボイラの運転方法は、上記カオリン含有率Ｒを基準値以下とすることで、火炉収熱率の低下を抑止できる。

ここで、上記カオリン含有率Ｒを基準値以下とすることで、火炉収熱率の低下を抑止できる理由について説明する。ボイラ運転時、燃焼した固体燃料の灰分は火炉壁に付着する。この火炉壁に付着した灰分中に含まれる含水鉱物は、火炉の燃焼熱によりその鉱物中の結晶水を放出する。結晶水が放出された含水鉱物の粒子はポーラス構造となる。このようなポーラス状となった含水鉱物を含む灰は有効熱伝導率が極めて低い。従って、含水鉱物の含有率が高くなると上記ポーラス構造により付着灰が断熱層となって伝熱を阻害し、火炉収熱率が低下すると考えられる。これに対し、含水鉱物の含有率を基準値以下とすれば、この付着灰の断熱性が低減されるので、火炉収熱率の低下を抑止できると考えられる。ここで、カオリンはボイラに使用される固体燃料が含有する含水鉱物に占める質量割合が大きい。このため、上記カオリン含有率Ｒを基準値以下とすることで、上記火炉収熱率低下の抑止効果が得易い。

本発明者は上記理論に基づいて、カオリン含有率Ｒの最適な基準値を確認すべく以下の試験を行った。まず、固体燃料として３種類の石炭を準備した。微粉炭火力ボイラ（発電容量７００ＭＷ）を用いて石炭を燃焼させ、これら３種類の石炭の灰分の含有率及びその灰分中のカオリンの含有率を取得した。なお、石炭の灰分の含有率はＪＩＳ−Ｍ−８８１２：２００６に準拠した測定方法により行った。また、灰分中のカオリンの含有率はＣＣＳＥＭ分析を用いて算出する方法により行った。

次に、これらの３種類の石炭のうち２種類又は３種類の石炭を用い、石炭の混合割合を８通り決定し、カオリンの含有率Ｒを算出した。また、この混合割合になるように石炭を混合した８通りの混炭について、それぞれ実缶ボイラを一定期間運用し、その期間内の火炉収熱率の平均値を求めた。

このようにしてカオリン含有率と火炉収熱率との関係を示す図３のグラフを得た。なお、火炉収熱率は、８通りの混炭のうちの１条件での火炉収熱率を１とした規格値で表しており、数値が大きいほど火炉収熱率が高いことを意味する。図３のグラフから分かるようにカオリン含有率と火炉収熱率とは相関があり、カオリン含有率を一定値以下とすることで火炉収熱率の低下が抑止できることが分かる。つまり、カオリン含有率が基準値以下となるよう固体燃料の混合割合を決定するとよいことが分かる。

上記基準値としては、４０質量％が好ましく、３８質量％がより好ましく、３５質量％がさらに好ましく、３０質量％が特に好ましい。図３のグラフから分かるように、上記基準値を上記値より大きくする場合、火炉収熱率が下がり過ぎるため、火炉収熱率の低下が十分に抑止できないおそれがある。

（混合供給工程）
混合供給工程（Ｓ３）では、上記混合割合決定工程（Ｓ２）で決定した上記混合割合に基づいて上記複数種類の固体燃料を混合し、粉砕した後に火炉への供給を行う。具体的には、当該ボイラ設備の演算機５により供給量調整装置６を制御し、ホッパー１から混合機２に送られる固体燃料の量をそれぞれ調整する。混合された固体燃料は、粉砕機３で粉砕された後、空気と共にボイラ４に吹き込まれ、燃焼される。

（利点）
当該ボイラの運転方法は、上記含水鉱物の含有率を基準値以下となるように複数種類の固体燃料の混合割合を決定するので、含水鉱物からの結晶水の放出に起因するポーラス状の灰の付着を抑止できる。これにより付着灰の断熱性が低減されるため、当該ボイラの運転方法は、火炉収熱率の低下を抑止できる。

＜蒸気タービン発電機設備＞
蒸気タービン発電機設備は、蒸気タービン及び発電機を主に備える。

上記蒸気タービンは、蒸気のもつエネルギーを、タービン（羽根車）と軸を介して回転運動へと変換する外燃機関であり、当該ボイラ設備で生成された蒸気により駆動される。

上記蒸気タービンは、特に限定されないが、例えば高温高圧タービン、高温再熱タービン及び低圧タービンにより構成することができる。この場合、当該ボイラ設備で生成された蒸気は、まず高温高圧タービンを駆動する。高温高圧タービンの駆動により、そのエネルギーを失い温度及び圧力の下がった蒸気は、再び当該ボイラ設備の再熱器により加熱される。この再熱器により加熱された高温蒸気により高温再熱タービンが駆動される。さらに、高温再熱タービンの駆動により、そのエネルギーを失い温度及び圧力の下がった蒸気は、低圧タービンを駆動した後、復水給水設備に導かれる。

この蒸気により駆動された高温高圧タービン、高温再熱タービン及び低圧タービンの動力が発電機を駆動し、電気出力を得る。

＜復水給水設備＞
復水給水設備は、復水器、ポンプ、加熱器、及び脱気器を主に備える。

復水給水設備は、蒸気タービンを駆動した蒸気を復水器により冷却し、復水として回収する。この復水は、ポンプで加圧され、加熱器で加熱され、脱気器で脱気される。この加圧及び加熱された復水は、当該ボイラ設備の給水として当該ボイラ設備の節炭器に供給される。

＜利点＞
当該ボイラ設備を用いた火力発電プラントは、当該ボイラの運転方法を用いるので、火炉収熱率が低下し難い。このため、当該ボイラ設備を用いた火力発電プラントは、安定運用し易い。

［その他の実施形態］
なお、本発明のボイラの運転方法及びボイラ設備は、上記実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態では、ボイラの運転方法及びボイラ設備としてカオリンの含有率に基づき複数種類の固体燃料の混合割合を決定する方法を説明したが、灰分中の石膏の含有率や他の含水鉱物の含有率に基づいて固体燃料の混合割合を決定してもよい。

また、ボイラの運転方法及びボイラ設備として２種類以上の含水鉱物の含有率に基づいて混合割合を決定してもよい。２種類以上の含水鉱物の含有率に基づいて混合割合を決定する場合、含水鉱物の含有率割合の和を基準値以下となるように混合割合を決定してもよく、また個々の含水鉱物の含有率割合を基準値以下となるように混合割合を決定してもよい。また、個々の含水鉱物の含有率割合を基準値以下とする場合、その基準値は個々の含水鉱物ごとに異なってもよい。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（固体燃料）
まず、固体燃料として３種類の石炭を準備した。微粉炭火力ボイラ（発電容量７００ＭＷ）を用いて石炭を燃焼させ、これら３種類の石炭の灰分の含有率及びその灰分中のカオリンの含有率を取得した。なお、石炭の灰分の含有率はＪＩＳ−Ｍ−８８１２：２００６に準拠した測定方法により行った。また、灰分中のカオリンの含有率はＣＣＳＥＭ分析を用いて取得したカオリンの質量を元に算出した。この結果を表１に示す。

（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７）
次に、これらの３種類の石炭のうち２種類又は３種類の石炭を用い、表２に示すＮｏ．１〜Ｎｏ．７の石炭の混合割合を選定し、灰分中のカオリンの含有率を算出した。また、表２の混合割合になるように石炭を混合した混炭を用いて実缶ボイラを一定期間運用し、その期間内の火炉収熱率の平均値を求めた。結果を表２に示す。

なお、表２において火炉収熱率は、Ｎｏ．２の火炉収熱率で規格化した値である。

表２から、混合する石炭の種類によらず灰中のカオリン含有率と火炉収熱率とは相関が高く、カオリン含有率を基準値以下とすることで火炉収熱率の低下を抑止できることが分かる。

また、灰分中のカオリン含有率が４０％以下であるＮｏ．１〜Ｎｏ．６は火炉収熱率が０．９５を超えるのに対し、カオリン含有率が４０％を超えるＮｏ．７では火炉収熱率が０．９５を下回る。このことから、カオリン含有率の基準値を４０％とすることで、０．９５以上の高い火炉収熱率が得られることが分かる。

以上説明したように、本発明のボイラの運転方法は、火炉収熱率の低下を抑止できる。従って、当該ボイラの運転方法を用いたボイラ設備は安定運用し易い。また、当該ボイラの運転方法を用いたボイラは火力発電プラントに好適に用いられる。

１ホッパー
２混合機
３粉砕機
４ボイラ
５演算機
６供給量調整装置
７バーナー

Claims

複数種類の固体燃料を混合して燃焼させるボイラの運転方法であって、
上記複数種類の固体燃料中の灰分の含有率及びその灰分中の少なくとも１種の含水鉱物の含有率を取得する工程と、
上記取得工程で得られた上記複数種類の固体燃料それぞれの上記灰分の含有率及び上記少なくとも１種の含水鉱物の含有率に基づき、上記複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の上記少なくとも１種の含水鉱物の含有率が基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定する工程と
を備えることを特徴とするボイラの運転方法。
上記少なくとも１種の含水鉱物がカオリン又は石膏である請求項１に記載のボイラの運転方法。
上記基準値が４０質量％である請求項１又は請求項２に記載のボイラの運転方法。
上記固体燃料が、石炭である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のボイラの運転方法。
火力発電プラントに用いられる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のボイラの運転方法。
複数種類の固体燃料を混合して燃焼させるボイラ設備であって、
上記複数種類の固体燃料をそれぞれ供給する複数の機構と、
上記複数の供給機構から供給される複数種類の固体燃料を混合する機構と、
上記混合機構で混合された固体燃料を粉砕する機構と、
上記粉砕機構で粉砕された固体燃料を燃焼するボイラと、
上記複数種類の固体燃料それぞれの灰分の含有率及びその灰分中の少なくとも１種の含水鉱物の含有率に基づき、上記複数種類の固体燃料の混合体全体の灰分中の上記少なくとも１種の含水鉱物の含有率が基準値以下となるよう上記複数種類の固体燃料の混合割合を決定する機構と、
上記決定機構で決定された上記複数種類の固体燃料の混合割合になるよう上記供給機構から混合機構に導入される上記複数種類の固体燃料それぞれの供給量を調整する機構と
を備えることを特徴とするボイラ設備。