JPH0735892B2

JPH0735892B2 - 回収ボイラのス−トブロ−制御装置

Info

Publication number: JPH0735892B2
Application number: JP61235668A
Authority: JP
Inventors: 義和福島; 陽平塩越; 勝西村; 利之井床; 志郎中林; 和幸飯塚; 龍一桑田; 亜夫熊木; 篤村松
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Paper Industries Co Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Paper Industries Co Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-19
Also published as: JPS6391415A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、パルプ製造工程にて生ずる黒液を燃焼して蒸
気を発生させるとともにチップ蒸解用薬剤原料を回収す
る回収ボイラのスートブロー制御装置に係わり、特に回
収ボイラの燃焼状態低下時におけるスートブローランス
の動作制御手段を改良したスートブロー制御装置に関す
る。

（従来の技術）パルプ製造プラントにおいては、チップ蒸解工程から廃
液として排出された黒液を加熱部に導き、ここで蒸気で
加熱したのち噴射ガンにより回収ボイラの炉内に噴射す
る。そうすると、噴射黒液が浮遊乾燥して炉底部に着床
しチャーベッドを形成するので、燃焼用空気を炉内に送
込み、このチャーベッドを燃焼させる。このとき発生す
る燃焼排ガスは燃焼室水冷壁，炉内上部のスーパヒータ
（過熱器）および排ガス通過ライン内の本体バンク，エ
コノマイザなどの熱伝達部を通って最終的に煙突から排
出される。そこで、エコノマイザ，本体バンク、スーパ
ヒータおよび燃焼室水冷壁を通るように給水ラインから
水を送り込む。そうすると、これら熱伝達部で熱交換が
行なわれ、主蒸気として取出されるものとなっている。
また、前記チャーベッド上の高温雰囲気により還元反応
が行なわれ、黒液中の芒硝（Na₂SO₄）などが硫酸ナトリ
ウム（Na₂S）となり、炭酸ナトリウム（Na₂CO₃）等とと
もにボイラの炉底部のスパウトロから前記チップ蒸解工
程で使用する薬剤の原料であるスメルトとして回収され
る構成となっている。

ところで、以上のような回収ボイラでは、チャーベッド
の燃焼和によって生成されるダストが前記熱伝達部に付
着し、これが原因となって熱交換効率が時とともに低下
する。そこで、熱伝達部の表面に付着したダストを除去
するために、通常はボイラ壁面等に各熱伝達部に向けて
複数のスートブローランスを設置し、これらスートブロ
ーランスを制御装置からの動作制御信号により一定の順
序で各熱伝達部毎に順次動作させることにより、ダスト
の除去を行なっている。

しかるに、従来のこの種の回収ボイラにおいては、次の
ような問題があった。すなわち、上記回収ボイラは炉内
にてチャーベッドとよばれる燃料の堆積物全体を燃焼さ
せる構造となっているため、均一な燃焼状態を維持する
ことが困難であり、局所的に燃焼不良を生じたりして燃
焼状態の低下は避けられなかった。特に高効率運転を指
向して燃焼用空気を絞った低過剰空気燃焼を行なってい
る場合には、このような問題は顕著に現われる。これに
対し、スートブローランスによるスートブローは炉内の
燃焼状態の良否とは無関係に設定された順序にしたがっ
て行なわれる。したがって、燃焼状態が低下していると
きにスーパヒータ等の熱伝達部へのスートブローを行な
うと、チャーベッド上にダストが落下したり、あるいは
炉内に低温蒸気が吹込まれたりして燃焼状態をより悪化
させ、燃焼不良が広がってやがては全面的な失火に至る
おそれがあった。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように、従来のスートブロー制御装置において
は、ボイラの炉内の燃焼状態に係わらずスートブロー動
作を制御していたため、スートブローランスによっては
燃焼状態低下時にスートブローを行なうことにより燃焼
状態をより低下させてしまうことがあった。しかし、燃
焼状態低下時に全てのスートブロー動作を禁止してしま
うと、熱伝達部へのダスト付着により熱交換効率が著し
く低下し、主蒸気温度の低下および主蒸気流量の低下を
招いて回収ボイラに連結されるタービンや各プロセスに
悪影響を及ぼす結果となる。

そこで、本発明は、スートブローにより燃焼状態を低下
させてしまうおそれのあるスートブローランスに対して
は燃焼状態低下時にスートブロー動作を行なわないよう
にし得、燃焼状態の悪化を進行させるおそれがない上、
回収ボイラに連結されるタービンや各プロセスに悪影響
を与えることのない回収ボイラのスートブロー制御装置
を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、複数のスートブローランスのスートブロー動
作順序を順序設定手段により設定するとともに、これら
複数のスートブローランスのうちスートブローを行なう
ことにより回収ボイラ内の燃焼状態を低下させるおそれ
のあるスートブローランスを登録手段により登録し、回
収ボイラ内における燃焼状態の低下を燃焼状態低下検出
手段により検出した場合には、順序設定手段の設定順序
に基いて今回スートブローを行なうスートブローランス
が登録手段により登録されているスートブローランスで
あるか否かを判断手段により判断し、その結果、今回ス
ートブローを行なうスートブローランスが録手段により
登録されているとき当該スートブローランスによる今回
のスートブロー動作を禁止するようにしたものである。

（作用）このような手段を講じた回収ボイラのスートブロー制御
装置であれば、回収ボイラの燃焼状態低下時に燃焼状態
をより低下させるおそれのあるスートブローランスへの
スートブロー起動指令が与えられる場合には、この起動
指令出力を禁止してスートブローによる燃焼状態低下の
進行を防止する。

（実施例）以下、本発明装置をパルプ製造プラントに組込んだ一実
施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明のスートブロー制御装置を含んだパルプ
製造プラント中の回収ボイラの概略構成図である。同図
において１は回収ボイラの燃焼室であって、この燃焼室
１にはチップ蒸解工程から廃液として排出された黒液Ａ
が黒液タンク２および加熱部（不図示）を通って噴射ガ
ン３により噴射導入されるるものとなっており、噴射黒
液は炉内において浮遊乾燥して落下し、チャーベッド４
を形成する。このチャーベッド４は上段および下段の空
気供給口5a,5bから供給される燃焼用空気Ｂによって燃
焼が促進され、このときチャーベッド４上の高温雰囲気
で還元反応が行なわれ、黒液中の芒硝（Na₂SOO₄）など
が硫化ナトリウム（Na₂S）となり、炭酸ナトリウム（Na
₂CO₃）などとともに燃焼室底部のスパウトロ６から前記
チップ蒸解工程で使用する薬剤の原料であるスメルトＣ
として回収される。また、このチャーベッド４の燃焼に
よって生じる燃焼排ガスＤは排ガス通過ライン７を通っ
て煙突８から排出される。

一方、この排ガスＤの熱量を有効に利用するために、燃
焼室１の周囲を水冷壁とし、上部にスーパヒータ９が設
けられるとともに、排ガス通過ライン７の途中に本体バ
ンク10およびエコノマイザ11が設けられ、給水ライン12
から供給される水Ｅが前記エコノマイザ11,本体バング1
0,スーパヒータ９および燃焼室水冷壁などの熱伝達部を
通ることにより熱交換が行なわれて主蒸気ライン13から
Ｆとして取出されるものとなっている。また、スーパヒ
ータ9,本体バンク10およびエコノマイザ11等での熱交換
を防げる付着ダストを除去するために、図示しないがこ
れらスーパヒータ9,本体バンク10およびエコノマイザ11
に向けて複数の蒸気吹付け用スートブローランスがボイ
ラ壁面等に設けられている。そして、これらスートブロ
ーランスは燃焼室１に設けられた炉内温度検出器14によ
る検出出力等に基いて制御動作を行なうスートブロー制
御装置15によりスートブロー動作が制御されるものとな
っている。

上記スートブロー制御装置15は具体的には第２図に示す
構成をなしている。すなわち、第２図において20は燃焼
状態判定部であって、前記炉内温度検出器14からの温度
検出信号Ｍに基いて燃焼室１内の燃焼状態を判定するも
のである。この判定部20は、燃焼状態が正常であると判
定する場合にはLOWレベルとなり、ブラックアウト（失
火），ブラックポート（燃焼悪化）などにより燃焼状態
が低下したと判定する場合にはHIGHレベルとなる燃焼状
態信号S1をスキップ信号発生部21に出力する。22はスー
トブロー要求指令部であって、タイにより予め設定され
ている時間間隔で、あるいは各熱伝達部またはその近傍
に設けられた測定センサによる熱変換効率低下情報また
は通風抵抗増加情報に応じてスートブロー起動要求信号
S2を出力するものであり、要求信号S2はランス決定部23
に与えられる。なお、測定センサとしては各熱伝達部の
入出力部の温度をそれぞれ測定する温度センサ、あるい
は各熱伝達部間の入口，出口間における燃焼排ガスの圧
力差を測定する圧力センサなどが挙げられる。ランス決
定部23は、前記スートブロー起動要求信号S2の入力に応
じて、図示しない設定手段により予め設定されたスート
ブローランスの起動順序にしたがってスートブローを行
なうべくスートブローランスを決定し、ランス決定信号
S3をスートブロー起動指令部24およびランス比較部26に
送出するものとなっている。

一方、25はランス登録部であって、スートブローにより
ボイラ内の燃焼状態に悪影響を与えるおそれのあるスー
トブローランス例えばスーパヒータ９に対するスートブ
ローランスを登録するものであり、ランス比較部26では
ランス決定部23からランス決定信号S3が与えられる毎に
ランス登録部25の検索を行ない、ランス決定部23にて決
定されたスートブローランスがランス登録部25に登録さ
れているスートブローランスであるか否かを判断し、未
登録の場合にはLOWレベル，登録されている場合にはHIG
Hレベルとなるランス登録信号S4を前記スキップ信号発
生部21に出力するものとなっている。なお、スートブロ
ーランスを登録する手段としては、オペレータがキーボ
ードなどの入力装置を用いて予め入力する手段と、過去
において各スートブローランスによるスートブローを行
なって熱交換効率あるいは通風抵抗がいかなるように変
化したかを監視することにより機械的に登録する手段と
がある。

スキップ信号発生部21は、前記燃焼状態判定部20からの
燃焼状態信号S1とランス比較部26からのランス登録信号
S4との論理積をとり、論理積成立時すなわち両信号S1,S
4が共にHIGHレベルのときスキップ信号S5を前記スート
ブロー起動指令部24およびスキップランス制御部27に出
力する。スートブロー起動指令部24は、通常はランス決
定部23からのランス決定信号S3に応じて該当するスート
ブローランスに対してスートブロー起動信号S6を出力し
てスートブロー動作を開始させるものであるが、前記ス
キップ信号S5が与えられた場合にはそのときのスートブ
ロー起動信号S6の出力を菌止するとともに、該当するス
ートブローランス情報をスキップランス記憶部28に記憶
させる。一方、スキップランス制御部27は、前記スキッ
プ信号S5の立ち下がりに応じて上記スキップランス記憶
部28に記憶されているスートブローランス情報を順次読
み出し、前記スートブロー要求指令部22からスートブロ
ー起動要求信号S2が出力されない時点を判断して、スー
トブロー起動指令部24に対し該当スートブローランスへ
のスートブロー起動信号S6の出力要求指令を与えるもの
となっている。

しかして、上記スートブロー制御装置15は第３図に示す
手順にしたがって動作するように構成されている。すな
わち、先ずステップ（以下STと略称する）１としてスー
トブロー要求指令部22からスートブロー起動要求信号S2
が出力されたならば、ランス決定部23にて予め設定され
ているスートブローランスの動作順序にしたがって今回
動作しうるスートブローランスを決定する。次いで、ST
2としてランス決定部23にて決定されたスートブローラ
ンスがランス登録部25に登録されているか否かをランス
比較部26にて判断し、登録されていない場合にはスート
ブロー起動指令部24により該当スートブローランスにス
ートブロー起動信号S6を送出する。一方、ST2において
今回起動のスートブローランスが登録されている場合に
は、ST3として燃焼状態判定部20からの燃焼状態信号S1
により燃焼室１内の燃焼状態が低下しているか否かを判
断し、低下していない場合にはスートブロー起動指令部
24により該当スートブローランスにスートブロー起動信
号S6を送出する。これに対し、燃焼状態が低下している
場合には、スキップ信号発生部21からスキップ信号S5を
送出して該当スートブローランスに対するスートブロー
起動信号S6の出力を禁止すると同時に、このスートブロ
ーランス情報をスキップランス記憶部28に記憶する。

その後、ST4として燃焼室１内の燃焼状態が回復したか
否かを判断し、回復した場合には、ST5としてスキップ
ランス制御部27によりスートブロー起動要求信号S2が出
力されるか否かを判断し、出力されない場合にはスキッ
プランス記憶部28に記憶されているスートブローランス
に対するスートブロー起動信号S6の送出を行なうように
制御する。他方、スートブロー起動要求信号S2が出力さ
れる場合には、この要求信号S2に応じて決定されるスー
トブローランスに対するスートブロー動作後、スキップ
ランス記憶部28に記憶されているスートブローランスに
対するスートブロー起動信号S6の送出を行なうように制
御する。

このように構成された本実施例においては、燃焼室１内
に形成されたチャーベッド４が燃焼して燃焼排ガスＤを
発生し、給水ライン12を流れる水Ｅがエコノマイザ11,
本体バンク10,スーパヒータ９および燃焼室水冷壁の各
熱伝達部にてこの燃焼排ガスＤと熱交換して主蒸気Ｆと
なり、主蒸気ライン13からタービンなどに供給されてい
る。また、炉内温度検出器14により燃焼室１内の温度が
常時検出されており、検出信号Ｍはスートブロー制御装
置15の燃焼状態判定部20に与えられている。そして、こ
の燃焼状態判定部20では燃焼室１内の燃焼状態がブラッ
クアウトやブラックポートにより低下しているか否かが
判定されており、低下していない場合には、スートブロ
ー起動要求がある毎にランス決定部23にて決定された起
動順序にしたがって所定のスートブローランスによるス
ートブローが行なわれ、該当する熱伝達部に付着したダ
ストが除去される。

これに対し、燃焼状態が低下したと判定されたならば、
ランス登録部25に予め登録されているランス、すなわち
スートブロー動作により燃焼状態をより低下させるおそ
れのあるスートブローランスのスートブロー動作を禁止
して燃焼状態低下の進行を防止し、登録されていないラ
ンス、すなわちスートブロー動作によっても燃焼状態に
影響を与えないスートブローランスのみを動作させるこ
とにより熱交換効率を確保する。そして、燃焼室１内の
燃焼状態が回復したならば禁止されていたスートブロー
ランスによるスートブローを実行し、当該熱伝達部に付
着したダストの除去を行なう。

したがって、本実施例によれば、燃焼室１内の燃焼状態
が低下した場合には、燃焼状態に悪影響を与えるスート
ブローランスによるスートブローを禁止する、つまり回
収ボイラの炉底における燃焼が不安定な場合に燃焼に外
乱を与える可能性のあるスートブローの作動に制限を与
えるようにしたので、スートブローによるダストの落
下，低温蒸気の吹込み等による燃焼状態の低下進行を防
止し得、回復時間を短縮させることがてきる。したがっ
て、ブラックアウト、あるいはブラックポートの発生等
を最少限で抑制できるので、特に高効率運転を指向して
燃焼用空気Ｂを絞った低過剰空気燃焼を行なう場合に好
適である。また、燃焼状態に影響を与えないスートブロ
ーランスに対しては従来通りにスートブローが行なわれ
るので、該当する熱伝達部のダストは除去されて所定の
熱交換効率を確保できる。したがって、所望の主蒸気Ｆ
を得ることができ、回収ボイラに連結されるタービンや
各プロセスに悪影響を与えるおそれはない。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。
例えば、前記実施例では燃焼室１内の燃焼状態を判定す
る手段として燃焼室１に炉内温度検出器14を設け、燃焼
室１内の温度に基いて燃焼状態を判定していたが、これ
に限定されず、例えば主蒸気ライン13に主蒸気流量検出
器を設置し、主蒸気Ｆの流量に基いて判定するようにし
てもよい。また、燃焼排ガスＤに含まれるSO₂濃度,NOx
濃度,CO₂濃度,CO濃度等の検出値に基いて判定してもよ
く、さらにはこれらを適時組合せて統合的に判定するよ
うにしてもよい。また、前記実施例では燃焼状態の低下
によりスートブロー動作が禁止されたスートブローラン
スに対して燃焼回復時にスートブロー動作を割込ませる
場合を示したが、燃焼回復後、予め設定されているスー
トブロー順序にしたがって動作させるようにしてもよ
い。さらに、前記実施例ではスートブローランスを単体
として説明したが、群構成をなすものであっても適用で
きるのは言うまでもない。このほか、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々変形実施可能あるのは勿論である。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明によれば、複数のスートブ
ローランスのスートブロー動作順序を順序設定手段によ
り設定するとともに、これら複数のスートブローランス
のうちスートブローを行なうことにより回収ボイラ内の
燃焼状態を低下させるおそれのあるスートブローランス
を登録手段により登録し、回収ボイラ内における燃焼状
態の低下を燃焼状態低下検出手段により検出した場合に
は、順序設定手段の設定順序に基いて今回スートブロー
を行なうスートブローランスが登録手段により登録され
ているスートブローランスであるか否かを判断手段によ
り判断し、その結果、今回スートブローを行なうスート
ブローランスが登録手段により登録されているとき当該
スートブローランスによる今回のスートブロー動作を禁
止するようにしたので、スートブローにより燃焼状態を
低下させてしまうおそれのあるスートブローランスに対
しては燃焼状態低下時にスートブロー動作を行わないよ
うにし得る、つまり回収ボイラの炉底における燃焼が不
安定な場合に燃焼に外乱を与える可能性のあるスートブ
ローの作動に制限を与えることができ、燃焼状態の悪化
を進行させるおそれのない上、回収ボイラに連結させる
タービンや各プロセスに悪影響を与えることのない回収
ボイラのスートブロー制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は本発明装置を含んだパルス製造プラントに
おける回収ボイラの慨略構成図、第２図はスートブロー
制御装置の具体的構成を示すブロック図、第３図はスー
トブロー制御装置の動作を説明するための流れ図であ
る。１……燃焼室、４……チャーベッド、９……スーパヒー
タ、10……本体バンク、11……エコノマイザ、12……給
水ライン、13……主蒸気ライン、14……炉内温度検出
器、15……スートブロー制御装置、20……燃焼状態判定
部、21……スキップ信号発生部、22……スートブロー要
求指令部、23……ランス決定部、24……スートブロー起
動指令部、25……ランス登録部、26……ランス比較部、
27……スキップランス制御部、28……スキップランス記
憶部。

フロントページの続き (72)発明者塩越陽平熊本県八代市十条町１丁目１番地十條製紙株式会社八代工場内 (72)発明者西村勝大阪府大阪市此花区島屋４丁目１番35号川崎重工業株式会社大阪工場内 (72)発明者井床利之兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内 (72)発明者中林志郎兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石工場内 (72)発明者飯塚和幸東京都港区芝浦１丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者桑田龍一東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者熊木亜夫東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者村松篤東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (56)参考文献特開昭60−149816（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−87528（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回収ボイラに設けた熱伝達部に向けて複数
のスートブローランスが設置され、これらスートブロー
ランスを順次動作させて前記熱伝達部に付着したダスト
を除去する回収ボイラのスートブロー制御装置におい
て、前記複数のスートブローランスのスートブロー動作
順序を設定する順序設定手段と、前記複数のスートブロ
ーランスのうちスートブローを行なうことにより前記回
収ボイラ内の燃焼状態を低下させるおそれのあるスート
ブローランスを登録する登録手段と、前記回収ボイラ内
における燃焼状態の低下を検出する燃焼状態低下検出手
段と、この燃焼状態低下検出手段により燃焼状態低下が
検出されたとき前記順序設定手段の設定順序に基いて今
回スートブローを行なうスートブローランスが前記登録
手段により登録されているスートブローランスであるか
否かを判断する判断手段と、この判断手段により今回ス
ートブローを行なうスートブローランスが前記登録手段
により登録されているとき当該スートブローランスによ
る今回のスートブロー動作を禁止するスートブロー禁止
手段とを具備したことを特徴とする回収ボイラのスート
ブロー制御装置。
【請求項２】前記スートブロー禁止手段は、スートブロ
ー動作を禁止したスートブローランスによるスートブロ
ーを前記燃焼状態低下検出手段により燃焼状態回復が検
出されたとき割込ませる手段を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の回収ボイラのスートブ
ロー制御装置。