Emergency operating method of pressurized fluidized bed boiler
专利汇可以提供Emergency operating method of pressurized fluidized bed boiler专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE:To provide an emergency operating method for a pressurized fluidized bed boiler, which permits the prevention of imperfect combustion of fuel even when a gas turbine stops suddenly. CONSTITUTION:An opening and closing valve 17 for regulating the flow of combustion gas is provided at the upstream side of a gas turbine 9 in a pressurized fluidized bed boiler 2, in which the fluidized bed boiler 2, which receives bed materials, is stored in a pressure vessel 1 and a gas turbine 9 is driven by combustion gas generated in the fluidized bed boiler 2 while the gas turbine drives a compressor 10 for supplying combustion air into the pressure vessel 1. A bypass passage 18 for conducting the combustion gas from the upstream side of the opening and closing valve 17 to the downstream side of the gas turbine 9 is formed and when the gas turbine 9 has stopped suddenly, the opening and closing valve is closed and simultaneously the bypass passage 18 is opened to conduct the combustion gas to the bypass passage 18 side whereby the internal pressure of the pressure vessel 1 is reduced and unburnt constituents in the bed material are burnt perfectly and cooled.，下面是Emergency operating method of pressurized fluidized bed boiler专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンプレッサーを駆動するガスタービンが急停止した場合に対応する加圧流動層ボイラの緊急運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の加圧流動層ボイラを用いた複合発電システムの一例を示したものである。 図示するように、この加圧流動層ボイラ複合発電システムは圧力容器ａ内に、サイクロンｂを備えた流動層ボイラｃを格納し、この流動層ボイラｃ内部で石炭などの燃料と石灰石などの脱硫剤を流動媒体（ベッド材）と共に流動させて効率良く燃焼させ、発生した蒸気によって発電機ｄを駆動するものである。 すなわち、燃焼効率を向上させるためには高圧の燃焼空気が必要となってくるが、この流動層ボイラｃは高圧に弱い構造をしているため、これを圧力容器ａ内に格納することでボイラ躯体内外の差圧を小さくしたものである。
【０００３】この加圧流動層ボイラ複合発電システムを簡単に説明すると、石炭は６ｍｍ以下に粉砕されて脱硫剤とともに流動層ボイラｃ内へ供給され、石炭、脱硫剤、灰等の混合物であるベット材により、コンプレッサーｅからの高圧空気で高層高（約４ｍ）の流動層ｆが形成される。 石炭は流動層ｆの中で空気と攪拌され、１．
２〜１．６ＭＰａ（１２〜１６ｋｇｆ／ｃｍ 2 ）程度の加圧下で効率良く燃焼する。 また、燃焼時に発生するＳ
Ｏ 2は層ｆ内で脱硫材により吸収され、燃焼温度が低いことからＮＯｘの発生を抑えることができる。 層ｆ内で発生した熱は高い伝熱特性を持つ流動層内伝熱管ｇにより蒸気として回収され、蒸気タービンｈを駆動する。 その後、燃焼排気ガスはボイラｃから約８６０〜８７０
℃，１．１〜１．５ＭＰａ（１１〜１５ｋｇｆ／ｃ
ｍ 2 ）で排出され、サイクロンｂで脱塵された後、ガスタービンｉを駆動する。 このガスタービンｉは燃焼用空気コンプレッサーｅを駆動すると共に、余剰動力で発電機ｊを駆動し、ガスタービンｉを出た排気ガスは必要に応じて煤塵が排出規制以下に低減され、熱交換器ｋで熱回収された後煙突ｌから排出されることになる。 また、
ボイラｃの負荷調整は圧力内に供給する空気量と、ベッド材貯蔵容器ｍとボイラ間でベッド材の出し入れすることにより流動層ｆの高さを変化させて行うことになる。
例えば、負荷を減少する場合には燃焼空気の圧力を高めると共に、バルブｎを開いてベッド材貯蔵容器ｍ内の圧力を外部へ逃がし、吸引管ｏを通してベット材をボイラｃから吸い込んで層高を低くし、反対に、負荷を高める場合には燃焼空気を減少させる共に、供給管のＬバルブｐの空気量を調整してベッド材貯蔵容器ｍからボイラｃ
へベッド材を送り込み、層高を高くすることで達成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、圧力容器ａ
内に燃焼空気を供給するコンプレッサーｅはガスタービンｉによって駆動されているため、このガスタービンｉ
が故障するとコンプレッサーｅからの燃焼空気の供給も急停止してしまう。 しかしながら、圧力容器ａ内は高圧となっているため、ガスタービン入口の開閉弁をわずかながらリークする空気によってボイラｃ内には燃焼空気が流れ続け、暫くの間、流動層ｆが流動しない状態で燃焼することになっていた。 そのため、燃料が不完全燃焼して流動層ｆ内で塊状になってしまったり、あるいは流動層を冷却する時間が長くかかるといった欠点があった。
【０００５】そこで、本発明は上述した問題点を有効に解決するために案出されたものであり、その主な目的はガスタービンが急停止した場合にも、燃料の不完全燃焼を防止すると共に、短時間でベッド材の冷却を行うことのできる加圧流動層ボイラの緊急運転方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明は、圧力容器内に、ベッド材を収容した流動層ボイラを格納し、該流動層ボイラで発生した燃焼ガスによってガスタービンを駆動し、該ガスタービンにより上記圧力容器内に燃焼空気を供給するコンプレッサーを駆動する加圧流動層ボイラにおいて、上記ガスタービンの上流側に上記燃焼ガスの流れを規制する開閉弁を設けると共に、該開閉弁の上流側から上記ガスタービンの下流側へ燃焼ガスを流すためのバイパス通路を形成し、上記ガスタービンが急停止した時に、上記開閉弁を閉じると同時に上記バイパス通路の開閉弁を開いて燃焼ガスをバイパス通路側に流すことにより、上記圧力容器内圧を減圧すると共に、上記ベッド材中の未燃分の完全燃焼及び冷却するものである。
【０００７】
【作用】本発明は上述したような緊急運転方法であるため、コンプレッサーを駆動するガスタービンが急停止すると、同時にガスタービンの上流側に設けられた開閉弁が閉じてガスタービンへの燃焼ガスの流れを停止すると共に、この燃焼ガスをバイパス通路側に流すことにより、しばらくの間、圧力容器内に貯えられた空気により、ベッド材の流動を継続することができる。 従って、
流動層において不完全燃焼が未然に防止され、燃料が塊状になることはない。 また、比較的、低温の空気が流れ続けるため、ベッド材の冷却も行うことができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
【０００９】図１は、本発明に係る加圧流動層ボイラ発電システムの一実施例を示したものである。 図示するように、この加圧流動層ボイラは圧力容器１内に、流動層ボイラ２が格納されており、高圧の燃焼空気によって効率の良い燃焼を行うようになっている。
【００１０】この流動層ボイラ２は竪型のボイラー躯体３に、サイクロン４とベッド材貯蔵容器５を備えたものであり、ボイラー躯体３底部にはベッド材貯蔵容器５から供給されるベッド材に石炭などの燃料や石灰石等の脱硫材を混合した流動層６が形成され、ボイラー躯体３の下部の燃焼空気入口８から供給される高圧の燃焼空気によって流動層６を流動させて燃焼を行うと共に、発生した燃焼排気ガス中の灰塵をサイクロン４で荒取りするようになっている。 そして発生した燃焼排気ガスはガスタービン９を回して流動層ボイラ２に燃焼空気を供給するコンプレッサー１０を駆動した後、脱硝処理装置１１などによってクリーンガス化して、排出するようになっている。
【００１１】このベッド材貯蔵容器５はＬバルブ７を備えた吸引管１２を介してボイラー躯体３の側壁部に連結されており、負荷変動に応じてベッド材を供給して流動層６の層高を自在に調整するようになっている。
【００１２】また、ボイラー躯体３の内側壁には冷却水が流通する伝熱管１３が設けられており、ボイラー躯体３内の燃焼で発生した熱によって蒸気を発生し、蒸気タービン１４を回し、発電機１５を駆動するようになっている。
【００１３】また、燃焼排気ガスをガスタービン９側へ送るための燃焼排気ガス通路１６であって、ガスタービン９の上流側にはバタフライ弁などの開閉弁１７が設けられており、ガスタービン９側への燃焼排気ガスの流れを規制するようになっている。 また、この開閉弁１７の上流側の燃焼排気ガス通路１６にはバイパス通路１８がこれより分岐して設けられており、燃焼排気ガス通路１
６を通過する燃焼排気ガスをガスタービン９の下流側へバイパスするようになっている。 さらに、このバイパス通路１８にはガスクーラー２０と、バイパス弁２１が備えられており、バイパス通路１８を通過する燃焼排気ガスをガスクーラー２０で冷却すると共に、開閉弁２１でその流れを規制している。 尚、このガスクーラー２０の冷却媒体は伝熱管１３を流れる冷却水の一部を利用するようなっている。
【００１４】また、ガスタービン９はコンプレッサー１
０にクラッチ等の動力断続装置２２によって連結されており、また、このコンプレッサー１０には駆動モータ２
３が設けられている。
【００１５】次に、本発明の作用を説明する。
【００１６】図１に示すように、通常運転時には、先ず、コンプレッサー１０から供給された空気は圧力容器１内を加圧すると同時に、ボイラー躯体３下部の燃焼空気入口８に導入され、流動層６を流動化させて燃焼空気として利用される。 次に、燃焼によって発生した燃焼排気ガスはサイクロン４で脱塵された後、燃焼排気ガス通路１６より、圧力容器１外へ流れることになる。 この時、燃焼排気ガス通路１６の開閉弁１７は開いた状態であり、反対にバイパス通路１８のバイパス弁２１は閉じた状態となっているため、燃焼排気ガス通路１６内の燃焼排気ガスはガスタービン９側へ流れ、これを駆動した後、脱硝装置１１や熱交換器１９等を通過して熱回収及びクリーンガス化されて煙突１７ａから排気されることになる。
【００１７】次に、ガスタービン９が故障して急停止した時には、本発明の緊急運転を行うことになる。 すなわち、燃焼排気ガス通路１６の開閉弁１７を閉じると同時に、バイパス通路１８のバイパス弁２１を開く。 すると、サイクロン４を出た燃焼排気ガスはバイパス通路１
８側へ流れ、ガスクーラー２０で冷却された後、ガスタービン９の下流側へ合流することになる。
【００１８】
【発明の効果】以上要するに本発明の緊急運転方法によれば、ガスタービンが故障した場合でも、しばらくの間、圧力容器内に貯えられた空気により流動を継続し続けることができるため、不完全燃焼が未然に防止されると共に、流動層を形成するベッド材を冷却することができる等といった優れた効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す全体説明図である。
【図２】従来の加圧流動層ボイラ複合発電システムの一例を示す説明図である。
１ 圧力容器 ２ 加圧流動層ボイラ ９ ガスタービン １０ コンプレッサー １７ 開閉弁 １８ バイパス通路 ２３ 駆動モータ
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