JP4443481B2 - 流動媒体の詰まり診断システム - Google Patents
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Description
この点、上記した特許文献1に記載された技術では、流動層の高さを制御することについては考慮されているものの、流動媒体の詰まりに関しては何ら考慮されていない。
そこで、従来より、加圧流動床ボイラに用いる層高調整装置の流動媒体循環経路において、流動媒体の詰まりが発生した場合に、その旨およびその発生部位を迅速かつ的確に把握することができる技術の確立が望まれていた。
すなわち、本発明に係る流動媒体の詰まり診断システムは、加圧流動床ボイラに用いる層高調整装置の流動媒体循環経路における流動媒体の詰まりおよびその発生部位の診断を行うためのシステムであって、前記流動媒体循環経路の所定個所における差圧を測定する複数の差圧計と、前記流動媒体循環経路の所定個所における温度を測定する複数の温度計と、前記流動媒体循環経路の所定個所に圧送配管を介して供給される圧送空気量を測定する複数の空気流量計と、前記流動媒体循環経路の各測定個所における差圧、および温度と、前記圧送配管の圧送空気量と、流動媒体の詰まり発生部位との関係を記憶した詰まり発生部位判定データベースと、前記詰まり発生部位判定データベースを参照して、前記差圧計、前記温度計、および前記空気流量計における測定値に基づいて、流動媒体の詰まりおよびその発生部位の判定を行う判定手段とを備えたことを特徴とするものである。
この際、流動媒体が詰まった旨およびその発生部位を表示することにより、プラントの監視担当者に対して当該事実を確実に伝達することができる。
図1は、本発明の実施例1に係る流動媒体の詰まり診断システムの概略構成を示すブロック図、図2は、本発明の実施例1に係る流動媒体の詰まり診断システムを適用する流動媒体循環経路の概略構成を示す説明図、図3は本発明の実施例1に係る流動媒体の詰まり診断システムにおける詰まり発生部位判定データベースの構成を示す説明図、図4は、本発明の実施例1に係る流動媒体の詰まり診断システムを適用する発電プラントの概略構成を示す説明図である。
本発明の実施例1に係る流動媒体の詰まり診断システム1a(図1参照)を適用する発電プラントは、加圧流動床複合発電方式(PFBC:Pressurized Fluidized Bed Combustion Combined Cyde)を採用した発電プラントであり、圧力容器内に収納した流動床ボイラから発生する蒸気で蒸気タービンを駆動し、さらにボイラの排ガスでガスタービンを駆動するようになっている。
実施例1の流動媒体の詰まり診断システムを適用する発電プラントは、図4に示すように、2つのボイラ10,20を備えており、ボイラ10,20の火炉11,21内にCWPを投入して燃焼させ、熱交換により発生した蒸気を高圧タービン31、中圧タービン32、および低圧タービン33に導いて各タービンを回転させることにより、発電機41を駆動して電力を発生させる。低圧タービン33を回転させた後の蒸気は、復水器50により復水され、再びボイラ10,20内へ導かれる。
また,ガスタービン34およびコンプレッサ35の起動用として起動用モータ43が取り付けられている。
ガスタービン34を回転させた後の排ガスは、第1の排熱回収交換器91、脱硝を行うための脱硝装置92、第2の排熱回収交換器93、バグフィルタ94を経て、煙突95より大気中へ放散される。
実施例1の流動媒体の詰まり診断システムを適用する発電プラントでは、BMタンク13,23と、火炉11,21とはBM循環経路により連通接続されており、このBM循環経路内をBMが循環することにより、火炉11,21におけるBMの層高が調整されるようになっている。
すなわち、図2に示すように、BMタンク13,23のBM排出側からBM流入側へ向かって、供給垂直管111、供給水平管112、傾斜管113、火炉11,21、抜出垂直管114、抜出水平管115、および戻し管116がこの順で配設されており、BM循環経路を形成している。
まず、BM供給系統における詰まり診断を説明する。
供給空気流量が正常値(例えば、50〜150kg/h)であり、供給垂直管差圧が−10〜−15kPaの範囲で微変動し、供給水平管差圧が10〜20kPaの範囲で微変動し、傾斜管差圧が5〜10kPaの範囲で微変動し、供給垂直管温度が所定範囲で微変動した場合には、正常供給であると判断する。
抜出空気流量が正常値であり、戻し空気流量が正常値(例えば、7〜8t/h)であり、抜出垂直管差圧が−10〜−50kPaの範囲で微変動し、抜出水平管差圧が30〜50kPaの範囲で微変動し、戻し管差圧が30〜80kPaの範囲で微変動し、垂直抜出管温度が上昇し、BMタンク温度が上昇した場合には、正常抜出であると判断する。
さらに、プリンタ等の印刷手段を備えることにより、BMが詰まった旨およびその発生部位を印刷してもよい。
図5に示すように、実施例2の流動媒体の詰まり発生部位診断システム1bは、上述した実施例1の流動媒体の詰まり発生部位診断システム1aの構成要素に対して、対処方法データベース180および対処方法表示手段190を付加した構成となっている。
さらに、プリンタ等の印刷手段を備えることにより、BM詰まりの発生部位と、その対処方法を印刷してもよい。
10,20 ボイラ
11,21 火炉
12,22 圧力容器
13,23 BMタンク
14 非常用温水タンク
31 高圧タービン
32 中圧タービン
33 低圧タービン
34 ガスタービン
35 コンプレッサ
41,42 発電機
43 起動用モータ
50 復水器
51 冷却水配管
61 石炭ホッパ
62 粗粉砕機
63 分級機
64 中継ホッパ
65 微粉砕機
66 石灰石ホッパ
67 混練機
68 燃料タンク
69 燃料ポンプ
71 水・蒸気配管
72 汽水分離器
73 復水ポンプ
74a〜74e 給水加熱器
75 脱気器
76 給水ポンプ
77 復水配管
78 給水配管
81 排ガス配管
82a,82b 無触媒脱硝装置
83 1次サイクロン
84 2次サイクロン
85,86 灰ホッパ
91,93 排熱回収交換器
92 脱硝装置
94 バグフィルタ
95 煙突
101 塵芥回収管
102,103 灰ホッパ
111 供給垂直管
112 供給水平管
113 傾斜管
114 抜出垂直管
115 抜出水平管
116 戻し管
121a〜121f 差圧計
131a〜131c 温度計
141a〜141c 空気流量計
150 詰まり発生部位判定データベース
160 判定手段
170 判定結果表示手段
180 対処方法データベース
190 対処方法表示手段
Claims (4)
- 加圧流動床ボイラに用いる層高調整装置の流動媒体循環経路における流動媒体の詰まりおよびその発生部位の診断を行うためのシステムであって、
前記流動媒体循環経路の所定個所における差圧を測定する複数の差圧計と、
前記流動媒体循環経路の所定個所における温度を測定する複数の温度計と、
前記流動媒体循環経路の所定個所に圧送配管を介して供給される圧送空気量を測定する複数の空気流量計と、
前記流動媒体循環経路の各測定個所における差圧、および温度と、前記圧送配管の圧送空気量と、流動媒体の詰まり発生部位との関係を記憶した詰まり発生部位判定データベースと、
前記詰まり発生部位判定データベースを参照して、前記差圧計、前記温度計、および前記空気流量計における測定値に基づいて、流動媒体の詰まりおよびその発生部位の判定を行う判定手段と、を備えたことを特徴とする流動媒体の詰まり診断システム。 - 前記層高調整装置の流動媒体経路は、流動媒体タンクの流動媒体排出側から流動媒体流入側へ向かって、供給垂直管、供給水平管、傾斜管、火炉、抜出垂直管、抜出水平管、戻し管をこの順で配設してなり、
前記差圧計は、前記供給垂直管の上流部と下流部、前記供給垂直管の下流部と前記供給水平管の下流部、前記供給水平管の下流部と前記傾斜管の下流部、前記火炉と前記抜出垂直管の下流部、前記抜出垂直管の下流部と前記抜出水平管の下流部、および前記戻し管の上流部と下流部の差圧計測を行うことが可能な位置に配設され、
前記温度計は、前記流動媒体タンク、前記供給垂直管、および前記抜出垂直管に配設され、
前記空気流量計は、前記供給水平管への供給空気流量、前記抜出水平管への抜出空気流量、および前記戻し管への戻し空気流量を測定可能な位置に配設されたことを特徴とする請求項1に記載の流動媒体の詰まり診断システム。 - 前記判定手段において流動媒体の詰まりが発生したと判定された場合に、流動媒体が詰まった旨およびその発生部位を表示する判定結果表示手段を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の流動媒体の詰まり診断システム。
- 流動媒体の詰まり発生部位とその対処方法とを記憶した対処方法データベースと、
前記判定手段において流動媒体の詰まりが発生したと判定された場合に、前記対処方法データベースを参照して、その対処方法を表示する対処方法表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の流動媒体の詰まり診断システム。
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