JPH09303714A - ボイラ装置及びその運転方法 - Google Patents
ボイラ装置及びその運転方法Info
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- JPH09303714A JPH09303714A JP12372896A JP12372896A JPH09303714A JP H09303714 A JPH09303714 A JP H09303714A JP 12372896 A JP12372896 A JP 12372896A JP 12372896 A JP12372896 A JP 12372896A JP H09303714 A JPH09303714 A JP H09303714A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硫黄含有量の高い燃料を使用する場合にも、
ボイラ火炉出口のＳＯ3濃度を低い値に維持できるボイ
ラ装置及びその運転方法を提供すること。 【解決手段】 ボイラ火炉出口１８にＳＯ2濃度計１２
を設け、それより前流に位置する部位、例えば低温過熱
器上段コイル８近傍にも燃焼ガス中のＳＯ2濃度計１３
を設け、両者の濃度計１２、１３の測定値の差をボイラ
運転中監視し、当該２箇所における燃焼ガス中のＳＯ2
濃度差が、ある一定値以上になったらスートブロア１４
等の灰除去装置を作動させる。これはＳＯ2のＳＯ3への
転化率が灰の付着部位と密接な関係にあることを見い出
したことによるのものである。
ボイラ火炉出口のＳＯ3濃度を低い値に維持できるボイ
ラ装置及びその運転方法を提供すること。 【解決手段】 ボイラ火炉出口１８にＳＯ2濃度計１２
を設け、それより前流に位置する部位、例えば低温過熱
器上段コイル８近傍にも燃焼ガス中のＳＯ2濃度計１３
を設け、両者の濃度計１２、１３の測定値の差をボイラ
運転中監視し、当該２箇所における燃焼ガス中のＳＯ2
濃度差が、ある一定値以上になったらスートブロア１４
等の灰除去装置を作動させる。これはＳＯ2のＳＯ3への
転化率が灰の付着部位と密接な関係にあることを見い出
したことによるのものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭や石油等の化
石燃料を燃焼するボイラに係わり、特にボイラ排ガス中
の無水硫酸濃度を低減するのに好適なボイラ装置及びそ
の運転方法に関する。
石燃料を燃焼するボイラに係わり、特にボイラ排ガス中
の無水硫酸濃度を低減するのに好適なボイラ装置及びそ
の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石炭や重油等に含まれる硫黄化合物は、
燃焼等に大部分のものが二酸化硫黄（以下ＳＯ2と称す
る）となり、その一部は（１）式の反応で三酸化硫黄ま
たは無水硫酸（以下ＳＯ3と称する）となる。
燃焼等に大部分のものが二酸化硫黄（以下ＳＯ2と称す
る）となり、その一部は（１）式の反応で三酸化硫黄ま
たは無水硫酸（以下ＳＯ3と称する）となる。
【０００３】ＳＯ2＋１／２Ｏ2＝ＳＯ3
（１） ＳＯ3は燃焼火炎中で生成する場合と、燃焼ガスと接触
するＶ2Ｏ5等の金属酸化物によって生成する場合の両方
があるが、排ガス中のＳＯ3は水分と結合して硫酸とな
り、これが装置材料表面に凝縮して腐食を発生させる。
また硫酸はダストを固化する作用もあるため、装置の目
詰まりの原因ともなる。こうしたＳＯ3による障害が問
題となるのは空気予熱器、排ガスダクト、集塵装置など
の比較的温度の低い装置である。
（１） ＳＯ3は燃焼火炎中で生成する場合と、燃焼ガスと接触
するＶ2Ｏ5等の金属酸化物によって生成する場合の両方
があるが、排ガス中のＳＯ3は水分と結合して硫酸とな
り、これが装置材料表面に凝縮して腐食を発生させる。
また硫酸はダストを固化する作用もあるため、装置の目
詰まりの原因ともなる。こうしたＳＯ3による障害が問
題となるのは空気予熱器、排ガスダクト、集塵装置など
の比較的温度の低い装置である。
【０００４】ＳＯ3の凝縮温度（酸露点）は排ガス中の
ＳＯ3濃度の増加とともに上昇するため、硫黄含有量の
多い燃料やＳＯ2をＳＯ3に酸化させる触媒作用をするバ
ナジウム（Ｖ）を多量に含む燃料、例えば重質油をボイ
ラで使用すると、ボイラ排ガスには高濃度のＳＯ3が含
まれるようになる。ＳＯ3濃度は、一般のＣ重油では排
ガス中の１０ｐｐｍ以下であるが、高硫黄、高バナジウ
ム含有重質油燃料では数１０〜１００ｐｐｍまで上昇す
る可能性がある。したがって、こうした高硫黄、高バナ
ジウム燃料を燃焼する場合には排ガス中のＳＯ3濃度の
増加に対する対策が必要不可欠となっている。
ＳＯ3濃度の増加とともに上昇するため、硫黄含有量の
多い燃料やＳＯ2をＳＯ3に酸化させる触媒作用をするバ
ナジウム（Ｖ）を多量に含む燃料、例えば重質油をボイ
ラで使用すると、ボイラ排ガスには高濃度のＳＯ3が含
まれるようになる。ＳＯ3濃度は、一般のＣ重油では排
ガス中の１０ｐｐｍ以下であるが、高硫黄、高バナジウ
ム含有重質油燃料では数１０〜１００ｐｐｍまで上昇す
る可能性がある。したがって、こうした高硫黄、高バナ
ジウム燃料を燃焼する場合には排ガス中のＳＯ3濃度の
増加に対する対策が必要不可欠となっている。
【０００５】排ガス中のＳＯ3濃度を低下させる方法と
して従来より （１）ガス中のＳＯ3を化学的に中和する方法、（２）
ガス中の酸素濃度を低下させる方法などが知られてお
り、実際に用いられている。
して従来より （１）ガス中のＳＯ3を化学的に中和する方法、（２）
ガス中の酸素濃度を低下させる方法などが知られてお
り、実際に用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
（１）の方法としてはマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウ
ム（Ｃａ）などのアルカリ土類金属成分などを燃料中に
添加したり、燃料とは別に炉内に注入する方法が行われ
ているが、この場合は燃焼灰以外にＳＯ2と反応して生
成した硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）等が同時に伝熱
管へ付着するため、伝熱管付着灰量及びばいじん量の増
加原因となる。
（１）の方法としてはマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウ
ム（Ｃａ）などのアルカリ土類金属成分などを燃料中に
添加したり、燃料とは別に炉内に注入する方法が行われ
ているが、この場合は燃焼灰以外にＳＯ2と反応して生
成した硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4）等が同時に伝熱
管へ付着するため、伝熱管付着灰量及びばいじん量の増
加原因となる。
【０００７】また、集塵器等の装置入口でアンモニア
（ＮＨ3）を注入し、ＳＯ3を硫安（（ＮＨ4）2ＳＯ4）
として固定する方法も広く用いられているが、この場合
は、アンモニア注入装置の増設やＮＨ3購入費用が必要
であり、プラントのランニングコスト増となる。また、
硫安の析出による灰詰まりの問題も生じる。
（ＮＨ3）を注入し、ＳＯ3を硫安（（ＮＨ4）2ＳＯ4）
として固定する方法も広く用いられているが、この場合
は、アンモニア注入装置の増設やＮＨ3購入費用が必要
であり、プラントのランニングコスト増となる。また、
硫安の析出による灰詰まりの問題も生じる。
【０００８】また、上記（２）の方法ではＳＯ2のＳＯ3
への転化率は低下するが、排ガス中の一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）濃度が増加するおそれがある。
への転化率は低下するが、排ガス中の一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）濃度が増加するおそれがある。
【０００９】したがって、上記した従来技術でボイラ排
ガス中のＳＯ3濃度を低減しようとした場合に別の問題
が新たに発生するという欠点があった。
ガス中のＳＯ3濃度を低減しようとした場合に別の問題
が新たに発生するという欠点があった。
【００１０】本発明の課題は、上記した従来技術の欠点
をなくし、硫黄含有量の高い燃料を使用する場合にも、
ボイラ火炉出口のＳＯ3濃度を低い値に維持できるボイ
ラ装置及びその運転方法を提供することにある。
をなくし、硫黄含有量の高い燃料を使用する場合にも、
ボイラ火炉出口のＳＯ3濃度を低い値に維持できるボイ
ラ装置及びその運転方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は次の
構成によって達成される。すなわち、化石燃料を燃焼さ
せて、ボイラ火炉内に設けられたボイラ伝熱管群を加熱
するボイラ装置において、ボイラ火炉出口と、それより
も前流側の少なくとも２箇所で燃焼ガス中の硫黄酸化物
の濃度を計測し、その計測値の差に基づきＳＯ2のＳＯ3
への転化率を監視するボイラ装置の運転方法である。
構成によって達成される。すなわち、化石燃料を燃焼さ
せて、ボイラ火炉内に設けられたボイラ伝熱管群を加熱
するボイラ装置において、ボイラ火炉出口と、それより
も前流側の少なくとも２箇所で燃焼ガス中の硫黄酸化物
の濃度を計測し、その計測値の差に基づきＳＯ2のＳＯ3
への転化率を監視するボイラ装置の運転方法である。
【００１２】本発明の上記ボイラ装置の運転方法におい
て、ボイラ火炉出口の硫黄酸化物濃度の計測値と、それ
よりも前流側の硫黄酸化物濃度の計測値との差が、所定
値以上になったらボイラ伝熱管群に設けられた灰除去装
置を作動させることでボイラ火炉出口のＳＯ3濃度を低
い値に維持できる。本発明においては、硫黄酸化物の濃
度として燃焼ガス中のＳＯ2またはＳＯ3の濃度を計測す
る。
て、ボイラ火炉出口の硫黄酸化物濃度の計測値と、それ
よりも前流側の硫黄酸化物濃度の計測値との差が、所定
値以上になったらボイラ伝熱管群に設けられた灰除去装
置を作動させることでボイラ火炉出口のＳＯ3濃度を低
い値に維持できる。本発明においては、硫黄酸化物の濃
度として燃焼ガス中のＳＯ2またはＳＯ3の濃度を計測す
る。
【００１３】また、本発明の上記課題は次の構成によっ
て達成される。すなわち、化石燃料を燃焼させて、ボイ
ラ火炉内に設けられたボイラ伝熱管群を加熱するボイラ
装置において、ボイラ火炉出口と、それよりも前流側の
ボイラ火炉内と少なくとも２箇所に燃焼ガス中の硫黄酸
化物濃度計を設け、またボイラ伝熱管群には灰除去装置
を設け、さらに、前記ボイラ火炉出口の硫黄酸化物濃度
計の計測値とボイラ火炉出口よりも前流側のボイラ火炉
内に設けられた硫黄酸化物濃度計の計測値の差が所定値
以上になったら灰除去装置を作動させる制御装置を設け
たボイラ装置である。
て達成される。すなわち、化石燃料を燃焼させて、ボイ
ラ火炉内に設けられたボイラ伝熱管群を加熱するボイラ
装置において、ボイラ火炉出口と、それよりも前流側の
ボイラ火炉内と少なくとも２箇所に燃焼ガス中の硫黄酸
化物濃度計を設け、またボイラ伝熱管群には灰除去装置
を設け、さらに、前記ボイラ火炉出口の硫黄酸化物濃度
計の計測値とボイラ火炉出口よりも前流側のボイラ火炉
内に設けられた硫黄酸化物濃度計の計測値の差が所定値
以上になったら灰除去装置を作動させる制御装置を設け
たボイラ装置である。
【００１４】上記本発明のボイラ装置において、複数の
ボイラ伝熱管毎にそれぞれ一対の硫黄酸化物濃度計と灰
除去装置を設け、ボイラ火炉出口の硫黄酸化物濃度計の
計測値と、各々の硫黄酸化物濃度計の計測値との差が、
所定値以上になったら各々の硫黄酸化物濃度計に対応す
る灰除去装置を作動させる制御装置を設けることができ
る。上記硫黄酸化物濃度計としてはＳＯ2濃度計または
ＳＯ3濃度計を用いることができる。また、上記灰除去
装置としてスートブロア方式または音響方式の装置を用
いることができる。
ボイラ伝熱管毎にそれぞれ一対の硫黄酸化物濃度計と灰
除去装置を設け、ボイラ火炉出口の硫黄酸化物濃度計の
計測値と、各々の硫黄酸化物濃度計の計測値との差が、
所定値以上になったら各々の硫黄酸化物濃度計に対応す
る灰除去装置を作動させる制御装置を設けることができ
る。上記硫黄酸化物濃度計としてはＳＯ2濃度計または
ＳＯ3濃度計を用いることができる。また、上記灰除去
装置としてスートブロア方式または音響方式の装置を用
いることができる。
【００１５】石炭や石油等の化石燃料を燃焼するボイラ
装置において、少なくともボイラ火炉出口とそれより前
流に位置する部位、例えば低温過熱器入口の２箇所に燃
焼ガス中のＳＯ2濃度またはＳＯ3濃度を計測する装置を
設置し、両者の差を運転中監視し、当該２箇所における
燃焼ガス中のＳＯ2濃度またはＳＯ3濃度の差が、ある一
定値以上になったらスートブロア等の灰除去装置を作動
させる運転を行うものである。
装置において、少なくともボイラ火炉出口とそれより前
流に位置する部位、例えば低温過熱器入口の２箇所に燃
焼ガス中のＳＯ2濃度またはＳＯ3濃度を計測する装置を
設置し、両者の差を運転中監視し、当該２箇所における
燃焼ガス中のＳＯ2濃度またはＳＯ3濃度の差が、ある一
定値以上になったらスートブロア等の灰除去装置を作動
させる運転を行うものである。
【００１６】ＳＯ3の生成は燃焼ガス中のＳＯ2と酸素が
反応して生成するもので、酸化触媒作用をするバナジウ
ム（Ｖ）や鉄（Ｆｅ）を含む炉内付着灰がＳＯ3転化率
の変化に影響することは容易に推測される。しかし、ボ
イラ炉内付着物の性状とＳＯ3転化率の関係は従来不明
であった。そこで、本発明者等が種々検討した結果、Ｓ
Ｏ2のＳＯ3への転化率は灰の付着部位と密接な関係にあ
ることが判明した。
反応して生成するもので、酸化触媒作用をするバナジウ
ム（Ｖ）や鉄（Ｆｅ）を含む炉内付着灰がＳＯ3転化率
の変化に影響することは容易に推測される。しかし、ボ
イラ炉内付着物の性状とＳＯ3転化率の関係は従来不明
であった。そこで、本発明者等が種々検討した結果、Ｓ
Ｏ2のＳＯ3への転化率は灰の付着部位と密接な関係にあ
ることが判明した。
【００１７】すなわち、図６に示すように高硫黄、高バ
ナジウム含有燃料を使用したボイラの種々の場所に付着
した灰を採取し、そのＳＯ3転化率を測定した結果、ガ
ス温度が低い部位、すなわち低温過熱器や節炭器に付着
した灰は非常にＳＯ3転化率が高いことが判明した。
ナジウム含有燃料を使用したボイラの種々の場所に付着
した灰を採取し、そのＳＯ3転化率を測定した結果、ガ
ス温度が低い部位、すなわち低温過熱器や節炭器に付着
した灰は非常にＳＯ3転化率が高いことが判明した。
【００１８】ボイラの低温部位に付着した灰でＳＯ3転
化率が高くなるメカニズムとしては、灰中のＶの量・存
在形態や硫酸根（ＳＯ4 2-）の量が多いこと等が考えら
れる。なお、ＳＯ3転化率は４５０℃に過熱された付着
灰に５００ｐｐｍＳＯ2−３％Ｏ2−ｂａｌ．Ｎ2ガスを
１リットル／ｍｉｎで流しながら、付着灰の前流と後流
のＳＯ2濃度を測定し、その差をＳＯ3濃度とする方法で
求めた。
化率が高くなるメカニズムとしては、灰中のＶの量・存
在形態や硫酸根（ＳＯ4 2-）の量が多いこと等が考えら
れる。なお、ＳＯ3転化率は４５０℃に過熱された付着
灰に５００ｐｐｍＳＯ2−３％Ｏ2−ｂａｌ．Ｎ2ガスを
１リットル／ｍｉｎで流しながら、付着灰の前流と後流
のＳＯ2濃度を測定し、その差をＳＯ3濃度とする方法で
求めた。
【００１９】本発明により、低温過熱器や節炭器に付着
した灰を効率的に除去することによってボイラ火炉出口
のＳＯ3転化率を低下させることが可能となる。
した灰を効率的に除去することによってボイラ火炉出口
のＳＯ3転化率を低下させることが可能となる。
【００２０】本発明ではボイラ火炉出口とそれより前流
側の少なくともボイラ火炉内の２箇所の燃焼ガス中のＳ
Ｏ2濃度またはＳＯ3濃度差が許容できる値以上となった
場合に伝熱管に付着した灰を除去する装置、例えばスー
トブロアや音響式灰除去装置を作動させ、伝熱管群に付
着した灰を除去し、ボイラ火炉出口のＳＯ2からのＳＯ3
転化率が許容値以下になるようにした。この結果、ボイ
ラ火炉の下流に設置される空気予熱器や電気集塵器の腐
食やダスト付着を効果的に防止することができる。
側の少なくともボイラ火炉内の２箇所の燃焼ガス中のＳ
Ｏ2濃度またはＳＯ3濃度差が許容できる値以上となった
場合に伝熱管に付着した灰を除去する装置、例えばスー
トブロアや音響式灰除去装置を作動させ、伝熱管群に付
着した灰を除去し、ボイラ火炉出口のＳＯ2からのＳＯ3
転化率が許容値以下になるようにした。この結果、ボイ
ラ火炉の下流に設置される空気予熱器や電気集塵器の腐
食やダスト付着を効果的に防止することができる。
【００２１】
実施例１ 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例を適用したボイラの側面図であ
る。図１において、バーナ１で燃焼した燃焼灰は燃焼ガ
スの流れに従って、プラトン過熱器４、スクリーン管
５、高温過熱器６、高温再熱器７、低温過熱器８〜１０
および節炭器１１を経由してボイラ火炉出口１８に至
る。ボイラ火炉を出た排ガスは脱硝装置１９、空気予熱
器２０、集塵器２１および脱硫装置２２を経て煙突２３
から排出される。ボイラ火炉出口１８と低温過熱器上段
８の上流とには燃焼ガス中のＳＯ2濃度を計測する装置
１２、１３が設置され、また各伝熱管群にはスートブロ
ア１４が複数個設置されている。
図１は本発明の一実施例を適用したボイラの側面図であ
る。図１において、バーナ１で燃焼した燃焼灰は燃焼ガ
スの流れに従って、プラトン過熱器４、スクリーン管
５、高温過熱器６、高温再熱器７、低温過熱器８〜１０
および節炭器１１を経由してボイラ火炉出口１８に至
る。ボイラ火炉を出た排ガスは脱硝装置１９、空気予熱
器２０、集塵器２１および脱硫装置２２を経て煙突２３
から排出される。ボイラ火炉出口１８と低温過熱器上段
８の上流とには燃焼ガス中のＳＯ2濃度を計測する装置
１２、１３が設置され、また各伝熱管群にはスートブロ
ア１４が複数個設置されている。
【００２２】ボイラ火炉出口１８のＳＯ2濃度計測装置
１２と低温過熱器上段コイル８の上流のＳＯ2濃度計測
装置１３及びスートブロア１４の流量調節弁１５はコン
ピュータ１７に接続されており、各ＳＯ2濃度計測装置
１２、１３からコンピュータ１７に入力された信号によ
り、コンピュータ１７は各スートブロア１４の流量調節
弁１５の開閉及び流量調整を行うようになっている。
１２と低温過熱器上段コイル８の上流のＳＯ2濃度計測
装置１３及びスートブロア１４の流量調節弁１５はコン
ピュータ１７に接続されており、各ＳＯ2濃度計測装置
１２、１３からコンピュータ１７に入力された信号によ
り、コンピュータ１７は各スートブロア１４の流量調節
弁１５の開閉及び流量調整を行うようになっている。
【００２３】次に上記のように構成された本実施例での
運転方法を説明する。図２は低温過熱器上段コイル８の
上流のＳＯ2濃度とボイラ火炉出口１８のＳＯ2濃度の差
（＝ボイラ火炉出口のＳＯ3濃度）と運転時間の関係を
示したものである。運転開始時（ａ）は各伝熱管群とも
表面はきれいで、ＳＯ3濃度はほぼ零であるが、運転と
ともに徐々に燃焼灰が各伝熱管群に付着し始め、ＳＯ3
濃度が増加していく。このＳＯ3濃度がある設定値Ａ以
上になるとスートブロア１４の流量調節弁１５が開とな
り、蒸気または空気がボイラ火炉２内に供給される
（ｂ）。その結果、伝熱管に付着した灰は除去され、Ｓ
Ｏ3濃度は低下しはじめる。そして、ＳＯ3濃度がある設
定値Ａ以下になったらスートブロア１４の流量調節弁１
５が閉となる（ｃ）。この動作を繰り返すことにより、
ボイラ火炉出口１８のＳＯ3濃度を常にある設定値Ａ以
下に保つことが可能となる。
運転方法を説明する。図２は低温過熱器上段コイル８の
上流のＳＯ2濃度とボイラ火炉出口１８のＳＯ2濃度の差
（＝ボイラ火炉出口のＳＯ3濃度）と運転時間の関係を
示したものである。運転開始時（ａ）は各伝熱管群とも
表面はきれいで、ＳＯ3濃度はほぼ零であるが、運転と
ともに徐々に燃焼灰が各伝熱管群に付着し始め、ＳＯ3
濃度が増加していく。このＳＯ3濃度がある設定値Ａ以
上になるとスートブロア１４の流量調節弁１５が開とな
り、蒸気または空気がボイラ火炉２内に供給される
（ｂ）。その結果、伝熱管に付着した灰は除去され、Ｓ
Ｏ3濃度は低下しはじめる。そして、ＳＯ3濃度がある設
定値Ａ以下になったらスートブロア１４の流量調節弁１
５が閉となる（ｃ）。この動作を繰り返すことにより、
ボイラ火炉出口１８のＳＯ3濃度を常にある設定値Ａ以
下に保つことが可能となる。
【００２４】ＳＯ2濃度計測に使用する装置１２、１３
としては赤外線ガス分析やガスクロマト等の市販装置が
使用される。特に、赤外線ガス分析計は１０ｐｐｍ〜１
００％までの広範囲のＳＯ2濃度の測定が可能であり、
かつ応答性が０．１〜２０秒と比較的速いので本実施例
のようにほぼ連続で使用する場合に好適な方法である。
としては赤外線ガス分析やガスクロマト等の市販装置が
使用される。特に、赤外線ガス分析計は１０ｐｐｍ〜１
００％までの広範囲のＳＯ2濃度の測定が可能であり、
かつ応答性が０．１〜２０秒と比較的速いので本実施例
のようにほぼ連続で使用する場合に好適な方法である。
【００２５】スートブロア１４を起動させる設定ＳＯ3
濃度は、ボイラ火炉２の後流に設置される装置の使用材
質や使用温度によって種々変化させる必要があるため、
特に限定するものではない。
濃度は、ボイラ火炉２の後流に設置される装置の使用材
質や使用温度によって種々変化させる必要があるため、
特に限定するものではない。
【００２６】実施例２ 図３に本発明になるその他の実施例を示す。本実施例で
はＳＯ2計測装置１３を低温過熱器８〜１０の各段の中
間、低温過熱器８の上段、節炭器１１の中間及びボイラ
火炉出口１８の計５箇所に位置した例である。図４に各
部位と節炭器出口のＳＯ2計測装置の差の運転時間変化
を示す。図中でＢは低温過熱器上段コイル８の上段、Ｃ
は低温過熱器上段コイル８と中段コイル９の中間、Ｄは
低温過熱器中段コイル９と下段コイル１０の中間、Ｅは
低温過熱器下段コイル１０と節炭器１１の中間にそれぞ
れ設置したＳＯ2濃度計測装置１３とボイラ火炉出口１
８に設置したＳＯ2濃度計測装置１２の差分を示す線で
ある。伝熱管群の位置によって温度、灰の付着量及び灰
組成は異なるため、ＳＯ2のＳＯ3への転化率も各部位に
よって変化する。
はＳＯ2計測装置１３を低温過熱器８〜１０の各段の中
間、低温過熱器８の上段、節炭器１１の中間及びボイラ
火炉出口１８の計５箇所に位置した例である。図４に各
部位と節炭器出口のＳＯ2計測装置の差の運転時間変化
を示す。図中でＢは低温過熱器上段コイル８の上段、Ｃ
は低温過熱器上段コイル８と中段コイル９の中間、Ｄは
低温過熱器中段コイル９と下段コイル１０の中間、Ｅは
低温過熱器下段コイル１０と節炭器１１の中間にそれぞ
れ設置したＳＯ2濃度計測装置１３とボイラ火炉出口１
８に設置したＳＯ2濃度計測装置１２の差分を示す線で
ある。伝熱管群の位置によって温度、灰の付着量及び灰
組成は異なるため、ＳＯ2のＳＯ3への転化率も各部位に
よって変化する。
【００２７】このため、本実施例では、複数位置のＳＯ
2のＳＯ3への転化率の変化をモニタすることにより、複
数のスートブロア１４を個々に作動（ｂ）・停止（ｃ）
させ、ボイラ火炉出口１８のＳＯ3濃度を設定値Ａ以下
になるようにしている。
2のＳＯ3への転化率の変化をモニタすることにより、複
数のスートブロア１４を個々に作動（ｂ）・停止（ｃ）
させ、ボイラ火炉出口１８のＳＯ3濃度を設定値Ａ以下
になるようにしている。
【００２８】本実施例２は前記実施例１に比べて、ＳＯ
2濃度計測装置１３の設置費用は高くなるが、必要最小
限のスートブロア１４のみを作動させるようにしている
ため、スートブロア１４のランニングコストは安価にな
り、かつボイラ火炉出口１８のＳＯ3濃度の制御精度は
良くなる利点がある。
2濃度計測装置１３の設置費用は高くなるが、必要最小
限のスートブロア１４のみを作動させるようにしている
ため、スートブロア１４のランニングコストは安価にな
り、かつボイラ火炉出口１８のＳＯ3濃度の制御精度は
良くなる利点がある。
【００２９】なお、本実施例でのＳＯ2濃度計測装置１
３の数は４箇所であるが、設置数や設置場所はボイラの
サイズや構造によって種々変化させる必要があるので、
特に限定するものではない。ただし、ボイラ火炉出口１
８のＳＯ2濃度計測装置１２とその前流側に位置する少
なくとも１箇所に配置されるＳＯ2濃度計測装置１３の
最低２つは必ず必要である。
３の数は４箇所であるが、設置数や設置場所はボイラの
サイズや構造によって種々変化させる必要があるので、
特に限定するものではない。ただし、ボイラ火炉出口１
８のＳＯ2濃度計測装置１２とその前流側に位置する少
なくとも１箇所に配置されるＳＯ2濃度計測装置１３の
最低２つは必ず必要である。
【００３０】実施例３ 図５に本発明になるその他の実施例を示す。本実施例は
ＳＯ2計測装置１３の設置位置は実施例１と同じである
が、灰除去方法が実施例１または実施例２で用いたスー
トブロア１４ではなく、音響式の灰除去装置２４を使用
している。
ＳＯ2計測装置１３の設置位置は実施例１と同じである
が、灰除去方法が実施例１または実施例２で用いたスー
トブロア１４ではなく、音響式の灰除去装置２４を使用
している。
【００３１】灰除去装置２４は音波で炉内の燃焼ガスを
振動させ、伝熱管に付着した灰を除去するものである。
本方式の灰除去装置２４は伝熱管に強固に付着した灰の
場合は除去困難であるが、低温バンクにおける付着力の
弱い灰に対しては効果的にその除去ができる。本方法の
メリットはスートブロア方式に比べて、設備費が安く、
また蒸気や空気等のガスを使用しないためランニングコ
ストも安くできることである。
振動させ、伝熱管に付着した灰を除去するものである。
本方式の灰除去装置２４は伝熱管に強固に付着した灰の
場合は除去困難であるが、低温バンクにおける付着力の
弱い灰に対しては効果的にその除去ができる。本方法の
メリットはスートブロア方式に比べて、設備費が安く、
また蒸気や空気等のガスを使用しないためランニングコ
ストも安くできることである。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、高硫黄燃料を燃焼する
場合に問題となるボイラ火炉出口のＳＯ3濃度を大幅に
低減することができるので、ボイラ後流に設置される空
気予熱器や電気集塵器の腐食や灰による詰まりを防止す
ることができる。また、電気集塵器入口でのＮＨ3添加
も不使用となり、プラントのランニングコストを低減で
きる。さらに、本発明では灰除去装置は必要に応じて作
動させているため、常時灰除去装置を作動させる場合に
比べ、灰を巻き込んだ蒸気による伝熱管の磨耗の軽減を
図ることができ、また、使用蒸気の節約も可能となる。
場合に問題となるボイラ火炉出口のＳＯ3濃度を大幅に
低減することができるので、ボイラ後流に設置される空
気予熱器や電気集塵器の腐食や灰による詰まりを防止す
ることができる。また、電気集塵器入口でのＮＨ3添加
も不使用となり、プラントのランニングコストを低減で
きる。さらに、本発明では灰除去装置は必要に応じて作
動させているため、常時灰除去装置を作動させる場合に
比べ、灰を巻き込んだ蒸気による伝熱管の磨耗の軽減を
図ることができ、また、使用蒸気の節約も可能となる。
【図１】 本発明の一実施例に係わるボイラ装置の側面
図である。
図である。
【図２】 図１のボイラのスートブロア作動を示す線図
である。
である。
【図３】 本発明の一実施例に係わるボイラ装置の側面
図である。
図である。
【図４】 図３のボイラのスートブロア作動を示す線図
である。
である。
【図５】 本発明の一実施例に係わるボイラ装置の側面
図である。
図である。
【図６】 高硫黄燃料を燃焼した際に各バンク（伝熱管
群）に付着する灰のＳＯ3転化率を示した図である。
群）に付着する灰のＳＯ3転化率を示した図である。
１ バーナ ２ 火炉 ３ 水壁 ４ プラトン過熱器 ５ スクリーン ６ 高温過熱器 ７ 再熱器 ８ 低温過熱器上段
コイル ９ 低温過熱器中段コイル １０ 低温過熱器下
段コイル １１ 節炭器 １２ ボイラ火炉出
口ＳＯ2濃度測定器 １３ 炉内ＳＯ2濃度測定器 １４ スートブロア １５ 流量調整弁 １６ 蒸気配管 １７ コンピュータ １８ 火炉出口 １９ 脱硝装置 ２０ 空気予熱器 ２１ 集塵装置 ２２ 脱硫装置 ２３ 煙突 ２４ 音響式灰除去
装置
コイル ９ 低温過熱器中段コイル １０ 低温過熱器下
段コイル １１ 節炭器 １２ ボイラ火炉出
口ＳＯ2濃度測定器 １３ 炉内ＳＯ2濃度測定器 １４ スートブロア １５ 流量調整弁 １６ 蒸気配管 １７ コンピュータ １８ 火炉出口 １９ 脱硝装置 ２０ 空気予熱器 ２１ 集塵装置 ２２ 脱硫装置 ２３ 煙突 ２４ 音響式灰除去
装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｎ 5/24 １０７ Ｆ２３Ｎ 5/24 １０７Ｚ
Claims (7)
- 【請求項１】 化石燃料を燃焼させて、ボイラ火炉内に
設けられたボイラ伝熱管群を加熱するボイラ装置におい
て、ボイラ火炉出口と、それよりも前流側の少なくとも
２箇所で燃焼ガス中の硫黄酸化物の濃度を計測し、その
計測値の差に基づき二酸化硫黄の三酸化硫黄への転化率
を監視することを特徴とするボイラ装置の運転方法。 - 【請求項２】 ボイラ火炉出口の硫黄酸化物濃度の計測
値と、それよりも前流側の硫黄酸化物濃度の計測値との
差が、所定値以上になったらボイラ伝熱管群に設けられ
た灰除去装置を作動させることを特徴とする請求項１記
載のボイラ装置の運転方法。 - 【請求項３】 硫黄酸化物の濃度として燃焼ガス中の二
酸化硫黄または三酸化硫黄の濃度を計測することを特徴
とする請求項１または２記載のボイラ装置の運転方法。 - 【請求項４】 化石燃料を燃焼させて、ボイラ火炉内に
設けられたボイラ伝熱管群を加熱するボイラ装置におい
て、 ボイラ火炉出口と、それよりも前流側のボイラ火炉内と
少なくとも２箇所に燃焼ガス中の硫黄酸化物濃度計を設
け、またボイラ伝熱管群には灰除去装置を設け、さら
に、前記ボイラ火炉出口の硫黄酸化物濃度計の計測値と
ボイラ火炉出口よりも前流側のボイラ火炉内に設けられ
た硫黄酸化物濃度計の計測値の差が所定値以上になった
ら灰除去装置を作動させる制御装置を設けたことを特徴
とするボイラ装置。 - 【請求項５】 複数のボイラ伝熱管毎にそれぞれ一対の
硫黄酸化物濃度計と灰除去装置を設け、ボイラ火炉出口
の硫黄酸化物濃度計の計測値と、各々の硫黄酸化物濃度
計の計測値との差が、所定値以上になったら各々の硫黄
酸化物濃度計に対応する灰除去装置を作動させる制御装
置を設けたことを特徴とする請求項４記載のボイラ装
置。 - 【請求項６】 硫黄酸化物濃度計は燃焼ガス中の二酸化
硫黄または三酸化硫黄の濃度を計測する装置であること
を特徴とする請求項４または５記載のボイラ装置。 - 【請求項７】 灰除去装置はスートブロア方式または音
響方式の装置であることを特徴とする請求項４ないし６
のいずれかに記載のボイラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12372896A JPH09303714A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ボイラ装置及びその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12372896A JPH09303714A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ボイラ装置及びその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303714A true JPH09303714A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14867893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12372896A Pending JPH09303714A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ボイラ装置及びその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09303714A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003090511A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ボイラのｓｏ３抑制式空燃比制御方法 |
| JP2007032916A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Kurita Water Ind Ltd | クリンカーの生成防止方法 |
| JP2009204197A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 重質残渣油燃料を燃焼させるボイラの運転方法 |
| JP2014129914A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 腐食抑制装置付きボイラ及びボイラの腐食抑制方法 |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP12372896A patent/JPH09303714A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003090511A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ボイラのｓｏ３抑制式空燃比制御方法 |
| JP4639562B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2011-02-23 | 株式会社Ｉｈｉ | ボイラのｓｏ３抑制式空燃比制御方法 |
| JP2007032916A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Kurita Water Ind Ltd | クリンカーの生成防止方法 |
| JP4725224B2 (ja) * | 2005-07-26 | 2011-07-13 | 栗田工業株式会社 | クリンカーの生成防止方法 |
| JP2009204197A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 重質残渣油燃料を燃焼させるボイラの運転方法 |
| JP2014129914A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 腐食抑制装置付きボイラ及びボイラの腐食抑制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060215 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060307 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060815 |