锅炉系统及锅炉系统的运转方法技术方案

本发明专利技术提供一种能够提高锅炉效率并进行高效率的运转的锅炉系统及锅炉系统的运转方法。锅炉系统具备：传送用空气供给管线；废气排出管线；空气预热器，其与传送用空气供给管线及废气排出管线分别连接，用于通过在废气排出管线中流动的废气对在传送用空气供给管线中流动的传送用空气进行预热；磨机装置，其设置于传送用空气供给管线；废气再循环管线，其从设置在废气排出管线中的空气预热器的下游侧的诱导通风机与脱硫装置之间分支，并连接于传送用空气供给管线中的空气预热器与磨机装置之间；及废气再循环量调整机构，其设置于废气再循环管线，能够调整在废气再循环管线中通过而再循环的再循环废气的流量。

Operation Method of Boiler System and Boiler System

【技术实现步骤摘要】
锅炉系统及锅炉系统的运转方法
本专利技术涉及具备锅炉的锅炉系统，特别是涉及用于对燃料进行干燥及传送的一次空气(传送用空气)的温度调整。
技术介绍
例如具备以煤为燃料的烧煤锅炉的锅炉系统具备用于将煤粉碎而得到煤粉等微粉的磨机装置，由磨机装置生成的微粉燃料通过向磨机装置供给的一次空气(传送用空气)经由煤粉管向锅炉(燃烧器)传送。煤含有水分，在干燥不充分的情况下在传送中途产生了水分冷凝时，可能会引起煤粉向煤粉管及磨机内部的固着、堵塞，或者可能会对燃烧性能造成影响。因此，以往，通过利用了锅炉的废气的热量的空气预热器(AH)对于向磨机装置导入的一次空气进行预先加热(预热)，通过该预热后的空气使燃料干燥(例如，参照专利文献1～2)。更具体而言，向磨机装置供给一次空气的管线(管道)具有：用于产生通过AH预热后的一次空气(以下，称为热空气)的管线；产生由于绕过AH而未被AH预热的一次空气(以下，称为冷空气)的管线。并且，通过调整热空气的流量的热空气风门和调整冷空气的流量的冷空气风门的各自的开度控制，来调整热空气与冷空气的流量比例，将通过热空气与冷空气混合而成为所需温度的一次空气向磨机装置供给。以往，上述的冷空气风门及热空气风门的各自的开度控制，为了能够适当地进行一次空气对煤的干燥，而以磨机装置的出口或入口处的一次空气的温度(磨机出口温度、磨机入口温度)成为恒定的情况为目标来进行。磨机装置的出口或入口处的一次空气的温度根据上述的煤等燃料中的水分量、向磨机装置的燃料的供给量、一次空气的供给量而变动。需要说明的是，关于煤中的水分量，根据煤种类而不同，通常，越是水分多的煤种类，则向磨机装置供给的一次空气温度越高。然而，例如在燃料中的水分减少时等需要降低向磨机装置供给的一次空气的温度时如果增大冷空气风门的开度，则绕过AH的冷空气的流量增加，AH中的换热量下降。因此，会产生锅炉效率的恶化或通过AH后的废气的温度上升。在通过AH后，废气在电吸尘装置(EP)或烟囱等后段设备中通过，但是在废气温度超过后段设备的设计温度的情况下，需要降低锅炉的负载进行运转，成为锅炉的有效的运转的妨碍。针对这样的课题，在专利文献1中，为了能够使用改质褐煤等低品位煤，通过降低煤粉机出口的氧浓度，将从脱硫塔与烟囱之间的废气管道(废气排出管线)取出的废气向来自一次空气风扇(PAF)的空气添加而形成为混合气体之后，使该混合气体向经由GAH(AH)的传送气体管道(传送用空气供给管线)和绕过GAH的旁通传送气体管道分流，然后，将该混合气体向磨机供给。即，通过将废气排出管线中的脱硫塔出口与传送用空气供给管线中的绕行管线的上游侧连接的废气再循环管线，使含有废气的传送用空气向锅炉再循环。需要说明的是，在专利文献2中，为了实现煤粉机运转时的NOx降低，并实现高挥发煤投煤开始及投煤停止前的煤粉机内的氧浓度的降低，而且实现煤粉机停止时的暖机，使废气再循环管线从废气排出管线中的脱硫装置的下游侧分支，并将废气再循环管线的另一端连接于煤粉机(磨机装置)的入口。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开2013-019638号公报【专利文献2】日本特开平5-187609号公报
技术实现思路
【专利技术的概要】【专利技术要解决的课题】然而，从锅炉效率改善的观点出发，在专利文献1中，对于通过AH预热之前的传送用空气，使更高温的废气(再循环废气)混合。因此，在通过空气预热器预热之前传送用空气的温度被升高，因此AH中的预热侧流体(废气)与受热侧流体(一次空气)的温度差缩小。由此，无法期待AH中的换热效率的改善，而且，也存在AH通过后的废气的温度比再循环废气的混合前(导入前)成为高温的可能性。而且，在脱硫塔(脱硫装置)为湿式的情况下，会使通过脱硫塔后的湿分多的废气再循环，废气中的湿分损失增加，因此锅炉效率恶化。当废气中的湿分多时，相应地，向磨机装置供给的传送用空气为了燃料干燥而需要成为高温，因此虽然可预估到冷空气的流量的降低产生的锅炉效率提高，但是由于废气中的湿分损失的增加引起的锅炉效率的恶化而被抵消，因此在整体上预估不到锅炉效率的改善。鉴于上述的情况，本专利技术的至少一实施方式目的在于提供一种能够提高锅炉效率并进行高效率的运转的锅炉系统。【用于解决课题的方案】(1)本专利技术的至少一实施方式的锅炉系统具备：传送用空气供给管线，其用于供给向锅炉传送燃料的传送用空气；废气排出管线，其用于将通过所述锅炉的内部的所述燃料的燃烧而产生的废气向外部排出；空气预热器，其与所述传送用空气供给管线及所述废气排出管线分别连接，用于通过在所述废气排出管线中流动的所述废气对在所述传送用空气供给管线中流动的所述传送用空气进行预热；磨机装置，其设置于所述传送用空气供给管线，用于将向所述锅炉供给的所述燃料粉碎；废气再循环管线，其从设置在所述废气排出管线中的所述空气预热器的下游侧的诱导通风机与脱硫装置之间分支，并连接于所述传送用空气供给管线中的所述空气预热器与所述磨机装置之间；及废气再循环量调整机构，其设置于所述废气再循环管线，能够调整在所述废气再循环管线中通过而再循环的再循环废气的流量。根据上述(1)的结构，锅炉系统将通过空气预热器后的在废气排出管线中流动的废气即被诱导通风机升压后的废气的一部分(再循环废气)在废气再循环量调整机构的调整下，经由废气再循环管线向传送用空气供给管线中的空气预热器的下游再循环。即，再循环废气向不通过空气预热器而供给到磨机装置那样的位置再循环(合流)。废气在废气排出管线中的空气预热器的下游侧流动期间，成为比通过空气预热器预热后的向磨机装置供给时的传送用空气低的温度。由此，通过使更低温的再循环废气与向磨机装置供给时的传送用空气合流，能够使合流后的传送用空气的温度下降。因此，通过再循环废气，不使冷空气的流量增大，而能够使向磨机装置供给时的传送用空气的温度下降，能够避免(抑制)锅炉效率的下降并使磨机装置的入口或出口处的传送用空气的温度下降。另外，再循环废气的压力由诱导通风机升高，因此能够实现废气再循环量调整机构对再循环废气的流量的调整的容易化，并且在废气再循环量调整机构包含对再循环废气进行压力输送的风扇的情况下，通过提高再循环废气的压力，能够降低该风扇的动力。此外，如上所述，在使磨机装置的入口或出口处的传送用空气的温度下降时，能够避免(抑制)空气预热器中的与废气换热的空气量的减少，因此能够防止废气温度超过废气排出管线中的空气预热器的后段设备的设计温度那样的事态。因此，能够防止为了避免超过后段设备的设计温度而降低负载地使锅炉运转这样的事态的产生，能够进行高效率的锅炉的运转。(2)在若干的实施方式中，以上述(1)的结构为基础，所述锅炉系统还具备绕行管线，该绕行管线将所述传送用空气供给管线中的所述空气预热器的上游侧与下游侧连接，用于使所述传送用空气绕过所述空气预热器而流动，所述废气再循环管线从所述废气排出管线中的所述空气预热器的下游侧分支，并连接在所述传送用空气供给管线中的所述空气预热器与所述磨机装置之间或所述绕行管线。根据上述(2)的结构，废气再循环管线将废气排出管线中的空气预热器的下游侧与传送用空气供给管线中的空气预热器的下游侧或绕行管线连接。废气在废气排出管线中的空气预热器的下游侧流动期间，温度比在空气预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锅炉系统，其特征在于，具备：传送用空气供给管线，其用于供给向锅炉传送燃料的传送用空气；废气排出管线，其用于将通过所述锅炉的内部的所述燃料的燃烧而产生的废气向外部排出；空气预热器，其与所述传送用空气供给管线及所述废气排出管线分别连接，用于通过在所述废气排出管线中流动的所述废气对在所述传送用空气供给管线中流动的所述传送用空气进行预热；磨机装置，其设置于所述传送用空气供给管线，用于将向所述锅炉供给的所述燃料粉碎；废气再循环管线，其从设置在所述废气排出管线中的所述空气预热器的下游侧的诱导通风机与脱硫装置之间分支，并连接于所述传送用空气供给管线中的所述空气预热器与所述磨机装置之间；及废气再循环量调整机构，其设置于所述废气再循环管线，能够调整在所述废气再循环管线中通过而再循环的再循环废气的流量。

【技术特征摘要】
2018.02.26 JP 2018-0317941.一种锅炉系统，其特征在于，具备：传送用空气供给管线，其用于供给向锅炉传送燃料的传送用空气；废气排出管线，其用于将通过所述锅炉的内部的所述燃料的燃烧而产生的废气向外部排出；空气预热器，其与所述传送用空气供给管线及所述废气排出管线分别连接，用于通过在所述废气排出管线中流动的所述废气对在所述传送用空气供给管线中流动的所述传送用空气进行预热；磨机装置，其设置于所述传送用空气供给管线，用于将向所述锅炉供给的所述燃料粉碎；废气再循环管线，其从设置在所述废气排出管线中的所述空气预热器的下游侧的诱导通风机与脱硫装置之间分支，并连接于所述传送用空气供给管线中的所述空气预热器与所述磨机装置之间；及废气再循环量调整机构，其设置于所述废气再循环管线，能够调整在所述废气再循环管线中通过而再循环的再循环废气的流量。2.根据权利要求1所述的锅炉系统，其特征在于，所述锅炉系统还具备绕行管线，该绕行管线将所述传送用空气供给管线中的所述空气预热器的上游侧与下游侧连接，用于使所述传送用空气绕过所述空气预热器而流动，所述废气再循环管线从所述废气排出管线中的所述空气预热器的下游侧分支，并连接在所述传送用空气供给管线中的所述空气预热器与所述磨机装置之间或所述绕行管线。3.根据权利要求2所述的锅炉系统，其特征在于，所述锅炉系统还具备冷空气量调整机构，该冷空气量调整机构设置于所述绕行管线并能够调整在所述绕行管线中流动的所述传送用空气的流量，在通过所述废气再循环量调整机构经由所述废气再循环管线向所述传送用空气供给管线供给所述再循环废气的情况下，所述冷空气量调整机构的开度被向闭侧调整。4.根据权利要求1～3中任一项所述的锅炉系统，其特征在于，所述锅炉系统还具备对所述废气再循环量调整机构的开度进行控制的废气再循环量控制装置。5.根据权利要求4所述的锅炉系统，其特征在于，所述废气再循环量控制装置基于向所述磨机装置供给的所述燃料的水分含有量，控制所述废气再循环量调整机构的开度。6.根据权利要求4所述的锅炉系统，其特征在于，所述锅炉系统具备：热空气量调整机构，其设置在所述空气预热器的下游侧的所述传送用空气供给管线与所述绕行管线的连接部和所述空气预热器之间，能够调整通过所述空气预热器预热后的热空气的流量；冷空气量调整机构，其设置于所述绕行管线，能够调整在所述绕行管线中流动的所述传送用空气的流量；温度计测机构，其检测所述磨机装置的出口温度及入口温度中的至少一方的温度；及冷热开度决定装置，其基于通过所述温度计测机构检测到的所述温度，决定所述热空气量调整机构及所述冷空气量调整机构的开度，所述废气再循环量控制装置基于所述冷热开度决定装置决定的所述冷空气量调整机构的开度即...

【专利技术属性】
技术研发人员：上妻富明，笹谷史郞，永富学，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP