粉体燃料供给装置、气化炉设备及气化复合发电设备以及粉体燃料供给装置的控制方法制造方法及图纸

具备：分配器(84)，将被供给的粉体燃料向多个分支管(82)分支；多个燃烧器(126a)，连接于多个分支管(82)各自的下游端(82a)，向使粉体燃料气化的气化炉内供给煤焦；流量喷嘴(85)，设于多个分支管(82)中的各分支管，对分支管(82)内的煤焦流施加压力损失；差压计(86)，计测因流量喷嘴(85)而产生的差压；及控制部，基于由差压计(86)得到的差压来判断煤焦流流速的下降。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粉体燃料供给装置、气化炉设备及气化复合发电设备以及粉体燃料供给装置的控制方法
本专利技术涉及向气化炉内供给粉体燃料的粉体燃料供给装置、气化炉设备及气化复合发电设备以及粉体燃料供给装置的控制方法。
技术介绍
以往，作为气化炉设备，已知有通过将煤等含碳固体燃料向气化炉内供给并使含碳固体燃料部分燃烧而气化从而生成可燃性气体的含碳燃料气化设备(煤气化设备)。以下，对使用煤作为含碳固体燃料的一例的情况进行说明。在煤气化炉设备中，已知有将粉煤或煤焦(由煤的未反应部分和灰分构成的粉体)等粉体燃料与氮气(惰性气体)一起向气化炉内供给的燃料供给装置(例如专利文献1)。现有技术文献专利文献1：日本特开2012-162660号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在使用粉煤作为气化的燃料的情况下，根据使用的煤等(含碳固体燃料)的性状不同，而产生的煤焦量会变化。在煤焦由氮气等惰性气体向气化炉运送时，若煤焦量变化，则向气化炉供给的煤焦流量有时会变化。因此，在煤焦运送管中的流速变动并运转。为了运送煤焦和粉煤等粉体燃料，需要以预定值以上的流速进行运送，以避免在运送管内粉体燃料沉降而运送变得不稳定。尤其是，在将向气化炉供给的煤设为多个煤种类且一边切换煤种类一边运转的情况下，对应于煤种类，有时由于煤焦量的变化而煤焦流速变化。在煤焦运送中的流速较慢的情况下，可能会在运送管内煤焦因重力而沉降从而产生运送不良。因此，希望可靠地检测出成为煤焦的运送不良的要因的煤焦运送中的流速的下降。此外，需要考虑煤焦运送中的流速较慢的情况下的影响波及。即，当产生了由煤焦运送管内的煤焦沉降引起的运送不良时，有时会进行煤焦运送管内的清洗。该清洗使煤焦的运送暂时停止而进行，因此从气化炉内对燃烧器前端的辐射的影响变大。这是因为，在通常运转时，从燃烧器前端朝向气化炉喷出的煤焦的粉体流成为帘幕那样，遮挡从炉内向燃烧器前端的辐射。因此，当煤焦的运送停止时，燃烧器前端的温度上升而燃烧器前端的耗减加速。当燃烧器前端耗减时，从燃烧器前端扩散的燃烧器喷流的喷射角度变大，从燃烧器喷出后的微粉燃料的喷流与卷绕于燃烧器前端的外周的燃烧器冷却管接触，若超过通常运用的状况的耗减进展，则可能会导致耗减泄漏。因此，在产生了煤焦的运送不良的情况下，希望考虑直到抑制燃烧器前端的耗减为止的影响波及并使煤焦运送中的流速恢复。另外，上述关于煤焦的运送不良的课题关于粉煤等其他粉体燃料的运送不良也是相同的。本公开的粉体燃料供给装置、气化炉设备及气化复合发电设备以及粉体燃料供给装置的控制方法鉴于这样的情况而作出，其目的在于，可靠地检测成为运送管内的粉体燃料的运送不良的要因的粉体燃料流速的下降。另外，本公开的粉体燃料供给装置、气化炉设备及气化复合发电设备以及粉体燃料供给装置的控制方法的目的在于，在产生粉体燃料的运送不良的情况下，抑制燃烧器的炉内侧前端的耗减并使粉体燃料流速的下降恢复。用于解决课题的手段本公开的一方案的粉体燃料供给装置具备：分配器，将被供给的粉体燃料向多个分支管分支；多个燃烧器，连接于多个上述分支管各自的下游端，向使上述粉体燃料气化的气化炉内供给粉体燃料；阻力体，设于多个上述分支管中的各上述分支管，对上述分支管内的粉体燃料流施加压力损失；压力损失计测单元，计测因上述阻力体而产生的差压；及控制部，基于上述差压来判断上述粉体燃料的流速的下降。对分配器连接多个分支管，从连接于各分支管的下游端的燃烧器向使粉体燃料气化的气化炉内进行供给。在多个分支管中的各分支管设有为了使各分支管的流量同等而对粉体燃料流施加压力损失的阻力体。在阻力体设置有计测因阻力体而产生的压力损失作为差压的压力损失计测单元。并且，控制部基于由压力损失计测单元得到的差压来判断粉体燃料流速的下降。由此，能够可靠地检知粉体燃料流速的下降，事先掌握因在分支管内粉体沉降而产生的运送不良。因为基于压力损失来判断，所以能够以较少的时间延迟判断粉体燃料流速的下降。因为利用压力损失计测单元来计测阻力体的压力损失即差压，将计测压力的位置限定为预定的范围，所以能够避免在计测压力损失的范围内因阻力体而产生由粉体的沉降引起的流路面积的缩小。由此，能够准确地判断运送不良。此外，本公开的一方案的粉体燃料供给装置具备：惰性气体追加供给单元，对微粉燃料与惰性气体一起向上述分配器流动的粉体燃料流追加供给惰性气体；及控制部，在基于上述差压而判断为在上述分支管中流动的上述粉体燃料的流速下降的情况下，使从上述惰性气体追加供给单元追加供给的惰性气体的流量增大。在基于使用压力损失计测单元进行的差压而判断为粉体燃料流速下降的情况下，增大从惰性气体追加供给单元追加供给的惰性气体的流量。由此，能够从燃烧器向炉内继续供给粉体燃料并使粉体燃料流速的下降恢复，并且也能够维持粉体燃料的粉体燃料流的幕帘效果，因此，通过遮挡从气化炉内向燃烧器前端的辐射，能够抑制燃烧器的气化炉内侧前端的耗减。本公开的一方案的粉体燃料供给装置具备：分配器，将被供给的粉体燃料向多个分支管分支；多个燃烧器，连接于多个上述分支管各自的下游端，向使上述粉体燃料气化的气化炉内供给粉体燃料；温度计测单元，计测上述分支管的上述下游端处的下游端部温度；及控制部，基于上述下游端部温度来判断上述粉体燃料的流速的下降。对分配器连接多个分支管，从连接于各分支管的下游端的燃烧器向使粉体燃料气化的气化炉内进行供给。设置计测分支管的下游端处的温度作为下游端部温度的温度计测单元，基于由温度计测单元得到的下游端部温度来判断粉体燃料流速的下降。例如，若粉体燃料流中的粉体燃料的比例变化，则与分支管的热传递变化而分支管的温度变化，由此能够判断粉体燃料流速的下降。由此，能够可靠地检知粉体燃料流速的下降，事先掌握因在分支管内粉体沉降而产生的运送不良。作为下游端部温度的变化，可以使用温度相对于时间的变化量，也可以使用温度相对于时间的微分值。若使用微分值，则与使用温度的变化量的情况相比能够提前判断。因为将温度计测单元设置于分支管的下游端即燃烧器的邻近，所以能够对比温度计测单元的设置位置靠上游侧的分支管的整个区域判断粉体的沉降。由此，能够准确地判断粉体燃料流速的下降。温度计测单元优选设置于分支管的下游端的邻近，例如，在将分支管的口径设为了D的情况下，更优选设置于距与燃烧器连接的连接位置50D以内。进一步具体而言，设为距与燃烧器连接的连接位置起5m以内的范围。此外，本公开的一方案的粉体燃料供给装置具备：惰性气体追加供给单元，对微粉燃料与惰性气体一起向上述分配器流动的粉体燃料流追加供给惰性气体；及控制部，在基于上述下游端部温度而判断为在上述分支管中流动的上述粉体燃料的流速下降的情况下，使从上述惰性气体追加供给单元追加供给的惰性气体的流量增大。在基于使用温度计测单元进行的下游端部温度而判断为粉体燃料流速下降的情况下，增大从惰性气体追加供给单元追加供给的惰性气体的流量。由此，能够从燃烧器向炉内继续供给粉体燃料并使粉体燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉体燃料供给装置，具备：/n分配器，将被供给的粉体燃料向多个分支管分支；/n多个燃烧器，连接于多个所述分支管各自的下游端，向使所述粉体燃料气化的气化炉内供给粉体燃料；/n阻力体，设于多个所述分支管中的各所述分支管，对所述分支管内的粉体燃料流施加压力损失；/n压力损失计测单元，计测因所述阻力体而产生的差压；及/n控制部，基于所述差压来判断所述粉体燃料的流速的下降。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180219 JP 2018-0271071.一种粉体燃料供给装置，具备：
分配器，将被供给的粉体燃料向多个分支管分支；
多个燃烧器，连接于多个所述分支管各自的下游端，向使所述粉体燃料气化的气化炉内供给粉体燃料；
阻力体，设于多个所述分支管中的各所述分支管，对所述分支管内的粉体燃料流施加压力损失；
压力损失计测单元，计测因所述阻力体而产生的差压；及
控制部，基于所述差压来判断所述粉体燃料的流速的下降。


2.根据权利要求1所述的粉体燃料供给装置，其中，
所述粉体燃料供给装置具备：
惰性气体追加供给单元，对微粉燃料与惰性气体一起向所述分配器流动的粉体燃料流追加供给惰性气体；及
控制部，在基于所述差压而判断为在所述分支管中流动的所述粉体燃料的流速下降的情况下，使从所述惰性气体追加供给单元追加供给的惰性气体的流量增大。


3.一种粉体燃料供给装置，具备：
分配器，将被供给的粉体燃料向多个分支管分支；
多个燃烧器，连接于多个所述分支管各自的下游端，向使所述粉体燃料气化的气化炉内供给粉体燃料；
温度计测单元，计测所述分支管的所述下游端处的下游端部温度；及
控制部，基于所述下游端部温度来判断所述粉体燃料的流速的下降。


4.根据权利要求3所述的粉体燃料供给装置，其中，
所述粉体燃料供给装置具备：
惰性气体追加供给单元，对微粉燃料与惰性气体一起向所述分配器流动的粉体燃料流追加供给惰性气体；及
控制部，在基于所述下游端部温度而判断为在所述分支管中流动的所述粉体燃料的流速下降的情况下，使从所述惰性气体追加供给单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦方悠一郎，西村幸治，葛西润，
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