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公開番号2024113775
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-23
出願番号2023018954
出願日2023-02-10
発明の名称ボイラシステム
出願人UBE三菱セメント株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F23C 1/00 20060101AFI20240816BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】本開示に係るボイラシステムによれば、異なる種類の燃料が混合された混合燃料がボイラに投入され、その混合比が変動しても、ボイラを安定して運転することが可能とする。
【解決手段】ボイラシステムは、貯留槽と、搬送装置と、測定部と、破砕機と、ボイラと、制御部とを備える。制御部は、測定部によって測定される密度に基づいて、搬送装置において搬送されている固体燃料のうち第1の固体燃料と第2の固体燃料との混合比を算出する第1の処理と、第1の固体燃料の発熱量と、第2の固体燃料の発熱量と、第1の処理において算出された混合比とに基づいて、搬送装置において搬送されている固体燃料の発熱量を算出する第2の処理と、第2の処理において算出された発熱量を備える固体燃料によるボイラへの供給熱量が所定の供給熱量に近づくように、搬送装置による固体燃料の搬送量を制御する第3の処理とを実行するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固体燃料を貯留するように構成された貯留槽と、
前記貯留槽から供給される前記固体燃料を搬送するように構成された搬送装置と、
前記搬送装置において搬送されている前記固体燃料の密度を測定するように構成された測定部と、
前記搬送装置によって搬送された前記固体燃料を破砕するように構成された破砕機と、
前記破砕機によって破砕された前記固体燃料を燃焼して蒸気を生成するように構成されたボイラと、
制御部とを備え、
前記固体燃料は、第１の固体燃料と、前記第１の固体燃料とは密度及び発熱量が異なる第２の固体燃料とを含み、
前記制御部は、
前記測定部によって測定される密度に基づいて、前記搬送装置において搬送されている前記固体燃料のうち前記第１の固体燃料と前記第２の固体燃料との混合比を算出する第１の処理と、
前記第１の固体燃料の発熱量と、前記第２の固体燃料の発熱量と、前記第１の処理において算出された前記混合比とに基づいて、前記搬送装置において搬送されている前記固体燃料の発熱量を算出する第２の処理と、
前記第２の処理において算出された前記発熱量を備える前記固体燃料による前記ボイラへの供給熱量が所定の供給熱量に近づくように、前記搬送装置による前記固体燃料の搬送量を制御する第３の処理とを実行するように構成されている、ボイラシステム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
固体燃料を貯留するように構成された貯留槽と、
前記貯留槽から供給される前記固体燃料を搬送するように構成された搬送装置と、
前記搬送装置において搬送されている前記固体燃料の密度を測定するように構成された測定部と、
前記搬送装置によって搬送された前記固体燃料を破砕するように構成された破砕機と、
別の固体燃料を供給するように構成された少なくとも一つの供給部と、
前記破砕機によって破砕された前記固体燃料と、前記少なくとも一つの供給部から供給される前記別の固体燃料とを燃焼して蒸気を生成するように構成されたボイラと、
制御部とを備え、
前記固体燃料は、第１の固体燃料と、前記第１の固体燃料とは密度及び発熱量が異なる第２の固体燃料とを含み、
前記制御部は、
前記測定部によって測定される密度に基づいて、前記搬送装置において搬送されている前記固体燃料のうち前記第１の固体燃料と前記第２の固体燃料との混合比を算出する第１の処理と、
前記第１の固体燃料の発熱量と、前記第２の固体燃料の発熱量と、前記第１の処理において算出された前記混合比とに基づいて、前記搬送装置において搬送されている前記固体燃料の発熱量を算出する第２の処理と、
前記第２の処理において算出された前記発熱量を備える前記固体燃料による前記ボイラへの供給熱量と、前記少なくとも一つの供給部から供給される前記別の固体燃料による供給熱量との合計値が所定の供給熱量に近づくように、前記少なくとも一つの供給部からの前記別の固体燃料の供給量を制御する第３の処理とを実行するように構成されている、ボイラシステム。
【請求項３】
前記測定部は、前記搬送装置の幅方向において並ぶように配置された複数の高さ測定器を含み、
前記複数の高さ測定器はそれぞれ、各配置位置において、前記搬送装置によって搬送されている前記固体燃料の高さを測定するように構成されている、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記複数の高さ測定器はそれぞれ、各配置位置において、前記搬送装置によって搬送されている前記固体燃料の高さに応じて高さ方向に変位するように構成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御部は、前記第２の処理において算出された前記発熱量に基づいて、前記破砕機内の圧力損失と、前記ボイラに供給される空気量との少なくとも一方を制御する第４の処理をさらに実行するように構成されている、請求項１又は２に記載のシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ボイラシステムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１は、バイオマス燃料（木質バイオマス）及び石炭を、同じ一つのボイラにおいて燃料として用いるシステムを開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
竹内謙太、近藤雅之、「バイオマス発電」、火力原子力発電、一般社団法人火力原子力発電技術協会、2021年10月20日発行、vol.72、No 10、p.29-41
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料の貯留槽（バンカ）内の燃料を石炭からバイオマス燃料に切り替える際に、石炭が残存している当該貯留槽にバイオマス燃料を追加で投入することがある。これとは逆に、バイオマス燃料から石炭に切り替える際に、バイオマス燃料が残存している当該貯留槽に石炭を追加で投入することがある。また、石炭とバイオマス燃料を予め混合して貯留槽に供給する場合、均質に混合されないことがある。このように、異なる種類の燃料が同じ貯留槽に投入される場合、これらが混合された状態の燃料（混合燃料）がボイラに投入されることとなる。そして、その混合比は、一定ではなく常に変動する。
【０００５】
しかしながら、バイオマス燃料と石炭とは、性状、密度、発熱量などが異なる。そのため、混合燃料がボイラに投入されると、当該混合燃料がボイラで燃焼したときの発熱量が大きく変動する。この場合、燃料の発熱量の目標値が固定値とされていた方式にてボイラを制御する際に、発熱量の変動が外乱となり、ボイラの運転に影響を与えうる。
【０００６】
そこで、本開示は、異なる種類の燃料が混合された混合燃料がボイラに投入され、その混合比が変動しても、ボイラを安定して運転することが可能なボイラシステムを説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ボイラシステムの一例は、固体燃料を貯留するように構成された貯留槽と、貯留槽から供給される固体燃料を搬送するように構成された搬送装置と、搬送装置において搬送されている固体燃料の密度を測定するように構成された測定部と、搬送装置によって搬送された固体燃料を破砕するように構成された破砕機と、破砕機によって破砕された固体燃料を燃焼して蒸気を生成するように構成されたボイラと、制御部とを備える。固体燃料は、第１の固体燃料と、第１の固体燃料とは密度及び発熱量が異なる第２の固体燃料とを含む。制御部は、測定部によって測定される密度に基づいて、搬送装置において搬送されている固体燃料のうち第１の固体燃料と第２の固体燃料との混合比を算出する第１の処理と、第１の固体燃料の発熱量と、第２の固体燃料の発熱量と、第１の処理において算出された混合比とに基づいて、搬送装置において搬送されている固体燃料の発熱量を算出する第２の処理と、第２の処理において算出された発熱量を備える固体燃料によるボイラへの供給熱量が所定の供給熱量に近づくように、搬送装置による固体燃料の搬送量を制御する第３の処理とを実行するように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係るボイラシステムによれば、異なる種類の燃料が混合された混合燃料がボイラに投入され、その混合比が変動しても、ボイラを安定して運転することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１（ａ）は、ボイラシステムの一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、貯留槽内における固体燃料の種類の切り替わりの一例を示す概略図である。
図２（ａ）は、高さ測定器の近傍を示す側面図であり、図２（ｂ）は、高さ測定器の近傍を示す斜視図である。
図３は、ボイラシステムの他の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。なお、本明細書において、図の上、下、右、左というときは、図中の符号の向きを基準とすることとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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