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公開番号2025076666
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-16
出願番号2023188418
出願日2023-11-02
発明の名称ボイラシステムの運転方法及びボイラシステム
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B02C 15/04 20060101AFI20250509BHJP(破砕,または粉砕;製粉のための穀粒の前処理)
要約【課題】本開示は、バイオマス燃料がボイラの燃料として用いられる際に、ボイラの運転を可及的に継続することが可能なボイラシステムの運転方法及びボイラシステムを説明する。
【解決手段】ボイラシステムの運転方法は、バイオマス燃料を含む固体燃料を搬送装置によって竪型粉砕機に供給する第1の工程と、竪型粉砕機において固体燃料を粉砕して、ボイラのバーナに供給する第2の工程と、第2の工程で粉砕された固体燃料をバーナで燃焼して、ボイラで蒸気を生成する第3の工程と、竪型粉砕機の入口側圧力と出口側圧力との差圧を第1の測定部が取得した値と、竪型粉砕機の入口側温度を第2の測定部が取得した値と、搬送装置による竪型粉砕機への固体燃料の供給量を第3の測定部が取得した値と、バーナに固体燃料を搬送するための風量を第4の測定部が取得した値との少なくとも一つに基づいて、バーナにおける火炎の着火位置を調節する第4の工程とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バイオマス燃料を含む固体燃料を搬送装置によって竪型粉砕機に供給する第１の工程と、
前記竪型粉砕機において前記固体燃料を粉砕して、ボイラのバーナに供給する第２の工程と、
前記第２の工程で粉砕された前記固体燃料を前記バーナで燃焼して、前記ボイラで蒸気を生成する第３の工程と、
前記竪型粉砕機の入口側圧力と出口側圧力との差圧を第１の測定部が取得した値と、前記竪型粉砕機の入口側温度を第２の測定部が取得した値と、前記搬送装置による前記竪型粉砕機への前記固体燃料の供給量を第３の測定部が取得した値と、前記バーナに前記固体燃料を搬送するための風量を第４の測定部が取得した値との少なくとも一つに基づいて、前記バーナにおける火炎の着火位置を調節する第４の工程とを含む、ボイラシステムの運転方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記第４の工程は、前記第１の測定部が取得した値が所定の第１の値以下である場合に、前記第２の工程で粉砕された前記固体燃料を分級するように構成された前記竪型粉砕機のセパレータの回転数を増加させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第４の工程は、前記セパレータの回転数が予め設定された所定の範囲内であり、且つ、前記第１の測定部が取得した値が前記第１の値以下である場合に、前記セパレータの回転数を増加させることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第４の工程は、前記第２の測定部が取得した値が所定の第２の値以下である場合に、前記竪型粉砕機の入口側に供給されるガスの温度を上昇させること、及び／又は、前記バーナに前記固体燃料を搬送するための風量を減らすことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第４の工程は、前記竪型粉砕機の出口側温度を第５の測定部が取得した値が予め設定された所定の範囲内であり、且つ、前記第２の測定部が取得した値が前記第２の値以下である場合に、前記竪型粉砕機の入口側に供給されるガスの温度を上昇させることを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第４の工程に代えて、前記竪型粉砕機の入口側圧力と出口側圧力との差圧を第１の測定部が取得した値と、前記竪型粉砕機に至る前の前記固体燃料に含まれる水分量を第６の測定部が取得した値と、前記搬送装置による前記竪型粉砕機への前記固体燃料の供給量を第３の測定部が取得した値との少なくとも一つに基づいて、前記バーナにおける火炎の着火位置を調節する第５の工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第５の工程は、前記第６の測定部が取得した値に応じて、前記搬送装置による前記竪型粉砕機への前記固体燃料の供給量を減らすこと、及び／又は、前記竪型粉砕機の入口側に供給されるガスの温度を上昇させることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第４の工程は、前記第３の測定部が取得した値が所定の第３の値以上である場合に、前記搬送装置による前記竪型粉砕機への前記固体燃料の供給量を減らすこと、及び、前記ボイラへの酸素含有気体の供給量を減らすことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第４の工程は、
前記第１の測定部が取得した値が所定の第１の値以下である場合に、前記第２の工程で粉砕された前記固体燃料を分級するように構成された前記竪型粉砕機のセパレータの回転数を増加させることと、
前記第１の測定部が取得した値が前記第１の値より大きく、且つ、前記第２の測定部が取得した値が所定の第２の値以下である場合に、前記竪型粉砕機の入口側に供給されるガスの温度を上昇させること、及び／又は、前記バーナに前記固体燃料を搬送するための風量を減らすことと、
前記第１の測定部が取得した値が前記第１の値より大きく、前記第２の測定部が取得した値が前記第２の値より大きく、且つ、前記第３の測定部が取得した値が所定の第３の値以上である場合に、前記搬送装置による前記竪型粉砕機への前記固体燃料の供給量を減らすこと、及び、前記ボイラへの酸素含有気体の供給量を減らすこととを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記第４の工程において前記着火位置が調節されてから所定時間経過後に、前記バーナにおける火炎を火炎検出部で検出する第６の工程をさらに含み、
前記第６の工程において前記火炎検出部が前記バーナにおける火炎を検出できなかった場合に前記第４の工程を再び行う、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ボイラシステムの運転方法及びボイラシステムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ボイラにおいて微粉炭を燃料として用いて発電を行う設備を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平４－１６１７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、持続可能な地球環境の観点や、脱炭素化の観点のもと、化石燃料からバイオマス燃料へと燃料の置き換えが検討されている。しかしながら、バイオマス燃料は、収穫時期やその種別、調達先などによって、性状（例えば、粉砕性、湿分など）にばらつきがある。そのため、バイオマス燃料を燃料として用いた場合に、燃焼性に変動が生じうる。
【０００５】
特に、バイオマス燃料は、微粉炭と比較して、粉砕後の粒径が粗く、粉砕前の水分によっては湿分が大きい傾向にある。そのため、バイオマス燃料は、微粉炭よりも燃焼開始時間が遅いので、バーナの吹出口から少し離れて燃え始める。したがって、火炎の着火位置がバーナの吹出口から下流側（ボイラの内側）に移動する現象（本書において、「着火位置の離れ」と称することがある。）が発生することがある。この場合、バーナの失火に繋がりうる。また、この場合、火炎検出器がバーナの火炎を検出できずにバーナの失火と誤判断して、設備の停止に至ってしまうことも考えられる。
【０００６】
そこで、本開示は、バイオマス燃料がボイラの燃料として用いられる際に、ボイラの運転を可及的に継続することが可能なボイラシステムの運転方法及び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】
ボイラシステムの運転方法の一例は、バイオマス燃料を含む固体燃料を搬送装置によって竪型粉砕機に供給する第１の工程と、竪型粉砕機において固体燃料を粉砕して、ボイラのバーナに供給する第２の工程と、第２の工程で粉砕された固体燃料をバーナで燃焼して、ボイラで蒸気を生成する第３の工程と、竪型粉砕機の入口側圧力と出口側圧力との差圧を第１の測定部が取得した値と、竪型粉砕機の入口側温度を第２の測定部が取得した値と、搬送装置による竪型粉砕機への固体燃料の供給量を第３の測定部が取得した値と、バーナに固体燃料を搬送するための風量を第４の測定部が取得した値との少なくとも一つに基づいて、バーナにおける火炎の着火位置を調節する第４の工程とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係るボイラシステムの運転方法及びボイラシステムによれば、バイオマス燃料がボイラの燃料として用いられる際に、ボイラの運転を可及的に継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、ボイラシステムの一例を示す概略図である。
図２は、竪型粉砕機の一例を概略的に示す部分断面図である。
図３は、ボイラシステムの主要部の一例を示すブロック図である。
図４は、コントローラのハードウェア構成の一例を示す概略図である。
図５は、ボイラシステムの動作の一例を説明するためのフローチャートの一部である。
図６は、図５のフローチャートの残部の一例である。
図７は、ボイラシステムの動作の他の例を説明するためのフローチャートである。
図８は、図７のフローチャートの残部の一例である。
図９は、ボイラシステムの他の例を示す概略図である。
図１０は、固体燃料の水分量と、搬送装置による固体燃料の搬送量との関係の一例を示すグラフである。
図１１は、ボイラシステムの他の例を示す概略図である。
図１２は、ボイラシステムの他の例を示す概略図である。
図１３は、ボイラシステムの他の例を示す概略図である。
図１４は、図５のフローチャートの残部の他の例である。
図１５は、図７のフローチャートの残部の他の例である。
【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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