JP2568123B2 - Controller for controlling the flow of fluid-transferred solid particles, pulverized coal flow controller for controlling the flow of coal in a feed pipe, and method for supplying a controlled flow of fluid-transferred solid particles - Google Patents
Controller for controlling the flow of fluid-transferred solid particles, pulverized coal flow controller for controlling the flow of coal in a feed pipe, and method for supplying a controlled flow of fluid-transferred solid particlesInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は一般的には微粉炭流量制御システムに関し、
詳しくいうと、空気で移送される微粉炭の質量流量を正
確に制御するための新規な、有用な流量制御システムに
関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to pulverized coal flow control systems,
More particularly, it relates to a new and useful flow control system for accurately controlling the mass flow rate of airborne pulverized coal.
[従来の技術] 微粉炭燃焼ボイラーにおいては、破砕された石炭のか
たまりをある所望の寸法分布の微粒子に微砕するために
1台またはそれ以上の粉砕機が使用される。空気輸送の
微粉炭(PC)は直径約20.32cm〜60.96cm(8〜24イン
チ)の範囲のパイプで各バーナーに通常は移送される。
1台の粉砕機によって供給されるバーナーの数は微粉炭
を搬送する同数のパイプによって供給される2〜13の任
意の数でよい。[Prior Art] In a pulverized coal combustion boiler, one or more crushers are used to crush a chunk of crushed coal into fine particles of a desired size distribution. Pneumatic pulverized coal (PC) is usually transferred to each burner by pipes ranging in diameter from about 20.32 cm to 60.96 cm (8 to 24 inches).
The number of burners supplied by one crusher may be any number from 2 to 13 supplied by the same number of pipes carrying pulverized coal.
多バーナーボイラーの動作においては、高い熱効率を
得るためにすべてのバーナー間で良好なバランス(均
衡)を保持すること及び煙突からの排出物の厳しい制御
を維持することが非常に望まれている。微粉炭の流れは
いくつかのバーナー間のバランスされた動作を得るため
に制御される必要のある唯一の最も重要なプロセス変数
である。バランスされたバーナー動作は、空気及び微粉
炭の両方の質量流量がある動作限界内でバーナーに至る
すべてのパイプ間で同じであることを必要とする。粉砕
機とバーナー間に設置された各供給パイプ又は送りパイ
プは、一般に、各パイプラインの全長が相違するため、
並びに各パイプラインに使用されるベンドの形式及び数
が相違するため、他の供給パイプ又は送りパイプライン
とは若干異なる液圧抵抗を有する。ライン抵抗のこれら
変化は微粉炭供給パイプライン間に一次空気及び石炭流
のアンバランス(不均衡)を生じさせる可能性がある。
このアンバランスは効率のよい燃焼を確保するために補
正されねばならない。In the operation of a multi-burner boiler, it is highly desirable to maintain a good balance between all burners for high thermal efficiency and to maintain tight control of stack exhaust. Pulverized coal flow is the only most important process variable that needs to be controlled in order to get a balanced operation between several burners. Balanced burner operation requires that the mass flow rates of both air and pulverized coal be the same across all pipes to the burner within some operating limits. Since each supply pipe or feed pipe installed between the crusher and the burner generally has a different total length of each pipeline,
Also, because of the different type and number of bends used in each pipeline, it has a slightly different hydraulic resistance than other supply or feed pipelines. These changes in line resistance can cause primary air and coal flow imbalances between the pulverized coal supply pipelines.
This imbalance must be corrected to ensure efficient combustion.
通常の産業界の慣用手段は第1図に参照番号8及び9
によって例示されているように、所望の値より低い抵抗
を有するラインに固定抵抗オリフィス又は直径の小さい
パイプ部分を追加することである。各ラインの一次空気
流のバランス状態は微粉炭流がないときにピトー管で各
ラインの空気流を測定することによって確認される。し
かしながら、上記状態で一次空気流のみをバランスさせ
ただけでは、粉砕機の出口での非対称の流れ分布及び空
気輸送の固体流の特異性のために、バランスされた微粉
炭流をシステムに必ずしも確保できない。プラントの作
業者は固定抵抗オリフィス及びパイプを使用して一次空
気流をバランスさせたシステムにおいて平均値より10%
を越える微粉炭流の偏差があることを報告している。Conventional industry conventions are shown in FIG. 1 at reference numerals 8 and 9.
By adding a fixed resistance orifice or small diameter pipe section to the line that has a resistance lower than the desired value. The balance of the primary air flow of each line is confirmed by measuring the air flow of each line with a Pitot tube when there is no pulverized coal flow. However, only balancing the primary air flow in the above condition does not necessarily ensure a balanced pulverized coal flow in the system due to the asymmetric flow distribution at the outlet of the crusher and the peculiarities of the solid flow of air transport. Can not. Plant workers use fixed resistance orifices and pipes to balance primary air flow by 10% above average
It has been reported that there is a deviation of the pulverized coal flow that exceeds the range.
[発明が解決しようとする課題] 産業上の種々の発展段階において多数の微粉炭流量計
が開発されたが、微粉炭移送ライン用の商業的に入手可
能な流量制御システムは未だ存在しない。そのようなシ
ステムが存在しない主な理由は非常に厳しい次の一連に
の動作要件に合致し得る信頼できる制御素子を設計する
こが非常に困難なためである。即ち、 1.長期間の信頼できるサービスのために、この制御素子
は流動する石炭粒子にさらされても高い耐腐食性を有さ
ねばならない。送りパイプにおける一次空気の速度は全
負荷において約2133.6センチ/秒(約70フィート/秒)
であるが、部分負荷においては約3048センチ/秒(約10
0フィート/秒)のような高速度及び約1219.2センチ/
秒(約40フィート/秒)のような低速度になり得る。こ
れら高速度で移動する微粉炭は非常に研磨性のある流れ
媒体であり、その流れにある任意の通常の金属の侵入
物、即ち、制御素子を侵食する。[Problems to be Solved by the Invention] Although a large number of pulverized coal flow meters have been developed at various stages of industrial development, there is still no commercially available flow control system for a pulverized coal transfer line. The main reason for the absence of such a system is that it is very difficult to design a reliable control element that can meet the very stringent set of operating requirements. That is: 1. For long-term reliable service, this control element must have high corrosion resistance even when exposed to flowing coal particles. Primary air velocity in the feed pipe is approximately 2133.6 cm / sec (approximately 70 ft / sec) at full load
However, under partial load, it is about 3048 cm / sec (about 10
High speed such as 0 ft / sec) and about 1219.2 cm /
It can be as low as a second (about 40 feet / second). These high-velocity pulverized coals are highly abrasive flow media and erode any conventional metallic intruders or control elements in the flow.
2.この制御素子はラインの圧力降下を感知し得る程増大
させてはならない。圧力降下の最大許容増大値はプラン
トによって異なるが、許容増大値は一般に非常に小さ
い。2. This control element must not increase the line pressure drop appreciably. The maximum allowed increase in pressure drop varies from plant to plant, but the allowed increase is generally very small.
3.この制御素子は制御機能が必要でない場合に微粉炭粒
子を空気輸送する一次空気の正常な流れを妨害してはな
らない。3. This control element shall not interfere with the normal flow of primary air that pneumatically transports pulverized coal particles when control functions are not required.
4.この制御は微粉炭の質量流量に1〜2%のように小さ
い僅かな変化をもたらすように十分に高感度でなければ
ならない。4. This control must be sensitive enough to produce small changes, such as 1-2%, in the mass flow of pulverized coal.
5.この制御システムは合理的な設置及び運転費用で現存
するプラントに適合するように容易に改変できる必要が
ある。5. The control system should be easily modifiable to fit an existing plant with reasonable installation and operating costs.
1988年5月24日に出願された米国特許出願第07/197,9
26号「微粉炭流量制御システム」は1987年10月6日に出
願された米国特許出願第07/106,830号(特開平1−1180
17号公報参照)の一部継続出願である。この米国特許出
願第07/197,926号は供給パイプに設けられたベンドの外
壁にアスピレータが接続された微粉炭流量制御システム
を開示している。アスピレータは供給パイプからある量
の混合物を吸引してそれを粉砕機に再注入する。その結
果、混合物の流れは供給パイプを通じて制御される。US Patent Application No. 07 / 197,9 filed May 24, 1988
No. 26, "Pulverized Coal Flow Control System", is US Patent Application No. 07 / 106,830 filed on October 6, 1987 (JP-A-1-180).
This is a partial continuation application of Japanese Patent No. 17). This U.S. patent application Ser. No. 07 / 197,926 discloses a pulverized coal flow control system in which an aspirator is connected to the outer wall of a bend provided in a supply pipe. The aspirator draws a quantity of the mixture from the feed pipe and reinjects it into the grinder. As a result, the flow of the mixture is controlled through the feed pipe.
上記微粉炭流量制御システムは転流用の制御バイパス
ラインを必要とし、従って設置費用が高くなる難点があ
る。本発明はこれら高価なバイパスラインを完全に必要
としない、また、より簡単に設置かつ動作させることが
できる、しかもバイパスラインに詰りが生じる可能性を
排除する装置を可能にする。The above pulverized coal flow rate control system requires a control bypass line for commutation, and thus has a drawback of high installation cost. The present invention enables a device that does not require these expensive bypass lines altogether, is easier to install and operate, and eliminates the possibility of clogging the bypass lines.
[課題を解決するための手段] 本発明は、一次空気流量を減少させることにより送り
パイプ内の石炭の流量を制御する微粉炭流量制御装置を
提供することによって、上述した問題を解決するもので
ある。多数のジェット又はノズルが、例えば圧縮空気の
ような流体をパイプ中に噴射し、正常な一次空気流を妨
害する。一次空気流の減少は流体噴射圧によって制御さ
れる。噴射された流体は局部再循環帯域を形成する。こ
の局部再循環帯域の大きさは噴射圧に比例し、また流量
の減少の度合は再循環帯域の大きさに比例する。[Means for Solving the Problems] The present invention solves the above-mentioned problems by providing a pulverized coal flow rate control device that controls the flow rate of coal in a feed pipe by reducing the primary air flow rate. is there. Multiple jets or nozzles inject a fluid, such as compressed air, into the pipe, impeding normal primary air flow. The reduction of the primary air flow is controlled by the fluid jet pressure. The injected fluid forms a local recirculation zone. The size of this local recirculation zone is proportional to the injection pressure and the degree of flow reduction is proportional to the size of the recirculation zone.
共通の粉砕機によって供給される一群の送りラインの
うちの任意のラインで運ばれる石炭の量はそのラインの
一次空気流量に比例するから、一次空気流量の減少は石
炭流の減少をもたらす。従って、この微粉炭流量制御装
置はバーナーをバランスさせるのに必要である以上の石
炭を移送することが分った送りパイプの一次空気を減少
させるように設計されている。A reduction in primary air flow rate results in a reduction in coal flow because the amount of coal carried in any one of a group of feed lines fed by a common grinder is proportional to the primary air flow rate in that line. Therefore, the pulverized coal flow control device is designed to reduce the primary air in the feed pipe which has been found to transfer more coal than is required to balance the burner.
本発明の一実施例においては、本装置は、流体と浮遊
粒子との混合物を含むための、かつこの混合物の流れを
当該容器から使用場所に供給するため当該容器に接続さ
れた少なくとも1つの供給パイプを有する容器と、流体
を各送りパイプに噴射して前記混合物の流れを制御する
ための噴射手段と、噴射の度合を制御するための制御手
段とを含む。本発明は噴射手段として各送りパイプに離
間された複数の噴射ノズルを使用し、またコンピュータ
を使用して各噴射ノズルが送りパイプ中に噴射する流体
の量を制御する。本発明の装置は、不使用時に各噴射ノ
ズルが詰ることを防止するために、各噴射ノズルを通る
制限された流体流を提供するバイパスパージラインをさ
らに含んでいてもよい。In one embodiment of the invention, the device comprises at least one supply for containing a mixture of fluid and airborne particles and for supplying a stream of this mixture from the container to the place of use. It includes a container having a pipe, an injection means for injecting a fluid into each feed pipe to control the flow of the mixture, and a control means for controlling the degree of injection. The present invention uses a plurality of jet nozzles spaced from each feed pipe as the jetting means and uses a computer to control the amount of fluid jetted by each jet nozzle into the feed pipe. The apparatus of the present invention may further include a bypass purge line that provides a limited fluid flow through each injection nozzle to prevent clogging of each injection nozzle when not in use.
本発明は、また、容器内に固体粒子を浮遊させて固体
粒子と流体の混合物を形成する段階と、この混合物を少
なくとも1つの送りパイプを通じて前記容器から使用場
所に放出する段階と、流体を各送りパイプ中に噴射して
前記混合物の流れを減少させる段階と、各送りパイプに
噴射されている流体の量を制御する段階とからなる移送
される固体粒子と制御される流体流を供給する方法を提
供する。この方法は、噴射ノズルが詰ることを防止する
ために、バイパスパージラインを通じて流体流を提供す
る段階をさらに含んでいてもよい。この方法はパイプ壁
に対して約45°の角度で混合物の流れに逆らう角度で流
体を噴射することが好ましい。The invention also includes suspending the solid particles in a container to form a mixture of solid particles and a fluid, discharging the mixture from the container to the point of use through at least one feed pipe, A method of delivering a solid particle to be transferred and a controlled fluid flow comprising injecting into a feed pipe to reduce the flow of said mixture and controlling the amount of fluid being injected into each feed pipe. I will provide a. The method may further include providing a fluid flow through the bypass purge line to prevent clogging of the injection nozzle. The method preferably injects fluid at an angle against the pipe wall at an angle of about 45 ° against the flow of the mixture.
本発明の一面は微粉炭の制御流を微粉炭燃焼ボイラー
に供給するための装置を提供することである。One aspect of the present invention is to provide an apparatus for supplying a controlled flow of pulverized coal to a pulverized coal combustion boiler.
本発明の他の面は流体移送される固体粒子を制御する
装置を提供することである。Another aspect of the invention is to provide a device for controlling solid particles that are fluid transferred.
本発明の他の面は物体移送される固体粒子の制御流を
供給する方法を提供することである。Another aspect of the invention is to provide a method of providing a controlled flow of solid particles that are transported by an object.
本発明のさらに他の面は設計が簡単で、頑強な構成を
有し、かつ経済的に製造できる微粉炭流量制御装置を提
供することである。Yet another aspect of the present invention is to provide a pulverized coal flow rate control device which is simple in design, has a robust structure, and can be manufactured economically.
本発明において特徴付けられる新規な種々の特徴は特
許請求の範囲に詳細に指摘されている。本発明、並び
に、本発明を使用することによって得られる動作上の利
点をよりよく理解するために、以下、本発明の好ましい
一実施例が示されている添付図面及び記述事項を参照す
る。The various features of novelty which are characteristic of the invention are pointed out with particularity in the claims. For a better understanding of the present invention and the operational advantages obtained by using the present invention, reference will now be made to the accompanying drawings and descriptive matter in which a preferred embodiment of the invention is shown.
[実施例] さて、同じ参照符号が全図を通じて同じ又は対応する
部分を示す添付図面を参照すると、第1図は、特に、粉
砕機4から複数の供給又は送りパイプ2及び3を通じて
燃焼室7のバーナー5及び6に供給される空気で浮遊さ
れた微粉炭の質量流量をバランスさせるための従来技術
の装置を示す。この目的のため、固定抵抗オリフィスパ
イプ8が供給パイプ2中に設けられ、また固定抵抗パイ
プ9が供給パイプ3中に設けられる。これら固定抵抗の
使用は10%或はそれ以上のアンバランスを依然として残
す可能性がある。ボイラーの効率を1/2%又はそれ以上
増大させることは多くの既存の動力設備(発電所)にお
いて上記10%のアンバランスを減らすようにバーナーを
バランスさせることによって達成できることが予測され
ている。Embodiments Referring now to the accompanying drawings, in which the same reference numerals indicate the same or corresponding parts throughout the drawings, FIG. 1 shows, in particular, from the crusher 4 through a plurality of feed or feed pipes 2 and 3 to the combustion chamber 7 2 shows a prior art device for balancing the mass flow rate of pulverized coal suspended in air supplied to the burners 5 and 6 of FIG. For this purpose, a fixed resistance orifice pipe 8 is provided in the supply pipe 2 and a fixed resistance pipe 9 is provided in the supply pipe 3. The use of these fixed resistors can still leave an imbalance of 10% or more. It has been predicted that increasing boiler efficiency by 1/2% or more can be achieved by balancing burners to reduce the above 10% imbalance in many existing power plants (power plants).
上記効率にバーナーをバランスさせることは次の3つ
のプロセス変数、即ち、一次空気流、二次空気流、及び
微粉炭流、の制御を必要とする。これらの中で、微粉炭
流量を制御することは最も困難であるが、経済的に最も
価値がある。困難である理由は、(1)非常に侵食性の
ある微粉炭流に対しては多くの単相流体に対して使用さ
れる可変弁口の弁のような代表的な通常の解決策では役
立たないということ、(2)流れの制御は、動作状態に
ないときに、現存する一次空気移送システムが本質的に
現状のままであるように、ラインに最小限の抵抗を付加
するだけで実現されねばならないということ、にある。
本発明によれば、微粉炭流量のより応答性のある、かつ
効率のよい制御が可能になり、コストの節約をもたらす
だけでなく、煙突からの排出物をより厳密に制御するこ
とができる十分にバランスされた供給システムをもたら
すことができる。Balancing the burner to the above efficiency requires control of three process variables: primary air flow, secondary air flow, and pulverized coal flow. Of these, controlling the pulverized coal flow rate is the most difficult, but economically most valuable. The reasons for the difficulty are (1) useful for typical aggressive solutions such as variable valve valves used for many single phase fluids for highly aggressive pulverized coal streams. (2) Flow control is achieved by adding minimal resistance to the line so that when not in operation, the existing primary air transfer system remains essentially as is. It must be done.
The present invention allows for more responsive and efficient control of pulverized coal flow rates, which not only provides cost savings, but also allows for tighter control of stack emissions. Can bring a balanced supply system.
次に、第2図を参照すると、供給される石炭を粉砕す
るための内部に粉砕ホイール(図示せず)を有する粉砕
機10との組合せで、本発明が例示されている。一次空気
12は粉砕機10に供給され、この粉砕機(容器)10内に生
じる微粉炭の固体粒子を空気で浮遊させる。これら固体
粒子は粉砕機10から出口パイプ14を通じて運び出され
る。出口パイプ14はベンドを有するけれど、本発明では
ベンドは重要なものではない。出口パイプ14は最終的に
は炉又はボイラーのバーナーに達する供給パイプ又は送
りパイプ16に接続されている。参照番号20で総括的に指
示された微粉炭流量制御装置は送りパイプ16のそれぞれ
の適所に例示されている。流量を測定し、第3図に示さ
れたコンピュータ制御装置34と通信するためにこの微粉
炭流量に対応する信号を提供するための流量計(図示せ
ず)を各送りパイプ16に設けてもよい。Referring now to FIG. 2, the present invention is illustrated in combination with a grinder 10 having a grinding wheel (not shown) therein for grinding the coal being fed. Primary air
12 is supplied to the crusher 10, and the pulverized coal solid particles generated in the crusher (container) 10 are suspended by air. These solid particles are carried out of the crusher 10 through the outlet pipe 14. The outlet pipe 14 has a bend, but the bend is not critical to the invention. The outlet pipe 14 is connected to a feed or feed pipe 16 which eventually leads to the burner of the furnace or boiler. A pulverized coal flow controller, generally designated by the reference numeral 20, is illustrated in each of the feed pipes 16 in place. Each feed pipe 16 may also be provided with a flow meter (not shown) for measuring the flow rate and providing a signal corresponding to this pulverized coal flow rate for communicating with the computer controller 34 shown in FIG. Good.
第3図は微粉炭流量制御装置20の概略構成図である。
第3図を参照すると、各送りパイプ16に設けられた複数
の空気噴射ノズル26が示されている。勿論、噴射ノズル
26は送りパイプ16中へのスリットを含んでいてもよい。
圧縮空気であることが好ましい流体源22はノズル26を通
じて送りパイプ16中に噴射するための空気をダクト24を
介して提供する。空気噴射圧はコンピュータ34によって
遠隔作動される電流/圧力(I/P)変換器32を備えた圧
力調整器28によって制御される。I/P変換器32は手動調
整器36での手動調整には必要でない。圧力計30が各送り
パイプ16に設けられており、各ラインの噴射圧を調整す
る。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the pulverized coal flow rate control device 20.
Referring to FIG. 3, a plurality of air injection nozzles 26 provided in each feed pipe 16 are shown. Of course, the injection nozzle
26 may include a slit into the feed pipe 16.
A fluid source 22, which is preferably compressed air, provides air via duct 24 for ejection through nozzle 26 into feed pipe 16. Air injection pressure is controlled by a pressure regulator 28 with a current / pressure (I / P) converter 32 that is remotely actuated by a computer 34. The I / P converter 32 is not required for manual adjustment with the manual adjuster 36. A pressure gauge 30 is provided in each feed pipe 16 to adjust the injection pressure of each line.
噴射ノズル26は各送りパイプ16の外側に約7.62センチ
(3インチ)又は約10.16センチ(4インチ)づつ離間
されている。複数であることが好ましいが、少なくとも
1つの噴射ノズルが各送りパイプ16に位置付けされてい
る。例えば、直径約45.72センチ(18インチ)又は約40.
64センチ(16インチ)の送りパイプ16の場合には、直径
約4.76ミリ(3/16インチ)の8つの空気噴射ノズルがこ
のパイプの外側に約7.62センチ(3インチ)又は約10.1
6センチ(4インチ)づつ離間される。これら噴射ノズ
ル26は、既存の送りパイプ16に孔を形成した後で、或は
約30.48センチ(約1フィート)の長さのスプールピー
スに空気噴射ノズル26を取付け、このスプールピースを
送りパイプ16に挿入することによって、設置することが
できる。Injection nozzles 26 are spaced outside each feed pipe 16 by about 7.62 cm (3 inches) or about 10.16 cm (4 inches). At least one injection nozzle is located in each feed pipe 16, although preferably a plurality. For example, about 45.72 cm (18 inches) or about 40.
In the case of a 64 cm (16 inch) feed pipe 16, eight air injection nozzles of about 4.76 mm (3/16 inch) diameter are located on the outside of the pipe about 7.62 cm (3 inches) or about 10.1.
Spaced by 6 cm (4 inches). These injection nozzles 26 are formed by forming holes in an existing feed pipe 16 or by attaching the air injection nozzles 26 to a spool piece having a length of about 30.48 cm (about 1 foot), and attaching the spool piece to the feed pipe 16. It can be installed by inserting into.
参照番号38で総括的に指示された小さなバイパスパー
ジラインが噴射ノズル26中に空気流を提供し、制御弁28
が不作動状態にあるときの詰りを防止している。バイパ
スパージライン38の寸法、圧力、及び細部は主として噴
射ノズル26の寸法及び数に依存する。第3図においては
バイパスパージライン38は固定抵抗40及び調整器42を有
するように図示されており、一方第4図では固定抵抗40
のみを有するように図示されている。一般に、システム
が大きくなればなる程、詰りを防止する空気流を確保す
るためにバイパスパージライン38に必要な固定抵抗40を
小さくなる。固定抵抗40の上流のパージライン圧は供給
空気圧22に近いけれど、ノズル26の不作動時にこれらノ
ズルを開放状態に保持するのにはノズルに1又は2psig
の圧力を与えれば十分であろう。A small bypass purge line, indicated generally by the reference numeral 38, provides airflow into the injection nozzle 26 and controls valve 28.
Prevents clogging when the is inactive. The size, pressure, and details of bypass purge line 38 depend primarily on the size and number of injection nozzles 26. The bypass purge line 38 is shown in FIG. 3 as having a fixed resistor 40 and a regulator 42, while in FIG.
Is shown as having only one. In general, the larger the system, the smaller the fixed resistance 40 required in the bypass purge line 38 to ensure airflow that prevents clogging. The purge line pressure upstream of the fixed resistance 40 is close to the supply air pressure 22, but to keep the nozzles 26 open when the nozzles 26 are not operating, 1 or 2 psig
It would be sufficient to apply the pressure of.
微粉炭流量制御装置20は送りパイプ16中の一次空気12
の流量を減少させることによって石炭の流れを制御する
という目的で考案されたものである。多数の空気ジェッ
ト又はノズル26が圧縮気体源22から送りパイプ16中に空
気を噴射し、第4図に示すように、送りパイプ16中の一
次空気12の正常な流れを妨害する。一次空気流12の減少
は空気噴射圧力により制御される。空気噴射圧力は再循
環帯域44を生成する。第4図に最良に例示されているよ
うに、この局部再循環帯域44の大きさは噴射圧力に比例
し、そして送りパイプ16での流れの減少の度合は再循環
帯域44の大きさに比例する。石炭流の増加が要求される
ときには、粉砕機10への石炭送り速度が増大される。こ
れはシステムのすべての送りパイプ16に対してより多く
の石炭を分配することになる。その後、石炭流は各送り
パイプ16の微粉炭流量制御装置20を作動させることによ
ってバランスされる。コンピュータ34は、各送りパイプ
16の空気噴射圧力を制御することに加えて、これらパイ
プに位置付けされた個々の流量計のフィードバックを通
じて流量を監視する。The pulverized coal flow control device 20 controls the primary air 12 in the feed pipe 16.
It was designed for the purpose of controlling the flow of coal by reducing the flow rate of coal. Multiple air jets or nozzles 26 inject air from the compressed gas source 22 into the feed pipe 16 and impede the normal flow of primary air 12 through the feed pipe 16, as shown in FIG. The reduction of the primary air flow 12 is controlled by the air injection pressure. The air injection pressure creates a recirculation zone 44. As best illustrated in FIG. 4, the size of this local recirculation zone 44 is proportional to the injection pressure and the degree of flow reduction in the feed pipe 16 is proportional to the size of the recirculation zone 44. To do. When increased coal flow is required, the coal feed rate to the crusher 10 is increased. This will distribute more coal to all feed pipes 16 in the system. Thereafter, the coal flow is balanced by actuating the pulverized coal flow controller 20 on each feed pipe 16. Computer 34 has each feed pipe
In addition to controlling 16 air injection pressures, the flow rate is monitored through the feedback of individual flow meters located on these pipes.
前に説明したように、石炭分配システムの代表的な構
成は2から13までの任意の数でよい複数の送りパイプ16
を通じて1台の粉砕機10によって送給される複数のバー
ナー18を含む。送りパイプ16のパイプ径は約20.32セン
チ(約8インチ)から約60.96センチ(約24インチ)の
範囲でよい。送りパイプ16中の一次空気12の速度は全負
荷で約2133.6センチ/秒(約70フィート/秒)である
が、部分負荷においては約3048センチ/秒(約100フィ
ート/秒)のような高速度及び約1219.2センチ/秒(約
40フィート/秒)のような低速度になり得る。As explained previously, a typical configuration for a coal distribution system is multiple feed pipes 16 which can be any number from 2 to 13.
It includes a plurality of burners 18 fed by a single crusher 10 through. The pipe diameter of the feed pipe 16 may range from about 20.32 cm (about 8 inches) to about 60.96 cm (about 24 inches). The velocity of the primary air 12 in the feed pipe 16 is about 2133.6 cm / sec (about 70 ft / sec) at full load, but is high at about 3048 cm / sec (about 100 ft / sec) at partial load. Speed and about 1219.2 cm / sec (about
Can be as low as 40 ft / sec).
第4図に例示するように、噴射ノズル26は送りパイプ
16中の移送される石炭粒子と一次空気流との混合物の流
れに逆らう角度であることが好ましい。好ましい実施例
における噴射ノズル26の角度は混合物の流れとは反対の
方向においてパイプ壁から測って約45°である。As illustrated in FIG. 4, the injection nozzle 26 is a feed pipe.
It is preferred that the angle is against the flow of the mixture of coal particles to be transferred and the primary air stream in 16. The angle of the injection nozzle 26 in the preferred embodiment is about 45 ° measured from the pipe wall in the direction opposite to the flow of the mixture.
第5図は複数の噴射口26が設けられている送りパイプ
16の横断面を示す。圧力計30は調整器28によって調整さ
れた噴射圧を指示する。FIG. 5 shows a feed pipe provided with a plurality of injection ports 26.
16 shows a cross section of 16. The pressure gauge 30 indicates the injection pressure adjusted by the regulator 28.
実験モデルに対して行なわれた研究所のテストの結果
に基づいて、次の観察が注目された。Based on the results of laboratory tests performed on the experimental model, the following observations were noted.
(1)主流量を0%から15%の間に減少させるためには
主流量の約1%までの空気流の噴射が必要である。(1) In order to reduce the main flow rate between 0% and 15%, it is necessary to inject an air flow up to about 1% of the main flow rate.
(2)主流量の1%を減少させるためには約1.0SCFMの
制御空気が必要である。(2) About 1.0 SCFM of control air is required to reduce 1% of the main flow rate.
第6図はコンピュータシステム34に望ましい制御機能
の形式を示すテストシステムの動作特性を示すグラフで
ある。例えば、ある特定の送りパイプ16に7%の減少が
望まれる場合には、コンピュータ34は圧力を10psigに調
整する指令を発生する。同様に、送りパイプ16に5%の
減少が望まれる場合には、圧縮空気圧は、同様の状態の
もとでの微粉炭流量制御装置の動作に対して、6psigに
調整される。FIG. 6 is a graph showing the operating characteristics of the test system showing the type of control function desired for computer system 34. For example, if a 7% reduction in a particular feed pipe 16 is desired, the computer 34 issues a command to adjust the pressure to 10 psig. Similarly, if a 5% reduction in feed pipe 16 is desired, the compressed air pressure will be adjusted to 6 psig for operation of the pulverized coal flow controller under similar conditions.
本発明はボイラープラントでの空輸される石炭粒子の
制御に関連した問題を主として解決するために考案され
たけれど、本発明は固体粒子を移送する任意の流体移送
システムにより広く適用できる。流体は気体であっても
液体であってもよい。液体の流体系を使用するときに
は、ポンプが流体流量を減少させるために噴射圧力を発
生する。或は、固体粒子を移送する液体の流体流量を減
少させるために気体が使用できる。Although the present invention was devised primarily to solve the problems associated with controlling airborne coal particles in a boiler plant, the present invention is broadly applicable to any fluid transfer system that transfers solid particles. The fluid may be a gas or a liquid. When using a liquid fluid system, the pump produces the injection pressure to reduce the fluid flow rate. Alternatively, a gas can be used to reduce the fluid flow rate of the liquid carrying the solid particles.
本発明の適用例(応用例)及び原理を例示するため
に、本発明の特定の実施例を詳細に図示し、記載したけ
れど、上述したことからこの分野の技術者にはある変
形、変更及び改良が生じよう。すべてのそのような変
形、変更及び改良は簡明にして理解し易くするために本
明細書では削除されているが、当然に特許請求の範囲の
範囲内にあることは理解できる。例えば、ある変形はノ
ズル26のあるものの方向を逆にして送りパイプ16中の一
次空気12の流れを変化させることである。他の変形は固
体粒子を移送する液体の流体の流れを液体又は気体の流
体の噴射で減少させることである。Although specific embodiments of the present invention have been shown and described in detail in order to illustrate the applications and principles of the present invention, it should be understood by those skilled in the art that certain modifications, changes, and Improvements will occur. All such variations, changes and modifications have been deleted herein for the sake of brevity and clarity of understanding, but it is understood to be within the scope of the appended claims. For example, one variation is to reverse the direction of some of the nozzles 26 to change the flow of primary air 12 in the feed pipe 16. Another variation is to reduce the flow of a liquid fluid carrying solid particles with a jet of a liquid or gaseous fluid.
【図面の簡単な説明】 第1図は燃焼室のバーナーに供給されている浮遊微粉炭
に対する一次空気をバランスさせるために、固定抵抗オ
リフィス及びパイプを使用してバーナーに微粉炭を供給
する従来技術の装置の一例を示す概略構成図、第2図は
粉砕機からボイラー内のバーナーに石炭を移送する、適
所に本発明による制御装置を備えた送り又は供給パイプ
を例示する概略構成図、第3図は本発明による微粉炭流
量制御装置の一実施例を示す概略構成図、第4図は送り
パイプの一部分を拡大して示す長手方向の断面図、第5
図は本発明を使用する送りパイプの横断面図、第6図は
実験モデルで得られたテスト結果を示す特性図である。 10:粉砕機 12:一次空気 14:出口パイプ 16:送り(供給)パイプ 18:バーナー 20:微粉炭流量制御装置 22:流体源 24:ダクト 26:ノズル 28:圧力調整器 30:圧力計 32:電流/圧力変換器 34:コンピュータ 36:手動調整器 38:バイパスパージライン 40:固定抵抗 42:調整器 44:再循環帯域BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a prior art for supplying pulverized coal to a burner using a fixed resistance orifice and a pipe in order to balance the primary air to the floating pulverized coal supplied to the burner of the combustion chamber. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of the apparatus of FIG. 3, FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a feed or supply pipe for transferring coal from a crusher to a burner in a boiler, which is equipped with a control device according to the present invention in place, FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a pulverized coal flow rate control device according to the present invention, FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an enlarged part of a feed pipe, and FIG.
The figure is a cross-sectional view of a feed pipe using the present invention, and FIG. 6 is a characteristic diagram showing test results obtained by an experimental model. 10: Crusher 12: Primary air 14: Outlet pipe 16: Feed (supply) pipe 18: Burner 20: Pulverized coal flow controller 22: Fluid source 24: Duct 26: Nozzle 28: Pressure regulator 30: Pressure gauge 32: Current / pressure converter 34: Computer 36: Manual regulator 38: Bypass purge line 40: Fixed resistance 42: Regulator 44: Recirculation zone
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−97042(JP,U) 特公 昭62−6723(JP,B2) 実公 昭62−46992(JP,Y2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Bibliography Sho 63-97042 (JP, U) Japanese Patent Sho 62-6723 (JP, B2) Actual Sho 62-46992 (JP, Y2)
Claims (6)
ための制御装置において、 流体と浮遊粒子との混合物を含むための容器と、 該容器に接続され、前記混合物の流れを前記容器から供
給するための少なくとも1つの送りパイプと、 流体を少なくとも1つの送りパイプ中に噴射して前記混
合物の流れを制御するための複数の噴射ノズルと、 該噴射ノズルを制御するための制御手段と、 該制御手段をバイパスするように該制御手段の両端に結
合されていて、前記噴射ノズルを流れる流体流を提供し
てこれら噴射ノズルの詰りを防止するためのバイパスパ
ージラインと、 を具備することを特徴とする制御装置。1. A control device for controlling the flow of fluid-transferred solid particles, comprising: a container for containing a mixture of fluid and suspended particles; and a container connected to the container for flowing the mixture from the container. At least one feed pipe for supplying, a plurality of jet nozzles for jetting a fluid into the at least one feed pipe to control the flow of the mixture, and control means for controlling the jet nozzles, A bypass purge line coupled to opposite ends of the control means to bypass the control means to provide a fluid flow through the injection nozzles to prevent clogging of the injection nozzles. Characteristic control device.
流れに逆らう角度を持つ特許請求の範囲第1項記載の制
御装置。2. The control device according to claim 1, wherein each of the injection nozzles has an angle against the flow of the mixture.
の微粉炭流量制御装置において、 流体で浮遊された石炭粒子の混合物を含むための粉砕機
と、 該粉砕機に接続され、前記混合物の流れをボイラー内の
複数のバーナーに供給するための複数の送りパイプと、 流体を前記送りパイプの少なくとも1つ中に噴射して前
記混合物の流れを減少させるための複数の噴射ノズル
と、 前記送りパイプの前記噴射ノズルを制御して前記噴射ノ
ズルから供給される流体の量を調整するための制御手段
と、 該制御手段をバイパスするように該制御手段の両端に結
合されていて、前記噴射ノズルを流れる流体流を提供し
てこれら噴射ノズルの詰りを防止するためのバイパスパ
ージラインと、 を具備することを特徴とする微粉炭流量制御装置。3. A pulverized coal flow rate control device for controlling the flow of coal in a feed pipe, comprising a crusher for containing a mixture of coal particles suspended in a fluid, and said mixture connected to said crusher. A plurality of feed pipes for supplying a plurality of streams to a plurality of burners in a boiler; a plurality of injection nozzles for injecting fluid into at least one of the feed pipes to reduce the flow of the mixture; Control means for controlling the injection nozzle of the feed pipe to adjust the amount of fluid supplied from the injection nozzle; and a control means coupled to both ends of the control means so as to bypass the control means. A pulverized coal flow rate control device comprising: a bypass purge line for providing a fluid flow through a nozzle to prevent clogging of these injection nozzles.
流れに逆らう約45°の角度をもつ特許請求の範囲第3項
記載の微粉炭流量制御装置。4. A pulverized coal flow control system according to claim 3 wherein each of said injection nozzles has an angle of about 45 ° against the flow of said mixture.
る方法において、 容器内の固体粒子を浮遊させて固体粒子と流体の混合物
を形成する段階と、 前記混合物を少なくとも1つの送りパイプを通じて前記
容器から放出する段階と、 流体を少なくとも1つの送りパイプ中に噴射して前記混
合物の流れに影響を与える段階と、 各送りパイプに噴射されている流体の量を制御する段階
と、 前記噴射ノズルの詰りを防止するために該制御段階を実
行する手段をバイパスするように該手段の両端に結合さ
れているバイパスパージラインを通じて流体流を提供す
る段階と、 からなる方法。5. A method of providing a controlled flow of fluid-transferred solid particles, the method comprising: suspending solid particles in a container to form a mixture of solid particles and a fluid; and passing the mixture through at least one feed pipe. Discharging from the container, injecting fluid into at least one feed pipe to affect the flow of the mixture, controlling the amount of fluid being ejected into each feed pipe, Providing a fluid flow through a bypass purge line coupled across the means to bypass the means for performing the control step to prevent nozzle clogging.
で噴射される特許請求の範囲第5項記載の方法。6. The method of claim 5 wherein the fluid is jetted at an angle against the flow of the mixture.
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---|---|---|---|
US07/276,822 US4903901A (en) | 1987-10-06 | 1988-11-28 | Pulverized coal flow controller |
US276822 | 1988-11-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=23058200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1297780A Expired - Lifetime JP2568123B2 (en) | 1988-11-28 | 1989-11-17 | Controller for controlling the flow of fluid-transferred solid particles, pulverized coal flow controller for controlling the flow of coal in a feed pipe, and method for supplying a controlled flow of fluid-transferred solid particles |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1989-11-27 ES ES8904037A patent/ES2019191A6/en not_active Expired - Fee Related
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