事故処理43：循環流動層ボイラーの消火原因にはどのようなものがあるか？

石炭供給の停止は、循環流動層ボイラーの燃焼停止を引き起こす主な原因である

石炭供給の停止は、循環流動層ボイラーの燃焼停止を引き起こす主な原因である

(1)6kVまたは400Vの工場用電力系統の故障により、補助機器が停電し稼働不能となる。 (2)給炭機が故障して停止したが、運転員がすぐに気づかず、長時間にわたって給炭が行われなかったため、炉床温度が650℃以下まで低下したにもかかわらず、炉床上または炉床下のバーナーを使用して燃焼を助けることがなかった。 (3)リターン装置の返送が異常で、大量のベッド材が層の上に堆積すると、燃焼中の石炭が急に酸素を失って消火してしまう。 (4)ボイラーが低負荷運転中に、操作調整が不適切であったために炉床温度が低下し、MFT作動に至った。 (5)石炭の品質変化（石炭の灰分が過剰であるか、揮発分や発熱量が低下する）に対し、運転員が適時に調整できなかったこと。 (6)重要な工場補助機器の故障によりトリップし、MFT保護が作動した。 (7)タービン・電気系統の故障により停止、大連鎖保護が作動し、ボイラーMFTが作動する。 (8) 炉内の加熱面で配管が破裂し、大量の水と蒸気が漏れ出て、ベッド温度が急激に低下した。 (9)その他、MFT作動条件に該当する場合、ボイラーのMFTが作動する。

①給炭機の故障や詰まりがタイムリーに発見されず、給炭停止時間が長引いた。 ②二次返材が異常で、灰の堆積が過剰となり、突然炉内に流入した。 ③石炭の品質が悪い、または品質に変動があり、適時に調整しないために燃焼が不十分となり消火してしまう。 ④風炭の配合が不適切。

1、給炭システムの故障が修復できない。 2、返料器が突然崩壊した。 3、燃料の発熱量が低すぎるか、水分が多すぎる。 4、炉内の水冷壁からの漏れにより、ある領域のベッド温度が急激に低下した。 5、保護動作によりボイラーのMFTが作動し、主燃料が遮断される。

循環流動層ボイラーの燃焼停止とその防止　ボイラーの燃焼停止は発電所の安全と経済性に直結するため、発電所の全従業員が高い警戒心を持つ必要がある。筆者は10年以上にわたる学習と実践を通じていくつかの気づきを得ました。ここに簡単にまとめてみます。 流動層燃焼は、層状燃焼と石炭粉懸濁燃焼の中間に位置する燃焼方式である。そのエンストの危険性も両者の中間に位置している。 1、石炭供給の停止は、循環流動層ボイラーの燃焼停止を引き起こす主な原因である。 流動層燃焼の消火は、石炭供給の停止によって引き起こされる。流動層燃焼時、層内には大量の灼熱した層材が存在し、層温は一般的に850〜1000℃である。層材の95％以上は熱灰渣で、約5％が可燃物質であり、主にコークスである。一方、1分間に燃焼室に加えられる新しい燃料は、ベッド材の約1％に過ぎない。大量の熱床材は不活性物質である灰であり、新たに投入される燃料と酸素を奪い合うことはない。むしろ、新燃料の加熱や着火燃焼のために豊富な熱を供給する。したがって、循環流動層燃焼過程において、新たに添加される燃料の着火および燃焼条件は最適である。燃焼が石炭切れ寸前になると、ベッド内の5％の可燃物質が3～5分間の燃焼を維持できる。したがって、循環流動層は連続的に石炭を供給し、負荷の変化に応じて石炭の量を適切に調整すれば、通常は火が消えることはない。 2、石炭供給停止の主な原因と予防策。 石炭の供給が途絶える主な原因は、石炭中の水分が8％を超えているため、石炭倉庫内で石炭同士が固まって詰まり、石炭が降りてこないことです。たとえ運用担当者がすぐに気づいたとしても、必ずしもすぐに解消できるとは限りません。水分の多い石炭を燃焼させると、頻繁に石炭の詰まりが発生する。 石炭供給停止の予防：水分を8％未満に抑えるため、大容量の乾燥石炭倉庫を設計する。石炭供給の監視強化：石炭供給停止を検知するアラームや音声案内を設計することは、供給停止を防ぐ有効な手段である。 3、高温によるスラッジの発生や低温での停止を防ぐため、ボイラーの負荷が増えた際には送風量と石炭の投入量を増やす必要がある；逆に、ボイラーの負荷が小さくなると、風量と石炭量を減らす必要がある。運転員がこれを行わない場合、負荷が増大すると燃焼室の温度が絶えず下がり、最終的に燃焼室が消火してしまいます。負荷が減少すると、燃焼時の温度が上昇し続け、最終的に高温スラッジが発生して停止することになる。 4、戻し材料の運転制御が不適切で、火災事故を引き起こした。 中小容量の循環流動層ボイラーでは、返料の方法が不適切だと、燃焼室の火が消えて停止することもある。一部の運転員は、ボイラーを一定時間稼働させた後に返料を投入することを好み、返料の温度を制御できず、大量の返料が燃焼室に流入して燃焼室の火を消してしまう。ボイラーの点火に成功した後、返料を行う際は、返料灰の一部を排出してから投入する。リターンコンベヤーは硫化シールで形成されているため、リターン風が作動すると大量のリターン材が燃焼室に流れ込み、火床を消してしまう。 5、石炭の発熱量に大きな変動がある場合は、給炭量を調整して、低温での消火や高温でのスラッジ付着を防ぐ。 一般的に、もちろん石炭の発熱量が下がると、給炭量を増やさなければならない。もちろん、石炭の発熱量が高くなると、給炭量を減らす。タイムリーに調整しないと、石炭の発熱量が低下する状況下で燃焼室の温度がどんどん下がり、最終的には火が消えてしまいます。石炭の発熱量が高くなると、燃焼室の温度がますます上昇し、最終的に高温スラッジが発生して停止を余儀なくされる。 6、排床底部のスラッジが制御不能となり、流動層が消火した。 運転中のもう一つの燃焼停止の原因は、排出ベッドの底部にある燃料量の制御失敗です。一定の炉材量と一定の燃焼温度は、一定のボイラー負荷に対応する。底渣の排出が制御不能になり、ベッド材の量が過剰に排出されてベッド材の量が少なくなりすぎると、ベッドの厚みが薄くなって安定した燃焼室温度を維持できず、燃焼室が消火してしまう。逆に、スラッジがスムーズに排出されないと、層状の材料がどんどん増えて層が高くなり、一次ファンの圧力が不十分になって層状の材料を吹き上げることができず、燃焼が抑制されてしまう。 7、点火中に燃料噴射ノズルが引き抜かれたことで、既に燃焼が止まっていた。 ベッド下の予熱室とベッド上の燃料噴射ノズルを用いて点火する場合、燃焼室の温度が850～900℃に達したら、燃料噴射ノズルを徐々に引き抜きながら、石炭の供給量を徐々に増やしていく。投入した石炭が着火し、燃焼温度が上昇傾向にあることを確認したら、最後のオイルノズルを撤去する。オイルノズルを抜く際、流動化媒体の温度が環境温度よりわずかに高い温度まで下がると、燃焼に大きな影響を与える。オイルガンをすべて取り外した後、燃焼温度が急速に下がり消火の危険が生じた場合は、すぐに再びオイルガンを投入して燃焼を助けること。オイル抜きノズルの誤った操作が、エンジン停止事故を引き起こしやすい。

循環流動層ボイラーの燃焼停止の主な原因は、炉内の配管破裂による水の噴出です。

流動層の層が薄すぎるのかもしれません！