ボイラバーナへの油燃料供給装置および供給方法
【課題】アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することができる油燃料供給装置を提供する。
【解決手段】油燃料を貯蔵するタンク２と、油燃料を加熱するタンク内加熱手段４と、油燃料をタンク２から送り出すポンプ６と、油燃料をボイラバーナ７で燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱器８と、ボイラバーナ７へ油燃料を導く導入管１０と、導入管１０から分岐し、油燃料の一部をタンク２へ戻すタンク戻り管１２と、ボイラバーナ７で燃焼されなかった油燃料をタンク戻り管１２に合流させるバーナ戻り管１４と、油燃料の気化を抑制する気化抑制手段２４と、油燃料を合流点１５へ供給する第１バルブ１６と、ボイラバーナ７へ供給する第２バルブ１８と、ボイラバーナ７で燃焼されなかった油燃料を合流点１５へ供給する第３バルブ２０とを備え、起動時から通常運転時までの油燃料の流れを制御可能とした。
【解決手段】油燃料を貯蔵するタンク２と、油燃料を加熱するタンク内加熱手段４と、油燃料をタンク２から送り出すポンプ６と、油燃料をボイラバーナ７で燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱器８と、ボイラバーナ７へ油燃料を導く導入管１０と、導入管１０から分岐し、油燃料の一部をタンク２へ戻すタンク戻り管１２と、ボイラバーナ７で燃焼されなかった油燃料をタンク戻り管１２に合流させるバーナ戻り管１４と、油燃料の気化を抑制する気化抑制手段２４と、油燃料を合流点１５へ供給する第１バルブ１６と、ボイラバーナ７へ供給する第２バルブ１８と、ボイラバーナ７で燃焼されなかった油燃料を合流点１５へ供給する第３バルブ２０とを備え、起動時から通常運転時までの油燃料の流れを制御可能とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラバーナへの油燃料供給装置および供給方法に係り、特に、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を使用するボイラの起動時から通常運転時までのボイラバーナへの油燃料供給装置および供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油精製プロセスにおいて、ナフサやガソリン等のような軽質油を求める市場の傾向から、例えば、重質留分（ブライトストック）が余剰になる状況にある。このため、余剰となる重質留分をボイラプラントの燃料として利用しようとする試みがなされている。重質留分のなかでも、溶剤脱れき法（solvent deasphalting process）の残渣物であるＳＤＡピッチは、特に余剰になりやすいため、ＳＤＡピッチの付加価値の高い活用方法がより一層求められている。
【０００３】
ＳＤＡピッチは、従来、ボイラ燃料として使用されている重質油のアスファルトに比べてさらに重質で高粘度であるため、配管、機器において流動性を確保し、ボイラバーナで噴霧燃焼させるためには、従来よりも更に高温に加熱して粘度を低下させる必要がある。
しかし、ＳＤＡピッチは、大気圧下で例えば２６０℃を超えると気化率が増加するとともに、ＳＤＡピッチに含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫化腐食が加速される可能性がある。
【０００４】
また、油燃料を使用するボイラでは、ボイラ起動時から通常運転に移るまでのあいだに、油燃料を循環させて系内の暖機を行い、ボイラバーナ燃焼量を徐々に上げている。ボイラ起動時から通常運転に移る過程において、加熱器を通した高温の油燃料は、一部をボイラバーナで燃焼し、一部を噴燃ポンプ出口から戻る油燃料と合流し、タンクに流入される。この場合、油燃料の合流後の混合および温度について、特に考慮されていなかった。
そのため、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化してしまったり、高温の油燃料がそのままタンク内に流入してタンク内で気化しベント量が増加してしまったりする恐れがある。また、合流後の混合が不十分な場合、油燃料の温度に偏りのために、タンク内に局所加熱が生じる可能性がある。
【０００５】
そこで、ＳＤＡピッチのように高粘度ではないが、特許文献１には、Ｃ重油と重質油のような粘度の異なる油燃料をボイラバーナに供給する手法が提案されている。特許文献１では、Ｃ重油と重質油の粘度が同程度になるようにそれぞれ加熱し、温度が異なったＣ重油と重質油とをバーナに供給する前にミキサーで混合させて供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−２９９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１は、油燃料としてＳＤＡピッチを対象としていないため、ボイラバーナで燃焼できるように油燃料の粘度を調整しているものの、油燃料の加熱による気化率増加や硫化腐食の加速については考慮されていない。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することができるボイラバーナへの油燃料供給装置および供給方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明に係るボイラバーナへの油燃料供給装置は、油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナへの油燃料供給装置において、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵するタンクと、前記タンク内に設けられ、前記タンクに貯蔵された前記油燃料を加熱するタンク内加熱手段と、前記タンク内加熱手段により加熱された前記油燃料を前記タンクから送り出すポンプと、前記ポンプにより送り出された前記油燃料を前記ボイラバーナで燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱器と、前記タンク、前記ポンプおよび前記燃料加熱器を連結し、前記ボイラバーナへ前記油燃料を導く導入管と、前記導入管から分岐し、前記ポンプにより送り出された前記油燃料の一部を前記タンクへ戻すタンク戻り管と、前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を前記タンク戻り管に合流させるバーナ戻り管と、前記タンク戻り管に配置され、前記ポンプ出口からの圧力を一定にして前記油燃料を前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との合流点へ供給する第１バルブと、前記導入管に配置され、前記燃料加熱器により加熱された前記油燃料の流量を前記ボイラバーナの負荷に基づいて調節し、前記油燃料を前記ボイラバーナへ供給する第２バルブと、前記バーナ戻り管に配置され、前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を前記合流点へ供給する第３バルブと、前記第１バルブ、前記第２バルブおよび前記第３バルブによって、前記油燃料が前記ボイラバーナへ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの前記油燃料の流れを制御する油燃料供給制御手段と、前記タンク戻り管の前記合流点と前記タンクとのあいだで前記油燃料の気化を抑制する気化抑制手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記ボイラバーナへの油燃料供給装置では、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を主燃料とし、燃料加熱器によって油燃料をボイラバーナで燃焼させる温度まで加熱しているので、油燃料の流動性およびボイラバーナでの噴霧性が維持できる。また、油燃料を高温に加熱しながらもタンク戻り管の合流点とタンクとのあいだで油燃料の気化を抑制するので、油燃料に含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫黄腐食を抑制することができる。よって、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することが可能となる。
本明細書において、重質油とは、アスファルトのように常温（１５〜２５℃）で固化する原油成分とする。アスファルトは、原油の減圧蒸留において、残留物として得られるもので、軟化点は通常６５℃以下である。
【００１１】
上記ボイラバーナへの油燃料供給装置において、前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、合流した前記油燃料を撹拌する撹拌手段を有してもよい。
これにより、温度の異なる油燃料が合流後に撹拌されるので、容易に油燃料の温度を均一化して高温部位の発生を回避することができる。そのため、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化することを抑制でき、硫化腐食を抑制して鋼材の使用可能な温度域を維持することができる。また、高温の油燃料がそのままタンク内に流入することを防ぐので、タンク内の局所加熱を防止する。
【００１２】
あるいは、前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、前記合流点で合流した前記油燃料の温度を検出する温度検出手段と、前記バーナ戻り管に配置され、前記第３バルブにより供給される前記油燃料の流量を検出する流量検出手段と、前記温度検出手段および前記流量検出手段の検出結果に基づいて前記第３バルブにより供給される前記油燃料の流量を制御する第３バルブ制御手段とを有してもよい。
これにより、温度検出手段および流量検出手段の検出結果に基づいて第３バルブにより供給される油燃料の流量を制御するので、タンク戻り管内での気化を緩和する温度以下に維持することができる。よって、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化することを抑制できる。
【００１３】
また、あるいは、前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、前記合流点と前記タンクとのあいだの管内圧力を検出する管内圧力検出器と、前記タンク戻り管の前記タンク入口側に設けられ、前記合流点と前記タンクとのあいだの前記タンク戻り管内を圧力調節する圧力調節手段と、前記管内圧力検出器の検出結果に基づいて圧力調節手段を制御する圧力制御部とを有してもよい。
これにより、管内圧力検出器の検出結果に基づいて、合流点とタンクとのあいだのタンク戻り管内を圧力調節するので、タンク戻り管内での気化を緩和する圧力以下に維持することができる。よって、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化することを抑制できる。
【００１４】
本発明に係るボイラバーナへの油燃料供給方法は、油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナへの油燃料供給方法において、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵するタンク内で前記油燃料を加熱するタンク内加熱工程と、前記タンク内加熱工程で加熱された前記油燃料をポンプにより前記タンクから送り出す工程と、前記ポンプにより送り出された前記油燃料を前記ボイラバーナで燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱工程と、前記燃料加熱工程を介さずに、前記ポンプにより送り出された前記油燃料の一部を前記タンクへ戻すタンク戻り工程と、前記燃料加熱工程で加熱された前記油燃料を前記ボイラバーナへ導く工程と、前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を、前記タンク戻り工程で前記ポンプから前記タンクへ戻る前記油燃料の一部に合流させる油燃料合流工程と、
前記油燃料が前記ボイラバーナへ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの前記油燃料の流れを制御する制御工程と、前記油燃料合流工程の後、前記タンクに戻すまでのあいだに前記合流させた前記油燃料の気化を抑制する気化抑制工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記ボイラバーナへの油燃料供給方法では、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を主燃料とし、油燃料をボイラバーナで燃焼させる温度まで加熱しているので、油燃料の流動性およびボイラバーナでの噴霧性が維持できる。また、油燃料を高温に加熱しながらも、油燃料を合流させてタンクに戻すまでのあいだ、合流させた油燃料の気化を抑制するので、油燃料に含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫黄腐食を抑制することができる。よって、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することが可能となる。
【００１６】
上記ボイラバーナへの油燃料供給方法において、前記気化抑制工程では、前記油燃料合流工程の後、前記合流させた前記油燃料を撹拌してもよい。
これにより、温度の異なる油燃料が合流後に撹拌されるので、容易に油燃料の温度を均一化して高温部位の発生を回避することができる。そのため、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化することを抑制でき、硫化腐食を抑制して鋼材の使用可能な温度域を維持することができる。また、高温の油燃料がそのままタンク内に流入することを防ぐので、タンク内の局所加熱を防止する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を主燃料とし、油燃料をボイラバーナで燃焼させる温度まで加熱しているので、油燃料の流動性およびボイラバーナでの噴霧性が維持できる。また、油燃料を高温に加熱しながらも、油燃料を合流させてタンクに戻すまでのあいだ、合流させた油燃料の気化を抑制するので、油燃料に含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫黄腐食を抑制することができる。よって、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図２】起動時から通常運転に移るまでの各部の油燃料流量の一例を示す図である。
【図３】実施形態２に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図４】実施形態３に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
【００２１】
油燃料供給装置１は、油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナ７へ供給するものであり、図１に示すように、主として、タンク２と、ポンプ６と、燃料加熱器８と、導入管１０と、タンク戻り管１２と、バーナ戻り管１４と、第１バルブ１６と、第２バルブ１８と、第３バルブ２０と、油燃料供給制御部２２と、気化抑制手段（撹拌手段）２４とにより構成される。
【００２２】
タンク２は、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵する。「アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料」とは、例えば、溶剤脱れき法の残渣物であるＳＤＡピッチを用いてもよい。ＳＤＡピッチは、アスファルトよりも高粘度であるため、配管内での流動性を考慮してタンク内加熱手段４によって、例えば２００℃で保持されることが好ましい。タンク内加熱手段４は、タンク２内に設けられ、タンク２に貯蔵された油燃料を加熱する。
【００２３】
ポンプ６は、タンク内加熱手段４により加熱された油燃料をタンク２から送り出す。
燃料加熱器８は、ポンプ６により送り出された油燃料をボイラバーナ７で燃焼させる温度まで更に加熱する。ボイラバーナ７で燃焼させる温度は、油燃料がＳＤＡピッチの場合、例えば３２０℃とすることが好ましい。
【００２４】
導入管１０は、タンク２、ポンプ６および燃料加熱器８を連結し、ボイラバーナ７へ油燃料を導くようになっている。
タンク戻り管１２は、導入管１０から分岐し、ポンプ６により送り出された油燃料の一部をタンク２へ戻す。
バーナ戻り管１４は、ボイラバーナ７で燃焼されなかった油燃料をタンク戻り管１２に合流させる。
【００２５】
第１バルブ１６は、タンク戻り管１２に配置され、ポンプ６出口からの圧力を一定にして油燃料をタンク戻り管１２とバーナ戻り管１４との合流点１５へ供給する。
第２バルブ１８は、導入管１０に配置され、燃料加熱器８により加熱された油燃料の流量をボイラバーナ７の負荷に基づいて調節し、油燃料をボイラバーナ７へ供給する。
第３バルブ２０は、バーナ戻り管１４に配置され、ボイラバーナ７で燃焼されなかった油燃料を合流点１５へ供給する。
【００２６】
油燃料供給制御部２２は、図１に示すように、第１バルブ１６、第２バルブ１８および第３バルブ２０によって、油燃料がボイラバーナ７へ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの油燃料の流れを制御する。
例えば、図２に示すように、油燃料供給装置１の各部（１）〜（６）の油燃料流量は、第１バルブ１６、第２バルブ１８および第３バルブ２０によって徐々に変化する。図２では、ボイラ最大負荷時の燃料消費量を１００％とし、各部の油燃料流量を記載している。
【００２７】
具体的には、ボイラを起動させると、最初にポンプ６の暖機を行う。この場合、ポンプ６出口部（１）の油燃料流量と、第１バルブ１６出口部（２）の油燃料流量は１２０％であり、油燃料はポンプ６から送り出された後、全量がタンク戻り管１２を介してタンク２に戻る。
次に、油燃料供給装置１の配管暖機を行う。この場合、ポンプ６から送り出された油燃料は、第１バルブ１６と燃料加熱器８とのそれぞれに供給される。例えば、第１バルブ１６出口部（２）の油燃料流量は８５％、燃料加熱器８入口部（３）の油燃料流量は３５％としてもよい。
【００２８】
配管暖機を行った後、ボイラバーナ７を点火する。例えば、ボイラバーナ７の燃焼量（４）を１５％とした場合、第１バルブ１６出口部（２）の油燃料流量は８５％、燃料加熱器８入口部（３）の油燃料流量は３５％、ボイラバーナ７からの戻り（５）は２０％となり、タンク２への油燃料の戻り（６）は１０５％となる。
ボイラバーナ７の点火後は、油燃料がボイラバーナ７へ徐々に供給されるように流量検出器２８で調節し、ボイラ負荷を上昇させる。そして、ボイラ最大負荷時において、各部の油燃料流量は、図２に示すように、第１バルブ１６出口部（２）で２０％、燃料加熱器８入口部（３）で１００％、ボイラバーナ７からの戻り（５）で０％となる。なお、ボイラ最大負荷時とは、ボイラバーナ７の燃焼量（４）が１００％であり、ボイラの通常運転時である。
【００２９】
気化抑制手段は、タンク戻り管１２の合流点１５とタンク２とのあいだで油燃料の気化を抑制する。
本実施形態では、気化抑制手段は、タンク戻り管１２とバーナ戻り管１４との合流点１５の下流側に配置され、合流した油燃料を撹拌する撹拌手段２４を有してもよい。撹拌手段２４は、撹拌することができるものであれば特に限定されないが、例えば、ラインミキサーであってもよい。ラインミキサーは、撹拌性がよく単純な構成であるので、複雑な制御が不要で、容易に油燃料の温度を均一化できる。また、メンテナンスも簡易である。さらに、ラインミキサーは油燃料の流路を大きく確保できるので、詰まりや固着等の懸念がない。
【００３０】
上述のように、撹拌手段２４によって温度の異なる油燃料が合流後に撹拌されるので、容易に油燃料の温度を均一化して高温部位の発生を回避することができる。そのため、合流後の油燃料がタンク２へ戻るタンク戻り管１２内で気化することを抑制でき、硫化腐食を抑制して鋼材の使用可能な温度域を維持することができる。また、高温の油燃料がそのままタンク２内に流入することを防ぐので、タンク２内の局所加熱を防止する。
【００３１】
なお、気化抑制手段は、撹拌手段２４の他に、図１に示すように、現場温度計２６と、現場圧力計２７とを有してもよい。現場温度計２６および現場圧力計２７は、タンク戻り管１２に配置され、合流後の油燃料の温度および圧力を計測する。合流後の油燃料の温度および圧力を計測することで、撹拌手段２４で撹拌された油燃料の状態を確認することができる。
【００３２】
上記構成のボイラバーナへの油燃料供給装置１では、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を主燃料とし、燃料加熱器８によって油燃料をボイラバーナ７で燃焼させる温度まで加熱しているので、油燃料の流動性およびボイラバーナ７での噴霧性が維持できる。また、油燃料を高温に加熱しながらもタンク戻り管１２の合流点１５とタンク２とのあいだで油燃料の気化を抑制するので、油燃料に含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫黄腐食を抑制することができる。よって、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することが可能となる。
【００３３】
［実施形態２］
次に、実施形態２のボイラバーナへの油燃料供給装置について説明する。図３は、実施形態２に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
実施形態２は、気化抑制手段が異なる点を除けば、実施形態１で説明した油燃料供給装置１と同一の構成であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
本実施形態において、油燃料供給装置１の気化抑制手段は、図３に示すように、温度検出器３０と、流量検出器３２と、第３バルブ制御部３５とを有する。
【００３５】
温度検出器３０は、タンク戻り管１２とバーナ戻り管１４との合流点１５の下流側に配置され、合流点１５で合流した油燃料の温度を検出する。
流量検出器３２は、バーナ戻り管１４に配置され、第３バルブ２０により供給される油燃料の流量を検出する。
第３バルブ制御部３５は、温度検出器３０および流量検出器３２の検出結果に基づいて第３バルブ２０により供給される油燃料の流量を制御する。なお、第３バルブ２０は、油燃料の流量を調節する機能を備えることが好ましい。
【００３６】
このようにして、温度検出器３０および流量検出器３２の検出結果に基づいて第３バルブ２０により供給される油燃料の流量を制御するので、タンク戻り管１２内での気化を緩和する温度以下に維持することができる。よって、合流後の油燃料がタンク２へ戻るタンク戻り管１２内で気化することを抑制できる。
【００３７】
［実施形態３］
次に、実施形態３のボイラバーナへの油燃料供給装置について説明する。図４は、実施形態３に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
実施形態３は、気化抑制手段が異なる点を除けば、実施形態１で説明した油燃料供給装置１と同一の構成であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
本実施形態において、油燃料供給装置１の気化抑制手段は、図４に示すように、管内圧力検出器３６と、圧力調節手段３８と、圧力制御部３７とを有する。
【００３９】
管内圧力検出器３６は、タンク戻り管１２とバーナ戻り管１４との合流点１５の下流側に配置され、合流点１５とタンク２とのあいだの管内圧力を検出する。
圧力制御部３７は、管内圧力検出器３６の検出結果に基づいて圧力調節手段３８を制御する。
【００４０】
圧力調節手段３８は、タンク戻り管１２のタンク２入口側に設けられ、合流点１５とタンク２とのあいだのタンク戻り管１２内を圧力調節する。圧力調節手段３８は、特に限定されず、圧力調節弁であってもよいし、タンク戻り管１２に設置されるオリフィスであってもよい。
【００４１】
ボイラの起動時や油燃料の循環運転時においては、ポンプ６出口からの圧力が一定の戻りと、ボイラバーナ７からの圧力が変化する戻りが合流点１５で合流する。そのため、タンク戻り管１２の戻り流量は、ボイラバーナ７の燃焼状態によって変化してしまう。そこで、タンク戻り管１２内の油燃料が気化しない圧力を維持することによって、気化を抑制する。
なお、圧力調節手段３８は、油燃料の気化量を出来るだけ減少させる観点から、タンク戻り管１２のタンク２入口側に設けられることが好ましい。
【００４２】
このようにして、管内圧力検出器３６の検出結果に基づいて、合流点１５とタンク２とのあいだのタンク戻り管１２内を圧力調節するので、タンク戻り管１２内での気化を緩和する圧力以下に維持することができる。よって、合流後の油燃料がタンク２へ戻るタンク戻り管１２内で気化することを抑制できる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、実施形態で説明した構成を任意に組み合わせてもいいのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４４】
１ 油燃料供給装置
２ タンク
４ タンク内加熱手段
６ ポンプ
７ ボイラバーナ
８ 燃料加熱器
１０ 導入管
１２ タンク戻り管
１４ バーナ戻り管
１５ 合流点
１６ 第１バルブ
１８ 第２バルブ
２０ 第３バルブ
２２ 油燃料供給制御部
２４ 撹拌手段（気化抑制手段）
３０ 温度検出器
３２ 流量検出器
３５ 第３バルブ制御部
３６ 管内圧力検出器
３７ 圧力制御部
３８ 圧力調節手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラバーナへの油燃料供給装置および供給方法に係り、特に、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を使用するボイラの起動時から通常運転時までのボイラバーナへの油燃料供給装置および供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、石油精製プロセスにおいて、ナフサやガソリン等のような軽質油を求める市場の傾向から、例えば、重質留分（ブライトストック）が余剰になる状況にある。このため、余剰となる重質留分をボイラプラントの燃料として利用しようとする試みがなされている。重質留分のなかでも、溶剤脱れき法（solvent deasphalting process）の残渣物であるＳＤＡピッチは、特に余剰になりやすいため、ＳＤＡピッチの付加価値の高い活用方法がより一層求められている。
【０００３】
ＳＤＡピッチは、従来、ボイラ燃料として使用されている重質油のアスファルトに比べてさらに重質で高粘度であるため、配管、機器において流動性を確保し、ボイラバーナで噴霧燃焼させるためには、従来よりも更に高温に加熱して粘度を低下させる必要がある。
しかし、ＳＤＡピッチは、大気圧下で例えば２６０℃を超えると気化率が増加するとともに、ＳＤＡピッチに含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫化腐食が加速される可能性がある。
【０００４】
また、油燃料を使用するボイラでは、ボイラ起動時から通常運転に移るまでのあいだに、油燃料を循環させて系内の暖機を行い、ボイラバーナ燃焼量を徐々に上げている。ボイラ起動時から通常運転に移る過程において、加熱器を通した高温の油燃料は、一部をボイラバーナで燃焼し、一部を噴燃ポンプ出口から戻る油燃料と合流し、タンクに流入される。この場合、油燃料の合流後の混合および温度について、特に考慮されていなかった。
そのため、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化してしまったり、高温の油燃料がそのままタンク内に流入してタンク内で気化しベント量が増加してしまったりする恐れがある。また、合流後の混合が不十分な場合、油燃料の温度に偏りのために、タンク内に局所加熱が生じる可能性がある。
【０００５】
そこで、ＳＤＡピッチのように高粘度ではないが、特許文献１には、Ｃ重油と重質油のような粘度の異なる油燃料をボイラバーナに供給する手法が提案されている。特許文献１では、Ｃ重油と重質油の粘度が同程度になるようにそれぞれ加熱し、温度が異なったＣ重油と重質油とをバーナに供給する前にミキサーで混合させて供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−２９９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１は、油燃料としてＳＤＡピッチを対象としていないため、ボイラバーナで燃焼できるように油燃料の粘度を調整しているものの、油燃料の加熱による気化率増加や硫化腐食の加速については考慮されていない。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することができるボイラバーナへの油燃料供給装置および供給方法を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明に係るボイラバーナへの油燃料供給装置は、油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナへの油燃料供給装置において、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵するタンクと、前記タンク内に設けられ、前記タンクに貯蔵された前記油燃料を加熱するタンク内加熱手段と、前記タンク内加熱手段により加熱された前記油燃料を前記タンクから送り出すポンプと、前記ポンプにより送り出された前記油燃料を前記ボイラバーナで燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱器と、前記タンク、前記ポンプおよび前記燃料加熱器を連結し、前記ボイラバーナへ前記油燃料を導く導入管と、前記導入管から分岐し、前記ポンプにより送り出された前記油燃料の一部を前記タンクへ戻すタンク戻り管と、前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を前記タンク戻り管に合流させるバーナ戻り管と、前記タンク戻り管に配置され、前記ポンプ出口からの圧力を一定にして前記油燃料を前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との合流点へ供給する第１バルブと、前記導入管に配置され、前記燃料加熱器により加熱された前記油燃料の流量を前記ボイラバーナの負荷に基づいて調節し、前記油燃料を前記ボイラバーナへ供給する第２バルブと、前記バーナ戻り管に配置され、前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を前記合流点へ供給する第３バルブと、前記第１バルブ、前記第２バルブおよび前記第３バルブによって、前記油燃料が前記ボイラバーナへ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの前記油燃料の流れを制御する油燃料供給制御手段と、前記タンク戻り管の前記合流点と前記タンクとのあいだで前記油燃料の気化を抑制する気化抑制手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記ボイラバーナへの油燃料供給装置では、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を主燃料とし、燃料加熱器によって油燃料をボイラバーナで燃焼させる温度まで加熱しているので、油燃料の流動性およびボイラバーナでの噴霧性が維持できる。また、油燃料を高温に加熱しながらもタンク戻り管の合流点とタンクとのあいだで油燃料の気化を抑制するので、油燃料に含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫黄腐食を抑制することができる。よって、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することが可能となる。
本明細書において、重質油とは、アスファルトのように常温（１５〜２５℃）で固化する原油成分とする。アスファルトは、原油の減圧蒸留において、残留物として得られるもので、軟化点は通常６５℃以下である。
【００１１】
上記ボイラバーナへの油燃料供給装置において、前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、合流した前記油燃料を撹拌する撹拌手段を有してもよい。
これにより、温度の異なる油燃料が合流後に撹拌されるので、容易に油燃料の温度を均一化して高温部位の発生を回避することができる。そのため、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化することを抑制でき、硫化腐食を抑制して鋼材の使用可能な温度域を維持することができる。また、高温の油燃料がそのままタンク内に流入することを防ぐので、タンク内の局所加熱を防止する。
【００１２】
あるいは、前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、前記合流点で合流した前記油燃料の温度を検出する温度検出手段と、前記バーナ戻り管に配置され、前記第３バルブにより供給される前記油燃料の流量を検出する流量検出手段と、前記温度検出手段および前記流量検出手段の検出結果に基づいて前記第３バルブにより供給される前記油燃料の流量を制御する第３バルブ制御手段とを有してもよい。
これにより、温度検出手段および流量検出手段の検出結果に基づいて第３バルブにより供給される油燃料の流量を制御するので、タンク戻り管内での気化を緩和する温度以下に維持することができる。よって、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化することを抑制できる。
【００１３】
また、あるいは、前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、前記合流点と前記タンクとのあいだの管内圧力を検出する管内圧力検出器と、前記タンク戻り管の前記タンク入口側に設けられ、前記合流点と前記タンクとのあいだの前記タンク戻り管内を圧力調節する圧力調節手段と、前記管内圧力検出器の検出結果に基づいて圧力調節手段を制御する圧力制御部とを有してもよい。
これにより、管内圧力検出器の検出結果に基づいて、合流点とタンクとのあいだのタンク戻り管内を圧力調節するので、タンク戻り管内での気化を緩和する圧力以下に維持することができる。よって、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化することを抑制できる。
【００１４】
本発明に係るボイラバーナへの油燃料供給方法は、油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナへの油燃料供給方法において、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵するタンク内で前記油燃料を加熱するタンク内加熱工程と、前記タンク内加熱工程で加熱された前記油燃料をポンプにより前記タンクから送り出す工程と、前記ポンプにより送り出された前記油燃料を前記ボイラバーナで燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱工程と、前記燃料加熱工程を介さずに、前記ポンプにより送り出された前記油燃料の一部を前記タンクへ戻すタンク戻り工程と、前記燃料加熱工程で加熱された前記油燃料を前記ボイラバーナへ導く工程と、前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を、前記タンク戻り工程で前記ポンプから前記タンクへ戻る前記油燃料の一部に合流させる油燃料合流工程と、
前記油燃料が前記ボイラバーナへ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの前記油燃料の流れを制御する制御工程と、前記油燃料合流工程の後、前記タンクに戻すまでのあいだに前記合流させた前記油燃料の気化を抑制する気化抑制工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記ボイラバーナへの油燃料供給方法では、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を主燃料とし、油燃料をボイラバーナで燃焼させる温度まで加熱しているので、油燃料の流動性およびボイラバーナでの噴霧性が維持できる。また、油燃料を高温に加熱しながらも、油燃料を合流させてタンクに戻すまでのあいだ、合流させた油燃料の気化を抑制するので、油燃料に含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫黄腐食を抑制することができる。よって、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することが可能となる。
【００１６】
上記ボイラバーナへの油燃料供給方法において、前記気化抑制工程では、前記油燃料合流工程の後、前記合流させた前記油燃料を撹拌してもよい。
これにより、温度の異なる油燃料が合流後に撹拌されるので、容易に油燃料の温度を均一化して高温部位の発生を回避することができる。そのため、合流後の油燃料がタンクへ戻る配管内で気化することを抑制でき、硫化腐食を抑制して鋼材の使用可能な温度域を維持することができる。また、高温の油燃料がそのままタンク内に流入することを防ぐので、タンク内の局所加熱を防止する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を主燃料とし、油燃料をボイラバーナで燃焼させる温度まで加熱しているので、油燃料の流動性およびボイラバーナでの噴霧性が維持できる。また、油燃料を高温に加熱しながらも、油燃料を合流させてタンクに戻すまでのあいだ、合流させた油燃料の気化を抑制するので、油燃料に含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫黄腐食を抑制することができる。よって、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図２】起動時から通常運転に移るまでの各部の油燃料流量の一例を示す図である。
【図３】実施形態２に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
【図４】実施形態３に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
【００２１】
油燃料供給装置１は、油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナ７へ供給するものであり、図１に示すように、主として、タンク２と、ポンプ６と、燃料加熱器８と、導入管１０と、タンク戻り管１２と、バーナ戻り管１４と、第１バルブ１６と、第２バルブ１８と、第３バルブ２０と、油燃料供給制御部２２と、気化抑制手段（撹拌手段）２４とにより構成される。
【００２２】
タンク２は、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵する。「アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料」とは、例えば、溶剤脱れき法の残渣物であるＳＤＡピッチを用いてもよい。ＳＤＡピッチは、アスファルトよりも高粘度であるため、配管内での流動性を考慮してタンク内加熱手段４によって、例えば２００℃で保持されることが好ましい。タンク内加熱手段４は、タンク２内に設けられ、タンク２に貯蔵された油燃料を加熱する。
【００２３】
ポンプ６は、タンク内加熱手段４により加熱された油燃料をタンク２から送り出す。
燃料加熱器８は、ポンプ６により送り出された油燃料をボイラバーナ７で燃焼させる温度まで更に加熱する。ボイラバーナ７で燃焼させる温度は、油燃料がＳＤＡピッチの場合、例えば３２０℃とすることが好ましい。
【００２４】
導入管１０は、タンク２、ポンプ６および燃料加熱器８を連結し、ボイラバーナ７へ油燃料を導くようになっている。
タンク戻り管１２は、導入管１０から分岐し、ポンプ６により送り出された油燃料の一部をタンク２へ戻す。
バーナ戻り管１４は、ボイラバーナ７で燃焼されなかった油燃料をタンク戻り管１２に合流させる。
【００２５】
第１バルブ１６は、タンク戻り管１２に配置され、ポンプ６出口からの圧力を一定にして油燃料をタンク戻り管１２とバーナ戻り管１４との合流点１５へ供給する。
第２バルブ１８は、導入管１０に配置され、燃料加熱器８により加熱された油燃料の流量をボイラバーナ７の負荷に基づいて調節し、油燃料をボイラバーナ７へ供給する。
第３バルブ２０は、バーナ戻り管１４に配置され、ボイラバーナ７で燃焼されなかった油燃料を合流点１５へ供給する。
【００２６】
油燃料供給制御部２２は、図１に示すように、第１バルブ１６、第２バルブ１８および第３バルブ２０によって、油燃料がボイラバーナ７へ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの油燃料の流れを制御する。
例えば、図２に示すように、油燃料供給装置１の各部（１）〜（６）の油燃料流量は、第１バルブ１６、第２バルブ１８および第３バルブ２０によって徐々に変化する。図２では、ボイラ最大負荷時の燃料消費量を１００％とし、各部の油燃料流量を記載している。
【００２７】
具体的には、ボイラを起動させると、最初にポンプ６の暖機を行う。この場合、ポンプ６出口部（１）の油燃料流量と、第１バルブ１６出口部（２）の油燃料流量は１２０％であり、油燃料はポンプ６から送り出された後、全量がタンク戻り管１２を介してタンク２に戻る。
次に、油燃料供給装置１の配管暖機を行う。この場合、ポンプ６から送り出された油燃料は、第１バルブ１６と燃料加熱器８とのそれぞれに供給される。例えば、第１バルブ１６出口部（２）の油燃料流量は８５％、燃料加熱器８入口部（３）の油燃料流量は３５％としてもよい。
【００２８】
配管暖機を行った後、ボイラバーナ７を点火する。例えば、ボイラバーナ７の燃焼量（４）を１５％とした場合、第１バルブ１６出口部（２）の油燃料流量は８５％、燃料加熱器８入口部（３）の油燃料流量は３５％、ボイラバーナ７からの戻り（５）は２０％となり、タンク２への油燃料の戻り（６）は１０５％となる。
ボイラバーナ７の点火後は、油燃料がボイラバーナ７へ徐々に供給されるように流量検出器２８で調節し、ボイラ負荷を上昇させる。そして、ボイラ最大負荷時において、各部の油燃料流量は、図２に示すように、第１バルブ１６出口部（２）で２０％、燃料加熱器８入口部（３）で１００％、ボイラバーナ７からの戻り（５）で０％となる。なお、ボイラ最大負荷時とは、ボイラバーナ７の燃焼量（４）が１００％であり、ボイラの通常運転時である。
【００２９】
気化抑制手段は、タンク戻り管１２の合流点１５とタンク２とのあいだで油燃料の気化を抑制する。
本実施形態では、気化抑制手段は、タンク戻り管１２とバーナ戻り管１４との合流点１５の下流側に配置され、合流した油燃料を撹拌する撹拌手段２４を有してもよい。撹拌手段２４は、撹拌することができるものであれば特に限定されないが、例えば、ラインミキサーであってもよい。ラインミキサーは、撹拌性がよく単純な構成であるので、複雑な制御が不要で、容易に油燃料の温度を均一化できる。また、メンテナンスも簡易である。さらに、ラインミキサーは油燃料の流路を大きく確保できるので、詰まりや固着等の懸念がない。
【００３０】
上述のように、撹拌手段２４によって温度の異なる油燃料が合流後に撹拌されるので、容易に油燃料の温度を均一化して高温部位の発生を回避することができる。そのため、合流後の油燃料がタンク２へ戻るタンク戻り管１２内で気化することを抑制でき、硫化腐食を抑制して鋼材の使用可能な温度域を維持することができる。また、高温の油燃料がそのままタンク２内に流入することを防ぐので、タンク２内の局所加熱を防止する。
【００３１】
なお、気化抑制手段は、撹拌手段２４の他に、図１に示すように、現場温度計２６と、現場圧力計２７とを有してもよい。現場温度計２６および現場圧力計２７は、タンク戻り管１２に配置され、合流後の油燃料の温度および圧力を計測する。合流後の油燃料の温度および圧力を計測することで、撹拌手段２４で撹拌された油燃料の状態を確認することができる。
【００３２】
上記構成のボイラバーナへの油燃料供給装置１では、アスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を主燃料とし、燃料加熱器８によって油燃料をボイラバーナ７で燃焼させる温度まで加熱しているので、油燃料の流動性およびボイラバーナ７での噴霧性が維持できる。また、油燃料を高温に加熱しながらもタンク戻り管１２の合流点１５とタンク２とのあいだで油燃料の気化を抑制するので、油燃料に含まれる硫黄分に起因した鋼材の硫黄腐食を抑制することができる。よって、気化を抑制しながらアスファルト等の重質油よりも高粘度の油燃料を活用することが可能となる。
【００３３】
［実施形態２］
次に、実施形態２のボイラバーナへの油燃料供給装置について説明する。図３は、実施形態２に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
実施形態２は、気化抑制手段が異なる点を除けば、実施形態１で説明した油燃料供給装置１と同一の構成であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
本実施形態において、油燃料供給装置１の気化抑制手段は、図３に示すように、温度検出器３０と、流量検出器３２と、第３バルブ制御部３５とを有する。
【００３５】
温度検出器３０は、タンク戻り管１２とバーナ戻り管１４との合流点１５の下流側に配置され、合流点１５で合流した油燃料の温度を検出する。
流量検出器３２は、バーナ戻り管１４に配置され、第３バルブ２０により供給される油燃料の流量を検出する。
第３バルブ制御部３５は、温度検出器３０および流量検出器３２の検出結果に基づいて第３バルブ２０により供給される油燃料の流量を制御する。なお、第３バルブ２０は、油燃料の流量を調節する機能を備えることが好ましい。
【００３６】
このようにして、温度検出器３０および流量検出器３２の検出結果に基づいて第３バルブ２０により供給される油燃料の流量を制御するので、タンク戻り管１２内での気化を緩和する温度以下に維持することができる。よって、合流後の油燃料がタンク２へ戻るタンク戻り管１２内で気化することを抑制できる。
【００３７】
［実施形態３］
次に、実施形態３のボイラバーナへの油燃料供給装置について説明する。図４は、実施形態３に係るボイラバーナへの油燃料供給装置を示す概略構成図である。
実施形態３は、気化抑制手段が異なる点を除けば、実施形態１で説明した油燃料供給装置１と同一の構成であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
本実施形態において、油燃料供給装置１の気化抑制手段は、図４に示すように、管内圧力検出器３６と、圧力調節手段３８と、圧力制御部３７とを有する。
【００３９】
管内圧力検出器３６は、タンク戻り管１２とバーナ戻り管１４との合流点１５の下流側に配置され、合流点１５とタンク２とのあいだの管内圧力を検出する。
圧力制御部３７は、管内圧力検出器３６の検出結果に基づいて圧力調節手段３８を制御する。
【００４０】
圧力調節手段３８は、タンク戻り管１２のタンク２入口側に設けられ、合流点１５とタンク２とのあいだのタンク戻り管１２内を圧力調節する。圧力調節手段３８は、特に限定されず、圧力調節弁であってもよいし、タンク戻り管１２に設置されるオリフィスであってもよい。
【００４１】
ボイラの起動時や油燃料の循環運転時においては、ポンプ６出口からの圧力が一定の戻りと、ボイラバーナ７からの圧力が変化する戻りが合流点１５で合流する。そのため、タンク戻り管１２の戻り流量は、ボイラバーナ７の燃焼状態によって変化してしまう。そこで、タンク戻り管１２内の油燃料が気化しない圧力を維持することによって、気化を抑制する。
なお、圧力調節手段３８は、油燃料の気化量を出来るだけ減少させる観点から、タンク戻り管１２のタンク２入口側に設けられることが好ましい。
【００４２】
このようにして、管内圧力検出器３６の検出結果に基づいて、合流点１５とタンク２とのあいだのタンク戻り管１２内を圧力調節するので、タンク戻り管１２内での気化を緩和する圧力以下に維持することができる。よって、合流後の油燃料がタンク２へ戻るタンク戻り管１２内で気化することを抑制できる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、実施形態で説明した構成を任意に組み合わせてもいいのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４４】
１ 油燃料供給装置
２ タンク
４ タンク内加熱手段
６ ポンプ
７ ボイラバーナ
８ 燃料加熱器
１０ 導入管
１２ タンク戻り管
１４ バーナ戻り管
１５ 合流点
１６ 第１バルブ
１８ 第２バルブ
２０ 第３バルブ
２２ 油燃料供給制御部
２４ 撹拌手段（気化抑制手段）
３０ 温度検出器
３２ 流量検出器
３５ 第３バルブ制御部
３６ 管内圧力検出器
３７ 圧力制御部
３８ 圧力調節手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナへの油燃料供給装置において、
重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵するタンクと、
前記タンク内に設けられ、前記タンクに貯蔵された前記油燃料を加熱するタンク内加熱手段と、
前記タンク内加熱手段により加熱された前記油燃料を前記タンクから送り出すポンプと、
前記ポンプにより送り出された前記油燃料を前記ボイラバーナで燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱器と、
前記タンク、前記ポンプおよび前記燃料加熱器を連結し、前記ボイラバーナへ前記油燃料を導く導入管と、
前記導入管から分岐し、前記ポンプにより送り出された前記油燃料の一部を前記タンクへ戻すタンク戻り管と、
前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を前記タンク戻り管に合流させるバーナ戻り管と、
前記タンク戻り管に配置され、前記ポンプ出口からの圧力を一定にして前記油燃料を前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との合流点へ供給する第１バルブと、
前記導入管に配置され、前記燃料加熱器により加熱された前記油燃料の流量を前記ボイラバーナの負荷に基づいて調節し、前記油燃料を前記ボイラバーナへ供給する第２バルブと、
前記バーナ戻り管に配置され、前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を前記合流点へ供給する第３バルブと、
前記第１バルブ、前記第２バルブおよび前記第３バルブによって、前記油燃料が前記ボイラバーナへ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの前記油燃料の流れを制御する油燃料供給制御手段と、
前記タンク戻り管の前記合流点と前記タンクとのあいだで前記油燃料の気化を抑制する気化抑制手段とを備えることを特徴とするボイラバーナへの油燃料供給装置。
【請求項２】
前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、合流した前記油燃料を撹拌する撹拌手段を有することを特徴とする請求項１に記載のボイラバーナへの油燃料供給装置。
【請求項３】
前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、前記合流点で合流した前記油燃料の温度を検出する温度検出手段と、前記バーナ戻り管に配置され、前記第３バルブにより供給される前記油燃料の流量を検出する流量検出手段と、前記温度検出手段および前記流量検出手段の検出結果に基づいて前記第３バルブにより供給される前記油燃料の流量を制御する第３バルブ制御手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のボイラバーナへの油燃料供給装置。
【請求項４】
前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、前記合流点と前記タンクとのあいだの管内圧力を検出する管内圧力検出器と、前記タンク戻り管の前記タンク入口側に設けられ、前記合流点と前記タンクとのあいだの前記タンク戻り管内を圧力調節する圧力調節手段と、前記管内圧力検出器の検出結果に基づいて圧力調節手段を制御する圧力制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載のボイラバーナへの油燃料供給装置。
【請求項５】
油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナへの油燃料供給方法において、
重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵するタンク内で前記油燃料を加熱するタンク内加熱工程と、
前記タンク内加熱工程で加熱された前記油燃料をポンプにより前記タンクから送り出す工程と、
前記ポンプにより送り出された前記油燃料を前記ボイラバーナで燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱工程と、
前記燃料加熱工程を介さずに、前記ポンプにより送り出された前記油燃料の一部を前記タンクへ戻すタンク戻り工程と、
前記燃料加熱工程で加熱された前記油燃料を前記ボイラバーナへ導く工程と、
前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を、前記タンク戻り工程で前記ポンプから前記タンクへ戻る前記油燃料の一部に合流させる油燃料合流工程と、
前記油燃料が前記ボイラバーナへ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの前記油燃料の流れを制御する制御工程と、
前記油燃料合流工程の後、前記タンクに戻すまでのあいだに前記合流させた前記油燃料の気化を抑制する気化抑制工程とを備えることを特徴とするボイラバーナへの油燃料供給方法。
【請求項６】
前記気化抑制工程では、前記油燃料合流工程の後、前記合流させた前記油燃料を撹拌することを特徴とする請求項５に記載のボイラバーナへの油燃料供給方法。
【請求項１】
油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナへの油燃料供給装置において、
重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵するタンクと、
前記タンク内に設けられ、前記タンクに貯蔵された前記油燃料を加熱するタンク内加熱手段と、
前記タンク内加熱手段により加熱された前記油燃料を前記タンクから送り出すポンプと、
前記ポンプにより送り出された前記油燃料を前記ボイラバーナで燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱器と、
前記タンク、前記ポンプおよび前記燃料加熱器を連結し、前記ボイラバーナへ前記油燃料を導く導入管と、
前記導入管から分岐し、前記ポンプにより送り出された前記油燃料の一部を前記タンクへ戻すタンク戻り管と、
前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を前記タンク戻り管に合流させるバーナ戻り管と、
前記タンク戻り管に配置され、前記ポンプ出口からの圧力を一定にして前記油燃料を前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との合流点へ供給する第１バルブと、
前記導入管に配置され、前記燃料加熱器により加熱された前記油燃料の流量を前記ボイラバーナの負荷に基づいて調節し、前記油燃料を前記ボイラバーナへ供給する第２バルブと、
前記バーナ戻り管に配置され、前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を前記合流点へ供給する第３バルブと、
前記第１バルブ、前記第２バルブおよび前記第３バルブによって、前記油燃料が前記ボイラバーナへ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの前記油燃料の流れを制御する油燃料供給制御手段と、
前記タンク戻り管の前記合流点と前記タンクとのあいだで前記油燃料の気化を抑制する気化抑制手段とを備えることを特徴とするボイラバーナへの油燃料供給装置。
【請求項２】
前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、合流した前記油燃料を撹拌する撹拌手段を有することを特徴とする請求項１に記載のボイラバーナへの油燃料供給装置。
【請求項３】
前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、前記合流点で合流した前記油燃料の温度を検出する温度検出手段と、前記バーナ戻り管に配置され、前記第３バルブにより供給される前記油燃料の流量を検出する流量検出手段と、前記温度検出手段および前記流量検出手段の検出結果に基づいて前記第３バルブにより供給される前記油燃料の流量を制御する第３バルブ制御手段とを有することを特徴とする請求項１に記載のボイラバーナへの油燃料供給装置。
【請求項４】
前記気化抑制手段は、前記タンク戻り管と前記バーナ戻り管との前記合流点の下流側に配置され、前記合流点と前記タンクとのあいだの管内圧力を検出する管内圧力検出器と、前記タンク戻り管の前記タンク入口側に設けられ、前記合流点と前記タンクとのあいだの前記タンク戻り管内を圧力調節する圧力調節手段と、前記管内圧力検出器の検出結果に基づいて圧力調節手段を制御する圧力制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載のボイラバーナへの油燃料供給装置。
【請求項５】
油燃料を主燃料として燃焼するボイラバーナへの油燃料供給方法において、
重質油よりも高粘度の油燃料を貯蔵するタンク内で前記油燃料を加熱するタンク内加熱工程と、
前記タンク内加熱工程で加熱された前記油燃料をポンプにより前記タンクから送り出す工程と、
前記ポンプにより送り出された前記油燃料を前記ボイラバーナで燃焼させる温度まで更に加熱する燃料加熱工程と、
前記燃料加熱工程を介さずに、前記ポンプにより送り出された前記油燃料の一部を前記タンクへ戻すタンク戻り工程と、
前記燃料加熱工程で加熱された前記油燃料を前記ボイラバーナへ導く工程と、
前記ボイラバーナで燃焼されなかった前記油燃料を、前記タンク戻り工程で前記ポンプから前記タンクへ戻る前記油燃料の一部に合流させる油燃料合流工程と、
前記油燃料が前記ボイラバーナへ徐々に供給されるようにボイラの起動時から通常運転時までの前記油燃料の流れを制御する制御工程と、
前記油燃料合流工程の後、前記タンクに戻すまでのあいだに前記合流させた前記油燃料の気化を抑制する気化抑制工程とを備えることを特徴とするボイラバーナへの油燃料供給方法。
【請求項６】
前記気化抑制工程では、前記油燃料合流工程の後、前記合流させた前記油燃料を撹拌することを特徴とする請求項５に記載のボイラバーナへの油燃料供給方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２２６７４５（Ｐ２０１１−２２６７４５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９１５９（Ｐ２０１０−９９１５９）
【出願日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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