JPH0117046B2 - - Google Patents
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- JPH0117046B2 JPH0117046B2 JP56051222A JP5122281A JPH0117046B2 JP H0117046 B2 JPH0117046 B2 JP H0117046B2 JP 56051222 A JP56051222 A JP 56051222A JP 5122281 A JP5122281 A JP 5122281A JP H0117046 B2 JPH0117046 B2 JP H0117046B2
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- Japan
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- exhaust gas
- boiler
- burner
- load
- burners
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は窒素酸化物（以下NOxと称す）を
含む燃焼排ガスを排出する低NOxボイラ、特に
中間負荷又は低負荷と定格負荷とを切換えして使
用される場合の多い低NOxボイラの燃焼制御方
法に関する。
含む燃焼排ガスを排出する低NOxボイラ、特に
中間負荷又は低負荷と定格負荷とを切換えして使
用される場合の多い低NOxボイラの燃焼制御方
法に関する。
従来発電用等の大型ボイラにおいては定格の負
荷で連続運転するのが通常であつたが最近では相
当の大容量のボイラでも中間負荷又は低負荷にし
て運転し、所謂待機運転（STAND BY）状態に
しておき負荷急増のとき定格運転に速急に対応で
きるようにすることが要求されている。
荷で連続運転するのが通常であつたが最近では相
当の大容量のボイラでも中間負荷又は低負荷にし
て運転し、所謂待機運転（STAND BY）状態に
しておき負荷急増のとき定格運転に速急に対応で
きるようにすることが要求されている。
通常このような負荷の変更に際しては使用する
バーナの本数を変化させて対応している。しかし
バーナを消火したときは燃焼中の火炎から輻射、
及び1300〜1500℃もある炉内燃焼ガスからの輻射
及び伝熱等により消火したバーナ装置部材の温度
は急昇することとなる。運転中においては燃焼用
の一次空気、二次空気により冷却されているので
これらバーナ装置部材は適温に保持されているも
のである。しかしこれらの部材の昇温は部材焼損
のみならずバーナ内の重油の流れる通路で残留重
油（勿論パージはされていても残留はさけられな
い）の炭化を生ずる等してバーナ再点火のとき支
障を生ずることとなる。
バーナの本数を変化させて対応している。しかし
バーナを消火したときは燃焼中の火炎から輻射、
及び1300〜1500℃もある炉内燃焼ガスからの輻射
及び伝熱等により消火したバーナ装置部材の温度
は急昇することとなる。運転中においては燃焼用
の一次空気、二次空気により冷却されているので
これらバーナ装置部材は適温に保持されているも
のである。しかしこれらの部材の昇温は部材焼損
のみならずバーナ内の重油の流れる通路で残留重
油（勿論パージはされていても残留はさけられな
い）の炭化を生ずる等してバーナ再点火のとき支
障を生ずることとなる。
このため従来は再循環排ガスも含む燃焼用空気
を消火休止中のバーナ装置に流しておきバーナ装
置を冷却する手段がとられていた。この再循環排
ガスは低NOx手段として炉底及び又は風箱に供
給し燃焼用空気中の酸素分圧を下げる目的で供給
するものである。
を消火休止中のバーナ装置に流しておきバーナ装
置を冷却する手段がとられていた。この再循環排
ガスは低NOx手段として炉底及び又は風箱に供
給し燃焼用空気中の酸素分圧を下げる目的で供給
するものである。
この排ガス再循環型の低NOxボイラにおける
排ガス中のNOx値と空気比（Ａ／Ｆ）の関係は
第１図の曲線に示すような関係となり、排ガス中
のO2濃度とNOx濃度の関係は第２図に示す曲線
のようなものとなる。（燃料、ボイラ形式その他
の要因ありα、βの２つの測定値の例を曲線で示
す）第３図は多数のバーナを前後壁に対向して設
けた排ガス再循環型の低NOxボイラにおいて負
荷とO2濃度、及び負荷と使用バーナ本数の関係
を示すものである。第２図からも明かなごとく
100％負荷の定格運転においては排ガス中のO2濃
度は低いものとなり、これに対応したNOx含有
の排ガスを排出することとなる。この種大型ボイ
ラでは定格値の運転（100％負荷）で排ガスにつ
いて最低O2値となるように諸元を選定し設計す
るものである。
排ガス中のNOx値と空気比（Ａ／Ｆ）の関係は
第１図の曲線に示すような関係となり、排ガス中
のO2濃度とNOx濃度の関係は第２図に示す曲線
のようなものとなる。（燃料、ボイラ形式その他
の要因ありα、βの２つの測定値の例を曲線で示
す）第３図は多数のバーナを前後壁に対向して設
けた排ガス再循環型の低NOxボイラにおいて負
荷とO2濃度、及び負荷と使用バーナ本数の関係
を示すものである。第２図からも明かなごとく
100％負荷の定格運転においては排ガス中のO2濃
度は低いものとなり、これに対応したNOx含有
の排ガスを排出することとなる。この種大型ボイ
ラでは定格値の運転（100％負荷）で排ガスにつ
いて最低O2値となるように諸元を選定し設計す
るものである。
しかし前記の如く消火バーナ数が多くなるとき
は消火休止中にバーナに燃焼用空気と再循環排ガ
スの混合した混合ガスを供給し消火休止バーナ装
置を冷却することから第３図イ曲線に示す如く低
負荷では燃焼ガス中のO2量は増加し、ことに
1300〜1500℃もの炉内の高温燃焼ガス中に供給さ
れることとなり、NO発生の機会を生じ排ガス中
のNOx値は第４図ハ曲線（実線で示す）のよう
なものとなる。即ち低負荷では消火休止中のバー
ナへの再循環排ガスと燃焼用空気との混合気体が
供給され第３図イ曲線の燃焼ガス中のO2含有と
なり、NOxは増加するので低負荷（50％以下）
は第４図ハ曲線に示すように25％負荷付近に
NOx最大値の排ガスが排出されることとなる。
（第４図ニ曲線は後に説明するようにこの発明の
実施の効果を示すものである。）なお第３図ロ曲
線は使用バーナ本数（負荷でもある）の少いとき
でもO2値は少くともこの程度のO2値にしたいと
いう希望値を示す線である。
は消火休止中にバーナに燃焼用空気と再循環排ガ
スの混合した混合ガスを供給し消火休止バーナ装
置を冷却することから第３図イ曲線に示す如く低
負荷では燃焼ガス中のO2量は増加し、ことに
1300〜1500℃もの炉内の高温燃焼ガス中に供給さ
れることとなり、NO発生の機会を生じ排ガス中
のNOx値は第４図ハ曲線（実線で示す）のよう
なものとなる。即ち低負荷では消火休止中のバー
ナへの再循環排ガスと燃焼用空気との混合気体が
供給され第３図イ曲線の燃焼ガス中のO2含有と
なり、NOxは増加するので低負荷（50％以下）
は第４図ハ曲線に示すように25％負荷付近に
NOx最大値の排ガスが排出されることとなる。
（第４図ニ曲線は後に説明するようにこの発明の
実施の効果を示すものである。）なお第３図ロ曲
線は使用バーナ本数（負荷でもある）の少いとき
でもO2値は少くともこの程度のO2値にしたいと
いう希望値を示す線である。
この発明はこのような欠点を除いたもので中間
負荷又は低負荷においても排ガス中のNOx値を
低く押えしかも消火休止中のバーナを火炉内の高
温雰囲気から保護することのできる低NOxボイ
ラを提案することを目的とする。
負荷又は低負荷においても排ガス中のNOx値を
低く押えしかも消火休止中のバーナを火炉内の高
温雰囲気から保護することのできる低NOxボイ
ラを提案することを目的とする。
要するにこの発明は、複数本のバーナを有し中
間負荷または低負荷と定格負荷との切換えを使用
バーナ本数の制御により行なう排ガス再循環型の
ボイラの燃焼制御方法において、ボイラ負荷とそ
れに対応し再循環排ガスの供給を受けるバーナ群
番号を記憶し再循環排ガス供給制御の指令信号を
出す制御箱を設け、該制御箱の指令により燃焼用
空気供給用ダンパと再循環排ガス供給用ダンパを
制御し、該指令により消火休止したバーナ群に再
循環排ガスを供給する操作をする低NOxボイラ
の燃焼制御方法であることを特徴とする。
間負荷または低負荷と定格負荷との切換えを使用
バーナ本数の制御により行なう排ガス再循環型の
ボイラの燃焼制御方法において、ボイラ負荷とそ
れに対応し再循環排ガスの供給を受けるバーナ群
番号を記憶し再循環排ガス供給制御の指令信号を
出す制御箱を設け、該制御箱の指令により燃焼用
空気供給用ダンパと再循環排ガス供給用ダンパを
制御し、該指令により消火休止したバーナ群に再
循環排ガスを供給する操作をする低NOxボイラ
の燃焼制御方法であることを特徴とする。
以下図面によりこの発明を説明する。第５図は
低NOxの大型ボイラ１の側面図で前壁側に24本
のバーナ（符号２で示す）を設けこれに対向して
後壁に同数の24本のバーナ（符号２′で示す）を
設けたものの側断面図である。第６図は第５図の
−視図でバーナは４段A1〜A6，B1〜B6，C1
〜C6，D1〜D6に配置され、A1A2A3，A4A5A6，
B1B2B3等の８群より構成されているものである。
後壁には同様にしてA′1A′2A′3，A′4A′5A′6，
B′1B′2B′3等前壁に対応して８群が設けられてい
る。
低NOxの大型ボイラ１の側面図で前壁側に24本
のバーナ（符号２で示す）を設けこれに対向して
後壁に同数の24本のバーナ（符号２′で示す）を
設けたものの側断面図である。第６図は第５図の
−視図でバーナは４段A1〜A6，B1〜B6，C1
〜C6，D1〜D6に配置され、A1A2A3，A4A5A6，
B1B2B3等の８群より構成されているものである。
後壁には同様にしてA′1A′2A′3，A′4A′5A′6，
B′1B′2B′3等前壁に対応して８群が設けられてい
る。
第７図、第８図はこれらのバーナ装置に対して
燃焼用空気と再循環排ガスの混合した混合ガスを
供給するダクトの配置を示すもので、図示はバー
ナA1A2A3，B1B2B3，C1C2C3，D1D2D3の４群を
ひとまとめにしたもののダクト配置とそのダンパ
を示すものである。
燃焼用空気と再循環排ガスの混合した混合ガスを
供給するダクトの配置を示すもので、図示はバー
ナA1A2A3，B1B2B3，C1C2C3，D1D2D3の４群を
ひとまとめにしたもののダクト配置とそのダンパ
を示すものである。
なお単一のバーナA1B1C1D1に供給する混合ガ
スの流量制御はダンパ３A1，３B1，３C1，３D1
により個別にすることができる。しかし通常３個
のバーナ例えばA1A2A3を一まとめにし第１０図
に示す如くダンパ３A13により制御するようにし
ている。このA1A2A3群に対する再循環ガス量の
制御はダンパ３ARG13によりする。
スの流量制御はダンパ３A1，３B1，３C1，３D1
により個別にすることができる。しかし通常３個
のバーナ例えばA1A2A3を一まとめにし第１０図
に示す如くダンパ３A13により制御するようにし
ている。このA1A2A3群に対する再循環ガス量の
制御はダンパ３ARG13によりする。
このような燃焼空気と再循環排ガスとの混合し
た混合ガスをバーナ装置に供給して低NOx運転
をしているときA1A2A3バーナを同時に消火した
ときには従来はダンパA13を閉とせず冷却用の混
合ガスをここから供給していた。しかし本発明に
おいてはダンパA13を閉としA1A2A3群の消火休
止中止は３ARG13を開とし（その開度は制御調
節する）再循環排ガスのみをこれらバーナ
A1A2A3に供給しこれを冷却することとしたもの
である。再循環排ガスは通常350〜360℃であり通
常空気予熱器出口の空気温度が約320℃であるこ
とを考えれば再循環排ガスのみを供給してするバ
ーナ装置を冷却することは充分にその冷却効果を
挙げ得るものである。
た混合ガスをバーナ装置に供給して低NOx運転
をしているときA1A2A3バーナを同時に消火した
ときには従来はダンパA13を閉とせず冷却用の混
合ガスをここから供給していた。しかし本発明に
おいてはダンパA13を閉としA1A2A3群の消火休
止中止は３ARG13を開とし（その開度は制御調
節する）再循環排ガスのみをこれらバーナ
A1A2A3に供給しこれを冷却することとしたもの
である。再循環排ガスは通常350〜360℃であり通
常空気予熱器出口の空気温度が約320℃であるこ
とを考えれば再循環排ガスのみを供給してするバ
ーナ装置を冷却することは充分にその冷却効果を
挙げ得るものである。
符号４はバーナ、ダンパ等の制御をする制御箱
で図示しない各ダクト内の混合ガス流量、燃焼用
空気流量、再循環排ガス流量はその計測器から信
号として送られて来ており、また負荷信号（主蒸
気流量等）５が制御箱４に送られるとき制御箱の
記憶するデータと対比し消火するバーナ群（例え
ばA1A2A3）の番号（全バーナ群に夫々バーナ群
番号を与えておく）を指定し指令信号を出し消火
操作をしついで例えばダンパ３A13を閉とし、つ
ぎにダンパ３ARG13の開度を調節して冷却に必
要とする再循環排ガスをバーナA1A2A3に供給す
る（第１０図参照）。
で図示しない各ダクト内の混合ガス流量、燃焼用
空気流量、再循環排ガス流量はその計測器から信
号として送られて来ており、また負荷信号（主蒸
気流量等）５が制御箱４に送られるとき制御箱の
記憶するデータと対比し消火するバーナ群（例え
ばA1A2A3）の番号（全バーナ群に夫々バーナ群
番号を与えておく）を指定し指令信号を出し消火
操作をしついで例えばダンパ３A13を閉とし、つ
ぎにダンパ３ARG13の開度を調節して冷却に必
要とする再循環排ガスをバーナA1A2A3に供給す
る（第１０図参照）。
なおＡバーナのみの消火のときはダンパ３A1
３ARG1の操作のみでよい。
３ARG1の操作のみでよい。
第９図は前壁のバーナ群24本の制御についての
指令信号（ダンパ操作のみを示す）を示すもので
ある。
指令信号（ダンパ操作のみを示す）を示すもので
ある。
なお第１０図に示す如く化学プラント等におい
てCO2ガス等不活性ガスが豊富に供給される場合
はストレジタンクより管路６、制御弁７を経由し
て低温の不活性ガスをダクト８に供給することが
できる。また場合によつてはこの不活性ガスに代
りに水の噴霧をノズル９より冷却用再循環ガス流
内に供給し再循環ガスを更に冷却して温度低下さ
せたものにし消火休止バーナの冷却を効果あるも
のとすることができる。
てCO2ガス等不活性ガスが豊富に供給される場合
はストレジタンクより管路６、制御弁７を経由し
て低温の不活性ガスをダクト８に供給することが
できる。また場合によつてはこの不活性ガスに代
りに水の噴霧をノズル９より冷却用再循環ガス流
内に供給し再循環ガスを更に冷却して温度低下さ
せたものにし消火休止バーナの冷却を効果あるも
のとすることができる。
この発明を実施することにより極く少量のO2
しか含まぬ再循環排ガスの供給をすることができ
消火休止中のバーナ装置を冷却できるので、中間
負荷、低負荷時において第４図ニ曲線のように排
ガス中のNOx値をいちぢるしく低いものとする
ことができ、しかもその操作はダンパの操作のみ
ですむなど種々の効果を奏するものである。
しか含まぬ再循環排ガスの供給をすることができ
消火休止中のバーナ装置を冷却できるので、中間
負荷、低負荷時において第４図ニ曲線のように排
ガス中のNOx値をいちぢるしく低いものとする
ことができ、しかもその操作はダンパの操作のみ
ですむなど種々の効果を奏するものである。
第１図は排ガス再循環型低NOxボイラにおけ
る空気比NOx値の関係を示す線図、第２図はO2
濃度と排ガス中のNOx濃度の関係を示す線図、
第３図は負荷と使用バーナ本数及び負荷と排ガス
中のO2％関係線図、第４図は負荷とNOx値の関
係で本発明の実施により曲線ニに示す如き効果を
奏したことを示す線図、第５図は排ガス再循環型
ボイラの縦断面図で第６図の−断面視図、第
６図は第５図の−視図で前壁のバーナ配置を
示す図面、第７図はバーナ群A1〜D3のダクトと
ダンパの関連を示す正面図、第８図は第７図の
−視図、第９図は再循環排ガスで消火休止中の
バーナを冷却する制御系統図、第１０図は単一バ
ーナについての本発明にかかる装置についての説
明図である。 １……排ガス再循環型低NOxボイラ、２……
前壁バーナ群、４……制御箱、５……負荷指令信
号、７……制御弁、９……ノズル（水を噴霧す
る）。
る空気比NOx値の関係を示す線図、第２図はO2
濃度と排ガス中のNOx濃度の関係を示す線図、
第３図は負荷と使用バーナ本数及び負荷と排ガス
中のO2％関係線図、第４図は負荷とNOx値の関
係で本発明の実施により曲線ニに示す如き効果を
奏したことを示す線図、第５図は排ガス再循環型
ボイラの縦断面図で第６図の−断面視図、第
６図は第５図の−視図で前壁のバーナ配置を
示す図面、第７図はバーナ群A1〜D3のダクトと
ダンパの関連を示す正面図、第８図は第７図の
−視図、第９図は再循環排ガスで消火休止中の
バーナを冷却する制御系統図、第１０図は単一バ
ーナについての本発明にかかる装置についての説
明図である。 １……排ガス再循環型低NOxボイラ、２……
前壁バーナ群、４……制御箱、５……負荷指令信
号、７……制御弁、９……ノズル（水を噴霧す
る）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数本のバーナを有し中間負荷または低負荷
と定格負荷との切換えを使用バーナ本数の制御に
より行なう排ガス再循環型のボイラの燃焼制御方
法において、ボイラ負荷とそれに対応し再循環排
ガスの供給を受けるバーナ群番号を記憶し再循環
排ガス供給制御の指令信号を出す制御箱を設け、
該制御箱の指令により燃焼用空気供給用ダンパと
再循環排ガス供給用ダンパを制御し、該指令によ
り消火休止したバーナ群に再循環排ガスのみを供
給する操作をすることを特徴とする低NOxボイ
ラの燃焼制御方法。 ２ 使用休止時に再循環排ガスのみの供給を受け
るバーナ装置を単位バーナ装置または複数本のバ
ーナを一組とする組単位バーナ装置とすることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の低NOx
ボイラの燃焼制御方法。 ３ 消火休止のバーナ装置に再循環排ガスのみを
供給する管路にこの再循環排ガス温度を更に低下
させる排ガス温度低下装置を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の低
NOxボイラの燃焼制御方法。 ４ 排ガス温度低下装置を不活性冷媒体を供給す
る装置とすることを特徴とする特許請求の範囲第
３項記載の低NOxボイラの燃焼制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56051222A JPS57166409A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Low nox boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56051222A JPS57166409A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Low nox boiler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57166409A JPS57166409A (en) | 1982-10-13 |
| JPH0117046B2 true JPH0117046B2 (ja) | 1989-03-28 |
Family
ID=12880902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56051222A Granted JPS57166409A (en) | 1981-04-07 | 1981-04-07 | Low nox boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57166409A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58185710U (ja) * | 1982-06-04 | 1983-12-09 | 三菱重工業株式会社 | ガス燃料燃焼装置 |
| JPS6069411A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バ−ナ装置 |
| JPS6397012U (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-23 | ||
| JP5331648B2 (ja) * | 2009-10-22 | 2013-10-30 | 株式会社日立製作所 | 微粉炭ボイラの改造方法 |
-
1981
- 1981-04-07 JP JP56051222A patent/JPS57166409A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57166409A (en) | 1982-10-13 |
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