JPH01181005A - 流動床燃焼方法 - Google Patents

流動床燃焼方法

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JPH01181005A JP63003085A JP308588A JPH01181005A JP H01181005 A JPH01181005 A JP H01181005A JP 63003085 A JP63003085 A JP 63003085A JP 308588 A JP308588 A JP 308588A JP H01181005 A JPH01181005 A JP H01181005A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＮＯｘの発生量が少なく、かつ燃焼効率の大き
い流動床燃焼方法に関する。
〔従来の技術〕
従来技術を第６図により説明する。第６図において、砂
、石灰石等の流動材を有する流動宋工の底部に開口した
１次空気供給口から１次空気を投入して流動材を流動化
し、これに石炭等の固形燃料を燃料投入口３から投入し
て燃焼させる。流動床１の温度は、流動床１内に内設し
である伝熱管４内に水ま九は蒸気を流すことにより制御
する。また、フリーボード５には対流伝熱部６が設置さ
れこれに水または蒸気を流して排ガスの保有する熱エネ
ルギを回収する。なお、ＮＯｘ発生量抑制とＣＯの排出
を抑えるために、２次空気投入ロアから２次空気が投入
される。通常、流動床１はＣＯの発生を抑制するために
、１次空気による理論空気量に対する空気比が１．０程
度で運転される。その理由は流動床燃焼が８００〜９０
０℃の比較的低温で行なわれるために、フリーボード５
の温度は５００〜７００℃と低温となり、もし固形燃料
を流動床１で１．０以下の低空気比で燃焼させた場合に
は、発生したＣＯが２次空気によっても完全燃焼しない
のでＣＯが排出するという不具合が発生するためである
。その九め実際の運転条件では流動床１での１次空気に
よる理論空気量に対果Ｎ（）ｘの発生量が多くなる。（
１５０〜２５０ｐｐｍ（０１６％換算）） なお、流動床から飛散した未燃灰はサイクロン８等で捕
集されホッパ９に貯蔵される。燃焼効率の向上のため捕
集された未燃灰の一部が０、１〜ｏ、ｓＫｙ／Ｋｙ石炭
のリサイクル比で未燃灰供給器１０と循環管路１１によ
シ、流動床１に循環されるが、他の灰は灰抜出し口１２
から系外へ排出される。　　・ サイクロン８で未燃分を分離燃焼排ガスはサイクロン出
口１３から系外に排出される。
このような従来の流動床における燃焼方法では下記の性
能が一般的である。
■　ＮＯｘ発生量が１５０〜２５０　ｐｐｍ（Ｏｓ６チ
換算） ■　燃焼効率が９０〜９５チ 〔発明が解決しようとする課題〕 上述の従来の流動床の燃焼方法では次の：うな問題点が
ある。
（１）ＮＯｘ発生量が１５０〜２５０　ｐｐｍ　（０゜
６％換算）と大きい。
（２）燃焼効率が９０〜９５チと小さい。
本発明は、か＼る現状に鑑みなされたもので、ＮＯＸの
発生量が少なく、燃焼効率が大きい流動床の燃焼方法を
提案することを目的としたものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、石炭、オイルコークス、オイルシェル等の固
形燃料を流動床により燃焼する方法忙おいて、 （１）前記流動床に開口した１次空気供給口から前記流
動床内の理論空気量に対する空気比が約０．６〜０．８
になるように１次空気を供給すること。
（２）前記流動床の下流のフリーボードに開口した２次
空気供給口から２次空気投入後の理論空気ｆＫ対する空
気比が約０．８〜１．０になるように２次空気を供給す
ること。
（３）前記フリーボードの前記２次空気供給口の下流に
開口した３次空気供給口から３次空気投入後の理論空気
量（対する空気比が約１．０以上となる。ように３次空
気を供給すること。
（４）前記流動床から飛散する未燃灰を前記流動床内に
再循環すること。
を特徴とする流動床燃焼方法を提案するものである。
〔作用〕
流動床燃焼炉のフリーボードに従来の２次空気供給口の
他に３次空気供給口を設け、流動床内の１次空気による
理論空気量に対する空気比を約０．６〜０．８とするこ
とにより、流動床内を空気不足の還元燃焼状態としてＮ
Ｏｘの発生を抑制する。流動床で発生し次未燃ガスは、
流動床の下流でフリーボードに開口した２次空気供給口
からの２次空気の投入によ）一部懲燐して９００〜１１
００℃となる。２次空気の投入後も理論空気量に対する
空気比は約０．８０〜１．０と還元雰囲気であシ、かつ
、９００℃以上の高温のため、この領域ではＮＯｘの還
元、ＮＨ，、。
ＨＣＮの分解反応が生じる。その後フリーボードの２次
空気供給口の下流に開口した３次空気供給口からの３次
空気の投入によシ、未燃のＣＯが燃焼して燃焼が完結す
る。
流動床から飛散した未燃灰の再循環は、燃焼効率を向上
させるだけでなく、流動床内に未燃カーボンを投入する
ことにより、流動床内をより一層強い還元雰囲気としＮ
Ｏｘ低減に効果がある。
流動床内温度は低温はど流動床で発生するＮＯｘ量を抑
制できるのでＮＯｘ発生量の抑制の点からは低温程好ま
しい。
〔実施例〕
第１図によシ本発明の１実施例の流動床の燃焼方法につ
いて説明する。
第１図において、第６図と同一符号の部分は第１図と同
一の機能を有する部分を示す。第１図において、流動材
（砂、石灰石等）を有する流動床１の底部の１次空気供
給口２より１次空気を投入して流動材を流動化しこれに
石炭等の固形燃料を燃料投入口３から投入する。１次空
気の投入１は流動床１内の理論空気量に対する空気比が
約０．６〜０．８となるように図示しない制御装置によ
り調整する。
流動床１内の温度は流動床１内に設けられた伝熱管４へ
の流体供給量の調整によシ８００〜１０００℃に保たれ
る。
流動床１は理論空気量に対する空気比が約０．６〜０．
８の還元雰囲気のため、未燃ガスが発生するが、この未
燃ガスの一部が流動床１下流の下部フリーボード５＆近
傍に開口した２次空気供給ロアから投入され九２次空気
により燃焼する。その結果下部フリーボード５ａの温度
は９００〜１１００℃種度となる。なお、２次空気供給
ロアから投入される空気量によりこの部分の理論空気量
に対する空気比は約０．８〜１．ＯＫ調整される。
さらに、残った未燃ガス（主にＣＯ）の燃焼のため流動
床１下流の上部フリーボード５ｂ近傍に開口した３次空
気供給口１４から３次空気が投入され上部フリーボード
５ｂで燃焼は完了する。
なお、３次空気の供給量の調整によ＃）３次空気投入後
の理論空気量に対する空気比は約１．０以上に調整する
。
燃焼排ガスは、対流伝熱部６により冷却されサイクロン
８で未燃灰と分離されたのちサイクロン出口１３よシ大
気中へ放出される。サイクロン８で分離され次未燃灰は
、ホッパ９に貯蔵され念あと、サイクル比１以上で未燃
灰供給器１０と循環管路１１により流動床１へ戻される
。
また、系内に投入される石炭中の灰量分に相当する灰が
ホッパ９の灰抜出し口１２から系外へ排出される。
なお、第２図に１次空気による理論空気量に対する空気
比と、ＮＯｘ発生量との関係を表わすグラフを示す。第
２図に示されたグラフから明らかなように１次空気によ
る理論空気量に対する空気比を小さくしていくにしたが
いＮＯｘ発生量が低下していき、空気比が０．６〜０．
８の範囲で最も低い値となる。１次空気による空気比を
さらに小さくすると、未燃焼ガスがふえ、フリーボード
での未燃ガスの燃焼割合が増加してぐる念めＮＯｘの発
生量の増加となる。これらの理由により、流動床ｌにお
ける１次空気による理論空気量に対する空気比を約０．
６〜０．８に調整する。
第３図に１次空気比を０．７とした場合の２次空気投入
後の理論空気量に対する空気比とＮＯｘ発生量、および
７リ一ボード温度との関係を表わすグラフを示す。
第３図に示されたグラフから明らかなように２次空気投
入後の空気比を０．８〜１．ＯＫ調整することにより還
元雰囲気にあるフリーボード温度が上昇しＮＯｘ発生量
が低下する。
また、第４図に未燃灰のリサイクル比とＮ　Ｏ，ｘ発生
量および燃焼効率との関係を表わすグラフを示す。第４
図のグラフから明らかなようにリサイクル比を増加させ
ることによ１）ＮＯｘ発生量が低下し、燃焼効率が増加
する。なお、リサイクル比１以上でその効果がほぼ飽和
するためリサイクル比を１以上とするのが好ましい。
さらに、第５図に流動床内温度とＮＯｘ発、生食との関
係を表わすグラフを示す。第５図のグラフから明らかな
ように流動床温度の低下くよりＮＯｘ発生量が低下する
。しかし、流動床温度が低下しすぎると、燃焼効率が低
下するため流動床温度は８００〜１０００℃が好ましい
。
以上、詳述し次ように本実施例の方法によれば、ＮＯｘ
の発生量が従来に比べ格段と少なくなシ、ま九燃焼効率
が向上する。
〔発明の効果〕
本発明の流動床の燃焼方法によればつぎり効果を奏する
。
（１）ＮＯｘの発生量が低下し、通常の石炭で１００１
００ｐｐ＊６チ）以下となる。
（２）燃焼効率が向上し９５〜９９％程度となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の１実施例の流動床燃焼方法の説明図
、第２図は１次空気による空気比とＮＯｘ発生量との関
係を表わすグラフ、第３図は２次空気投入後の空気比と
ＮＯｘ発生量および７リ一ボード温度との関係を表わす
グラフ、第４図はリサイクル比とＮＯｘ発生量および燃
焼効率との関係を表わすグラフ、第５図は流動床内温度
とＮＯｘ発生量との関係を表わすグラフ、第６図は従来
の流動床燃焼方法の説明図である。 １・・・流動床、２・・・１次空気供給口、３・・・燃
料投入口、４・・・伝熱管、５ａ・−下部フリーボード
、５ｂ・・・上部フリーボード、６・・・対流伝熱部、
７・・・２次空気供給口、８・・・サイクロン、９・・
・ホッパ、１０−・・未燃灰供給器、１１・・・循環管
路、１２・・・灰抜き出し口、１３・・・サイクロン出
口、１４・・・３次空気供給口。 代理人　弁理士　坂　間　　暁　　（外２名）第１回 第２図 １仄゛１五りζ、Ｃ−よるη匠、気比 晃３皿 １１更！気ｆｃａる￥第：＃０．７ ０．７　０．Ｆ３　０．デ　ｆ、Ｑ　　７．７　７．２
２又ア気殺Ｘ債ｎ丁■比 第４図 第５図 製動床内ユＪ￥（′Ｃ） 晃６図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 石炭、オイルコークス、オイルシェル等の固形燃料を流
    動床により燃焼する方法において、 （１）前記流動床に開口した１次空気供給口から前記流
    動床内の理論空気量に対する空気比が約０．６〜０．８
    になるように１次空気を供給すること。 （２）前記流動床の下流のフリーボードに開口した２次
    空気供給口から２次空気投入後の理論空気量に対する空
    気比が約０．８〜１．０になるように２次空気を供給す
    ること、 （３）前記フリーボードの前記２次空気供給口の下流に
    開口した３次空気供給口から３次空気投入後の理論空気
    量に対する空気比が約１．０以上となるように３次空気
    を供給すること、 （４）前記流動床から飛散する未燃灰を前記流動床内に
    再循環すること、 を特徴とする流動床燃焼方法。
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