JPH0323802B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0323802B2 JPH0323802B2 JP58115239A JP11523983A JPH0323802B2 JP H0323802 B2 JPH0323802 B2 JP H0323802B2 JP 58115239 A JP58115239 A JP 58115239A JP 11523983 A JP11523983 A JP 11523983A JP H0323802 B2 JPH0323802 B2 JP H0323802B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- exhaust gas
- gas
- combustion
- wind box
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
- F23N2221/12—Recycling exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
- F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/003—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties
- F23N5/006—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to combustion gas properties the detector being sensitive to oxygen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はボイラ等の燃焼装置の運転方法に係
り、特に装置起動時の窒素酸化物濃度を低減し得
る運転方法に関する。
り、特に装置起動時の窒素酸化物濃度を低減し得
る運転方法に関する。
各種燃焼装置から排出される窒素酸化物（以下
「NOx」と略称する）は大気汚染物質の一つであ
つてその排出量の減少が社会的に望まれており、
これを受けて、排ガス中の含有NOx量について
の法的規則も行われている。このため、NOx値
を低減する各手段がとられている。以下に示すも
のはその代表的な方法であつて、 (1) NH3等還元剤を使用する脱硝装置の触媒に
よりNH3の存在下でNOXを除去する手段、 (2) 火焔温度を下げて所謂サーマルノツクスの発
生を低減する手段、具体的には (イ) バーナ自体の構造についての工夫、 (ロ) 再循環ガスの利用、 (3) バーナ単体において還元剤として機能するプ
ロンプト成分（CN、CH）を生ぜしめる還元
バーナと燃料の大部分を効率良く燃焼する 主バーナとの火炉内の配置についての工夫、等
がある。
「NOx」と略称する）は大気汚染物質の一つであ
つてその排出量の減少が社会的に望まれており、
これを受けて、排ガス中の含有NOx量について
の法的規則も行われている。このため、NOx値
を低減する各手段がとられている。以下に示すも
のはその代表的な方法であつて、 (1) NH3等還元剤を使用する脱硝装置の触媒に
よりNH3の存在下でNOXを除去する手段、 (2) 火焔温度を下げて所謂サーマルノツクスの発
生を低減する手段、具体的には (イ) バーナ自体の構造についての工夫、 (ロ) 再循環ガスの利用、 (3) バーナ単体において還元剤として機能するプ
ロンプト成分（CN、CH）を生ぜしめる還元
バーナと燃料の大部分を効率良く燃焼する 主バーナとの火炉内の配置についての工夫、等
がある。
第１図は以上の手段を供給して用いた従来装置
の系統図である。符号１で示すボイラから排出さ
れる排ガスは主管路２から触媒を内蔵する脱硝装
置３、電気集塵機等の集塵装置４、脱硫装置５、
煙突６を経由し大気中に放出される。符号７は排
ガスの主管路２から分岐しボイラの各バーナや炉
底部に接続する再循環排ガス管路（以下単に管路
７と称す）でありこの管路にダンパ８と再循環送
風機９が設けられている。燃焼用空気は押込み送
風機１０より空気予熱器１０ａを経由し各風箱１
２に送られ、バーナ１１のノズルからする燃料噴
霧等と共に炉内に送出される。
の系統図である。符号１で示すボイラから排出さ
れる排ガスは主管路２から触媒を内蔵する脱硝装
置３、電気集塵機等の集塵装置４、脱硫装置５、
煙突６を経由し大気中に放出される。符号７は排
ガスの主管路２から分岐しボイラの各バーナや炉
底部に接続する再循環排ガス管路（以下単に管路
７と称す）でありこの管路にダンパ８と再循環送
風機９が設けられている。燃焼用空気は押込み送
風機１０より空気予熱器１０ａを経由し各風箱１
２に送られ、バーナ１１のノズルからする燃料噴
霧等と共に炉内に送出される。
再循環排ガスは風箱１２又は各バーナ周りより
同様にして炉内に供給される。（燃料ポンプ又は
ミル等その他の燃料供給系統の図示は省略する。）
符号１３はアフタエアフアンで炉内脱硝等の際の
未燃成分の燃焼のために使用される空気を供給す
る。符号１４はボイラ起動に使用される小容量バ
ーナ１５への燃料（例えば軽油）供給用ポンプで
ある。
同様にして炉内に供給される。（燃料ポンプ又は
ミル等その他の燃料供給系統の図示は省略する。）
符号１３はアフタエアフアンで炉内脱硝等の際の
未燃成分の燃焼のために使用される空気を供給す
る。符号１４はボイラ起動に使用される小容量バ
ーナ１５への燃料（例えば軽油）供給用ポンプで
ある。
ここで、法規制については次の様なO2基準
NOx値算出が規定されている。
NOx値算出が規定されている。
即ち総理府令に基く「NOx排出基準」につい
ては対象となる基準値は下式で計算される。
ては対象となる基準値は下式で計算される。
Ｃ＝21−ON／21−OS×CS …(1)
ここにＣ＝NOXの換算後の濃度（ppm）
ON＝燃料種別（ガス、固体、液体）ごとのO2換
算値。
算値。
OS＝排ガス中の酸素濃度（％）
CS＝NOxの実測値（ppm）（新JIS KO104によ
る）（生NOxとも称す） ON：ガス＝５ 石炭＝６ 油＝４ （なお、現在上記のＣ値は火力発電所において
は起動時より10ppm以下にすることが要求されて
いる。
る）（生NOxとも称す） ON：ガス＝５ 石炭＝６ 油＝４ （なお、現在上記のＣ値は火力発電所において
は起動時より10ppm以下にすることが要求されて
いる。
以上の式から明らかなように排ガス中のO2
（OS）が増大すると実際計測されたNOx（CS）値
について規制値たる(1)式のＣ値はOSが大になる
ほど大となる。
（OS）が増大すると実際計測されたNOx（CS）値
について規制値たる(1)式のＣ値はOSが大になる
ほど大となる。
通常、油について良好な燃焼を行つている場合
には第１図の装置における排ガス中のO2値は約
３〜４％となつて前述の式(1)におけるONとOSは
ON≒OSとなり、このためＣ≒CSとなつて生NOX
値は直ちにＣ値となり、低NOx制御は比較的容
易である。
には第１図の装置における排ガス中のO2値は約
３〜４％となつて前述の式(1)におけるONとOSは
ON≒OSとなり、このためＣ≒CSとなつて生NOX
値は直ちにＣ値となり、低NOx制御は比較的容
易である。
しかし、ボイラ起動時及び低負荷時には次の理
由によつてNOxの低減は非常に困難となる。す
なわち、起動時を例に説明すると、起動バーナに
点火後、起動バーナとして主バーナの点火を行つ
ている段階においては、停止中のバーナの焼損を
防止するため風箱１１ａから常時冷却用の気体
（空気等）が火炉内に漏れるような構成となつて
いる。従つて主バーナを起動バーナとして使用す
るときはその燃焼に必要とする空気量（O2量）
以上のO2が風箱より洩れ込み、結果的に供給さ
れたことになり、排ガス中のO2濃度OSは上昇し、
NOx値としてのＣ値は上昇する。
由によつてNOxの低減は非常に困難となる。す
なわち、起動時を例に説明すると、起動バーナに
点火後、起動バーナとして主バーナの点火を行つ
ている段階においては、停止中のバーナの焼損を
防止するため風箱１１ａから常時冷却用の気体
（空気等）が火炉内に漏れるような構成となつて
いる。従つて主バーナを起動バーナとして使用す
るときはその燃焼に必要とする空気量（O2量）
以上のO2が風箱より洩れ込み、結果的に供給さ
れたことになり、排ガス中のO2濃度OSは上昇し、
NOx値としてのＣ値は上昇する。
発明者等は以上の問題点に鑑み、ボイラ起動点
においては起動時排ガス中にはO2量が多く燃焼
用気体として使用できること、並びにNOxの排
出を全くなくすため排ガス全量を循環させること
により起動バーナの運転を行い、必要に応じ新た
に燃焼用空気を補充するよう構成した装置を提供
した。
においては起動時排ガス中にはO2量が多く燃焼
用気体として使用できること、並びにNOxの排
出を全くなくすため排ガス全量を循環させること
により起動バーナの運転を行い、必要に応じ新た
に燃焼用空気を補充するよう構成した装置を提供
した。
この発明は上述した発明の改良に係るものであ
り、ボイラ等燃焼装置起動時に更に安全上規定さ
れる最大燃焼負荷時（MCRと称す）の25％の気
体量を確保する方法を提供することにある。
り、ボイラ等燃焼装置起動時に更に安全上規定さ
れる最大燃焼負荷時（MCRと称す）の25％の気
体量を確保する方法を提供することにある。
要するにこの発明は、バーナ点火前に再循環フ
アンを起動しておき、バーナ点火後この点火中の
バーナに供給される気体のO2濃度を計測し運転
開始初期には排ガス中のO2量は約17％になるこ
とに着目し前記(1)式のＣ値を低下させるべく排ガ
ス中及び風箱内の気体中のO2濃度の計測結果に
基づいて再循環排ガス量と燃焼用空気供給量を調
節する方法であることを特徴とする。
アンを起動しておき、バーナ点火後この点火中の
バーナに供給される気体のO2濃度を計測し運転
開始初期には排ガス中のO2量は約17％になるこ
とに着目し前記(1)式のＣ値を低下させるべく排ガ
ス中及び風箱内の気体中のO2濃度の計測結果に
基づいて再循環排ガス量と燃焼用空気供給量を調
節する方法であることを特徴とする。
以下図面によりこの発明の実施例を説明する。
第２図において、符号２０は記憶と指令信号を
発する制御箱であり、以下に示す制御はこの制御
箱２０を介して行う。先ずボイラ１の起動に先立
つてボイラ火炉内に残留する可燃性ガス等をパー
ジすべく再循環送風機９を起動する。また要すれ
ば燃焼空気供給用の押込み送風機１０も起動す
る。通常は再循環送風機９のみの起動とし燃焼空
気供給管路のダンパ２３は全閉としておく。パー
ジは排ガス管路２のダンパ２１、空気供給管路２
２のダンパ２３を各々開として火炉内に送風機
９，１０により空気Ａ及び管路２よりの空気を供
給し、パージ気体を排ガス管路２を介して外部に
排出することにより行う。
発する制御箱であり、以下に示す制御はこの制御
箱２０を介して行う。先ずボイラ１の起動に先立
つてボイラ火炉内に残留する可燃性ガス等をパー
ジすべく再循環送風機９を起動する。また要すれ
ば燃焼空気供給用の押込み送風機１０も起動す
る。通常は再循環送風機９のみの起動とし燃焼空
気供給管路のダンパ２３は全閉としておく。パー
ジは排ガス管路２のダンパ２１、空気供給管路２
２のダンパ２３を各々開として火炉内に送風機
９，１０により空気Ａ及び管路２よりの空気を供
給し、パージ気体を排ガス管路２を介して外部に
排出することにより行う。
パージが完了したならば次にバーナの点火を行
うが、この場合ボイラ１に対してはバーナ１１は
水平（横方向）に複数基配置したバーナ群が複数
段（図示のものは４段）配置してあるが、このう
ち符号１１ａで示す最下段の主バーナを起動バー
ナとする。最下段のバーナを起動バーナとすれば
高温排ガス通路長さを充分にとることができ、火
炉全体の昇温を短時間で行うことができボイラ全
体の起動時間を短縮し得るからである。起動バー
ナ１１ａの点火に先立つて、ダンパ２１，２３を
全閉とし、かつ排ガス再循環管路２４のダンパ２
４ａ，２５を開とする。これに対応して起動バー
ナ１１ａに対して再循環ガスを供給する管路のダ
ンパ２６も開とする。なおこの場合点火されてい
ない主バーナに対して排ガスを供給する管路のダ
ンパ２７，２８，２９も僅かに開としておき再循
環ガスを漏出させ、起動バーナ１１ａの熱による
焼損を防止する。またこの起動時においては
NFPF米国規定を準用する国内規定によりボイラ
に対しては最大負荷時（MCR）の気体流量の25
％の流量の気体を流すことが要求されている。こ
れは、気体流量が少量であると起動バーナからの
未燃の油滴等がボイラの一部に滞留し、流速が増
加した場合に炉内爆発などを生じ非常に危険なた
め設けられた規定である。しかし、ボイラの起動
時においては、通常燃料供給はMCRの約10％で、
従つて空気流量もMCRの約10％で充分であり、
従来方法は法令に規定する流量を満足させること
ができない。この発明においては再循環ガス管
路、燃焼用空気供給管路に設けた流量計３０ａ，
３０ｂによつてボイラ内の気体流量を推定計測
し、法令で定めた流量となるように制御する。つ
まり起動バーナ１１ａに対する循環気体に含有す
るO2濃度は時間の経過と共に変化するので燃焼
用空気供給管路のダンパ２３，３２の開度を調節
することにより循環気体の流量とともに火災の保
持をする。この間、O2計３１により起動バーナ
１１ａに供給する気体の風箱内O2濃度を計測し、
O2濃度が設定値以下に低下するときは前記ダン
パ３２の開度を調節することにより循環ガスに対
して必要とする空気Ａを供給し、起動バーナの燃
焼を確保する。これと同時にダンパ２１を開とし
て排ガスの一部を系外に排出するが、再循環管路
２４において再循環排ガスの取り出し口に設けた
別のO2計３３（または３３ａ）により排ガス中
のO2濃度を計測し、外部に排出されるべき排ガ
ス中のO2濃度を検知すると共にこの計測結果を
起動バーナ１１ａの風箱内の気体のO2濃度制御
の補正値として利用する。なおこの場合、流量計
３４により起動バーナ１１ａに対する気体の流
量、温度計３５によりこの気体の温度を計測して
おけば制御をより精密に行うことができる。
うが、この場合ボイラ１に対してはバーナ１１は
水平（横方向）に複数基配置したバーナ群が複数
段（図示のものは４段）配置してあるが、このう
ち符号１１ａで示す最下段の主バーナを起動バー
ナとする。最下段のバーナを起動バーナとすれば
高温排ガス通路長さを充分にとることができ、火
炉全体の昇温を短時間で行うことができボイラ全
体の起動時間を短縮し得るからである。起動バー
ナ１１ａの点火に先立つて、ダンパ２１，２３を
全閉とし、かつ排ガス再循環管路２４のダンパ２
４ａ，２５を開とする。これに対応して起動バー
ナ１１ａに対して再循環ガスを供給する管路のダ
ンパ２６も開とする。なおこの場合点火されてい
ない主バーナに対して排ガスを供給する管路のダ
ンパ２７，２８，２９も僅かに開としておき再循
環ガスを漏出させ、起動バーナ１１ａの熱による
焼損を防止する。またこの起動時においては
NFPF米国規定を準用する国内規定によりボイラ
に対しては最大負荷時（MCR）の気体流量の25
％の流量の気体を流すことが要求されている。こ
れは、気体流量が少量であると起動バーナからの
未燃の油滴等がボイラの一部に滞留し、流速が増
加した場合に炉内爆発などを生じ非常に危険なた
め設けられた規定である。しかし、ボイラの起動
時においては、通常燃料供給はMCRの約10％で、
従つて空気流量もMCRの約10％で充分であり、
従来方法は法令に規定する流量を満足させること
ができない。この発明においては再循環ガス管
路、燃焼用空気供給管路に設けた流量計３０ａ，
３０ｂによつてボイラ内の気体流量を推定計測
し、法令で定めた流量となるように制御する。つ
まり起動バーナ１１ａに対する循環気体に含有す
るO2濃度は時間の経過と共に変化するので燃焼
用空気供給管路のダンパ２３，３２の開度を調節
することにより循環気体の流量とともに火災の保
持をする。この間、O2計３１により起動バーナ
１１ａに供給する気体の風箱内O2濃度を計測し、
O2濃度が設定値以下に低下するときは前記ダン
パ３２の開度を調節することにより循環ガスに対
して必要とする空気Ａを供給し、起動バーナの燃
焼を確保する。これと同時にダンパ２１を開とし
て排ガスの一部を系外に排出するが、再循環管路
２４において再循環排ガスの取り出し口に設けた
別のO2計３３（または３３ａ）により排ガス中
のO2濃度を計測し、外部に排出されるべき排ガ
ス中のO2濃度を検知すると共にこの計測結果を
起動バーナ１１ａの風箱内の気体のO2濃度制御
の補正値として利用する。なおこの場合、流量計
３４により起動バーナ１１ａに対する気体の流
量、温度計３５によりこの気体の温度を計測して
おけば制御をより精密に行うことができる。
次に、起動バーナとして利用し得るものは最下
段バーナに限るものではなく、他のバーナであつ
てももとよりかまわない。このため他のバーナも
起動バーナとして利用し得るようにするため、他
の段のバーナの風箱に対してはO2計、流量計、
場合によつては温度計を設けておく。
段バーナに限るものではなく、他のバーナであつ
てももとよりかまわない。このため他のバーナも
起動バーナとして利用し得るようにするため、他
の段のバーナの風箱に対してはO2計、流量計、
場合によつては温度計を設けておく。
この発明を実施することにより燃焼装置の起動
時からNOxの排出量を減少させることができ低
公害性を十分に発揮することができる。
時からNOxの排出量を減少させることができ低
公害性を十分に発揮することができる。
第１図は従来の排ガス再循環型の低NOx燃焼
装置の系統図、第２図はこの発明に係る方法を実
施するためのボイラ装置の制御系統図である。 １……ボイラ、２……排ガス管路、２０……制
御箱、２１，２３，２６，２７，２８，２９，３
２……ダンパ、３１，３３……O2計。
装置の系統図、第２図はこの発明に係る方法を実
施するためのボイラ装置の制御系統図である。 １……ボイラ、２……排ガス管路、２０……制
御箱、２１，２３，２６，２７，２８，２９，３
２……ダンパ、３１，３３……O2計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃焼装置の排ガスをバーナに再循環供給する
方法において、起動バーナ点火前に再循環送風機
を起動しておき、該起動バーナに供給すべき気体
を循環流動させておき、該起動バーナ点火後風箱
内気体の含有酸素量に対応して風箱内に順次空気
を混入し、以後この風箱内気体中の酸素含有量に
対応して循環排ガスと空気との混合比率を制御す
ることを特徴とする燃焼装置運転方法。 ２ 起動に際して火炉内へ供給する気体量は、そ
の燃焼装置の最大燃焼負荷時の排ガス量の25％を
確保するようその気体供給流量を制御することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置
運転方法。 ３ 再循環させる排ガスの取り出し口における排
ガス中のO2含有量の数値を信号とし、記憶と指
令信号を出す制御箱に風箱内O2値の補正値とし
て入力することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の燃焼装置運転方法。 ４ 複数個のバーナが横一列に位置するバーナ群
の複数段でバーナ装置を構成し、最下段のバーナ
を起動用バーナとして使用することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の燃焼装置運転方法。 ５ 各段のバーナ群に再循環排ガスを供給する管
路を接続し、かつ夫々の風箱にO2計を接続し、
任意のバーナ段を起動バーナとして使用すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃焼装
置運転方法。 ６ 起動バーナ用段以外の段のバーナについては
夫々の風箱に接続する再循環排ガス供給用管路の
ダンパを小角度開にし最大燃焼負荷時の排ガス量
の約25％がボイラの火炉出口排ガス通路を流れる
ように気体量を流量制御することを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の燃焼装置
運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115239A JPS608604A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 燃焼装置運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58115239A JPS608604A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 燃焼装置運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608604A JPS608604A (ja) | 1985-01-17 |
| JPH0323802B2 true JPH0323802B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=14657786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58115239A Granted JPS608604A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | 燃焼装置運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608604A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4942832A (en) * | 1989-05-04 | 1990-07-24 | Bloom Engineering Company, Inc. | Method and device for controlling NOx emissions by vitiation |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP58115239A patent/JPS608604A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS608604A (ja) | 1985-01-17 |
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