JPH0350164B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0350164B2 JPH0350164B2 JP57133820A JP13382082A JPH0350164B2 JP H0350164 B2 JPH0350164 B2 JP H0350164B2 JP 57133820 A JP57133820 A JP 57133820A JP 13382082 A JP13382082 A JP 13382082A JP H0350164 B2 JPH0350164 B2 JP H0350164B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- steam
- air
- outlet
- temperature
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22G—SUPERHEATING OF STEAM
- F22G5/00—Controlling superheat temperature
- F22G5/02—Applications of combustion-control devices, e.g. tangential-firing burners, tilting burners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化石燃料を燃焼する蒸気発生装置の操
作に係るものであり、更に具体的にいえば化石燃
料を放出し燃焼を開始する第１区域と炉内の窒素
酸化物の生成を制御するため第１区域の下流に配
置された第２区域との間の燃焼空気の比例配分に
よりそして過熱蒸気温度を制御するため炉の出口
との関係で第２区域を選択的に配置することによ
り化石燃料蒸気発生装置の炉で燃焼する方法の改
良に係るものである。
作に係るものであり、更に具体的にいえば化石燃
料を放出し燃焼を開始する第１区域と炉内の窒素
酸化物の生成を制御するため第１区域の下流に配
置された第２区域との間の燃焼空気の比例配分に
よりそして過熱蒸気温度を制御するため炉の出口
との関係で第２区域を選択的に配置することによ
り化石燃料蒸気発生装置の炉で燃焼する方法の改
良に係るものである。
典型的な蒸気発生装置において、供給水は炉壁
を通り、炉内の化石燃料の燃焼により放出された
熱を炉壁で水が吸収する。水が炉壁の水管を流れ
るとき水は飽和温度にまで高められ、それから一
部蒸発させられて蒸気と水との混合をつくる。こ
の蒸気と水との混合はドラムに通され、そこで水
は補給水と混ぜられ、そして再び炉壁の水管を通
る。ドラム中で水から分離された蒸気は、炉出口
の下流の熱交換面を通つて炉から出ていくガスと
熱交換して過熱される。
を通り、炉内の化石燃料の燃焼により放出された
熱を炉壁で水が吸収する。水が炉壁の水管を流れ
るとき水は飽和温度にまで高められ、それから一
部蒸発させられて蒸気と水との混合をつくる。こ
の蒸気と水との混合はドラムに通され、そこで水
は補給水と混ぜられ、そして再び炉壁の水管を通
る。ドラム中で水から分離された蒸気は、炉出口
の下流の熱交換面を通つて炉から出ていくガスと
熱交換して過熱される。
所望の過熱蒸気温度をつくるためには、水加熱
回路、蒸気回路、蒸発回路そして蒸気過熱器の全
熱吸収を調整するばかりでなく、蒸気過熱器に吸
収される熱に対する蒸発回路上の水過熱で吸収さ
れる熱の比を調整しなければならない。炉の熱吸
収の全量の調整は炉内の化石燃料の燃焼量を制御
することにより比較的容易に行なえるけれども、
蒸気過熱器の熱吸収に対する蒸発回路と水加熱回
路との間の熱吸収の比率を制御することはやゝ困
難である。過熱蒸気の温度低下、ガス再循環、バ
ーナ傾斜を含む種々の制御方法がこれまで用いら
れ、いずれも成功している。
回路、蒸気回路、蒸発回路そして蒸気過熱器の全
熱吸収を調整するばかりでなく、蒸気過熱器に吸
収される熱に対する蒸発回路上の水過熱で吸収さ
れる熱の比を調整しなければならない。炉の熱吸
収の全量の調整は炉内の化石燃料の燃焼量を制御
することにより比較的容易に行なえるけれども、
蒸気過熱器の熱吸収に対する蒸発回路と水加熱回
路との間の熱吸収の比率を制御することはやゝ困
難である。過熱蒸気の温度低下、ガス再循環、バ
ーナ傾斜を含む種々の制御方法がこれまで用いら
れ、いずれも成功している。
バーナ傾斜による蒸気温度の制御では、燃焼域
は炉内でその位置を変える。過熱蒸気温度を上げ
るには炉内の熱吸収量を減少させればよいが、そ
の方法として炉に入る空気と燃料とを炉の出口に
向けて上昇させ、それにより炉内の燃焼区域を上
げてそして燃焼区域を炉の出口へそしてそれの下
流の過熱器へ近づける。蒸気の過熱温度を低下さ
せるには炉壁の水管の熱吸収を増大させればよい
が、それには炉へ放出される燃料と空気とを炉の
出口から離して炉内で燃焼区域を降下させ燃焼区
域を炉の出口からそしてそれの下流の過熱器から
離してしまう。
は炉内でその位置を変える。過熱蒸気温度を上げ
るには炉内の熱吸収量を減少させればよいが、そ
の方法として炉に入る空気と燃料とを炉の出口に
向けて上昇させ、それにより炉内の燃焼区域を上
げてそして燃焼区域を炉の出口へそしてそれの下
流の過熱器へ近づける。蒸気の過熱温度を低下さ
せるには炉壁の水管の熱吸収を増大させればよい
が、それには炉へ放出される燃料と空気とを炉の
出口から離して炉内で燃焼区域を降下させ燃焼区
域を炉の出口からそしてそれの下流の過熱器から
離してしまう。
蒸気温度を制御するバーナ傾斜方法の問題点は
バーナ傾斜機構が非常に複雑であるということで
ある。炉内の燃焼中窒素酸化物の生成を制御する
よう設計された最近の新しい低放出バーナは特に
その傾斜機構が複雑である。燃料区域内に燃料と
一緒に放出される空気流が燃料の流れの周りに配
置されて燃料と空気との混合を炉に入つたそのと
きに制御するようにするため低放出バーナの多く
は多数の同心ダクトから形成されている。
バーナ傾斜機構が非常に複雑であるということで
ある。炉内の燃焼中窒素酸化物の生成を制御する
よう設計された最近の新しい低放出バーナは特に
その傾斜機構が複雑である。燃料区域内に燃料と
一緒に放出される空気流が燃料の流れの周りに配
置されて燃料と空気との混合を炉に入つたそのと
きに制御するようにするため低放出バーナの多く
は多数の同心ダクトから形成されている。
燃焼を開始する第１区域とこの第１区域の下流
の第２区域との間でそして第１区域と炉の出口と
の間で空気の流れの配分を決めることにより化石
燃料炉の燃焼プロセスにおける窒素酸化物の生成
を制御することも先行技術においてよく知られて
いる。２段燃焼又はオーバーフアイア空気燃焼と
いわれているこの窒素酸化物生成制御法において
は、入れた燃料の燃焼に必要とされる空気の理論
的量より少ない、すなわち化学量論的量よりも少
ない燃焼空気の第１の部分が燃焼しようとする燃
焼のすぐそばの第１の区域に入れられ、オーバー
フアイア空気と呼ばれるその残りの燃焼空気は炉
の下流の第２の区域に入れられ、ガスが炉の出口
を出る前に燃料を完全に燃焼させてしまうように
する。
の第２区域との間でそして第１区域と炉の出口と
の間で空気の流れの配分を決めることにより化石
燃料炉の燃焼プロセスにおける窒素酸化物の生成
を制御することも先行技術においてよく知られて
いる。２段燃焼又はオーバーフアイア空気燃焼と
いわれているこの窒素酸化物生成制御法において
は、入れた燃料の燃焼に必要とされる空気の理論
的量より少ない、すなわち化学量論的量よりも少
ない燃焼空気の第１の部分が燃焼しようとする燃
焼のすぐそばの第１の区域に入れられ、オーバー
フアイア空気と呼ばれるその残りの燃焼空気は炉
の下流の第２の区域に入れられ、ガスが炉の出口
を出る前に燃料を完全に燃焼させてしまうように
する。
本発明の目的は、蒸気の過熱出口温度を容易に
制御できる化石燃料の蒸気発生装置の燃焼の改良
方法を提供することであり、更に、炉内の窒素酸
化物の生成の制御と一緒に蒸気過熱出口温度の制
御も統合制御プロセスの形で実施する化石燃料の
蒸気発生装置の燃焼方法を提供することである。
制御できる化石燃料の蒸気発生装置の燃焼の改良
方法を提供することであり、更に、炉内の窒素酸
化物の生成の制御と一緒に蒸気過熱出口温度の制
御も統合制御プロセスの形で実施する化石燃料の
蒸気発生装置の燃焼方法を提供することである。
すなわち本発明は、上端にガス出口を有する垂
直に長い炉と、この炉の壁に配置した蒸気発生管
と、炉のガス出口からガスを運ぶため炉のガス出
口へ接続されたガス出口ダクトと、この出口ダク
トに配置した過熱器表面と、前記の出口ダクトを
通るガスと熱交換関係にある熱交換器表面を通し
て前記の蒸気発生管で発生した蒸気を運ぶための
手段とを有する化石燃料を燃焼する蒸気発生装置
の炉の燃焼方法において、 (イ) ガス出口から速い炉の下方区域に燃料を注入
し、 (ロ) 前記の炉の下方区域のすぐそばに、注入燃料
に対し化学量論的量よりも少ない量の空気の第
１の部分を注入して燃料燃焼を開始し、 (ハ) ガス出口より下で前記の下方区域より上でそ
れから離れている中間区域に、下方区域に注入
した燃料の完全燃焼に足りる空気の第２の部分
を注入し、 (ニ) 前記の過熱器表面を通つて運ばれる蒸気の出
口温度を測定し、 (ホ) この測定した過熱蒸気の出口温度を所望の過
熱蒸気の出口温度と比較して、過熱蒸気の出口
温度が高いか、又は低いかを表わす信号をつく
り、そして (ヘ) 過熱蒸気の出口温度が高いことを示す信号に
応答して炉のガス出口から離れるよう水平に対
し下向きの角度に向けて前記の空気の第２の部
分を炉に注入し、そして過熱蒸気の出口温度が
低いことを示す信号に応答して炉のガス出口の
方へ水平に対し上向きの角度に向けて前記の空
気の第２の部分を炉に注入して前記の過熱器表
面を通り運ばれる蒸気の出口温度を調整する 諸段階を備えることを特徴とする化石燃料を燃
焼する蒸気発生装置の炉の燃焼方法にある。また
本発明は、垂直に長い炉、この炉の壁に配置した
蒸気発生管；炉のガス出口からガスを運ぶため炉
のガス出口へ接続されているガス出口ダクト；こ
の出口ダクトに配置した過熱表面；前記の出口ダ
クトを通るガスと熱交換関係にある前記の過熱表
面を通して前記の蒸気発生管で発生した蒸気を運
ぶための手段；前記の炉のガス出口から遠い区域
において炉に燃料を注入するための静止火入れ手
段；炉内の燃料のすぐそばに空気を注入する第１
の空気手段；前記の火入れ手段から遠くに炉内へ
付加的な空気を注入するため前記の第１の空気手
段から上方に離して配置した第２の空気手段；前
記の第１と第２の空気手段が炉に注入する空気の
配分比を選定する手段；前記の過熱表面を通つて
運ばれる蒸気の出口温度を測定する手段；この測
定した過熱蒸気の出口温度を所望の過熱蒸気の出
口温度と比較して、過熱蒸気出口温度が高いか低
いかを表わす信号をつくる手段；および過熱蒸気
出口温度が高いことを示す信号に応答して炉のガ
ス出口から離して水平に対し下向きの角度に前記
の第２の空気手段を通して炉へ空気を入れ、そし
て過熱蒸気出口温度が低いことを示す信号に応答
して炉のガス出口に向けて水平に対し上向きの角
度に前記の第２の空気手段を通して炉へ空気を入
れる手段を備えていることを特徴とする化石燃料
を燃焼する蒸気発生装置にある。
直に長い炉と、この炉の壁に配置した蒸気発生管
と、炉のガス出口からガスを運ぶため炉のガス出
口へ接続されたガス出口ダクトと、この出口ダク
トに配置した過熱器表面と、前記の出口ダクトを
通るガスと熱交換関係にある熱交換器表面を通し
て前記の蒸気発生管で発生した蒸気を運ぶための
手段とを有する化石燃料を燃焼する蒸気発生装置
の炉の燃焼方法において、 (イ) ガス出口から速い炉の下方区域に燃料を注入
し、 (ロ) 前記の炉の下方区域のすぐそばに、注入燃料
に対し化学量論的量よりも少ない量の空気の第
１の部分を注入して燃料燃焼を開始し、 (ハ) ガス出口より下で前記の下方区域より上でそ
れから離れている中間区域に、下方区域に注入
した燃料の完全燃焼に足りる空気の第２の部分
を注入し、 (ニ) 前記の過熱器表面を通つて運ばれる蒸気の出
口温度を測定し、 (ホ) この測定した過熱蒸気の出口温度を所望の過
熱蒸気の出口温度と比較して、過熱蒸気の出口
温度が高いか、又は低いかを表わす信号をつく
り、そして (ヘ) 過熱蒸気の出口温度が高いことを示す信号に
応答して炉のガス出口から離れるよう水平に対
し下向きの角度に向けて前記の空気の第２の部
分を炉に注入し、そして過熱蒸気の出口温度が
低いことを示す信号に応答して炉のガス出口の
方へ水平に対し上向きの角度に向けて前記の空
気の第２の部分を炉に注入して前記の過熱器表
面を通り運ばれる蒸気の出口温度を調整する 諸段階を備えることを特徴とする化石燃料を燃
焼する蒸気発生装置の炉の燃焼方法にある。また
本発明は、垂直に長い炉、この炉の壁に配置した
蒸気発生管；炉のガス出口からガスを運ぶため炉
のガス出口へ接続されているガス出口ダクト；こ
の出口ダクトに配置した過熱表面；前記の出口ダ
クトを通るガスと熱交換関係にある前記の過熱表
面を通して前記の蒸気発生管で発生した蒸気を運
ぶための手段；前記の炉のガス出口から遠い区域
において炉に燃料を注入するための静止火入れ手
段；炉内の燃料のすぐそばに空気を注入する第１
の空気手段；前記の火入れ手段から遠くに炉内へ
付加的な空気を注入するため前記の第１の空気手
段から上方に離して配置した第２の空気手段；前
記の第１と第２の空気手段が炉に注入する空気の
配分比を選定する手段；前記の過熱表面を通つて
運ばれる蒸気の出口温度を測定する手段；この測
定した過熱蒸気の出口温度を所望の過熱蒸気の出
口温度と比較して、過熱蒸気出口温度が高いか低
いかを表わす信号をつくる手段；および過熱蒸気
出口温度が高いことを示す信号に応答して炉のガ
ス出口から離して水平に対し下向きの角度に前記
の第２の空気手段を通して炉へ空気を入れ、そし
て過熱蒸気出口温度が低いことを示す信号に応答
して炉のガス出口に向けて水平に対し上向きの角
度に前記の第２の空気手段を通して炉へ空気を入
れる手段を備えていることを特徴とする化石燃料
を燃焼する蒸気発生装置にある。
添付図を参照する。化石燃料蒸気発生装置の垂
直に長い炉１０は直立水壁１２とそれの上端にガ
ス出口１４とを有している。蒸気を発生させるに
は、下の水壁入口ヘツダ１６から炉１０を形成す
る水壁１２を通して水を上方へ通す。水が水壁１
２を上方へ通るとき炉１０内の化石燃料の燃焼か
らの熱を水が吸収し、そして先ず飽和温度へ加熱
され、それから一部は蒸発して蒸気と水との混合
をつくる。水壁１２を出るこの水と蒸気との混合
は水壁出口のヘツダ１８に集められ、それからド
ラム２０へ通されて、そこで水と蒸気とは分離さ
れる。
直に長い炉１０は直立水壁１２とそれの上端にガ
ス出口１４とを有している。蒸気を発生させるに
は、下の水壁入口ヘツダ１６から炉１０を形成す
る水壁１２を通して水を上方へ通す。水が水壁１
２を上方へ通るとき炉１０内の化石燃料の燃焼か
らの熱を水が吸収し、そして先ず飽和温度へ加熱
され、それから一部は蒸発して蒸気と水との混合
をつくる。水壁１２を出るこの水と蒸気との混合
は水壁出口のヘツダ１８に集められ、それからド
ラム２０へ通されて、そこで水と蒸気とは分離さ
れる。
ドラム２０内の蒸気と水との混合から分離した
水は補給水と混ぜられ、水壁下方のリングヘツダ
１６へ下降管２２を通して戻され、そこから再び
水壁１２を通つて上昇する。ドラム２０内の蒸気
と水との混合から除かれた蒸気は、炉内で生成さ
れたガスを蒸気発生装置スタツクへ運ぶため炉出
口１４へ接続されたガス出口ダクト２６内の熱交
換面２４、例えば過熱器又は再熱器を通る。熱交
換面２４を通るとき、蒸気は過熱される。ガス出
口ダクト２６を通つて炉１０のガス出口１４を出
る高温ガスと蒸気は熱交換をするからである。
水は補給水と混ぜられ、水壁下方のリングヘツダ
１６へ下降管２２を通して戻され、そこから再び
水壁１２を通つて上昇する。ドラム２０内の蒸気
と水との混合から除かれた蒸気は、炉内で生成さ
れたガスを蒸気発生装置スタツクへ運ぶため炉出
口１４へ接続されたガス出口ダクト２６内の熱交
換面２４、例えば過熱器又は再熱器を通る。熱交
換面２４を通るとき、蒸気は過熱される。ガス出
口ダクト２６を通つて炉１０のガス出口１４を出
る高温ガスと蒸気は熱交換をするからである。
炉１０のガス出口１４から遠い炉１０の下方区
域の幾つかの固定燃料注入口３２，３４，３６，
３８を通して第１の区域３０へ燃料を入れること
により炉１０を燃焼させる。炉に入れる燃料の量
を調節して蒸気発生装置に所望の全熱吸収をつく
りだすに必要な全熱放出をつくるようにする。炉
１０は添付図では粉炭を燃焼する炉として示した
けれども、燃料は油、天然ガス又はこれらの燃料
の組合せでもよい。いずれにせよ、ガス出口１４
から遠い炉１０の下方域の第１区域３０に燃料を
注入してその中で浮遊燃焼させる。
域の幾つかの固定燃料注入口３２，３４，３６，
３８を通して第１の区域３０へ燃料を入れること
により炉１０を燃焼させる。炉に入れる燃料の量
を調節して蒸気発生装置に所望の全熱吸収をつく
りだすに必要な全熱放出をつくるようにする。炉
１０は添付図では粉炭を燃焼する炉として示した
けれども、燃料は油、天然ガス又はこれらの燃料
の組合せでもよい。いずれにせよ、ガス出口１４
から遠い炉１０の下方域の第１区域３０に燃料を
注入してその中で浮遊燃焼させる。
添付図に示すように、粉炭を燃焼するときは、
供給器４２を通して制御された割合で貯蔵所４０
から原炭を空気吹付け粉砕器４４へ送つて、そこ
で原炭を微粉状にする。排出フアン４６によつて
供給ダクト４８を通しそして粉砕器４４を通して
空気ヒータから予熱空気を引き込み、この予熱空
気で粉炭を乾燥させそして粉炭を運ぶ。それか
ら、その粉炭と空気とは燃料注入口、すなわちバ
ーナ３２，３４，３６，３８を通して炉１０の第
１の区域３０に入れられる。粉炭を乾燥させそし
て粉炭を燃料注入口へ運ぶのに使用する予熱空気
は普通全燃焼空気の10−15パーセントである。燃
焼空気は強制吸込みフアン５０により空気供給ダ
クト５２を介して空気予熱器５４へ供給され、そ
こで燃焼空気は炉からガス出口ダクト２６を出て
いくガスと熱交換する。
供給器４２を通して制御された割合で貯蔵所４０
から原炭を空気吹付け粉砕器４４へ送つて、そこ
で原炭を微粉状にする。排出フアン４６によつて
供給ダクト４８を通しそして粉砕器４４を通して
空気ヒータから予熱空気を引き込み、この予熱空
気で粉炭を乾燥させそして粉炭を運ぶ。それか
ら、その粉炭と空気とは燃料注入口、すなわちバ
ーナ３２，３４，３６，３８を通して炉１０の第
１の区域３０に入れられる。粉炭を乾燥させそし
て粉炭を燃料注入口へ運ぶのに使用する予熱空気
は普通全燃焼空気の10−15パーセントである。燃
焼空気は強制吸込みフアン５０により空気供給ダ
クト５２を介して空気予熱器５４へ供給され、そ
こで燃焼空気は炉からガス出口ダクト２６を出て
いくガスと熱交換する。
本発明に従つて、空気予熱器５４を出る空気の
第１の部分は燃料注入口３２，３４，３６，３８
の周りの風箱へ空気ダクト５６を通つて送られ
る。この第１の部分の空気は風箱から炉内の第１
区域３０に通り、そこで燃料の燃焼が開始する。
同時に、空気予熱器５４を出る空気の第２の部分
は空気ダクト５８を通り、そしてオーバーフアイ
アー空気注入口６２，６４を通つて第２区域６０
へ入る。燃焼を完全なものとするこの第２区域６
０は第１区域３０から離れており、そして炉１０
の第１区域３０とガス出口１４との中間にある。
第１区域内に注入された燃料が部分燃焼するとき
に第１区域３０内に生成するガスはガス出口１４
を通つて炉１０を出ていくときに第２区域６０を
横切らなければならない。第２区域６０では未燃
焼燃料が燃焼され、そして燃焼の部分的生成物例
えば一酸化炭素は更に酸化されて完全燃焼してか
らガスは炉の頂部のガス出口１４を出ていく。
第１の部分は燃料注入口３２，３４，３６，３８
の周りの風箱へ空気ダクト５６を通つて送られ
る。この第１の部分の空気は風箱から炉内の第１
区域３０に通り、そこで燃料の燃焼が開始する。
同時に、空気予熱器５４を出る空気の第２の部分
は空気ダクト５８を通り、そしてオーバーフアイ
アー空気注入口６２，６４を通つて第２区域６０
へ入る。燃焼を完全なものとするこの第２区域６
０は第１区域３０から離れており、そして炉１０
の第１区域３０とガス出口１４との中間にある。
第１区域内に注入された燃料が部分燃焼するとき
に第１区域３０内に生成するガスはガス出口１４
を通つて炉１０を出ていくときに第２区域６０を
横切らなければならない。第２区域６０では未燃
焼燃料が燃焼され、そして燃焼の部分的生成物例
えば一酸化炭素は更に酸化されて完全燃焼してか
らガスは炉の頂部のガス出口１４を出ていく。
本発明に従つて、過熱器２４を出る過熱蒸気の
出口温度の調整は、オーバーフアイア空気注入口
を通して炉１０の第２区域６０に注入された空気
の第２の部分を炉１０のガス出口へ向けて上昇さ
せ蒸気温度を上げることにより、又は炉１０のガ
ス出口１４から下降させて蒸気温度を下げること
により行なわれる。測定温度６６を過熱器表面２
４の出口に設けて過熱器２４を出る過熱器の蒸気
の温度を測定する。比較装置６８を設けて、測定
装置６６が感知した過熱出口温度を蒸気発生装置
の操作員が設定した所望の過熱蒸気温度と比較し
て、高い又は低い過熱蒸気出口温度を表わす信号
をつくる。アクチユエータ７２が比較装置６８か
らの信号７０をうけて、これに応答して操作機構
を作動してオーバーフアイア空気注入口６２，６
４と関連しているノズルチツプを上下させて、第
２区域６０に入る空気を、蒸気出口温度が低いこ
とを示す信号に応答して炉１０のガス出口１４に
向け上下へ又は過熱蒸気出口温度が高いことを示
す信号に応答して炉１０のガス出口１４から下方
へ偏向させる。
出口温度の調整は、オーバーフアイア空気注入口
を通して炉１０の第２区域６０に注入された空気
の第２の部分を炉１０のガス出口へ向けて上昇さ
せ蒸気温度を上げることにより、又は炉１０のガ
ス出口１４から下降させて蒸気温度を下げること
により行なわれる。測定温度６６を過熱器表面２
４の出口に設けて過熱器２４を出る過熱器の蒸気
の温度を測定する。比較装置６８を設けて、測定
装置６６が感知した過熱出口温度を蒸気発生装置
の操作員が設定した所望の過熱蒸気温度と比較し
て、高い又は低い過熱蒸気出口温度を表わす信号
をつくる。アクチユエータ７２が比較装置６８か
らの信号７０をうけて、これに応答して操作機構
を作動してオーバーフアイア空気注入口６２，６
４と関連しているノズルチツプを上下させて、第
２区域６０に入る空気を、蒸気出口温度が低いこ
とを示す信号に応答して炉１０のガス出口１４に
向け上下へ又は過熱蒸気出口温度が高いことを示
す信号に応答して炉１０のガス出口１４から下方
へ偏向させる。
炉１０の第２区域６０へ入れられている空気の
第２の部分が上方へガス出口１４に向けられる
と、第２区域６０はガス出口１４へ向かつて上方
へ移る。そうするとき、燃焼の完了は遅らされ、
そして炉１０のガス出口１４の近くへ移され、そ
の結果としてガス出口１４を通つて炉１０を出て
それからガス出口ダクト２６内の過熱器表面２４
を通るガスの温度は上る。炉１０を出るガスの温
度が上がるとき下流の過熱器表面２４を通る蒸気
による熱吸収の量も増加してそれにより過熱器の
蒸気出口温度を高める。
第２の部分が上方へガス出口１４に向けられる
と、第２区域６０はガス出口１４へ向かつて上方
へ移る。そうするとき、燃焼の完了は遅らされ、
そして炉１０のガス出口１４の近くへ移され、そ
の結果としてガス出口１４を通つて炉１０を出て
それからガス出口ダクト２６内の過熱器表面２４
を通るガスの温度は上る。炉１０を出るガスの温
度が上がるとき下流の過熱器表面２４を通る蒸気
による熱吸収の量も増加してそれにより過熱器の
蒸気出口温度を高める。
同様にして、炉の第２区域６０に放出される空
気の第２の部分がガス出口１４から離れて下方に
向けられるとき、第２の区域はガス出口１４から
離れて下方へ第１区域３０へ向つて移り、そして
燃焼は早めに完了する、すなわち燃焼はガス出口
１４から離れて完了する。そのためガス出口１４
を通つて炉１０を出るガスの温度は下がる。ガス
出口１４に到達する前に燃焼完了後ガスはより多
くの水壁面を横切つていかなければならないから
である。ガス出口１４を出ていくガスの温度が下
がるとき、ガス出口ダクト２６内の過熱表面２４
を通る蒸気による熱吸収は減少し、それにより過
熱蒸気の出口温度は下がる。
気の第２の部分がガス出口１４から離れて下方に
向けられるとき、第２の区域はガス出口１４から
離れて下方へ第１区域３０へ向つて移り、そして
燃焼は早めに完了する、すなわち燃焼はガス出口
１４から離れて完了する。そのためガス出口１４
を通つて炉１０を出るガスの温度は下がる。ガス
出口１４に到達する前に燃焼完了後ガスはより多
くの水壁面を横切つていかなければならないから
である。ガス出口１４を出ていくガスの温度が下
がるとき、ガス出口ダクト２６内の過熱表面２４
を通る蒸気による熱吸収は減少し、それにより過
熱蒸気の出口温度は下がる。
炉１０内の窒素酸化物の生成は、既知の原理に
従つて炉１０の第１区域３０と第２区域６０との
間の空気の配分により効果的に制御されることが
できる。
従つて炉１０の第１区域３０と第２区域６０との
間の空気の配分により効果的に制御されることが
できる。
上に述べたようにして蒸気温度を調整し、そし
て第１と第２の部分との間の空気の配分を選定し
て第１の区域３０に入れた燃料に対する化学量論
的量よりも少ない量の空気を第１の区域３０に入
れそして第１の区域３０に入れた燃料の完全燃焼
に足るだけの量の空気を第２の区域６０へ入れる
ことにより炉１０内の燃料の燃焼中窒素酸化物の
生成を蒸気温度の調整と同時に制御することを本
発明は意図している。更に、こゝでは固定されて
いるバーナである燃料注入口３２，３４，３６，
３８は、炉の注入時に空気と燃料との混合を制御
することにより窒素酸化物生成を低減するように
設計された型式のものである。既に述べたよう
に、この型式のバーナは非常に複雑な設計であ
る。然しながら、本発明に従つて炉へ入れられた
空気の第２部分を選択的に上方へ又は下方へ向け
ることにより蒸気出口温度が制御されるので、バ
ーナ３２−３８を傾斜させるための手段を必要と
しない。固定しておけばよいので複雑な低放出バ
ーナを容易に利用することができる。
て第１と第２の部分との間の空気の配分を選定し
て第１の区域３０に入れた燃料に対する化学量論
的量よりも少ない量の空気を第１の区域３０に入
れそして第１の区域３０に入れた燃料の完全燃焼
に足るだけの量の空気を第２の区域６０へ入れる
ことにより炉１０内の燃料の燃焼中窒素酸化物の
生成を蒸気温度の調整と同時に制御することを本
発明は意図している。更に、こゝでは固定されて
いるバーナである燃料注入口３２，３４，３６，
３８は、炉の注入時に空気と燃料との混合を制御
することにより窒素酸化物生成を低減するように
設計された型式のものである。既に述べたよう
に、この型式のバーナは非常に複雑な設計であ
る。然しながら、本発明に従つて炉へ入れられた
空気の第２部分を選択的に上方へ又は下方へ向け
ることにより蒸気出口温度が制御されるので、バ
ーナ３２−３８を傾斜させるための手段を必要と
しない。固定しておけばよいので複雑な低放出バ
ーナを容易に利用することができる。
本発明を別の観点からみれば、炉１０内へそし
て第２区域６０内へ入れられた空気の第２部分は
更に少なくとも２つの部分に分けて、これらの部
分を第１レベルのオーバーフアイア空気放出口６
２と第２レベルのオーバーフアイア空気放出口６
４とを通して炉内へ入れる。これらのオーバーフ
アイア空気放出口６２，６４は炉１０のガス出口
１４と第１区域３０との中間で第１区域３０から
離れ、そして相互からも離されていて炉の壁に、
好ましくは炉の隅に配置されている。かくして、
垂直方向に相互に間隔をあけて、そして第１の燃
焼区域３０から増大していく距離に配置された複
数レベルのオーバーフアイア空気注入口を第２区
域６０内に設けることを本発明は意図している。
これによつて蒸気発生装置の操作者はオーバーフ
アイア空気注入口の幾つかのレベルのうちの１つ
又はそれ以上のレベルを選んで炉内へ空気の第２
部分を入れて、蒸気発生装置が作動する負荷範囲
の各点で窒素酸化物生成と蒸気温度の最適制御を
行なえるようになる。
て第２区域６０内へ入れられた空気の第２部分は
更に少なくとも２つの部分に分けて、これらの部
分を第１レベルのオーバーフアイア空気放出口６
２と第２レベルのオーバーフアイア空気放出口６
４とを通して炉内へ入れる。これらのオーバーフ
アイア空気放出口６２，６４は炉１０のガス出口
１４と第１区域３０との中間で第１区域３０から
離れ、そして相互からも離されていて炉の壁に、
好ましくは炉の隅に配置されている。かくして、
垂直方向に相互に間隔をあけて、そして第１の燃
焼区域３０から増大していく距離に配置された複
数レベルのオーバーフアイア空気注入口を第２区
域６０内に設けることを本発明は意図している。
これによつて蒸気発生装置の操作者はオーバーフ
アイア空気注入口の幾つかのレベルのうちの１つ
又はそれ以上のレベルを選んで炉内へ空気の第２
部分を入れて、蒸気発生装置が作動する負荷範囲
の各点で窒素酸化物生成と蒸気温度の最適制御を
行なえるようになる。
本発明により窒素酸化物の生成と蒸気温度とが
統合的に容易に制御できる化石燃料の蒸気発生装
置の炉を燃焼させる改良方法が提供されたのであ
る。本発明の好ましい実施例を示したけれども、
本発明はこれに限定されるものではなく、当業者
による変更は本発明の思想から逸脱することなく
行なわれるものである。
統合的に容易に制御できる化石燃料の蒸気発生装
置の炉を燃焼させる改良方法が提供されたのであ
る。本発明の好ましい実施例を示したけれども、
本発明はこれに限定されるものではなく、当業者
による変更は本発明の思想から逸脱することなく
行なわれるものである。
添付図は本発明による蒸気発生装置を示す断面
図である。 １０……炉、１２……炉壁、１４……ガス出
口、１６……入口ヘツダ、１８……出口ヘツダ、
２０……ドラム、２２……下降管、２４……熱交
換面（過熱器表面）、２６……ガス出口ダクト、
３０……第１の区域、３２，３４，３６，３８…
…燃料注入口（バーナ）、５６，５８……空気ダ
クト、６０……第２区域、６２，６４……オーバ
ーフアイア空気注入口。
図である。 １０……炉、１２……炉壁、１４……ガス出
口、１６……入口ヘツダ、１８……出口ヘツダ、
２０……ドラム、２２……下降管、２４……熱交
換面（過熱器表面）、２６……ガス出口ダクト、
３０……第１の区域、３２，３４，３６，３８…
…燃料注入口（バーナ）、５６，５８……空気ダ
クト、６０……第２区域、６２，６４……オーバ
ーフアイア空気注入口。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上端にガス出口を有する垂直に長い炉と、こ
の炉の壁に配置した蒸気発生管と、炉のガス出口
からガスを運ぶため炉のガス出口へ接続されたガ
ス出口ダクトと、この出口ダクトに配置した過熱
器表面と、前記の出口ダクトを通るガスと熱交換
関係にある熱交換器表面を通して前記の蒸気発生
管で発生した蒸気を運ぶための手段とを有する化
石燃料を燃焼する蒸気発生装置の炉の燃焼方法に
おいて、 (イ) ガス出口から速い炉の下方区域に燃料を注入
し、 (ロ) 前記の炉の下方区域のすぐそばに、注入燃料
に対し化学量論的量よりも少ない量の空気の第
１の部分を注入して燃料燃焼を開始し、 (ハ) ガス出口より下で前記の下方区域より上でそ
れから離れている中間区域に、下方区域に注入
した燃料の完全燃焼に足りる空気の第２の部分
を注入し、 (ニ) 前記の過熱器表面を通つて運ばれる蒸気の出
口温度を測定し、 (ホ) この測定した過熱蒸気の出口温度を所望の過
熱蒸気の出口温度と比較して、過熱蒸気の出口
温度が高いか、又は低いかを表わす信号をつく
り、そして (ヘ) 過熱蒸気の出口温度が高いことを示す信号に
応答して炉のガス出口から離れるよう水平に対
し下向きの角度に向けて前記の空気の第２の部
分を炉に注入し、そして過熱蒸気の出口温度が
低いことを示す信号に応答して炉のガス出口の
方へ水平に対し上向きの角度に向けて前記の空
気の第２の部分を炉に注入して前記の過熱器表
面を通り運ばれる蒸気の出口温度を調整する 諸段階を備えることを特徴とする化石燃料を燃
焼する蒸気発生装置の炉の燃焼方法。 ２ 垂直に長い炉、この炉の壁に配置した蒸気発
生管；炉のガス出口からガスを運ぶため炉のガス
出口へ接続されているガス出口ダクト；この出口
ダクトに配置した過熱表面；前記の出口ダクトを
通るガスと熱交換関係にある前記の過熱表面を通
して前記の蒸気発生管で発生した蒸気を運ぶため
の手段；前記の炉のガス出口から遠い区域におい
て炉に燃料を注入するための静止火入れ手段；炉
内の燃料のすぐそばに空気を注入する第１の空気
手段；前記の火入れ手段から遠くに炉内へ付加的
な空気を注入するため前記の第１の空気手段から
上方に離して配置した第２の空気手段；前記の第
１と第２の空気手段が炉に注入する空気の配分比
を選定する手段；前記の過熱表面を通つて運ばれ
る蒸気の出口温度を測定する手段；この測定した
過熱蒸気の出口温度を所望の過熱蒸気の出口温度
と比較して、過熱蒸気出口温度が高いか低いかを
表わす信号をつくる手段；および過熱蒸気出口温
度が高いことを示す信号に応答して炉のガス出口
から離して水平に対し下向きの角度に前記の第２
の空気手段を通して炉へ空気を入れ、そして過熱
蒸気出口温度が低いことを示す信号に応答して炉
のガス出口に向けて水平に対し上向きの角度に前
記の第２の空気手段を通して炉へ空気を入れる手
段を備えていることを特徴とする化石燃料を燃焼
する蒸気発生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/289,674 US4377134A (en) | 1981-08-03 | 1981-08-03 | Steam temperature control with overfire air firing |
| US289674 | 1981-08-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833003A JPS5833003A (ja) | 1983-02-26 |
| JPH0350164B2 true JPH0350164B2 (ja) | 1991-07-31 |
Family
ID=23112583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57133820A Granted JPS5833003A (ja) | 1981-08-03 | 1982-08-02 | オ−バ−フアイア燃焼による蒸気温度制御方法および装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4377134A (ja) |
| EP (1) | EP0071815B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5833003A (ja) |
| AU (1) | AU547282B2 (ja) |
| CA (1) | CA1172924A (ja) |
| DE (1) | DE3273458D1 (ja) |
| ES (1) | ES8308032A1 (ja) |
| IN (1) | IN157338B (ja) |
| ZA (1) | ZA825546B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3140798C2 (de) * | 1981-10-14 | 1983-12-22 | Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk AG, 4300 Essen | Zündbrenner für eine Kraftwerkskesselfeuerung |
| JPH0711300Y2 (ja) * | 1984-02-06 | 1995-03-15 | バブコツク日立株式会社 | ボイラ装置の起動時再熱蒸気温度制御装置 |
| JPS62140902U (ja) * | 1986-02-25 | 1987-09-05 | ||
| US5357878A (en) * | 1993-03-19 | 1994-10-25 | Hare Michael S | Burner tilt feedback control |
| US6869354B2 (en) | 2002-12-02 | 2005-03-22 | General Electric Company | Zero cooling air flow overfire air injector and related method |
| US8381690B2 (en) | 2007-12-17 | 2013-02-26 | International Paper Company | Controlling cooling flow in a sootblower based on lance tube temperature |
| JP5022204B2 (ja) * | 2007-12-17 | 2012-09-12 | 三菱重工業株式会社 | 舶用ボイラ構造 |
| EP2182278A1 (de) * | 2008-09-09 | 2010-05-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Durchlaufdampferzeuger |
| US10914467B2 (en) * | 2013-02-05 | 2021-02-09 | General Electric Technology Gmbh | Method and apparatus for reheat steam temperature control of oxy-fired boilers |
| US9541282B2 (en) * | 2014-03-10 | 2017-01-10 | International Paper Company | Boiler system controlling fuel to a furnace based on temperature of a structure in a superheater section |
| US9927231B2 (en) * | 2014-07-25 | 2018-03-27 | Integrated Test & Measurement (ITM), LLC | System and methods for detecting, monitoring, and removing deposits on boiler heat exchanger surfaces using vibrational analysis |
| PL3172520T3 (pl) | 2014-07-25 | 2019-07-31 | International Paper Company | System i sposób określania lokalizacji zanieczyszczenia na powierzchni przenoszenia ciepła kotła |
| US20210341140A1 (en) | 2020-05-01 | 2021-11-04 | International Paper Company | System and methods for controlling operation of a recovery boiler to reduce fouling |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2363875A (en) * | 1941-11-25 | 1944-11-28 | Comb Eng Co Inc | Combustion zone control |
| US2973750A (en) * | 1953-07-27 | 1961-03-07 | Combustion Eng | Steam generator |
| US3048131A (en) * | 1959-06-18 | 1962-08-07 | Babcock & Wilcox Co | Method for burning fuel |
| US3171390A (en) * | 1962-03-26 | 1965-03-02 | Riley Stoker Corp | Steam generating unit |
| US3182640A (en) * | 1964-05-19 | 1965-05-11 | Riley Stoker Corp | Steam generating unit |
| US3356075A (en) * | 1965-10-12 | 1967-12-05 | Combustion Eng | Method of pulverized coal firing a steam generator and controlling steam temperature |
| JPS49103003A (ja) * | 1973-02-09 | 1974-09-28 | ||
| JPS56681B2 (ja) * | 1973-05-22 | 1981-01-09 | ||
| US4304196A (en) * | 1979-10-17 | 1981-12-08 | Combustion Engineering, Inc. | Apparatus for tilting low load coal nozzle |
-
1981
- 1981-08-03 US US06/289,674 patent/US4377134A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-01-05 IN IN22/CAL/82A patent/IN157338B/en unknown
- 1982-01-19 CA CA000394478A patent/CA1172924A/en not_active Expired
- 1982-07-19 DE DE8282106503T patent/DE3273458D1/de not_active Expired
- 1982-07-19 EP EP82106503A patent/EP0071815B1/en not_active Expired
- 1982-08-02 ZA ZA825546A patent/ZA825546B/xx unknown
- 1982-08-02 ES ES514642A patent/ES8308032A1/es not_active Expired
- 1982-08-02 JP JP57133820A patent/JPS5833003A/ja active Granted
- 1982-08-02 AU AU86722/82A patent/AU547282B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5833003A (ja) | 1983-02-26 |
| AU8672282A (en) | 1983-02-10 |
| US4377134A (en) | 1983-03-22 |
| EP0071815A3 (en) | 1984-02-01 |
| ZA825546B (en) | 1983-06-29 |
| CA1172924A (en) | 1984-08-21 |
| IN157338B (ja) | 1986-03-01 |
| EP0071815A2 (en) | 1983-02-16 |
| ES514642A0 (es) | 1983-08-01 |
| ES8308032A1 (es) | 1983-08-01 |
| EP0071815B1 (en) | 1986-09-24 |
| AU547282B2 (en) | 1985-10-10 |
| DE3273458D1 (en) | 1986-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1167334A (en) | Control system for a boiler and method therefor | |
| US9243799B2 (en) | Combustion system with precombustor for recycled flue gas | |
| US2229643A (en) | Method and apparatus for controlling temperature of superheated steam | |
| US3105540A (en) | Method of and apparatus for burning low heat content fuel | |
| JPH0350164B2 (ja) | ||
| JPS58173304A (ja) | 微粉炭燃焼方法 | |
| JPS61217607A (ja) | 化石燃料を用いて燃やす大規模燃焼装置のＮＯｘ含有量を減らすための方法及び装置 | |
| US4316420A (en) | Furnace heat absorption control | |
| CN200975663Y (zh) | 燃烧生物质的循环流化床锅炉 | |
| JPS6362643B2 (ja) | ||
| DK162112B (da) | Trykladet, kulfyret dampgenerator | |
| US3194214A (en) | Air heater having by-pass to prevent cold-end corrosion | |
| CN107355809A (zh) | 减少W型火焰锅炉NOx排放的方法 | |
| CN102734808A (zh) | 低臭型芦苇浆黑液燃烧锅炉及芦苇浆黑液锅炉燃烧方法 | |
| US4237825A (en) | Furnace heat absorption control | |
| US1966054A (en) | Method of combustion | |
| US4480557A (en) | Steam generator with integral down-draft dryer | |
| JPH0128286B2 (ja) | ||
| US2976855A (en) | Combustion apparatus for low heat value fuel | |
| US3580718A (en) | Method for the utilization of hot waste gases from furnaces of metallurgical works | |
| US3060907A (en) | Steam generating unit | |
| EP1365192B1 (en) | A power boiler and a method for burning fuel in a boiler | |
| US3171390A (en) | Steam generating unit | |
| CN118375918B (zh) | 一种生活垃圾焚烧炉及炉膛二次风配风控制方法 | |
| CN118548489A (zh) | 一种气化灰渣锅炉燃烧系统 |