JPH0526409A - Ｃｏ２回収型ボイラ - Google Patents
Ｃｏ２回収型ボイラInfo
- Publication number
- JPH0526409A JPH0526409A JP19981391A JP19981391A JPH0526409A JP H0526409 A JPH0526409 A JP H0526409A JP 19981391 A JP19981391 A JP 19981391A JP 19981391 A JP19981391 A JP 19981391A JP H0526409 A JPH0526409 A JP H0526409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiler
- exhaust gas
- recovery
- oxygen
- gas
- 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.)
- Granted
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 12
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 132
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 68
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 68
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 18
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 7
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 47
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Chimneys And Flues (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 既存の火力発電システムを大幅に改造するこ
となく、酸素による燃焼システムを構成し、排ガス中の
ＣＯ2 を効率よく濃縮回収する。 【構成】 ボイラ本体２０と、酸素製造装置１０と、Ｃ
Ｏ2 回収設備４０とを備えたＣＯ2 回収型ボイラにおい
て、燃焼排ガスの一部と、ＣＯ2 回収後の排ガスを酸素
と混合して燃料の酸化剤として使用する。
となく、酸素による燃焼システムを構成し、排ガス中の
ＣＯ2 を効率よく濃縮回収する。 【構成】 ボイラ本体２０と、酸素製造装置１０と、Ｃ
Ｏ2 回収設備４０とを備えたＣＯ2 回収型ボイラにおい
て、燃焼排ガスの一部と、ＣＯ2 回収後の排ガスを酸素
と混合して燃料の酸化剤として使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボイラ装置に係わり、特
に、酸素により燃料を燃焼させることにより、排気ガス
として高濃度の炭酸ガスを得て、直接液化回収するＣＯ
2 回収型ボイラに関する。
に、酸素により燃料を燃焼させることにより、排気ガス
として高濃度の炭酸ガスを得て、直接液化回収するＣＯ
2 回収型ボイラに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の火力発電用ボイラシステムは、酸
化剤として空気を用いる燃焼法であつたが、ＣＯ2 の温
室効果による地球規模の気候変化が懸念されるに至り、
先進国を中心としてＣＯ2 排出削減、回収技術の開発が
行われている。
化剤として空気を用いる燃焼法であつたが、ＣＯ2 の温
室効果による地球規模の気候変化が懸念されるに至り、
先進国を中心としてＣＯ2 排出削減、回収技術の開発が
行われている。
【０００３】発電システムにおけるＣＯ2 削減技術とし
ては、原子力発電やＣＯ2 発生量の少ない燃料を用いた
火力発電、あるいは地熱、風力、潮力等の自然エネルギ
ー利用も考えられてはいるが何れも問題があり、現状の
確立した火力発電システムにおいて、ＣＯ2 排出の制御
が可能になれば最も望ましい。
ては、原子力発電やＣＯ2 発生量の少ない燃料を用いた
火力発電、あるいは地熱、風力、潮力等の自然エネルギ
ー利用も考えられてはいるが何れも問題があり、現状の
確立した火力発電システムにおいて、ＣＯ2 排出の制御
が可能になれば最も望ましい。
【０００４】しかし、ＣＯ2 は窒素酸化物等の大気汚染
物質とは異なり、排出量が桁違いに多量であるにもかか
わらず直接回収するには濃度が低く、（１）吸収剤や吸
着剤で分離回収する固定化技術を適用するか、（２）酸
素のみを酸化剤として用いることによつて、高濃度のＣ
Ｏ2 を得るようにする必要がある。これら二つの方法は
システムとして考えると排気ガス中からＣＯ2 を分離す
る場合と、空気中から酸素を分離する場合とどちらが経
済的であるかということになる。この点については立地
条件他によつて経済性が異なるために断定することはで
きないが、後者の方が効率がよいという報告もある（電
気学論Ｂ、１１０巻２号、平成２年）。
物質とは異なり、排出量が桁違いに多量であるにもかか
わらず直接回収するには濃度が低く、（１）吸収剤や吸
着剤で分離回収する固定化技術を適用するか、（２）酸
素のみを酸化剤として用いることによつて、高濃度のＣ
Ｏ2 を得るようにする必要がある。これら二つの方法は
システムとして考えると排気ガス中からＣＯ2 を分離す
る場合と、空気中から酸素を分離する場合とどちらが経
済的であるかということになる。この点については立地
条件他によつて経済性が異なるために断定することはで
きないが、後者の方が効率がよいという報告もある（電
気学論Ｂ、１１０巻２号、平成２年）。
【０００５】従来の酸素燃焼ボイラシステムの基本的な
構成を図６に示す。同図において空気はライン５によつ
て例えば深冷分離法等で構成される公知の酸素製造装置
１０に供給され、純酸素として分離された後、ボイラ２
０におけるウインドボツクス１８に供給される。燃料は
ライン１５によつてボイラ２０におけるウインドボツク
ス１８内に設けられた図示していないバーナに供給さ
れ、酸素により燃焼される。ボイラ火炉および対流熱交
換器２３で伝熱を行い排出されたガスは必要に応じて、
ボイラ２０への再循環ライン２５へ分岐した後、精製部
３０へ送られる。この排ガスの大部分は、ＣＯ2 と水分
（Ｈ2 Ｏ）および過剰酸素であり、若干の窒素化合物あ
るいは硫黄化合物を含んでいる。
構成を図６に示す。同図において空気はライン５によつ
て例えば深冷分離法等で構成される公知の酸素製造装置
１０に供給され、純酸素として分離された後、ボイラ２
０におけるウインドボツクス１８に供給される。燃料は
ライン１５によつてボイラ２０におけるウインドボツク
ス１８内に設けられた図示していないバーナに供給さ
れ、酸素により燃焼される。ボイラ火炉および対流熱交
換器２３で伝熱を行い排出されたガスは必要に応じて、
ボイラ２０への再循環ライン２５へ分岐した後、精製部
３０へ送られる。この排ガスの大部分は、ＣＯ2 と水分
（Ｈ2 Ｏ）および過剰酸素であり、若干の窒素化合物あ
るいは硫黄化合物を含んでいる。
【０００６】精製部３０では冷却熱回収、水回収、脱
塵、脱硫、脱硝等必要に応じて排ガスを精製した後、Ｃ
Ｏ2 回収部４０へのライン３５によつて送られる。再循
環ガスライン２５にはボイラにおける圧力損失を補償す
るため、加圧用のブロア２２が設置される。
塵、脱硫、脱硝等必要に応じて排ガスを精製した後、Ｃ
Ｏ2 回収部４０へのライン３５によつて送られる。再循
環ガスライン２５にはボイラにおける圧力損失を補償す
るため、加圧用のブロア２２が設置される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、排出
ガス中のＣＯ2 を濃縮し、ＣＯ2 回収効率を上げること
で効率よくＣＯ2 回収型ボイラが運用できるが、既存の
ボイラおよび燃焼システムを活用する場合には大きな問
題が生じる。その問題点を列挙すると、 １）酸素による燃焼は理論燃焼温度が高く、バーナ近傍
での焼損が激しい。 ２）空気流路は約１／５の流量となり、バーナ部での流
速低下によつて、燃料との混合か不良になるので未燃カ
ーボンが生成しやすく、これを抑制するためには過剰Ｏ
2 比率を高くする必要があるが、ＣＯ2 回収効率は悪化
する。 ３）火炉より後流の伝熱管群においては、対流伝熱によ
り熱回収しているが、酸素による燃焼排ガス量は、空気
で燃焼する場合に比べて約１／５になるため、流速の
０．６乗に比例し熱伝達率が減少することから、特に高
温部で熱回収できなくなり、タービンで要求する上記条
件を満足できなくなる（伝熱面積が不足する）。
ガス中のＣＯ2 を濃縮し、ＣＯ2 回収効率を上げること
で効率よくＣＯ2 回収型ボイラが運用できるが、既存の
ボイラおよび燃焼システムを活用する場合には大きな問
題が生じる。その問題点を列挙すると、 １）酸素による燃焼は理論燃焼温度が高く、バーナ近傍
での焼損が激しい。 ２）空気流路は約１／５の流量となり、バーナ部での流
速低下によつて、燃料との混合か不良になるので未燃カ
ーボンが生成しやすく、これを抑制するためには過剰Ｏ
2 比率を高くする必要があるが、ＣＯ2 回収効率は悪化
する。 ３）火炉より後流の伝熱管群においては、対流伝熱によ
り熱回収しているが、酸素による燃焼排ガス量は、空気
で燃焼する場合に比べて約１／５になるため、流速の
０．６乗に比例し熱伝達率が減少することから、特に高
温部で熱回収できなくなり、タービンで要求する上記条
件を満足できなくなる（伝熱面積が不足する）。
【０００８】またＣＯ2 を回収する以外の目的の下に、
排ガスを再循環させる従来の酸素燃焼の技術の一つとし
て、実開昭５８−３２２０７号もあるが、この燃焼では
高濃度のＣＯ2 を得る目的ではないために、過剰酸素に
対する考慮がなされておらず、回収しようとするＣＯ2
の濃度が低くなり、ＣＯ2 回収効率に関しては従来法と
変わらない。
排ガスを再循環させる従来の酸素燃焼の技術の一つとし
て、実開昭５８−３２２０７号もあるが、この燃焼では
高濃度のＣＯ2 を得る目的ではないために、過剰酸素に
対する考慮がなされておらず、回収しようとするＣＯ2
の濃度が低くなり、ＣＯ2 回収効率に関しては従来法と
変わらない。
【０００９】また上述のように、ボイラにおいて酸素燃
焼させたときには高濃度ＣＯ2 が回収できる。しかし、
通常のボイラでは、排ガスを再循環するラインとして
は、バーナ部、アフターエアポート部およびボイラ下部
のホツパー部等がある。これらに空気燃焼の場合と同様
にして、排ガスを再循環すると、酸素燃焼ボイラでは空
気燃焼ボイラに比べて伝熱上の問題等から、多量の排ガ
スを再循環しなければならない。
焼させたときには高濃度ＣＯ2 が回収できる。しかし、
通常のボイラでは、排ガスを再循環するラインとして
は、バーナ部、アフターエアポート部およびボイラ下部
のホツパー部等がある。これらに空気燃焼の場合と同様
にして、排ガスを再循環すると、酸素燃焼ボイラでは空
気燃焼ボイラに比べて伝熱上の問題等から、多量の排ガ
スを再循環しなければならない。
【００１０】このため、排ガス中に含まれる窒素酸化物
が問題となり、バーナ部およびホツパー部から供給した
再循環ガス中に含まれる窒素酸化物は、バーナ部の（供
給酸素量）／（燃料が完全燃焼するのに必要な最小の酸
素量）比（以下、酸素比と称す）を１．０以下にすれ
ば、バーナゾーンで還元雰囲気が形成されるために、還
元することができる。
が問題となり、バーナ部およびホツパー部から供給した
再循環ガス中に含まれる窒素酸化物は、バーナ部の（供
給酸素量）／（燃料が完全燃焼するのに必要な最小の酸
素量）比（以下、酸素比と称す）を１．０以下にすれ
ば、バーナゾーンで還元雰囲気が形成されるために、還
元することができる。
【００１１】しかし、アフターエアポートから供給した
再循環ガス中に含まれる窒素酸化物は、還元されること
なくそのまま排出されるため、排ガス中の窒素酸化物の
濃度が高くなつてしまう。このように、窒素酸化物低減
のためには、アフターエアポートからの再循環排ガス量
をできるだけ少なくする方がよい。
再循環ガス中に含まれる窒素酸化物は、還元されること
なくそのまま排出されるため、排ガス中の窒素酸化物の
濃度が高くなつてしまう。このように、窒素酸化物低減
のためには、アフターエアポートからの再循環排ガス量
をできるだけ少なくする方がよい。
【００１２】一方、未燃部に関しては、アフターエアポ
ートからの排ガス量を少なくすると、上記エアポートか
らの流速や運動量が小さくなり、上流のバーナからの排
気ガスと混合することができなくなり、未燃分が多くな
つてしまうという問題が生じてしまう。
ートからの排ガス量を少なくすると、上記エアポートか
らの流速や運動量が小さくなり、上流のバーナからの排
気ガスと混合することができなくなり、未燃分が多くな
つてしまうという問題が生じてしまう。
【００１３】また上述の如く、ボイラにおいて酸素燃焼
させたときには高濃度ＣＯ2 が回収できる。しかし、ボ
イラには、ペントハウス、覗窓、炉内監視ＴＶカメラ、
フレームデテクタ、スートブロア等、 ａ）大気との気密（シール）用 ｂ）窓曇り防止用、 ｃ）冷却用 の空気流路が多くあるが、これらに空気燃焼の場合と同
様にして純酸素を流すと材料の酸化が生じることと、バ
ーナ部での酸化剤の流量が少なくなるため、燃料との混
合不良が生じて未燃分が多くなるという問題がある。
させたときには高濃度ＣＯ2 が回収できる。しかし、ボ
イラには、ペントハウス、覗窓、炉内監視ＴＶカメラ、
フレームデテクタ、スートブロア等、 ａ）大気との気密（シール）用 ｂ）窓曇り防止用、 ｃ）冷却用 の空気流路が多くあるが、これらに空気燃焼の場合と同
様にして純酸素を流すと材料の酸化が生じることと、バ
ーナ部での酸化剤の流量が少なくなるため、燃料との混
合不良が生じて未燃分が多くなるという問題がある。
【００１４】また、未燃分を少なくするためには過剰酸
素量を多くする必要があり、ＣＯ2の濃度が低下するた
め直接回収の際のエネルギ効率が悪くなる。
素量を多くする必要があり、ＣＯ2の濃度が低下するた
め直接回収の際のエネルギ効率が悪くなる。
【００１５】これを防止するため排気ガスを直接各シー
ル部分に回すと、水蒸気分圧が高いため結露して各部の
腐食、窓曇り等を引き起こし、問題である。
ル部分に回すと、水蒸気分圧が高いため結露して各部の
腐食、窓曇り等を引き起こし、問題である。
【００１６】本発明の目的は、上記の問題点を解決する
ことにあり、既存の火力発電システムを大幅に改造する
ことなく、酸素によるボイラ燃焼システムを構成し、排
ガス中のＣＯ2 を効率よく濃縮回収することにある。
ことにあり、既存の火力発電システムを大幅に改造する
ことなく、酸素によるボイラ燃焼システムを構成し、排
ガス中のＣＯ2 を効率よく濃縮回収することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、酸素を含むガスを酸化剤として燃料を燃
焼させるボイラと、空気中より酸素を分離する酸素発生
装置と、ボイラ火炉より発生する燃焼排ガスより炭酸ガ
スを吸収、分離するＣＯ2 回収装置とを備えたＣＯ2 回
収型ボイラにおいて、燃焼排ガスの一部と、ＣＯ2 回収
後の排ガスを酸素と混合し、酸化剤として用いることを
特徴とするものである。
め、本発明は、酸素を含むガスを酸化剤として燃料を燃
焼させるボイラと、空気中より酸素を分離する酸素発生
装置と、ボイラ火炉より発生する燃焼排ガスより炭酸ガ
スを吸収、分離するＣＯ2 回収装置とを備えたＣＯ2 回
収型ボイラにおいて、燃焼排ガスの一部と、ＣＯ2 回収
後の排ガスを酸素と混合し、酸化剤として用いることを
特徴とするものである。
【００１８】前記目的を達成するため、さらに本発明
は、ホツパー部、バーナ部およびアフターエアポート部
を設け、燃料を酸素もしくは当該ボイラの排気ガスを混
合した酸素で燃焼させ、火炉壁および燃焼ガス通路に配
置された伝熱管群によつて熱交換することにより、高温
高圧の蒸気を得るとともに、ボイラ排気ガスからＣＯ2
を回収するＣＯ2 回収型ボイラにおいて、前記ホツパー
部、バーナ部およびアフターエアポート部各部への排気
ガス再循環量を調整できるようにしたことを特徴とする
ものである。
は、ホツパー部、バーナ部およびアフターエアポート部
を設け、燃料を酸素もしくは当該ボイラの排気ガスを混
合した酸素で燃焼させ、火炉壁および燃焼ガス通路に配
置された伝熱管群によつて熱交換することにより、高温
高圧の蒸気を得るとともに、ボイラ排気ガスからＣＯ2
を回収するＣＯ2 回収型ボイラにおいて、前記ホツパー
部、バーナ部およびアフターエアポート部各部への排気
ガス再循環量を調整できるようにしたことを特徴とする
ものである。
【００１９】前記目的を達成するため、さらに本発明
は、ボイラの火炉で燃料を酸素もしくは当該ボイラの排
気ガスを混合した酸素で燃焼させ、炉壁および燃焼ガス
通路に配置された伝熱管群によつて熱交換することによ
り高温高圧の蒸気を得るとともに、ボイラ排気ガスから
ＣＯ2 を回収するＣＯ2 回収型ボイラにおいて、ボイラ
排気ガスを精製し、ボイラの各部のシールを行うことを
特徴とするものである。
は、ボイラの火炉で燃料を酸素もしくは当該ボイラの排
気ガスを混合した酸素で燃焼させ、炉壁および燃焼ガス
通路に配置された伝熱管群によつて熱交換することによ
り高温高圧の蒸気を得るとともに、ボイラ排気ガスから
ＣＯ2 を回収するＣＯ2 回収型ボイラにおいて、ボイラ
排気ガスを精製し、ボイラの各部のシールを行うことを
特徴とするものである。
【００２０】
【作用】燃焼排ガスは適量の酸素と混合した後、酸化剤
としてバーナ部から供給する。燃焼排ガスと酸素の混合
比を空気と同等にすることによつて、理論燃焼温度は空
気燃焼と変わらず、バーナ近傍の著しい焼損のおそれが
ない。燃料は供給されてくる混合気中の酸素で燃焼する
ので、ボイラから排出されるガスの組成は、一部窒素化
合物や硫黄化合物等を含むものの、ほとんどは二酸化炭
素、水分および過剰酸素になる。これらのうち過剰酸素
は再循環させるので、製造した酸素を全て消費すること
になり無駄がなく、さらに高濃度でＣＯ2 が排出される
ために効率よくＣＯ2 の液化回収ができる。
としてバーナ部から供給する。燃焼排ガスと酸素の混合
比を空気と同等にすることによつて、理論燃焼温度は空
気燃焼と変わらず、バーナ近傍の著しい焼損のおそれが
ない。燃料は供給されてくる混合気中の酸素で燃焼する
ので、ボイラから排出されるガスの組成は、一部窒素化
合物や硫黄化合物等を含むものの、ほとんどは二酸化炭
素、水分および過剰酸素になる。これらのうち過剰酸素
は再循環させるので、製造した酸素を全て消費すること
になり無駄がなく、さらに高濃度でＣＯ2 が排出される
ために効率よくＣＯ2 の液化回収ができる。
【００２１】また、燃焼排ガス量を確保することができ
るので、 １）バーナ部で流速が低下することなく、燃料との混合
状態もよくなり、未燃カーボンが生成しやすくなる。 ２）熱伝達率も従来通り保つことができるので、火炉よ
り後流の伝熱管群における対流伝熱による熱回収も従来
通り行うことができ、タービンの要求する蒸気条件を損
なうことがない。また伝熱面積も従来のシステムで運用
することができる。
るので、 １）バーナ部で流速が低下することなく、燃料との混合
状態もよくなり、未燃カーボンが生成しやすくなる。 ２）熱伝達率も従来通り保つことができるので、火炉よ
り後流の伝熱管群における対流伝熱による熱回収も従来
通り行うことができ、タービンの要求する蒸気条件を損
なうことがない。また伝熱面積も従来のシステムで運用
することができる。
【００２２】ボイラからの排ガスは、好ましくは再加熱
して水蒸気が凝縮しないようにして、バーナ部、アフタ
ーエアポート部およびホツパー部へ流量を調節して供給
される。バーナ部およびアフターエアポート部に供給す
る再循環排ガスは、主にそれぞれのスロートからの流速
および運動量確保のためとバーナ部下流での火炉内上昇
流確保等のために用いられる。一方、ホツパー部からの
排ガスは、通常の空気燃焼ボイラでの作用と同様、主に
伝熱上の問題のために用いられる。
して水蒸気が凝縮しないようにして、バーナ部、アフタ
ーエアポート部およびホツパー部へ流量を調節して供給
される。バーナ部およびアフターエアポート部に供給す
る再循環排ガスは、主にそれぞれのスロートからの流速
および運動量確保のためとバーナ部下流での火炉内上昇
流確保等のために用いられる。一方、ホツパー部からの
排ガスは、通常の空気燃焼ボイラでの作用と同様、主に
伝熱上の問題のために用いられる。
【００２３】従つて、バーナ部およびアフターエアポー
ト部に供給する排ガス量は、空気中の窒素ガスに見合つ
た量、すなわち酸素量の約４倍（体積換算）供給しなけ
ればならない。そこで、アフターエアポート部からの排
ガス量は、窒素酸化物低減のためにはアフターエアポー
トから供給する酸素量の４倍以下とし、その減少分をバ
ーナ部あるいはホツパー部に供給しなければならない。
この場合、好ましくは窒素酸化物の還元がバーナゾーン
の高温還元雰囲気中で起こるので、アフターエアポート
部からの排ガス減少分はバーナ部に供給するのが望まし
い。また、アフターエアポート部からの排ガス量の減少
は、炉内におけるアフターエアポート部での混合不完全
を招き、未燃分増加につながる可能性があるので、少な
くとも酸素量と当量（１倍）以上は供給する必要があ
る。
ト部に供給する排ガス量は、空気中の窒素ガスに見合つ
た量、すなわち酸素量の約４倍（体積換算）供給しなけ
ればならない。そこで、アフターエアポート部からの排
ガス量は、窒素酸化物低減のためにはアフターエアポー
トから供給する酸素量の４倍以下とし、その減少分をバ
ーナ部あるいはホツパー部に供給しなければならない。
この場合、好ましくは窒素酸化物の還元がバーナゾーン
の高温還元雰囲気中で起こるので、アフターエアポート
部からの排ガス減少分はバーナ部に供給するのが望まし
い。また、アフターエアポート部からの排ガス量の減少
は、炉内におけるアフターエアポート部での混合不完全
を招き、未燃分増加につながる可能性があるので、少な
くとも酸素量と当量（１倍）以上は供給する必要があ
る。
【００２４】このようにすることにより、窒素酸化物や
未燃分を増加することなく、従来のボイラ設備を酸素燃
焼ボイラとして運用することができる。
未燃分を増加することなく、従来のボイラ設備を酸素燃
焼ボイラとして運用することができる。
【００２５】ボイラ排気ガスは増湿冷却、脱硝、脱硫、
脱塵等ガス精製した後、好ましくは再加熱して水蒸気が
凝縮しないようにして、ボイラ各部のシール部へ送気さ
れる。 ａ）ボイラペントハウスでは、蒸気過熱器、蒸気再熱器
等のコイル型ヒータが天井壁を貫通して吊下げられてい
るが、天井壁を構成する伝熱管群との温度差が大きいた
め、完全にシール溶接構造にしないで、シール用のガス
で炉内側より若干高圧に保ち、全ガス量の１〜３％程度
を炉内側に流す。
脱塵等ガス精製した後、好ましくは再加熱して水蒸気が
凝縮しないようにして、ボイラ各部のシール部へ送気さ
れる。 ａ）ボイラペントハウスでは、蒸気過熱器、蒸気再熱器
等のコイル型ヒータが天井壁を貫通して吊下げられてい
るが、天井壁を構成する伝熱管群との温度差が大きいた
め、完全にシール溶接構造にしないで、シール用のガス
で炉内側より若干高圧に保ち、全ガス量の１〜３％程度
を炉内側に流す。
【００２６】このように過熱器の通気抵抗以上の差圧を
掛けることにより、ペントハウスに燃焼ガスが侵入しな
いので、天井壁における貫通部での熱応力による損傷を
防止できると同時に、熱効率の低下、腐食、未燃分の蓄
積による火災等の問題もなくなる。
掛けることにより、ペントハウスに燃焼ガスが侵入しな
いので、天井壁における貫通部での熱応力による損傷を
防止できると同時に、熱効率の低下、腐食、未燃分の蓄
積による火災等の問題もなくなる。
【００２７】ｂ）重油焚き、石炭焚き等のボイラでは火
炉および対流熱交換部にスートブロアを設置し、蒸気に
より伝熱管に付着したスス、灰等を清掃している。この
装置は、ボイラの外部から水壁を貫通して挿入し、メカ
ニカルシールによつて燃焼ガスあるいは大気がリークし
ないようにしている。しかし、この貫通部にシールボツ
クスを設け、精製ガスを供給することによつて、炉内側
および大気中に対して、より確実にリーク防止すること
ができる。大気の漏れ込みがなくなることによつて排気
ガスのＣＯ2 濃度が高まり、回収時の効率が高くでき
る。
炉および対流熱交換部にスートブロアを設置し、蒸気に
より伝熱管に付着したスス、灰等を清掃している。この
装置は、ボイラの外部から水壁を貫通して挿入し、メカ
ニカルシールによつて燃焼ガスあるいは大気がリークし
ないようにしている。しかし、この貫通部にシールボツ
クスを設け、精製ガスを供給することによつて、炉内側
および大気中に対して、より確実にリーク防止すること
ができる。大気の漏れ込みがなくなることによつて排気
ガスのＣＯ2 濃度が高まり、回収時の効率が高くでき
る。
【００２８】ｃ）ボイラのバーナ部に設置された火炎検
出器あるいは炉内監視用の各種覗窓、炉内監視用ＴＶカ
メラ等で、スス、灰による曇り防止および冷却用の配管
系に精製されたガスを供給して炉内側に流す。精製ガス
は清浄であり、しかもＣＯ2 リツチであるため所期の目
的を果たすことはもちろん燃焼効率の向上および回収部
における効率向上にも役立つ。
出器あるいは炉内監視用の各種覗窓、炉内監視用ＴＶカ
メラ等で、スス、灰による曇り防止および冷却用の配管
系に精製されたガスを供給して炉内側に流す。精製ガス
は清浄であり、しかもＣＯ2 リツチであるため所期の目
的を果たすことはもちろん燃焼効率の向上および回収部
における効率向上にも役立つ。
【００２９】
【実施例】図１に、本発明の実施例に係るＣＯ2 回収型
ボイラの構造図を示す。同図に示すように、ボイラ２０
から排出されたガスのうち再循環ガス配管２５に分岐し
てきたものは、ホツパー部への再循環排ガスと、ガス混
合器２８に供給されるものとに分ける。
ボイラの構造図を示す。同図に示すように、ボイラ２０
から排出されたガスのうち再循環ガス配管２５に分岐し
てきたものは、ホツパー部への再循環排ガスと、ガス混
合器２８に供給されるものとに分ける。
【００３０】ガス混合器２８に分岐してきた排ガスは、
酸素製造器１０で生成された酸素と混合され、混合ガス
配管２９を通つて燃焼装置１８から供給する。このこと
によりボイラから排出されるガスは、一部窒素酸化物や
硫黄酸化物等を含むものの、ほとんどは二酸化炭素、水
分および過剰酸素になる。望ましくは過剰酸素を抑制す
るため供給酸素量を調整し（過剰酸素量３％以下）、水
分を除去した後に排出される高濃度のＣＯ2 を、ＣＯ2
回収設備４０で直接液化回収する。ＣＯ2 除去後の過剰
酸素を含んだ排ガスは、再循環ライン５５を通つて排気
ガス再循環フアン２２に送られ、燃焼排ガスと共に再循
環される。なお、５０はダンパである。
酸素製造器１０で生成された酸素と混合され、混合ガス
配管２９を通つて燃焼装置１８から供給する。このこと
によりボイラから排出されるガスは、一部窒素酸化物や
硫黄酸化物等を含むものの、ほとんどは二酸化炭素、水
分および過剰酸素になる。望ましくは過剰酸素を抑制す
るため供給酸素量を調整し（過剰酸素量３％以下）、水
分を除去した後に排出される高濃度のＣＯ2 を、ＣＯ2
回収設備４０で直接液化回収する。ＣＯ2 除去後の過剰
酸素を含んだ排ガスは、再循環ライン５５を通つて排気
ガス再循環フアン２２に送られ、燃焼排ガスと共に再循
環される。なお、５０はダンパである。
【００３１】図には示していないが、ガスタービン排気
をボイラ燃焼用空気としてウインドボツクス１８に供給
する排気再燃型コンバインドサイクルプラントにするこ
とも可能である。この排気再燃型コンバインドサイクル
プラントには次のようなメリツトがある。 １）ガスタービンの設置に多くのスペースを必要としな
い。 ２）既設設備を最大限活用できる。 ３）環境申請値を現状に抑えつつ電力の供給力の増大が
図れ、加えて、高効率化による省エネルギーと、それに
伴うＣＯ2 絶対排出量の削減に大いに寄与できる。 ４）比較的短工期で改造できる。 上述のメリツトを踏まえて、ＣＯ2 の直接液化回収を効
率よく行うことができる。
をボイラ燃焼用空気としてウインドボツクス１８に供給
する排気再燃型コンバインドサイクルプラントにするこ
とも可能である。この排気再燃型コンバインドサイクル
プラントには次のようなメリツトがある。 １）ガスタービンの設置に多くのスペースを必要としな
い。 ２）既設設備を最大限活用できる。 ３）環境申請値を現状に抑えつつ電力の供給力の増大が
図れ、加えて、高効率化による省エネルギーと、それに
伴うＣＯ2 絶対排出量の削減に大いに寄与できる。 ４）比較的短工期で改造できる。 上述のメリツトを踏まえて、ＣＯ2 の直接液化回収を効
率よく行うことができる。
【００３２】図２は、本発明の他の実施例を示す図面で
ある。同図に示すように、燃料石炭は石炭ホツパー８０
から計量供給器９０を通つて石炭ミル１００に供給さ
れ、粉砕された後、固気分離器９１で搬送空気を取り除
き、微粉炭のみ微粉炭ホツパー９２に供給される。微粉
炭計量供給器９４で供給量を調整した後、酸素製造装置
１０で製造された酸素によつて燃焼装置１８に搬送され
る。
ある。同図に示すように、燃料石炭は石炭ホツパー８０
から計量供給器９０を通つて石炭ミル１００に供給さ
れ、粉砕された後、固気分離器９１で搬送空気を取り除
き、微粉炭のみ微粉炭ホツパー９２に供給される。微粉
炭計量供給器９４で供給量を調整した後、酸素製造装置
１０で製造された酸素によつて燃焼装置１８に搬送され
る。
【００３３】ミル１００からの搬送空気を取り除き、酸
素で燃焼器まで搬送することにより、より濃縮された微
粉炭を供給することが可能になり、配管系統も縮小でき
る。また、空気で搬送する場合よりも酸素濃度が高いの
で、着火性がよくなる。場合によつては、再循環ガス配
管２５を燃料配管１５に繋いで酸素濃度を調整すること
も可能である。なお、図中の７はフアン、９は空気過熱
器、１１は酸素配管、２１は排ガスダクト、９５は給炭
管である。
素で燃焼器まで搬送することにより、より濃縮された微
粉炭を供給することが可能になり、配管系統も縮小でき
る。また、空気で搬送する場合よりも酸素濃度が高いの
で、着火性がよくなる。場合によつては、再循環ガス配
管２５を燃料配管１５に繋いで酸素濃度を調整すること
も可能である。なお、図中の７はフアン、９は空気過熱
器、１１は酸素配管、２１は排ガスダクト、９５は給炭
管である。
【００３４】図３は、さらに他の実施例を示す図面であ
る。同図に示すように、ボイラ出口から取り出した排ガ
スは、再循環排ガスライン２３の流量調整用ダンパ４９
を通過した後、排ガス再循環フアン２２に供給される。
このフアン２２から排出された排ガスの一部はホツパー
部１９に、残りはバーナ部１８およびアフターエアポー
ト部６０に分岐される。
る。同図に示すように、ボイラ出口から取り出した排ガ
スは、再循環排ガスライン２３の流量調整用ダンパ４９
を通過した後、排ガス再循環フアン２２に供給される。
このフアン２２から排出された排ガスの一部はホツパー
部１９に、残りはバーナ部１８およびアフターエアポー
ト部６０に分岐される。
【００３５】そして、ホツパー部１９への供給ライン２
４とバーナ部１８およびアフターエアポート部６０への
供給ライン２５とにはそれぞれ流量調整用ダンパ５０と
５１とを設置する。さらに、後者はバーナ部１８とアフ
ターエアポート部６０とに分岐され、それぞれの分岐ラ
イン２６と２７とにそれぞれ流量調整用ダンパ５２と５
３とを設置する。なお、バーナ部１８およびアフターエ
アポート部６０のウインドボツクスは仕切板等によつて
完全に仕切られている。このようにして、各部への再循
環排ガス量を独自に調整することができる。なお、図中
の４５，４６，４７はダンパである。
４とバーナ部１８およびアフターエアポート部６０への
供給ライン２５とにはそれぞれ流量調整用ダンパ５０と
５１とを設置する。さらに、後者はバーナ部１８とアフ
ターエアポート部６０とに分岐され、それぞれの分岐ラ
イン２６と２７とにそれぞれ流量調整用ダンパ５２と５
３とを設置する。なお、バーナ部１８およびアフターエ
アポート部６０のウインドボツクスは仕切板等によつて
完全に仕切られている。このようにして、各部への再循
環排ガス量を独自に調整することができる。なお、図中
の４５，４６，４７はダンパである。
【００３６】図４に、窒素酸化物（ＮＯｘ）と未燃分と
に対するアフターエアポート部からの排ガス／酸素量比
の影響を示す。この図から、排ガス量を増加するに従い
未燃分は減少するものの、ＮＯｘは増加してしまう。な
お、この図では、バーナ部およびアフターエアポート部
からの排ガス量のトータルは両者から供給する酸素量の
トータルの４倍（一定）としてまとめたものであり、ア
フターエアポート部からの排ガス量の変化量はバーナ部
からの排ガス量を変化して調整した。また、バーナ部で
の酸素比は０．９（一定）とし、火炉出口Ｏ2 濃度は３
％（一定）、燃料は石炭を用いた。
に対するアフターエアポート部からの排ガス／酸素量比
の影響を示す。この図から、排ガス量を増加するに従い
未燃分は減少するものの、ＮＯｘは増加してしまう。な
お、この図では、バーナ部およびアフターエアポート部
からの排ガス量のトータルは両者から供給する酸素量の
トータルの４倍（一定）としてまとめたものであり、ア
フターエアポート部からの排ガス量の変化量はバーナ部
からの排ガス量を変化して調整した。また、バーナ部で
の酸素比は０．９（一定）とし、火炉出口Ｏ2 濃度は３
％（一定）、燃料は石炭を用いた。
【００３７】この結果、ＮＯｘおよび未燃分抑制の最適
値は、アフターエアポート部からの排ガス／酸素量比で
１〜３付近にあることが分かる。しかし、ＮＯｘに余裕
があり、もつと未燃分を下げたいとの要請があれば、さ
らにアフターエアポート部からの排ガス量を増加するこ
ともできる。また、逆に未燃分に余裕があり、ＮＯｘを
さらに下げたいとの要請に対しては、アフターエアポー
トからの排ガス量を極力下げて、強いては排ガス／酸素
量比≒０にすることもできる。
値は、アフターエアポート部からの排ガス／酸素量比で
１〜３付近にあることが分かる。しかし、ＮＯｘに余裕
があり、もつと未燃分を下げたいとの要請があれば、さ
らにアフターエアポート部からの排ガス量を増加するこ
ともできる。また、逆に未燃分に余裕があり、ＮＯｘを
さらに下げたいとの要請に対しては、アフターエアポー
トからの排ガス量を極力下げて、強いては排ガス／酸素
量比≒０にすることもできる。
【００３８】ここでは、図示していないが、再循環する
排ガスを図３のガス精製設備（脱硝装置等を含む）３０
後流のライン３５から取り出してもよい。この場合に
は、再循環排ガスを昇温するための過熱器あるいは熱交
換器が必要である。また、図３において、ホツパー部か
らの排ガス量を０にすることはない。あるいはバーナ部
からの排ガス量を０にすることはないならば、流量調整
ダンパ５０あるいは５２は省略することができる。
排ガスを図３のガス精製設備（脱硝装置等を含む）３０
後流のライン３５から取り出してもよい。この場合に
は、再循環排ガスを昇温するための過熱器あるいは熱交
換器が必要である。また、図３において、ホツパー部か
らの排ガス量を０にすることはない。あるいはバーナ部
からの排ガス量を０にすることはないならば、流量調整
ダンパ５０あるいは５２は省略することができる。
【００３９】ボイラ排気ガスを精製設備３０によつて精
製し、ライン３５によつてＣＯ2 回収部４０に送る途中
から、ボイラ各部シール用のガス循環ライン１０１を取
り出す。そしてブロア３７によつて昇圧し、スートブロ
ア２００へはライン１１０、ペントハウス２８へはライ
ン１２０、覗窓１５０へはライン１３０、フレームデテ
クタ等バーナ回りへはライン１４０にて各々供給する。
製し、ライン３５によつてＣＯ2 回収部４０に送る途中
から、ボイラ各部シール用のガス循環ライン１０１を取
り出す。そしてブロア３７によつて昇圧し、スートブロ
ア２００へはライン１１０、ペントハウス２８へはライ
ン１２０、覗窓１５０へはライン１３０、フレームデテ
クタ等バーナ回りへはライン１４０にて各々供給する。
【００４０】図示していないが、排気ガス再循環ライン
１０１から、各々のシール部分へのガス流量、供給圧力
の計測および制御をすること、ならびに精製ガスの取り
出しに際してＣＯ2 の液化回収部４０の加圧系統から取
り出してブロア３７を省略することもできる。
１０１から、各々のシール部分へのガス流量、供給圧力
の計測および制御をすること、ならびに精製ガスの取り
出しに際してＣＯ2 の液化回収部４０の加圧系統から取
り出してブロア３７を省略することもできる。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、高濃度ＣＯ2 排出型ボ
イラにおいても排出されるガス流量が一般的なボイラに
比べて大幅に減少するようなことがなく、ガス流量を確
保することができるので、新たにＣＯ2 回収型ボイラシ
ステムを建設するまでもなく、既存のボイラシステムに
排ガス再循環路、およびＣＯ2 回収装置を追設するだけ
で伝熱上の問題を殆ど生じさせずにＣＯ2 回収型ボイラ
に転換することができる。
イラにおいても排出されるガス流量が一般的なボイラに
比べて大幅に減少するようなことがなく、ガス流量を確
保することができるので、新たにＣＯ2 回収型ボイラシ
ステムを建設するまでもなく、既存のボイラシステムに
排ガス再循環路、およびＣＯ2 回収装置を追設するだけ
で伝熱上の問題を殆ど生じさせずにＣＯ2 回収型ボイラ
に転換することができる。
【００４２】また、本発明によれば、酸素燃焼ＣＯ2 回
収型ボイラにおいて、排ガス再循環によるＮＯｘあるい
は未燃分の増加を未然に防ぐことができるので、高効率
に高濃度ＣＯ2 ガスを回収することができる。
収型ボイラにおいて、排ガス再循環によるＮＯｘあるい
は未燃分の増加を未然に防ぐことができるので、高効率
に高濃度ＣＯ2 ガスを回収することができる。
【００４３】さらに本発明によれば、ＣＯ2 回収型ボイ
ラにおいて必要な各部のシール個所に対して、燃焼効率
の低下、結露、腐食および窓曇りなくシールができるた
め、高効率に高濃度ＣＯ2 ガスを回収することができ
る。
ラにおいて必要な各部のシール個所に対して、燃焼効率
の低下、結露、腐食および窓曇りなくシールができるた
め、高効率に高濃度ＣＯ2 ガスを回収することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るＣＯ2 回収型ボイラの系
統図である。
統図である。
【図２】本発明の他の実施例に係るＣＯ2 回収型ボイラ
の系統図である。
の系統図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例に係るＣＯ2 回収型
ボイラの系統図である。
ボイラの系統図である。
【図４】排ガス／酸素量比とＮＯｘ、未燃分との関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例に係るＣＯ2 回収型
ボイラの系統図である。
ボイラの系統図である。
【図６】従来のＣＯ2 回収型ボイラの系統図である。
５ 空気
１０ 酸素製造装置
１５ 燃料
１８ 燃焼装置
２０ ボイラ本体
２２ 排気ガス再循環フアン
２３ 熱交換器
２８ ガス混合器
３０ ガス精製設備
４０ ＣＯ2 回収設備
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 野村 伸一郎
広島県呉市宝町３番36号 バブコツク日立
株式会社呉研究所内
(72)発明者 馬場 彰
広島県呉市宝町３番36号 バブコツク日立
株式会社呉研究所内
Claims (14)
- 【請求項１】 酸素を含むガスを酸化剤として燃料を燃
焼させるボイラと、空気中より酸素を分離する酸素発生
装置と、ボイラ火炉より発生する燃焼排ガスより炭酸ガ
スを吸収、分離するＣＯ2 回収装置とを備えたＣＯ2 回
収型ボイラにおいて、 燃焼排ガスの一部と、ＣＯ2 回収後の排ガスを酸素と混
合し、酸化剤として用いることを特徴とするＣＯ2 回収
型ボイラ。 - 【請求項２】 請求項１記載において、前記酸素の濃度
を１５〜２５％に調整することを特徴とするＣＯ2 回収
型ボイラ。 - 【請求項３】 請求項１記載において、前記ボイラ排ガ
ス中の酸素濃度を３％以下にすることを特徴とするＣＯ
2 回収型ボイラ。 - 【請求項４】 請求項１記載において、前記ボイラにガ
スタービンを付加し、該ガスタービンの燃焼器に、酸素
に燃焼排ガスを加えて調整した酸化剤の９０％以上と１
０〜４０％の燃料を供給して燃焼させ、ガスタービン排
ガスの酸素濃度を１３〜１８％とし、ボイラの燃焼用酸
化剤として６０〜９０％の燃料を燃焼させて排気再燃式
複合発電を行うことを特徴とするＣＯ2 回収型ボイラ。 - 【請求項５】 ホツパー部、バーナ部およびアフターエ
アポート部を設け、燃料を酸素もしくは当該ボイラの排
気ガスを混合した酸素で燃焼させ、火炉壁および燃焼ガ
ス通路に配置された伝熱管群によつて熱交換することに
より、高温高圧の蒸気を得るとともに、ボイラ排気ガス
からＣＯ2 を回収するＣＯ2 回収型ボイラにおいて、 前記ホツパー部、バーナ部およびアフターエアポート部
各部への排気ガス再循環量を調整できるようにしたこと
を特徴とするＣＯ2 回収型ボイラ。 - 【請求項６】 請求項５記載において、前記各部への排
ガス再循環量を再循環ラインの各部の上流側に設けた流
量調整ダンパによつて制御することを特徴としたＣＯ2
回収型ボイラ。 - 【請求項７】 請求項５記載において、前記再循環排ガ
スの取り出し口をガス精製設備の上流側にしたことを特
徴とするＣＯ2 回収型ボイラ。 - 【請求項８】 請求項５記載において、前記再循環排ガ
スの取り出し口をガス精製設備の下流側にしたことを特
徴とするＣＯ2 回収型ボイラ。 - 【請求項９】 請求項５記載において、前記再循環排ガ
スラインに昇温用設備を設けたことを特徴とするＣＯ2
回収型ボイラ。 - 【請求項１０】 請求項５記載において、前記アフター
エアポート部からの排ガス／酸素量比を４倍以下にした
ことを特徴とするＣＯ2 回収型ボイラ。 - 【請求項１１】 ボイラの火炉で燃料を酸素もしくは当
該ボイラの排気ガスを混合した酸素で燃焼させ、炉壁お
よび燃焼ガス通路に配置された伝熱管群によつて熱交換
することにより高温高圧の蒸気を得るとともに、ボイラ
排気ガスからＣＯ2 を回収するＣＯ2 回収型ボイラにお
いて、 ボイラ排気ガスを精製し、ボイラの各部のシールを行う
ことを特徴としたＣＯ2 回収型ボイラ。 - 【請求項１２】 請求項１１記載において、前記各部の
シールがボイラペントハウスであつて、精製されたガス
によつて炉内より加圧された状態にし、ペントハウスよ
り炉内側に流すようにしたことを特徴とするＣＯ2 回収
型ボイラ。 - 【請求項１３】 請求項１１記載において、前記各部の
シールがボイラ火炉および熱交換器群に設けられたスー
トブロア装置の挿入部であることを特徴とするＣＯ2 回
収型ボイラ。 - 【請求項１４】 請求項１１記載において、前記各部の
シールがボイラ火炎検出器、覗窓で、曇り防止および冷
却用であることを特徴とするＣＯ2 回収型ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199813A JP3053914B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | Ｃｏ２回収型ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199813A JP3053914B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | Ｃｏ２回収型ボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526409A true JPH0526409A (ja) | 1993-02-02 |
| JP3053914B2 JP3053914B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=16414072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199813A Expired - Fee Related JP3053914B2 (ja) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | Ｃｏ２回収型ボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053914B2 (ja) |
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061107A1 (ja) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Electric Power Development Co., Ltd. | 燃焼装置の排ガス処分方法及び装置 |
| WO2009110036A1 (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラの酸素供給制御方法及び装置 |
| WO2009110037A1 (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラの排ガス制御方法及び装置 |
| WO2009110031A1 (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラの二酸化炭素供給方法及び二酸化炭素供給設備 |
| JP2009257751A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Babcock & Wilcox Power Generation Group Inc | 酸素燃焼石炭燃料ボイラ及び空気燃焼と酸素燃焼との間の移行方法 |
| JP2009270753A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Hitachi Ltd | 酸素燃焼ボイラシステム，微粉炭燃焼ボイラの改造方法，酸素燃焼ボイラシステムの制御装置及びその制御方法 |
| JP2010054144A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Hitachi Ltd | 酸素燃焼ボイラシステム及び燃焼方法 |
| JP2010107129A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | 酸素燃焼ボイラシステム及び酸素燃焼ボイラシステムの制御方法 |
| JP2010169282A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Hitachi Ltd | 発電システムとその運転方法 |
| JP2011075175A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Ltd | 酸素燃焼ボイラプラント |
| JP2011513690A (ja) * | 2008-02-27 | 2011-04-28 | アルストム テクノロジー リミテッド | 反応器サブシステムを用いた空気燃焼ｃｏ２捕捉対応の循環流動層熱発生 |
| JP2011089711A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Hitachi Ltd | 微粉炭ボイラの改造方法 |
| EP2309181A3 (en) * | 2009-09-30 | 2012-02-22 | Hitachi, Ltd. | Oxyfuel combustion boiler plant and operation method of oxyfuel combustion boiler plant |
| WO2012035777A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | バブコック日立株式会社 | 燃焼プラント |
| WO2012042892A1 (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | バブコック日立株式会社 | 酸素燃焼システム及びその運転方法 |
| JP2012526965A (ja) * | 2009-05-14 | 2012-11-01 | アルストム テクノロジー リミテッド | ガス漏れ低減システム |
| JP2013022520A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 排気ガス循環型火力発電プラントの運転方法 |
| JP2013061088A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Hitachi Ltd | Ｃｏ２回収装置を備えたボイラーの熱回収システム |
| WO2013073137A1 (ja) | 2011-11-16 | 2013-05-23 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラの微粉燃料供給方法及び酸素燃焼ボイラシステム |
| JP2013113501A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バーナおよびこれを備えたボイラ |
| JP5270661B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2013-08-21 | 株式会社Ｉｈｉ | 酸素燃焼ボイラの排ガス制御方法及び装置 |
| US8550016B2 (en) | 2008-03-06 | 2013-10-08 | Ihi Corporation | Method and apparatus of controlling flow rate of primary recirculating exhaust gas in oxyfuel combustion boiler |
| US8662884B2 (en) | 2008-03-06 | 2014-03-04 | Ihi Corporation | Method and apparatus of controlling oxygen supply for boiler |
| US9810425B2 (en) | 2008-03-06 | 2017-11-07 | Ihi Corporation | Pulverized coal burner for oxyfuel combustion boiler |
| CN112413571A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种天然气锅炉综合利用系统及其运行方法 |
| WO2024042272A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | Aliceco Energy Ab Oy | System and method for upgrading a burning facility for oxygen combustion |
| JP2024034830A (ja) * | 2022-09-01 | 2024-03-13 | 株式会社プランテック | 燃焼システム及び燃焼方法 |
| WO2024053250A1 (ja) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | 株式会社日本サーモエナー | ボイラシステム |
| WO2025225100A1 (ja) * | 2024-04-25 | 2025-10-30 | 株式会社Ihi | 燃焼システム |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP3199813A patent/JP3053914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061107A1 (ja) * | 2005-11-28 | 2007-05-31 | Electric Power Development Co., Ltd. | 燃焼装置の排ガス処分方法及び装置 |
| JP2011513690A (ja) * | 2008-02-27 | 2011-04-28 | アルストム テクノロジー リミテッド | 反応器サブシステムを用いた空気燃焼ｃｏ２捕捉対応の循環流動層熱発生 |
| US8490556B2 (en) | 2008-03-06 | 2013-07-23 | Ihi Corporation | Method and facility for feeding carbon dioxide to oxyfuel combustion boiler |
| JP5270661B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2013-08-21 | 株式会社Ｉｈｉ | 酸素燃焼ボイラの排ガス制御方法及び装置 |
| JP5208195B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2013-06-12 | 株式会社Ｉｈｉ | 酸素燃焼ボイラの排ガス制御方法及び装置 |
| JP5138028B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2013-02-06 | 株式会社Ｉｈｉ | 酸素燃焼ボイラの酸素供給制御方法及び装置 |
| US9429315B2 (en) | 2008-03-06 | 2016-08-30 | Ihi Corporation | Method and apparatus of controlling oxygen supply in oxyfuel combustion boiler |
| JP5094959B2 (ja) * | 2008-03-06 | 2012-12-12 | 株式会社Ｉｈｉ | 酸素燃焼ボイラの二酸化炭素供給方法及び二酸化炭素供給設備 |
| US8662884B2 (en) | 2008-03-06 | 2014-03-04 | Ihi Corporation | Method and apparatus of controlling oxygen supply for boiler |
| US8601960B2 (en) | 2008-03-06 | 2013-12-10 | Ihi Corporation | Method and apparatus of controlling exhaust gas in oxyfuel combustion boiler |
| WO2009110037A1 (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラの排ガス制御方法及び装置 |
| US9810425B2 (en) | 2008-03-06 | 2017-11-07 | Ihi Corporation | Pulverized coal burner for oxyfuel combustion boiler |
| WO2009110031A1 (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラの二酸化炭素供給方法及び二酸化炭素供給設備 |
| US8550016B2 (en) | 2008-03-06 | 2013-10-08 | Ihi Corporation | Method and apparatus of controlling flow rate of primary recirculating exhaust gas in oxyfuel combustion boiler |
| US8550017B2 (en) | 2008-03-06 | 2013-10-08 | Ihi Corporation | Method and apparatus of controlling exhaust gas in oxyfuel combustion boiler |
| AU2008352213B2 (en) * | 2008-03-06 | 2012-06-21 | Electric Power Development Co., Ltd. | Method and apparatus of controlling exhaust gas in oxyfuel combustion boiler |
| AU2008352262B2 (en) * | 2008-03-06 | 2012-06-21 | Electric Power Development Co., Ltd. | Method and facility for feeding carbon dioxide to oxyfuel combustion boiler |
| AU2008352212B2 (en) * | 2008-03-06 | 2012-08-30 | Electric Power Development Co., Ltd. | Method and apparatus of controlling oxygen supply in oxyfuel combustion boiler |
| WO2009110036A1 (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-11 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラの酸素供給制御方法及び装置 |
| AU2008352212C1 (en) * | 2008-03-06 | 2012-11-29 | Electric Power Development Co., Ltd. | Method and apparatus of controlling oxygen supply in oxyfuel combustion boiler |
| JP2009257751A (ja) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Babcock & Wilcox Power Generation Group Inc | 酸素燃焼石炭燃料ボイラ及び空気燃焼と酸素燃焼との間の移行方法 |
| JP2009270753A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Hitachi Ltd | 酸素燃焼ボイラシステム，微粉炭燃焼ボイラの改造方法，酸素燃焼ボイラシステムの制御装置及びその制御方法 |
| JP2010054144A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Hitachi Ltd | 酸素燃焼ボイラシステム及び燃焼方法 |
| JP2010107129A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Hitachi Ltd | 酸素燃焼ボイラシステム及び酸素燃焼ボイラシステムの制御方法 |
| JP2010169282A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Hitachi Ltd | 発電システムとその運転方法 |
| KR101435422B1 (ko) * | 2009-05-14 | 2014-08-29 | 알스톰 테크놀러지 리미티드 | 가스 누설 저감 시스템 |
| US8695514B2 (en) | 2009-05-14 | 2014-04-15 | Alstom Technology Ltd. | Gas leakage reduction system |
| JP2012526965A (ja) * | 2009-05-14 | 2012-11-01 | アルストム テクノロジー リミテッド | ガス漏れ低減システム |
| US8534236B2 (en) | 2009-09-30 | 2013-09-17 | Hitachi, Ltd. | Oxyfuel combustion boiler plant and operation method of oxyfuel combustion boiler plant |
| EP2309181A3 (en) * | 2009-09-30 | 2012-02-22 | Hitachi, Ltd. | Oxyfuel combustion boiler plant and operation method of oxyfuel combustion boiler plant |
| JP2011075175A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Hitachi Ltd | 酸素燃焼ボイラプラント |
| US8393065B2 (en) | 2009-10-22 | 2013-03-12 | Hitachi, Ltd. | Retrofit method for pulverized coal boiler |
| JP2011089711A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Hitachi Ltd | 微粉炭ボイラの改造方法 |
| WO2012035777A1 (ja) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | バブコック日立株式会社 | 燃焼プラント |
| JP5489254B2 (ja) * | 2010-09-29 | 2014-05-14 | バブコック日立株式会社 | 酸素燃焼システム及びその運転方法 |
| WO2012042892A1 (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | バブコック日立株式会社 | 酸素燃焼システム及びその運転方法 |
| US9513000B2 (en) | 2010-09-29 | 2016-12-06 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Oxygen combustion system and method for operating same |
| AU2011310241B2 (en) * | 2010-09-29 | 2015-08-27 | Mitsubishi Power, Ltd. | Oxygen combustion system and method for operating same |
| JP2013022520A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | 排気ガス循環型火力発電プラントの運転方法 |
| JP2013061088A (ja) * | 2011-09-12 | 2013-04-04 | Hitachi Ltd | Ｃｏ２回収装置を備えたボイラーの熱回収システム |
| WO2013073137A1 (ja) | 2011-11-16 | 2013-05-23 | 株式会社Ihi | 酸素燃焼ボイラの微粉燃料供給方法及び酸素燃焼ボイラシステム |
| US10024535B2 (en) | 2011-11-16 | 2018-07-17 | Ihi Corporation | Pulverized fuel supply method for oxyfuel combustion boiler, and oxyfuel combustion boiler system |
| JP2013113501A (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バーナおよびこれを備えたボイラ |
| CN112413571A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 西安西热锅炉环保工程有限公司 | 一种天然气锅炉综合利用系统及其运行方法 |
| WO2024042272A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | Aliceco Energy Ab Oy | System and method for upgrading a burning facility for oxygen combustion |
| JP2024034830A (ja) * | 2022-09-01 | 2024-03-13 | 株式会社プランテック | 燃焼システム及び燃焼方法 |
| WO2024053250A1 (ja) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | 株式会社日本サーモエナー | ボイラシステム |
| JPWO2024053250A1 (ja) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | ||
| WO2025225100A1 (ja) * | 2024-04-25 | 2025-10-30 | 株式会社Ihi | 燃焼システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3053914B2 (ja) | 2000-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3053914B2 (ja) | Ｃｏ２回収型ボイラ | |
| JP5107419B2 (ja) | 酸素燃焼ボイラの燃焼制御装置 | |
| JP5107418B2 (ja) | 酸素燃焼ボイラの一次再循環排ガス流量制御装置 | |
| US20030097840A1 (en) | Koh flue gas recirculation power plant with waste heat and byproduct recovery | |
| JP2009270753A (ja) | 酸素燃焼ボイラシステム，微粉炭燃焼ボイラの改造方法，酸素燃焼ボイラシステムの制御装置及びその制御方法 | |
| CN110822418A (zh) | π型锅炉低负荷下低NOX的低温烟气再循环系统和方法 | |
| CN105823074A (zh) | 氮氧化物零排放富氧节能燃烧系统 | |
| Tigges et al. | Conversion of existing coal-fired power plants to oxyfuel combustion: Case study with experimental results and CFD-simulations | |
| US20120222426A1 (en) | Integrated gas turbine, sagd boiler and carbon capture | |
| CN105509037A (zh) | 用于富氧燃烧的烟风系统和锅炉系统 | |
| CN109724070B (zh) | 一种增压富氧燃煤系统和方法 | |
| CN115200024A (zh) | 一种低氮富氧高效洁净的垃圾焚烧系统及方法 | |
| CN213334349U (zh) | 一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统 | |
| CN204717670U (zh) | 一种300mw发电机组锅炉分级燃烧系统 | |
| CN106051746A (zh) | 一种兼有富氧燃烧模式的电厂燃煤锅炉系统 | |
| CN218324981U (zh) | 一种节能型回转窑富氧燃烧系统 | |
| CN201170547Y (zh) | 用于循环流化床燃煤发电锅炉的增氧助燃装置 | |
| CN110822414A (zh) | π型锅炉低负荷下低NOX的高温烟气再循环系统和方法 | |
| CN206386910U (zh) | 一种w型锅炉低氮燃烧协同脱硫废水蒸发的系统 | |
| CN212537812U (zh) | 一种空气分级耦合烟气再循环的生物质低氮燃烧器 | |
| JPS58179710A (ja) | 微粉炭ガス化燃焼方法 | |
| US12222101B2 (en) | Modular pressurized coal combustion (MPCC) for flexible generation | |
| McDonald et al. | 30 MWt Clean Environment Development Oxy-Coal Combustion Test Program | |
| CN205560717U (zh) | 用于富氧燃烧的烟风系统和锅炉系统 | |
| CN106090893A (zh) | 一种燃煤锅炉的高效洁净燃烧方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |