JPS582509A - 微粉炭燃焼法 - Google Patents
微粉炭燃焼法Info
- Publication number
- JPS582509A JPS582509A JP56098419A JP9841981A JPS582509A JP S582509 A JPS582509 A JP S582509A JP 56098419 A JP56098419 A JP 56098419A JP 9841981 A JP9841981 A JP 9841981A JP S582509 A JPS582509 A JP S582509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- pulverized coal
- air
- coal
- nox
- 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.)
- Pending
Links
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
- F23C9/003—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for pulverulent fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明に微粉炭の燃焼法に係り、特に微粉炭の゛燃焼時
に発生する窒素酸化物（以下ＮＯＸと称する）ｔ−低減
するのに好”適な燃焼法に関する。
に発生する窒素酸化物（以下ＮＯＸと称する）ｔ−低減
するのに好”適な燃焼法に関する。
化石燃料中には、Ｃ，！（等の燃料成分の他にＮ分が含
まれ、特に石炭の場合、ガス燃料や液体燃料に比較して
Ｎ分含有量が多い。従って、石炭の燃焼時に発生するＮ
０ＸＦｉ、気体及び液体燃料の燃焼時に発生するＮＯＸ
よ°りも多くなり、これ奢極力低減することが要望され
ている。
まれ、特に石炭の場合、ガス燃料や液体燃料に比較して
Ｎ分含有量が多い。従って、石炭の燃焼時に発生するＮ
０ＸＦｉ、気体及び液体燃料の燃焼時に発生するＮＯＸ
よ°りも多くなり、これ奢極力低減することが要望され
ている。
種々な燃料の燃焼時に発生するＮ０ｘＦｉ、その発生形
態により、サーマ／Ｉ／ＮＯＸとフューエルＮＯＸの２
種類に分類される。サーマルＮ０Ｘｅ−！、燃焼用空気
中の窒素が酸素によって酸化され、生成するものであり
、フユーエ、４ＮＯＸは、燃料中のＮ分の酸素酸化によ
り生成するものである。これらのＮ９Ｘ発生を抑制する
ための燃焼法として、従来、燃焼用空気を多段に分割し
て注入する多段燃焼法、低酸素濃度の燃焼排ガスを燃焼
領域に混入する排ガス再循環法等がある。これらの低Ｎ
ＯＸ燃焼法に共通の原理は、燃焼火炎の温ｉｔ低下させ
ることにより、窒素と酸素との反応を抑制することにあ
る。前記の２種類のＮＯＸの中で、燃焼温度の低下によ
って発生量の低減するのはサーマルＮＯＸであり、フュ
ーエルＮＯＸの発生は燃焼ＩＩ！度に対する依存性が低
い。従って、４火炎瀉度の低下を目的とする燃虜法は、
Ｎ分含有量の少ない燃誉からのＮＯＸ低減には有効であ
るが、発生す石ＮＯＸの８０％近くが、フューエルＮＯ
Ｘである微粉炭燃焼に対しては効果が薄い。
態により、サーマ／Ｉ／ＮＯＸとフューエルＮＯＸの２
種類に分類される。サーマルＮ０Ｘｅ−！、燃焼用空気
中の窒素が酸素によって酸化され、生成するものであり
、フユーエ、４ＮＯＸは、燃料中のＮ分の酸素酸化によ
り生成するものである。これらのＮ９Ｘ発生を抑制する
ための燃焼法として、従来、燃焼用空気を多段に分割し
て注入する多段燃焼法、低酸素濃度の燃焼排ガスを燃焼
領域に混入する排ガス再循環法等がある。これらの低Ｎ
ＯＸ燃焼法に共通の原理は、燃焼火炎の温ｉｔ低下させ
ることにより、窒素と酸素との反応を抑制することにあ
る。前記の２種類のＮＯＸの中で、燃焼温度の低下によ
って発生量の低減するのはサーマルＮＯＸであり、フュ
ーエルＮＯＸの発生は燃焼ＩＩ！度に対する依存性が低
い。従って、４火炎瀉度の低下を目的とする燃虜法は、
Ｎ分含有量の少ない燃誉からのＮＯＸ低減には有効であ
るが、発生す石ＮＯＸの８０％近くが、フューエルＮＯ
Ｘである微粉炭燃焼に対しては効果が薄い。
本発明の目的はζ微粉炭特有の燃焼時の性質を考慮し、
前記の従来開発されてきた燃焼法を更に改良することに
より、微粉炭燃焼時に発生するＮＯＸを低減する燃焼法
を提供する−ことにある。
前記の従来開発されてきた燃焼法を更に改良することに
より、微粉炭燃焼時に発生するＮＯＸを低減する燃焼法
を提供する−ことにある。
石炭中の可燃成分は、大別すると揮発成分と固体成分と
に大別できる。この石炭固有の性状に従い、微粉炭の燃
焼機構は揮発成分が放出される微粉炭の熱分解過程、放
出された揮発成分の燃焼過程、更に熱分解後の可燃性固
体成分（以下チャーと称する）の燃焼過程から成る。揮
発成分の燃焼速度は固体成分の燃焼速度より高く、揮発
成分は燃焼の初期過程で燃焼する。また、熱分解過程で
に、石炭中に含有されるＮ分も、可燃分と同様に、揮二
放出されるものとチャー中に残るものとに分かれる。従
らてＪ微粉炭燃焼時に発生するツー−エルＮ０ＸＨ１揮
発性Ｎ分からのＮＯＸとチャー中のＮ分からのＮＯ’Ｘ
とに４かれる。この２種類の７ユーエルＮＯＸの中で、
チャーからのフューエルＮ ＯＸｉ、還元剤である固体
燃料とＮＯＸの反応がチャー内で進行す為ため、発生量
が少なく、揮発成分からのＮＯＸがフューエルＮＯＸの
大半を占める。故に、微粉炭燃焼時に発生するフューエ
ルＮＯＸ抑制法としては、揮発成分から発生する７ユー
エルＮＯＸの抑制に効果のある燃焼法が熾も効果の高い
方法になる。
に大別できる。この石炭固有の性状に従い、微粉炭の燃
焼機構は揮発成分が放出される微粉炭の熱分解過程、放
出された揮発成分の燃焼過程、更に熱分解後の可燃性固
体成分（以下チャーと称する）の燃焼過程から成る。揮
発成分の燃焼速度は固体成分の燃焼速度より高く、揮発
成分は燃焼の初期過程で燃焼する。また、熱分解過程で
に、石炭中に含有されるＮ分も、可燃分と同様に、揮二
放出されるものとチャー中に残るものとに分かれる。従
らてＪ微粉炭燃焼時に発生するツー−エルＮ０ＸＨ１揮
発性Ｎ分からのＮＯＸとチャー中のＮ分からのＮＯ’Ｘ
とに４かれる。この２種類の７ユーエルＮＯＸの中で、
チャーからのフューエルＮ ＯＸｉ、還元剤である固体
燃料とＮＯＸの反応がチャー内で進行す為ため、発生量
が少なく、揮発成分からのＮＯＸがフューエルＮＯＸの
大半を占める。故に、微粉炭燃焼時に発生するフューエ
ルＮＯＸ抑制法としては、揮発成分から発生する７ユー
エルＮＯＸの抑制に効果のある燃焼法が熾も効果の高い
方法になる。
揮発性Ｎ分は、燃焼時にはＣＮ、ＮＨ等の含窒素ラジカ
ル（反応中間体）になることが知られている。これらの
ラジカルは、酸素と反応してＮＯＸになる他に、発生し
たＮＯＸと反応して、Ｎ−０Ｘを窒素に分解する還元剤
にもなり得る。この含窒素ラジカルのＮＯＸ還元の作用
は、低酸素濃度下で顕著になる。
ル（反応中間体）になることが知られている。これらの
ラジカルは、酸素と反応してＮＯＸになる他に、発生し
たＮＯＸと反応して、Ｎ−０Ｘを窒素に分解する還元剤
にもなり得る。この含窒素ラジカルのＮＯＸ還元の作用
は、低酸素濃度下で顕著になる。
一以上の説明で明らかなように、微粉炭燃焼時のＮＯＸ
低減法としては、揮発成分の燃焼領域を低酸素濃度雰囲
気にする。燃焼゛法が最も有効である。
低減法としては、揮発成分の燃焼領域を低酸素濃度雰囲
気にする。燃焼゛法が最も有効である。
即ち・微粉炭の熱分！過程′ｔ″↑含５た燃焼０初期領
域を低酸素濃度雰囲気にする燃焼法が効果的になる。
域を低酸素濃度雰囲気にする燃焼法が効果的になる。
一般的な微粉炭バーナは、第１図に示すように、１次空
気管１．２次空気管２．３次空気管３、着火装置４から
構成される。１次空気管１内は微粉炭と、これを微粉炭
供給装置からバーナまで搬送するための１次空気が流れ
る。゛乏次空気管２．３次空気管３内は、それぞれに設
置され象ダンパ５゜６に゛よって流量調節された燃焼用
空気が流れる。
気管１．２次空気管２．３次空気管３、着火装置４から
構成される。１次空気管１内は微粉炭と、これを微粉炭
供給装置からバーナまで搬送するための１次空気が流れ
る。゛乏次空気管２．３次空気管３内は、それぞれに設
置され象ダンパ５゜６に゛よって流量調節された燃焼用
空気が流れる。
従来の排ガス再循環法は、上記バーナにおいて、１次空
気、２次空気、３次空気それぞれ罠燃焼排、ガスヲ混入
し、燃焼用空気中の酸素濃度を一様に低下させるか、も
しくは新たに１次空気管１と２次空気管２との間等に燃
焼排ガス供給管を設置する方式が採られていた。しかし
ながら、燃焼用空気中の酸素濃度を一様に低下、させる
方式では、燃焼速度が低くなり、火炎が長くなる為、４
燃焼炉が大きくなる。また新九に燃焼排ガス供給管を設
置する方式では、燃焼排ガスと微粉炭の混合が悪くなり
、ＮＯｘ低減の効果が薄れる等の問題がある。
気、２次空気、３次空気それぞれ罠燃焼排、ガスヲ混入
し、燃焼用空気中の酸素濃度を一様に低下させるか、も
しくは新たに１次空気管１と２次空気管２との間等に燃
焼排ガス供給管を設置する方式が採られていた。しかし
ながら、燃焼用空気中の酸素濃度を一様に低下、させる
方式では、燃焼速度が低くなり、火炎が長くなる為、４
燃焼炉が大きくなる。また新九に燃焼排ガス供給管を設
置する方式では、燃焼排ガスと微粉炭の混合が悪くなり
、ＮＯｘ低減の効果が薄れる等の問題がある。
本発明は上記の問題ｔ−解決するためになされたもので
その特徴とするところは、燃料ノズルから噴出させる気
体を空気よりも酸素濃度の低い燃焼排ガスとする微粉炭
燃焼法に志る。
その特徴とするところは、燃料ノズルから噴出させる気
体を空気よりも酸素濃度の低い燃焼排ガスとする微粉炭
燃焼法に志る。
以下本発明の一実施例を第２回によって説明す第２図は
本発明を微粉炭燃焼用ボイラ２５に適用した場合の例で
あり、撫勅炭は、燃焼室７内で燃゛焼し、その燃焼ガス
ｌＯは水蒸気を発生する九めの熱交換器群８内を通過後
、空気予熱器ｉ内↑燃焼用空気１１と熱交換し、燃焼用
空気１１ｔ−加熱した後大気中へ放出される。
本発明を微粉炭燃焼用ボイラ２５に適用した場合の例で
あり、撫勅炭は、燃焼室７内で燃゛焼し、その燃焼ガス
ｌＯは水蒸気を発生する九めの熱交換器群８内を通過後
、空気予熱器ｉ内↑燃焼用空気１１と熱交換し、燃焼用
空気１１ｔ−加熱した後大気中へ放出される。
燃焼用空気１１けζ送風機１３によって、空気予熱器９
内で加熱された後、燃焼用空気供給管１２内を通過し、
風箱１６内へ供給され−る。更に、燃焼用空気１１′は
、風箱１６内に設置された微粉′炭燃焼用バーナ１７内
へ２次空気及び３次空気として、２次空気用ダン六１４
及び３次、空気用ダンパ１５によって適正な流量に配分
された後２次空気管及び３次空気管より噴出される。
内で加熱された後、燃焼用空気供給管１２内を通過し、
風箱１６内へ供給され−る。更に、燃焼用空気１１′は
、風箱１６内に設置された微粉′炭燃焼用バーナ１７内
へ２次空気及び３次空気として、２次空気用ダン六１４
及び３次、空気用ダンパ１５によって適正な流量に配分
された後２次空気管及び３次空気管より噴出される。
燃料石炭は、原料炭貯蔵庫１−８内に貯蔵され、原料炭
供給装置２０により、原料炭供給管１９内を通過し原料
炭粉飾装置２１へと導かれる。燃料石炭は、原料炭粉砕
装置２１により、燃焼に適正、な粒径に粉砕された後、
燃焼用の１次空気により微粉炭供給管２４内を通り、先
端にノズルを有する微粉炭燃焼用バーナ１７内へ搬蓬ｉ
れる。燃料石炭は、微粉炭燃用バーナ１７によって燃焼
室７°内へ噴出され、１次空気、２次空気、３次空気に
よって燃焼される。
供給装置２０により、原料炭供給管１９内を通過し原料
炭粉飾装置２１へと導かれる。燃料石炭は、原料炭粉砕
装置２１により、燃焼に適正、な粒径に粉砕された後、
燃焼用の１次空気により微粉炭供給管２４内を通り、先
端にノズルを有する微粉炭燃焼用バーナ１７内へ搬蓬ｉ
れる。燃料石炭は、微粉炭燃用バーナ１７によって燃焼
室７°内へ噴出され、１次空気、２次空気、３次空気に
よって燃焼される。
燃焼ガスｌＯの一部は、−次空気送風機２２によって抽
気され、抽気された燃焼ガスは１次空気供給管２３によ
って他の燃焼ガスから分離され、原料炭粉砕装置２１で
作られる微粉炭を微粉炭燃焼用バーナ１７へ搬送すると
同時に、微粉炭燃焼用の１次空気として使用される。こ
のようにして得られる１次空気、即ち燃焼排ガス中の酸
素濃度は通常１０体積％以下であり・、大気中の空気を
１次空気として利用する場合よりも、微粉炭燃焼の初期
領域を低酸素濃度雰囲気とすることが可能である。即ち
微粉炭の熱分解及び揮鵬分の燃焼を低酸素濃度下で進行
させることができるため、微粉炭燃焼時に発生するＮＯ
’Ｘの低減に有効である。
気され、抽気された燃焼ガスは１次空気供給管２３によ
って他の燃焼ガスから分離され、原料炭粉砕装置２１で
作られる微粉炭を微粉炭燃焼用バーナ１７へ搬送すると
同時に、微粉炭燃焼用の１次空気として使用される。こ
のようにして得られる１次空気、即ち燃焼排ガス中の酸
素濃度は通常１０体積％以下であり・、大気中の空気を
１次空気として利用する場合よりも、微粉炭燃焼の初期
領域を低酸素濃度雰囲気とすることが可能である。即ち
微粉炭の熱分解及び揮鵬分の燃焼を低酸素濃度下で進行
させることができるため、微粉炭燃焼時に発生するＮＯ
’Ｘの低減に有効である。
炭燃焼の初期領域を低酸素濃度雰囲気にすることが可能
であるため、微粉炭燃焼時に発生するＮＯＸを低減する
ことができる。
であるため、微粉炭燃焼時に発生するＮＯＸを低減する
ことができる。
第１図は微粉炭燃焼に使用される代表的なバーナの縦断
面図、第２図は本発明の一実施となる微粉炭燃焼用ボイ
ラに適用した場合の説明図である。
面図、第２図は本発明の一実施となる微粉炭燃焼用ボイ
ラに適用した場合の説明図である。
Claims (1)
- １、微粉炭を搬送する気体と、この微粉体と気体の混合
気流を噴出する燃料ノズルと、微粉炭を燃焼する空気を
噴出する空気ノズルと、燃料石炭を粉砕する粉砕装置を
有する燃焼装置の燃焼方法において、微粉炭を粉砕装置
から燃料ノズル搬送し、しかもこの燃料ノズルから噴出
させる気体を空気よりも酸素濃度の低い燃焼ｍガスとす
ること′ｆｒ特徴とする微粉炭燃焼法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56098419A JPS582509A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 微粉炭燃焼法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56098419A JPS582509A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 微粉炭燃焼法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS582509A true JPS582509A (ja) | 1983-01-08 |
Family
ID=14219295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56098419A Pending JPS582509A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 微粉炭燃焼法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582509A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102654283A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-09-05 | 广东工业大学 | 煤渣粉旋风燃烧系统 |
| JP2020186846A (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 川崎重工業株式会社 | 微粉炭バーナ装置およびその燃焼方法 |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP56098419A patent/JPS582509A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102654283A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-09-05 | 广东工业大学 | 煤渣粉旋风燃烧系统 |
| CN102654283B (zh) * | 2012-02-15 | 2014-09-24 | 广东工业大学 | 煤渣粉旋风燃烧系统 |
| JP2020186846A (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 川崎重工業株式会社 | 微粉炭バーナ装置およびその燃焼方法 |
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