JPS59205506A - 微粉炭バ−ナ装置 - Google Patents

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】 本発明は微粉炭バーナ装置に係り、特に排ガス中の窒素
酸化物（以下、ＮＯｘと称する）を低減するに好適な微
粉炭バーナ装置に関するものである。

従来、ボイラ装置などの燃焼装置において、微粉炭バー
ナの軸芯から一次空気とともに微粉炭を搬送し、その外
周側から燃焼用空気を供給して微粉炭を燃焼させる方法
が知られている。このような燃焼方法における第１の勾
点は、例えば揮発分の少ない高燃料比炭では燃焼効率が
低下し、灰中未燃分が増加する傾向にあることである。

また第２の欠点は、上記高燃料比炭では、揮発分に対す
淋空気比が大きいために、高濃度のＮＯｘを発生ずるこ
とである。さらに第３の欠点は、適用できる燃料比の幅
が狭くかつ部分負荷運転に対して許容できる変動幅も狭
く、このため、ボイラ装置用として用いられる石炭銘柄
がかなり限定されることである。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、排
ガス中の灰中未燃分を増加させることなく、ＮＯｘを大
幅に低減することができる微粉炭バーナ装置を提供する
ことにある。

本発明者らは、揮発分の多い低燃料比炭の燃焼を低酸素
含有ガス（代表的には排ガス）で搬送することにより遅
らせてＮＯｘ還元用として利用し、一方、揮発分の少な
い高燃料比炭を空気搬送により良好に燃焼させることに
より、灰中未燃分の低下と低ＮＯｘ化を同時に達成でき
ることを見出し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、揮発分の異なる微粉炭Ａ、Ｂを別
々の流路から気流搬送して燃焼させる微粉炭バーナにお
いて、揮発分の多い微粉炭Ａを低酸素含有ガスで搬送し
、揮発分の少ない微粉炭Ｂを空気で搬送し、さらにそれ
らの後流または外側に燃焼用空気を単段または多段に供
給するように構成したことを特徴とするものである。

本発明において、微粉炭Ａの搬送用ガス、すなわち、低
酸素含有ガスは排ガスのような不活性ガスが好ましいが
、排ガスと空気との混合ガスまたは空気でもよい。

また本発明は、燃料および燃焼用空気を多段に供給し得
るバーナ構造、例えば微粉炭へ〇流路をバーナ軸芯に、
および微粉炭Ｂの流路をその外周側に設けた多重管式の
バーナに好ましく適用されるが、これ以外に多段式バー
ナにも適用することができる。

本発明において、微粉炭Ａの流路と微粉炭Ｂの流路は、
低酸素含有ガス（排ガス）または排ガスと燃焼用空気の
流路で仕切られるようにバーナ噴口を構成することが好
ましい。このようにすることにより、微粉炭Ａと微粉炭
Ｂの火炎の干渉が少ない、未燃分の減少と脱硝の同時達
成がより容易になる。

以下、本発明を図面を用いて、さらに詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すバーナ装置の断面図
である。この装置は、火炉２０の水冷壁１２に設けられ
たバーナ口１９と、風箱壁１１および風箱１０を通して
バーナ口１９の軸芯部に挿入された微粉炭Ａ（低燃料比
炭）の供給管２と、その外側に同心状に設けられた排ガ
ス管５と、さらにその外側に設けられた微粉炭Ｂ（高燃
料比炭）の供給管８と、さらにその外側順次設けられた
環状の二次旋回室１４および三次旋回室１７とから主と
して構成される。バーナ口は、軸芯部の微粉炭Ａ噴口３
から外側に順次、排ガス噴口６、微粉炭Ｂ噴口９、二次
空気噴口１５および三次空気噴口１８が形成される。な
お１は排ガスにより搬送される微粉炭Ａ、４は排ガス７
、は微粉炭Ｂを含む空気、１３は二次エアレジスタ、１
６は三次エアレジスタである。

上記構成の装置において、排ガスで搬送される微粉炭Ａ
１は、微粉炭管２によりバーナへ供給され、微粉炭Ａ噴
口３から火炉２０内へ供給される。

排ガス４はその外側の排ガス管５を通り、排ガス噴口６
から火炉２０内へ供給される。一方、空気によって搬送
される微粉炭Ｂ７は、排ガス管５の外側の微粉炭管８を
通ってバーナへ供給され、微粉炭Ｂ噴口９から火炉２０
内へ供給される。他方、燃焼用空気はＦ　Ｄ　Ｐ　（Ｆ
ｏｒｃｅｄ　Ｄｒａｆｔ　Ｆａｎ　、図示せず）により
供給され、途中で空気予熱管（図示せず）で３００℃程
度に加熱された後、分岐管（図示せず）、空気流量測定
用エアロホイル（図示せず）および空気流量調節用ダン
パ（図示せず）を通った後、風箱１０内へ供給される。

風箱１０内の燃焼用空気の１部は、二次エアレジスフ１
３を通り、二次旋回室１４で発達した旋回流となり、二
次空気噴口１５から火炉２０内へ供給される。

残りの燃焼用空気は三次エアレジスタ１６を通り、三次
旋回室１７で発達した旋回流となり、三次空気噴口１８
から火炉２０内へ供給される。

第１図から明らかなように、低燃料比炭である微粉炭Ａ
は、バーナ口１９を出たあと、暫らくの間は、不活性な
排ガス４で囲まれているために燃焼反応を起こさず、単
に火炉２０からの輻射により揮発分の１部が気化した状
態となっている。一方、高燃料比炭である微粉炭Ｂは、
微粉炭Ｂ噴口９を出た後、直ちに二次空気噴口１５およ
び三次空気噴口１８の燃焼空気と接触し、燃焼反応が行
われる。ここで高燃料比炭である微粉炭Ｂは酸素の充分
な供給により良好に燃焼し、灰中未燃分の低下と共にＮ
Ｏｘの生成が行われる。従って、バーナ口１９に近いこ
の領域でのＮＯｘ濃度は極めて高くなる。

一方、低燃料比炭である微粉炭Ａは、火炉２０において
、排ガスの拡散が進行するにつれて燃焼を始めるが、そ
の領域は火炎後流となる。ここでは、上記の如＜ＮＯｘ
とＯの存在によって微粉炭ＡＩから活性な燃焼中間生成
分であるラジカルが生成され、ＮＯｘの還元反応、すな
わち炉内脱硝が活発に行われる。

上記実施例によれば、火炎前半で難燃性の微粉炭Ｂ７を
効率良く燃焼させ、その結果として生成するＮＯｘを火
炎の後半で効果的に還元させることにより、結果的に灰
中未燃分の減少とＮＯｘの低下を同時に達成することが
できる。

第２図は、本発明の他の実施例を示すもので、第１図と
異なる点は、二次空気噴口１５を微粉炭Ｂ噴口９の内側
に設置したことである。上記微粉炭Ａ噴口３と微粉炭Ｂ
噴口９との間には、排ガス噴口６と二次空気噴口１５が
設けられているため、微粉炭Ａ１と微粉炭Ｂ７とは、完
全に仕切られている。なお、２１は微粉炭８分配室であ
り、他の符号の説明は第１図と同様である。この実施例
によれば、微粉炭Ｂと二次空気および三次空気との混合
が一層改善され、また微粉炭Ａと微粉炭Ｂの噴口は完全
に仕切られるので、互いの干渉が少なくなり、従ってＮ
燃性の微粉炭Ｂ７は、微粉炭Ａｌ側へ混入しないので、
上記灰中未燃分の低下とＮＯｘの低下を完全に両立させ
ることができる。

以上は本発明の典型的な実施例を示したものであるが、
本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の範
囲内で種々の改良や変形例を考慮することでかできる。

例えば上記微粉炭ＡＩの搬送は若干空気が混入した排ガ
スまたは空気で搬送しても類似の効果を期待することが
できる。この理由は、搬送用空気は、その燃料に対する
空気比が高々０．１〜０．２であり、燃焼反応は殆ど進
行しないためである。または本発明は、デュアルバーナ
など多重管構造のバーナのみならず、シングルバーナま
たはデュアルバーナを多段に設けた多段バーナ装置にも
同時に適用することができる。

以上、本発明により達成される効果を列挙すれば、第１
の効果は、従来技術ではＮ燃性の高燃料比炭を効率良く
燃焼させることができる点である。

また、第２の効果は、低燃料比炭を一部利用することに
より、ＮＯｘの還元効率を高めることができる点であり
、結果的に低ＮＯｘ化が達成できることである。さらに
第３の効果は、低燃料比炭より高燃料比炭に至るまで幅
広い石炭の種類を燃焼できることである。さらに第４の
効果は、部分負荷への対応が極めて幅広くとれることで
あり、部分負荷時での石油の消費料を少なくすることが
でき、経済的にも有利とあることである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の一実施例を示
す微粉炭バーナ装置の断面図である。 ２・・・微粉炭管Ａ、３・・・微粉炭Ａ噴口、４・・・
排ガス、５・・・排ガス管、６・・・排ガス噴口、８・
・・微粉炭管Ｂ、９・・・微粉炭Ｂ噴口、１２・・・水
冷下壁、１９・・・バーナ口、２０・・・火炉。 代理人　弁理士　川　北　武　長

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）揮発分の異なる微粉炭Ａ、Ｂを別々の流路から気
   流搬送して燃焼させる微粉炭バーナにおいて、揮発分の
   多い微粉炭Ａを低酸素含有ガスで搬送し、揮発分の少な
   い微粉炭Ｂを空気で搬送し、さらにそれらの後流または
   外側に燃焼用空気を単段または多段に供給するように構
   成したことを特徴とする微粉炭バーナ装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、微粉炭Ａの流路
   をバーナ軸芯に、および微粉炭Ｂの流路をその外周側に
   設けたことを特徴とする微粉炭バーナ装置。 （３〉特許請求の範囲第１項において、微粉炭Ａと微粉
   炭Ｂの流路の間を低酸素含有ガスまたは低酸素含有ガス
   と燃焼用空気の流路を設けて仕切ったことを特徴とする
   微粉炭バーナ装置。