JPS5956008A - 低窒素酸化物燃焼装置 - Google Patents
低窒素酸化物燃焼装置Info
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- JPS5956008A JPS5956008A JP16315782A JP16315782A JPS5956008A JP S5956008 A JPS5956008 A JP S5956008A JP 16315782 A JP16315782 A JP 16315782A JP 16315782 A JP16315782 A JP 16315782A JP S5956008 A JPS5956008 A JP S5956008A
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- Japan
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- burner
- stage main
- main burner
- combustion
- nox
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-
- 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
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
- F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
-
- 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
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/10—Furnace staging
- F23C2201/101—Furnace staging in vertical direction, e.g. alternating lean and rich zones
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】
本発明は低窒素酸化物燃焼装置：’ｌ Ｋ係り、特に排
ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯ，と称する）を低減す
るに好適なボイラ装置に関するものである。
ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯ，と称する）を低減す
るに好適なボイラ装置に関するものである。
Ｎ０８は光化学オキシダントの原因物質の１つとされて
いるため、近年、その発生を効果的に抑制する燃焼法の
開発が要望されている。このような目的に溢つだ燃焼法
として、（１）排ガス再循環法、伐）水噴射法、炉内脱
硝燃焼法としての（３）二段燃焼法および（４）同脱硝
燃焼法が知られているが、この内、ＮＯｘ低減効果およ
び運転性等に優れた二段燃焼法が特に注目されている。
いるため、近年、その発生を効果的に抑制する燃焼法の
開発が要望されている。このような目的に溢つだ燃焼法
として、（１）排ガス再循環法、伐）水噴射法、炉内脱
硝燃焼法としての（３）二段燃焼法および（４）同脱硝
燃焼法が知られているが、この内、ＮＯｘ低減効果およ
び運転性等に優れた二段燃焼法が特に注目されている。
従来の二段燃焼法に適用される装置は、第１図に示す通
り、火炉１の１側壁である前側壁２において下方から上
方へ向けて順次設けられた第１段主バーナ３と、第２段
主バーナ４と、脱硝バーナである副バーナ５と、アフタ
エアロ６とから主に構成されている。
り、火炉１の１側壁である前側壁２において下方から上
方へ向けて順次設けられた第１段主バーナ３と、第２段
主バーナ４と、脱硝バーナである副バーナ５と、アフタ
エアロ６とから主に構成されている。
上記構成において、バーナ部では空気比（実際に供給す
る空気トｉ／坤論的に必要な空気ｌ）が、例えば第１段
主バーナ３では０．８〜１．０、第２段主バーナ４では
０．６〜０．８、副バーナ５では０．４〜０．６に設定
され、このような条件ドで燃焼が行われる。この場合、
相対的に空気の多い第１段主バーナ３および第２段主バ
ーナ４の燃焼６ｔＪ域で発生したＮ０８は、燃料が過剰
下にある副バーナ５の燃焼領域で発生する・ＣＮ、・Ｎ
ｆ（ｚおよび・ＮｆＩ等の還元ラジカルと凄触してＮ２
に急速還元され、これにより低ＮＯ，化が達成される。
る空気トｉ／坤論的に必要な空気ｌ）が、例えば第１段
主バーナ３では０．８〜１．０、第２段主バーナ４では
０．６〜０．８、副バーナ５では０．４〜０．６に設定
され、このような条件ドで燃焼が行われる。この場合、
相対的に空気の多い第１段主バーナ３および第２段主バ
ーナ４の燃焼６ｔＪ域で発生したＮ０８は、燃料が過剰
下にある副バーナ５の燃焼領域で発生する・ＣＮ、・Ｎ
ｆ（ｚおよび・ＮｆＩ等の還元ラジカルと凄触してＮ２
に急速還元され、これにより低ＮＯ，化が達成される。
このような利点がある反面、」１記燃焼ガス中にはＮｆ
Ｉ３、ｔ（ＣＮ ｓ＝；よびＣＯ等の未燃物が過剰に含
まれており、これをそのまま排出することは環境保全Ｊ
Ｊ、；よび熱効率上好ましくないので、アフタエア１」
６がら空気を供給することにより未燃物の完全燃″ｉＪ
’９化７５神１られている。な」ｄ１上記完全燃焼後の
高温排ガス７は火炉１の上部煙道を通り、必要により設
けられる熱交換器（図示省略）で熱回収された後大気中
に排出され、一方、各燃焼により発生する熱はボイラ給
水の蒸発用熱源として利用されている。
Ｉ３、ｔ（ＣＮ ｓ＝；よびＣＯ等の未燃物が過剰に含
まれており、これをそのまま排出することは環境保全Ｊ
Ｊ、；よび熱効率上好ましくないので、アフタエア１」
６がら空気を供給することにより未燃物の完全燃″ｉＪ
’９化７５神１られている。な」ｄ１上記完全燃焼後の
高温排ガス７は火炉１の上部煙道を通り、必要により設
けられる熱交換器（図示省略）で熱回収された後大気中
に排出され、一方、各燃焼により発生する熱はボイラ給
水の蒸発用熱源として利用されている。
しかし、上記の従来燃焼装置けでは、火炎のターンダウ
ン（降下）を広くとり易いというＪ土山から拡散形式の
バーナを採用していること、バーナ用の燃焼空気はエア
レジスタにより旋回がかけられているので、第２図から
も明らかなように火炎形成域である低０２分圧域８と高
０２分圧域９とに分離され易いこと、副バーナで発生す
る燃焼ガスの質財が小さいので上昇性が強いこと、およ
び伝熱効率を含む設備上の制約からバーナ間距離の拡大
には制限があること等が原因して各バーナの火炎は干渉
し易く、そのため、未燃物の増大が避けられない上、特
に、副バーナ５では該バーナで発生す゛る火炎に前記高
０２分圧域９のガスが直接干渉するので、空気比を設定
値の０．６以下に保持できなくなり、そのためＮＯ，が
抑制できないという欠点がある。
ン（降下）を広くとり易いというＪ土山から拡散形式の
バーナを採用していること、バーナ用の燃焼空気はエア
レジスタにより旋回がかけられているので、第２図から
も明らかなように火炎形成域である低０２分圧域８と高
０２分圧域９とに分離され易いこと、副バーナで発生す
る燃焼ガスの質財が小さいので上昇性が強いこと、およ
び伝熱効率を含む設備上の制約からバーナ間距離の拡大
には制限があること等が原因して各バーナの火炎は干渉
し易く、そのため、未燃物の増大が避けられない上、特
に、副バーナ５では該バーナで発生す゛る火炎に前記高
０２分圧域９のガスが直接干渉するので、空気比を設定
値の０．６以下に保持できなくなり、そのためＮＯ，が
抑制できないという欠点がある。
本発明の１］的は、前記した従来技術の欠点をなくし、
排ガス中の煤じんを増加させることなく、ＮＯｘを一段
と低減することができる燃焼装置を提供することにある
。
排ガス中の煤じんを増加させることなく、ＮＯｘを一段
と低減することができる燃焼装置を提供することにある
。
本発明者らは、各バーナ間距離が排ガス中のＮＯ８濃度
に与える影響について種々検討した結果、排ガス中のＮ
Ｏ工濃度は、アフタエアロ６と第１段主バーナ３との距
離（後記各相対距離の分母となる）および第２段主バー
ナ４と第１段主バーナ３との距離を一定とした場合、副
バーナ（以下、Ｐと称することがある）５と第２段主バ
ーナ（以下Ｍ２と称することがある）４との相対距離δ
Ｍ、／ｐが増大すると約２０チ増加しく第３図参照）、
一方、アフタエアロ（以ド、Ａと称することがある）６
と副バーナ５との相対距離δＰ／Ａが増大すると約５０
チ減少すること（第４図参照）、すなわち、副バーナ５
と第２段主バーナ４との距離を拡大するよりもアフタエ
アロ６と副バーナ５との距離を拡大した方が低ＮＯ，化
にとって有効であることを見出した。
に与える影響について種々検討した結果、排ガス中のＮ
Ｏ工濃度は、アフタエアロ６と第１段主バーナ３との距
離（後記各相対距離の分母となる）および第２段主バー
ナ４と第１段主バーナ３との距離を一定とした場合、副
バーナ（以下、Ｐと称することがある）５と第２段主バ
ーナ（以下Ｍ２と称することがある）４との相対距離δ
Ｍ、／ｐが増大すると約２０チ増加しく第３図参照）、
一方、アフタエアロ（以ド、Ａと称することがある）６
と副バーナ５との相対距離δＰ／Ａが増大すると約５０
チ減少すること（第４図参照）、すなわち、副バーナ５
と第２段主バーナ４との距離を拡大するよりもアフタエ
アロ６と副バーナ５との距離を拡大した方が低ＮＯ，化
にとって有効であることを見出した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、火炉の
一方の側壁に下方から上方へ向けて順次第１段主バーナ
、第２段主バーナ、副ノ（−すおよびアフタエアロを備
えた燃焼装置において、上記副バーナを上記側壁の対向
側壁に移設し、かつその位置を第２段主バーナの設置高
さ以下としプこことを特徴とする。
一方の側壁に下方から上方へ向けて順次第１段主バーナ
、第２段主バーナ、副ノ（−すおよびアフタエアロを備
えた燃焼装置において、上記副バーナを上記側壁の対向
側壁に移設し、かつその位置を第２段主バーナの設置高
さ以下としプこことを特徴とする。
本発明においては、副バーナな対向側壁に移設したこと
蹟より、該副バーナとアフタエアロとの実質的な距離は
第２段主バーナとアフタエアロとの距離（以下、δＡＪ
’Ｐ相当距離と称する）とすることができるが、この距
離は従来の副バーナとアフタエアロとの距離に比して大
幅に拡大されるので、アフタエアロから供給される空気
が、副ノく−で発生しだのち第２段主バーナの燃焼領域
を通過する還元性ガスに対して干渉することはなくなり
、従・つて該干渉によりＮＯｘの発生が促進されるとい
つだ欠点はなくなる。
蹟より、該副バーナとアフタエアロとの実質的な距離は
第２段主バーナとアフタエアロとの距離（以下、δＡＪ
’Ｐ相当距離と称する）とすることができるが、この距
離は従来の副バーナとアフタエアロとの距離に比して大
幅に拡大されるので、アフタエアロから供給される空気
が、副ノく−で発生しだのち第２段主バーナの燃焼領域
を通過する還元性ガスに対して干渉することはなくなり
、従・つて該干渉によりＮＯｘの発生が促進されるとい
つだ欠点はなくなる。
本発明において、副バーナでの燃焼ガス発生量は従来の
副バーナの場合と同程度でよいが、第１段主バーナでの
燃焼ガス発生量については副ノ（−すのそれと同程度の
少量とすることが望まし℃・。
副バーナの場合と同程度でよいが、第１段主バーナでの
燃焼ガス発生量については副ノ（−すのそれと同程度の
少量とすることが望まし℃・。
このようにすれば、第１段主バーナの空気比は、火炉下
部のホッパ口から供給される空気の影響を受けて１．０
以上となり、これにともない該第１段主バーナで形成さ
れる火炎は短炎化する。その結果、上記火炎と副バーナ
火炎との直接接触が軽減され、ＮＯ，発生が抑制される
こととなる。
部のホッパ口から供給される空気の影響を受けて１．０
以上となり、これにともない該第１段主バーナで形成さ
れる火炎は短炎化する。その結果、上記火炎と副バーナ
火炎との直接接触が軽減され、ＮＯ，発生が抑制される
こととなる。
以下、図面に示す実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。
明する。
第５図に示す装置は、第１図に示す符号１〜４および６
〜７並びにそれらの説明が同様に参照される部分と、前
側壁２に対向する後１１１１１壁２１において第１段主
バーナ３と同一の高さ位置に設けられた副バーナ５１と
から主にｌｊ、７成される。
〜７並びにそれらの説明が同様に参照される部分と、前
側壁２に対向する後１１１１１壁２１において第１段主
バーナ３と同一の高さ位置に設けられた副バーナ５１と
から主にｌｊ、７成される。
前記構成の装置において、副バーナ５１の燃焼域で発生
した還元性ガスは、＠１段主バーナ３および第２段主バ
ーナ４の燃焼域で発生するＮＯ，と接触し、これを還元
しながら上昇して第２段主バーナ４の位置に達するが、
該位置とアフタエアロ６との距離（δＡ／ｐ相当距離）
１０が大きいので、アフタエアロ６から供給される空気
の干渉によりＮＯｘが発生することなく、そのため、排
ガス中のＮＯ工濃度を大幅に減少させることができる。
した還元性ガスは、＠１段主バーナ３および第２段主バ
ーナ４の燃焼域で発生するＮＯ，と接触し、これを還元
しながら上昇して第２段主バーナ４の位置に達するが、
該位置とアフタエアロ６との距離（δＡ／ｐ相当距離）
１０が大きいので、アフタエアロ６から供給される空気
の干渉によりＮＯｘが発生することなく、そのため、排
ガス中のＮＯ工濃度を大幅に減少させることができる。
第６図は、上記した本発明実施例の効果を確認するだめ
、副バーナの燃焼条件である空気比λＰと排ガス中のＮ
Ｏ，相対濃度との関係を、それぞれ副バーナの設置位置
およびＴＳＣ（アフタエア冴な理論空気量で除して得ら
れる値で、二段燃焼比率を意味する）について求めた結
果を示すものであるが、本発明の実施例の場合１４（Ｔ
ＳＣ＝０．４）では、比較例の場合１１．１２および１
３のいずれよりも大幅に低いＮＯ工濃度を示すことが分
る。
、副バーナの燃焼条件である空気比λＰと排ガス中のＮ
Ｏ，相対濃度との関係を、それぞれ副バーナの設置位置
およびＴＳＣ（アフタエア冴な理論空気量で除して得ら
れる値で、二段燃焼比率を意味する）について求めた結
果を示すものであるが、本発明の実施例の場合１４（Ｔ
ＳＣ＝０．４）では、比較例の場合１１．１２および１
３のいずれよりも大幅に低いＮＯ工濃度を示すことが分
る。
なお、前記比較例の内、１１は副バーナを第１図と同様
に設けかつＴ Ｓ Ｃ＝Ｏとした場合、１２はＴ Ｓ
Ｃ＝ ０．４とする以外は上記１１の場合と同様な構成
とした場合であり、また、１３はバーナ等を設置する側
壁の対向壁において、従来副バーナと同一高さ位置に副
バーナな設けかつＴＳＣ＝Ｏ／１とした場合である。
に設けかつＴ Ｓ Ｃ＝Ｏとした場合、１２はＴ Ｓ
Ｃ＝ ０．４とする以外は上記１１の場合と同様な構成
とした場合であり、また、１３はバーナ等を設置する側
壁の対向壁において、従来副バーナと同一高さ位置に副
バーナな設けかつＴＳＣ＝Ｏ／１とした場合である。
以上、本発明によれば、副バーナを従来の設置側壁から
これに対向する側壁へ移設し、かつその位置を第２段主
バーナの設置高さ以下としたことにより、副バーナで発
生する還元性ガスは、第２段主バーナの設（４位Ｗ１．
ｉで上昇する間は第１段主バーナおよび第２段主バーナ
の燃焼域で発生するＮＯよと良好に隔触してこれを充分
に還元し、第２段主バーナの１１り置位置に達した後は
アフタエア［］から供給される空気の直接干渉を受ける
ことがないのでＮＯ，を生成することはなく、その結果
、排ガス中のＮＯ，を一段と低減させることが可能とな
る。
これに対向する側壁へ移設し、かつその位置を第２段主
バーナの設置高さ以下としたことにより、副バーナで発
生する還元性ガスは、第２段主バーナの設（４位Ｗ１．
ｉで上昇する間は第１段主バーナおよび第２段主バーナ
の燃焼域で発生するＮＯよと良好に隔触してこれを充分
に還元し、第２段主バーナの１１り置位置に達した後は
アフタエア［］から供給される空気の直接干渉を受ける
ことがないのでＮＯ，を生成することはなく、その結果
、排ガス中のＮＯ，を一段と低減させることが可能とな
る。
第１図は、従来の燃焼装置を示す側面図、第２図は、副
バーナ近傍の酸素分圧状態を説明する部分拡大側面図、
第３図および第４図は、各バーナ間距離が排ガス中のＮ
ｏ工濃度にカえる影響を説明する図、第５図は、本発明
実施例に係る燃焼装置の側面図、第６図は、本発明実権
・例のＮ山低減化効果を比較例とともに示す図である。 ２・・・前側壁、３・・・第１段主バーナ、４・・・第
２段主バーナ、５，５１・・・副バーナ、６・・・アフ
タエアロ、２１・・・後側壁、１１．１２．１３・・・
比較例、１４・・・本発明実施例。 代理人 ブｐ Ｊ［［！士 川 北 武 長３９
バーナ近傍の酸素分圧状態を説明する部分拡大側面図、
第３図および第４図は、各バーナ間距離が排ガス中のＮ
ｏ工濃度にカえる影響を説明する図、第５図は、本発明
実施例に係る燃焼装置の側面図、第６図は、本発明実権
・例のＮ山低減化効果を比較例とともに示す図である。 ２・・・前側壁、３・・・第１段主バーナ、４・・・第
２段主バーナ、５，５１・・・副バーナ、６・・・アフ
タエアロ、２１・・・後側壁、１１．１２．１３・・・
比較例、１４・・・本発明実施例。 代理人 ブｐ Ｊ［［！士 川 北 武 長３９
Claims (1)
- （１）一方の側壁に下方から）三方へ向けて１１■次第
１段バーナ、第２段主バーナ、副バーナおよびアフタエ
アロを備えだ燃焼装置において、上記副バーナを上記側
壁の対向側壁に移設し、かつその位置を第２段主バーナ
の設置高さ以“Ｆとしたことを特徴とする低窒素酸化物
燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16315782A JPH0227562B2 (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | Teichitsusosankabutsunenshosochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16315782A JPH0227562B2 (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | Teichitsusosankabutsunenshosochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956008A true JPS5956008A (ja) | 1984-03-31 |
| JPH0227562B2 JPH0227562B2 (ja) | 1990-06-18 |
Family
ID=15768307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16315782A Expired - Lifetime JPH0227562B2 (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | Teichitsusosankabutsunenshosochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0227562B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100593671C (zh) | 2007-12-28 | 2010-03-10 | 上海电力学院 | 燃煤锅炉分级再燃时降低烟气中单质汞、氮氧化物排放的方法 |
-
1982
- 1982-09-21 JP JP16315782A patent/JPH0227562B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100593671C (zh) | 2007-12-28 | 2010-03-10 | 上海电力学院 | 燃煤锅炉分级再燃时降低烟气中单质汞、氮氧化物排放的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0227562B2 (ja) | 1990-06-18 |
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