JPS61208412A

JPS61208412A - 脱硫を同時に行なうＮＯ↓ｘ抑制３段燃焼法

Info

Publication number: JPS61208412A
Application number: JP5074685A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Miura; 三浦　祥正; Noboru Okigami; 沖上　昇; Yoshitoshi Sekiguchi; 善利関口; Kunio Sasaki; 邦夫佐々木
Original assignee: Hitachi Zosen Corp; Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Current assignee: Kanadevia Corp
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1986-09-16
Also published as: JPH044485B2

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】産業上の利用分野この発明は、燃焼ガス中の窒素酸化物（Ｎ。

Ｘ）の発生を抑制すると同時に同ガスから硫黄分を除去
する３段燃焼法に関するものである。

従来技術およびその問題点従来、この種の燃焼法としては、第２図に示すように、
供給燃料を高温還元雰囲気で燃焼して１次燃焼ゾーン（
２１）を形成し、同ゾーン（２１）の後流側で供給燃料
の未燃分を低温酸化雰囲気で緩慢に完全燃焼して２次燃
焼ゾーン（２２）を形成する２段燃焼法において、脱硫
剤を１次燃焼ゾーン（２１）に供給して、同ゾーン（２
１）において供給燃料を１次空気で高温還元雰囲気で燃
焼させ、生じた灰分および脱硫反応生成物を溶融状態で
１次燃焼室（２３）の炉底に設けられた取出口（２４）
から取出す方法が知られている。

しかしこの方法では、灰分は一般に珪酸を主成分として
いるため、１次燃焼ゾーン（２１）に供給された脱硫剤
は大部分この珪酸と反応して複雑な珪酸塩化合物を形成
してしまう。そのため高い脱硫効率を確保するには脱硫
剤を多量使用する必要があり、脱硫剤の単位使用間当り
の脱硫効率は低いものとなった。また取出口（２４）か
ら取出した回収脱硫剤には灰分が多量混入しているため
、これを循環使用するには循環総量が多過ぎて、脱硫剤
の単位量当りの循環輸送コス［−がはなはだ高くついた
。

この発明は、上記のような実情からなされたものであっ
て、ａ５Ａ剤の供給量が少なくてすみかつ回収脱硫剤の
循環再使用のための輸送コストを節減することのできる
３段燃焼法を提供することを目的とする。

問題点の解決手段この発明による燃焼法は、上記目的の達成のために、１
次燃料を過剰の１次空気で高温酸化雰囲気で燃焼して１
次燃焼ゾーンを形成し、同ゾーンの後流側に２次燃料を
供給して１次空気の余剰分で還元雰囲気で燃焼して２次
燃焼ゾーンを形成し、同ゾーンの後流側に２次空気を供
給して２次燃料の未燃分を低温酸化雰囲気で緩慢に燃焼
して３次燃焼ゾーンを形成する３段燃焼法において、脱
硫剤を３次燃焼ゾーンに供給することを特徴とする。

この発明による燃焼法において、１次燃焼ゾーンの燃焼
温度は灰分の流動点以上の高温になされ、同ゾーンで生
じた灰分の溶融物は炉底から取出される。

また３次燃焼ゾーンから３次燃焼ガスに同伴して出た脱
硫剤の残部は回収されてその少なくとも一部が同ゾーン
に循環供給される。

脱硫剤としてはたとえばＣａＣ（Ｌ＋　、Ｃａ（ＯＨ）
２　、’ｃａｏｓ　ドロマイトなどのカルシウム系化合
物が通常は粉状で用いられる。

発明の効果以上の次第で、この発明の３段燃焼法によりば、脱硫剤
は３次燃焼ゾーンに供給され、また１次燃焼ゾーンで生
じた灰分は同ゾーンから溶融状態で取出されるので、灰
分溶融物と脱硫剤は完全に分離され、３次燃焼ゾーンに
おいて脱硫剤は灰分をほとんど含まない。したがって本
明細書の冒頭で説明したような珪酸塩化合物の形成に起
因する脱硫剤の供給量の増大の問題を解消して、脱硫剤
の単位供給量当りの脱硫効率を大幅に向上することがで
きる。

また上記のように脱硫剤が３次燃焼ゾーンに供給される
ことにより、同ゾーンから回収された残部脱硫剤は上述
のように灰分をほとんど含まないので、同脱硫剤を３次
燃焼ゾーンに循環供給する際の循環総量が少なくなり、
循環輸送、コストを大幅に節減することができる。

またこうして回収脱硫剤を低輸送コストで循環使用する
ことが可能になったことにより、新鮮な脱硫剤の使用量
を節減することができ、この点でも脱硫剤の単位使用量
当りの脱硫効率を向上することができる。

さらに１次燃焼ゾーンから取出された灰分溶融物は脱硫
剤を全く含まないので、灰処理が容易である。

実　　施　　例つぎに上記効果を実証するためにこの発明の実施例を挙
げる。

第１図において、１次燃焼室（１）の側部に設けられた
バーナー（２）に１次燃料と１次空気を供給して、１次
燃料を高温で酸化雰囲気で燃焼′させる。１次燃料とし
ては燃焼により灰分を多量発生するものを用い、燃焼温
度は灰分の流動点以上の高温とし、１次空気は空気比（
実際に供給される空気量／燃焼に理論上必要な空気量）
１以上好ましくは約１．４の空気過剰状態を生じるよう
に供給する。こうして１次燃料の燃焼により１次燃焼室
（１）内に１次燃焼ゾーン（３）が形成される。

同ゾーン′（３）で生じた灰分は、上記高温雰囲気によ
り溶融せられ、溶融物は炉内面に付着堆積し、さらに同
面に沿って流下して、１次燃焼室（１）の炉底に設けら
れた取出口（４）から連続的に取出される。そのため１
次燃焼ガスは灰分をほとんど同伴しない。１次燃焼ゾー
ン（３）では燃焼が高温酸化雰囲気で行なわれるため、
ＮＯｘがかなり発生する。

１次空気の余剰分を含んだ１次燃焼ガスは、１次燃焼室
（１）から隔壁（１４）の連通孔（５）を経て同室（１
）の上方すなわち後流側に連接された２次燃焼室（６）
に導かれる。同室（６）には２次燃料を供給し、１次空
気の余剰分で還元雰囲気で燃焼する。２次燃料の供給量
は燃料の全供給量の３０％以下である。こうして２次燃
焼室（６）内に２次燃焼ゾーン（７）が形成される。同
ゾーン（７）では上記のように還元雰囲気で燃焼が行な
われるため、先に生じたＮＯｘはＮ２に還元される。

２次燃焼ガスには炭化水素ラジカルや一酸化炭素などの
未燃分が多量に含まれているので、ついで同ガスを、２
次燃焼室（７）の上方すなわち後流側に連設されかつ吸
熱管群（８）を備えた３次燃焼室（１５）に導いて、同
室（１５）に２次空気を供給して、上記未燃分を低温酸
化雰囲気で緩慢に燃焼する。こうして３次燃焼室（１５
）に３次燃焼ゾーン（１６）を形成する。同ゾーン（１
６）では上記のように低温酸化雰囲気で緩慢な燃焼が行
なわれるため、サーマルＮＯＸの発生は少なく、全Ｎ０
ｘＱ度は極めて低い。また２次燃焼ガスに同伴して来る
灰分の量は、２次燃料の供給量が燃料の全供給量の３０
％以下であるため、やはり全灰分量の３０％以下となる
。

なお、隔壁（１４）は１次燃焼室（１）と２次燃焼室（
６）を区分して、ＮＯｘ低減効果を増大させる役目と、
１次燃焼ゾーン（３）で生じた灰分が１次燃焼ガスに同
伴して２次燃焼ゾーン（７）に移行するのを防止する役
目とを果たすものであるが、これは場合によっては設け
られないこともある。

３次燃焼ゾーン（１６）においては硫黄分はＳ０２とし
て存在している。そこで３次燃焼室（１５）の２次空気
供給位置のやや上側から粉状のカル　・シウム系脱硫剤
を当量比Ｃａ／Ｓ＝４で気送空気で３次燃焼ゾーン（１
５）に直接噴射供給すると、８０２は脱硫剤と反応して
Ｃａ　Ｓ　Ｏ４に変化する（脱硫率的７０％）。

３次燃焼室（１５）の炉頂から排出される３次燃焼ガス
は、バグフィルタ−（９）に通され、同ガスに同伴して
来た脱硫剤含有粉体が捕捉され、捕捉粉体がコンベア（
１０）で収集される。収集粉体の一部はエジェクター（
１１）により３次燃焼ゾーン（１６）に気送されて、や
はり同ゾーン（１６）に噴射供給される。こうして回収
脱硫剤を循環再使用しているうちに、脱硫剤含有粉体中
に含まれる脱硫反応生成物、未反応物、フライアッシュ
などの量が徐々に増加してこれらが蓄積してくるので、
上記脱硫剤含有粉体の一部を系外に排出し、その代わり
に新鮮な脱硫剤をホッパー（１２）からエジェクター（
１３）で３次燃焼ゾーン（１６）に気送し、回収脱硫剤
との混合状態で同ゾーン（１６）内に補足供給する。系
外に排出された上記粉体は灰分をほとんど含まないので
、これを他の原料に使用することもできる。

上記脱硫剤の循環をたとえば循環比（新鮮な脱硫剤／循
環脱硫剤）約１の割合で行なうと、みかけの当量比Ｃａ
／Ｓを約４にするためには、新鮮な脱硫剤の使用間は当
量比Ｃａ／Ｓが約２となる量でよく、脱硫剤の単位使用
量当りの脱硫効率が向上する（本明細書の冒頭で述べた
従来法では脱硫剤は当量比Ｃａ／Ｓが約４となる量で使
用される）。

また上記粉体中に含まれるフライアッシュも回収脱硫剤
とともに２次燃焼ゾーン（８）に循環されるため、フラ
イアッシュ中に含まれる未燃分も再度燃焼に供され、燃
焼効率が向上し、燃焼炉のコンパクト化が果たせる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す２段燃焼法のフローシ
ート、第２図は従来の２段燃焼法のフローシートである
。（１）・・・１次燃焼室、（２）・・・バーナー、（３
）・・・１次燃焼ゾーン、（４）・・・取出口、（５）
・・・連通孔、（６）・・・２次燃焼室、（７）・・・
２次燃焼ゾーン、（８）・・・吸熱管群、（９）・・・
バグフィルタ−１（１０）・・・コンベア、（１１）・
・・エジェクター、（１２）・・・ホッパー、（１３）
・・・ニジ１クター、（１４）・・・隔壁、（１５）・
・・３次燃焼室、（１６）・・・３次燃焼ゾーン。以　　上第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１次燃料を過剰の１次空気で高温酸化雰囲気で燃
焼して１次燃焼ゾーンを形成し、同ゾーンの後流側に２
次燃料を供給して１次空気の余剰分で還元雰囲気で燃焼
して２次燃焼ゾーンを形成し、同ゾーンの後流側に２次
空気を供給して２次燃料の未燃分を低温酸化雰囲気で緩
慢に燃焼して３次燃焼ゾーンを形成する３段燃焼法にお
いて、脱硫剤を３次燃焼ゾーンに供給することを特徴と
する、脱硫を同時に行なうＮＯｘ抑制３段燃焼法。
（２）１次燃焼ゾーンの燃焼温度を灰分の流動点以上の
高温にし、同ゾーンで生じた灰分の溶融物を炉底から取
出す、特許請求の範囲第１項記載の燃焼法。
（３）３次燃焼ゾーンから３次燃焼ガスに同伴して出た
脱硫剤の残部を回収し、その少なくとも一部を同ゾーン
に循環供給する、特許請求の範囲第１または２項記載の
燃焼法。