JPS6312691A - 燃焼装置の燃焼障害防止法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、工業用加熱炉、ボイラ、ディーゼルエンジ
ン、ガソリンエンジン、タービン、熱交換器その他燃焼
装置における燃焼によって生じる各種燃焼障害、主とし
てボイラの燃焼障害を防止する方法に関するものである
。

（従来の技術） 近年石油燃料の高騰に伴ない、省エネルギー運動か高ま
り、ボイラ等の燃焼機関で使用される燃料は極めて多様
化している。

例えば、燃料として従来から使用されている重油につい
ても、近時は重質化してその品質か低下しているか、こ
の重油の他に、アスファルト。

ピウチ、オイルコークス、石）に、木くず、各種産業廃
棄５Ｓ等少してもカロリーのあるものは全て燃料として
有効利用されている。

このような燃料の多様化に伴ない、ボイラの燃焼障害も
当然ながら一段と過酷になっている。

例えば、これ等の燃料中にはバナジウム、イオウ、ナト
リウム、カリウム、ａ！　Ｊ＜　’３の有害成分か相当
礒含まれており、このため伝熱面へ凝縮付着すると高低
温腐食を誘発する。

また、これ等の燃料は同時に燃えにく＼、このため未燃
分（残炭型のダスト）の発生をＬ起させてエネルギーの
ロスを招来するのみならず、系外に排出することによっ
て公害問題をひき起す等の障害がある。

これ等の障害防ｒＬのために、従来高温部の材質には高
Ｃｒｎ４、ステンレス鋼等の高価な耐熱耐食材料を使用
したり、Ｃｒ−Ｎｉの溶射、Ｃｒ、八ｌの拡散侵透、Ｃ
ｒのメッキ等のいわゆる耐食コーティングか行なわれ、
低温部てはエアヒーターエレメント等て１耐食エナメル
コーティング等か行なわれている。

一方、」−述のボイラ燃焼障害全てをカバーするものと
して燃料添加剤の存在があり、このためＭｇ（Ｏｆｆ）
２スラリーの燃料中への注入、ドロマイト等パウターの
炉内吹き込みか実用化されている。

また、ダスト防１１一対策としては電気集じん器の設置
、酸素の吹き込み、Ｂａ系添加剤の使用等が行なわれて
いる。

（発明か解決しようとする問題点） 然しなから、ボイラの高温部の材質を高Ｃｒ＃１、ステ
ンレス鋼等の鋼材でグレードアップする方法や、ボイラ
の高温部におけるＣｒ−Ｎｉの溶射、Ｃ「、Ａ１等の拡
散侵透、　Ｃｒのメッキ等の耐食コープインク、低温部
における耐食エナメルコープインク等のコーティング法
は非常に高価であるばかりてなく、部分的な対策てしか
ない。

また、Ｍｇ（Ｏｌｌ）２スラリー、ドロマイト等の添加
剤を使用する方法も注入量如何によっては排ガス温度上
昇等の副作用を伴なうため、必ずしも全ての障害をカバ
ーするに至っていない。

更に、ト述の従来におけるタスト対策は、全て気相析出
型のダストに関する対策か主てあり、残炭型のダストに
は効果か薄まるという難点がある。

（問題点を解決するための手段） ■二記実情に鑑み、本発明者等は添加剤の使用によって
前記障害を解決する手段を種々研究した結果、クロム又
はその化合物の一種又は二種以りを有効成分とする組成
物を燃料中に添加するか、燃焼雰囲気中に投入すること
を特徴とする燃焼装置における燃焼障害防止法を提案す
るものである。

この発明で使用するクロム化合物としてはＣｒ２（ｈ、
　（：ｒＯｆｆｌ　Ｃｒ（０１１）：＋、　ＣｒＦ２．
　ＣｒＦ、、　ＣｒＦ４゜Ｃｒ０２Ｆ、、　ＣｒＣ１ｚ
、　ＣｒＣ１＝、　ＣｒＬ（：Ｉ２．　ＣｒＢｒ２．　
ＣｒＢｒｆｆ。

Ｃｒ５Ｏ，、Ｃｒ２（Ｓｏ）１１０１１２０．ＣｒＰＯ
，・：１．５１１２０゜Ｃｒ（Ｎｏ：＋）３．　Ｃｒ２
Ｏ＊・ｘＣＯ２・ｙｌ１２０．　ｌ１２ＣｒＯ４，Ｎａ
２Ｃｒ２０ｔ。

に、Ｃｒ２Ｏ７，Ｃｒ（Ｃｏ）６．　（ＩＩｃＯＯ）２
Ｃｒ、　（Ｃ１１３ＣＯＯ）２Ｃｒ。

（Ｃ１１３ＣＯＯ）、Ｃｒ−１１２０，ナフテン酸クロ
ム、スルフｒン酩クロム、オクテン酸クロムなど、燃焼
に際してクロム酸化物を形成するクロム化合物全てのも
のか含まれる。

添加剤の形態としては鉱油中に溶解したもの、水溶液に
したもの、オイルスラリーにしたもの。

パウダー状のもの１何れても良い。

添加方法も従来の添加剤同様、燃料油中にポンプ注入、
空気による炉内への圧送等を挙げることかてき、固体燃
料に対しては予め規定量を混合する方法でも良い。

燃料に対する添加着としては、燃料の種類、燃焼状態に
よっても異なるが、クロム化合物のＣｒに換算した値て
、高温腐食防止の場合１重量比でｌＯ〜ｌ０００ｐｐ■
、好ましくは５０〜２００ｐｐｍか実用的である。低温
腐食防止の場合、２０〜５００ｐｐ■、好ましくは３０
〜３００ｐｐｍがよい。また、未燃分やダスト防ＩＬの
場合、２００〜ｌＯ口Ｏｐｐ＊　、好ましくは５００〜
１０００ｐｐ＋ｍ必装である。

（発１ｊ＋の効果） 以１−のように、クロム乃至クロム化合物をボイラ内に
添加すると、ボイラ内ての燃焼中にクロム乃至クロム化
合物はクロム酸化物（Ｃｒ２０ｚなど）となり、母材表
面にクロム酸化物を主成分とする新たな保護被膜を形成
し、したかって１１材の高温腐食、低［４食等の障害を
防止することができる。

更に、燃焼雰囲気中てはクロム乃至クロム化合物は強力
な酸化力を発揮するため、燃焼促進を高め、燃費の節減
即ち、省エネルギー効果も得られる。

また、従来使用されていたＲａ系の添加剤と異なり、こ
の発明で使用するクロム乃至クロム化合物は気相析出型
、残炭型何れの形ｆｆ、のダストに対しても有効である
。

なお、この発明で使用するクロム乃至クロム化合物はボ
イラ中の燃焼過程て全てか安定無害なＣ「２０ユの形ち
になるのて、排気ガス乃至ダストのｉｊｉ性の心配は無
い。

（実施例） 以下、この発明の実施例を示す。

実施例Ｉ Ｃ重油を専焼する発電ボイラの高温部（スーパーヒータ
部付近＞十ｆｌｉ物を粉砕しく２００メツシュ全通）、
実圧（ブランク）試料とし、これに対し、従来高温腐食
防止作用か認められている各種金属並びにクロムを夫／
／１０％添加し、高温腐食防止性ず駈を比較した。

試験法は日本学術振興会耐熱金ｋＡｌ　２３委員会か選
定した合成灰塗４ｊ高温腐食試験法（通称学振法）に準
拠した。

テストピースはＪＩＳ　Ｇ３４６２に規定する５ＴＢＡ
２４　（２１／４Ｃｒ−Ｉ　Ｍｏ）で、２４ｘ　１５ｘ
　：ｌｓｍ寸法のものて、７００℃、２０１１ｒｓての
腐食減量で評価した。

実圧組成並びに試験結果は次表の通りである。

実圧組成（％） 試験結果 実施例２ 従来、高低温腐食並びに煤ＩＩＪｉ量の増大に悩んてい
た発電ボイラにＣ「として６％含有するナフテン酸溶液
を燃料（Ｃ重油）に対して１／１．０００量添加し、定
期修理から定期修理までの期間（約８．００旧１ｒｓ）
における腐食度合を調査すると共に、定期的に煤ｙＩｉ
ｅ度を測定して各種障害に対するＣｒ添加剤の評価を実
施した。

高温腐食については、従来高温腐食を起す代表点５ケ所
（Ａ−Ｅ）における肉厚測定（超音波厚み針使用）を、
ブランクテストとの比較において行ない評価した。

低温腐食については空気加熱塁出口煙道に吊した軟鋼テ
ストピースの減量測定を、ブランクテストとの比較にお
いて行ない評価した。

煤塵濃度についてはＪＩＳ　Ｚ−８８０８に基づく円筒
濾紙法（重量法）を、ブランクテストとの比較において
行ない評価した。

ボイラ仕様、重油性状、試験結果は以下の通りである。

ボイラ仕様 容ｒｒｓｌ　：　１２０Ｌ／ＩＩ、　蒸気圧力１０口に
ｇ／ｃｍ２．　１５気温度：５４０°Ｃ１通風方式：押
込、燃焼方式：フロントップリング、Ａｌｌ形式：ユン
グストローム重油性状 粘度（５０℃、ｃｓｔ）：　５５０．引火点（’Ｃ）：
１１０．　　比重（＋５／４°Ｃ）：１．０９．残３Ｒ
（＄）：１５．５．灰分濃度（２）二０．０：ｌ、　　
Ｓ分ｅ度（Ｘ）二：１．５．Ｖ５度（１）ｐｍ）：１５
０．　　Ｎａ　　ｃＪＪＩ’（ｐｐ層）：５０ 試験結果 ｌ）高温腐食関係 但し、数値は減肉州を意味し、ぐｎ位は■−である。

２）低温腐食関係 但し、数値は腐食減量を意味し、ｉｉ位は＋ｍｄｄ（−
ｇ／ｄｖ２／ｄａｙ）である。

３）煤塵ｅ度関係 但し、数値は煤塵濃度を意味し、ｍ位はｍｇ／ｍ’Ｎで
ある。

なお、参考までに、円筒濾紙中に捕集された煤塵の組成
内容を調査さたか、クロムは全てＣｒ２Ｏ：＋になって
おり、心配された６価クロムは検出されなかった。

実施例３ Ｃｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｂａ等の各種金
属化合物の金属含有量が０．２１１Ｌ％になる用に調整
した重版軽油を用いてディーゼルエンジンの排煙濃度を
比較したところ、クロム塩が抜群の効果を示した。

軽油性状、ディーゼルエンジン仕様、試験結果は以下の
通っである。

なお、　排煙濃度の測定はＡＳＴＭ　０２１５６−６５
に準拠し、測定機器はディーゼルａ器製ボッシュ式ディ
ーゼルエンジン用排気テスターを使用した。

軽油性状 ディーゼルエンジン仕様 試験結果 但し、数（１はボッシュＮ。である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クロム又はその化合物の一種又は二種以上を有効成分と
   する組成物を燃料中に添加するか、燃焼雰囲気中に投入
   することを特徴とする燃焼装置における燃焼障害防止法
   。