JPS6319762B2 - - Google Patents
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- JPS6319762B2 JPS6319762B2 JP57038664A JP3866482A JPS6319762B2 JP S6319762 B2 JPS6319762 B2 JP S6319762B2 JP 57038664 A JP57038664 A JP 57038664A JP 3866482 A JP3866482 A JP 3866482A JP S6319762 B2 JPS6319762 B2 JP S6319762B2
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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
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は固体燃焼炉における炉内脱硫法に関
する。
する。
硫黄分を含有する燃料の燃焼に伴つて発生する
硫黄酸化物（以下SOxと称する）は、公害の原因
物質であるため、これを効果的に除去する方法が
要望せられ、従来多くのSOx除去技術が提案ない
し実用化されている。しかしこれらの方法はいず
れも液化ないし気体燃料を対象としたものである
ため、固体燃焼炉からの排ガスのように多量のダ
ストを含んだ排ガスの脱硫に適用すると、ダスト
による炉閉塞や脱硫率の低下などの問題をまねい
た。そこでこの問題の解決策として、石灰石、消
石灰、ドロマイトなどの固形のSOx吸収剤を火炉
内へ直接噴射する乾式炉内脱硫法が提案された。
しかしこの方法では高温の酸化雰囲気中へ吸収剤
を直接供給するため、SOxの吸収率が低く、その
結果吸収剤を多量必要とする欠点があつた。
硫黄酸化物（以下SOxと称する）は、公害の原因
物質であるため、これを効果的に除去する方法が
要望せられ、従来多くのSOx除去技術が提案ない
し実用化されている。しかしこれらの方法はいず
れも液化ないし気体燃料を対象としたものである
ため、固体燃焼炉からの排ガスのように多量のダ
ストを含んだ排ガスの脱硫に適用すると、ダスト
による炉閉塞や脱硫率の低下などの問題をまねい
た。そこでこの問題の解決策として、石灰石、消
石灰、ドロマイトなどの固形のSOx吸収剤を火炉
内へ直接噴射する乾式炉内脱硫法が提案された。
しかしこの方法では高温の酸化雰囲気中へ吸収剤
を直接供給するため、SOxの吸収率が低く、その
結果吸収剤を多量必要とする欠点があつた。
本発明者らは、従来の炉内脱硫の効率が悪い原
因について検討を行なつたところ、つぎのような
知見を得た。すなわち、通常の火炉内雰囲気のよ
うに、酸化雰囲気ではあるが酸素濃度が１〜５％
以下と非常に低い場合、900℃程度の温度では Na2O＋SO2＋1/2O2→Na2SO4 …(1) CaO＋SO2＋1/2O2→CaSO4 …(2) の反応が起こりにくい。これに対し、還元雰囲気
では、900〜1300℃の高温域で Na2O＋H2S→Na2S＋H2O …(3) CaO＋H2S→CaS＋H2O …(4) CaO＋COS→CaS＋CO2 …(5) CaSO4＋4CO→CaS＋4CO2 …(6) Na2O＋SO2＋3C→Na2S＋3CO …(7) などの硫化物を生成する反応が主となり、
Na2SO4、CaSO4などの硫酸塩よりもNa2S、CaS
などの硫化物の方が安定であることがわかつた。
したがつてNa2S、CaSなどの硫化物の生成量を
増すには、反応式(3)(4)(5)(6)(7)の平衡を右にかたよ
らせればよく、そのためには900〜1300℃の温度
域において還元性ガスであるH2S、COS、COな
どのガス濃度を高くし、かつ還元領域に
Na2CO3、CaO、Ca（OH）2などの脱硫剤を供給し
てやるのがよいことがわかる。
因について検討を行なつたところ、つぎのような
知見を得た。すなわち、通常の火炉内雰囲気のよ
うに、酸化雰囲気ではあるが酸素濃度が１〜５％
以下と非常に低い場合、900℃程度の温度では Na2O＋SO2＋1/2O2→Na2SO4 …(1) CaO＋SO2＋1/2O2→CaSO4 …(2) の反応が起こりにくい。これに対し、還元雰囲気
では、900〜1300℃の高温域で Na2O＋H2S→Na2S＋H2O …(3) CaO＋H2S→CaS＋H2O …(4) CaO＋COS→CaS＋CO2 …(5) CaSO4＋4CO→CaS＋4CO2 …(6) Na2O＋SO2＋3C→Na2S＋3CO …(7) などの硫化物を生成する反応が主となり、
Na2SO4、CaSO4などの硫酸塩よりもNa2S、CaS
などの硫化物の方が安定であることがわかつた。
したがつてNa2S、CaSなどの硫化物の生成量を
増すには、反応式(3)(4)(5)(6)(7)の平衡を右にかたよ
らせればよく、そのためには900〜1300℃の温度
域において還元性ガスであるH2S、COS、COな
どのガス濃度を高くし、かつ還元領域に
Na2CO3、CaO、Ca（OH）2などの脱硫剤を供給し
てやるのがよいことがわかる。
この発明は上記のような知見に基づいてなされ
たものであつて、ダストを高濃度で含む固体燃料
燃焼排ガスに対して適用した場合も、脱硫を効率
よく行なうことのできる脱硫法を提供することを
目的とする。
たものであつて、ダストを高濃度で含む固体燃料
燃焼排ガスに対して適用した場合も、脱硫を効率
よく行なうことのできる脱硫法を提供することを
目的とする。
なお、以下の説明において、空気比とは、燃焼
に要する理論空気量に対する実際の空気量の割合
をいい、前後方向については、第１図を基準とし
て、その左方を前方、またその右方を後方と称す
ることとする。
に要する理論空気量に対する実際の空気量の割合
をいい、前後方向については、第１図を基準とし
て、その左方を前方、またその右方を後方と称す
ることとする。
この発明による脱硫法は、炉内へ燃料と燃焼用
空気をそれぞれ分割供給して３段燃焼法を実施
し、温度900〜1300℃の還元雰囲気の２次燃焼域
へ脱硫剤を供給することを特徴とする。
空気をそれぞれ分割供給して３段燃焼法を実施
し、温度900〜1300℃の還元雰囲気の２次燃焼域
へ脱硫剤を供給することを特徴とする。
還元雰囲気の温度が900〜1300℃に限定される
理由は、上記反応式(2)(3)(4)を左辺から右辺へ速や
かに進行させるためである。
理由は、上記反応式(2)(3)(4)を左辺から右辺へ速や
かに進行させるためである。
３段燃焼法は、前壁に設けたバーナから炉内へ
１次燃料とこれを送るための１次空気とを供給す
るとともに、バーナの周囲ないし後流側から２次
空気を供給して、炉内前部ないし上流側に酸化雰
囲気の１次燃焼域を形成し、１次燃焼域の周囲な
いし後流側に２次燃料を供給して、還元雰囲気の
２次燃焼域を形成し、２次燃焼域の周囲ないし後
流側に３次空気を供給して、３次燃焼域を形成す
る燃焼法である。
１次燃料とこれを送るための１次空気とを供給す
るとともに、バーナの周囲ないし後流側から２次
空気を供給して、炉内前部ないし上流側に酸化雰
囲気の１次燃焼域を形成し、１次燃焼域の周囲な
いし後流側に２次燃料を供給して、還元雰囲気の
２次燃焼域を形成し、２次燃焼域の周囲ないし後
流側に３次空気を供給して、３次燃焼域を形成す
る燃焼法である。
２次燃焼域への脱硫剤の供給は、２次燃料とと
もに行なつてもよいし、２次燃料供給位置と３次
空気供給位置の間から燃料ないし空気とは別に行
なつてもよい。
もに行なつてもよいし、２次燃料供給位置と３次
空気供給位置の間から燃料ないし空気とは別に行
なつてもよい。
燃料としては石炭を微粉化した微粉炭が用いら
れる。また脱硫剤としては、CaCO3、Ca（OH）2、
NaCO3、ドロマイトなどのアルカリなどが用い
られる。
れる。また脱硫剤としては、CaCO3、Ca（OH）2、
NaCO3、ドロマイトなどのアルカリなどが用い
られる。
まず、この発明において使用する燃焼炉の構造
について説明する。
について説明する。
第１図において、１は吸熱用ジヤケツトを有す
る円筒状周壁２とその両端に設けられた前壁３と
後壁４とからなる炉本体、５は前壁３の中央にあ
けられた開口で、前方突出状の２次空気供給口６
を有する。７は２次空気供給口６の中心部に炉内
向きに配されたバーナで、ここから１次燃料と１
次空気が供給される。８は前壁３の前面に設けら
れた風箱で、２次空気供給口６を介して炉内に通
じている。９は周壁２の長さの中央からやや前寄
りに設けられた複数の２次燃料ノズル、１０は２
次燃料ノズル９より後方にてやはり周壁２に設け
られた複数の３次空気ノズル、１１は周壁２の後
端部に設けられた煙道である。
る円筒状周壁２とその両端に設けられた前壁３と
後壁４とからなる炉本体、５は前壁３の中央にあ
けられた開口で、前方突出状の２次空気供給口６
を有する。７は２次空気供給口６の中心部に炉内
向きに配されたバーナで、ここから１次燃料と１
次空気が供給される。８は前壁３の前面に設けら
れた風箱で、２次空気供給口６を介して炉内に通
じている。９は周壁２の長さの中央からやや前寄
りに設けられた複数の２次燃料ノズル、１０は２
次燃料ノズル９より後方にてやはり周壁２に設け
られた複数の３次空気ノズル、１１は周壁２の後
端部に設けられた煙道である。
上記構造の燃焼炉において、バーナ７から炉内
へ１次燃料とこれを送る１次空気とを供給する。
さらに風箱８から炉内へ２次空気を供給して、空
気比を1.0以上にする。この状態で燃焼を行なつ
て、炉内前部に酸化雰囲気の高温の１次燃焼域ａ
を形成する。
へ１次燃料とこれを送る１次空気とを供給する。
さらに風箱８から炉内へ２次空気を供給して、空
気比を1.0以上にする。この状態で燃焼を行なつ
て、炉内前部に酸化雰囲気の高温の１次燃焼域ａ
を形成する。
また２次燃料ノズル９から炉内へ２次燃料を供
給して、空気比を1.0以下にする。この状態で緩
慢な還元燃焼を行なつて、１次燃焼域ａの後流側
に２次燃焼域ｂを形成する。同燃焼域ｂは温度
900〜1300℃の還元雰囲気であるので、炉内脱硫
を行なうには最適条件を備えている。そこで２次
燃料とともに脱硫剤を炉内に供給し、効果的に炉
内脱硫を行なう。
給して、空気比を1.0以下にする。この状態で緩
慢な還元燃焼を行なつて、１次燃焼域ａの後流側
に２次燃焼域ｂを形成する。同燃焼域ｂは温度
900〜1300℃の還元雰囲気であるので、炉内脱硫
を行なうには最適条件を備えている。そこで２次
燃料とともに脱硫剤を炉内に供給し、効果的に炉
内脱硫を行なう。
また３次空気ノズル１０から炉内へ、２次燃焼
の残存燃料に対して実質的に理論量の３次空気を
供給して、２次燃焼域ｂの後流側に３次燃焼域ｃ
を形成する。
の残存燃料に対して実質的に理論量の３次空気を
供給して、２次燃焼域ｂの後流側に３次燃焼域ｃ
を形成する。
第２図は燃焼炉の変形を示すものである。この
炉２１は箱形の大型垂直炉であつて、前壁２２の
下端部に第１図の燃焼炉のものと同じ構造の２次
空気供給口２３とバーナ２４と風箱２５が設けら
れ、バーナ２４から１次燃料および１次空気が供
給され、風箱２５から２次空気が供給される。ま
たバーナ２４の上方すなわち後流側に２次燃料ノ
ズル２６が設けられ、同ノズル２６のさらに上方
すなわち後流側に３次空気ノズル２７が設けら
れ、これらノズル２６，２７からそれぞれ２次燃
料および３次空気が供給される。こうしてこの場
合も、１次、２次および３次燃焼域ｄ，ｅ，ｆが
形成される。そして２次燃料ノズル２６と３次空
気ノズル２７の中間位置に脱硫剤ノズル２８が設
けられて、ここから２次燃焼域ｅに脱硫剤が供給
される。
炉２１は箱形の大型垂直炉であつて、前壁２２の
下端部に第１図の燃焼炉のものと同じ構造の２次
空気供給口２３とバーナ２４と風箱２５が設けら
れ、バーナ２４から１次燃料および１次空気が供
給され、風箱２５から２次空気が供給される。ま
たバーナ２４の上方すなわち後流側に２次燃料ノ
ズル２６が設けられ、同ノズル２６のさらに上方
すなわち後流側に３次空気ノズル２７が設けら
れ、これらノズル２６，２７からそれぞれ２次燃
料および３次空気が供給される。こうしてこの場
合も、１次、２次および３次燃焼域ｄ，ｅ，ｆが
形成される。そして２次燃料ノズル２６と３次空
気ノズル２７の中間位置に脱硫剤ノズル２８が設
けられて、ここから２次燃焼域ｅに脱硫剤が供給
される。
第３図は、この発明による３段燃焼法における
脱硫法と、空気２段燃焼法における脱硫法との場
合について、酸素濃度30％およびCaO／SO2当量
比４における炉内温度と脱硫率の関係を示すもの
である。同図から明らかなように、この発明の脱
硫法によれば、脱硫率を大幅に向上させることが
できる。
脱硫法と、空気２段燃焼法における脱硫法との場
合について、酸素濃度30％およびCaO／SO2当量
比４における炉内温度と脱硫率の関係を示すもの
である。同図から明らかなように、この発明の脱
硫法によれば、脱硫率を大幅に向上させることが
できる。
以上の次第で、この発明の炉内脱硫法によれ
ば、炉内へ燃料と燃焼用空気をそれぞれ分割供給
して３段燃焼法を実施し、温度900〜1300℃の還
元雰囲気の２次燃焼域へ微粉状の脱硫剤を供給す
るので、脱硫剤との反応性に富むH2S、COS、
COなどの還元性ガスの濃度を高めることができ、
その結果、固体燃料の燃焼排ガスのように多量の
ダストを含んだ排ガスに対しても、高い脱硫率で
脱硫を達成することができる。
ば、炉内へ燃料と燃焼用空気をそれぞれ分割供給
して３段燃焼法を実施し、温度900〜1300℃の還
元雰囲気の２次燃焼域へ微粉状の脱硫剤を供給す
るので、脱硫剤との反応性に富むH2S、COS、
COなどの還元性ガスの濃度を高めることができ、
その結果、固体燃料の燃焼排ガスのように多量の
ダストを含んだ排ガスに対しても、高い脱硫率で
脱硫を達成することができる。
第１図はこの発明の実施例を示す燃焼炉の垂直
縦断面図、第２図は変形例を示す炉前部の垂直断
面図、第３図は炉内温度と脱硫率の関係を示すグ
ラフである。
縦断面図、第２図は変形例を示す炉前部の垂直断
面図、第３図は炉内温度と脱硫率の関係を示すグ
ラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉内へ燃料と燃焼用空気をそれぞれ分割供給
して３段燃焼法を実施し、温度900〜1300℃の還
元雰囲気の２次燃焼域へ微粉状の脱硫剤を供給す
ることを特徴とする炉内脱硫法。 ２ 脱硫剤を２次燃料とともに供給する特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３ 脱硫剤を２次燃料供給位置と３次空気供給位
置の間から供給する特許請求の範囲第１項記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038664A JPS58156104A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 固体燃焼炉における炉内脱硫法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57038664A JPS58156104A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 固体燃焼炉における炉内脱硫法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58156104A JPS58156104A (ja) | 1983-09-17 |
| JPS6319762B2 true JPS6319762B2 (ja) | 1988-04-25 |
Family
ID=12531530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57038664A Granted JPS58156104A (ja) | 1982-03-10 | 1982-03-10 | 固体燃焼炉における炉内脱硫法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58156104A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU577366B2 (en) * | 1984-04-27 | 1988-09-22 | Foster Wheeler Energy Corporation | Controlled flow, split stream burner assembly with sorbent injection |
| CA1309571C (en) * | 1986-07-14 | 1992-11-03 | Ronald R. Landreth | Method and apparatus for reducing sulfur dioxide content in flue gases |
| DE3943084A1 (de) * | 1989-12-27 | 1991-07-04 | Saarbergwerke Ag | Verfahren zur verringerung der stickoxidemission bei der verfeuerung von festen brennstoffen |
| KR100955537B1 (ko) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | 한국생산기술연구원 | 재연소 시스템 |
-
1982
- 1982-03-10 JP JP57038664A patent/JPS58156104A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58156104A (ja) | 1983-09-17 |
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