JPH0798953B2 - Combustion method of ultra heavy oil-water emulsion fuel - Google Patents

Combustion method of ultra heavy oil-water emulsion fuel

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JPH0798953B2
JPH0798953B2 JP61146834A JP14683486A JPH0798953B2 JP H0798953 B2 JPH0798953 B2 JP H0798953B2 JP 61146834 A JP61146834 A JP 61146834A JP 14683486 A JP14683486 A JP 14683486A JP H0798953 B2 JPH0798953 B2 JP H0798953B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボイラ用燃料や加熱炉用燃料などに用いられ
る超重質油−水エマルジヨン燃料の燃焼方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a combustion method of an ultra-heavy oil-water emulsion fuel used as a fuel for a boiler, a fuel for a heating furnace, or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ボイラ、ガスタービン、デイーゼルなどの原動機関で
は、運転経費に占める燃料費の割合が大きいため、一時
的に燃料の需要、供給関係が崩れて燃料単価が低下する
ことがあつても、長期的に見れば、アスフアルト、石油
コークス、石油化学及び石油精製工程の残渣油、副生油
などの燃料化はかなり重要な位置を占めている。
In engine engines such as boilers, gas turbines, and diesel engines, the fuel cost accounts for a large proportion of the operating cost, so even if the fuel supply / demand relationship collapses temporarily and the fuel unit price falls, From a perspective, the conversion of asphalt, petroleum coke, residual oil from petrochemical and petroleum refining processes, and by-product oil into fuels occupy a very important position.

また、原油の産地において、例えば南米のベネズエラで
発見され、厖大な埋蔵量が確認されている超重質油も、
今後の燃料として期待されているものの一つに挙げるこ
とができる。
In addition, in the production area of crude oil, for example, super heavy oil found in Venezuela in South America and confirmed to have enormous reserves,
It can be cited as one of the expected fuels for the future.

一方、二度にわたる石油危機以降、石炭は石油代替エネ
ルギーの大きな柱の一つとしてその見直しが急速に進め
られ、今日では代替エネルギーと云うよりも、原子力、
天然ガスと同様、重要ななエネルギーとしての地位を占
めるに至つている。
On the other hand, since the two oil crises, coal has been rapidly reviewed as one of the major pillars of alternative energy to oil, and today nuclear energy is more important than alternative energy.
Like natural gas, it has come to occupy an important position as an energy source.

さらに石炭の液化及びガス化技術の開発が、わが国をは
じめ、世界の先進各国で行なわれ、それなりの成果が得
られているが、石炭利用の中心である火力発電所用燃料
として実用化する迄には至つておらず、今後の開発に俟
つところが大きい。火力発電所用燃料としては石炭の微
粉末を燃料油中に分散させてCOM(Cool Oil Mixtur
e)、石炭の微粉末を水中に懸濁させたCWM(Cool Water
Mixture)など既存技術の改良によつて、石炭燃料の有
効利用を促進させる方向にあるのが現状である。
Furthermore, the development of coal liquefaction and gasification technology has been carried out in Japan and other developed countries around the world, and some results have been obtained.By the time it was put into practical use as fuel for thermal power plants, which is the center of coal utilization. Has not been reached, and has great potential for future development. As fuel for thermal power plants, fine coal powder is dispersed in fuel oil to form COM (Cool Oil Mixtur).
e), CWM (Cool Water) in which fine coal powder is suspended in water
The current situation is to promote effective use of coal fuel by improving existing technologies such as Mixture).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、前記した超重質油は、次の第1表に示す
性状から明らかなように、常温では流動性が全くなく、
グリース状を呈し、燃料化はもとより産地から消費地へ
輸送するにも多くの技術的課題がある。
However, as is clear from the properties shown in Table 1 below, the above-mentioned super heavy oil has no fluidity at room temperature,
It has many technical problems not only in the form of grease, but also in the transportation from the production area to the consumption area as well as the conversion to fuel.

すなわち、原動機の燃料化を行うには、パイプ輸送やタ
ンカーによる運搬、さらに発電所における貯蔵などを容
易にするためには、スチームで加熱したり、また軽質油
を混合したりして流動性を向上させる必要がある。しか
し、スチーム加熱はエネルギの消費となり、軽質油の混
合も燃料のコストを上昇させる原因となり、抜本的解決
策とはならない。軽質油を混合した超重質油は、タンカ
に積載後あるいは発電所の貯油槽に入れた後、加熱蒸留
することによつて軽質油のみを分離回収する方法も考え
られるが、この方法でもコストの上昇を招くことは明ら
かである。
In other words, in order to make the prime mover fuel, in order to facilitate pipe transportation, tanker transportation, and storage at the power plant, heating with steam or mixing with light oil to improve fluidity. Need to improve. However, steam heating consumes energy, and mixing of light oil also causes an increase in fuel cost, which is not a drastic solution. Ultra heavy oil mixed with light oil may be separated into only light oil by heating and distilling after loading it on a tanker or in an oil storage tank of a power plant. It is clear that this will lead to a rise.

このような状況に鑑み、超重質油の微粒子(25〜30μ
m)を界面活性剤を用いて水中に懸濁、分散させる方法
が最も有利である。例えば、超重質油微粒子70%、水29
%、界面活性剤1%の混合物エマルジヨンにすればパイ
プ輸送はもとより、タンカへの積込、発電所貯油槽への
配管内輸送などすべてが液体と同様な取扱いが可能とな
り、従来の欠点は解決されることが期待される。この超
重質油の微粒子を懸濁させた水エマルジヨンはいわゆる
O/W型のエマルジヨンの形をしており、前記の輸送工程
における問題は解決できるが、約30%含まれる水と共に
燃焼させることは困難であるばかりか、水の蒸発に燃焼
エネルギが消費されるため、エマルジヨン中の水分はな
るべく少ない方がよい。そこで、この水分の除去には加
熱、減圧などによる操作や、エマルジヨンブレーカを添
加した後、遠心分離機で超重質油粒子と水を分離するな
ど在来手法を用いて行うことができる。
In consideration of such a situation, fine particles of super heavy oil (25 to 30 μm
The most advantageous method is to suspend and disperse m) in water using a surfactant. For example, 70% ultra-heavy oil particles, 29 water
%, A mixture of 1% surfactant can be handled in the same way as liquids, including pipe transportation, loading to tankers, transportation inside oil tanks of power plants, etc. Expected to be done. The water emulsion in which fine particles of this super heavy oil are suspended is called
Although it is in the form of an emulsion of O / W type, it can solve the above-mentioned problems in the transportation process, but it is difficult to burn it with water containing about 30%, and the combustion energy is consumed for the evaporation of water. Therefore, the water content in the emulsion should be as low as possible. Therefore, the removal of the water content can be performed by a conventional method such as an operation by heating or a reduced pressure, or after adding an emulsion breaker, separating the super heavy oil particles and water by a centrifuge.

しかし、この方法を用いても水分が含まれている限りO/
W型エマルジヨンには変化がなく、このままの状態でボ
イラの燃料として使用した場合、燃焼性が悪く、これに
伴つて未燃炭素分が多くなり、排煙公害上問題があり、
現在のところ良案は開発されていない。
However, even if this method is used, O /
There is no change in the W type emulsion, and when it is used as it is as a fuel for the boiler, the combustibility is poor, and unburned carbon content increases with this, and there is a problem in smoke pollution,
Currently no good plan has been developed.

また、超重質油中には前記第1表に示したように多量の
バナジウム、硫黄、ナトリウムが含まれており、燃焼後
これらが燃料灰の全成分となつてボイラ伝熱管を加速酸
化腐食させると共に、硫黄は排ガス中に硫酸となつて存
在し、空気予熱器、集じん装置、煙突などの腐食を誘発
する(硫酸露点腐食と呼ばれている)問題点は解決され
ない。
In addition, as shown in Table 1 above, a large amount of vanadium, sulfur, and sodium are contained in the ultra-heavy oil, and after combustion, these become all the components of the fuel ash and cause accelerated oxidative corrosion of the boiler heat transfer tube. At the same time, sulfur is present in exhaust gas in the form of sulfuric acid, and the problem of inducing corrosion of air preheaters, dust collectors, chimneys (called sulfuric acid dew point corrosion) is not solved.

一方、前述のCOMでは、重油の使用量を低下させること
はできるが、その貯蔵、輸送などに問題があり、現状程
度の使用状態では、微粉炭と重油をそれぞれ単独に使用
する方が、従来技術と設備をそのまま利用できることか
ら、今後大きく伸びる可能性は少ないと考えられてい
る。
On the other hand, with the above-mentioned COM, the amount of heavy oil used can be reduced, but there is a problem in its storage and transportation. Under current usage conditions, it is better to use pulverized coal and heavy oil separately. Since the technology and equipment can be used as they are, it is considered unlikely to grow significantly in the future.

但し、微粉炭単独で燃焼させたボイラの高温部や火炉蒸
発管では、石炭中に含まれているアルカリ、鉄、硫黄成
分からつくられるアルカリ・鉄・硫酸塩化合物〔M3・Fe
(SO4〕やアルカリ硫酸塩化物(M2S2O7など)〔但
し、MはK又はNa)による硫化腐食傷害が発生する。
However, in the high temperature part and the furnace evaporator tubes of the boiler is burned in pulverized coal alone, alkali contained in coal, iron, alkaline-iron-sulfate compounds made from sulfur components [M 3 · Fe
(SO 4 ) 3 ] and alkaline sulfates (M 2 S 2 O 7 etc.) (however, M is K or Na) causes sulfide corrosion damage.

〔目的〕〔Purpose〕

本発明は、前記超重質油および微粉炭を燃料として使用
することを意図するものであつて、これに伴なう上記問
題点を解消する超重質油−水エマルジヨン燃料の燃焼方
法を提供することを目的とする。
The present invention intends to use the above-mentioned ultra-heavy oil and pulverized coal as a fuel, and provides a method for burning an ultra-heavy oil-water emulsion fuel which solves the above problems associated with the fuel. With the goal.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そして、本発明は、上記目的を達成する手段として、O/
W型エマルジヨン、O/W型とW/O型の混合エマルジヨン又
はW/O型エマルジヨンとした超重質油−水エマルジヨン
燃料に、燃焼促進剤、防食添加剤、微粉炭を単独あるい
は各種の組合せで添加して燃焼する点にある。
And the present invention, as a means for achieving the above object, O /
W type emulsion, mixed emulsion of O / W type and W / O type or super heavy oil made into W / O type emulsion-water emulsion fuel, combustion accelerator, anticorrosive additive, pulverized coal alone or in various combinations. It is in the point of adding and burning.

すなわち、本発明は (1) 少なくとも常温でグリース状を呈する超重質油
の微粒子と水よりO/W型エマルジヨン、O/W型とW/O型の
混合エマルジヨン又はW/O型エマルジヨンを調製し、こ
れにFe又はMnの化合物からなる燃焼促進剤及びCa又はMg
化合物からなる防食添加剤を添加し、燃焼することを特
徴とする超重質油−水エマルジヨン燃料の燃焼方法 (2) 少なくとも常温でグリース状を呈する超重質油
の微粒子と水よりO/W型エマルジヨン、O/W型とW/O型の
混合エマルジヨン又はW/O型エマルジヨンを調製し、こ
れに微粉炭を添加し、燃焼することを特徴とする超重質
油−水エマルジヨン燃料の燃焼方法。
That is, the present invention (1) prepares an O / W type emulsion, a mixed emulsion of O / W type and W / O type or a W / O type emulsion from fine particles of ultra-heavy oil and water that are grease-like at least at room temperature. , A combustion promoter composed of Fe or Mn compound and Ca or Mg
Combustion method of ultra-heavy oil-water emulsion characterized by adding anticorrosion additive composed of compound and burning (2) O / W emulsion from ultra-heavy oil fine particles and water showing grease at least at room temperature , A mixed emulsion of O / W type and W / O type or a W / O type emulsion is added, and pulverized coal is added to the emulsion, and the mixture is burned. A method for burning an ultra heavy oil-water emulsion fuel.

(3) 少なくとも常温でグリース状を呈する超重質油
の微粒子と水よりO/W型エマルジヨン、O/W型とW/O型の
混合エマルジヨン又はW/O型エマルジヨンを調製し、こ
れに微粉炭及びFe,Ba又はMnの化合物からなる燃焼促進
剤を添加し、燃焼することを特徴とする超重質油−水エ
マルジヨン燃料の燃焼方法 に関するものである。
(3) O / W type emulsion, mixed emulsion of O / W type and W / O type or W / O type emulsion is prepared from fine particles of ultra-heavy oil and water showing grease at least at room temperature, and pulverized coal is added to this. And a combustion accelerator comprising a compound of Fe, Ba or Mn, and burning the fuel, which relates to a combustion method for an ultra heavy oil-water emulsion fuel.

本発明を詳細に説明すると、本発明では、超重質油のO/
W型とW/O型の混合エマルジヨン又はW/O型エマルジヨン
を使用することにより、燃焼性を改善させると共にサー
マルNOxの発生を抑制させることができる。すなわち、O
/W型エマルジヨンでは、燃焼性が悪いので、W/O型との
混合状態にしたり、W/O型エマルジヨンに変化させた
後、燃焼させ、燃料中に混入されている水分を燃焼性向
上に役立たせると共に、サーマルNOxの発生を抑制させ
る。
The present invention is described in detail below.
By using a mixed emulsion of W type and W / O type or a W / O type emulsion, it is possible to improve combustibility and suppress generation of thermal NOx. That is, O
Since the / W type emulsion has poor flammability, it can be mixed with the W / O type or changed to the W / O type emulsion and then burned to improve the flammability of the water mixed in the fuel. In addition to being useful, it also suppresses the generation of thermal NOx.

また、本発明では、O/W型エマルジヨンの場合、燃焼性
等を向上させるために、親水性のFe2O3,FeOOH,FeCO3,Fe
3O4,酢酸鉄,BaCO3,MnO2などの燃焼促進剤と、Mg(O
H)2,MgOなどの防食添加剤を注入した後燃焼する。
Further, in the present invention, in the case of the O / W type emulsion, in order to improve the combustibility and the like, hydrophilic Fe 2 O 3 , FeOOH, FeCO 3 , Fe
Combustion promoters such as 3 O 4 , iron acetate, BaCO 3 , MnO 2 and Mg (O
H) 2 , burns after injecting anticorrosion additives such as MgO.

一方、上記のO/W型とW/O型との混合エマルジヨン状態の
場合、又はW/O型エマルジヨン状態の場合には、油溶性
の鉄化合物、例えばオクチル酸鉄、ナフテン酸鉄、ステ
アリン酸鉄、メタクリル酸鉄、及び鉄の結合位置にMg
(例えばナフテン酸マグネシウム)、Ca(同ナフテン酸
カルシウム)を添加したり、あるいは前記親水性化合物
の表面に親油性の界面活性剤を被覆させたものを添加し
て燃焼させ、O/W型とW/O型との混合状態又はW/O型とす
ることによる前記した効果と、重質油中に含まれている
バナジウム化合物及びS化合物に起因するボイラの腐食
障害防止を図る。
On the other hand, in the case of a mixed emulsion state of the above O / W type and W / O type, or in the case of a W / O type emulsion state, an oil-soluble iron compound such as iron octylate, iron naphthenate, stearic acid. Mg at the bonding position of iron, iron methacrylate, and iron
(For example, magnesium naphthenate), Ca (calcium naphthenate), or the surface of the hydrophilic compound coated with a lipophilic surfactant is added and burned to form an O / W type. The effect described above by mixing with the W / O type or the W / O type and the corrosion damage prevention of the boiler caused by the vanadium compound and the S compound contained in the heavy oil are aimed at.

さらに、本発明において、O/W型エマルジヨン、O/W型と
W/O型の混合エマルジヨン、W/O型エマルジヨンに微粉炭
を混合することにより、また微粉炭と共に上記した親水
性の化合物または油溶性の化合物あるいは親水性化合物
表面に親油性の界面活性剤を被覆したもを添加し、燃焼
することにより、微粉炭燃焼等に発生する硫化腐食が、
これらのエマルジヨン燃焼時に発生するV化合物によつ
て抑制され、またこれらのエマルジヨンのみを燃焼した
場合に発生するV化合物による腐食作用が、多量に存在
する微粉炭燃焼灰により希釈されて伝熱面へのV化合物
の直接接触が阻害されたり、V化合物と石炭灰成分とが
反応して、緩和される。
Furthermore, in the present invention, O / W type emulsion and O / W type
W / O type mixed emulsion, by mixing pulverized coal to W / O type emulsion, and also with the pulverized coal hydrophilic compound or oil-soluble compound or a lipophilic surfactant on the surface of a hydrophilic compound Sulfurized corrosion that occurs in the combustion of pulverized coal, etc.
The V compound generated when these emulsions are burned suppresses the corrosion action of the V compound that is generated when only these emulsions are burned. The direct contact of the V compound is blocked, or the V compound reacts with the coal ash component to be relaxed.

また、石炭灰の灰分は電気抵抗が火上に高く、電気集じ
ん装置の捕集効率が低くなるが、上記エマルジヨンの灰
分の存在により抵抗値が低下し、捕集効率が向上する。
Further, the ash content of coal ash has a high electric resistance on fire and the collection efficiency of the electrostatic precipitator is low, but the presence of the ash content of the emulsion reduces the resistance value and improves the collection efficiency.

〔作用〕[Action]

本発明では、超重質油のO/W型とW/O型との混合エマルジ
ヨン又はW/O型エマルジヨンを調製するため、O/W型の一
部ないしは全部をW/O型に変えることが好ましい。この
転換作用と燃焼性の理由および本発明で添加する燃焼促
進剤、防食添加剤、微粉炭の作用について以下説明す
る。
In the present invention, in order to prepare a mixed emulsion of super heavy oil O / W type and W / O type or a W / O type emulsion, part or all of the O / W type can be changed to W / O type. preferable. The reason for this conversion action and flammability, and the action of the combustion accelerator, anticorrosion additive, and pulverized coal added in the present invention will be described below.

(1) O/W型からW/O型エマルジヨンへの転換作用と燃
焼性の向上理由: 第1図はO/W型エマルジヨンを模式的に示した図であ
り、第2図はW/O型エマルジヨンを模式的に示した図で
ある。超重質油の微粒子が水と共存しているO/W型エマ
ルジヨンは、第1図に示すように、超重質油の微粒子O
の周囲に水Wが存在しているのに対し、W/O型エマルジ
ヨンは、第2図に示すように、水Wの粒子(水滴)が超
重質油に囲まれたような状態、すなわち、超重質油の微
粒子Oを含む油滴O′に囲まれた状態となつている。
(1) Reasons for conversion from O / W type to W / O type emulsion and improvement of flammability: Fig. 1 is a schematic diagram of O / W type emulsion, and Fig. 2 is W / O type. It is the figure which showed the type emulsion typically. As shown in Fig. 1, the O / W emulsion in which the particles of ultra-heavy oil coexist with water is
In contrast to the water W existing around, the W / O type emulsion has a state in which the particles (water droplets) of the water W are surrounded by super heavy oil, as shown in FIG. It is in a state of being surrounded by oil droplets O ′ containing fine particles O of ultra-heavy oil.

O/W型からW/O型への転換は、O/W型のエマルジヨンに親
油性のアニオン活性剤、例えばアルキルスルフオン酸ナ
トリウムを添加した後、よく撹拌すると、活性剤の作用
によつて水の表面張力が低下すると共に、油の微粒子の
表面に活性剤の親油基が付着するため、O/W型からW/O型
へ変化する。この場合、80℃以上に加熱すると、O/W型
エマルジヨン中に添加されている界面活性剤の作用を弱
めることができるので、O/W型からW/O型へ転換するが、
両者が混在する状態も存在する。さらに、この操作に重
油を加えるとW/O型エマルジヨンへの変化が容易とな
る。
The conversion from O / W type to W / O type is carried out by adding an lipophilic anion activator to the O / W type emulsion, for example, sodium alkylsulfonate, and then stirring it well, by the action of the activator. As the surface tension of water decreases, the lipophilic group of the activator attaches to the surface of the oil particles, changing from O / W type to W / O type. In this case, heating to 80 ° C. or higher can weaken the action of the surfactant added to the O / W emulsion, so the O / W type is converted to the W / O type,
There is also a state where both are mixed. Furthermore, when heavy oil is added to this operation, it becomes easy to change to a W / O emulsion.

次に、O/W型とW/O型エマルジヨンの燃焼性について説明
する。
Next, the flammability of the O / W type and W / O type emulsions will be described.

第1図の略図から明らかなように、O/W型エマルジヨン
の状態でボイラ炉内へ噴霧されると、先ず、外周部の水
分Wが蒸発した後、油粒子Oの燃焼がはじまることとな
る。このとき、水の蒸発に伴う潜熱が奪われるため、油
粒子の温度上昇が遅くなり、その分燃焼の完結が十分に
行なわれないまま、排ガス中に含まれ、ボイラ外に出る
こととなる。
As is clear from the schematic diagram of FIG. 1, when the O / W type emulsion is sprayed into the boiler furnace, first, the water W in the outer peripheral portion evaporates, and then the oil particles O start to burn. . At this time, the latent heat associated with the evaporation of water is removed, so that the temperature rise of the oil particles is delayed, and the combustion is not fully completed, but is included in the exhaust gas and goes out of the boiler.

これに対し、W/O型では、先ず、油粒子Oが加熱される
とともに、その内部に含まれている水滴Wが100℃以上
になると一挙に蒸発揮散し、この膨張力によつて広い範
囲に分散させると共に、油粒子がさらに微細な粒子とな
つて飛散するため、燃焼性が向上する。このようなこと
からO/W型とW/O型が混在した状態のエマルジヨンでもO/
W型に比較すると燃焼性は改善される。
On the other hand, in the W / O type, first, the oil particles O are heated, and when the water droplets W contained therein reach 100 ° C or more, they are vaporized all at once, and this expansion force causes a wide range. In addition, the oil particles become finer particles and scatter, and the combustibility is improved. Because of this, O / W type and W / O type are mixed even if they are mixed.
Combustibility is improved compared to W type.

(2) 燃焼促進剤の作用: 燃焼促進剤(例えば、Fe,Ba,Mn化合物)をO/W型エマル
ジヨン中に添加しておくと、周囲の水が蒸発した後、こ
れらの促進剤は、油粒子の表面を被覆したり、被覆しな
いまでも、その表面に付着する。これらの付着物は酸化
触媒として作用し、油粒子の温度が高くならなくても触
媒作用によつて、低い温度から油粒子が燃焼を開始させ
る。このため、促進剤無添加のO/W型の場合に比べ、ボ
イラ炉内における燃焼性が促進され、未燃炭素分が減少
する。
(2) Action of combustion promoter: When a combustion promoter (for example, Fe, Ba, Mn compound) is added to the O / W emulsion, after the surrounding water evaporates, these promoters are The oil particles adhere to the surface even if they are coated or not. These deposits act as an oxidation catalyst, and even if the temperature of the oil particles does not rise, the catalytic action causes the oil particles to start combustion from a low temperature. Therefore, the combustibility in the boiler furnace is promoted and the unburned carbon content is reduced as compared with the case of the O / W type in which the accelerator is not added.

また、W/O型のエマルジヨンでは、油溶性の燃焼促進剤
を添加しているため、促進剤は常に油粒子の表面を被覆
しており、O/W型に比べ一層燃焼性が向上する(温度上
昇が早く、また水滴の破裂により油粒子がさらに微細と
なり、空気との接触がよくなるなどの物理的要因も加味
される)。
Further, in the W / O type emulsion, since the oil-soluble combustion accelerator is added, the accelerator always coats the surface of the oil particles, and the flammability is further improved compared to the O / W type ( The temperature rises quickly, and the oil particles become even finer due to the rupture of water droplets, and physical factors such as better contact with air are also taken into account.

(3) 防食添加剤の作用: (2)項の燃焼促進剤と共にCa又はMg化合物からなる防
食添加剤を、O/W型のエマルジヨンの場合は水スラリ状
で、O/W型とW/O型が混在している場合は水スラリ及びオ
イルスラリ状まで、またW/O型エマルジヨンの場合はオ
イルスラリ又は添加剤の表面を親油性の活性剤で被覆し
た状態で添加する。この結果、油粒子の燃焼によつて生
成する腐食成分、例えばV2O5とMg化合物は短期間で反応
して、低融点のV2O5を高融点化させる作用を示す。すな
わち、V2O5単独ではその融点は660〜690℃であるがV2O5
+2MgO→V2O5・2MgO(融点835℃) V2O5+3MgO→V2O5・3MgO(融点1191℃) となる。なお、燃焼促進効果のあるCaによつても、V2O2
・2CaO(融点778℃)、V2O2・3CaO(融点1016℃)が生
成する。これらのV−Mg化合物、V−Ca化合物は、ボイ
ラ伝熱面上では固体状となつて付着する。このため、そ
の腐食性が甚しく低下すると共に、スートブロワーの作
用によつて伝熱面から剥離しやすくなり、熱吸収率が向
上する。
(3) Action of anticorrosion additive: In the case of the O / W type emulsion, the anticorrosion additive composed of Ca or Mg compound together with the combustion accelerator of the item (2) is used in the form of water slurry, and O / W type and W / When O type is mixed, it is added up to water slurry and oil slurry, and in the case of W / O type emulsion, oil slurry or the surface of the additive is added in a state of being coated with a lipophilic activator. As a result, the corrosive components generated by the combustion of the oil particles, such as V 2 O 5 and the Mg compound, react in a short period of time, and have the effect of increasing the melting point of V 2 O 5 having a low melting point. That is, in the V 2 O 5 alone the melting point of 660~690 ℃ V 2 O 5
+ 2MgO → V 2 O 5・ 2MgO (melting point 835 ℃) V 2 O 5 + 3MgO → V 2 O 5・ 3MgO (melting point 1191 ℃) It should be noted that Ca, which has a combustion promoting effect, also has V 2 O 2
· 2CaO (mp 778 ℃), V 2 O 2 · 3CaO ( mp 1016 ° C.) is produced. These V-Mg compound and V-Ca compound adhere to the boiler heat transfer surface in a solid state. For this reason, the corrosiveness is significantly reduced, and the soot blower facilitates separation from the heat transfer surface, improving the heat absorption rate.

また、MgOやMgSO4(ボイラ低温部で燃焼ガス中のSO3
反応したり、ガス中の硫酸が凝縮しているところでも、
これと反応してMgSO4となる)は、伝熱管の表面温度400
〜600℃のところに付着すると、燃焼灰の表面を覆つて
燃料中に含まれているV2O5やFe2O3とガス中のSO2との接
触を妨げてSO3への転化を抑制して、凝縮する硫酸量を
少なくし、これによる腐食作用を軽減させる効果があ
る。
Also, MgO and MgSO 4 (react with SO 3 in the combustion gas in the low temperature part of the boiler, or where sulfuric acid in the gas is condensed,
Reacts with this to form MgSO 4 ) and the surface temperature of the heat transfer tube is 400
When it adheres at a temperature of ~ 600 ° C, it covers the surface of the combustion ash and prevents the contact of V 2 O 5 and Fe 2 O 3 contained in the fuel with SO 2 in the gas and conversion to SO 3 . This has the effect of suppressing and reducing the amount of sulfuric acid that condenses, thereby reducing the corrosive effect.

しかし、このCa又はMg化合物のみを添加すると、この化
合物が白色をしていることから、次のような障害が発生
することがある。すなわち、ボイラ燃焼室が蒸発管表面
に付着すると、あたかも白亜の壁に囲まれたようにな
り、その中央で燃焼している火炎温度は白色化した蒸発
管のために輻射熱が奪われず、高温の状態が続くため、
いわゆるサーマルNOxの発生を促すこととなる。
However, when only this Ca or Mg compound is added, the following trouble may occur because this compound is white. That is, when the boiler combustion chamber adheres to the surface of the evaporation tube, it becomes as if it were surrounded by the wall of chalk, and the flame temperature burning in the center of the combustion tube is not radiant heat due to the whitened evaporation tube, and the temperature is high. Because the state continues
This will promote the generation of so-called thermal NOx.

本発明では、前述したように燃焼促進剤として有色の鉄
化合物及びMn化合物を添加しているため、これが白色化
した蒸発管を鉄さび色(褐色)に着色させるので、輻射
吸収率が上昇し、その分燃焼火炎及びその周辺の燃焼ガ
ス温度が正規の値に戻るためサーマルNOxの発生を抑制
することが可能となる。
In the present invention, since the colored iron compound and the Mn compound are added as the combustion accelerator as described above, since the whitened evaporation tube is colored in iron rust color (brown), the radiation absorption rate is increased, The combustion flame and the temperature of the combustion gas in the vicinity of the combustion flame return to their normal values correspondingly, so that the generation of thermal NOx can be suppressed.

以上の理由から有色のFe,Mn化合物をCa又はMg化合物中
に僅か2〜5%程度混在させておくだけで、Ca又はMg化
合物の腐食防止作用は、そのまま利用できると共に、こ
の種の白色化合物に起因するサーマルNOx発生の欠点を
補うことができる。
For the above reasons, by only mixing colored Fe, Mn compounds in Ca or Mg compounds in an amount of about 2 to 5%, the corrosion-preventing action of Ca or Mg compounds can be utilized as it is, and white compounds of this kind can be used. It is possible to make up for the drawback of thermal NOx generation caused by the above.

(4) エマルジヨン(O/W型、O/W型とW/O型の混合、W
/O型の各エマルジヨン、以下同じ)と微粉炭中に腐食成
分とその作用 エマルジヨン中の腐食成分はV,Na,Sの3元素であり、こ
れらの元素が燃焼ガス中で相互に反応してV2O5,Na2O・n
V2O5,5Na2O・V2O4・11V2O5,Na2SO4,SO3などを生成し、
これらの化合物はこの状態のままで直接ボイラチユーブ
や空気予熱器のエレメントを腐食させる。
(4) Emulsion (O / W type, mixed O / W type and W / O type, W
Corrosion component and its action in pulverized coal and each of the / O type emulsions (the same applies below) The corrosion components in emulsions are three elements, V, Na, and S, which react with each other in the combustion gas. V 2 O 5 ,, Na 2 O ・ n
V 2 O 5 , 5Na 2 O ・ V 2 O 4・ 11V 2 O 5 , Na 2 SO 4 , SO 3 etc. are generated,
These compounds directly corrode the boiler tube and air preheater elements in this state.

一方、石炭中に含まれている腐食成分はK,Na及びSの3
元素が主体であり、燃焼ガス中でK2SO4,Na2SO4、SO3
どの化合物をつくり、他の灰の主成分(第7表参照)と
混在した状態でボイラチユーブ面に付着する。ボイラチ
ユーブ上に付着したK2SO4,Na2SO4はSO3の存在下で他の
灰成分中の鉄酸化物と反応し、ここではじめて融点が低
く、腐食性の強いアルカリ・鉄・硫酸塩化合物を生成す
る。また、この硫酸塩化合物はボイラチユーブ上の燃料
灰の上層部には殆んど認められず、燃料灰とボイラチユ
ーブとの境界に多量に含まれていることから、燃料灰中
において次のような反応が起り、腐食性の強い硫酸塩化
合物をつくるものと考えられる。
On the other hand, the corrosive components contained in coal are K, Na, and S.
Mainly composed of elements, it forms compounds such as K 2 SO 4 , Na 2 SO 4 , and SO 3 in the combustion gas, and adheres to the boiler tube surface in the state of being mixed with other ash main components (see Table 7). To do. K 2 SO 4 and Na 2 SO 4 adhering to the boiler tube react with iron oxides in other ash components in the presence of SO 3 , and the melting point is low and strong corrosive alkali / iron / This produces sulfate compounds. This sulfate compound was hardly found in the upper layer of the fuel ash on the boiler tube, and was contained in large quantities at the boundary between the fuel ash and the boiler tube. It is thought that various reactions occur and form a sulfate compound with strong corrosiveness.

3Na2SO4+Fe2O3+SO3→2Na3Fe(SO4 (1) 3K2SO4+Fe2O3+SO3→2K3Fe(SO4 (2) Na2SO4の融点は884℃、K2SO4のそれは1069℃と高いが、
Na3Fe(SO4は624℃、K3Fe(SO4は618℃と低く
なると共に、この両者が共存すると融点550℃のような
共晶をつくつて溶融するため、チユーブ温度の低い伝熱
管においても強い腐食が発生する。しかも、この腐食性
の強い硫酸化合物は、前述したように燃料灰とチユーブ
の境界に集まることからもうかがえるように、雰囲気中
の酸素が少ない状態で腐食性を発揮する。
3Na 2 SO 4 + Fe 2 O 3 + SO 3 → 2Na 3 Fe (SO 4 ) 2 (1) 3K 2 SO 4 + Fe 2 O 3 + SO 3 → 2K 3 Fe (SO 4 ) 2 (2) Na 2 SO 4 melting point Is 884 ℃, that of K 2 SO 4 is as high as 1069 ℃,
Na 3 Fe (SO 4 ) 3 is as low as 624 ° C and K 3 Fe (SO 4 ) 3 is as low as 618 ° C, and when both coexist, it forms a eutectic with a melting point of 550 ° C and melts. Strong corrosion occurs even in low heat transfer tubes. Moreover, the sulfuric acid compound having strong corrosiveness exhibits corrosiveness in a state where oxygen in the atmosphere is small, as can be seen from the fact that the sulfuric acid compound gathers at the boundary between the fuel ash and the tube as described above.

エマルジヨン燃料中のV化合物がV2O5の形で存在する
と、V2O5V2O4+1/2O2のように酸素を放出する性質を
もつている。このようなことからV2O5の存在によつてNa
3Fe(SO43,K3Fe(SO4の腐食作用を直接防止させ
る一方、前記(1)(2)式によつてN3Fe(SO43,K3F
e(SO4が生成するのを防ぐ作用があるものと考えら
れる。
When V compounds of Emarujiyon fuel is present in the form of V 2 O 5, which has the property of releasing oxygen as V 2 O 5 V 2 O 4 + 1 / 2O 2. Therefore, the existence of V 2 O 5 suggests that Na
3 Fe (SO 4) 3, K 3 Fe (SO 4) whereas for directly preventing the corrosion of 3, the (1) (2) to Yotsute N 3 Fe (SO 4) 3 , K 3 F
It is considered to have an action of preventing the formation of e (SO 4 ) 3 .

一方、エマルジヨン燃料灰の腐食成分であるV2O5から見
れば、石炭灰中には多量の灰分(石炭の10〜20%)が存
在する上、その主成分がSiO2,CaO,Al2O3などの高融点化
合物であるため、物理的にも化学的にもその腐食作用が
弱められることとなる(第1表、第7表参照)。
On the other hand, from the viewpoint of V 2 O 5 which is a corrosive component of emulsified fuel ash, a large amount of ash (10 to 20% of coal) is present in the coal ash, and the main components are SiO 2 , CaO, Al 2 Since it is a high melting point compound such as O 3, its corrosive action is physically and chemically weakened (see Tables 1 and 7).

(5) 微粉炭と燃焼促進剤添加による燃焼性の改善と
その作用 エマルジヨン燃料に微粉炭とFe,Ba,Mnなどの化合物を付
着させておくと、燃焼環境では、これらの元素の酸化物
は酸化剤としての作用を発揮するため、燃焼を促進さ
せ、燃焼排ガス中の未燃炭素分を減少させる。
(5) Improvement of flammability by addition of pulverized coal and combustion accelerator and its action When pulverized coal and compounds such as Fe, Ba, Mn are attached to emulsion fuel, oxides of these elements are generated in combustion environment. Since it acts as an oxidant, it promotes combustion and reduces unburned carbon content in the combustion exhaust gas.

Fe,Ba,Mnなどの化合物は、親油性を示す方がより効果的
である。エマルジヨン燃料中の油、微粉炭の表面はすべ
て疎水性であるため、この種のFe,Ba,Mn化合物は親油性
にしておくと油粒子や微粉炭表面に吸着し、その燃焼を
一層促進させることとなるからである。O/W型とW/O型と
の混合、W/O型燃料では、有機化合物(Fe,Ba,Mnの)と
して添加すると理想的である。Fe2O3,BaO,MnO2などの酸
化物の微粒子を添加する場合には、これらの酸化物はす
べて親水性であるため、油の粒子や微粉炭表面に付着し
にくい。したがつて、このような酸化物粒子に対して
は、あらかじめ親油性の界面活性剤で表面をコーテイン
グしておく方がよい。
Compounds such as Fe, Ba and Mn are more effective when they exhibit lipophilicity. Since the surfaces of oil and pulverized coal in emulsion fuel are all hydrophobic, if Fe, Ba, Mn compounds of this kind are made lipophilic, they will be adsorbed on oil particles and the surface of pulverized coal, further promoting their combustion. Because it will be. In the mixture of O / W type and W / O type, and in W / O type fuel, it is ideal to add it as an organic compound (of Fe, Ba, Mn). When fine particles of oxides such as Fe 2 O 3 , BaO, and MnO 2 are added, all of these oxides are hydrophilic, and are therefore unlikely to adhere to oil particles or the surface of pulverized coal. Therefore, it is better to coat the surface of such oxide particles with a lipophilic surfactant in advance.

(6) 電気集じん効率の向上 燃焼ガス中のばいじん類の電気抵抗と集じん効率の間に
密接な関係がある。第7表に示すような微粉炭の灰は非
常に電気抵抗が高いため(例えば1012〜13Ωcm)、電気
集じん効率はよくない。しかし、微粉炭中にFe,Mn化合
物を添加しておくと、これらの化合物の微粉末表面に硫
酸が吸着し(Fe2O3,MnO2の酸化作用によつてガス中のSO
2がSO3に酸化され、ガス中の水分と反応してH2O+SO3
H2SO4をつくる)、ばいじんの電気抵抗値を低下させ、
電気集じん極に付着しやすい状態に改善すると(10
10〜11Ωcm程度に低下する)。
(6) Improvement of dust collection efficiency There is a close relationship between the electrical resistance of dust in combustion gas and dust collection efficiency. Since the ash of pulverized coal as shown in Table 7 has a very high electric resistance (for example, 10 12 to 13 Ωcm), the efficiency of electrostatic collection is not good. However, when Fe and Mn compounds are added to the pulverized coal, sulfuric acid is adsorbed on the surface of the fine powder of these compounds (SO 2 in the gas is reduced by the oxidation of Fe 2 O 3 and MnO 2 ).
2 is oxidized to SO 3 and reacts with the water in the gas to react with H 2 O + SO 3
H 2 SO 4 ), reduce the electric resistance of dust,
If you improve the condition so that it easily attaches to the electrostatic precipitator (10
10 to 11 Ωcm).

エマルジヨン燃料と微粉炭を一緒に燃焼させた場合は、
その混合割合にもよるが、ばいじんの電気抵抗が10
8〜10Ωcmであるので、集じん効率は良好になる。な
お、微粉炭を添加しないエマルジヨン燃料を燃焼させた
場合は、106〜8Ωcmであるので、比較的集じんされや
すい状態にある。
If you burn the emulsion fuel and pulverized coal together,
Depending on the mixing ratio, the electric resistance of dust is 10
Since it is 8-10 Ωcm, the dust collection efficiency is good. It should be noted that when the emulsion fuel without addition of pulverized coal is burned, since it is 10 6 to 8 Ωcm, it is in a state where dust is relatively easily collected.

次に、本発明の燃焼方法を適用する燃焼装置の1例を第
3図に基づいて説明する。
Next, an example of a combustion apparatus to which the combustion method of the present invention is applied will be described with reference to FIG.

第3図は、本発明の燃焼方法を適用するボイラの断面図
であり、燃焼室1へ噴霧注入された燃料は、ここで燃焼
し、高温の燃焼ガス(1000℃〜1200℃)となつて矢印2
の方向へ流れる。高温の燃焼ガスが流れる通路には、高
温過熱器3,3′、高温再熱器4が設置されており、これ
らの熱交換を行いながら後部煙道部に流れ、ここでも横
置型の低温過熱器5、低温再熱器6、節炭器7などと熱
交換を行つて脱硝触媒層8を通り、空気予熱器9に達す
る。空気予熱器9入口部の燃焼ガス温度は340〜370℃で
ある。空気予熱器9では燃焼用空気を加温し、電気集じ
ん装置10によつて、ガス中のばいじん類を除去し、煙突
(図外)から系外に排出される。電気集じん装置10と煙
突との中間にはガス中のSOxを除去するいわゆる排煙脱
硫装置が設けられているが、ここでは省略した。その
他、11は燃焼用空気の流れを示したものであり、12は脱
硝触媒の作用を円滑に行うために注入されるアンモニア
注入管、13は燃焼室を構成している蒸発管、14は燃焼火
炎を示したものである。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a boiler to which the combustion method of the present invention is applied. The fuel spray-injected into the combustion chamber 1 is burned here and becomes high-temperature combustion gas (1000 ° C. to 1200 ° C.). Arrow 2
Flowing in the direction of. A high temperature superheater 3, 3 ′ and a high temperature reheater 4 are installed in the passage through which the high temperature combustion gas flows, and flow to the rear flue while exchanging heat between them, and again, the horizontal type low temperature superheater The heat is exchanged with the reactor 5, the low temperature reheater 6, the economizer 7, etc., and passes through the denitration catalyst layer 8 to reach the air preheater 9. The combustion gas temperature at the inlet of the air preheater 9 is 340 to 370 ° C. In the air preheater 9, the combustion air is heated, the dust and dirt in the gas are removed by the electric dust collector 10, and the dust is discharged from the chimney (not shown) to the outside of the system. A so-called flue gas desulfurization device for removing SOx in the gas is provided between the electric dust collector 10 and the chimney, but it is omitted here. In addition, 11 indicates the flow of combustion air, 12 is an ammonia injection pipe injected to smoothly perform the action of the denitration catalyst, 13 is an evaporation pipe forming a combustion chamber, and 14 is combustion. It shows a flame.

〔実施例〕〔Example〕

実施例1(O/W型エマルジヨンとしての使用例) 超重質油(前記第1表の超重質油)70%、水29%および
非イオン型界面活性剤〔ノニルフエニルー(E・O)10
〜12、ここでE・Oはエチレンオキサイドを示す。〕1
%から構成されるO/W型エマルジヨンを基本燃料とし、
これに燃焼促進剤および/又は防食添加剤を添加して燃
焼する実施例を、前記第3図に基づくボイラにおける燃
焼に適用し、そして、次の(1)、(2)の要領で試験
し、その結果を(3)に記載する。
Example 1 (Example of use as O / W emulsion) 70% super heavy oil (super heavy oil in Table 1), 29% water, and nonionic surfactant [nonylphenyl (EO) 10
-12, where E · O represents ethylene oxide. ] 1
% Is used as the basic fuel of the O / W type emulsion.
An example in which a combustion accelerator and / or an anticorrosive additive was added to the composition for combustion was applied to combustion in a boiler based on FIG. 3, and the following (1) and (2) were tested. The results are described in (3).

(1) 試験した燃料の条件: (A);O/W型エマルジヨン燃料をそのまま燃焼させた。
(比較例) (B);(A)の燃料に酢酸バリウムを1000ppmになる
ように添加した。
(1) Test fuel conditions: (A); O / W type emulsion fuel was burned as it was.
(Comparative Example) (B); Barium acetate was added to the fuel of (A) so as to be 1000 ppm.

(C);(A)の燃料に硫酸鉄を1000ppmになるように
添加した。
(C); Iron sulfate was added to the fuel of (A) so as to be 1000 ppm.

(D);(A)の燃料にMg(OH)を燃料中のV量に対
し重量比で1:1(Mg/V)となるように添加した。
(D); Mg (OH) 2 was added to the fuel of (A) at a weight ratio of 1: 1 (Mg / V) to the amount of V in the fuel.

(E);(B)と(C)を同時に添加した。(E); (B) and (C) were added simultaneously.

(F);(C)と(D)を同時に添加した。(F); (C) and (D) were added simultaneously.

(2) 試験項目: 上記の燃料をそれぞれ1000時間燃焼させ、次に示す項目
を測定した。
(2) Test item: Each of the above fuels was burned for 1000 hours, and the following items were measured.

NOx及びSO3発生量をアンモニア注入位置において測
定(環境公害と硫酸露点腐食の判定) ばいじん発生量を空気予熱器出口すなわち電気集じ
ん装置入口と同出口部において測定(燃焼性と電気集じ
ん装置の効率がわかる) 過熱器管に付着する燃料灰を採取し、その融点を測定
(燃焼肺の高温腐食性を判断する。燃料灰の融点が低い
ほど腐食性が強く、高くなるほど腐食性が弱くなる理由
に基づくもの) 脱硝触媒の性能調査(触媒層の出入口のガス中のNO
x量を測定して運転時間の経過に伴う性能の変化を調査
した) (3) 試験結果: 試験結果を次の第2表に一括して示す。
Measure NOx and SO 3 emissions at the ammonia injection position (judgment of environmental pollution and sulfuric acid dew point corrosion) Measure dust emissions at the air preheater outlet, that is, at the inlet and outlet of the electrostatic precipitator (combustibility and electrostatic precipitator) The fuel ash adhering to the superheater pipe is collected and its melting point is measured (to determine the high temperature corrosiveness of the combustion lung. The lower the melting point of the fuel ash, the stronger the corrosiveness, and the higher the temperature, the weaker the corrosiveness. Performance of denitration catalyst (NO in gas at inlet and outlet of catalyst layer)
The amount of x was measured and the change in performance with the passage of operating time was investigated.) (3) Test results: The test results are summarized in Table 2 below.

上記第2表では、(A)O/W型エマルジヨン燃料を燃焼
した場合の各測定値を、(A)の測定値を100とし、
(B)〜(F)燃料燃焼時の値をその比で示した。すな
わち、NOx発生量については(A)のO/W型エマルジヨン
燃焼時の値を100とし、(B)〜(F)は100に対する比
として表示し、脱硝効率は、次のようにして求めた。
In Table 2 above, (A) each measured value when the O / W type emulsion fuel is burned, and the measured value of (A) is 100,
(B) to (F) The values at the time of fuel combustion are shown by the ratio. That is, regarding the amount of NOx generated, the value at the time of combustion of the O / W type emulsion of (A) is set to 100, and the values of (B) to (F) are displayed as a ratio to 100, and the denitration efficiency was calculated as follows. .

脱硝効率=β/α×100 α:脱硝触媒入口のガス中のNOx量で、これがNOx発生量 β:脱硝触媒出口のガス中のNOx量 但し、燃焼灰の融点は測定値そのもので示した。Denitration efficiency = β / α × 100 α: NOx amount in the gas at the denitration catalyst inlet, which is the NOx generation amount β: NOx amount in the gas at the denitration catalyst outlet However, the melting point of the combustion ash is the measured value itself.

この結果から明らかなように、(A)燃焼単独で燃焼さ
せると、ばいじん量が多く、電気集じん装置の効率が低
い上、燃焼灰の融点が低いなどの問題点が認められる。
As is clear from this result, (A) When burning alone, there are problems that the amount of dust is large, the efficiency of the electrostatic precipitator is low, and the melting point of combustion ash is low.

これに対し(B)のBaを添加したものは、ばいじん量が
少なくなり、燃焼性の改善に効果が認めれらるが、NOx
発生量の増加が認められ、燃焼灰の融点も(A)と大差
がない。(D)のMg(OH)を添加したものも、NOxの
発生量が増加したが、燃焼灰の融点が上昇すると共に、
SO3発生量が少なくなることが判明した。
On the other hand, in the case of adding (B) Ba, the amount of soot and dust is reduced and the effect of improving combustibility can be recognized, but NOx
An increase in the amount generated is recognized, and the melting point of the combustion ash is not much different from that of (A). The addition of Mg (OH) 2 in (D) also increased the amount of NOx produced, but increased the melting point of the combustion ash and
It was found that the amount of SO 3 generated was reduced.

NOx発生量の原因は、次のように考えられる。Ba,Mg化合
物は、いずれも白色化合物であるため、これらが蒸発管
表面に付着すると丁度白色の壁となり、その中で燃焼が
行われることとなり、蒸発管の輻射吸収率が低下し、燃
焼火炎温度の高温状態が長時間続く結果、サーマルNOx
の発生を助長させたものと思われる。一方、SO3の低下
はBa,Mg化合物が燃料灰表面を覆い、燃料灰中のV2O5,Fe
2O3などの触媒成分とガス中のSO2との接触を妨害してSO
2→SO3へ酸化するのを抑制したものと考えられる。
The cause of the NOx generation amount is considered as follows. Since the Ba and Mg compounds are both white compounds, if they adhere to the surface of the evaporation tube, they will become a white wall, and combustion will take place in it, and the radiation absorption rate of the evaporation tube will decrease, resulting in a combustion flame. As a result of high temperature for a long time, thermal NOx
It seems that this has promoted the occurrence of. On the other hand, the decrease in SO 3 is caused by the Ba and Mg compounds covering the surface of the fuel ash and the V 2 O 5 , Fe in the fuel ash.
It interferes with the contact between catalyst components such as 2 O 3 and SO 2 in the gas, and
It is considered that the oxidation of 2 → SO 3 was suppressed.

以上のような白色系の添加剤を使用したものに対し、
(C)の鉄を添加したものは、ばいじん発生量が低下す
ると共に、電気集じん装置の効率が向上することが判明
した。これは注入した鉄が燃焼ガス中でFe2O3となり、
未燃炭素の燃焼を促進させるとともに、これらと混合し
て未燃炭素分の電気抵抗を向上させ、電気集じん装置の
捕集効率の良好な状態にさせたものと考えられる。ま
た、脱硝触媒の性能維持にも効果があることが認められ
る。しかし、燃焼灰の融点上昇効果はそれほど大きくな
い。
In contrast to the ones using the white additive as above,
It has been found that the iron addition (C) reduces the amount of dust generation and improves the efficiency of the electrostatic precipitator. This is because the injected iron becomes Fe 2 O 3 in the combustion gas,
It is considered that the combustion efficiency of the unburned carbon was promoted and the electric resistance of the unburned carbon content was improved by mixing with these, and the collection efficiency of the electrostatic precipitator was improved. It is also recognized that it is effective in maintaining the performance of the denitration catalyst. However, the effect of increasing the melting point of combustion ash is not so great.

(E),(F)のように白色系添加剤に鉄を添加したも
のは、白色系の利点と、その欠点を補つた性能が認めら
れる。これは、鉄の添加によつて白色化合物が着色し、
蒸発管の熱吸収率が向上する一方、Mgの燃料灰に対する
融点上昇効果やSO3の抑制作用をそのまま発揮させたか
らである。
As in (E) and (F), the addition of iron to the white-based additive shows the advantages of the white-based additive and the performance that compensates for the drawbacks. This is because the white compound is colored by the addition of iron,
This is because while the heat absorption rate of the evaporation tube is improved, the melting point increasing effect of Mg on fuel ash and the SO 3 suppressing effect are directly exhibited.

実施例2(O/W型からW/O型エマルジヨンへの変化) 実施例1に示したO/W型エマルジヨンからW/O型エマルジ
ヨンへ変化させる方法として次の処理を行つた。
Example 2 (Change from O / W type emulsion to W / O type emulsion) The following treatment was performed as a method of changing from the O / W type emulsion shown in Example 1 to a W / O type emulsion.

(1) O/W型エマルジヨンを加熱し(80〜120℃)、こ
れに油溶性のアニオン型界面活性剤2000ppmを加え、よ
く撹拌した。この結果、完全な型のW/O型とはならない
までもO/W型とW/O型エマルジヨンが共存する、すなわち
O/W型とW/O型との混合エマルジヨン燃料となつた。O/W
型エマルジヨンには非イオン型界面活性剤〔ノニル・フ
エニル(E・O)9〜17但し、(E・O)はエチレンオ
キサイドの略〕が添加されていたが、80℃以上に加熱す
ると、O/W型を形成させている非イオン界面活性剤の作
用が弱まり、アニオン型界面活性剤の作用によつてO/W
型の一部がW/O型に変化したものと考えられる。ここで
はアニオン型界面活性剤としてアルキルベンゼンスルフ
オン酸ナトリウムを用いたが、同スルフオン酸マグネシ
ウムを使用しても同じ作用を示した。また、これらの油
溶性のアニオン型界面活性剤を20000ppm添加すると大部
分のものがW/O型へ変化した。O/W型とW/O型の混在比は
エマルジヨン燃料の加熱温度とその時間及びアニオン型
界面活性剤の添加量によつて調整することが可能であ
り、エマルジヨン燃料の使用条件や使用目的によつて決
定することができる。
(1) An O / W emulsion was heated (80 to 120 ° C.), 2000 ppm of an oil-soluble anionic surfactant was added thereto, and the mixture was stirred well. As a result, the O / W type and W / O type emulsion coexist, if not the perfect type W / O type, that is,
It was a mixed emulsion fuel of O / W type and W / O type. O / W
A nonionic surfactant [nonyl phenyl (EO) 9 to 17 (where EO is an abbreviation of ethylene oxide) was added to the emulsion emulsion, but when heated to 80 ° C or higher, O The action of the nonionic surfactant forming the / W type is weakened, and the action of the anionic surfactant causes O / W.
It is considered that a part of the mold changed to W / O type. Although sodium alkylbenzene sulphonate was used as the anionic surfactant here, the same effect was exhibited even when the same magnesium sulphonate was used. Also, when these oil-soluble anionic surfactants were added at 20000 ppm, most of them changed to W / O type. The mixture ratio of O / W type and W / O type can be adjusted by the heating temperature of the emulsion fuel and its time and the addition amount of the anionic surfactant. It can be decided.

(2) O/W型エマルジヨン1にC重油0.2添加した
後、加熱(80〜120℃)し、(1)と同じ油溶性のアニ
オン型界面活性剤を2000ppm添加して撹拌した。この方
法によつてもO/W型からW/O型へ転換させることができ
た。但し、(1)の方法に比べ変化率は極めて高く、ア
ニオン型界面活性剤を10000ppm添加すると大部分のもの
をW/O型に変化させることができた。
(2) After adding C heavy oil 0.2 to O / W emulsion 1 and heating (80 to 120 ° C.), 2000 ppm of the same oil-soluble anionic surfactant as in (1) was added and stirred. This method was also able to convert from O / W type to W / O type. However, the rate of change was extremely higher than that of the method (1), and most of the anionic surfactants could be converted to the W / O type by adding 10,000 ppm of the anionic surfactant.

以下、O/W型とW/O型が約50:50の割合で混在しているエ
マルジヨン燃料と、W/O型エマルジヨン燃料とによる燃
焼試験を実施した。
Hereinafter, a combustion test was performed using an emulsion fuel in which the O / W type and the W / O type were mixed at a ratio of about 50:50 and a W / O type emulsion fuel.

(1)供試ボイラ;実施例1と同じボイラを使用した。(1) Test boiler: The same boiler as in Example 1 was used.

(2)試験した燃料の条件;実施例1と同じ。但し鉄化
合物は油溶性のオクチル酸鉄を用いた。
(2) Tested fuel conditions; the same as in Example 1. However, as the iron compound, oil-soluble iron octylate was used.

(3)試験項目;実施例1と同じ。(3) Test item: same as in Example 1.

(4)試験結果; 次の第3表にO/W型とW/O型とが混在しているエマルジヨ
ン燃料(A′)を用いた場合の試験結果を要約して示
す。
(4) Test results; The following Table 3 summarizes the test results when using the emulsion fuel (A ') in which the O / W type and the W / O type are mixed.

この第3表では、実施例1で用いた(A)O/W型エマル
ジヨン燃料(無添加)を使用した場合のデータを100と
して、本実施例の測定値をそれに対する比率で示した。
しかし、燃料灰の融点のみ測定値をそのまま記入した。
In Table 3, the data when the (A) O / W type emulsion fuel (without addition) used in Example 1 was used as 100, and the measured values of this example are shown as ratios thereof.
However, only the melting point of the fuel ash was recorded as it was.

第3表の結果から明らかなように、O/W型とW/O型との混
合エマルジヨンを使用することによつて燃焼性は向上し
た。しかし、燃料灰の融点が低く、SO3発生量が多いな
どの欠点はそのままあらわれている。
As is clear from the results shown in Table 3, the flammability was improved by using the mixed emulsion of O / W type and W / O type. However, the drawbacks such as the low melting point of fuel ash and the large amount of SO 3 generated are directly observed.

第3表から明らかなように、実施例1の(C)、
(E)、(F)燃料と同一添加物をO/W型とW/O型との混
合エマルジヨンに添加した(C)、(E′)、(F′)
燃料は何れの試験項目においても良好な成績を示してお
り、O/W型とW/O型との混合エマルジヨン燃料を使用した
場合も本発明は有効であることが判明した。
As is clear from Table 3, (C) of Example 1,
(E), (F) The same additive as the fuel was added to the mixed emulsion of O / W type and W / O type (C), (E '), (F')
The fuel showed good results in all test items, and it was found that the present invention is also effective when a mixed emulsion fuel of O / W type and W / O type is used.

第4表は、重油を添加し、大部分がW/O型エマルジヨと
なつた燃料(A″)について実施した試験結果を示し
た。この試験においても第3表と同じような結果が得ら
れており、本発明の効果が確認された。
Table 4 shows the results of tests conducted on fuel (A ″) that was added with heavy oil and was mostly W / O type emulsion (A ″). Results similar to those of Table 3 were obtained in this test as well. Therefore, the effect of the present invention was confirmed.

実施例3(各種添加剤の効果確認試験) 実施例1および2ではBa,Fe,Mgの3元素の化合物につい
てその効果を調査したが、本実施例では他の化合物の効
果について調査した。
Example 3 (Effect Confirmation Test of Various Additives) In Examples 1 and 2, the effects of compounds of three elements Ba, Fe, and Mg were investigated, but in this Example, the effects of other compounds were investigated.

(1) 試験した試料: (A);O/W型エマルジヨン〔実施例1の燃料(A)〕 (B);O/W型とW/O型混合エマルジヨン〔実施例2の燃
料(A′)〕 (C);W/O型エマルジヨン〔実施例2の燃料(A″)〕 (2) 添加剤の種類: (イ);O/W型エマルジヨン(A)に対してはFe2O3,FeOO
H,MnO2 (ロ);O/W型とW/O型混合エマルジヨン(A′)に対し
ては、(イ)の添加剤とナフテン酸鉄、ステアリン酸鉄 (ハ);W/O型エマルジヨン(A″)に対してはFe2O3 F
eOOH粒子の表面を親油性の界面活性剤(アルキルベンゼ
ンスルフオン酸ナトリウム)で表面を被覆したもの及び
ナフテン酸鉄、ステアリン酸鉄 なお、(イ)、(ロ)、(ハ)の各エマルジヨン燃料に
対しても燃料中に超重質油中に含まれているV化合物に
対し重量比でMg/V=1又はCa/V=1となるようにMg(O
H)、ステアリン酸カルシウムを添加した。
(1) Samples tested: (A); O / W type emulsion [fuel (A) of Example 1] (B); O / W type and W / O type mixed emulsion [fuel of Example 2 (A ' )] (C); W / O type emulsion (fuel (A ″) of Example 2) (2) Type of additive: (a); Fe 2 O 3 for O / W type emulsion (A) , FeOO
H, MnO 2 (b); O / W type and W / O type mixed emulsion (A ′), for (a) additive and iron naphthenate, iron stearate (c); W / O type Fe 2 O 3 F for emulsion (A ″)
eOOH particles whose surface is coated with a lipophilic surfactant (sodium alkylbenzene sulphonate) and iron naphthenate, iron stearate For each fuel of (a), (b) and (c) On the other hand, the Mg (O) ratio should be adjusted so that Mg / V = 1 or Ca / V = 1 by weight ratio with respect to the V compound contained in the super heavy oil in the fuel.
H) 2 , calcium stearate was added.

(3)供試ボイラ:実施例1と同じ (4)調査項目:ばいじん発生量 (5)調査結果: 調査結果を次の第5表に整理して示す。(3) Test boiler: Same as in Example 1 (4) Survey item: Dust generation amount (5) Survey results: The survey results are summarized in Table 5 below.

(備考) 無添加時のばいじん発生量により10%以上減
少したものを 20%以上減少したものを○、30%以上減少したものを◎
として表示した。
(Remarks) Reduced by 10% or more due to the amount of soot and dust generated when no additives are added Those with a reduction of 20% or more ○, those with a reduction of 30% or more ◎
Displayed as.

上記第5表から明らかなように、燃焼促進剤としては燃
料中にどのような化合形態をしていても、またエマルジ
ヨンの型に関係なく、高温の燃焼ガス中でFe2O3となる
ようなものであれば効果のあることがわかる。また、Mn
O2もFl2O3と同様の効果が認められる。燃焼を促進する
ための強い酸化作用を有しているためと考えられる。な
お、腐食防止剤として使用したステアリン酸カルシウム
は、燃料灰の融点上昇効果があり、燃料灰の腐食防止作
用も認められたが、ボイラ伝熱管に付着した状態ではMg
注入時のものに比較し、非常に固く、伝熱管から剥離す
るのが困難であつた。
As is clear from Table 5 above, as the combustion promoter, Fe 2 O 3 will be generated in the high temperature combustion gas regardless of the compound form in the fuel and regardless of the type of emulsion. You can see that it is effective if it is. Also, Mn
O 2 has the same effect as Fl 2 O 3 . It is considered that this is because it has a strong oxidative action for promoting combustion. Calcium stearate used as a corrosion inhibitor had the effect of increasing the melting point of fuel ash and was also found to have a corrosion inhibiting effect on fuel ash.
It was very hard and difficult to peel off from the heat transfer tube as compared with the case of injection.

実施例4(微粉炭燃焼灰分およびエマルジヨン((O/W
型、O/W型とW/O型との混合エマルジヨン、W/O型))燃焼
灰分の腐食試験) 本実施例では、微粉炭燃焼後の灰分、すなわち石炭灰分
中に含まれている腐食成分であるM3Fe(SO4と、エ
マルジヨン燃焼後の灰分中に含まれている腐食成分V2O5
を用いて、それぞれ単独又は混合した状態で腐食試験を
行つた。
Example 4 (Pulverized coal combustion ash content and emulsion ((O / W
Type, mixed emulsion of O / W type and W / O type, W / O type)) Corrosion test of combustion ash) In this example, the ash content after pulverized coal combustion, that is, the corrosion contained in coal ash content M 3 Fe (SO 4 ) 3 which is a component, and the corrosive component V 2 O 5 contained in the ash after combustion
, And the corrosion test was carried out in the state of being used alone or in a mixed state.

(1)供試腐食剤: (イ)石炭灰中の腐食成分:1.5モルNa2SO4+1.5モルK2S
O4+1モルFe2O3を混合したもの(この混合物を燃焼ガ
ス中に放置すると相互に反応して、腐食性の強いM3Fe
(SO4をつくる。但しMはNa又はKを示す。) (ロ)重質油中の腐食成分:V2O5 (2)供試材料: ボイラの過熱器管材料として使用されているSTBA24(21
/4Cr−1Mo鋼)とSUS321HTB(18Cr−8Ni−Ti入り)を、
それぞれ幅15mm、長さ30mm、厚3mmの試験片に加工し、
エメリペーパ(600番)でよく研磨したものを用いた。
(1) Test corrosive agent: (a) Corrosion component in coal ash: 1.5 mol Na 2 SO 4 +1.5 mol K 2 S
O 4 +1 mole Fe 2 O 3 a mixture of (react with each other upon standing the mixture in the combustion gas, strong corrosive M 3 Fe
(SO 4 ) Make 3 However, M shows Na or K. ) (B) Corrosion component in heavy oil: V 2 O 5 (2) Test material: STBA24 (21) used as boiler superheater tube material
/ 4Cr-1Mo steel) and SUS321HTB (containing 18Cr-8Ni-Ti)
Processed into test pieces with a width of 15 mm, a length of 30 mm, and a thickness of 3 mm,
The one that was well polished with emery paper (No. 600) was used.

(3)腐食試験条件とその方法: 磁性のボート状容器中に試験片と腐食剤を入れ、管状電
気炉中で燃焼ガスを模擬した合成ガス(1%SO2+5%O
2+12%CO2+残N2)を1分間当り200ml流しながら700℃
×100hの腐食試験を実施した。
(3) Corrosion test conditions and method: A test piece and a corrosive agent were put in a magnetic boat-shaped container, and a synthetic gas (1% SO 2 + 5% O 2) simulating a combustion gas in a tubular electric furnace.
2 + 12% CO 2 + remaining N 2 ) at 200 ℃ per minute at 700 ℃
A corrosion test of × 100 hours was carried out.

なお、腐食剤の量は試験片の表面積当り30mg/cm2となる
ように一定としたが、混合腐食剤の場合はM3Fe(SO43
/V2O3の比を3/1(重量比)としたものを用いた(M:Na又
はK)。
The amount of the corrosive agent was fixed so that it was 30 mg / cm 2 per surface area of the test piece, but in the case of the mixed corrosive agent, it was M 3 Fe (SO 4 ) 3
A / V 2 O 3 ratio of 3/1 (weight ratio) was used (M: Na or K).

(4)試験結果: 試験片の腐食量は、試験後表面に付着している腐食生成
物を酸腐食抑制剤(インヒビター)入りの10%塩酸中に
浸漬して除去した後、試験前後の重量差から腐食減量を
求めた。
(4) Test result: The corrosion amount of the test piece is the weight before and after the test after the corrosion product adhering to the surface after the test is immersed in 10% hydrochloric acid containing an acid corrosion inhibitor (inhibitor) to be removed. The corrosion weight loss was calculated from the difference.

第6表はこの結果を示したものである。Table 6 shows the results.

第6表から明らかなように、石炭灰中の腐食成分単独の
ものの腐食量が最も大きく、次いでV2O5であつたが、両
者が混合状態で存在すると、その腐食量は激減してい
る。この原因は明らかではないが、M3Fe(SO4によ
る腐食作用が酸素不足環境下で強く起るのに対し、V2O5
の存在によつて酸素が供給されたため、腐食作用が緩慢
となつたものと考えられる。
As is clear from Table 6, the corrosive amount of the sole corrosive component in the coal ash was the largest, followed by V 2 O 5 , but when both were present in a mixed state, the corrosive amount was drastically reduced. . Although the cause of this is not clear, while the corrosive effect of M 3 Fe (SO 4 ) 3 occurs strongly in an oxygen-deficient environment, V 2 O 5
It is considered that the corrosive action was slowed because oxygen was supplied by the presence of.

一方、V2O5はM3Fe(SO4への酸素供給の結果、V2O4
又はV2O3などの低級酸化物へ変化し、腐食性を消失した
ものと思われる。因みにV2O4,V2O3の融点はいずれも190
0℃以上であり、試験温度の700℃では固体として存在
し、高温腐食作用は全く示さない。
On the other hand, V 2 O 5 becomes V 2 O 4 as a result of oxygen supply to M 3 Fe (SO 4 ) 3 .
Or, it seems to have changed to a lower oxide such as V 2 O 3 and lost the corrosiveness. Incidentally, the melting points of V 2 O 4 and V 2 O 3 are both 190
Above 0 ° C, it exists as a solid at the test temperature of 700 ° C and shows no high temperature corrosive effect.

また、以上のような腐食の特徴はSTBA24,SUS321HTBとも
に認められることから、すべてのボイラ伝熱管の腐食特
性と考えても差支えないように思われる。
Moreover, since the above-mentioned characteristics of corrosion are recognized in both STBA24 and SUS321HTB, it seems safe to consider it as the corrosion characteristics of all boiler heat transfer tubes.

実施例5(微粉炭添加の効果確認試験) (1)試験用燃焼設備の概要: 第4図に本実施例に用いた試験用燃焼設備の概要を示
す。
Example 5 (Test for confirming effect of addition of pulverized coal) (1) Outline of test combustion equipment: Fig. 4 shows an outline of the test combustion equipment used in this example.

第4図において、101は燃焼用空気を供給するブロワ
で、一次加熱器102で100〜250℃、二次加熱器103を通る
と250℃〜500℃に加熱することができ、一次加熱器102
を出た空気は、低温配管104を通り、エマルジヨン燃料
の燃焼用として使用され、二次加熱器103を出た空気は
微粉炭の燃焼用に高温空気配管105によつて供給され
る。106は酸素ボンベを示し、燃料の着火を促進させる
場合、ブロワ101から分岐した空気配管107に送給するも
ので、燃焼が安定状態に達するとボンベ106を閉とす
る。
In FIG. 4, 101 is a blower for supplying combustion air, which can be heated to 100 to 250 ° C. by the primary heater 102 and 250 to 500 ° C. when passing through the secondary heater 103.
The air that has exited is passed through the low temperature pipe 104 and is used for combustion of the emulsion fuel, and the air that has exited the secondary heater 103 is supplied by the hot air pipe 105 for the combustion of pulverized coal. Reference numeral 106 denotes an oxygen cylinder, which is fed to the air pipe 107 branched from the blower 101 in order to accelerate the ignition of the fuel, and when the combustion reaches a stable state, the cylinder 106 is closed.

108はエマルジヨン燃料のタンクで、ポンプ109によつて
エマルジヨン用バーナ110から燃焼炉111内のバーナ部11
2の近傍へ注入すると共に、その一部は配管113を通り、
燃料混合機114中に供給できるようになつている。
Numeral 108 is an emulsion fuel tank, and a pump 109 is used to change the burner 110 for emulsion to the burner 11 in the combustion furnace 111.
While injecting into the vicinity of 2, part of it passes through the pipe 113,
It can be fed into the fuel mixer 114.

一方、微粉体貯蔵タンク115内の石炭粉末は、スクリユ
ーフイーダ116によつて配管117から燃料混合機114へ送
られるとともに、配管117′を通つて、配管105から供給
される加熱空気とともに燃焼炉111内へ注入され燃焼す
ることもできる。
On the other hand, the coal powder in the fine powder storage tank 115 is sent from the pipe 117 to the fuel mixer 114 by the screw feeder 116 and is burned with the heated air supplied from the pipe 105 through the pipe 117 ′. It can also be injected into the furnace 111 and burned.

燃焼炉111の中央部には、試験用のボイラ管118,118′が
複数本取付けられ、管118,118′の外面温度は冷却用空
気119によつて調整できるようになつている。
A plurality of boiler tubes 118, 118 'for testing are attached to the central portion of the combustion furnace 111, and the outer surface temperature of the tubes 118, 118' can be adjusted by cooling air 119.

燃焼ガスは、試験用ボイラを通り、燃焼炉出口120から
出て、サイクロン121中に入つて除じんされ、捕集され
たダストはサイクロン121の下部からとり出し、上部か
ら出た燃焼ガスは、さらに電気集じん装置122によつて
清浄化され、吸引ブロワー123によつて煙突124から外部
に放出される。
The combustion gas passes through the test boiler, exits from the combustion furnace outlet 120, enters the cyclone 121 and is removed, and the collected dust is taken out from the lower part of the cyclone 121, and the combustion gas that comes out from the upper part is Further, it is cleaned by the electrostatic precipitator 122 and discharged from the chimney 124 to the outside by the suction blower 123.

また、燃焼試験を継続することによつて燃焼炉111内に
滞留する燃焼灰は、下部の灰取出し口125から外部へ排
出される。
Further, as the combustion test is continued, the combustion ash staying in the combustion furnace 111 is discharged to the outside from the ash extraction port 125 in the lower portion.

燃料混合機114はエマルジヨン燃料に少量の微粉炭を混
合する場合、又その中に各種の添加剤を注入する場合に
用いられる。
The fuel mixer 114 is used when mixing a small amount of pulverized coal with emulsion fuel and when injecting various additives into it.

なお、燃焼量はエマルジヨンとして2t/hである。The combustion amount is 2t / h in terms of emulsion.

第4図から明らかなように、本試験燃焼炉ではエマルジ
ヨン、微粉炭それぞれを単独で燃焼させることは勿論、
両者を混合状態で燃焼させることも可能である。
As is clear from FIG. 4, in this test combustion furnace, of course, each of the emulsion and the pulverized coal is burned independently.
It is also possible to burn both in a mixed state.

燃焼ガス中のばいじん量、NOx、SO3量などは燃焼炉出口
の◎印で測定し、又は電気集じん装置の効率は電気集じ
ん装置前後のガス中に含まれるばいじん量によつて求め
腐食性及びデポジツト堆積量の比較は17,17′のボイラ
管によつて実施した。
The amount of dust, NOx, SO 3 etc. in the combustion gas is measured by the ◎ mark at the combustion furnace outlet, or the efficiency of the electrostatic precipitator is determined by the amount of dust contained in the gas before and after the electrostatic precipitator. A comparison of properties and deposit accumulation was carried out with 17,17 'boiler tubes.

(2)供試燃料の種類 (A)エマルジヨン燃料: O/W型エマルジヨン:第1表に示すような性状を有
する超重質油70%(30〜5μmの微粒子)+水19%+非
イオン界面活性剤(ノニル・フエニル(E・O)x、x
=10〜17以下のものを混合状態で用いた)1%(何れも
重量%) O/W型とW/O型の混合エマルジヨン:上記O/W型エマル
ジヨンを用い、実施例2の方法でO/W型/W/O型比を50/50
としたもの W/O型エマルジヨン:上記O/W型エマルジヨンを用い、
実施例2の(2)の方法で大部分をW/O型としたもの (B)微粉炭燃料:第7表の性状を有する石炭を200メ
ツンのフルイを80%以上のものが通過するように調整し
た。
(2) Types of test fuels (A) Emulsion fuel: O / W type emulsion: 70% super heavy oil (fine particles of 30 to 5 μm) + water 19% + nonionic interface having properties as shown in Table 1. Activator (nonyl phenyl (EO) x, x
= 10 to 17 or less were used in a mixed state) 1% (all in weight%) Mixed emulsion of O / W type and W / O type: Using the above O / W type emulsion, by the method of Example 2 O / W type / W / O type ratio 50/50
W / O type emulsion: Using the above O / W type emulsion,
Mostly W / O type by the method (2) of Example 2 (B) Pulverized coal fuel: 80% or more of coal having the properties shown in Table 7 passes through a 200-mesh sieve. Adjusted to.

(3)燃料の燃焼条件: (A) O/W型、O/W型とW/O型との混合、W/O型燃料のそ
れぞれに微粉炭を10%(重量%)添加して燃焼 (B) 微粉炭のみを燃焼させる。
(3) Fuel combustion conditions: (A) O / W type, a mixture of O / W type and W / O type, and pulverized coal is added to each of the W / O type fuels in an amount of 10% (% by weight) for combustion. (B) Only pulverized coal is burned.

(C) エマルジヨン燃料と微粉炭を、第4図中それぞ
れ別個(専用)のバーナ110、112で燃焼させる。
(C) The emulsion fuel and the pulverized coal are burned by separate (exclusive) burners 110 and 112 in FIG.

(4)燃料添加剤の種類: (A) O/W型燃料への添加剤:硫酸第一鉄、酢酸バリ
ウム、Fe2O3粉末、MnO2粉末 (B) O/W型とW/O型の混合及びW/O型燃料への添加
剤:(A)の添加剤、オクチル酸鉄、ナフテン酸鉄 (C) 微粉炭燃料への添加剤:Fe2O3粉末、オクチル酸
鉄 但し、Fe2O3及びMnO2粉末は0.1〜1μmの微粒子で、親
油性のノニル・フエニル(E・O)x x=7以下のもの
を用いてその表面を被覆した。この結果、O/W型燃料中
に添加した場合は、超重質油微粒子の表面へ付着しやす
く、他の燃料へ添加した場合でも常に油や石炭表面に付
着して、その燃焼を促進させる作用がある。
(4) Types of fuel additives: (A) Additives to O / W type fuels: ferrous sulfate, barium acetate, Fe 2 O 3 powder, MnO 2 powder (B) O / W type and W / O Type mixing and additive to W / O type fuel: Additive of (A), iron octylate, iron naphthenate (C) Additive to pulverized coal fuel: Fe 2 O 3 powder, iron octylate The Fe 2 O 3 and MnO 2 powders were fine particles of 0.1 to 1 μm, and the surface thereof was coated with a lipophilic nonyl phenyl (E · O) xx = 7 or less. As a result, when added to O / W type fuel, it tends to adhere to the surface of ultra-heavy oil particles, and even when added to other fuels, it always adheres to the surface of oil or coal, promoting its combustion. There is.

また、上記の添加剤の注入量は、BaO,Fe2O3としてそれ
ぞれ2000ppm(重量)である。
Further, the injection amount of the above additives is 2000 ppm (weight) for BaO and Fe 2 O 3 , respectively.

(5) 試験結果 (A) O/W型エマルジヨン燃料中に微粉炭を混合させ
て燃焼させた場合 第8表に本試験結果を要約して示した。
(5) Test results (A) When pulverized coal was mixed and burned in O / W type emulsion fuel Table 8 summarizes the test results.

第8表から明らかなように、添加剤を注入して燃焼させ
ると、ばいじん発生量、集じん効率、NOx及びSO3発生量
は、添加剤無添加燃焼の場合に比べ、何れも良好な結果
を示している。その上、テストチユーブ上に付着する燃
料灰を主成分とするデポジツトの堆積量及びその腐食量
も減少することが確認された。
As is clear from Table 8, when the additive is injected and burned, the dust generation amount, dust collection efficiency, NOx and SO 3 generation amount are all better than those of the additive-free combustion. Is shown. In addition, it was confirmed that the amount of deposits of fuel ash deposited on the test tube and the amount of corrosion thereof were also reduced.

(B)O/W型+W/O型混合エマルジヨン燃料中に微粉炭を
混合して燃焼させた場合 第9表に本試験結果を要約して示した。
(B) O / W type + W / O type mixed emulsion fuel mixed with pulverized coal and burned Table 9 summarizes the results of this test.

第9表から明らかなように上記(A)の結果と同様、本
発明の効果が認められた。
As is clear from Table 9, the effect of the present invention was recognized as in the case of the above (A).

(C)W/O型エマルジヨン燃料中に微粉炭を混合して燃
焼させた場合 第10表に本試験結果を要約して示した。
(C) When pulverized coal was mixed and burned in W / O type emulsion fuel Table 10 summarizes the results of this test.

第10表から明らかなように、上記(A),(B)の結果
と同様、本発明の効果が認められた。
As is clear from Table 10, the effects of the present invention were recognized as in the results (A) and (B).

(D)エマルジヨン燃料と微粉炭を別個に燃焼させた場
合 両燃料を第4図中バーナ110,112の各々で燃焼させ、Fe2
O3粉末とオクチル酸鉄の添加剤をエマルジヨン燃料/微
粉炭中に6/4(重量比)になるように添加して試験し
た。
(D) When the emulsion fuel and the pulverized coal are burned separately Both fuels are burned by the burners 110 and 112 in FIG. 4, and Fe 2
An additive of O 3 powder and iron octylate was added to the emulsion fuel / pulverized coal in a ratio of 6/4 (weight ratio) and tested.

第11表はこの結果を示したものである。Table 11 shows the results.

第11表から明らかなように、エマルジヨン燃料と微粉炭
を別個に燃焼しても、燃料中に添加剤を注入しておけ
ば、初期の目的が達成できることが認められた。
As is clear from Table 11, even if the emulsion fuel and the pulverized coal were burned separately, it was recognized that the initial purpose could be achieved by injecting the additive into the fuel.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、以上詳記したように、超重質油のO/W型エマ
ルジヨン、O/W型とW/O型との混合エマルジヨン、W/O型
エマルジヨンを使用するため、パイプ輸送、タンカへの
積込み、貯油槽への配管内輸送などすべてが液体と同様
に取扱うことができ、また、Fe,Ba,Mn化合物からなる燃
焼促進剤、Ca又はMg化合物からなる防食添加剤を添加す
ることにより、燃焼性の向上および腐食障害の低減を図
ることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described in detail above, the present invention uses ultra-heavy oil O / W type emulsion, mixed emulsion of O / W type and W / O type, and W / O type emulsion to use for pipe transportation and tanker. Can be handled in the same way as a liquid, such as loading of oil, transportation in a pipe to an oil storage tank, and by adding a combustion accelerator composed of Fe, Ba, Mn compounds and an anticorrosion additive composed of Ca or Mg compounds. In addition, it is possible to improve combustibility and reduce corrosion damage.

更に、本発明においては、上記のエマルジヨン燃料に微
粉炭を添加することにより、両者の燃焼性の向上を図
り、また両者の燃焼灰中の腐食成分の腐食作用が両腐食
成分により相殺される効果を奏する。
Furthermore, in the present invention, by adding pulverized coal to the above emulsion fuel, it is possible to improve the combustibility of both, and the effect of the corrosive action of the corrosive components in the combustion ash of both is offset by both corrosive components. Play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はO/W型エマルジヨンを模式的に示した図、第2
図はW/O型エマルジヨンを模式的に示した図、第3図は
本発明の燃焼方法を適用するボイラの断面図、第4図は
本発明の実施例5で用いた試験用燃焼設備の概要を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an O / W type emulsion,
The figure is a diagram schematically showing a W / O type emulsion, FIG. 3 is a sectional view of a boiler to which the combustion method of the present invention is applied, and FIG. 4 is a test combustion facility used in Example 5 of the present invention. It is a figure which shows an outline.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−36104(JP,A) 特開 昭53−125410(JP,A) 特開 昭55−112925(JP,A) 特開 昭56−159291(JP,A) 特開 昭57−38890(JP,A) 特開 昭57−55995(JP,A) 特公 昭53−44328(JP,B1) 特公 昭56−15756(JP,B1) 特公 昭56−15758(JP,B2) 特公 昭56−15680(JP,B2)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-52-36104 (JP, A) JP-A-53-125410 (JP, A) JP-A-55-112925 (JP, A) JP-A-56-159291 (JP , A) JP 57-38890 (JP, A) JP 57-55995 (JP, A) JP 53-44328 (JP, B1) JP 56-15756 (JP, B1) JP 56-15758 (JP, B2) Japanese Patent Publication Sho 56-15680 (JP, B2)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも常温でグリース状を呈する超重
質油の微粒子と水よりO/W型エマルジョン、O/W型とW/O
型の混合エマルジョン又はW/O型エマルジョンを調製
し、これにFe又はMnの化合物からなる燃焼促進剤及びCa
又はMg化合物からなる防食添加剤を添加し、燃焼するこ
とを特徴とする超重質油−水エマルジョン燃料の燃焼方
法。
1. An O / W type emulsion, O / W type and W / O from fine particles of ultra-heavy oil and water that are grease-like at least at room temperature.
Type mixed emulsion or W / O type emulsion is prepared, and the combustion accelerator and Ca which consist of Fe or Mn compound are added to this.
Alternatively, a method of burning an ultra-heavy oil-water emulsion fuel, which comprises adding an anticorrosive additive comprising an Mg compound and burning the mixture.
【請求項2】少なくとも常温でグリース状を呈する超重
質油の微粒子と水よりO/W型エマルジョン、O/W型とW/O
型の混合エマルジョン又はW/O型エマルジョンを調製
し、これに微粉炭を添加し、燃焼することを特徴とする
超重質油−水エマルジョン燃料の燃焼方法。
2. O / W type emulsion, O / W type and W / O from fine particles of ultra-heavy oil and water that are grease-like at least at room temperature.
Type mixed emulsion or W / O type emulsion is prepared, and pulverized coal is added thereto and burned, which is a method for burning ultra heavy oil-water emulsion fuel.
【請求項3】少なくとも常温でグリース状を呈する超重
質油の微粒子と水よりO/W型エマルジョン、O/W型とW/O
型の混合エマルジョン又はW/O型エマルジョンを調製
し、これに微粉炭及びFe,Ba又はMnの化合物からなる燃
焼促進剤を添加し、燃焼することを特徴とする超重質油
−水エマルジョン燃料の燃焼方法。
3. O / W type emulsion, O / W type and W / O from ultra-heavy oil fine particles and water which are grease-like at least at room temperature.
Type mixed emulsion or W / O type emulsion is prepared, and pulverized coal and a combustion accelerator composed of a compound of Fe, Ba or Mn are added thereto, and the mixture is burned. Combustion method.
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