CN102016417A - 氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置 - Google Patents

氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102016417A
CN102016417A CN2008801290381A CN200880129038A CN102016417A CN 102016417 A CN102016417 A CN 102016417A CN 2008801290381 A CN2008801290381 A CN 2008801290381A CN 200880129038 A CN200880129038 A CN 200880129038A CN 102016417 A CN102016417 A CN 102016417A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxygen
boiler
measuring
burner
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2008801290381A
Other languages
English (en)
Inventor
照下修平
山田敏彦
渡边修三
内田辉俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
IHI Corp
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp, Kawasaki Jukogyo KK filed Critical IHI Corp
Publication of CN102016417A publication Critical patent/CN102016417A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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 
    • F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/003—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for pulverulent fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F22B35/002—Control by recirculating flue gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/007—Supplying oxygen or oxygen-enriched air
    • 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 
    • F23C2202/00—Fluegas recirculation
    • F23C2202/20—Premixing fluegas with fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07001—Injecting synthetic air, i.e. a combustion supporting mixture made of pure oxygen and an inert gas, e.g. nitrogen or recycled fumes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
    • F23L2900/07006—Control of the oxygen supply
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/32—Direct CO2 mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

本发明提供在将排气的未燃部分及NOx浓度保持在所允许的预定范围内的状态下使氧燃烧锅炉稳定燃烧的氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置。相对于由氧制造装置(18)供给的总氧量，将直接供给至燃烧器(6)的直接供给氧的供给量在运用范围内进行调节，以使排气的NOx浓度为NOx限制值以下且排气的未燃部分为未燃部分限制值以下，从而使氧燃烧锅炉稳定燃烧。

Description

氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置
技术领域
本发明涉及氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置。
背景技术
近年来，地球温室化作为全球规模的环境问题广泛被提出，已明确其主要原因之一是大气中的二氧化碳(CO2)浓度的增加，火力发电厂作为上述物质的固定排出源而受到注目，火力发电用燃料使用石油、天然气、煤，特别对于煤，可采掘的埋藏量多，可以预想今后的需求会有所增加。
煤与天然气及石油相比，含碳量多，此外还含有氢、氮、硫等成分以及作为无机质的灰分，使煤空气燃烧时，排气的组成大部分为氮(约70％)，其他包括二氧化碳CO2、硫氧化物SOx、氮氧化物NOx、氧(约4％)等气体及未燃部分、灰分等微粒。因此，对排气实施脱硝、脱硫、脱尘等排气处理以使NOx、SOx、微粒达到环境排放标准值以下而从烟囱排放到大气中。
对于上述排气中的NOx，有空气中的氮被氧氧化而生成的热力型(thermal)NOx，和燃料中的氮被氧化而生成的燃料型(fuel)NOx。以往，对于热力型NOx的减少，采用降低火焰温度的燃烧法，另外对于燃料型NOx的减少，采用在燃烧器内形成还原NOx的燃料过剩的区域的燃烧法。
另外，使用煤这样的含有硫的燃料时，由于燃烧导致排气中生成SOx，故设置湿式或干式的脱硫装置进行除去。
另一方面，希望能将排气中大量生成的二氧化碳高效地分离除去，作为回收排气中的二氧化碳的方法，以往研究了使其吸收于胺等吸收液中的方法、使其吸附于固体吸附剂中的吸附法、或膜分离法等，但转换效率均低，达不到到回收来自燃煤锅炉的CO2的实用化。
因此，作为同时实现排气中的二氧化碳的分离与热力型NOx的抑制问题的有效方法，提出了用氧代替空气来使燃料燃烧的方法(例如，参考专利文献1、2等)。
当用氧燃烧煤时，不会产生热力型NOx，排气的大部分成为二氧化碳，其余为含有燃料型NOx、SOx、未燃部分的气体，因此通过冷却排气可以较容易地将上述二氧化碳液化而分离。
专利文献1：日本特开平5-231609号公报
专利文献2：日本专利第3053914号公报
发明内容
然而，以往的空气燃烧的燃煤锅炉是通过对经磨机微粉碎的微粉煤的运送用空气即一次空气流量与来自磨机的微粉煤量的重量比(A/C)进行调整以实现燃烧器的稳定燃烧。需要说明的是，上述A/C过大则火焰可能被吹灭，而A/C过小则由于磨机·燃烧器系统的结构而不能维持稳定燃烧，因此根据锅炉的不同而将上述A/C设定、控制在预定的运用范围内。
另外，对于燃料型NOx的减少，采用下述燃烧法，即通过将排气的一部分再循环至燃烧器而在燃烧器内形成还原NOx的空气不足区域。
然而，如专利文献1、2所公开的氧燃烧的燃煤锅炉的情形，出于与以往空气燃烧的燃烧系统的不同因而没有一次空气的引入，故不能如以往的空气燃烧的燃煤锅炉那样将A/C直接作为用于燃烧器的稳定燃烧的指标，另外，由于排气的性状也与上述空气燃烧的情形存在很大差异，因此需要考虑排气的性状而确立能使氧燃烧锅炉稳定燃烧的指标。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供在将排气的未燃部分及NOx浓度保持在所允许的预定范围内的状态下使氧燃烧锅炉稳定燃烧的氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置。
本发明是具有将再循环的排气的一部分作为一次再循环排气导入磨机，并将经该磨机粉碎的微粉煤通过上述一次再循环排气供给至锅炉的燃烧器的一次再循环通路；将再循环的排气的另一部分供给至锅炉的风箱的二次再循环通路；氧制造装置；将以该氧制造装置制造的氧的一部分供给至上述二次再循环通路的二次氧混合通路；和将以氧制造装置制造的氧的另一部分直接供给至上述燃烧器的直接供给通路的氧燃烧锅炉的排气控制方法，
该方法包括相对于由氧制造装置供给的总氧量，将直接供给至燃烧器的直接供给氧的供给量在运用范围内进行调节以使排气的NOx浓度为NOx限制值以下、且排气的未燃部分的为未燃部分限制值以下。
在上述氧燃烧锅炉的排气控制方法中，相对于总氧量的直接供给氧的供给量的运用范围优选为5～15％。
另外，在上述氧燃烧锅炉的排气控制方法中，优选将以氧制造装置制造的氧的一部分供给至一次再循环通路。
另外，在上述氧燃烧锅炉的排气控制方法中，优选测算锅炉各部的NOx浓度，并基于锅炉各部的NOx浓度的测算值而对每个燃烧器调节直接供给至燃烧器的直接供给氧的供给量。
本发明是具有将再循环的排气的一部分作为一次再循环排气导入磨机，并将经该磨机粉碎的微粉煤通过所述一次再循环排气供给至锅炉的燃烧器的一次再循环通路；将再循环的排气的另一部分供给至锅炉的风箱的二次再循环通路；氧制造装置；将以该氧制造装置制造的氧的一部分供给至所述二次再循环通路的二次氧混合通路；和将以氧制造装置制造的氧的另一部分直接供给至所述燃烧器的直接供给通路的氧燃烧锅炉的排气控制装置，
该排气控制装置包含：
设置于二次氧混合通路的二次流量测算器；
设置于二次氧混合通路的二次流量调节器；
设置于直接供给通路的直接供给量测算器；
设置于直接供给通路的直接供给量调节器；
测算排气的NOx浓度的NOx浓度计；
测算排气中的未燃部分的未燃部分测算设备；和
控制器，该控制器相对于由氧制造装置供给的总氧量对由直接供给通路供给的直接供给氧的供给量进行调节以保持在运用范围内，所述运用范围表示由NOx浓度计测算的NOx浓度为NOx限制值以下且由未燃部分测算设备测算的未燃部分为未燃部分限制值以下。
在上述氧燃烧锅炉的排气控制装置中，控制器中设定的相对于总氧量的直接供给氧的供给量的运用范围优选为5～15％。
另外，在上述氧燃烧锅炉的排气控制装置中，优选具有将以氧制造装置制造的氧的一部分介由一次流量调节器供给至一次再循环通路的一次氧混合通路。
另外，在上述氧燃烧锅炉的排气控制装置中，优选具有：测算锅炉各部的NOx浓度的各部NOx浓度计；与基于由各部NOx浓度计所得锅炉各部的NOx浓度的测算值而对每个燃烧器调节直接供给氧的供给量的燃烧器氧调节器。
发明效果
根据本发明的氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置，相对于由氧制造装置供给的总氧量而对直接供给至燃烧器的直接供给氧的供给量进行调节以使其保持在排气的NOx浓度在NOx限制值以下且排气的未燃部分在未燃部分限制值以下的运用范围内，由此可以获得下述优良的效果，即将排气的性状控制在限制范围内，同时实现氧燃烧锅炉的稳定燃烧。
附图说明
[图1]是表示实施本发明的方式的一例的整体构成简图；
[图2]是表示对每个燃烧器调节直接供给氧的供给量的例子的透视图；
[图3]是表示实施本发明的方式的一例中的运用范围的线图；
[图4]是表示实施本发明的方式的一例中的控制过程的流程图；
[图5]是表示将氧的一部分还供给至一次再循环通路的例子的整体构成简图。
符号说明
3磨机
4氧燃烧锅炉(锅炉)
5风箱
6燃烧器
11一次再循环通路
13二次再循环通路
18氧制造装置
19二次氧混合通路
20二次流量测算器
21二次流量调节器
22直接供给通路
23直接供给量测算器
24直接供给量调节器
25 NOx浓度计
26未燃部分测算设备
28控制器
29各部NOx浓度计
30燃烧器氧调节器
31一次流量调节器
32一次氧混合通路
G运用范围
具体实施方式
下面，参考附图对本发明的实施方式进行说明。
图1～图3是实施本发明的方式的一例，1为储存煤的煤斗，2为将煤斗1中所储存的煤运出的供煤机，3为将由供煤机2所供给的煤进行微粉碎且干燥的磨机，4为氧燃烧锅炉，5为安装于氧燃烧锅炉4的风箱，6为设置于风箱5内且使由磨机3所供给的微粉煤燃烧的燃烧器，7为由氧燃烧锅炉4所排出的排气流过的排气线路，8为使流过排气线路7的排气与一次再循环排气以及二次再循环排气进行热交换的空气预热器，9为处理通过空气预热器8的排气的脱硫装置或集尘机等排气处理装置，10为将经排气处理装置9净化的排气作为一次再循环排气以及二次再循环排气而压送的压力送风机(FDF)，11为将由压力送风机10所压送的排气的一部分作为一次再循环排气经空气预热器8预热并导入磨机3的一次再循环通路，12为用于调节一次再循环排气流量的流量调节阀，13为将由压力送风机10所压送的排气的另一部分作为二次再循环排气经空气预热器8预热并导入风箱5的二次再循环通路，14为用于调节二次再循环排气流量的流量调节阀，15为获取由排气处理装置9所净化的排气并回收CO2等的回收装置，16为设置于排气处理装置9的下游侧并诱导排气的诱导通风机(IDF)，17为将经排气处理装置9净化并经诱导通风机16诱导的排气进行大气排放的烟囱。
在上述构成中，设置有获取空气以制造氧的氧制造装置18。进一步，还设置有将该氧制造装置18中制造的氧的一部分作为二次氧而供给至上述二次再循环通路13的二次氧混合通路19，在该二次氧混合通路19上设置有二次流量测算器20以及二次流量调节器21。此处，图示例中虽然对将二次氧供给至空气预热器8的下游侧的二次再循环通路13的情形进行了例示，但也可以供给至空气预热器8的上游侧。
另外，还设置有将以所述氧制造装置18制造的氧的另一部分作为直接供给氧而直接供给至所述燃烧器6的直接供给通路22，在该直接供给通路22上设置有直接供给量测算器23以及直接供给量调节器24。
进而还具有：测算氧燃烧锅炉4出口的排气的NOx浓度的NOx浓度计25；由通过所述排气处理装置9中的除尘得到的固体物测算排气中的未燃部分的未燃部分测算设备26；与测算由所述氧制造装置18供给的总氧量的氧量测算器27。所述未燃部分测算设备26可以使用能够自动测算未燃部分的装置，也可以采用以往所通常实施的手工分析测算的方法。
并且，还设置有控制器28，所述控制器28将由二次流量测算器20测算的二次氧供给量、由直接供给量测算器23测算的直接供给氧的供给量、由上述NOx浓度计25测算的NOx浓度、由上述未燃部分测算设备26测算的未燃部分、以及由氧量测算器27测算的总氧量输入，而相对于由上述氧制造装置18供给的总氧量，对对二次流量调节器21与直接供给量调节器24调节由直接供给通路22直接供至燃烧器6的直接供给氧的供给量，以达到排气中适当的NOx浓度与未燃部分得到保持的预定的运用范围内。
上述由直接供给通路22直接供给至燃烧器6的直接供给氧的供给，可以均匀地统一供给至锅炉4上所设置的多个燃烧器6，也可以对多段上所设置的燃烧器6的各段调节流量而进行供给。
另外，如图2所示，可以与在锅炉4的宽方向上多段设置的燃烧器6的各列相对应地设置测算锅炉各部的NOx浓度的各部NOx浓度计29；并设置燃烧器氧调节器30，以基于由各部NOx浓度计29所得的锅炉各部的NOx浓度测算值来对每个燃烧器6调节供给至对应的燃烧器6的直接供给氧的供给量，根据该构成，可以将锅炉内生成的NOx浓度调整至大致均匀。
本发明人等在氧燃烧微粉煤的试验锅炉中，实施了燃烧试验，该燃烧试验相对于对应微粉煤的供给量而供给的来自氧制造装置18的总氧量，使由直接供给通路22直接供给至燃烧器6的直接供给氧的供给量发生变化，从而研究此时的由NOx浓度计25得到的NOx浓度与由未燃部分测算设备26测算得到的灰中未燃部分之间的关系，得到了如图3所示的试验结果。
由图3可知，当直接供给氧的供给量的比例不断增加时，NOx浓度以接近直线的状态增加，另一方面，未燃部分在直接供给氧的供给量的比例为10％左右之前急剧减少，而此后即使增加直接供给氧的供给量的比例未燃部分的减少也显示出钝化的倾向。此处，与以往锅炉同样地，设定NOx浓度的上限值，同时设定未燃部分的上限值，设定运用范围G以使NOx浓度为NOx限制值以下，且未燃部分为未燃部分限制值以下。由本发明人实施的燃烧试验得到的运用范围G为约5～15％。此处，由于NOx限制值受到发电厂内的NOx浓度或总量管制等限制，以换算为锅炉出口处的浓度的实例为例，可以使NOx浓度为180ppm。另外，由于未燃部分限制值与锅炉效率直接相关，作为实例有时为5％以下，进而在将灰用作水泥原料的情形等中，根据灰的使用目的不同，有时受到灰中未燃部分的限制。
因此，若相对于来自氧制造装置18的总氧量，在例如约5～15％的运用范围G内对由直接供给通路22直接供给至燃烧器6的直接供给氧的供给量进行调节，则能够在将排气的性状保持在允许范围内的状态下使氧燃烧锅炉稳定燃烧。
接着，说明上述图示例的作用。
如上所述，在氧燃烧锅炉4中，储存于煤斗1中的煤通过供煤机2而投入磨机3中，在该磨机3中煤被微粉碎为微粉煤，同时，由压力送风机10(FDF)从排气处理装置9的下游获取的排气一部分即一次再循环排气通过一次再循环通路11而被导入磨机3内，由一次再循环排气对投入至磨机3内的煤进行干燥，同时经微粉碎的微粉煤被运送至锅炉4的燃烧器6。
另一方面，来自上述压力送风机10的排气的另一部分被作为二次再循环排气通过二次再循环通路13而供给至锅炉4的风箱5。
进一步，将以氧制造装置18制造的氧的一部分通过二次氧混合通路19供给至上述二次再循环通路13，同时将来自氧制造装置18的氧的另一部分通过直接供给通路22直接供给至上述燃烧器6。
因此，从磨机3通过一次再循环排气而供给至燃烧器6的微粉煤，与氧混合并由于供给至风箱5的二次再循环气体、以及直接供给至燃烧器6的直接供给氧而燃烧。对于燃烧所产生的排气，通过空气预热器8对一次再循环排气及二次再循环排气进行预热，进而通过排气处理装置9处理后，一部分被导入压力送风机10与回收装置15内，其余由诱导通风机(IDF)诱导而由烟囱17进行大气排放。上述回收装置15所获取的排气进行了CO2等的回收。
向控制器28输入由二次流量测算器20测算的二次氧的供给量、由直接供给量测算器23测算的直接供给氧的供给量、由上述NOx浓度计25测算的NOx浓度、由上述未燃部分测算设备26测算得到的未燃部分、和由氧量测算器27测算的来自氧制造装置18的总氧量，控制器28利用如图4所示的控制流程进行控制。
确认控制器28将由直接供给量测算器23测算的直接供给氧的供给量保持在图3所示的运用范围G内，另一方面通过未图示的控制系统进行锅炉吸热等性能确认，对锅炉的性能进行控制以保持为稳定的状态。
在该状态下，由未燃部分测算设备26测算的未燃部分为未燃部分限制值以下，进而若由NOx浓度计25测算的NOx浓度为NOx限制值以下，则氧燃烧被适当地进行。
另一方面，在由未燃部分测算设备26测算的未燃部分比未燃部分限制值高的情形下，则进行利用二次流量调节器21、直接供给量调节器24的流量调节，或增加对直接供给通路22的直接供给氧的供给量，或减少对二次再循环通路13的二次氧的供给、或者进行下述操作，即增加对直接供给通路22的直接供给氧的供给量的同时减少对二次再循环通路13的二次氧的供给，在使直接供给氧的供给量保持于运用范围G的状态下进行减少未燃部分的控制。
另外，在由NOx浓度计25测算的NOx浓度比NOx限制值高的情形下，进行利用二次流量调节器21、直接供给量调节器24的流量调节，或减少对直接供给通路22的直接供给氧的供给量，或增加对二次再循环通路13的二次氧的供给、或者进行下述操作，即减少对直接供给通路22的直接供给氧的供给量的同时增加对二次再循环通路13的二次氧的供给，在使直接供给氧的供给量保持于运用范围G的状态下进行减少NOx浓度的控制。
此时，如图2所示，如果对应于与在锅炉4的宽方向上多段设置的燃烧器6的各列对应地设置的各部NOx浓度计29的测算值而通过燃烧器氧调节器30对每个燃烧器6调节供给至燃烧器6的直接供给氧的供给量，则从锅炉4排出的排气中的NOx浓度保持为大致均匀，因此基于NOx浓度计25的检测浓度而进行的控制具有稳定的效果。
如上所述，若相对于来自氧制造装置18的总氧量，而在上述运用范围G内调节由直接供给通路22直接供至燃烧器6的直接供给氧的供给量，则能够在将排气的未燃部分及NOx浓度保持于允许的预定范围内的状态下使氧燃烧锅炉稳定燃烧。
图5显示了设置有将以氧制造装置18制造的氧的一部分介由一次流量调节器31供给至一次再循环通路11的一次氧混合通路32的情形。图5中示出了将氧制造装置18出口的氧的一部分分流而供给至一次再循环通路11的情形，但也可以将上述二次氧混合通路19的氧分流并介由一次流量调节器供给至一次再循环通路11，或将上述直接供给通路22的氧分流并介由一次流量调节器供给至一次再循环通路11。
当一次再循环通路11的氧量少时，在低负荷时等情形则燃烧器6的火焰有可能吹灭，如图5所示，通过将氧的一部分供给至一次再循环通路11，可以消除低负荷时等情形中的火焰吹灭的情况而进行稳定的氧燃烧。
需要说明的是，本发明的氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置，并不仅限于上述图示例，不言自明的是在不脱离本发明的主旨的范围内可以施加各种变更。
产业实用性
可以使氧燃烧锅炉在排气的性状控制在限制范围内的状态下稳定燃烧。

Claims (12)

1.氧燃烧锅炉的排气控制方法，其是具有将再循环的排气的一部分作为一次再循环排气导入磨机，并将经该磨机粉碎的微粉煤通过所述一次再循环排气供给至锅炉的燃烧器的一次再循环通路；将再循环的排气的另一部分供给至锅炉的风箱的二次再循环通路；氧制造装置；将以该氧制造装置制造的氧的一部分供给至所述二次再循环通路的二次氧混合通路；和将以氧制造装置制造的氧的另一部分直接供给至所述燃烧器的直接供给通路的氧燃烧锅炉的排气控制方法，
该方法包括相对于由氧制造装置供给的总氧量，将直接供给至燃烧器的直接供给氧的供给量在运用范围内进行调节，以使排气的NOx浓度为NOx限制值以下且排气的未燃部分的为未燃部分限制值以下。
2.如权利要求1所述的氧燃烧锅炉的排气控制方法，其中，相对于总氧量的直接供给氧的供给量的运用范围为5～15％。
3.如权利要求1或2所述的氧燃烧锅炉的排气控制方法，其中，将以氧制造装置制造的氧的一部分供给至一次再循环通路。
4.如权利要求1所述的氧燃烧锅炉的排气控制方法，其中，测算锅炉各部的NOx浓度并基于锅炉各部的NOx浓度的测算值而对每个燃烧器调节直接供给至燃烧器的直接供给氧的供给量。
5.如权利要求2所述的氧燃烧锅炉的排气控制方法，其中，测算锅炉各部的NOx浓度，并基于锅炉各部的NOx浓度的测算值而对每个燃烧器调节直接供给至燃烧器的直接供给氧的供给量。
6.如权利要求3所述的氧燃烧锅炉的排气控制方法，其中，测算锅炉各部的NOx浓度，并基于锅炉各部的NOx浓度的测算值而对每个燃烧器调节直接供给至燃烧器的直接供给氧的供给量。
7.氧燃烧锅炉的排气控制装置，其是具有将再循环的排气的一部分作为一次再循环排气导入磨机，并将经该磨机粉碎的微粉煤通过所述一次再循环排气供给至锅炉的燃烧器的一次再循环通路；将再循环的排气的另一部分供给至锅炉的风箱的二次再循环通路；氧制造装置；将以该氧制造装置制造的氧的一部分供给至所述二次再循环通路的二次氧混合通路；和将以氧制造装置制造的氧的另一部分直接供给至所述燃烧器的直接供给通路的氧燃烧锅炉的排气控制装置，
其特征在于，包含：
设置于二次氧混合通路的二次流量测算器；
设置于二次氧混合通路的二次流量调节器；
设置于直接供给通路的直接供给量测算器；
设置于直接供给通路的直接供给量调节器；
测算排气的NOx浓度的NOx浓度计；
测算排气中的未燃部分的未燃部分测算设备；和
控制器，该控制器相对于由氧制造装置供给的总氧量对由直接供给通路供给的直接供给氧的供给量进行调节以保持在运用范围内，所述运用范围表示由NOx浓度计测算的NOx浓度为NOx限制值以下且由未燃部分测算设备测算的未燃部分为未燃部分限制值以下。
8.如权利要求7所述的氧燃烧锅炉的排气控制装置，其中，控制器中设定的相对于总氧量的直接供给氧的供给量的运用范围为5～15％。
9.如权利要求7或8所述的氧燃烧锅炉的排气控制装置，其中具有将以氧制造装置制造的氧的一部分介由一次流量调节器供给至一次再循环通路的一次氧混合通路。
10.如权利要求7所述的氧燃烧锅炉的排气控制装置，其中具有测算锅炉各部的NOx浓度的各部NOx浓度计；与基于由各部NOx浓度计所得锅炉各部的NOx浓度的测算值而对每个燃烧器调节直接供给氧的供给量的燃烧器氧调节器。
11.如权利要求8所述的氧燃烧锅炉的排气控制装置，其中具有测算锅炉各部的NOx浓度的各部NOx浓度计；与基于由各部NOx浓度计所得锅炉各部的NOx浓度的测算值而对每个燃烧器调节直接供给氧的供给量的燃烧器氧调节器。
12.如权利要求9所述的氧燃烧锅炉的排气控制装置，其中具有测算锅炉各部的NOx浓度的各部NOx浓度计；与基于由各部NOx浓度计所得锅炉各部的NOx浓度的测算值而对每个燃烧器调节直接供给氧的供给量的燃烧器氧调节器。
CN2008801290381A 2008-03-06 2008-03-06 氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置 Pending CN102016417A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/000471 WO2009110033A1 (ja) 2008-03-06 2008-03-06 酸素燃焼ボイラの排ガス制御方法及び装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102016417A true CN102016417A (zh) 2011-04-13

Family

ID=41055615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801290381A Pending CN102016417A (zh) 2008-03-06 2008-03-06 氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8550017B2 (zh)
EP (1) EP2261558B1 (zh)
JP (1) JP5270661B2 (zh)
CN (1) CN102016417A (zh)
AU (1) AU2008352209B2 (zh)
ES (1) ES2602323T3 (zh)
PL (2) PL2209920T3 (zh)
WO (1) WO2009110033A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103615713A (zh) * 2013-11-28 2014-03-05 华中科技大学 一种煤粉富氧无焰燃烧方法及其系统
CN103968415A (zh) * 2014-05-14 2014-08-06 华中科技大学 烟气再循环煤粉锅炉燃烧系统及其工况切换方法
CN105485714A (zh) * 2016-02-02 2016-04-13 华北电力科学研究院有限责任公司 一种确定锅炉运行氧量的方法、装置及自动控制系统
CN105509035A (zh) * 2016-02-02 2016-04-20 华北电力科学研究院有限责任公司 一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5183372B2 (ja) * 2008-08-29 2013-04-17 株式会社日立製作所 酸素燃焼ボイラシステム及び燃焼方法
US8789479B2 (en) 2009-11-09 2014-07-29 Ihi Corporation Oxygen mixer for oxygen combustion boiler
CN103299129B (zh) * 2011-01-17 2015-08-26 株式会社Ihi 氧燃烧锅炉的运转控制方法及装置
US20120244479A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 General Electric Company Combustion System Using Recycled Flue Gas to Boost Overfire Air
JP6019565B2 (ja) 2011-11-16 2016-11-02 株式会社Ihi 酸素燃焼ボイラの微粉燃料供給方法及び酸素燃焼ボイラシステム
US10041672B2 (en) * 2013-12-17 2018-08-07 Schlumberger Technology Corporation Real-time burner efficiency control and monitoring
US10920982B2 (en) 2015-09-28 2021-02-16 Schlumberger Technology Corporation Burner monitoring and control systems
KR101727257B1 (ko) * 2016-09-09 2017-04-14 주식회사 지스코 보일러 설비 및 이의 운전 방법
KR101992296B1 (ko) * 2017-08-25 2019-06-26 한국에너지기술연구원 순산소 순환유동층 연소장치 및 이를 이용한 배가스 재순환 방법
KR101995156B1 (ko) * 2018-02-06 2019-07-01 두산중공업 주식회사 연소 장치 및 이를 포함하는 발전 시스템
KR102242172B1 (ko) 2019-07-11 2021-04-20 한국에너지기술연구원 플라이애쉬 재연소를 위한 순산소 순환유동층 연소장치 및 이의 작동방법
KR102268991B1 (ko) 2019-10-30 2021-06-25 한국생산기술연구원 충격분리기가 결합된 벤츄리 스크러버
KR102268988B1 (ko) 2019-10-30 2021-06-25 한국생산기술연구원 입자 분리 효율 향상을 위한 벤츄리 스크러버

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3519254A (en) * 1968-11-05 1970-07-07 Westinghouse Electric Corp Method and apparatus for the control of burner heat distribution
JPH04244504A (ja) 1991-01-30 1992-09-01 Central Res Inst Of Electric Power Ind 二酸化炭素回収型石炭火力発電システム
JP3068888B2 (ja) 1991-05-28 2000-07-24 株式会社日立製作所 燃焼装置及びその運転方法
JP3053914B2 (ja) 1991-07-16 2000-06-19 バブコック日立株式会社 Ｃｏ２回収型ボイラ
JP3181649B2 (ja) 1991-12-20 2001-07-03 電源開発株式会社 ボイラの二酸化炭素回収装置
JP3038073B2 (ja) 1991-12-20 2000-05-08 電源開発株式会社 流動床ボイラのｎ▲２▼ｏ削減方法
JPH06101809A (ja) * 1992-09-21 1994-04-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ボイラ設備
JP3338555B2 (ja) * 1994-05-24 2002-10-28 電源開発株式会社 二酸化炭素回収型排ガス再循環ボイラ設備の燃焼バーナ
JPH1114034A (ja) * 1997-06-18 1999-01-22 Babcock Hitachi Kk 排ガス処理装置およびその運転方法
JP2001074208A (ja) * 1999-09-03 2001-03-23 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ボイラの炉幅方向における収熱・燃焼特性左右平均化制御方法及び装置
JP2001235103A (ja) 2000-02-21 2001-08-31 Babcock Hitachi Kk 酸素燃焼ボイラとその運転方法
JP4161515B2 (ja) 2000-05-30 2008-10-08 株式会社Ｉｈｉ 酸素燃焼ボイラ設備の排ガス酸素濃度制御方法及び装置
US6935251B2 (en) * 2002-02-15 2005-08-30 American Air Liquide, Inc. Steam-generating combustion system and method for emission control using oxygen enhancement
US8246343B2 (en) * 2003-01-21 2012-08-21 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Device and method for efficient mixing of two streams
US6843185B1 (en) * 2003-06-27 2005-01-18 Maxon Corporation Burner with oxygen and fuel mixing apparatus
US7484956B2 (en) * 2003-09-16 2009-02-03 Praxair Technology, Inc. Low NOx combustion using cogenerated oxygen and nitrogen streams
JP4731293B2 (ja) * 2005-11-28 2011-07-20 電源開発株式会社 酸素燃焼ボイラの燃焼制御方法及び装置
JP2007147161A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Electric Power Dev Co Ltd 燃焼装置の排ガス処分方法及び装置
US7756591B2 (en) * 2006-04-25 2010-07-13 Pegasus Technologies, Inc. System for optimizing oxygen in a boiler

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103615713A (zh) * 2013-11-28 2014-03-05 华中科技大学 一种煤粉富氧无焰燃烧方法及其系统
CN103615713B (zh) * 2013-11-28 2015-11-11 华中科技大学 一种煤粉富氧无焰燃烧方法及其系统
CN103968415A (zh) * 2014-05-14 2014-08-06 华中科技大学 烟气再循环煤粉锅炉燃烧系统及其工况切换方法
CN105485714A (zh) * 2016-02-02 2016-04-13 华北电力科学研究院有限责任公司 一种确定锅炉运行氧量的方法、装置及自动控制系统
CN105509035A (zh) * 2016-02-02 2016-04-20 华北电力科学研究院有限责任公司 一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统
CN105509035B (zh) * 2016-02-02 2018-11-20 华北电力科学研究院有限责任公司 一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
PL2209920T3 (pl) 2017-01-31
EP2261558A1 (en) 2010-12-15
WO2009110033A1 (ja) 2009-09-11
EP2261558B1 (en) 2016-08-10
ES2602323T3 (es) 2017-02-20
US20110107944A1 (en) 2011-05-12
AU2008352209B2 (en) 2012-07-05
JP5270661B2 (ja) 2013-08-21
EP2261558A4 (en) 2012-06-06
JPWO2009110033A1 (ja) 2011-07-14
AU2008352209A1 (en) 2009-09-11
US8550017B2 (en) 2013-10-08
PL2261558T3 (pl) 2017-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102016417A (zh) 氧燃烧锅炉的排气控制方法及装置
CN102016418B (zh) 氧燃烧锅炉的氧供给控制方法及装置
US8584604B2 (en) Method and apparatus for controlling combustion in oxygen fired boiler
US8601960B2 (en) Method and apparatus of controlling exhaust gas in oxyfuel combustion boiler
EP2182279B1 (en) Oxyfuel boiler system and method of controlling the same
CN102047040B (zh) 氧燃烧锅炉的一次再循环废气流量控制方法及装置
US9429319B2 (en) Boiler combustion system and operation method therefor
US20070281255A1 (en) Process and device for feeding oxidizing agent into a combustion system

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110413