CN113302122A - 船舶用锅炉及船舶用锅炉的改造方法 - Google Patents

船舶用锅炉及船舶用锅炉的改造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113302122A
CN113302122A CN201980087192.5A CN201980087192A CN113302122A CN 113302122 A CN113302122 A CN 113302122A CN 201980087192 A CN201980087192 A CN 201980087192A CN 113302122 A CN113302122 A CN 113302122A
Authority
CN
China
Prior art keywords
volatile gas
furnace
gas supply
boiler
burner device
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.)
Granted
Application number
CN201980087192.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113302122B (zh
Inventor
山根史也
森匡史
寺原贵澄
中村龙太
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery and Equipment Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN113302122A publication Critical patent/CN113302122A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113302122B publication Critical patent/CN113302122B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B13/00—Steam boilers of fire-box type, i.e. the combustion of fuel being performed in a chamber or fire-box with subsequent flue(s) or fire tube(s), both chamber or fire-box and flues or fire tubes being built-in in the boiler body
    • F22B13/06—Locomobile, traction-engine, steam-roller, or locomotive boilers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J2/00—Arrangements of ventilation, heating, cooling, or air-conditioning
    • B63J2/02—Ventilation; Air-conditioning
    • B63J2/08—Ventilation; Air-conditioning of holds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B13/00—Steam boilers of fire-box type, i.e. the combustion of fuel being performed in a chamber or fire-box with subsequent flue(s) or fire tube(s), both chamber or fire-box and flues or fire tubes being built-in in the boiler body
    • F22B13/14—Component parts thereof; Accessories therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Abstract

船舶用锅炉具备：炉膛；燃烧器装置，该燃烧器装置设置于所述炉膛的炉壁部，向所述炉膛内喷射燃烧用燃料和燃烧用空气；以及至少一个挥发性气体供给部，该挥发性气体供给部在所述炉膛的所述炉壁部与所述燃烧器装置分离设置，向所述炉膛内供给含有挥发性有机化合物和非活性气体的挥发性气体。

Description

船舶用锅炉及船舶用锅炉的改造方法
技术领域
本发明涉及一种船舶用锅炉及船舶用锅炉的改造方法。
背景技术
以往，已知在油轮等船舶、浮动式生产储卸油设备(floating production,storage and offloading：FPSO)、或浮动式储卸油设备(floating storage andoffloading unit：FSO)所搭载的原油罐中，会产生含有挥发性有机化合物(volatileorganic compounds)的气体(以下，称作VOC气体或挥发性气体。)。并且，近年来，希望不将原油罐内所产生的VOC气体向大气排出，而是进行无害化。例如，专利文献1中公开了构成为将上述那样的VOC气体向炉膛内供给的船舶用锅炉。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5916777号公报
发明所要解决的技术问题
但是，在原油罐内的空间封入有非活性气体(惰性气体)，因此上述VOC气体可能含有非活性气体。含有非活性气体的VOC气体与作为主燃料的燃烧用燃料相比卡路里低，从而燃烧性低。因此，当将含有非活性气体的VOC气体向炉膛内的燃烧器装置的喷出口附近供给时，可能导致燃烧器装置中的主燃料的燃烧性下降而熄火。这一点，在专利文献1中并没有公开关于不使燃料的燃烧性下降而在炉膛内处理含有非活性气体的VOC气体的见解。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的至少一个实施方式的目的在于，抑制燃料的燃烧性下降，并且在炉膛内处理含有非活性气体的挥发性气体。
用于解决技术问题的技术手段
(1)本发明的至少一个实施方式的船舶用锅炉具备：
炉膛；
燃烧器装置，该燃烧器装置设置于所述炉膛的炉壁部，向所述炉膛内喷射燃烧用燃料和燃烧用空气；以及
至少一个挥发性气体供给部，该挥发性气体供给部在所述炉膛的所述炉壁部与所述燃烧器装置分离设置，向所述炉膛内供给含有挥发性有机化合物和非活性气体的挥发性气体。
根据上述(1)的结构，在炉膛的炉壁部中的与燃烧器装置分离的位置配置有与燃烧器装置分体的挥发性气体供给部，因此，能够将含有非活性气体的挥发性气体在与燃烧器装置分离的位置向炉膛内供给。由此，能够抑制燃烧器装置中的燃烧用燃料的燃烧性下降，并且在炉膛内处理含有非活性气体的挥发性气体。另外，在与燃烧器装置分离的位置设置挥发性气体供给部，因此，与例如将挥发性气体供给部与燃烧器装置设置为一体的现有的船舶用锅炉相比，燃烧器装置和挥发性气体供给部的配置的自由度较高。由此，能够不受VOC量的约束而决定装置的布局。
(2)在几个实施方式中，在上述(1)的结构中，可以是，
所述燃烧器装置包含：
燃料喷射部，该燃料喷射部用于向所述炉膛内喷射所述燃烧用燃料；
空气喷射部，该空气喷射部向所述炉膛内喷射所述燃烧用空气；以及
筒状体，该筒状体收纳所述燃料喷射部和所述空气喷射部，
所述挥发性气体供给部设置为与所述筒状体的外周面分离。
根据上述(2)的结构，挥发性气体供给部配置为与收纳燃烧器装置的燃料喷射部和空气喷射部的筒状体的外周面分离，因此，能够分别分体地构成用于喷射燃烧用燃料和燃烧用空气的燃烧器装置和用于供给含有非活性气体的挥发性气体的挥发性气体供给部，并将它们彼此物理隔离地配置。由此，能够有效地抑制含有非活性气体的挥发性气体在燃烧器装置中的燃料喷射部的最接近处混入火焰。
(3)在几个实施方式中，在上述(2)的结构中，可以是，
所述挥发性气体供给部构成为：沿着与从所述燃料喷射部喷射的所述燃烧用燃料的喷射方向交差的方向供给所述挥发性气体。
根据上述(3)的结构，沿着与从燃料喷射部喷射的燃烧用燃料的喷射方向交差的方向供给挥发性气体，因此，能够抑制燃烧器装置中的燃烧用燃料的燃烧性下降，并且将挥发性气体有效地混入由燃烧器装置形成的火焰。因此，能够大幅抑制虽然供给到炉膛内但未混入火焰而未处理就直接排出的挥发性气体。
(4)在几个实施方式中，在上述(1)～(3)中的任一个的结构中，可以是，
所述挥发性气体供给部配置于与所述炉壁部中的配置所述燃烧器装置的一面相同的面。
根据上述(4)的结构，在与炉壁部中的配置燃烧器装置的一面相同的面配置挥发性气体供给部，因此，能够有效地抑制供给到炉膛内的上述含有非活性气体的挥发性气体在燃烧器装置的最接近处混入火焰，并且能够使挥发性气体的供给方向沿着燃烧用燃烧的喷射方向，因此，能够在燃烧器装置的下游侧有效地将上述含有非活性气体的挥发性气体混入火焰。
(5)在几个实施方式中，上述(1)～(4)中的任一个的结构中，可以是，
所述燃烧器装置包含旋流器，该旋流器用于对向所述炉膛内喷射的所述燃烧用空气施加回旋力，
所述挥发性气体供给部构成为：沿着由所述燃烧器装置产生的回旋火焰的回旋方向供给所述挥发性气体。
根据上述(5)的结构，燃烧用空气通过旋流器而作为回旋流向炉膛内供给，并沿着由此形成的回旋火焰的回旋方向供给含有非活性气体的挥发性气体，因此，能够有效地将挥发性气体混入回旋火焰。因此，能够大幅抑制虽然供给到炉膛内但未混入火焰而未处理就直接排出的挥发性气体。
(6)在几个实施方式中，在上述(1)～(5)中的任一个的结构中，可以是，
所述至少一个挥发性气体供给部包含多个挥发性气体供给部，
所述多个挥发性气体供给部分别包含阀，该阀用于调节向所述炉膛内供给的所述挥发性气体的流量。
根据上述(6)的结构，能够经由多个挥发性气体供给部向炉膛内供给挥发性气体，因此，例如能够将挥发性气体从多个方向混入炉膛内的火焰。此时，能够通过阀来任意地调节从各挥发性气体供给部向炉膛内供给的挥发性气体的流量。由此，能够根据由燃烧器装置在炉膛内形成的火焰的大小、燃烧状况来向炉膛内供给能够被该火焰处理的适量的挥发性气体。由此，能够提供能够抑制未反应的挥发性气体从炉膛排出，并且能够在该炉膛内有效地处理挥发性气体的船舶用锅炉。
(7)在几个实施方式中，在上述(6)的结构中，可以是，
船舶用锅炉具备：
废气传感器，该废气传感器用于检测从所述炉膛排出的废气中所含的所述挥发性气体的浓度；以及
控制器，该控制器用于基于所述废气传感器的检测信号来调节所述阀的开度。
根据上述(7)的结构，能够通过控制器来基于废气传感器的检测信号自动地调节阀的开度，因此，能够根据燃烧器装置产生的炉膛内的火焰的大小、燃烧状况来实时地向炉膛内供给能够被该火焰处理的适量的挥发性气体。
(8)本发明的至少一个实施方式的船舶用锅炉的改造方法是在炉膛的炉壁部配置有燃烧器装置的船舶用锅炉的改造方法，具备：
在所述炉壁部中的与所述燃烧器装置分离的位置确定挥发性气体供给部的设置位置的步骤；以及
在确定出的所述设置位置设置挥发性气体供给部的步骤。
根据上述(8)的方法，由于在与燃烧器装置分离的位置设置挥发性气体供给部，因此，与例如将挥发性气体供给部与燃烧器装置设置为一体的现有的船舶用锅炉相比，燃烧器装置和挥发性气体供给部的配置的自由度较高，不受VOC量的约束。另外，能够通过追加设置与燃烧器装置分体的挥发性气体供给部来改造船舶用锅炉，因此，能够继续使用以往使用了的燃烧器装置。由此，能够以低成本提供能够抑制熄火的担忧，并且能够在炉膛内处理挥发性气体的船舶用锅炉。
发明的效果
根据本发明的至少一个实施方式，能够抑制火焰的燃烧性的下降，并且在炉膛内处理含有非活性气体的挥发性气体。
附图说明
图1是表示具备本发明的至少一个实施方式的船舶用锅炉的VOC气体处理系统的概略结构图。
图2是表示一个实施方式的船舶用锅炉的纵剖视图。
图3是概略地表示一个实施方式的船舶用锅炉的立体图。
图4A是表示一个实施方式中的燃烧器装置的图，是表示燃烧器装置的整体结构的剖视图。
图4B是表示一个实施方式中的燃烧器装置的图，是一个实施方式中的旋流器的立体图。
图5是表示一个实施方式中的挥发性气体供给部的剖视图。
图6是表示一个实施方式中的控制系的结构的框图。
图7是表示一个实施方式的船舶用锅炉的改造方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的几个实施方式进行说明。其中，作为实施方式记载的或附图中示出的构成部件的尺寸、材质、形状以及其相对的配置等并不意在限定本发明的范围，而仅仅是说明例。
例如，表示“向某一方向”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等相对的或绝对的配置的表现，不仅表示严格地像这样配置，还表示存在公差、或者能够得到相同功能的程度的角度、距离而相对地位移的状态。
或者例如，表示四边形状、圆筒形状等形状的表现不仅表示几何学上严格的意思的四边形状、圆筒形状等形状，还表示在能够得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等形状。
另一方面，“含有”、“具有”、“具备”、“包含”或“有”一个构成要素这样的表现，并不是排除其他构成要素的存在的排他性的表现。
图1是表示具备本发明的至少一个实施方式的船舶用锅炉1的VOC气体处理系统100的概略结构图。如图1所示，VOC气体处理系统100具备：原油罐22，该原油罐22设置于油轮等船舶、FPSO/FSO(浮动式石油、气体生产/贮藏设备)；VOC分离部27，该VOC分离部27从气体分离VOC(volatile organic compounds：挥发性有机化合物)，该气体是从原油罐22内提取的；VOC液化部29，该VOC液化部29将分离出的VOC液化；液化VOC罐32，该液化VOC罐32贮存液化后的液化VOC；以及船舶用锅炉1，该船舶用锅炉1将未在VOC分离部27分离而留在气体中的VOC与主燃料混合燃烧。
原油罐22是贮藏有原油的罐，原油从未图示的原油钻孔设备、石油的生产设备或这些贮藏设备经由输送线路25而流入该原油罐22。在原油罐22的内部封入有用于防止从原油挥发的VOC起火的惰性气体。惰性气体是例如CO2、N2等非活性气体。原油罐22内的上方的空间(罐内上部空间24)被VOC与惰性气体混合后的VOC气体填充。原油罐22内的VOC气体经由VOC气体线路26而被导向VOC分离部27。
被VOC分离部27分离而被回收的VOC在VOC液化部29被液化，并在贮存于液化VOC罐32之后，返回原油罐22，或被利用为船舶用锅炉1用的液体燃料。另一方面，在VOC分离部27中，大部分的VOC被去除，含有微量的VOC和惰性气体的剩余的气体(VOC气体)经由VOC气体线路34而被导向船舶用锅炉1。
接着，对本发明的至少一个实施方式的船舶用锅炉1的结构进行说明。
图2是概略性地表示一个实施方式的船舶用锅炉的结构的纵剖视图。图3是概略性地表示一个实施方式的船舶用锅炉的立体图。
如图2和图3所示，船舶用锅炉1具备：炉膛2；燃烧器装置10，该燃烧器装置10设置于炉膛2的炉壁部3，并向炉膛2内喷射燃烧用燃料和燃烧用空气；以及至少一个挥发性气体供给部60，该挥发性气体供给部60在炉膛2的炉壁部3与燃烧器装置10分离设置，并向炉膛2内供给包含挥发性有机化合物和非活性气体的挥发性气体65(VOC气体)。另外，船舶用锅炉1具备：蒸发管组4，该蒸发管组4配置于炉膛2内；水鼓5，该水鼓5设置于蒸发管组4的下方；以及蒸气鼓6，该蒸气鼓6设置于蒸发管组4的上方。
此外，本发明的至少一个实施方式的船舶用锅炉1是用作船舶的装卸作业的动力的货油泵36(参照图1)的驱动源的产生蒸气的辅助锅炉。在辅助锅炉产生的蒸气向装卸用涡轮35供给，装卸用涡轮35的转动动力被积蓄为货油泵36的驱动源。
炉膛2是用于使燃烧用燃料与燃烧用空气反应而燃烧的中空体，能够是例如圆筒形状、箱型等各种方式。像这样的炉膛2包含划分外部和内部的炉壁部3。炉膛2的内部成为形成有从该炉膛2的一端喷射的燃烧用燃料、燃烧用空气及/或VOC气体的燃烧火焰(火焰80)的燃烧空间200以及由燃烧产生的燃烧气体的流路。在燃烧气体的流动方向的下游侧配置有上述的蒸发管组4，而且在作为下游侧的炉膛2的上部设置有接着烟囱37的燃烧气体出口8。此外，在蒸气鼓6的上部设置有蒸气出口9。
炉膛2的炉壁部3构成为包含能够供锅炉水通过的多个炉壁管。具体而言，炉壁部3包含：侧面部3C，该侧面部3C由多个炉壁管沿着例如铅垂方向(例如图2中的纸面上下方向)排列为面状而成；以及顶部3A和底部3B，该顶部3A和底部3B由炉壁管的上部和下部分别弯曲而成，由此配置为彼此相对。顶部3A和底部3B可以分别相对于水平方向倾斜，例如以与侧面部3C成钝角的方式倾斜。
燃烧器装置10向炉膛2内喷射作为主燃料的燃烧用燃料(包含例如气体燃料或液体燃料)与搬送用气体的混合气体，及/或燃烧用空气。在几个实施方式中，例如图2和图3所示，燃烧器装置10也可以构成为：配置于炉膛2的顶部3A，将燃烧用燃料与燃烧用空气朝向下方喷射，从而形成火焰80。
挥发性气体供给部60向炉膛2内供给挥发性气体65，该挥发性气体65含有通过VOC气体线路34搬送来的VOC和非活性气体。该挥发性气体供给部60可以在炉壁部3中配置与如顶部3A，也可以配置于侧面部3C(的上侧部分)。在任一情况下，例如，如图2所示，挥发性气体供给部60以能够使从该挥发性气体供给部60向炉膛2内供给的挥发性气体65混入火焰80的下游侧部分的位置和朝向设置。
此外，挥发性气体供给部60可以是朝向炉膛2内开口的端口，也可以是能够向炉膛2内喷射挥发性气体65的喷嘴。另外，挥发性气体供给部60也可以构成为：不向后述的火焰保持区域90供给挥发性气体65，而在与该火焰保持区域90相比的下游侧的燃烧区域中，将挥发性气体65混入火焰80。
根据上述结构，在炉膛2的炉壁部3中的与燃烧器装置10分离的位置配置有与燃烧器装置10分体的挥发性气体供给部60，由此，能够将包含非活性气体的挥发性气体65在与燃烧器装置10分离的位置向炉膛2内供给。由此，能够抑制燃烧器装置10导致的燃料的燃烧性的下降，并且将包含非活性气体的挥发性气体65在炉膛2内处理。另外，由于在与燃烧器装置10分离的位置设置挥发性气体供给部60，与例如将挥发性气体供给部60与燃烧器装置10设置为一体的现有的船舶用锅炉相比，燃烧器装置10和挥发性气体供给部60的配置的自由度较高，另外，也不会受到VOC量的约束。
图4A是表示一个实施方式中的燃烧器装置的图，是表示燃烧器装置的整体结构的剖视图。图4B是表示一个实施方式中的燃烧器装置的图，是一个实施方式中的旋流器的立体图。
在几个实施方式中，例如图2和图4A所示，燃烧器装置10可以包含：燃料喷射部11，该燃料喷射部11用于向炉膛2内喷射燃烧用燃料；空气喷射部12，该空气喷射部12用于向炉膛2内喷射燃烧用空气；以及筒状体13，该筒状体13收纳燃料喷射部11和空气喷射部12。并且，挥发性气体供给部60可以设置为与筒状体13的外周面13A分离。
燃料喷射部11可以包含燃烧器，该燃烧器具有喷射例如液体燃料、气体燃料的喷嘴。该燃料喷射部11具备：内筒11A和以包围内筒11A的一部分的方式配置的外筒11B。此外，燃料喷射部11可以沿着例如筒状体13的轴线O而配置于该筒状体13的径向上的中心部。
在内筒11A的内周侧形成有燃料供给路11C。向燃料供给路11C供给的燃料是例如C重油等液体燃料。内筒11A的一方的端部面对炉膛2内的燃烧空间200。
外筒11B配置于一次空气供给路12C的燃烧空间200侧，并将一次空气供给路12C划分为内周侧流路和外周侧流路。通过一次空气供给路12C的一次空气中的流入到外周侧流路的一次空气直接向燃烧空间200吹出。另一方面，燃料喷射部11也可以构成为：通过后述的旋流器14对流入到内周侧流路的一次空气施加回旋力而向燃烧空间200吹出。
空气喷射部12也可以构成为：经由形成于例如筒状体13的内周面13B与配置于该筒状体13内的燃料喷射部11之间的空气套筒而向炉膛2内喷射燃烧用空气。例如，空气喷射部12可以具备：一次空气喷嘴12A，该一次空气喷嘴12A设置于上述燃料喷射部11的外筒11B的外周侧；以及二次空气喷嘴12B，该二次空气喷嘴12B设置于一次空气喷嘴12A的更外周侧。在一次空气喷嘴12A的内周面与内筒11A的外周面之间设置有被供给燃烧用的一次空气的一次空气供给路12C，在二次空气喷嘴12B的内周面与一次空气喷嘴12A的外周面之间设置有被供给燃烧用的二次空气的二次空气供给路12D。在一次空气供给路12C、二次空气供给路12D的空气供给侧分别能够设置一次叶轮17和二次叶轮18。并且，通过这些叶轮17、18来调整向各空气供给路的空气供给量。
筒状体13能够规定燃烧器装置10的径向的外缘，例如可以适用上述空气喷射部12中的配置于径向的最外侧的二次空气喷嘴12B。此外，筒状体13可以包含朝向燃烧用燃料和燃烧用空气的喷射方向的下游侧扩径的扩径部13C(大径部)。在该情况下，筒状体13的大径部的外周也可以用作筒状体13的外周面13A。
在几个实施方式中，例如图4A所示，可以将筒状体13的扩径部13C的内侧的区域规定为用于火焰80的点火及/或稳定火焰的火焰保持区域90。此外，炉膛2内的火焰保持区域90的位置能够根据例如燃烧器装置10的每单位时间的燃料的喷射量、燃料的种类等而相对地变化。因此，可以将例如燃料的喷射方向的火焰80的上游侧部分(即，向下的火焰80的情况下的该火焰80的上侧部分)规定为火焰保持区域90。
像这样，根据将挥发性气体供给部60配置为与收纳燃烧器装置10的燃料喷射部11和空气喷射部12的筒状体13的外周面13A分离的结构，能够将用于供给燃烧用燃料和燃烧用空气的燃烧器装置10和用于供给包含非活性气体的挥发性气体的挥发性气体供给部60分别分体地构成，并使它们彼此物理隔离地配置。由此，能够有效地抑制含有非活性气体的挥发性气体65在燃烧器装置10的火焰保持区域90中混入火焰80。
在几个实施方式中，例如图3、图4A和图4B所示，燃烧器装置10包含用于对向炉膛2内喷射的燃烧用空气施加回旋力的旋流器14，挥发性气体供给部60也可以构成为：通过燃烧器装置10而沿着回旋火焰(火焰80)的回旋方向供给挥发性气体65。
旋流器14设置于一次空气供给路12C的内周侧流路，主要以稳定火焰为目的而使一次空气回旋。旋流器14从一次空气供给路12C(内周侧流路)的空气供给侧朝向燃烧空间200侧延伸。旋流器14也可以设置于一次空气供给路12C的燃烧空间200侧的端部附近。如图4B所示，旋流器14具有多个在内筒11A与外筒11B之间放射状地设置的叶片15。此外，在图4B中例示了设置有七片叶片15的情况。在一个实施方式中，多个叶片15相对于筒状体13的轴线O向同一方向倾斜，并且在燃烧器的周向上彼此分离地配置。
挥发性气体供给部60也可以构成为：从该挥发性气体供给部60供给的挥发性气体65不妨碍基于燃烧器装置10的回旋火焰的流动，而沿着该回旋火焰的流动方向混入火焰80。
根据该结构，燃烧用空气作为回旋流向炉膛2内供给，并沿着由此形成的回旋火焰的回旋方向供给挥发性气体65，因此，能够有效地将含有非活性气体的挥发性气体65混入回旋火焰。因此，能够大幅地抑制虽然供给到炉膛2内但没有混入火焰80就未处理而直接排出的挥发性气体65。
在几个实施方式中，挥发性气体供给部60也可以构成为：沿着与从燃烧器装置10的燃料喷射部11喷射的燃烧用燃料的喷射方向交差的方向(或倾斜的方向)喷射挥发性气体65。即，挥发性气体供给部60构成为：相对于从燃料喷射部11喷射的燃烧用燃料产生的火焰80，不是朝向从该火焰80离开的方向而是朝向与该火焰80接近的方向供给挥发性气体65。在该情况下，挥发性气体供给部60也可以构成为：相对于燃烧用燃料的喷射方向朝向与喷射方向的顺向交差的方向供给挥发性气体65。
像这样，根据沿着与从燃料喷射部11喷射的燃烧用燃料的喷射方向交差的方向供给挥发性气体65的结构，能够抑制从燃烧器装置10喷射的燃料的燃烧性的下降，并且有效地使挥发性气体65混入由燃烧器装置10形成的火焰80。因此，能够大幅地抑制虽然供给到炉膛2内但未混入火焰80而未处理就直接排出的挥发性气体65。
在几个实施方式中，如图2和图3所示，挥发性气体供给部60可以配置于与炉壁部3中的配置燃烧器装置10的一面相同的面。
例如，燃烧器装置10和挥发性气体供给部60可以一起配置于炉壁部3的顶部3A、一起配置于侧面部3C，也可以一起配置于底部3B。
像这样，通过在与炉壁部3中的配置有燃烧器装置10的一面相同的面配置挥发性气体供给部60，能够抑制供给到炉膛2内的含有上述非活性气体的挥发性气体65被供给到火焰保持区域90，并且使挥发性气体65的喷射方向沿着燃烧用燃料的喷射方向，由此，能够在火焰保持区域90的下游侧，使含有上述非活性气体的挥发性气体65沿着火焰80的流动而有效地混入该火焰80，从而进行无害化。
图5是表示一个实施方式中的挥发性气体供给部的剖视图。
在几个实施方式中，例如图3和图5所示，船舶用锅炉1可以具备多个挥发性气体供给部60。并且，多个挥发性气体供给部60分别可以具备用于调节向炉膛2内供给的挥发性气体65的流量的阀62。
多个挥发性气体供给部60例如可以沿着安装有燃烧器装置10的炉壁部3的一边各自隔开间隔(例如等间隔地)配置。或者，多个挥发性气体供给部60可以沿着安装有燃烧器装置10的炉壁部3的不同边分别配置。
可以分别独立地管理设置于各挥发性气体供给部60的阀62的开度。并且，从各挥发性气体供给部60供给的挥发性气体65的流量可以分别不同，也可以相同。
根据像这样的船舶用锅炉1具备多个挥发性气体供给部60的结构，能够经由多个挥发性气体供给部60向炉膛2内供给挥发性气体65，因此，能够相对于炉膛2内的火焰80从多个方向混入挥发性气体65。由此，能够在炉膛2内有效地处理挥发性气体65。此时，能够通过阀62来任意地调节从各挥发性气体供给部60向炉膛2内供给的挥发性气体65的流量。由此，能够根据由燃烧器装置10在炉膛2内形成的火焰80的大小、燃烧状况来向炉膛2内供给能够通过该火焰80处理的适量的挥发性气体65。由此，能够抑制未反应的挥发性气体65从炉膛2排出，从而能够提供能够在该炉膛2内有效地处理挥发性气体65的船舶用锅炉1。
此外，如上所述，在通过燃烧器装置10形成回旋火焰的情况下，多个挥发性气体供给部60可以以燃烧器装置10为中心圆弧状地配置。
图6是表示一个实施方式中的控制系的结构的框图。
在几个实施方式中，例如图6所示，船舶用锅炉1可以具备：废气传感器70，该废气传感器70用于检测从炉膛2排出的废气中的挥发性气体65的浓度；阀致动器63，该阀致动器63用于变更阀62的开度；作为控制部的控制器50，该控制部基于废气传感器70的检测信号来驱动阀致动器63而调节阀62的开度。
废气传感器70可以在燃烧气体(废气)的流路中配置于燃烧气体出口8的附近(下游侧或上游侧)。
阀致动器63构成为：基于来自控制器50的控制信号而将阀62的开度变更并维持为全开、全闭以及它们之间的任意的开度。
控制器50是例如计算机，除了具备：CPU51、用于存储该CPU51执行的各种程序等的作为存储部的ROM(Read Only Memory)53、作为各程序执行时的工作区域发挥功能的RAM(Random Access Memory)52等之外，还具备：未图示的作为大容量存储装置的硬盘驱动器(HDD)、用于与通信网络连接的通信接口、安装有外部存储装置的访问部以及存储参照用数据等的数据库57等。这些各部经由总线54而连接。而且，控制器50可以与由例如键盘、鼠标等构成的输入部(省略图示)以及由显示数据的液晶显示装置等构成的显示部(省略图示)等连接。
在几个实施方式中，可以在ROM53存储用于调整挥发性气体65的流量的VOC气体流量调整程序55。CPU51从ROM53读取该VOC气体流量调整程序55并在RAM52打开而执行，由此，进行基于废气传感器70的检测信号来调节阀62的开度的控制，从而调整从各挥发性气体供给部60向炉膛2内供给的挥发性气体65的流量。
像这样，根据船舶用锅炉1具备废气传感器70和控制器50的结构，能够通过控制器50来基于废气传感器70的检测信号驱动阀致动器63，从而自动地调节阀62的开度，由此，能够根据基于燃烧器装置10的炉膛2内的火焰80的大小、燃烧状况而实时地向炉膛2内供给能够通过该火焰80燃烧的适当的量的挥发性气体65。
图7是表示一个实施方式中的船舶用锅炉的改造方法的流程图。
如图7所示，本发明的至少一个实施方式的船舶用锅炉的改造方法是在炉膛2的炉壁部3配置有燃烧器装置10的船舶用锅炉1的改造方法，具备：在炉壁部3中，在与燃烧器装置10分离的位置确定挥发性气体供给部60的设置位置的步骤(步骤S10)和在确定出的设置位置设置挥发性气体供给部60的步骤(步骤S20)。
在步骤S10中，当在炉壁部3中确定与燃烧器装置10分离的位置时，可以考虑上述几个实施方式中的挥发性气体供给部60的配置来确定挥发性气体供给部60的设置位置。
然后，在步骤S20中，在像这样确定出的设置位置设置与燃烧器装置10分体的挥发性气体供给部60。在几个实施方式中，可以通过在步骤S10中确定出的位置将符合的炉壁部3的炉壁管弯曲成形等，而形成挥发性气体供给部60用的安装开口部。
根据上述的方法，在与燃烧器装置10分离的位置设置挥发性气体供给部60，由此，与例如将挥发性气体供给部60与燃烧器装置10设置为一体的现有的情况相比，燃烧器装置10和挥发性气体供给部60的配置的自由度较高，不会受到VOC量的约束。另外，通过追加设置与燃烧器装置10分体的挥发性气体供给部60，能够改造船舶用锅炉1，由此，能够继续使用以往使用的燃烧器装置10。由此，能够以低成本提供能够抑制熄火的担忧，并且能够在炉膛2内处理挥发性气体65的船舶用锅炉1。
如上所述，在本发明的几个实施方式中，能够抑制燃料的燃烧性的下降，并且在炉膛2内处理含有非活性气体的挥发性气体65。
本发明不限于上述的实施方式，还包含对上述的实施方式追加了变形的方式、将这些方式适当组合后的方式。
例如，在上述的几个实施方式中，将船舶用锅炉1作为辅助锅炉进行了说明，但其他实施方式中的船舶用锅炉1可以是具备例如未图示的过热器，并产生用作推进船舶的动力的蒸气的主锅炉，也可以是用于发电等其他用途的锅炉。
符号说明
1 船舶用锅炉
2 炉膛
3 炉壁部
3A 顶部
3B 底部
3C 侧面部
4 蒸发管组
5 水鼓
6 蒸气鼓
8 燃烧气体出口
9 蒸气出口
10 燃烧器装置
11 燃料喷射部
11A 内筒
11B 外筒
11C 燃料供给路
12 空气喷射部
12A 一次空气喷嘴
12B 二次空气喷嘴
12C 一次空气供给路
12D 二次空气供给路
13 筒状体
13A 外周面
13B 内周面
13C 扩径部
14 旋流器
15 叶片
17 一次叶轮
18 二次叶轮
22 原油罐
24 罐内上部空间
25 输送线路
26 VOC气体线路
27 VOC分离部
29 VOC液化部
32 液化VOC罐
34 VOC气体线路
35 装卸用涡轮
36 货油泵
37 烟囱
50 控制器(控制部)
51 CPU(处理器)
52 RAM
53 ROM
54 总线
55 VOC气体流量调整程序
57 数据库
60 挥发性气体供给部
62 阀
65 挥发性气体
70 废气传感器
80 火焰
90 火焰保持区域
100 VOC气体处理系统
200 燃烧空间。

Claims (8)

1.一种船舶用锅炉，其特征在于，具备：
炉膛；
燃烧器装置，该燃烧器装置设置于所述炉膛的炉壁部，向所述炉膛内喷射燃烧用燃料和燃烧用空气；以及
至少一个挥发性气体供给部，该挥发性气体供给部在所述炉膛的所述炉壁部与所述燃烧器装置分离设置，向所述炉膛内供给含有挥发性有机化合物和非活性气体的挥发性气体。
2.根据权利要求1所述的船舶用锅炉，其特征在于，
所述燃烧器装置包含：
燃料喷射部，该燃料喷射部用于向所述炉膛内喷射所述燃烧用燃料；
空气喷射部，该空气喷射部向所述炉膛内喷射所述燃烧用空气；以及
筒状体，该筒状体收纳所述燃料喷射部和所述空气喷射部，
所述挥发性气体供给部设置为与所述筒状体的外周面分离。
3.根据权利要求2所述的船舶用锅炉，其特征在于，
所述挥发性气体供给部构成为：沿着与从所述燃料喷射部喷射的所述燃烧用燃料的喷射方向交差的方向供给所述挥发性气体。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的船舶用锅炉，其特征在于，
所述挥发性气体供给部配置于与所述炉壁部中的配置所述燃烧器装置的一面相同的面。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的船舶用锅炉，其特征在于，
所述燃烧器装置包含旋流器，该旋流器用于对向所述炉膛内喷射的所述燃烧用空气施加回旋力，
所述挥发性气体供给部构成为：沿着由所述燃烧器装置产生的回旋火焰的回旋方向供给所述挥发性气体。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的船舶用锅炉，其特征在于，
所述至少一个挥发性气体供给部包含多个挥发性气体供给部，
所述多个挥发性气体供给部分别包含阀，该阀用于调节向所述炉膛内供给的所述挥发性气体的流量。
7.根据权利要求6所述的船舶用锅炉，其特征在于，具备：
废气传感器，该废气传感器用于检测从所述炉膛排出的废气中所含的所述挥发性气体的浓度；以及
控制器，该控制器用于基于所述废气传感器的检测信号来调节所述阀的开度。
8.一种船舶用锅炉的改造方法，是在炉膛的炉壁部配置有燃烧器装置的船舶用锅炉的改造方法，其特征在于，具备：
在所述炉壁部中的与所述燃烧器装置分离的位置确定挥发性气体供给部的设置位置的步骤；以及
在确定出的所述设置位置设置挥发性气体供给部的步骤。
CN201980087192.5A 2019-01-08 2019-12-06 船舶用锅炉及船舶用锅炉的改造方法 Active CN113302122B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019001077A JP7152957B2 (ja) 2019-01-08 2019-01-08 舶用ボイラ及び舶用ボイラの改造方法
JP2019-001077 2019-01-08
PCT/JP2019/047768 WO2020144988A1 (ja) 2019-01-08 2019-12-06 舶用ボイラ及び舶用ボイラの改造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113302122A true CN113302122A (zh) 2021-08-24
CN113302122B CN113302122B (zh) 2024-04-12

Family

ID=71521242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980087192.5A Active CN113302122B (zh) 2019-01-08 2019-12-06 船舶用锅炉及船舶用锅炉的改造方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7152957B2 (zh)
KR (1) KR102512115B1 (zh)
CN (1) CN113302122B (zh)
WO (1) WO2020144988A1 (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101024145A (zh) * 2006-01-30 2007-08-29 石川岛播磨重工业株式会社 用气涡轮处理挥发性有机化合物的方法及其处理系统
JP2009097801A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラ及びボイラの蒸気温度調整方法
GB2477372A (en) * 2010-01-29 2011-08-03 Hamworthy Combustion Eng Ltd Method and apparatus for using undissociated vent gas as a heat source
CN103868080A (zh) * 2012-12-11 2014-06-18 北京航天动力研究所 大流量低热值有害废气焚烧处理工艺
CN104132352A (zh) * 2014-07-10 2014-11-05 南京高源环保工程有限公司 生化废气治理系统
CN105229366A (zh) * 2013-04-11 2016-01-06 气体运输技术公司 处理和输送天然气至一装置以发电来推进船舶的方法和系统
CN105781799A (zh) * 2015-01-07 2016-07-20 贺尔碧格压缩机技术控股有限公司 燃气发动机的燃气供应和点火装置
CN105822460A (zh) * 2015-01-07 2016-08-03 贺尔碧格压缩机技术控股有限公司 燃气发动机的燃气供应和点火装置
KR20160109455A (ko) * 2015-03-11 2016-09-21 금남비앤이 주식회사 휘발성유기화합물 소각로 겸용 열매체 보일러
JP2017211100A (ja) * 2016-05-23 2017-11-30 株式会社荏原製作所 排ガス処理装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5916777B2 (ja) 1978-03-22 1984-04-17 株式会社日立メデイコ 超音波診断装置
NO305853B1 (no) * 1997-01-29 1999-08-09 Norske Stats Oljeselskap FremgangsmÕte for Õ redusere utslipp av flyktige organiske forbindelser
FR2881209B1 (fr) * 2005-01-21 2015-04-24 Snecma Moteurs Incinerateur de gaz installe sur un navire de transport de gaz liquefie
KR100723871B1 (ko) * 2005-10-24 2007-05-31 김진식 도장공정의 휘발성 유기화합물 제거 장치
GB2471909C (en) * 2009-07-18 2019-02-13 Hamworthy Combustion Engineering Ltd Incinerator for boil-off gas
WO2013162965A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 John Zink Company, Llc Handling liquid hydrocarbon
JP5916777B2 (ja) * 2014-02-14 2016-05-11 三菱重工業株式会社 舶用ボイラおよび舶用ボイラの運転方法
CN105683656B (zh) * 2014-03-11 2018-05-29 三菱日立电力系统株式会社 锅炉用燃烧喷烧器
JP6580341B2 (ja) * 2015-02-27 2019-09-25 三菱重工業株式会社 揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法
JP6462023B2 (ja) * 2017-02-27 2019-01-30 三菱重工業株式会社 船舶

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101024145A (zh) * 2006-01-30 2007-08-29 石川岛播磨重工业株式会社 用气涡轮处理挥发性有机化合物的方法及其处理系统
JP2009097801A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラ及びボイラの蒸気温度調整方法
GB2477372A (en) * 2010-01-29 2011-08-03 Hamworthy Combustion Eng Ltd Method and apparatus for using undissociated vent gas as a heat source
CN103868080A (zh) * 2012-12-11 2014-06-18 北京航天动力研究所 大流量低热值有害废气焚烧处理工艺
CN105229366A (zh) * 2013-04-11 2016-01-06 气体运输技术公司 处理和输送天然气至一装置以发电来推进船舶的方法和系统
CN104132352A (zh) * 2014-07-10 2014-11-05 南京高源环保工程有限公司 生化废气治理系统
CN105781799A (zh) * 2015-01-07 2016-07-20 贺尔碧格压缩机技术控股有限公司 燃气发动机的燃气供应和点火装置
CN105822460A (zh) * 2015-01-07 2016-08-03 贺尔碧格压缩机技术控股有限公司 燃气发动机的燃气供应和点火装置
KR20160109455A (ko) * 2015-03-11 2016-09-21 금남비앤이 주식회사 휘발성유기화합물 소각로 겸용 열매체 보일러
JP2017211100A (ja) * 2016-05-23 2017-11-30 株式会社荏原製作所 排ガス処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113302122B (zh) 2024-04-12
KR102512115B1 (ko) 2023-03-20
JP7152957B2 (ja) 2022-10-13
WO2020144988A1 (ja) 2020-07-16
JP2020112278A (ja) 2020-07-27
KR20210063405A (ko) 2021-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100234569B1 (ko) 석탄가스 및 다른연료의 저공해 연소를 위한 버너장치
JP3938358B2 (ja) フレアスタック燃焼装置および方法
JP2009198118A (ja) ガス燃焼装置
JP2008215662A (ja) 燃焼装置、ガス処理方法
CN113302122A (zh) 船舶用锅炉及船舶用锅炉的改造方法
JP3924264B2 (ja) バーナ、燃焼装置及びプラントシステム
Magaril et al. Special torch heads.
KR20190057181A (ko) 코안다 효과를 이용한 플레어 팁 장치
CN115812134A (zh) 防堵塞燃烧器喷嘴和方法
JP5260211B2 (ja) 燃焼装置およびそれを備えたグランドフレアー
JP2009174723A (ja) 燃焼バーナ及びバーナユニット
CN111094853B (zh) 低蒸汽消耗高无烟容量废气火炬
KR20210059140A (ko) 멀티형 플레어 팁 장치
KR102385753B1 (ko) 가스연소유닛 및 이를 구비한 선박
KR102013035B1 (ko) 수직 기로가 형성된 플레어 팁 장치
JP7150102B1 (ja) 二段燃焼装置
JP7248744B2 (ja) ガスバーナ、及びガス焚きボイラ
US20240133550A1 (en) Combustion device and boiler
US20240230085A9 (en) Combustion device and boiler
JP7083211B1 (ja) 燃焼装置及び燃焼システム
JP4357319B2 (ja) タンクへの消火剤供給方法及びタンク用消火剤供給設備
JP2008145069A (ja) 燃焼装置
KR20220127653A (ko) 플레어 팁 장치
JP4022421B2 (ja) 燃焼器
JP3913246B2 (ja) バーンポンド用バブルキャップ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211021

Address after: No.1, 1-1, shiozhimachi, Nagasaki, Nagasaki, Japan

Applicant after: Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery Co.,Ltd.

Address before: Santingmu No. 2 Fan No. 3, Takeshita Pills, the capital of Tokyo, Japan

Applicant before: MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant