JP2000249334A - Combustion method of fuel containing sulfur - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の窒素酸
化物（以下、「ＮＯｘ」という。）を増加させることな
く、ボイラの火炉壁を構成する水冷壁管（以下、「炉
壁」という。）の腐食を防止する硫黄含有燃料の燃焼方
法に関するものである。The present invention relates to a water-cooled wall tube (hereinafter referred to as "furnace wall") constituting a furnace wall of a boiler without increasing nitrogen oxides (hereinafter referred to as "NOx") in exhaust gas. ), And a method for burning a sulfur-containing fuel to prevent corrosion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】石炭や重油等の化石燃料を燃焼させるボ
イラでは、ＮＯｘが発生することが知られている。発生
するＮＯｘを低減する方法としては、燃焼の際に発生す
るＮＯｘを低減する方法と、発生したＮＯｘを窒素に還
元する方法に大別される。前者は高温かつ酸素濃度の高
い状態で発生するＮＯｘを低減する方法であり、低ＮＯ
ｘバーナによる燃焼法、２段燃焼法が有効とされてい
る。前記方法のいずれも燃料リッチの還元性ガスを発生
させることにより、発生するＮＯｘ量の低減を図ること
ができる。2. Description of the Related Art It is known that boilers that burn fossil fuels such as coal and heavy oil generate NOx. Methods of reducing generated NOx are roughly classified into a method of reducing NOx generated during combustion and a method of reducing generated NOx to nitrogen. The former is a method for reducing NOx generated at a high temperature and a high oxygen concentration.
A combustion method using an x burner and a two-stage combustion method are considered to be effective. In any of the above methods, the amount of NOx generated can be reduced by generating a fuel-rich reducing gas.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、化石燃料に
は硫黄（Ｓ）が含まれており、燃料リッチの還元性ガス
を生成させると、生成する還元性ガス中に腐食性の強い
硫化水素（Ｈ2Ｓ）が含まれるようになる。一般にボイ
ラの炉壁は、炭素鋼、低合金鋼（Ｃｒ−Ｍｏ等）が使用
されており、発生したＨ2Ｓにより下記の式に示す反応
が発生する。この結果、特に左右側壁の中央部のバーナ
からアフタエアポート（２段燃焼法の場合の後段の燃焼
用空気供給口）に至る範囲の炉壁が腐食される。なお、
下記の式の反応は、Ｈ2Ｓの濃度が高いほど早くなる。By the way, fossil fuel contains sulfur (S), and when a fuel-rich reducing gas is generated, highly corrosive hydrogen sulfide ( H 2 S). Generally, carbon steel and low alloy steel (such as Cr-Mo) are used for the furnace wall of the boiler, and the reaction represented by the following equation occurs due to the generated H 2 S. As a result, the furnace wall particularly in the range from the burner at the center of the left and right side walls to the after-air port (combustion air supply port at the latter stage in the case of the two-stage combustion method) is corroded. In addition,
The reaction of the following formula becomes faster as the concentration of H 2 S is higher.
【０００４】Ｈ2Ｓ＋Ｆｅ→ＦｅＳ＋Ｈ2 上記した腐食を防止するには、 （１）できるだけバーナ空気比（バーナに供給する燃料
を完全燃焼させるために必要な空気量に対する実際にバ
ーナに供給する空気量の割合）を高くする。H 2 S + Fe → FeS + H 2 To prevent the above-mentioned corrosion: (1) As much as possible the burner air ratio (the amount of air actually supplied to the burner with respect to the amount of air required to completely burn the fuel supplied to the burner) Ratio).
【０００５】（２）炉壁の表面に高耐食性の材料（例え
ば５０Ｃｒ５０Ｎｉ等）を溶射したり、外管を高Ｃｒ材
とした２重管を使用する。(2) A material having high corrosion resistance (for example, 50Cr50Ni or the like) is sprayed on the surface of the furnace wall, or a double tube whose outer tube is made of a high Cr material is used.
【０００６】（３）腐食が発生する部位に空気を供給し
還元雰囲気にしないようにする。(3) Supply air to the site where corrosion occurs to prevent the atmosphere from being reduced.
【０００７】などの方法がある。[0007] There are several methods.
【０００８】しかし、上記（２）の方法を採用すると、
ボイラの建設コストが高くならざるを得ない。また、
（１）及び（３）の方法は有効ではあるが、空気供給量
の選定が難しく、適正な供給量に設定しないと逆にＮＯ
xが増加するおそれもある。そこで、排ガス中のＮＯｘ
濃度を規定値以内に維持できるようにバーナ空気比を小
さくすると、炉壁の腐食を抑制することが困難となって
くる。However, when the method (2) is adopted,
The construction cost of the boiler must be high. Also,
Although the methods (1) and (3) are effective, it is difficult to select the air supply amount.
x may increase. Therefore, NOx in exhaust gas
If the burner air ratio is reduced so that the concentration can be maintained within the specified value, it becomes difficult to suppress the corrosion of the furnace wall.
【０００９】本発明は、上記従来技術における問題点に
鑑みてなされたもので、その目的は、排ガス中のＮＯｘ
量の低減を図り、しかも炉壁のＨ2Ｓによる腐食を抑制
することができる硫黄含有燃料の燃焼方法を提供するに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has as its object to reduce NOx in exhaust gas.
It is an object of the present invention to provide a method of burning a sulfur-containing fuel, which can reduce the amount and suppress the corrosion of the furnace wall due to H 2 S.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の手段は、水冷壁管で火炉壁を構成するボイラ
における硫黄含有燃料の燃焼方法において、前記水冷壁
管近傍の一酸化炭素濃度とボイラ排ガス中の窒素酸化物
濃度に基づき、前記一酸化炭素濃度が２％以下になるよ
うにバーナに供給する燃焼用空気量および燃料量の少な
くとも一方を制御することを特徴としている。In order to achieve the above object, a first means is to provide a method for burning a sulfur-containing fuel in a boiler having a furnace wall with a water-cooled wall tube, the method comprising: On the basis of the carbon concentration and the nitrogen oxide concentration in the boiler exhaust gas, at least one of the combustion air amount and the fuel amount supplied to the burner is controlled so that the carbon monoxide concentration becomes 2% or less.
【００１１】第２の手段は、水冷壁管で火炉壁を構成す
るボイラにおける硫黄含有燃料の燃焼方法において、前
記水冷壁管近傍の一酸化炭素濃度とボイラ排ガス中の窒
素酸化物濃度に基づき、前記一酸化炭素濃度が２％以下
になるようにアフタエアポートおよびバーナサイドエア
ポートの少なくとも一方から火炉内に供給する燃焼用空
気量を制御することを特徴とする。[0011] A second means is a method for burning a sulfur-containing fuel in a boiler having a furnace wall with a water-cooled wall tube, wherein a concentration of carbon monoxide near the water-cooled wall tube and a concentration of nitrogen oxides in boiler exhaust gas are determined. The amount of combustion air supplied to the furnace from at least one of the after-airport and the burner-side airport is controlled so that the carbon monoxide concentration becomes 2% or less.
【００１２】第３の手段は、第１または第２の手段にお
いて、前記一酸化炭素濃度を最下段のバーナとアフタエ
アポート間の炉壁（側壁）で測定することを特徴とす
る。The third means is characterized in that in the first or second means, the carbon monoxide concentration is measured at a furnace wall (side wall) between a lowermost burner and an after-air port.
【００１３】第４の手段は、第１または第２の手段にお
いて、前記一酸化炭素濃度を最上段のバーナとアフタエ
アポート間の炉壁（側壁）で測定することを特徴とす
る。The fourth means is characterized in that, in the first or second means, the concentration of carbon monoxide is measured at a furnace wall (side wall) between the uppermost burner and the after-air port.
【００１４】第５の手段は、第１ないし第４の手段にお
いて、前記一酸化炭素濃度をバーナが設置された炉壁と
直交する炉壁（側壁の前後方向）の中央部で測定するこ
とを特徴とする。A fifth means is that, in the first to fourth means, the carbon monoxide concentration is measured at a central portion of a furnace wall (a longitudinal direction of the side wall) orthogonal to a furnace wall on which a burner is installed. Features.
【００１５】第６の手段は、第１ないし第５の手段にお
いて、バーナとアフタエアポート間の側壁に供給口を設
け、前記供給口から空気またはボイラ排ガスを供給する
ことにより、バーナが設置された炉壁と直交する炉壁
（側壁）を燃焼ガスから遮蔽することを特徴とする。In a sixth aspect, in the first to fifth aspects, a supply port is provided on a side wall between the burner and the after-air port, and the burner is installed by supplying air or boiler exhaust gas from the supply port. The furnace wall (side wall) orthogonal to the furnace wall is shielded from the combustion gas.
【００１６】このように構成したのは、以下のような理
由による。The reason for this configuration is as follows.
【００１７】すなわち、炉壁の腐食を防止するために
は、Ｈ2Ｓの濃度を連続的に測定し、Ｈ2Ｓの濃度が高く
ならないように制御すれば良い。しかし、燃焼ガス中の
Ｈ2Ｓの濃度は最大で４００ｐｐｍ程度であるため、現
在市販されている装置では連続的に精度良く測定するこ
とができない。ところで、本発明者らは、実機での測定
に基づいて、バーナ空気比と、バーナとアフタエアポー
トの間における燃焼ガス中のＨ2ＳおよびＣＯとの間に
図１および図２に示す関係があることを見い出した。図
１はバーナ空気比を変化させたときのＨ2Ｓ濃度および
ＣＯ濃度の関係を示す図であり、図２はＨ2Ｓ濃度とＣ
Ｏ濃度の関係を示す図である。図１に示すように、バー
ナ空気比を小さくすると、Ｈ2Ｓ濃度およびＣＯ濃度は
増加する。また、図２示すように、ＣＯ濃度が２％以下
の場合、Ｈ2Ｓはほとんど発生していない。したがっ
て、ＣＯ濃度を２％以下に保つようにすれば、Ｈ2Ｓの
発生を予防できる。そして、現在市販されている装置で
あれば、１％を越えるＣＯ濃度は容易に測定することが
できる。そこで、Ｈ2Ｓ濃度を測定することに代えてＣ
Ｏ濃度を測定し、水冷壁管近傍のＣＯ濃度を２％以下に
保つように燃焼制御を行えばよい。That is, in order to prevent the corrosion of the furnace wall, the concentration of H 2 S may be continuously measured and controlled so that the concentration of H 2 S does not increase. However, since the concentration of H 2 S in the combustion gas is about 400 ppm at the maximum, it is not possible to measure continuously and accurately with a commercially available apparatus. By the way, the present inventors have found that the relationship shown in FIGS. 1 and 2 between the burner air ratio and the H 2 S and CO in the combustion gas between the burner and the after-air port based on the measurement in the actual machine. I found something. Figure 1 is a diagram showing the relationship between the concentration of H 2 S and CO concentrations at the time of changing the burner air ratio, FIG. 2 is the concentration of H 2 S and C
It is a figure which shows the relationship of O concentration. As shown in FIG. 1, when the burner air ratio is reduced, the H 2 S concentration and the CO concentration increase. As shown in FIG. 2, when the CO concentration is 2% or less, H 2 S is hardly generated. Therefore, if the CO concentration is kept at 2% or less, generation of H 2 S can be prevented. In the case of a commercially available apparatus, a CO concentration exceeding 1% can be easily measured. Therefore, instead of measuring the H 2 S concentration, C
The O concentration may be measured, and the combustion control may be performed so as to keep the CO concentration near the water-cooled wall tube at 2% or less.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。図３は本発明を実施するた
めの第１のボイラ構成を示す側面断面図、図４は図３の
Ａ−Ａ断面図、図５は図４のＢ部拡大図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a side sectional view showing a first boiler configuration for carrying out the present invention, FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged view of a portion B of FIG.
【００１９】図３において、ボイラ１には炉壁３に囲ま
れて火炉２が設けられている。火炉２は、図４に示すよ
うに、断面が方形であり、図示左側の炉壁３と右側の炉
壁３にバーナ４が配置されている。なお、ここでは右側
の炉壁に設けたバーナは図示を省略している。ここで、
バーナ４が配置された図示左側の炉壁３を前壁３Ａ、前
壁３Ａと前後方向に対向する炉壁３を後壁３Ｂ、前壁３
Ａと後壁３Ｂを接続する左右（図示上下）の炉壁３を側
壁３Ｃと称する。炉壁３は図５に示すように水冷壁管３
ａとメンブレン３ｂとによって構成されている。バーナ
４は上下方向に複数段（図３では２段）、左右方向に複
数列（図４では４ａ〜４ｄの４列）が配置されている。
なお、総括的には、バーナ４ａ〜４ｄをまとめてバーナ
４と称す。バーナ４には空気配管８が接続され、この空
気配管８からバーナ４に至る経路にダンパ５が配設され
ている。ダンパ５の開度はコントローラ６により制御さ
れ、バーナ４に供給する燃焼用空気の量を増減する。７
はアフタエアポートで、バーナ４と平行に左右方向に複
数列が配置され、それぞれ空気配管８に接続されてい
る。９は一酸化炭素（ＣＯ）センサで、上段のバーナ４
とアフタエアポート７との間の側壁３Ｃの前後方向の中
央部に配置されている。ＣＯセンサ９で測定した結果は
コントローラ６に出力される。１０は燃焼ガスサンプリ
ングノズルである。１１はボイラ排ガス出口で、ＮＯｘ
分析計１２が配置されている。ＮＯｘ分析計１２で測定
した結果はコントローラ６に出力される。In FIG. 3, a boiler 1 is provided with a furnace 2 surrounded by a furnace wall 3. The furnace 2 has a rectangular cross section as shown in FIG. 4, and a burner 4 is arranged on the furnace wall 3 on the left side and the furnace wall 3 on the right side. Here, the illustration of the burner provided on the right furnace wall is omitted. here,
The furnace wall 3 on the left side in which the burner 4 is arranged is a front wall 3A, and the furnace wall 3 facing the front wall 3A in the front-rear direction is a rear wall 3B and a front wall 3.
The left and right (up and down) furnace walls 3 connecting A to the rear wall 3B are referred to as side walls 3C. The furnace wall 3 is a water cooling wall tube 3 as shown in FIG.
a and the membrane 3b. A plurality of burners 4 are arranged vertically (two in FIG. 3) and a plurality of rows (four rows 4a to 4d in FIG. 4) are arranged in the left-right direction.
Note that the burners 4a to 4d are collectively referred to as a burner 4. An air pipe 8 is connected to the burner 4, and a damper 5 is provided in a path from the air pipe 8 to the burner 4. The opening of the damper 5 is controlled by the controller 6 to increase or decrease the amount of combustion air supplied to the burner 4. 7
Reference numeral denotes an after-air port, and a plurality of rows are arranged in the left-right direction in parallel with the burner 4, and each is connected to the air pipe 8. 9 is a carbon monoxide (CO) sensor, the upper burner 4
It is arranged at the center in the front-rear direction of the side wall 3 </ b> C between the side wall 3 </ b> C and the after-air port 7. The result measured by the CO sensor 9 is output to the controller 6. Reference numeral 10 denotes a combustion gas sampling nozzle. 11 is a boiler exhaust gas outlet, NOx
An analyzer 12 is arranged. The result measured by the NOx analyzer 12 is output to the controller 6.
【００２０】次に、第１のボイラ構成における燃焼制御
方法について説明する。Next, a combustion control method in the first boiler configuration will be described.
【００２１】通常は、総てのバーナ４のバーナ空気比を
０．８程度として、バーナ４からアフタエアポート７に
かけての燃焼火炎を酸素不足の不完全燃焼状態、すなわ
ち還元炎とする。そして、未燃焼分をアフタエアポート
７から供給する燃焼用空気により燃焼させる。コントロ
ーラ６はＣＯセンサ９の出力信号を常時監視し、ＣＯ濃
度が２％を越える場合には、側壁３Ｃに近い両端のバー
ナ４、すなわちバーナ４ａとバーナ４ｄに燃焼用空気を
供給するダンパ５の開度を大きくして、バーナ空気比を
大きくする。バーナ空気比を増加させると、燃焼ガスの
温度が上昇し、これに伴って排ガス中のＮＯｘ濃度が増
加する。そこで、ＮＯｘ分析計１２の出力信号を監視
し、ＮＯｘが許容値に近づくような場合には、バーナ４
ｂとバーナ４ｃに供給するダンパ５の開度を小さくして
バーナ空気比を小さくする。Normally, the burner air ratio of all the burners 4 is set to about 0.8, and the combustion flame from the burner 4 to the after-air port 7 is an incomplete combustion state in which oxygen is insufficient, that is, a reducing flame. Then, the unburned portion is burned by the combustion air supplied from the after-air port 7. The controller 6 constantly monitors the output signal of the CO sensor 9, and when the CO concentration exceeds 2%, the damper 5 that supplies combustion air to the burners 4 at both ends close to the side wall 3C, that is, the burners 4a and 4d. Increase the opening to increase the burner air ratio. When the burner air ratio is increased, the temperature of the combustion gas increases, and accordingly, the NOx concentration in the exhaust gas increases. Therefore, the output signal of the NOx analyzer 12 is monitored, and if NOx approaches the allowable value, the burner 4
b and the opening degree of the damper 5 supplied to the burner 4c is reduced to reduce the burner air ratio.
【００２２】なお、バーナ４が５列以上の場合も、側壁
３Ｃに近い両端の２個のバーナ４に燃焼用空気を供給す
るダンパ５の開度を大きくすればよい。In the case where the number of burners 4 is five or more, the degree of opening of the dampers 5 for supplying the combustion air to the two burners 4 at both ends close to the side wall 3C may be increased.
【００２３】図６は本発明を実施するための第２のボイ
ラ構成を示すバーナ４設置位置の火炉２断面図（上記図
４に対応）、図７は図６のＣ−Ｃ断面図であり、図３〜
図５と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付し
て説明を省略する。FIG. 6 is a sectional view (corresponding to FIG. 4) of the furnace 2 at a burner 4 installation position showing a second boiler configuration for carrying out the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line CC of FIG. , FIG.
Components having the same functions or the same functions as those in FIG.
【００２４】２０はウィンドボックスで、空気配管８に
接続されている。２１はそれぞれのバーナ４に配置され
たエアレジスタで、バーナ４に供給する燃焼用空気の旋
回力を調整する。エアレジスタ２１はそれぞれレジスタ
ドライブ２２により開度を調節される。この第２のボイ
ラの構成の場合、バーナ４は火炉２の前壁３Ａと後壁３
Ｂ各々６列（４ａ〜４ｆ）設置されており、側壁３Ｃの
下側のバーナ４からアフタエアポート７の上方にかけ
て、所定の間隔を空けて複数個配置のＣＯセンサ９が配
置してある。A wind box 20 is connected to the air pipe 8. Reference numeral 21 denotes an air register arranged in each burner 4, which adjusts the swirling force of the combustion air supplied to the burner 4. The opening degree of each of the air registers 21 is adjusted by a register drive 22. In the case of this second boiler configuration, the burner 4 includes the front wall 3A and the rear wall 3 of the furnace 2.
B are provided in six rows (4a to 4f), and a plurality of CO sensors 9 are arranged at predetermined intervals from the lower burner 4 on the side wall 3C to above the after-air port 7.
【００２５】次に、第２のボイラ構成における燃焼制御
方法について説明する。Next, a combustion control method in the second boiler configuration will be described.
【００２６】コントローラ６はＣＯセンサ９の出力信号
を常時監視し、ＣＯセンサ９のいずれかのＣＯ濃度が２
％を越える場合には、側壁３Ｃに近い両端のバーナ４、
すなわちバーナ４ａとバーナ４ｆのレジスタドライブ２
２を動作させ、エアレジスタ２１の開度を大きくする。
すると、燃焼用空気の旋回力は低下するが、貫通力が増
加する。また、エアレジスタ２１内での圧力損失が小さ
くなるため、エアレジスタ２１を通過する燃焼用空気量
が増加して一層貫通力が大きくなる結果、燃焼用空気が
火炉２の奥（中央部）まで届くようになり、側壁３Ｃ近
傍のＣＯ濃度を低下させる。そして、ＮＯｘ分析計１２
の出力信号を監視し、ＮＯｘが許容値に近づくような場
合には、例えばバーナ４ｂ〜バーナ４ｄに供給するエア
レジスタ２１の開度を小さくしてバーナ空気比を小さく
する。The controller 6 constantly monitors the output signal of the CO sensor 9 and when the CO concentration of any of the CO sensors 9 is 2
%, The burners 4 at both ends close to the side wall 3C,
That is, register drive 2 of burner 4a and burner 4f
2 is operated to increase the opening of the air register 21.
Then, the swirling force of the combustion air decreases, but the penetration force increases. Further, since the pressure loss in the air register 21 is reduced, the amount of combustion air passing through the air register 21 is increased, and the penetration force is further increased. As a result, the combustion air reaches the depth (center portion) of the furnace 2. And the CO concentration near the side wall 3C is reduced. And the NOx analyzer 12
When NOx approaches the allowable value, the opening degree of the air register 21 supplied to the burners 4b to 4d is reduced, for example, to reduce the burner air ratio.
【００２７】図８は本発明を実施するための第３のボイ
ラ構成を示すバーナ４設置位置の火炉２断面図（上記図
６に対応）、図９は図８のＤ矢視図であり、図３〜図７
と同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説
明を省略する。FIG. 8 is a sectional view (corresponding to FIG. 6) of the furnace 2 at a burner 4 installation position showing a third boiler configuration for carrying out the present invention, and FIG. 3 to 7
Those having the same functions or the same functions as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【００２８】２５はバーナサイドエアポートで、側壁３
Ｃとバーナ４ａおよび側壁３Ｃとバーナ４ｄとの間に配
置されている。２６はサイドエアポート入口ダンパで、
ダンパドライブ２７により燃焼用空気量を増減する。ダ
ンパドライブ２７はコントローラ６により制御される。
２８はサイドアフタエアポートで、アフタエアポート７
と同一の高さで、水平方向がバーナサイドエアポート２
５と略同一の位置に配置されている。サイドアフタエア
ポート２５は、図示を省略するダンパを介して空気配管
８に接続されている。Reference numeral 25 denotes a burner side air port.
C and the burner 4a and between the side wall 3C and the burner 4d. 26 is a side airport entrance damper,
The amount of combustion air is increased or decreased by the damper drive 27. The damper drive 27 is controlled by the controller 6.
28 is a side after-air port,
At the same height as the above, with the burner side air port 2 in the horizontal direction
5 are arranged at substantially the same position. The side after air port 25 is connected to the air pipe 8 via a damper not shown.
【００２９】次に、第３のボイラ構成における燃焼制御
方法について説明する。Next, the combustion control method in the third boiler configuration will be described.
【００３０】コントローラ６はＣＯセンサ９の出力信号
を常時監視し、ＣＯ濃度が２％を越える場合には、サイ
ドエアポート入口ダンパ２６および図示を省略したサイ
ドアフタエアポートのダンパの開度を大きくする。する
と、火炉２に供給される燃焼用空気が増加して側壁３Ｃ
を燃焼ガスから遮蔽すると共に、バーナ空気比を大きく
した場合と同様に、ＣＯ濃度を低下させることができ
る。The controller 6 constantly monitors the output signal of the CO sensor 9, and when the CO concentration exceeds 2%, increases the opening of the side air port inlet damper 26 and the damper of the side after air port (not shown). Then, the combustion air supplied to the furnace 2 increases and the side wall 3C
Can be shielded from the combustion gas, and the CO concentration can be reduced as in the case where the burner air ratio is increased.
【００３１】なお、ＣＯ濃度が２％を越える場合、バー
ナサイドエアポート２５およびサイドアフタエアポート
２８の両者から燃焼用空気を同時に供給してもよいし、
ＣＯセンサ９の出力が２％に近い側だけ燃焼用空気を供
給するようにしてもよい。When the CO concentration exceeds 2%, combustion air may be supplied simultaneously from both the burner side air port 25 and the side after air port 28,
The combustion air may be supplied only on the side where the output of the CO sensor 9 is close to 2%.
【００３２】図１０は本発明を実施するための第４のボ
イラ構成を示す側面断面図、図１１は図１０のＥ−Ｅ断
面図であり、図３〜図９と同じものまたは同一機能のも
のは同一符号を付して説明を省略する。FIG. 10 is a side sectional view showing a fourth boiler configuration for embodying the present invention, and FIG. 11 is a sectional view taken along the line EE of FIG. 10, which has the same functions or the same functions as those in FIGS. Those components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【００３３】３０は側壁に火炉２に燃焼用空気を供給す
るノズルで、側壁３Ｃに設置されている。ノズル３０
は、先端が側壁３Ｃから火炉２の内部に突き出すように
配置され、先端部には複数の孔３１が設けてある。ノズ
ル３０は、ダンパ３２を介して空気配管８に接続されて
いる。ダンパ３２はコントローラ６により開度を制御さ
れる。Reference numeral 30 denotes a nozzle for supplying combustion air to the furnace 2 on the side wall, which is provided on the side wall 3C. Nozzle 30
Are arranged such that the tip protrudes into the furnace 2 from the side wall 3C, and a plurality of holes 31 are provided at the tip. The nozzle 30 is connected to the air pipe 8 via a damper 32. The opening of the damper 32 is controlled by the controller 6.
【００３４】次に、第４のボイラ構成における燃焼制御
方法について説明する。Next, a combustion control method in the fourth boiler configuration will be described.
【００３５】コントローラ６はＣＯセンサ９の出力信号
を常時監視し、ＣＯ濃度が２％を越える場合には、側壁
３Ｃに近い両端のバーナ４、すなわちバーナ４ａとバー
ナ４ｄ（または４ｆ）に燃焼用空気を供給するダンパ５
の開度を大きくして、バーナ空気比を大きくする。そし
て、ＣＯ濃度が低下しない場合には、Ｈ２Ｓが発生する
可能性があるため、ダンパ３２を開き、ノズル３０から
燃焼用空気を供給し、側壁３Ｃ近傍のＣＯ濃度を低下さ
せる。The controller 6 constantly monitors the output signal of the CO sensor 9, and when the CO concentration exceeds 2%, the burner 4 at both ends near the side wall 3C, that is, the burner 4a and the burner 4d (or 4f) is used for combustion. Damper 5 for supplying air
To increase the burner air ratio. If the CO concentration does not decrease, H2S may be generated. Therefore, the damper 32 is opened, the combustion air is supplied from the nozzle 30, and the CO concentration in the vicinity of the side wall 3C is reduced.
【００３６】なお、図１０ではノズル３０を１個とした
が、設置位置や個数はボイラの大きさやバーナ容量等に
よって、適宜選定すればよい。Although one nozzle 30 is shown in FIG. 10, the installation position and the number may be appropriately selected according to the size of the boiler, the burner capacity, and the like.
【００３７】このような構成にすると、バーナ４ａとバ
ーナ４ｄのダンパ５を制御しただけではＣＯ濃度が低下
しない場合に有効である。This configuration is effective when the CO concentration does not decrease only by controlling the dampers 5 of the burners 4a and 4d.
【００３８】図１２は本発明を実施するための第５のボ
イラ構成を示す側面断面図であり、図３〜図１１と同じ
ものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省
略する。この第５のボイラ構成は、上記第４のボイラ構
成と同様に、側壁３Ｃにノズル３０が配置されている。
ノズル３０はダンパ３３および図示しない送風機を介し
てボイラ排ガス出口１１に接続されている。FIG. 12 is a side sectional view showing a fifth boiler configuration for carrying out the present invention. Components having the same functions or the same functions as those shown in FIGS. . In the fifth boiler configuration, similarly to the fourth boiler configuration, the nozzle 30 is disposed on the side wall 3C.
The nozzle 30 is connected to the boiler exhaust gas outlet 11 via a damper 33 and a blower (not shown).
【００３９】第５のボイラ構成における燃焼制御方法
は、上記第４のボイラ構成における燃焼制御方法と実質
的に同じであるから、詳細な説明を省略する。Since the combustion control method in the fifth boiler configuration is substantially the same as the combustion control method in the fourth boiler configuration, detailed description will be omitted.
【００４０】このように、空気に代えてボイラ排ガスを
ノズル３０に供給すると、運転費用が安価になり、経済
的である。As described above, when the boiler exhaust gas is supplied to the nozzle 30 instead of the air, the operating cost is reduced and the operation is economical.
【００４１】図１３は本発明を実施するための第６のボ
イラ構成を示す側面断面図であり、図３〜図１２と同じ
ものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明を省
略する。図で、４０はダンパで、バーナ４ａとバーナ４
ｄに燃料を供給する配管４１に配置されている。ダンパ
４０はコントローラ６により開度を調節される。FIG. 13 is a side sectional view showing a sixth boiler configuration for embodying the present invention. Components having the same or the same functions as those in FIGS. . In the figure, reference numeral 40 denotes a damper, which is a burner 4a and a burner 4
It is arranged on a pipe 41 for supplying fuel to d. The opening of the damper 40 is adjusted by the controller 6.
【００４２】次に、第６のボイラ構成における燃焼制御
方法について説明する。コントローラ６はＣＯセンサ９
の出力信号を常時監視し、ＣＯ濃度が２％を越える場合
には、ダンパ４０の開度を小さくして、バーナ空気比を
大きくする。この場合、バーナ空気比を増加させると、
燃焼ガスの温度が上昇し、排ガス中のＮＯｘ濃度が増加
する。そこで、ＮＯｘ分析計１２の出力信号を監視し、
ＮＯｘが許容値に近づくような場合には、例えばバーナ
４ｂとバーナ４ｃに供給するダンパ５の開度を小さくし
てバーナ空気比を小さくする。Next, a combustion control method in the sixth boiler configuration will be described. The controller 6 is a CO sensor 9
Is constantly monitored, and when the CO concentration exceeds 2%, the opening degree of the damper 40 is reduced to increase the burner air ratio. In this case, if the burner air ratio is increased,
The temperature of the combustion gas increases, and the NOx concentration in the exhaust gas increases. Therefore, the output signal of the NOx analyzer 12 is monitored,
When NOx approaches the allowable value, for example, the opening degree of the damper 5 supplied to the burners 4b and 4c is reduced to reduce the burner air ratio.
【００４３】なお、上記第１〜第６のボイラ構成の各構
成要素を任意に組合わせて採用できることはいうまでも
ない。It goes without saying that the components of the first to sixth boiler configurations can be arbitrarily combined and adopted.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、冷壁
管近傍の一酸化炭素濃度とボイラ排ガス中の窒素酸化物
濃度に基づき、前記一酸化炭素濃度が２％以下になるよ
うにバーナに供給する燃焼用空気量および燃料量の少な
くとも一方を制御するので、硫黄含有燃料を燃焼させて
も、Ｈ2Ｓの発生を予防することができ、炉壁の硫化腐
食を防止することができる。As described above, according to the present invention, the burner is controlled so that the carbon monoxide concentration becomes 2% or less based on the carbon monoxide concentration near the cold wall tube and the nitrogen oxide concentration in the boiler exhaust gas. Since at least one of the combustion air amount and the fuel amount supplied to the fuel cell is controlled, generation of H 2 S can be prevented even when the sulfur-containing fuel is burned, and sulfurization corrosion of the furnace wall can be prevented. .
【００４５】また、前記一酸化炭素濃度が２％以下にな
るようにアフタエアポートおよびバーナサイドエアポー
トの少なくとも一方から火炉内に供給する燃焼用空気量
を制御するので、硫黄含有燃料を燃焼させても、Ｈ2Ｓ
の発生を予防することができ、炉壁の硫化腐食を防止す
ることができる。Further, since the amount of combustion air supplied into the furnace from at least one of the after-port and the burner-side port is controlled so that the carbon monoxide concentration becomes 2% or less, even if the sulfur-containing fuel is burned. , H 2 S
Can be prevented, and sulfurization corrosion of the furnace wall can be prevented.
【図１】バーナ空気比を変化させたときのＨ2Ｓ濃度お
よびＣＯ濃度の関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between H 2 S concentration and CO concentration when a burner air ratio is changed.
【図２】Ｈ2Ｓ濃度とＣＯ濃度の関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between H 2 S concentration and CO concentration.
【図３】本発明を実施するための第１のボイラ構成を示
す側面断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a first boiler configuration for implementing the present invention.
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;
【図５】図４のＢ部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion B in FIG. 4;
【図６】本発明を実施するための第２のボイラ構成を示
す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a second boiler configuration for implementing the present invention.
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line CC of FIG. 6;
【図８】本発明を実施するための第３のボイラ構成を示
す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a third boiler configuration for implementing the present invention.
【図９】図８のＤ視図である。9 is a view as viewed in the direction D of FIG. 8;
【図１０】本発明を実施するための第４のボイラ構成を
示す側面断面図である。FIG. 10 is a side sectional view showing a fourth boiler configuration for carrying out the present invention.
【図１１】図１０のＥ−Ｅ断面図である。FIG. 11 is a sectional view taken along the line EE of FIG. 10;
【図１２】本発明を実施するための第５のボイラ構成を
示す側面断面図である。FIG. 12 is a side sectional view showing a fifth boiler configuration for carrying out the present invention.
【図１３】本発明を実施するための第６のボイラ構成を
示す側面断面図である。FIG. 13 is a side sectional view showing a sixth boiler configuration for implementing the present invention.
１ ボイラ ２ 火炉 ３ 炉壁 ３Ａ 前壁 ３Ｂ 後壁 ３Ｃ 側壁 ４ バーナ ５ ダンパ ６ コントローラ ７ アフタエアポート ８ 空気配管 ９ ＣＯセンサ １０ 燃焼ガスサンプリングノズル １１ ボイラ排ガス出口 １２ ＮＯｘ分析計 ２５ バーナサイドエアポート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler 2 Furnace 3 Furnace wall 3A Front wall 3B Back wall 3C Side wall 4 Burner 5 Damper 6 Controller 7 After air port 8 Air piping 9 CO sensor 10 Combustion gas sampling nozzle 11 Boiler exhaust gas outlet 12 NOx analyzer 25 Burner side air port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 和人 広島県呉市宝町６番９号 バブコツク日立 株式会社呉工場内 Ｆターム(参考） 3K003 EA07 FA05 FA07 FB04 FB05 GA04 GA05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kazuto Sakai 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Prefecture
Claims (6)
ける硫黄含有燃料の燃焼方法において、 前記水冷壁管近傍の一酸化炭素濃度とボイラ排ガス中の
窒素酸化物濃度に基づき、前記一酸化炭素濃度が２％以
下になるようにバーナに供給する燃焼用空気量および燃
料量の少なくとも一方を制御することを特徴とする硫黄
含有燃料の燃焼方法。1. A method for burning a sulfur-containing fuel in a boiler comprising a furnace wall with a water-cooled wall tube, wherein the carbon monoxide concentration is determined based on a concentration of carbon monoxide near the water-cooled wall tube and a concentration of nitrogen oxides in boiler exhaust gas. A method for burning a sulfur-containing fuel, comprising controlling at least one of a combustion air amount and a fuel amount supplied to a burner such that the concentration becomes 2% or less.
ける硫黄含有燃料の燃焼方法において、 前記水冷壁管近傍の一酸化炭素濃度とボイラ排ガス中の
窒素酸化物濃度に基づき、前記一酸化炭素濃度が２％以
下になるようにアフタエアポートおよびバーナサイドエ
アポートの少なくとも一方から火炉内に供給する燃焼用
空気量を制御することを特徴とする硫黄含有燃料の燃焼
方法。2. A method for burning a sulfur-containing fuel in a boiler comprising a furnace wall with a water-cooled wall tube, wherein the carbon monoxide concentration is determined based on a concentration of carbon monoxide near the water-cooled wall tube and a concentration of nitrogen oxides in boiler exhaust gas. A method for burning a sulfur-containing fuel, comprising controlling an amount of combustion air supplied into a furnace from at least one of an after-port and a burner-side port so that the concentration becomes 2% or less.
アフタエアポート間の炉壁で測定することを特徴とする
請求項１または２に記載の硫黄含有燃料の燃焼方法。3. The method for burning a sulfur-containing fuel according to claim 1, wherein the concentration of carbon monoxide is measured at a furnace wall between a lowermost burner and an after-air port.
アフタエアポート間の炉壁で測定することを特徴とする
請求項１または２に記載の硫黄含有燃料の燃焼方法。4. The method for burning a sulfur-containing fuel according to claim 1, wherein the concentration of carbon monoxide is measured at a furnace wall between a burner at an uppermost stage and an after-air port.
た炉壁と直交する炉壁の中央部で測定することを特徴と
する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の硫黄含有
燃料の燃焼方法。5. The sulfur-containing fuel according to claim 1, wherein the carbon monoxide concentration is measured at a central portion of a furnace wall orthogonal to a furnace wall provided with a burner. Burning method.
給口を設け、前記供給口から空気またはボイラ排ガスを
供給することにより、バーナが設置された炉壁と直交す
る炉壁を燃焼ガスから遮蔽することを特徴とする請求項
１ないし５のいずれか１項に記載の硫黄含有燃料の燃焼
方法。6. A supply port is provided in a side wall between a burner and an after-air port, and air or boiler exhaust gas is supplied from the supply port to shield a furnace wall orthogonal to a furnace wall provided with a burner from combustion gas. The method for burning a sulfur-containing fuel according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11051629A JP2000249334A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Combustion method of fuel containing sulfur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11051629A JP2000249334A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Combustion method of fuel containing sulfur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249334A true JP2000249334A (en) | 2000-09-12 |
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ID=12892153
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|---|---|---|---|
| JP11051629A Pending JP2000249334A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Combustion method of fuel containing sulfur |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249334A (en) |
Cited By (7)
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-
1999
- 1999-02-26 JP JP11051629A patent/JP2000249334A/en active Pending
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