JP2001241609A - Pulverized coal firing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、微粉炭の燃焼装置
に係り、特に高温空気中で微粉炭を燃焼して高温の燃焼
排ガスの熱回収を行う微粉炭燃焼装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulverized coal combustion apparatus, and more particularly to a pulverized coal combustion apparatus for burning pulverized coal in high-temperature air to recover heat of high-temperature combustion exhaust gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】微粉炭燃焼は、粉砕機で粉砕した石炭
を、燃焼空気とともにバーナに送り、バーナ部で空気通
路を経て送られた二次空気と強制的に混合されながら燃
焼室に噴射される。炉内に入った微粉炭を含む空気噴流
は、高温放射熱および対流熱により着火されて火炎を形
成し、燃焼するようになっている。2. Description of the Related Art In pulverized coal combustion, coal pulverized by a pulverizer is sent to a burner together with combustion air, and is injected into a combustion chamber while being forcibly mixed with secondary air sent through an air passage at a burner section. You. The air jet containing pulverized coal entering the furnace is ignited by high-temperature radiant heat and convective heat to form a flame and burn.
【０００３】また、工業炉などでは、主にプロパンなど
の気体燃料を燃焼して高温の燃焼排ガスの熱をハニカム
製の蓄熱体によって熱回収し、回収した熱によって燃焼
空気を高温に加熱して気体燃料を燃焼させる高温空気燃
焼が知られているが、微粉炭燃焼には適用されていな
い。In an industrial furnace or the like, gaseous fuel such as propane is mainly burned to recover heat of a high-temperature flue gas by a regenerator made of honeycomb, and combustion air is heated to a high temperature by the recovered heat. High-temperature air combustion for burning gaseous fuel is known, but is not applied to pulverized coal combustion.
【０００４】図４は従来の微粉炭焚きボイラの概念図で
ある。図において、１は微粉炭焚きボイラの燃焼炉であ
る。１ａは燃焼炉１の炉壁である。２は燃焼室である。
３は炉壁１ａに配設された複数の燃焼バーナである。４
は燃焼空気供給管である。４ａは燃焼空気供給管４の中
間に接続した微粉炭供給管であり、４ｂは燃焼空気供給
管兼微粉炭供給管である。５は蒸気管である。６はスー
パーヒータであり、６ａはエコノマイザである。７は燃
焼炉１の下流側に設けられた排煙脱硝装置であり、８は
空気予熱器、９は電気式集じん機、１０は排煙脱硫装
置、１１は燃焼空気である。１２は火炎、１３は燃焼排
ガスである。１９は微粉炭である。FIG. 4 is a conceptual diagram of a conventional pulverized coal-fired boiler. In the figure, reference numeral 1 denotes a combustion furnace of a pulverized coal-fired boiler. Reference numeral 1a denotes a furnace wall of the combustion furnace 1. 2 is a combustion chamber.
Reference numeral 3 denotes a plurality of combustion burners disposed on the furnace wall 1a. 4
Is a combustion air supply pipe. 4a is a pulverized coal supply pipe connected to the middle of the combustion air supply pipe 4, and 4b is a combustion air supply pipe and a pulverized coal supply pipe. 5 is a steam pipe. 6 is a super heater, and 6a is an economizer. Reference numeral 7 denotes a flue gas denitration device provided downstream of the combustion furnace 1, reference numeral 8 denotes an air preheater, reference numeral 9 denotes an electric dust collector, reference numeral 10 denotes a flue gas desulfurization device, and reference numeral 11 denotes combustion air. 12 is a flame, 13 is a combustion exhaust gas. 19 is pulverized coal.
【０００５】微粉炭１９の燃焼によって発生した高温の
燃焼排ガス１３は、燃焼室２の上方から排出され、その
下流側でスーパーヒータ６およびエコノマイザ６ａを加
熱した後、さらに燃焼炉１の下流側に設けられた排煙脱
硝装置７を通り、空気予熱器８を通る際、燃焼空気１１
を３００℃程度に加熱するとともに、温度を２００℃以
下まで降温して電気式集じん機９および排煙脱硫装置１
０を通って煙突から放出される。空気予熱器８を通って
３００℃程度に加熱された燃焼空気１１は、燃焼空気供
給管４の中間に接続された微粉炭供給管４ａから送られ
た微粉炭１９と混合されて燃焼バーナ３に送られ、燃焼
室２内で燃焼される。[0005] The high-temperature flue gas 13 generated by the combustion of the pulverized coal 19 is discharged from above the combustion chamber 2, heats the superheater 6 and the economizer 6 a downstream thereof, and further flows downstream of the combustion furnace 1. When passing through the provided flue gas denitration apparatus 7 and passing through the air preheater 8, the combustion air 11
Is heated to about 300 ° C., and the temperature is lowered to 200 ° C. or lower, and the electric dust collector 9 and the flue gas desulfurizer 1
Emitted from the chimney through zero. The combustion air 11 heated to about 300 ° C. through the air preheater 8 is mixed with the pulverized coal 19 sent from the pulverized coal supply pipe 4 a connected to the middle of the combustion air supply pipe 4 and is supplied to the combustion burner 3. It is sent and burned in the combustion chamber 2.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の微粉
炭焚きボイラでは、燃焼空気を、空気予熱器によって３
００℃程度にしか加熱することができないため着火性と
燃え切りが悪い。着火性が悪いため無煙炭などの燃料比
の高い炭種が使用できない。燃え切りが悪いため燃え切
り時間に支配される火炉の大きさを小さくできない。排
熱回収のためエコノマイザや空気予熱器を設けなければ
ならず熱伝達率をあまり大きくできないので、装置全体
が大型化するなどの問題がある。In such a conventional pulverized-coal-fired boiler, combustion air is supplied to an air preheater by an air preheater.
Since it can be heated only to about 00 ° C., its ignitability and burnout are poor. Poor ignitability makes it impossible to use coal with a high fuel ratio, such as anthracite. Due to poor burning, the size of the furnace, which is governed by the burning time, cannot be reduced. Since an economizer and an air preheater must be provided for exhaust heat recovery, the heat transfer coefficient cannot be increased so much that there is a problem that the entire apparatus becomes large.
【０００７】本発明は、上記のような問題点を解決する
ために創案されたもので、工業炉などで行われている気
体燃料による高温空気燃焼を、微粉炭燃焼に適用するこ
とによって、高温の燃焼排ガスの排熱を急速に回収し、
エコノマイザや空気予熱器などの機器をなくして熱回収
装置のコンパクト化を図るとともに、燃焼空気を高温化
して燃焼炉内で高温燃焼し、燃え切り時間を短縮するこ
とによって燃焼室の体積をコンパクトにし、かつ、揮発
分がなく燃料比の高い無煙炭も燃焼することのできる微
粉炭燃焼装置を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The present invention applies high-temperature air combustion using gaseous fuel, which is performed in an industrial furnace, to pulverized coal combustion to achieve high-temperature combustion. Quickly recovers the exhaust heat of the combustion exhaust gas from
Eliminating equipment such as an economizer and air preheater to reduce the size of the heat recovery unit, and increasing the temperature of the combustion air to burn it in a combustion furnace at a high temperature, shortening the burn-out time and reducing the volume of the combustion chamber It is another object of the present invention to provide a pulverized coal combustion apparatus capable of burning even anthracite having a high fuel ratio without volatile components.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、燃焼炉の炉壁に、燃焼炉と直交す
るように部分燃焼炉を配設し、該部分燃焼炉の炉壁に、
バーナ内筒を囲むように燃焼空気路を設けたバーナを配
設し、バーナ内筒に微粉炭供給管を接続するとともに、
燃焼空気路に燃焼空気供給管の一端を接続し、また、上
記燃焼炉の炉壁に、燃焼排ガス排出管の一端を接続し、
該燃焼排ガス排出管の他端と上記燃焼空気供給管の他端
にはハニカム状セラミックス製の蓄熱体を有する回転蓄
熱式熱交換器をそれぞれ接続してなり、バーナに熱交換
器を通って加熱された燃焼空気を送るとともに、バーナ
内筒から微粉炭を送って部分燃焼炉で部分燃焼させて飛
灰を溶融させて回収し、部分燃焼ガスを燃焼炉に送って
燃焼炉内で完全燃焼させ、燃焼排ガス排出管から燃焼排
ガスを熱交換器に送って熱交換器を加熱するとともに、
燃焼排ガスの冷却を行わせ、部分燃焼炉内からの溶融ス
ラグは部分燃焼炉に接続した溶融スラグ排出管から排出
するようにした微粉炭燃焼装置が提供される。According to the present invention, a partial combustion furnace is provided on a furnace wall of a combustion furnace so as to be orthogonal to the combustion furnace. On the wall,
A burner provided with a combustion air path surrounding the burner inner cylinder is arranged, and a pulverized coal supply pipe is connected to the burner inner cylinder,
One end of a combustion air supply pipe is connected to a combustion air passage, and one end of a combustion exhaust gas discharge pipe is connected to a furnace wall of the combustion furnace,
A rotary regenerative heat exchanger having a regenerator made of honeycomb-shaped ceramics is connected to the other end of the combustion exhaust gas discharge pipe and the other end of the combustion air supply pipe, respectively, and heats the burner through the heat exchanger. Along with sending the burned combustion air, pulverized coal is sent from the burner inner cylinder, partially burned in a partial combustion furnace to melt and collect fly ash, and partially burned gas is sent to the combustion furnace to be completely burned in the combustion furnace. , Heat the heat exchanger by sending the flue gas from the flue gas exhaust pipe to the heat exchanger,
Provided is a pulverized coal combustion apparatus in which combustion exhaust gas is cooled and molten slag from the partial combustion furnace is discharged from a molten slag discharge pipe connected to the partial combustion furnace.
【０００９】部分燃焼炉は円筒状をしており、バーナは
部分燃焼炉に接線方向に配設しているのが好ましい。Preferably, the partial combustion furnace has a cylindrical shape, and the burner is disposed tangentially to the partial combustion furnace.
【００１０】次に本発明の作用を説明する。本発明の微
粉炭燃焼装置によれば、燃焼炉から排出される１，００
０℃以上の高温の燃焼排ガスと燃焼炉内に供給する燃焼
空気とを、高温部と低温部の温度勾配が非常に大きいハ
ニカム状セラミックス製の蓄熱体を有する熱交換器を介
して熱交換するようにしたので、燃焼空気を８００℃〜
１，０００℃に高温化して部分燃焼炉に供給することが
でき、部分燃焼炉では微粉炭を１，３００℃以上の高温
で部分燃焼させるとともに、その部分燃焼ガスを燃焼炉
に供給して完全燃焼することができる。したがって、高
温の燃焼空気により微粉炭の燃焼反応が促進されるの
で、燃え切り時間を短縮することができ、燃焼室の体積
をコンパクトにすることができる。また、着火性が改善
されるので、燃料比の高い無煙炭など燃焼できる炭種の
拡大を図ることができる。高温の燃焼排ガスの排熱を、
セラミックス製の蓄熱体を有する熱交換器により２００
℃以下まで急速冷却できるので、エコノマイザや空気予
熱器等の熱回収機器をなくして装置全体のコンパクト化
を図ることができる。さらに、部分燃焼炉で飛灰を溶融
してスラグとして排出するので、燃焼炉内での飛灰の発
生を防止することができ、したがって、熱交換器の蓄熱
体に飛灰が付着するのを防止することができる。Next, the operation of the present invention will be described. According to the pulverized coal combustion apparatus of the present invention, 1,00
The heat exchange between the combustion exhaust gas having a high temperature of 0 ° C. or higher and the combustion air supplied into the combustion furnace is performed through a heat exchanger having a heat storage body made of a honeycomb ceramic having a very large temperature gradient between a high temperature portion and a low temperature portion. So that the combustion air temperature is
It can be heated to 1,000 ° C and supplied to the partial combustion furnace. In the partial combustion furnace, pulverized coal is partially burned at a high temperature of 1,300 ° C or more, and the partial combustion gas is supplied to the combustion furnace to complete combustion. Can burn. Therefore, the combustion reaction of the pulverized coal is promoted by the high-temperature combustion air, so that the burn-out time can be shortened and the volume of the combustion chamber can be made compact. Further, since the ignitability is improved, it is possible to increase the types of coal that can be burned, such as anthracite having a high fuel ratio. The exhaust heat of the high-temperature combustion exhaust gas
200 heat exchangers with ceramic heat storage
Since the temperature can be rapidly cooled to not more than ° C., heat recovery equipment such as an economizer and an air preheater can be eliminated, and the entire apparatus can be made compact. Furthermore, since fly ash is melted and discharged as slag in the partial combustion furnace, it is possible to prevent the generation of fly ash in the combustion furnace, and therefore, it is possible to prevent fly ash from adhering to the heat storage element of the heat exchanger. Can be prevented.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。図１は本発明の微粉炭燃
焼装置の概念図であり、図２は回転蓄熱式熱交換器の拡
大図である。図３は部分燃焼炉の拡大図である。なお、
図４の従来例で説明したものと共通のものについては同
じ符号を用いて説明し、重複する説明を省略する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a pulverized coal combustion device of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a rotary heat storage type heat exchanger. FIG. 3 is an enlarged view of the partial combustion furnace. In addition,
Components common to those described in the conventional example of FIG. 4 will be described using the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【００１２】図１ないし図３において、１Ａは微粉炭燃
焼装置の燃焼炉である。１ａは燃焼炉１Ａの炉壁であ
る。２は燃焼炉１Ａの燃焼室である。３Ａは微粉炭バー
ナ（バーナ）である。５は蒸気管である。蒸気管５は、
１本で水から過熱蒸気まで変換するようになっている
が、蒸気管と過熱蒸気管を別にするようにしてもよい。
１１は燃焼空気である。１２は火炎である。１３は燃焼
排ガスである。１４はバーナ３Ａのバーナ内筒３ａに接
続された微粉炭供給管である。１５は燃焼空気供給管で
ある。１５ａは燃焼排ガス排出管である。１５ｂは一端
を燃焼空気供給管１５の中間に、他端を燃焼炉１Ａに接
続した二次燃焼空気供給管で、二次燃焼空気１１ｃを燃
焼炉１Ａへ供給する。１６は回転蓄熱式熱交換器であ
る。１９は微粉炭である。２０は燃焼炉１Ａに配設され
た部分燃焼炉で、１個の燃焼炉１Ａに１対配設されてい
る。1 to 3, reference numeral 1A denotes a combustion furnace of a pulverized coal combustion apparatus. 1a is a furnace wall of the combustion furnace 1A. Reference numeral 2 denotes a combustion chamber of the combustion furnace 1A. 3A is a pulverized coal burner (burner). 5 is a steam pipe. The steam pipe 5
Although one unit converts water to superheated steam, the steam pipe and the superheated steam pipe may be separated.
11 is combustion air. 12 is a flame. 13 is a combustion exhaust gas. Reference numeral 14 denotes a pulverized coal supply pipe connected to the burner inner cylinder 3a of the burner 3A. Reference numeral 15 denotes a combustion air supply pipe. 15a is a flue gas exhaust pipe. Reference numeral 15b denotes a secondary combustion air supply pipe having one end connected to the middle of the combustion air supply pipe 15 and the other end connected to the combustion furnace 1A, and supplies the secondary combustion air 11c to the combustion furnace 1A. Reference numeral 16 denotes a rotary heat storage type heat exchanger. 19 is pulverized coal. Reference numeral 20 denotes a partial combustion furnace disposed in the combustion furnace 1A, and one pair is disposed in one combustion furnace 1A.
【００１３】部分燃焼炉２０は円筒状をしており、バー
ナ３Ａは、部分燃焼炉２０の炉壁２０ａに接線方向に配
設されており、部分燃焼炉２０内で部分燃焼ガス２３に
部分燃焼炉２０の円周方向の旋回流を形成するようにな
っている。バーナ３Ａは、バーナ内筒３ａと、バーナ内
筒３ａを囲むように設けられた燃焼空気路１７とからな
り、燃焼空気路１７には燃焼空気供給管１５が接続され
ており、燃焼空気路１７にはアウターベーン１８とイン
ナーベーン１８ａが配設されている。アウターベーン１
８とインナーベーン１８ａは、一次燃焼空気１１ａと二
次燃焼空気１１ｂの送り込み量を制御するとともに、一
次燃焼空気１１ａと二次燃焼空気１１ｂに旋回流を形成
するようになっている。The partial combustion furnace 20 has a cylindrical shape, and the burner 3A is disposed tangentially on a furnace wall 20a of the partial combustion furnace 20, and partially burns the partial combustion gas 23 in the partial combustion furnace 20. The swirl flow in the circumferential direction of the furnace 20 is formed. The burner 3A includes a burner inner cylinder 3a and a combustion air passage 17 provided so as to surround the burner inner cylinder 3a. The combustion air passage 17 is connected to a combustion air supply pipe 15, and a combustion air passage 17 is provided. Is provided with an outer vane 18 and an inner vane 18a. Outer vane 1
The inner vane 8 and the inner vane 18a control the feed amount of the primary combustion air 11a and the secondary combustion air 11b, and form a swirling flow between the primary combustion air 11a and the secondary combustion air 11b.
【００１４】部分燃焼炉２０は、飛灰を溶融してスラグ
２４をスラグ排出管２１から排出するようになってい
る。２０ｂはスラグ２４が燃焼炉１Ａ内に流入するのを
防止する仕切板である（図３）。スラグ排出管２１は、
部分燃焼炉２０底部の燃焼炉１Ａ側に設けられている。The partial combustion furnace 20 melts fly ash and discharges the slag 24 from the slag discharge pipe 21. Reference numeral 20b denotes a partition plate for preventing the slag 24 from flowing into the combustion furnace 1A (FIG. 3). The slag discharge pipe 21
It is provided on the combustion furnace 1A side at the bottom of the partial combustion furnace 20.
【００１５】１６は回転蓄熱式熱交換器である。回転蓄
熱式熱交換器１６は、筒体１６ａと、筒体１６ａの中間
に内装されたハニカム状セラミックス製の蓄熱体１６ｂ
と、蓄熱体１６ｂへの空気流が滞留する空気室を２分割
する仕切板１６ｃとから構成されている（図２）。２分
割された空気室の一方には燃焼空気供給管１５が、他方
には燃焼排ガス排出管１５ａが接続されている。セラミ
ックスの材質は、低熱膨張率と耐熱衝撃性の点でコーデ
ィエライト（２ＭｇＯ・２ＡＩ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 ）が
好ましい。燃焼空気１１および燃焼排ガス１３は、この
蓄熱体１６ｂに連続的に送られるようになっている。な
お、セラミックスの比熱は、おおよそ０．２ＫＣａＬ／
Ｋｇ℃であるのに対し、金属の比熱は０．１ＫＣａＬ／
Ｋｇ℃程度であるので、熱容量が大きい。ハニカム状セ
ラミックスは、耐熱性が大きいので、回転蓄熱式熱交換
器１６を高温化することができ、かつ、空孔率および表
面積が大きいので、熱交換の効率がよい。また、低温側
と高温側の間で高い温度勾配をとることができる。Reference numeral 16 denotes a rotary heat storage type heat exchanger. The rotary heat storage type heat exchanger 16 includes a cylindrical body 16a, and a honeycomb-shaped ceramic heat storage body 16b provided in the middle of the cylindrical body 16a.
And a partition plate 16c that divides an air chamber in which the air flow to the heat storage body 16b stays into two (FIG. 2). A combustion air supply pipe 15 is connected to one of the two divided air chambers, and a combustion exhaust gas discharge pipe 15a is connected to the other. The material of the ceramics, the low thermal expansion coefficient and thermal shock resistance of the points in cordierite (2MgO · 2AI 2 O 3 · 5SiO 2) is preferred. The combustion air 11 and the combustion exhaust gas 13 are continuously sent to the heat storage body 16b. The specific heat of the ceramic is approximately 0.2 KCaL /
Kg ° C., while the specific heat of the metal is 0.1 KCaL /
Since the temperature is about Kg ° C., the heat capacity is large. Since the honeycomb-shaped ceramics have high heat resistance, the temperature of the rotary heat storage type heat exchanger 16 can be increased, and the porosity and the surface area are large, so that heat exchange efficiency is high. Further, a high temperature gradient can be obtained between the low temperature side and the high temperature side.
【００１６】回転蓄熱式熱交換器１６の蓄熱体１６ｂで
高温に加熱された燃焼空気１１と微粉炭１９とをバーナ
３Ａで混合して部分燃焼炉２０内で部分燃焼させ、部分
燃焼ガス２３を旋回させながら燃焼炉１Ａ内に送り、燃
焼炉１Ａ内で二次燃焼空気供給管１５ａから供給された
二次燃焼空気１１ｃと混合して完全燃焼させる。The combustion air 11 and the pulverized coal 19 heated to a high temperature by the regenerator 16b of the rotary regenerative heat exchanger 16 are mixed with the pulverized coal 19 by the burner 3A and partially burned in the partial combustion furnace 20, and the partial combustion gas 23 is burned. While being swirled, it is sent into the combustion furnace 1A, and is mixed with the secondary combustion air 11c supplied from the secondary combustion air supply pipe 15a in the combustion furnace 1A to complete combustion.
【００１７】燃焼空気１１および燃焼排ガス１３は、回
転蓄熱式熱交換器１６の蓄熱体１６ｂを回転して切り換
えることにより、蓄熱体１６ｂを通って加熱された燃焼
空気１１を微粉炭１９と混合してバーナ内筒３ａから搬
送用空気とともに送って燃焼させ、燃焼炉１Ａから排出
した燃焼排ガス１３を熱交換器１６の蓄熱体１６ｂに送
って蓄熱体１６ｂを加熱するとともに、燃焼排ガス１３
を急速冷却して熱回収を行うようになっている。なお、
蓄熱体１６ｂの回転は間欠であってもよい。連続回転す
る場合の回転速度は、ほぼ１ｒｐｍである。The combustion air 11 and the combustion exhaust gas 13 are switched by rotating the regenerator 16 b of the rotary regenerative heat exchanger 16 to mix the combustion air 11 heated through the regenerator 16 b with the pulverized coal 19. The combustion exhaust gas 13 discharged from the combustion furnace 1A is sent to the regenerator 16b of the heat exchanger 16 to heat the regenerator 16b, and burns the combustion exhaust gas 13b.
Is rapidly cooled to recover heat. In addition,
The rotation of the heat storage body 16b may be intermittent. The rotation speed in the case of continuous rotation is approximately 1 rpm.
【００１８】２２は回転蓄熱式熱交換器１６の蓄熱体１
６ｂを回転するモータであり、２２ａは回転軸である。
なお、矢印Ａは蓄熱体１６ｂの回転方向を示す。Reference numeral 22 denotes a heat storage unit 1 of the rotary heat storage type heat exchanger 16.
Reference numeral 6b denotes a motor for rotating, and reference numeral 22a denotes a rotating shaft.
The arrow A indicates the rotation direction of the heat storage body 16b.
【００１９】次に実施形態に基づく作用について述べ
る。本発明の微粉炭燃焼装置によれば、燃焼炉１から排
出される１，０００℃以上の高温の燃焼排ガス１３と燃
焼炉１Ａ内に供給する燃焼空気１１とを、高温部と低温
部の温度勾配が非常に大きいハニカム状セラミックス製
の蓄熱体１６ｂを有する熱交換器１６を介して熱交換す
るようにしたので、燃焼空気１１を８００℃〜１，００
０℃に高温化して部分燃焼炉２０に供給し、部分燃焼炉
２０では微粉炭１９を１，３００℃以上の高温で部分燃
焼させるとともに、その部分燃焼ガス２３を燃焼炉１Ａ
に供給して完全燃焼することができる。したがって、高
温の燃焼空気１１により微粉炭１９の燃焼反応が促進さ
れるので、燃え切り時間を短縮することができ、燃焼室
２の体積をコンパクトにすることができる。また、着火
性が改善されるので、燃料比の高い無煙炭など燃焼でき
る炭種の拡大を図ることができる。高温の燃焼排ガス１
３の排熱を、セラミックス製の蓄熱体１６ａを有する熱
交換器１６により２００℃以下まで急速冷却できるの
で、エコノマイザや空気予熱器等の熱回収機器をなくし
て装置全体のコンパクト化を図ることができる。さら
に、部分燃焼炉２０で飛灰を溶融してスラグ２４として
排出するので、燃焼炉１内での飛灰の発生を防止するこ
とができ、したがって、熱交換器１６の蓄熱体１６ａに
飛灰が付着するのを防止することができる。Next, the operation based on the embodiment will be described. According to the pulverized coal combustion apparatus of the present invention, the combustion exhaust gas 13 having a high temperature of 1,000 ° C. or more discharged from the combustion furnace 1 and the combustion air 11 supplied into the combustion furnace 1A are heated at the high temperature section and the low temperature section. Since the heat exchange is performed through the heat exchanger 16 having the heat storage body 16b made of a honeycomb-shaped ceramic having a very large gradient, the combustion air 11 is heated at 800 ° C. to 1,000 ° C.
The temperature is increased to 0 ° C. and supplied to the partial combustion furnace 20. In the partial combustion furnace 20, the pulverized coal 19 is partially burned at a high temperature of 1,300 ° C. or more, and the partial combustion gas 23 is burned in the combustion furnace 1A.
To complete combustion. Therefore, the combustion reaction of the pulverized coal 19 is promoted by the high-temperature combustion air 11, so that the burn-out time can be shortened and the volume of the combustion chamber 2 can be made compact. Further, since the ignitability is improved, it is possible to increase the types of coal that can be burned, such as anthracite having a high fuel ratio. High temperature flue gas 1
Since the exhaust heat of No. 3 can be rapidly cooled to 200 ° C. or less by the heat exchanger 16 having the ceramic heat accumulator 16a, it is possible to reduce the size of the entire apparatus by eliminating heat recovery equipment such as an economizer and an air preheater. it can. Furthermore, since fly ash is melted in the partial combustion furnace 20 and discharged as slag 24, generation of fly ash in the combustion furnace 1 can be prevented, and therefore, fly ash is stored in the heat storage body 16a of the heat exchanger 16. Can be prevented from adhering.
【００２０】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、たとえば、熱交換器の蓄熱体は、ハニカム
状コーディエライトセラミックス製に替えて、ハニカム
状アルミナセラミックス製であってもよいなど、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは勿論で
ある。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the heat storage body of the heat exchanger may be made of honeycomb-shaped alumina ceramics instead of honeycomb-shaped cordierite ceramics. Of course, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、燃
焼空気と燃焼排ガスとを回転蓄熱式熱交換器により熱交
換し、熱交換器により高温化した燃焼空気を部分燃焼炉
に供給して部分燃焼炉で部分燃焼させるとともに、その
部分燃焼ガスを燃焼炉に供給して微粉炭の燃焼反応を促
進するようにしたので、燃え切り時間を短縮することに
より、燃焼室の体積をコンパクトにすることができると
ともに、着火性の改善により使用できる炭種の拡大を図
ることができる。また、熱交換器により高温の燃焼排ガ
スの排熱を急速冷却して熱回収できるので、エコノマイ
ザや空気予熱器等の機器をなくして装置全体のコンパク
ト化を図ることができる。さらに、部分燃焼炉で部分燃
焼ガス中に含まれる飛灰を溶融させてスラグとして排出
するので、熱交換器への飛灰の付着を防止することがで
きるなどの優れた効果を奏する。As described above, according to the present invention, the combustion air and the combustion exhaust gas are heat-exchanged by the rotary regenerative heat exchanger, and the combustion air heated by the heat exchanger is supplied to the partial combustion furnace. To partially burn in a partial combustion furnace, and to supply the partial combustion gas to the combustion furnace to promote the combustion reaction of pulverized coal.By shortening the burn-out time, the volume of the combustion chamber is reduced. In addition to improving the ignitability, it is possible to expand the types of coal that can be used. In addition, since the exhaust heat of the high-temperature combustion exhaust gas can be rapidly cooled by the heat exchanger and heat can be recovered, equipment such as an economizer and an air preheater can be eliminated, and the entire apparatus can be made compact. Further, since the fly ash contained in the partial combustion gas is melted and discharged as slag in the partial combustion furnace, an excellent effect of preventing the fly ash from adhering to the heat exchanger can be obtained.
【図１】本発明による微粉炭燃焼装置の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a pulverized coal combustion device according to the present invention.
【図２】回転蓄熱式熱交換器の拡大側面図である。FIG. 2 is an enlarged side view of the rotary heat storage type heat exchanger.
【図３】部分燃焼炉の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a partial combustion furnace.
【図４】従来の微粉炭焚きボイラの概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram of a conventional pulverized coal-fired boiler.
１，１Ａ 燃焼炉 １ａ 炉壁 ２ 燃焼室 ３，３Ａ バーナ ３ａ バーナ内筒 ４，１５ 燃焼空気供給管 ４ａ，１４ 微粉炭供給管 １１ 燃焼空気 １３ 燃焼排ガス １５ａ 燃焼排ガス排出管 １５ｂ 二次燃焼空気供給管 １６ 熱交換器（回転蓄熱式熱交換器） １６ａ 筒体 １６ｂ ハニカム状セラミックス製の蓄熱体 １９ 微粉炭 ２０ 部分燃焼炉 ２０ａ 炉壁 ２０ｂ 仕切板 ２１ スラグ排出管 ２２ モータ ２３ 部分燃焼排ガス ２４ スラグ 1,1A combustion furnace 1a furnace wall 2 combustion chamber 3,3A burner 3a burner inner cylinder 4,15 combustion air supply pipe 4a, 14 pulverized coal supply pipe 11 combustion air 13 combustion exhaust gas 15a combustion exhaust gas discharge pipe 15b secondary combustion air supply Pipe 16 Heat exchanger (rotary heat storage type heat exchanger) 16a Cylindrical body 16b Heat storage body made of honeycomb ceramic 19 Pulverized coal 20 Partial combustion furnace 20a Furnace wall 20b Partition plate 21 Slag discharge pipe 22 Motor 23 Partial combustion exhaust gas 24 Slag
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K023 QA06 QB02 QB09 QC01 QC05 QC13 3K061 NB03 NB23 3K065 QB05 QB07 QC03 TA08 TA14 TC03 TD07 TE04 TF02 TH05 TJ02 TJ06 TJ07 TM03 3K091 AA03 AA17 AA20 BB05 CC13 CC22 FB02 FB12 FB43 FB47 FB63 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 3K023 QA06 QB02 QB09 QC01 QC05 QC13 3K061 NB03 NB23 3K065 QB05 QB07 QC03 TA08 TA14 TC03 TD07 TE04 TF02 TH05 TJ02 TJ06 TJ07 TM03 3K091 AA03 AAFB FB12 CC
Claims (2)
に部分燃焼炉を配設し、該部分燃焼炉の炉壁に、バーナ
内筒を囲むように燃焼空気路を設けたバーナを配設し、
バーナ内筒に微粉炭供給管を接続するとともに、燃焼空
気路に燃焼空気供給管の一端を接続し、また、上記燃焼
炉の炉壁に、燃焼排ガス排出管の一端を接続し、該燃焼
排ガス排出管の他端と上記燃焼空気供給管の他端にはハ
ニカム状セラミックス製の蓄熱体を有する回転蓄熱式熱
交換器をそれぞれ接続してなり、バーナに熱交換器を通
って加熱された燃焼空気を送るとともに、バーナ内筒か
ら微粉炭を送って部分燃焼炉で部分燃焼させて飛灰を溶
融させて回収し、部分燃焼ガスを燃焼炉に送って燃焼炉
内で完全燃焼させ、燃焼排ガス排出管から燃焼排ガスを
熱交換器に送って熱交換器を加熱するとともに、燃焼排
ガスの冷却を行わせ、部分燃焼炉内からの溶融スラグは
部分燃焼炉に接続した溶融スラグ排出管から排出するよ
うにしたことを特徴とする微粉炭燃焼装置。A burner having a partial combustion furnace disposed on a furnace wall of a combustion furnace so as to be orthogonal to the combustion furnace, and a combustion air passage provided on the furnace wall of the partial combustion furnace so as to surround a burner inner cylinder. Is arranged,
A pulverized coal supply pipe is connected to the burner inner cylinder, one end of the combustion air supply pipe is connected to the combustion air path, and one end of a combustion exhaust gas discharge pipe is connected to the furnace wall of the combustion furnace. The other end of the discharge pipe and the other end of the combustion air supply pipe are connected to a rotary regenerative heat exchanger having a regenerator made of honeycomb-shaped ceramic, respectively, and the combustion heated through the heat exchanger to the burner. Along with sending air, pulverized coal is sent from the burner inner cylinder, partially burned in a partial combustion furnace to melt and collect fly ash, and partially burned gas is sent to the combustion furnace to be completely burned in the combustion furnace, resulting in flue gas. The combustion exhaust gas is sent from the discharge pipe to the heat exchanger to heat the heat exchanger and to cool the combustion exhaust gas, and the molten slag from the partial combustion furnace is discharged from the molten slag discharge pipe connected to the partial combustion furnace. Specially Pulverized coal combustion apparatus according to.
は部分燃焼炉に接線方向に配設している請求項１記載の
微粉炭燃焼装置。2. The pulverized coal combustion apparatus according to claim 1, wherein the partial combustion furnace has a cylindrical shape, and the burner is disposed tangentially to the partial combustion furnace.
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|---|---|---|---|
| JP2000056443A JP2001241609A (en) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | Pulverized coal firing equipment |
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| JP2001241609A true JP2001241609A (en) | 2001-09-07 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101349688B (en) * | 2008-08-26 | 2013-05-29 | 东北大学 | Multifunctional general-purpose coal fines combustion test apparatus and method |
-
2000
- 2000-03-01 JP JP2000056443A patent/JP2001241609A/en active Pending
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