JP3073434B2 - 高炉ガス混焼石炭焚きボイラ - Google Patents
高炉ガス混焼石炭焚きボイラInfo
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- JP3073434B2 JP3073434B2 JP07278891A JP27889195A JP3073434B2 JP 3073434 B2 JP3073434 B2 JP 3073434B2 JP 07278891 A JP07278891 A JP 07278891A JP 27889195 A JP27889195 A JP 27889195A JP 3073434 B2 JP3073434 B2 JP 3073434B2
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- Japan
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- blast furnace
- furnace gas
- coal
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- pulverized coal
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、事業用・自家発発
電設備の高炉ガス混焼石炭（微粉炭）焚きボイラ、特に
その燃焼装置に関する。
電設備の高炉ガス混焼石炭（微粉炭）焚きボイラ、特に
その燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ボイラの燃料として高炉ガスを用
いる場合、重油や天然ガスと混焼するケースがほとんど
であったが、近年は高炉ガスと石炭（微粉炭燃焼）の混
焼ボイラも計画されるようになった。
いる場合、重油や天然ガスと混焼するケースがほとんど
であったが、近年は高炉ガスと石炭（微粉炭燃焼）の混
焼ボイラも計画されるようになった。
【０００３】従来の重油（あるいは天然ガス）と高炉ガ
スとの混焼においては、高炉ガスの主成分であるＣＯの
分解を効果的にするために、図３に示すように高炉ガス
用のコンパートメントは、バーナ風箱の最下部に配置さ
れるものが、ほとんどであった。
スとの混焼においては、高炉ガスの主成分であるＣＯの
分解を効果的にするために、図３に示すように高炉ガス
用のコンパートメントは、バーナ風箱の最下部に配置さ
れるものが、ほとんどであった。
【０００４】一方、ＮＯx 発生を抑制する石炭焚（微粉
炭燃焼）ボイラにおいては、図４に示すような配置とな
っている。すなわち、低ＮＯx 化のために１つの石炭コ
ンパートメントが微粉炭濃度の高い濃混合気コンパート
メントと微粉炭濃度の低い淡混合気コンパートメントの
２つのブロックに分割され、更にその２つのブロックの
間には、濃混合気の燃焼火炎と淡混合気の火炎を分割す
るために、セパレートコンパートメントが設けられて、
高さの比較的高い風箱を構成していた。
炭燃焼）ボイラにおいては、図４に示すような配置とな
っている。すなわち、低ＮＯx 化のために１つの石炭コ
ンパートメントが微粉炭濃度の高い濃混合気コンパート
メントと微粉炭濃度の低い淡混合気コンパートメントの
２つのブロックに分割され、更にその２つのブロックの
間には、濃混合気の燃焼火炎と淡混合気の火炎を分割す
るために、セパレートコンパートメントが設けられて、
高さの比較的高い風箱を構成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】高炉ガスは火炎の燃焼
温度が低いので、燃焼の完結に必要な炉内滞留時間を長
くとらねばならない。ところが高炉ガスの場合、その燃
料の組成上、燃料の発熱量あたりの排ガス発生量が多い
ので炉内の空塔速度が速くなり、重油、天然ガス、石炭
等の専焼に比べて、炉内の滞留時間がかえって短くな
る。そのため高炉ガスと石炭（微粉炭）との混焼ボイラ
においては、炉内の滞留時間が短くなる分、灰中未然分
が増大し、ボイラ効率の点からも煙道機器（空気予熱
器、集塵器、脱硫装置、脱硝装置等）の安全性の点から
も問題が生じる。
温度が低いので、燃焼の完結に必要な炉内滞留時間を長
くとらねばならない。ところが高炉ガスの場合、その燃
料の組成上、燃料の発熱量あたりの排ガス発生量が多い
ので炉内の空塔速度が速くなり、重油、天然ガス、石炭
等の専焼に比べて、炉内の滞留時間がかえって短くな
る。そのため高炉ガスと石炭（微粉炭）との混焼ボイラ
においては、炉内の滞留時間が短くなる分、灰中未然分
が増大し、ボイラ効率の点からも煙道機器（空気予熱
器、集塵器、脱硫装置、脱硝装置等）の安全性の点から
も問題が生じる。
【０００６】すなわち、石炭（微粉炭）・高炉ガス混焼
ボイラにおいて、高炉ガスコンパートメントを最下段に
配置し、空気比１．０以上で完全燃焼させる場合、発熱
量あたりの発生ガス量が非常に多くなるので、上段の石
炭（微粉炭）燃焼部の空塔速度が速くなって微粉炭燃焼
自体を阻害し、その結果として火炉内で微粉炭の不燃物
つまり灰中未燃分が増大する。
ボイラにおいて、高炉ガスコンパートメントを最下段に
配置し、空気比１．０以上で完全燃焼させる場合、発熱
量あたりの発生ガス量が非常に多くなるので、上段の石
炭（微粉炭）燃焼部の空塔速度が速くなって微粉炭燃焼
自体を阻害し、その結果として火炉内で微粉炭の不燃物
つまり灰中未燃分が増大する。
【０００７】この現象を抑制するための燃焼方法として
は、最下段の高炉ガスコンパートメント部の空気比を下
げ、火炉下部からのガスの巻き上げを抑制する方法をと
らざるを得ない。しかしながら、高炉ガス自体の自燃性
が他の燃料に比べて悪いので、大幅に空気比を下げるこ
とは失火抑止の観点から望ましくない。
は、最下段の高炉ガスコンパートメント部の空気比を下
げ、火炉下部からのガスの巻き上げを抑制する方法をと
らざるを得ない。しかしながら、高炉ガス自体の自燃性
が他の燃料に比べて悪いので、大幅に空気比を下げるこ
とは失火抑止の観点から望ましくない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、微粉炭と空気との混合気および
高炉ガスをボイラ火炉に投入して燃焼させる高炉ガス混
焼石炭焚きボイラにおいて、微粉炭濃度の高い濃混合気
を投入するコンパートメントと微粉炭濃度の低い淡混合
気を投入するコンパートメントとの間に高炉ガスを投入
するコンパートメントを配置するとともに、各コンパー
トメントを下向きに傾斜させたことを特徴とする高炉ガ
ス混焼石炭焚きボイラを提案するものである。
課題を解決するために、微粉炭と空気との混合気および
高炉ガスをボイラ火炉に投入して燃焼させる高炉ガス混
焼石炭焚きボイラにおいて、微粉炭濃度の高い濃混合気
を投入するコンパートメントと微粉炭濃度の低い淡混合
気を投入するコンパートメントとの間に高炉ガスを投入
するコンパートメントを配置するとともに、各コンパー
トメントを下向きに傾斜させたことを特徴とする高炉ガ
ス混焼石炭焚きボイラを提案するものである。
【０００９】本発明によれば、従来の微粉炭焚きバーナ
において濃混合気コンパートメントと淡混合気コンパー
トメントの間に配置されていたセパレートコンパートメ
ントの部分に高炉ガスコンパートメントを設けたので、
以下の作用が生じる。
において濃混合気コンパートメントと淡混合気コンパー
トメントの間に配置されていたセパレートコンパートメ
ントの部分に高炉ガスコンパートメントを設けたので、
以下の作用が生じる。
【００１０】１） 従来最下段に配置されていた高炉ガ
スコンパートメントが、通常複数組設けられる微粉炭投
入コンパートメントのそれぞれに分割配置されるので、
バーナ下部からの排ガスの吹き上げが低減され、灰中未
燃分の発生が抑制される。
スコンパートメントが、通常複数組設けられる微粉炭投
入コンパートメントのそれぞれに分割配置されるので、
バーナ下部からの排ガスの吹き上げが低減され、灰中未
燃分の発生が抑制される。
【００１１】２） 石炭（微粉炭）の火炎によって、本
来失火しやすい高炉ガスの保炎が確実に行なわれる。
来失火しやすい高炉ガスの保炎が確実に行なわれる。
【００１２】３） 石炭バーナ自体は濃混合気炎，淡混
合気を形成する低ＮＯx バーナとなっており、ＮＯx の
発生が抑制される。
合気を形成する低ＮＯx バーナとなっており、ＮＯx の
発生が抑制される。
【００１３】本発明ではまた、各コンパートメントを下
向きに傾斜させるので、火炎が下向きになり、炉内の滞
留時間が長くなる。
向きに傾斜させるので、火炎が下向きになり、炉内の滞
留時間が長くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態に係
る高炉ガス混焼石炭焚きボイラを示す縦断面図、図２は
図１中の主バーナ（１）の風箱配置を示す正面図および
一部側面図である。
る高炉ガス混焼石炭焚きボイラを示す縦断面図、図２は
図１中の主バーナ（１）の風箱配置を示す正面図および
一部側面図である。
【００１５】まず図１において、本実施形態の高炉ガス
混焼石炭焚きボイラは、火炉（２）の側面に主バーナ
（１）が、上部に過熱器（３）や再熱器（４）等が、そ
れぞれ配置されていて、後部煙道（７）内に節炭器等の
熱交換器（５）が設置されている。主バーナ（１）で投
入された燃料は火炉（２）内で燃焼し、排ガスとなって
後部煙道（７）および排ガスダクト（６）を経て外部へ
放出される。
混焼石炭焚きボイラは、火炉（２）の側面に主バーナ
（１）が、上部に過熱器（３）や再熱器（４）等が、そ
れぞれ配置されていて、後部煙道（７）内に節炭器等の
熱交換器（５）が設置されている。主バーナ（１）で投
入された燃料は火炉（２）内で燃焼し、排ガスとなって
後部煙道（７）および排ガスダクト（６）を経て外部へ
放出される。
【００１６】次に上記主バーナ（１）の一例を図２によ
り説明する。この主バーナ（１）は下から順にＬＦＡ段
（１４）、下部石炭・高炉ガスコンビネーション段（１
３）、重油段（１２）、上部石炭・高炉ガスコンビネー
ション段（１１）およびＯＦＡ段（１０）の配置となっ
ている。中央部に重油段（１２）が配されているのは、
初期起動時に点火燃焼してボイラ火炉の暖気と石炭（微
粉炭）の着火を行なうためであり、他の点火・着火手段
があればなくてもよいものであって、石炭および高炉ガ
スの燃焼時は停止している。
り説明する。この主バーナ（１）は下から順にＬＦＡ段
（１４）、下部石炭・高炉ガスコンビネーション段（１
３）、重油段（１２）、上部石炭・高炉ガスコンビネー
ション段（１１）およびＯＦＡ段（１０）の配置となっ
ている。中央部に重油段（１２）が配されているのは、
初期起動時に点火燃焼してボイラ火炉の暖気と石炭（微
粉炭）の着火を行なうためであり、他の点火・着火手段
があればなくてもよいものであって、石炭および高炉ガ
スの燃焼時は停止している。
【００１７】下部石炭・高炉ガスコンビネーション段
（１３）には、下から順に補助の燃焼用空気を投入する
ＡＵＸコンパートメント（１８）、微粉炭濃度の低い淡
混合気コンパートメント（１７）、高炉ガスコンパート
メント（１６）および微粉炭濃度の高い濃混合気コンパ
ートメント（１５）が配置されている。また上部石炭・
高炉ガスコンビネーション段（１１）の配置は、上記下
段のものと反対の配置となっている。この配置は上・下
段とも同じでも良いが、重油段（１２）に近い方に濃混
合気コンパートメント（１５）を配置する方が、石炭の
着火が良くなる。
（１３）には、下から順に補助の燃焼用空気を投入する
ＡＵＸコンパートメント（１８）、微粉炭濃度の低い淡
混合気コンパートメント（１７）、高炉ガスコンパート
メント（１６）および微粉炭濃度の高い濃混合気コンパ
ートメント（１５）が配置されている。また上部石炭・
高炉ガスコンビネーション段（１１）の配置は、上記下
段のものと反対の配置となっている。この配置は上・下
段とも同じでも良いが、重油段（１２）に近い方に濃混
合気コンパートメント（１５）を配置する方が、石炭の
着火が良くなる。
【００１８】本実施例ではまた、図２の右半部に示され
るように石炭・高炉ガスコンビネーション段（１１），
（１３）の各コンパートメントを下向き角度に設置し、
各投入燃料および空気が火炉（２）内に滞留する時間が
長くなるようにしている。
るように石炭・高炉ガスコンビネーション段（１１），
（１３）の各コンパートメントを下向き角度に設置し、
各投入燃料および空気が火炉（２）内に滞留する時間が
長くなるようにしている。
【００１９】このようにして本実施形態の高炉ガス混焼
石炭焚きボイラは、濃混合気と淡混合気とを組合わせる
従来の石炭焚きバーナの特徴である低ＮＯx 効果を維持
し、かつ微粉炭・高炉ガスの安定燃焼により灰中未燃分
の低下を図るものである。
石炭焚きボイラは、濃混合気と淡混合気とを組合わせる
従来の石炭焚きバーナの特徴である低ＮＯx 効果を維持
し、かつ微粉炭・高炉ガスの安定燃焼により灰中未燃分
の低下を図るものである。
【００２０】
【発明の効果】本発明では、石炭（微粉炭）と高炉ガス
の混焼ボイラにおいて、バーナ風箱の最適構成により灰
中未燃分を低減するので、ボイラ効率を改善するととも
に、煙道機器の安全性を高めることができる。また濃淡
の混合気を組合わせる従来の微粉炭焚き低ＮＯx バーナ
の作用を合わせて持つので、ＮＯx の発生量も低く抑え
られる。
の混焼ボイラにおいて、バーナ風箱の最適構成により灰
中未燃分を低減するので、ボイラ効率を改善するととも
に、煙道機器の安全性を高めることができる。また濃淡
の混合気を組合わせる従来の微粉炭焚き低ＮＯx バーナ
の作用を合わせて持つので、ＮＯx の発生量も低く抑え
られる。
【図１】図１は本発明の実施の一形態に係る高炉ガス混
焼石炭焚きボイラを示す縦断面図である。
焼石炭焚きボイラを示す縦断面図である。
【図２】図２は図１中の主バーナ（１）の風箱配置を示
す正面図および一部側面図である。
す正面図および一部側面図である。
【図３】図３は従来の高炉ガス混焼重油焚きボイラのバ
ーナ風箱の一例を示す正面図である。
ーナ風箱の一例を示す正面図である。
【図４】図４は従来の微粉炭焚きボイラのバーナ風箱の
一例を示す正面図である。
一例を示す正面図である。
（１） 主バーナ （２） 火炉 （３） 過熱器 （４） 再熱器 （５） 節炭器等 （６） 排ガスダクト （７） 後部煙道 （１０） ＯＦＡ段 （１１） 上部石炭・高炉ガスコンビネーション段 （１２） 重油段 （１３） 下部石炭・高炉ガスコンビネーション段 （１４） ＬＦＡ段 （１５） 濃混合気コンパートメント （１６） 高炉ガスコンパートメント （１７） 淡混合気コンパートメント （１８） ＡＵＸコンパートメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｄ 17/00 １０３ Ｆ２３Ｄ 17/00 １０３ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23C 11/00 F23B 35/00 F23D 1/00 F23D 17/00 F23G 7/06
Claims (1)
- 【請求項１】 微粉炭と空気との混合気および高炉ガス
をボイラ火炉に投入して燃焼させる高炉ガス混焼石炭焚
きボイラにおいて、微粉炭濃度の高い濃混合気を投入す
るコンパートメントと微粉炭濃度の低い淡混合気を投入
するコンパートメントとの間に高炉ガスを投入するコン
パートメントを配置するとともに、各コンパートメント
を下向きに傾斜させたことを特徴とする高炉ガス混焼石
炭焚きボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07278891A JP3073434B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 高炉ガス混焼石炭焚きボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07278891A JP3073434B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 高炉ガス混焼石炭焚きボイラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09119606A JPH09119606A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3073434B2 true JP3073434B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=17603549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07278891A Expired - Fee Related JP3073434B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 高炉ガス混焼石炭焚きボイラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3073434B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4791269B2 (ja) * | 2006-06-27 | 2011-10-12 | 新日本製鐵株式会社 | ボイラ燃料投入量の決定方法、ボイラ燃料制御装置及びプログラム |
| JP5658126B2 (ja) | 2011-11-16 | 2015-01-21 | 三菱重工業株式会社 | 油焚きバーナ、固体燃料焚きバーナユニット及び固体燃料焚きボイラ |
| JP5832624B2 (ja) * | 2014-11-26 | 2015-12-16 | 三菱重工業株式会社 | 油焚きバーナ、固体燃料焚きバーナユニット及び固体燃料焚きボイラ |
| JP7229796B2 (ja) * | 2019-02-01 | 2023-02-28 | 三菱重工業株式会社 | Ｂｆｇバーナ装置、これを備えたボイラ、及びｂｆｇバーナ装置の運転方法 |
-
1995
- 1995-10-26 JP JP07278891A patent/JP3073434B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09119606A (ja) | 1997-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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