JP4282069B2 - バイオマス燃料の燃焼装置及び方法 - Google Patents
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Description
2)バイオマス燃料供給ノズルをボイラ水壁に設置して火炉へ吹き込む方法
3)石炭燃焼バーナと同軸上のバーナにバイオマス燃料を供給することができるようにバーナを改造する方法
4)既存の二段燃焼用エアポートからバイオマス燃料を供給できるように、同軸構造に変更する(エアポートと同軸にバイオマス燃料を供給するバーナとして用いること)方法
前記1)〜4)のいずれの方法もバイオマス燃料の高効率燃焼には効果があるが、ボイラからの排ガス中のNOx排出量低減には限界がある。その理由はバイオマスを混焼用の補助燃料として使用した場合、その安定した供給量の確保が難しく、連続的に発電所へ供給できるのは、前記バイオマスの混合比率が5%以下と考えられているからである。
また、請求項3記載の発明によれば、前記起動用バーナや補助用バーナの火炉内に面して設けられる位置はその目的からしても石炭燃焼用バーナ4の下流側に設けられることが多いので、起動用バーナや補助用バーナをバイオマス燃料燃焼用バーナとして使用することができ、従来の微粉炭焚きボイラの個々のバーナの大幅な改造をすることなくバイオマスを燃料として利用でき、低コストで微粉炭焚きボイラの改造ができる。
図1は、本発明の実施例に係わる微粉炭焚きボイラの断面略図を示す。図1に示すボイラは2段燃焼を行うボイラであり、ボイラ本体1内の火炉正面から見て前側と後側の炉壁(それぞれ缶前、缶後ということがある)である缶前、缶後には上下方向に複数段の石炭を燃料とする微粉炭バーナ4が対向配置されている。また、前記微粉炭バーナの火炉高さ上方にはエアポート2が対向配置されている。前記缶後の最上段にバイオマス燃料の間欠投入手段からのバイオマス燃料を燃焼させるバイオマスバーナ4aを設置している。前記微粉炭バーナ4とバイオマス燃料燃焼バイオマスバーナ4aには共通または個別の風箱3から燃焼用空気が供給される。
なお、バイオマス燃料と石炭の構成元素の割合、理論空気量と発熱量は以下の通りである。
バイオマス燃料:C(51)、H(6.4)、O(42.1)、S(0.01)、理論空気量(4.84m3N/kg)、発熱量(4762kcal/kg)
石炭:C(62.3)、H(4.7)、O(11.8)、S(2.2)、理論空気量(6.47m3N/kg)、発熱量(6190kcal/kg)
3 風箱 4 微粉炭バーナ
4a バイオマスバーナ 5 熱交換器
6 石炭微粉砕機 7 微粉砕機
8 FDF(押込み通風機) 9 1次空気ファン
10 流量調整ダンパ 15 濃縮器
16 濃縮ライン 19 ガス再循環ファン
21 混合流体流路 22 気流搬送流路
23、24 燃焼用空気流路
Claims (5)
- 石炭を主燃料とし、バイオマス燃料を副燃料として燃焼用空気と共に火炉内に供給して燃焼させる複数のバーナを備えたバイオマス燃料の燃焼装置において、
石炭を供給して燃焼させるバーナを、火炉内の燃焼ガス流れ方向に複数個設け、バイオマス燃料を供給して燃焼させるバーナを、前記石炭燃焼用バーナの最下流以降に配置し、さらに前記バイオマス燃料燃焼用バーナの下流域に2段燃焼用空気口を配置したことを特徴とするバイオマス燃料の燃焼装置。 - バイオマス燃料燃焼用バーナにバイオマス燃料を間欠供給する間欠供給手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のバイオマス燃料の燃焼装置。
- 石炭燃焼用バーナとは別に起動用または補助用バーナである液体またはガス燃料燃焼バーナを石炭燃焼用バーナの最下流以降に設け、前記起動用または補助用のバーナを前記バイオマス燃料を間欠供給する間欠供給手段として使用することを特徴とする請求項1記載のバイオマス燃料の燃焼装置。
- 請求項1記載のバイオマス燃料の燃焼装置を用いるバイオマス燃料の燃焼方法であって、
バイオマス燃料の投入熱量を、石炭を燃焼させるために各バーナ段のバーナに投入する熱量と同等とした低NOx燃焼モードと、バイオマス燃料の投入熱量を石炭を燃焼させるために各バーナ段のバーナに投入する熱量よりも少なくした低混合率モードとに切り換えて燃焼させることを特徴とするバイオマス燃料の燃焼方法。 - 粉砕したバイオマス燃料を気流搬送しながらバイオマス燃料の濃度の濃い濃縮流と濃度の薄い希薄流とに分離し、前記濃縮流はバイオマス燃料燃焼用バーナからバーナ空気比1以下で火炉内に投入し、前記希薄流は2段燃焼用空気口から火炉内に投入することを特徴とする請求項4記載のバイオマス燃料の燃焼方法。
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