JPH0120486Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は微粉石油コークス等の粉粒体燃料を、
重油等の着火、保炎性の良好な化石燃料を補助燃
料として火炉側部に設けられた同一バーナのスロ
ート上に同軸燃焼させるようにした粉粒体燃料燃
焼装置に係り、特に発電プラント等の大型ボイラ
装置に使用するのに好適な粉粒体燃料燃焼装置に
関する。

〔考案の背景〕 最近の燃料事情の変化に伴ない、発電プラント
に使用される大型ボイラ装置においても、その燃
料を石油（例えば重油）からボイラ装置の構造を
改造することなく、他の低廉な燃料（例えば石油
コークス）に混焼転換して、発電コストを下げる
努力が積極的に計画実施されている。この場合に
石油コークスはあらかじめ所定の粒径の微粒に、
粉砕され、バーナに気流輸送され、浮遊燃焼され
る。

また石油コークスの性状は燃料比（固定炭素／
揮発分）が７〜9.5と高く、着火や保炎が出来な
いために重油火炎等の着火、保炎性のよい火炎を
微粒コークスバーナの中央に形成させながら微粉
コークスを完全燃焼させる方式が提案されてい
る。第１図にはこの微粉石油コークス燃焼を行う
粉粒体燃焼装置の構造が示されている。同図にお
いて、石油コークスはバンカ１２から給炭機１
３、給炭管１７を経て、粉砕機１４において微粉
砕され、一次通風機１８から一次空気流量制御ダ
ンパ２０を経て供給される一次空気により乾燥さ
れ、微粉炭管１５内を空気輸送されて微粉コーク
スバーナ１６から火炉１へ送られる。

一方、補助燃料としての重油は、重油タンク５
から重油ポンプ６によつて昇圧され、重油バーナ
１１に必要な粘度まで下げられ、重油加熱器７に
おいて加熱された後、重油供給管１０を経て、重
油バーナ１１から火炉１へ供給される。そしてこ
の重油バーナによる火炎の助燃を得て、同軸上で
供給される微粉石油コークスが浮遊燃焼される。

かかる粉粒体燃料燃焼装置にあつては同一バー
ナスロート内に配置された重油バーナに供給され
る補助燃料量の石油コークスに対する比率が高い
ほど、未然分（煤塵量）は低下傾向にあり、この
特性例を第３図に示す。

この様な観点から第１図に示した粉粒体燃料燃
焼装置における給炭機１３の回転数を変更して石
油コークス供給量を制御し、且つ助燃率に見合つ
た重油供給量を、重油流量調節弁８によつて制御
するようにしている。

上記燃焼装置においては、火炉１出口付近に設
けられ、燃料の炉内滞留時間の短い上段バーナ
も、比較的滞留時間の長い下段バーナも同一の重
油助燃率となり、相対的には石油コークス供給量
が煤塵排出量の制限上から増加出来ない結果とな
つていた。すなわち上記した石油コークスと補助
燃料としての重油とを混焼する粉粒体燃料燃焼装
置にあつては、煙道に取り付けられた電気集塵器
も含め、ボイラや付属機器を改造することなく混
焼される場合が多く、煤塵量の増加は、低廉な石
油コークスの混焼率を増加出来ないことを意味
し、それ故微粉石油コークス等の粉粒体燃料と重
油等の補助燃料との混焼率が低下するという問題
があつた。

〔考案の目的〕

本考案の目的は未然分、すなわち煤塵量を大幅
に増加させることなく、微粉石油コークス等の粉
粒体燃料と重油等の補助燃料との混焼率の向上を
図つた粉粒体燃料燃焼装置を提供することにあ
る。

〔考案の概要〕

本考案は粉粒体燃料と補助燃料とを火炉側部に
設けられた同一バーナスロート上に同軸燃焼させ
るとともに、火炉へ供給される各バーナスロート
ごとの入熱量が各バーナスロート間でほぼ同一と
なるように制御されるようにした粉粒体燃料燃焼
装置において、火炉出口付近に上段バーナと、火
炉出口より離れた位置に下段バーナをそれぞれ設
け、上段バーナへの補助燃料供給量を下段バーナ
への補助燃料供給量よりも大きくする補助燃料制
御手段を備えたものである。

〔考案の実施例〕

本考案の実施例を第２図乃至第５図に基づいて
説明する。第２図には本考案に係る粉粒体燃料燃
焼装置の一実施例の構成が示されており、本実施
例が第１図に示した燃焼装置と構成上、異なる点
は補助燃料である重油の供給系統を、火炉１側部
に設けられた上段用バーナである微粉コークスバ
ーナ１６Ａ，１６Ａに供給する流路と、下段用バ
ーナである微粉コークスバーナ１６Ｂ，１６Ｂに
供給する流路とを別設し、これらの流路でそれぞ
れ重油の供給量を調整するための補助燃料制御手
段である重油流量調節弁８Ａ，８Ｂをそれぞれ設
けた点であり、他の構成は全く同様であるので、
同一部材には同一の参照符号を付し、重複する説
明は省略する。

上記構成において、微粉コークスバーナ１６
Ａ，１６Ａに供給される重油量は微粉コークスバ
ーナ１６Ｂ，１６Ｂに供給される重油量より多量
に供給されるように重油流量調節弁８Ａ，８Ｂが
制御される。この重油供給量の割合は微粉石油コ
ークスの火炉１内における滞留時間差により予め
求められているものである。

したがつてこのことは同時に、バーナスロート
から火炉１内へ供給される重油と微粉石油コーク
スの総入熱量が、火炉１内において上部に位置す
る微粉コークスバーナ１６Ａ，１６Ａと下部に位
置する微粉コークスバーナ１６Ｂ，１６Ｂが共に
ほぼ同一に調整されることから、石油コークスを
燃料とする燃焼装置では上段用給炭機１３Ａを通
過するコークス量は少なく、下段用給炭機１３Ｂ
を通過するコークス量は多いことを示している。

また上記したように上段バーナと下段バーナに
おいて補助燃料としての重油供給量、すなわち助
燃率を異ならしめることは次の意味をもつ。すな
わち滞留時間の短い上段バーナでは重油助燃率は
高く、従つて第３図に示すように重油火炎から発
する熱量によつて高温火炎が得られ、相対的に排
出される煤塵量は低下する。そして滞留時間が長
い下段バーナでは重油助燃率は低いが、滞留時間
が長い為に排出される煤塵量は相対的に低下す
る。即ち、下段バーナに比して上段バーナは、第
６図に示すように同一助燃率の場合は煤塵量の絶
対量は大きいが、補助燃料を増加した場合の単位
増加量当りの煤塵低下率は下段バーナよりも大き
く、総入熱量を同じくする上下段バーナに対する
助燃率を本実施例のごとくすることにより、最終
的に同一煤塵量に対して、粉粒体燃料量対補助燃
料（重油）量の混焼率を向上できる。このことを
第６図により概念的に説明する。上段バーナ、下
段バーナ共同一の助燃率50％とすると、上段バー
ナの煤塵量はＡ点、下段バーナの煤塵量はＤ点で
示され、平均しての煤塵量は、中間のＢ点とな
る。一方、下段バーナの助燃率を30％に下げ、上
段バーナに下段バーナで減らした補助燃料を追加
して助燃率を70％とすると、上段バーナの煤塵量
はＥ点、下段バーナの煤塵量はＦ点となり、平均
の煤塵量はＣ点となつて、同一助燃率の場合のＢ
点よりも低い値となる。つまり全体の補助燃料量
が同じでも全体の煤塵量は低下する。したがつ
て、煤塵量を同じにした場合は、補助燃料量をへ
らして粉粒体燃料の割合を増加できる。

また滞留時間の短い上段バーナ用粉砕機１４Ａ
を通過する微粉石油コークス量は少くなる為、粉
砕機１４Ａの負荷が低下し、第４図に示す如く石
油コークスの微粉粒は一層細かくなり、該微粉粒
が燃えやすくなつて煤塵量を少くする効果があ
る。

更に滞留時間の短い上段バーナ用粉砕機１４Ａ
を通過する微粉石油コークス量は少なくなる為
に、粉砕機１４Ａを通過する一次空気量が微粉コ
ークス量に比較して相対的に多く、それ故第５図
に示す如く下段バーナと一次空気量の差分だけ上
段バーナの空燃比が若干高くなり、粉砕機１４Ａ
の負荷率が低下するので燃焼効率が向上する。

すなわち、下段バーナへの補助燃料供給量が減
少され、減少された補助燃料の発熱量に見合い、
かつ煤塵量を限度以上に発生しない粉粒体燃料が
下段バーナに増加されるので、下段バーナの混焼
率が増加する。

一方、上段バーナには、下段バーナで減少され
た補助燃料が供給されることによつて助燃率が増
加し、煤塵発生量を同一レベルにするときは粉粒
体燃料を更に増加することができる。この結果、
同一量の補助燃料に対し混焼する粉粒体燃料量が
増加し、全体として混焼率が増加する。

ただし、各バーナスロートごとの入熱量はほぼ
同一にするために補助燃料、粉粒体燃料の量はバ
ーナごとに制御される。

このように上段バーナと下段バーナにおいて助
燃率を異ならしめることにより上記した各種の作
用が発揮され、その複合作用によつて微粉石油コ
ークスの燃焼率が高められ、その結果石油コーク
スの供給量を増加、すなわち石油コークスの混焼
率の向上が図れる。

一方、石炭焚きボイラにおいて、灰中の未然分
を低減させるために火炉側部に設けられた上段用
バーナに供給する石炭を微粒状に粉砕する粉砕機
の負荷率を下げ、下段用バーナへ供給する石炭を
粉砕する粉砕機の負荷率を上昇させるようにバイ
アス運転を行うものがある。しかしこの場合には
石炭のみを燃焼させるものであつて、他の化石燃
料等の補助燃料とを同軸燃焼するものではない。

本考案は火炉側部に設けられた上、下段バーナ
における補助燃料としての重油の助燃率を異なら
しめることに意味があり、その二次的結果として
上記各バーナに供給する微粉石油コークスを供給
するための粉砕機の負荷率を異ならしめることも
可能となり、その結果粉粒体燃料の未燃分は低減
することが出来ることを特徴としているものであ
る。

〔考案の効果〕

本考案によれば粉粒体燃料の未燃分を大幅に増
加させることなく粉粒体燃料と補助燃料との混焼
率の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は粉粒体燃料燃焼装置の一例を示す構成
図、第２図は本考案に係る粉粒体燃料燃焼装置の
一実施例を示す構成図、第３図は重油助燃率と煤
塵量との関係を示す特性図、第４図は粉砕機負荷
と石油コークスの微粉粒度との関係を示す特性
図、第５図は粉砕機の負荷率と１次空気に対する
石油コークスとの比率との関係を示す特性図であ
り、第６図は上段バーナと下段バーナの重油助燃
率と煤塵量の関係を示す特性図である。 １……火炉、５……重油タンク、６……重油ポ
ンプ、７……重油加熱器、８Ａ，８Ｂ……補助燃
料制御手段（重油流量調節弁）、１３Ａ，１３Ｂ
……給炭機、１４Ａ，１４Ｂ……粉砕機、１５…
…微粉炭管、１６……微粉コークスバーナ、１７
……給炭管、１８……一次通風機、２０……一次
空気流量制御ダンパ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 微粉石油コークス等の粉粒体燃料を、重油等の
   着火、保炎性の良好な化石燃料を補助燃料として
   火炉側部に設けられた同一バーナスロート上に同
   軸燃焼させるとともに、火炉へ供給される各バー
   ナスロートごとの入熱量が各バーナスロート間で
   ほぼ同一となるように制御されるようにした粉粒
   体燃料燃焼装置において、前記火炉出口附近に上
   段バーナと、火炉出口より離れた位置に下段バー
   ナをそれぞれ設け、上段バーナへの補助燃料供給
   量を下段バーナへの補助燃料供給量よりも大きく
   する補助燃料制御手段を備えたことを特徴とする
   粉粒体燃料燃焼装置。