JPH03271604A - 石炭焚ボイラの燃焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、事業用及び産業用に広く利用されている石炭
焚ボイラの燃焼方法に関する。

従来の技術 従来の石炭焚ボイラの燃焼方法として、例えば第２図に
示すようなものがある。

第２図において、１が石炭焚ボイラの火炉であり、複数
台例えば図示するように４台の各微粉炭機２で石炭を粉
砕して作られた微粉炭が、搬送用の１次空気と一緒に、
それぞれ関連する微粉炭管３を通して主バーナ４に送ら
れ、この主バーナ４から火炉１内に投入されて、燃焼さ
せられる。そして、その燃焼ガスは、火炉ｌの上部及び
後部通路５に配置されている種々の伝熱面６を横切って
流れ、それから煙道７を通して最終的には煙突８から大
気中へ排出される。

なお、各微粉炭機２に供給される石炭の量、すなわち主
バーナ４の各バーナ段から火炉１内へ投入される石炭の
量はすべて一定に保つように制御される。

発明が解決しようとする課題 ボイラ建設費のコストダウンを図るには、火炉高さを低
くすることは有効な手段である。そのために、火炉高さ
をなるべく小さくする必要があるが、特に第２図に示し
た如き石炭焚ボイラの場合、石炭の未燃分を減らすため
に、主バーナ４から火炉１の出口までの距離をなるべく
長くとって、石炭粒子の燃え切り時間を十分確保する必
要があった。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
なされたもので、石炭焚ボイラにおける主バーナから火
炉出口までの距離を小さくして、なおかつ未燃分を増加
させることなく、低ＮＯｘを実現できる手段を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、上記の目的を遠戚するために、石炭焚ボイラ
の燃焼方法において、火炉に供給される微粉炭を該火炉
からの排ガス等を利用して加熱し、それからこの加熱し
た微粉炭をサイクロンに導入して固定炭素粒子と揮発分
とに分離し、固定炭素粒子を火炉の主バーナ又は最上段
バーナを除く段のバーナから火炉内に投入するとともに
、揮発分を主バーナの上方に設けたアディショナルエア
ポート又は最上段バーナから火炉内に投入するようにし
たものである。

作用 上記の手段によれば、火炉内の主バーナ回りの主燃焼域
下流に還元雰囲気が作られてＮＯｘの低減が図られ、か
つ同時に固定炭素粒子の燃焼時間を長く保つことができ
るので未燃分の低減か図られる。

実施例 以下第１図を参照して本発明の好適な実施例について詳
述する。なお、第１図において、第２図に示したものと
同一の部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は
省略する。

第１図に示すように、本発明によれば、火炉１からの排
ガス（燃焼ガス）が流れる煙道７から分岐して設けられ
ているガス再循環系統１１の途中に熱交換器１２が設け
られ、この熱交換器１２内を微粉炭管３が貫通して延び
てサイクロン１３に接続されている。そして、このサイ
クロン１３の底部からは固定炭素粒子輸送管１４が延び
て主バーナ４に接続され、またサイクロン１３の上部か
らは揮発分輸送管１５が延びて揮発分輸送母管１６に接
続され、この揮発分輸送母管１６がアディショナルエア
ポート１７に接続されている。このアディショナルエア
ポート１７は、主バーナ４より上方の部位において火炉
１に設けられている。

なお、第１図に示す実施例においても、第２図に示した
従来例と同様に４台の微粉炭機２が備えられているもの
であるか、第１図には２台の微粉炭機２のみを示すとと
もに、この図示した２台の各微粉炭機２に関連する微粉
炭管３、熱交換器１２、サイクロン１３、固定炭素輸送
管１４及び揮発分輸送管１５を示し、他の図示していな
い２台の微粉炭機についてはその固定炭素輸送管１４及
び揮発分輸送管１５の一部分のみを示している。

以上述べた構成において、各微粉炭機２で石炭を粉砕し
て作られた微粉炭は、搬送用の１次空気と一緒に、関連
する微粉炭管３を通して熱交換器１２内を通過する時に
、ガス再循環系統１１を通してこの熱交換器１２内を通
過する排ガスによって揮発分の取り出しに必要な温度以
上に加熱され、その後関連するサイクロン１３に導入さ
れる。

そして、この加熱された微粉炭は、サイクロン１３で固
定炭素粒子及び灰分と揮発分とに遠心分離される。揮発
分は、関連する揮発分輸送管１５を通して揮発分輸送母
管１６へ送られ、他の３つの微粉炭系統における揮発分
輸送管１５を通して送られてくる揮発分と合わせられて
火炉１のアディショナルエアポート１７へ送られ、火炉
１内に投入される。

一方、固定炭素粒子は、灰分と一緒に、各々の微粉炭系
統における固定炭素粒子輸送管１４ごとに主バーナ４へ
送られ、この主バーナ４から図示していない２次空気と
共に火炉１内に投入され、燃焼させられる。

この時、主バーナ４回りの燃焼形態は、従来の石炭焚ボ
イラにおける燃焼形態とほぼ同じと考えられる。そして
、ここで発生したＮＯｘは排ガス（燃焼ガス）の流れに
よって火炉１内を上向きに流れ、アディショナルエアポ
ート１７付近に達するが、このアディショナルエアポー
ト１７から燃焼完結用の空気及び前述した揮発分が投入
される手前までは、主バーナ４から投入された固定炭素
粒子の燃焼完結に不十分な酸素濃度（空気量）になって
いるために、主バーナ４とアディショナルエアポート１
７との間は還元雰囲気となる。したかつて、このアディ
ショナルエアポート１７の設置位置を主バーナ４から上
方の適当な所に設定することにより、この付近の排ガス
温度をＮＯｘの還元・分解に最適な値とすることができ
る。

この２つの要素、すなわち還元雰囲気と適当な排ガス温
度とにより、主バーナ域で発生したＮＯｘは還元され、
大幅に低減される。

また、このＮＯｘの低減された排ガスにはまだ燃焼の完
了していない石炭粒子か含まれているが、それは十分小
さくなっており、アディショナルエアポート１７から投
入される揮発分とともに、このアディショナルエアポー
ト１７から投入される燃焼完結用空気によって完全燃焼
するまでの時間は短く、したがって火炉１の高さを抑制
することができる。

ゆえに、火炉１の出口では、ＮＯｘが下がっていると同
時に、石炭の未燃分もまた少なくなっている。

なお、変形例として、アディショナルエアポート１７に
代えて、主バーナ４における最上段のバーナから揮発分
を火炉１内に投入し、残りの段のバーナから固定炭素粒
子を火炉１内に投入するようにすることもできる。

また、火炉ｌに供給される微粉炭を加熱する加熱流体と
して前述した実施例では再循環ガスを用いているか、こ
の再循環ガスに限らず、他の適当な加熱流体又は加熱手
段を用い得ることもてきる。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、相対的に燃焼速度
の遅い固定炭素粒子の火炉内での滞留時間を長く保つこ
とが可能となり、火炉内で燃焼しないまま火炉から排出
される未燃炭素を減らすことができる。

また、揮発分と共に火炉内に燃焼完結用の空気をアディ
ショナルエアポート又は主バーナの最上段から火炉内に
投入することにより、従来から低ＮＯｘ効果が確認され
ている二段燃焼を実現することかできる。

更に、揮発分は燃焼速度が早いために、アディショナル
エアポート又は主バーナの最上段から火炉内に投入して
も、アディショナルエアポート又は主バーナの最上段か
ら火炉の出口までの距離を短縮することが可能となる。

したかって、本発明によれば、石炭焚ボイラにおいて、
火炉をコンパクトにすると同時に、低ＮＯｘ、低未燃炭
素燃焼を合わせて実現することかできる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による石炭焚ボイラの燃焼方法の一例を
示す系統図、第２図は従来例を示す図である。 １・・火炉、２・・微粉炭機、３・・微粉炭管、４・・
主バーナ、５・・後部通路、６・・伝熱面、７・・煙道
、８・・煙突、１１・・ガス再循環系統、１２・・熱交
換器、１３・・サクロン、１４・・固定炭素粒子輸送管
、１５・・揮発分輸送管、１６・・揮発第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 火炉に供給される微粉炭を該火炉からの排ガス等を利用
   して加熱し、それからこの加熱した微粉炭をサイクロン
   に導入して固定炭素粒子と揮発分とに分離し、固定炭素
   粒子を火炉の主バーナ又は最上段バーナを除く段のバー
   ナから火炉内に投入するとともに、揮発分を主バーナの
   上方に設けたアディショナルエアポート又は最上段バー
   ナから火炉内に投入するようにしたことを特徴とする石
   炭焚ボイラの燃焼方法。