JPH03286906A - ボイラ装置 - Google Patents
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Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Air Supply (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は液体燃焼や固体燃料を燃焼させる燃焼装置に係
り、特に排ガス中の窒素酸化物（以下ＮＯｘという）を
低減するボイラ装置に関するものである。
り、特に排ガス中の窒素酸化物（以下ＮＯｘという）を
低減するボイラ装置に関するものである。
［従来の技術］
近年急増する電力需要に応えるために大容量の火力発電
所が建設されているが、これらのボイラは部分負荷にお
いても高い発電効率を得るために超臨界圧から亜臨界圧
へ変圧運転を行なうことが要求されている。
所が建設されているが、これらのボイラは部分負荷にお
いても高い発電効率を得るために超臨界圧から亜臨界圧
へ変圧運転を行なうことが要求されている。
これは最近の電力需要の特徴として、原子力発電の伸び
と共に、負荷の最大、最小差も増大し。
と共に、負荷の最大、最小差も増大し。
火力発電はベースロードから負荷調整用へと移行する傾
向にあるからである。
向にあるからである。
そしてこの火力発電用ボイラにおいては、ボイラ負荷が
常に全負荷で運転されるものは少なく、負荷を７５％負
荷、５０％負荷、２５％負荷へと負荷を上げ、下げして
運転したり、運転を停止するなど、いわゆる毎日起動停
止（Ｄａｉｌｙ ５ｔａｒｔ ５ｔ−ｏｐ以下単にＤＳ
Ｓという）運転を行なって中間負荷を担う火力発電プラ
ントへ移行しつつある。
常に全負荷で運転されるものは少なく、負荷を７５％負
荷、５０％負荷、２５％負荷へと負荷を上げ、下げして
運転したり、運転を停止するなど、いわゆる毎日起動停
止（Ｄａｉｌｙ ５ｔａｒｔ ５ｔ−ｏｐ以下単にＤＳ
Ｓという）運転を行なって中間負荷を担う火力発電プラ
ントへ移行しつつある。
このように火力発電用ボイラは部分負荷での運転が増え
た場合、負荷に応じて圧力を変化させて運転する。いわ
ゆる全負荷では超臨界圧域、部分負荷では亜臨界圧力域
で運転する変圧運転ボイラとすることによって、部分負
荷での発電効率を数％向上させることができる。
た場合、負荷に応じて圧力を変化させて運転する。いわ
ゆる全負荷では超臨界圧域、部分負荷では亜臨界圧力域
で運転する変圧運転ボイラとすることによって、部分負
荷での発電効率を数％向上させることができる。
一方、ボイラから発生するＮＯｘは燃料中に含まれる窒
素弁が燃焼時に酸化されて生成するフューエル（Ｆｕｅ
ｌ）ＮＯｘと、炭化水素系燃料を燃焼する際に炭化水素
が空気中の窒素と反応し、更にいくつかの反応を経て生
じたプロンプトン（Ｐｒｏ−−ｐｔ） Ｎ Ｏｘと、空
気中の窒素分子が高温において酸素と結合して生成する
サーマル（Ｔｈｅｒｍａｌ）ＮＯｘとがあり、特にこの
サーマルＮＯｘが問題視されている。
素弁が燃焼時に酸化されて生成するフューエル（Ｆｕｅ
ｌ）ＮＯｘと、炭化水素系燃料を燃焼する際に炭化水素
が空気中の窒素と反応し、更にいくつかの反応を経て生
じたプロンプトン（Ｐｒｏ−−ｐｔ） Ｎ Ｏｘと、空
気中の窒素分子が高温において酸素と結合して生成する
サーマル（Ｔｈｅｒｍａｌ）ＮＯｘとがあり、特にこの
サーマルＮＯｘが問題視されている。
サーマルＮＯｘの生成は燃焼温度が高く、燃焼域での０
８濃度が高く、また高温域での燃焼ガスの滞溜時間が長
くなるほど多量に発生するとされている。
８濃度が高く、また高温域での燃焼ガスの滞溜時間が長
くなるほど多量に発生するとされている。
このことから、根本的にＮＯｘを抑制するためには、燃
焼温度、０８濃度、滞溜時間を抑制することが重要でで
あり、特に燃焼温度が１、６００℃以上になるとＮＯｘ
が急激に増加することから、極力燃焼温度を下げること
が重要視されている。
焼温度、０８濃度、滞溜時間を抑制することが重要でで
あり、特に燃焼温度が１、６００℃以上になるとＮＯｘ
が急激に増加することから、極力燃焼温度を下げること
が重要視されている。
このように、部分負荷での発電効率を向上させ、燃焼段
階でのＮＯｘの発生量を抑制するために排ガス再循環燃
焼法が採用されている。
階でのＮＯｘの発生量を抑制するために排ガス再循環燃
焼法が採用されている。
第３図は従来の排ガス再＠環燃焼法を採用したボイラの
概略系統図である。
概略系統図である。
第３図において空気ダクト１内の燃焼用空気は押込通風
機２にて昇圧され空気予熱器３で排ガスダクト４の排ガ
スによって加熱した後、燃焼用空気ダクト５よりウィン
ドボックス６を経てバーナ７ａ、バーナ７ｂ、上段、下
段アフターエアポート８，９へ供給されてボイラ火炉１
０内で燃焼する。
機２にて昇圧され空気予熱器３で排ガスダクト４の排ガ
スによって加熱した後、燃焼用空気ダクト５よりウィン
ドボックス６を経てバーナ７ａ、バーナ７ｂ、上段、下
段アフターエアポート８，９へ供給されてボイラ火炉１
０内で燃焼する。
一方、ボイラ火ｆＰ１０内で燃焼した排ガスは排ガスダ
クト４の空気予熱器３でその排熱が回収され誘引通風機
１１から大気へ放出される。
クト４の空気予熱器３でその排熱が回収され誘引通風機
１１から大気へ放出される。
他方、排ガスダクト４の排ガスの一部は排ガス再循環フ
ァン１２で昇圧され排ガス再循環ダクト１３より燃焼用
空気ダクト５の燃焼用空気へ混入されウィンドボックス
６へ供給されるとともに、他の一部は排ガス再循環ダク
ト１４からボイラ火炉１ｏへ供給される。
ァン１２で昇圧され排ガス再循環ダクト１３より燃焼用
空気ダクト５の燃焼用空気へ混入されウィンドボックス
６へ供給されるとともに、他の一部は排ガス再循環ダク
ト１４からボイラ火炉１ｏへ供給される。
なお、１５，１６．１７は燃焼用空気量、排ガス混入量
および排ガス量を制御するダンパである。
および排ガス量を制御するダンパである。
以上は燃焼用空気、排ガスの一般的な流動状態を説明し
たものであるが、燃焼用空気および燃焼用空気に混入さ
れた排ガスはウィンドボックス６内で各バーナ７ａ、７
ｂ、上段、下段アフターエアポート８，９に分配される
。
たものであるが、燃焼用空気および燃焼用空気に混入さ
れた排ガスはウィンドボックス６内で各バーナ７ａ、７
ｂ、上段、下段アフターエアポート８，９に分配される
。
ところが、このウィンドボックス６へ供給される燃焼用
空気、排ガスは第３図に示す如く同一の燃焼用空気ダク
ト５．排ガス再循環ダクト１３から供給されるために、
ウィンドボックス６内の空気量、排ガス量共にダンパ１
５，１６によって流量ＩＩＷされるもので、ウィンドボ
ックス６内の酸素分圧は同一である。
空気、排ガスは第３図に示す如く同一の燃焼用空気ダク
ト５．排ガス再循環ダクト１３から供給されるために、
ウィンドボックス６内の空気量、排ガス量共にダンパ１
５，１６によって流量ＩＩＷされるもので、ウィンドボ
ックス６内の酸素分圧は同一である。
一方、前述した様にウィンドボックス６内の酸素分圧を
下げることによってＮＯｘは減少するが、他方では、燃
焼効率が低下し未燃分が増加する傾向にある。
下げることによってＮＯｘは減少するが、他方では、燃
焼効率が低下し未燃分が増加する傾向にある。
［発明が解決しようとする課題］
従来のボイラ装置においては、Ｎ０ｘｊｉを低下させる
と未燃分が増加し、未燃分を低下させるとＮＯｘ量が増
加する欠点があった。
と未燃分が増加し、未燃分を低下させるとＮＯｘ量が増
加する欠点があった。
本発明はかかる従来の欠点を解消しようとするもので、
その目的とするところは部分負荷時においてもＮＯｘ量
と未燃分を低下させ、高効率な燃焼が行なえるボイラ装
置を得ようとするものである。
その目的とするところは部分負荷時においてもＮＯｘ量
と未燃分を低下させ、高効率な燃焼が行なえるボイラ装
置を得ようとするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は前述の目的を遠戚するために、下段アフタエア
ポートに低温空気ダクトと排ガス再＠環ダクトの少なく
とも一方を接続し、上段アフタエアポートよりも低温の
燃焼用空気を供給するようにしたものである。
ポートに低温空気ダクトと排ガス再＠環ダクトの少なく
とも一方を接続し、上段アフタエアポートよりも低温の
燃焼用空気を供給するようにしたものである。
［作用コ
下段アフタエアポートから低温の燃焼用空気を供給する
ので火炎温度は低下してＮＯｘは低減し、その後に上段
アフタエアポートから高温の燃焼用空気を供給するので
火炎温度は上昇して未燃分も少なくなる。
ので火炎温度は低下してＮＯｘは低減し、その後に上段
アフタエアポートから高温の燃焼用空気を供給するので
火炎温度は上昇して未燃分も少なくなる。
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第１図および第２図は本発明の実施例に係るボイラ族【
の概略系統図である。
の概略系統図である。
第１図および第２図において、符号ｌから１７は従来の
ものと同一のものを示す。
ものと同一のものを示す。
１８は押込通風機２の出口と下段アフタエアポート９を
接続した低温空気ダクト、１９は低温空気量制御ダンパ
、２０は排ガス再循環ダクト１４と下段アフタエアポー
ト９を接続した排ガス分岐ダクト、２１は排ガス量制御
ダンパである。
接続した低温空気ダクト、１９は低温空気量制御ダンパ
、２０は排ガス再循環ダクト１４と下段アフタエアポー
ト９を接続した排ガス分岐ダクト、２１は排ガス量制御
ダンパである。
この様な構造において、第１図に示す実施例に係るボイ
ラ装置と第３図に示す従来のボイラ装置の異る点は、第
１図に示すように下段アフタエアポート９へ押込通風機
２出口の低温空気を低温空気ダクト１８から供給し、上
段アフタエアポート８から供給される燃焼用空気の温度
よりも低温の燃焼用空気を供給するようにした点である
。
ラ装置と第３図に示す従来のボイラ装置の異る点は、第
１図に示すように下段アフタエアポート９へ押込通風機
２出口の低温空気を低温空気ダクト１８から供給し、上
段アフタエアポート８から供給される燃焼用空気の温度
よりも低温の燃焼用空気を供給するようにした点である
。
つまり、バーナ７ａ、７ｂ及び上段アフタエアポート８
へ送られる燃焼用空気は１通常押込通風機２出口の全量
（もしくは、微粉炭焚きボイラに於いては、ミル用空気
の一部を除く量）が空気予熱器３によって３００℃程度
に予想されるが、第１図に示すものにおいては、空気予
熱器３で予熱される前の低温空気を低温空気ダクト１８
から下段アフタエアポート９へ混合出来るようにしたも
のである。
へ送られる燃焼用空気は１通常押込通風機２出口の全量
（もしくは、微粉炭焚きボイラに於いては、ミル用空気
の一部を除く量）が空気予熱器３によって３００℃程度
に予想されるが、第１図に示すものにおいては、空気予
熱器３で予熱される前の低温空気を低温空気ダクト１８
から下段アフタエアポート９へ混合出来るようにしたも
のである。
すなわち、ボイラ火炉１０のように多数のバーナ７ａ、
７ｂが配置されたものにおいては一般に火炎温度は、最
終段のバーナ７ｂの後流すなわち下段アフタエアポート
９の直前の領域に於いて最も高温となっており、この高
温域で空気などの高酸素含有ガスを投入することは、炉
内の局所に高温酸化領域を形成することになり、石炭焚
きボイラといえども高負荷燃焼時には無視できない程の
サーマル（Ｔｈｅｒｍａｌ） Ｎ Ｏｘが生成する。
７ｂが配置されたものにおいては一般に火炎温度は、最
終段のバーナ７ｂの後流すなわち下段アフタエアポート
９の直前の領域に於いて最も高温となっており、この高
温域で空気などの高酸素含有ガスを投入することは、炉
内の局所に高温酸化領域を形成することになり、石炭焚
きボイラといえども高負荷燃焼時には無視できない程の
サーマル（Ｔｈｅｒｍａｌ） Ｎ Ｏｘが生成する。
このために下段アフタエアポート９へ低温空気ダクト１
８からの低温空気を低温空気量制御ダンパ１９でＩＩＩ
Ｌながら供給することによって、ある程度燃焼用空気温
度を低下させ燃焼効率の低下を防ぎながら、この領域で
のサーマルＮＯｘの局所的な過大再生を抑制するように
したのである。
８からの低温空気を低温空気量制御ダンパ１９でＩＩＩ
Ｌながら供給することによって、ある程度燃焼用空気温
度を低下させ燃焼効率の低下を防ぎながら、この領域で
のサーマルＮＯｘの局所的な過大再生を抑制するように
したのである。
そして、上段アフタエアポート８から下段アフタエアポ
ート９よりも高温の燃焼用空気を供給することによって
火炎温度も上昇し、未燃分も少なくなる。
ート９よりも高温の燃焼用空気を供給することによって
火炎温度も上昇し、未燃分も少なくなる。
第２図は第１図の他の実施例を示すもので、第１図のも
のにおいては押込通風機２の出口から低温空気ダクト１
８を経て下段アフタエアポート９へ低温空気を供給した
が、第２図のものにおいてはこの低温空気ダクト１８に
代えて、排ガス分岐ダクト２０を設けたものである。
のにおいては押込通風機２の出口から低温空気ダクト１
８を経て下段アフタエアポート９へ低温空気を供給した
が、第２図のものにおいてはこの低温空気ダクト１８に
代えて、排ガス分岐ダクト２０を設けたものである。
つまり、第２図に示すように排ガス再循環ダクト１４か
ら下段アフタエアポート９へ排ガス分岐ダクト２０を設
け、この排ガス分岐ダクト２０からの排ガスを排ガス量
制御ダンパ２１によって調整しながら混合することによ
って下段アフタエアポート９から供給される燃焼用空気
の温度を低下させたものであり、他の説明は第１図のも
のと同一である。
ら下段アフタエアポート９へ排ガス分岐ダクト２０を設
け、この排ガス分岐ダクト２０からの排ガスを排ガス量
制御ダンパ２１によって調整しながら混合することによ
って下段アフタエアポート９から供給される燃焼用空気
の温度を低下させたものであり、他の説明は第１図のも
のと同一である。
［発明の効果］
本発明によればＤＳＳ運転による負荷変動に応じて下段
アフタエアポートからの燃焼用空気温度を変えることが
でき、排ガス中の未燃分を増加させることがなく、ＮＯ
ｘを低減することができる。
アフタエアポートからの燃焼用空気温度を変えることが
でき、排ガス中の未燃分を増加させることがなく、ＮＯ
ｘを低減することができる。
第１図および第２図は本発明の実施例に係るボイラ装置
の概略系統図、第３図は従来のボイラ装置を示す概略系
統図である。 ５・・・・・・燃焼用空気ダクト、６・・・・・・ウィ
ンドボックス、７ａ、７ｂ・・・・・・バーナ、８・・
・・・・上段アフタエアポート、９・・・・・・下段ア
フタエアポート、１０・・・・・・ボイラ火炉、１３・
・・・・・排ガス再循環ダクト、１８・・・・・・低温
空気ダクト、２０・・・・・・排ガス分岐ダクト。
の概略系統図、第３図は従来のボイラ装置を示す概略系
統図である。 ５・・・・・・燃焼用空気ダクト、６・・・・・・ウィ
ンドボックス、７ａ、７ｂ・・・・・・バーナ、８・・
・・・・上段アフタエアポート、９・・・・・・下段ア
フタエアポート、１０・・・・・・ボイラ火炉、１３・
・・・・・排ガス再循環ダクト、１８・・・・・・低温
空気ダクト、２０・・・・・・排ガス分岐ダクト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ボイラ火炉を囲むウインドボツクスの下方にバーナを、
その上方にバーナへの燃焼用空気量を補充する上段、下
段アフタエアポートを設け、ウインドボツクスへ燃焼用
空気ダクトと排ガス再循環ダクトを接続し、空気と排ガ
スを混合して供給するものにおいて、 前記下段アフタエアポートに低温空気ダクトと排ガス分
岐ダクトの少なくとも一方を接続し、上段アフタエアポ
ートよりも低温の燃焼用空気を供給するようにしたこと
を特徴とするボイラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087350A JP2954643B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | ボイラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2087350A JP2954643B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | ボイラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03286906A true JPH03286906A (ja) | 1991-12-17 |
| JP2954643B2 JP2954643B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=13912429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2087350A Expired - Fee Related JP2954643B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | ボイラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2954643B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06193821A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Ebara Corp | 低ＮＯｘボイラ |
| WO2004053392A1 (ja) | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | 燃焼装置ならびにウインドボックス |
| WO2008056650A1 (en) * | 2006-11-08 | 2008-05-15 | Babcock-Hitachi K.K. | Pulverized coal boiler |
| US7392752B2 (en) | 2002-12-26 | 2008-07-01 | Hitachi, Ltd. | Solid fuel boiler and method of operating combustion apparatus |
| JP2009174745A (ja) * | 2008-01-23 | 2009-08-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 汽力発電設備における通風系統 |
| JP2010519493A (ja) * | 2007-02-20 | 2010-06-03 | マガルディ リチェルケ エ ブレヴェッティ ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ | 重い灰の乾式回収／冷却、および未燃焼物質含有量の多い残留物の燃焼制御を行うためのプラントおよび方法 |
| KR20140141639A (ko) | 2012-04-06 | 2014-12-10 | 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 | 산화물 소결체 및 그것을 이용한 배선 기판 |
| DE102016005758A1 (de) | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gesintertes elektrisch leitfähiges Oxid für eine Sauerstoffsensorelektrode und dieses verwendender Sauerstoffsensor |
| CN113983477A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-28 | 龙星化工股份有限公司 | 一种炭黑尾气分段低氮燃烧设备 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5187730B2 (ja) * | 2007-11-15 | 2013-04-24 | 一般財団法人電力中央研究所 | ボイラ及び発電システム |
-
1990
- 1990-04-03 JP JP2087350A patent/JP2954643B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2004053392A1 (ja) | 2002-12-12 | 2004-06-24 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | 燃焼装置ならびにウインドボックス |
| US7922480B2 (en) | 2002-12-12 | 2011-04-12 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Combustion apparatus and wind box |
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