JPH04136601A

JPH04136601A - エマルジョン燃焼における有害物質の低減方法

Info

Publication number: JPH04136601A
Application number: JP25984490A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sasaki; 宏佐々木
Original assignee: TOA KOEKI KK
Current assignee: TOA KOEKI KK
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1992-05-11

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）本発明は石油系燃料のエマルジョン燃焼法、特にエマル
ジョン燃焼における煤塵、ＮＯｘ、　ＳＯｓの低減方法
に関するものである。

（従来の技術）大気汚染の原因である煤塵、ＮＯｘ、　Ｓｏ、等の抑制
方法として、石油系燃料に微細な水の粒子を混合分散さ
せて燃焼させる水乳化燃焼法（エマルジョン燃焼法）が
知られている。この燃焼法は発生する煤塵、ＮＯｘ、　
５０ｓの濃度を同時に減少させることのできる優れた方
法であるが、燃料に対して１５ないし２０容量％という
多量の水を添加しないと大きな効果か得られない。

（本発明が解決しようとする問題点）しかるに１０容量％以上の水を添加した燃料を燃焼させ
ると、水の蒸発潜熱（５５０ｃａｌ／ｇ）が大きいため
に、燃焼ガスの熱損失が増加してボイラーの効率を著し
く低下させるうえに、多量の水を添加したことによる見
掛けの容積が増加し、噴出圧力を著しく増加して、破裂
の危険がある。

（問題点を解決するための手段）本発明者は上記の問題点を解決するため、種々研究を重
ねた結果、注入水の中にＦｅ、　ＣａまたはＭｇを含む
化合物の一種または二種以上を添加、混合することによ
り、燃焼効率を高め得ることを見出だし、注水量を特に
削減しなくても、ボイラー効率を維持することができた
。

すなわち本発明は石油系燃料に水または加熱加圧水を注
入混合し、エマルジョン燃焼するに際し、前記注入水に
Ｆｅ、　ＣａまたはＭｇを含む化合物の少くとも一種を
添加混合することにより、排ガス中の煤塵、ＮＯｘ、　
Ｓ（ｈを低減することを特徴とするものである。

上記のＦｅ、　ＣａまたはＭｇを含む化合物としては下
記のものが挙げられる。

Ｆｅを含む化合物とはＦｅｚＯ：＋、　Ｆｅｄ、　Ｆｅ
００）１．　Ｆｅ５ＯａまたはＦｅを含む錯体であり、
Ｃａを含む化合物とはＣａｂ、　Ｃａ（０１１）ｔ、　
ＣａＣＯ３，（ＣＨ３ＣＯＯ）ｚｃａ、　Ｃａ（ＮＯｚ
）ｚであり、Ｍｇを含む化合物とは門ｇｏ、　Ｍｇ（Ｏ
Ｈ）ｚ、　ＭｇＣＣｈ（ＣＨｌＣＯＯ）　、Ｍｇである
。そして上記の化合物の一種を単独で使用しても本発明
の目的を達することができるが、所望により二種以上を
併用することができ、その単用または併用の際の好まし
い添加量は燃料油に対して１０ないし６００ｐｐｍであ
る。

上記の化合物は、固形物であるから、実施の際には、粉
体、濃厚水溶液またはスラリーとして貯蔵しておき、使
用の際に、比例注入ポンプにより、定量的に水と混合し
、さらに燃料と混合して炉内に噴霧する。従来のエマル
ジョン燃焼法においては油中に懸濁する水滴の粒径は約
１０ミクロン以下であるが、本発明方法によって生した
水滴の粒径は注水量を抑えであるにも拘らず従来と変ら
ない。

また水滴中に含有される化合物の粒子径は２０ないし５
０人である。

（実施例）以下、本発明を図面を参照してさらに詳細に説明するが
、本発明の実施に使用した燃焼装置の仕様及び燃焼の組
成は下記の通りである。

・テストボイラー型　弐：発電用ボイラ茄発量：　１００Ｔ／Ｈ・燃料の組成炭　　　素　　　　８６−ｔ％水　　　素　　　　１１硫　　　黄　　　　２〜３　′ 窒　　　素　　　　０．２　　″ 残留炭素　　　１１〜１２″ 灰　　　分　　　　０．０２〜０．０３’図において１
は重油タンクを示し、２．３は夫々添加剤タンク、注入
水タンクを示す。添加剤タンク２の中にはＦｅ、　Ｃａ
、またはＭｇを含む化合物の粉体、濃厚水溶液またはス
ラリーが貯蔵されており、定量ポンプ４，４′により、
所定の比率で水とともにラインミキサー５に送られる。

６はプレヒーターを示し、水と添加剤との混合物が昇温
され、さらに昇圧ポンプ４＃により昇圧され、乳化剤注
入器７、昇圧ポンプＣを経て重油タンク７がらの燃料油
を吸引してラインミキサー５′に送入される。

８は重油加熱器を示す、１０は燃焼室を示し、余熱器１
４で予熱された空気流１５がバーナー９に送られて燃料
油を燃焼し、燃焼ガス流１６となってボイラーの熱媒と
なり過熱器１１、低温加熱器１２、節炭器１３さらに空
気予熱器１４を経て炉外に排出される。

上記の装置により、本発明方法を実施し、図示されてな
い煙突の入口で排ガスを採取し、そして煙ｍｆｉ度、Ｎ
Ｏｘ濃度、ｓｏ４度を夫々、ＪＩＳ−Ｚ−８８０８円筒
ｐ紙性、ＪＩＳ−に−０１０４ＰＯ５法：凝縮法により
測定した結果を下記の第１表に示す。なお表中のＦｅは
ＦｅｚＯ３，ＣａはＣａｂ、　ＭｇはＭｇＯとして示し
た。

上記の結果から、Ｎｏ、　２に対してＮｏｓ、　４〜７
では媒ｍｅＡ度が４５ないＬ７５％ｇ少し、Ｎｏ、　３
　ニ対シフＮｏｓ。

８〜１１では約４０％の減少を示した。このことはＣａ
による燃焼促進作用と、Ｆｅの酸化触媒作用により未燃
焼カーボンを減少させた結果である。

ＮＯｘに関しては、Ｆｅを加えた場合、即ちＮｏ、５６
．７においてはＮα２に対し、またＮｏｓ、　９　、１
０．１１においては阻３に対して約５ｐｐＩ１１の減少
を示している。これはＦｅの一部がフレーム中の還元ゾ
ーンでＦｅＯに変化し、ＮＯｘが生成する酸化ゾーンで
還元物質として働き、ＮＯＸ生成を抑制した結果である
。

Ｓ（ｈに関してはＮＯ３４およびＮ０１１においてＭｇ
添加の効果が認められる。ボイラー効率に関しては陥３
に対しＮＯ３，４〜７において注水量の減少に応じた効
率の向上が認められる。

次に検知管法により、排ガス中に存在するＣ０Ｈ２Ｓ等
の還元性物質の濃度を検知管法により測定し、その結果
を第２表に示したが、上記の還元性物質も同時に減少し
ている。

芽−号し一部３：水タンク４′、４〜：昇圧ポンプ６：プレヒーター８：重油加熱器１０：燃焼室１２：低温加熱器１４：空気予熱器１６；燃焼ガス流４．４’：定量ポンプｓ、ｓ’ニラインミキサー７：乳化剤注入器９：バーナー１１：加熱器１３：節炭器１５：空気流（発明の効果）上記の如く本発明の方法によりバーナーフレームの還元
ゾーンでの未燃焼カーボンが減少し、燃焼効率が向上し
て、ボイラー効率が高められた。

また、酸化ゾーンでサーマルＮＯｘが抑制され、Ｍｇの
添加によってＳＯ３濃度も減少した。

【図面の簡単な説明】図面は本発明方法を適用した重油燃焼ボイラーの工程図
を表わし、Ｖ中、１：重油タンク　　　　２：添加剤タンク＝４−

Claims

【特許請求の範囲】１、石油系燃料に水または加熱加圧水を注入混合してエ
マルジョン燃焼するに際し、前記注入水にＦｅ、Ｃａま
たはＭｇを含む化合物の少くとも一種を添加混合するこ
とにより、排ガス中の媒塵、ＮＯｘ、ＳＯ＿３の有害物
質を低減する方法。２、Ｆｅを含む化合物がＦｅ＿２Ｏ＿３、ＦｅＯ、Ｆｅ
ＯＯＨ、ＦｅＳＯ＿４、またはＦｅを含む錯体であり、
Ｃａを含む化合物がＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）＿２、ＣａＣ
Ｏ＿３、（ＣＨ＿３ＣＯＯ）＿２Ｃａ、Ｃａ（ＮＯ＿３
）＿２であり、Ｍｇを含む化合物がＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ
）＿２、ＭｇＣＯ＿３、（ＣＨ＿３ＣＯＯ）＿２Ｍｇで
ある請求項１に記載の方法。３、Ｆｅ、ＣａまたはＭｇを含む化合物の少くとも一種
の添加量が１０ないし６００ｐｐｍである請求項１また
は２に記載の方法。