JPH044486B2 - - Google Patents
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- JPH044486B2 JPH044486B2 JP57206109A JP20610982A JPH044486B2 JP H044486 B2 JPH044486 B2 JP H044486B2 JP 57206109 A JP57206109 A JP 57206109A JP 20610982 A JP20610982 A JP 20610982A JP H044486 B2 JPH044486 B2 JP H044486B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulverized coal
- air
- coal
- injection nozzle
- coarse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、粉砕機において微粉化した石炭を直
接バーナに輸送して燃焼するのに好適な石炭燃焼
ボイラ及び石炭燃焼バーナに関する。
接バーナに輸送して燃焼するのに好適な石炭燃焼
ボイラ及び石炭燃焼バーナに関する。
火力発電所等における石炭の直接燃焼法は、一
般に燃料石炭を粉砕して燃焼させる微粉炭燃焼方
式が主流である。この微粉炭燃焼方式には、粉砕
機において微粉化した石炭をそのままバーナに輸
送して燃焼する直接燃焼方式と、微粉化した石炭
を貯蔵バンカーに一旦貯蔵し、その後バーナに輸
送して燃焼させる間燃焼方式とがある。
般に燃料石炭を粉砕して燃焼させる微粉炭燃焼方
式が主流である。この微粉炭燃焼方式には、粉砕
機において微粉化した石炭をそのままバーナに輸
送して燃焼する直接燃焼方式と、微粉化した石炭
を貯蔵バンカーに一旦貯蔵し、その後バーナに輸
送して燃焼させる間燃焼方式とがある。
微粉炭の燃焼は、熱分解、着火、気体燃焼及び
固体燃焼と続き、石炭中に含有されるＮ（窒素）
分は、熱分解時に揮発性成分中Ｎ分と固体性成分
（チヤー）中Ｎ分とに分けられ、これらＮ分が酸
化されてNOxを発生する。このNOxは、揮発性
成分中のＮ分が酸化して発生するボラテイル
（Volatile）NOxと、固体性成分中のＮ分が酸化
して発生するチヤー（Char）NOxとに分けられ
る。そして、微粉炭の燃焼により生ずるNOxは
ボラテイルNOxがその大部分を占める。このボ
ラテイルNOxの発生は、空気比（実際に使用す
る空気量／理論空気量）の依存性が大きい。
固体燃焼と続き、石炭中に含有されるＮ（窒素）
分は、熱分解時に揮発性成分中Ｎ分と固体性成分
（チヤー）中Ｎ分とに分けられ、これらＮ分が酸
化されてNOxを発生する。このNOxは、揮発性
成分中のＮ分が酸化して発生するボラテイル
（Volatile）NOxと、固体性成分中のＮ分が酸化
して発生するチヤー（Char）NOxとに分けられ
る。そして、微粉炭の燃焼により生ずるNOxは
ボラテイルNOxがその大部分を占める。このボ
ラテイルNOxの発生は、空気比（実際に使用す
る空気量／理論空気量）の依存性が大きい。
前記した直接燃焼方式においては、石炭粉砕
後、燃焼用一次空気を兼ねる空気によつて微粉炭
を燃焼する予混合燃焼であるところから、石炭の
熱分解領域が高空気比となるため、燃焼空気が拡
散して燃焼する拡散燃焼に比べ、ボラテイル
NOxの発生量が多く、NOx濃度が高くなる。し
かし、輸送用空気量を減少させて空気過剰率を低
くし、NOxの減少を図るときは、一般に未燃分
が多くなる傾向がある。従つて、低NOx、低未
燃分を同時に達成することは、従来の直接燃焼方
式においては不可能であつた。
後、燃焼用一次空気を兼ねる空気によつて微粉炭
を燃焼する予混合燃焼であるところから、石炭の
熱分解領域が高空気比となるため、燃焼空気が拡
散して燃焼する拡散燃焼に比べ、ボラテイル
NOxの発生量が多く、NOx濃度が高くなる。し
かし、輸送用空気量を減少させて空気過剰率を低
くし、NOxの減少を図るときは、一般に未燃分
が多くなる傾向がある。従つて、低NOx、低未
燃分を同時に達成することは、従来の直接燃焼方
式においては不可能であつた。
そこで、微粉炭を燃焼において生ずる未燃分
は、50メツシユ以上の粗大粒子に大きく左右され
るものとし、粉砕後の石炭を微粉と粗粉とに分離
する手段を設け、微粉と粗粉とを別々のバーナに
供給し、微粉は低空気過剰率において燃焼させ、
粗粉は空気過剰率の高い条件において燃焼させる
ことにより、NOxの生成を抑制し、且つ、未燃
分の発生を少なくする燃焼装置が開示されている
（特開昭51−106241）。しかし、この装置は、微粉
を燃焼させるバーナと粗粉を燃焼させるバーナと
を別々に設ける必要があり、通常の微粉炭燃焼装
置においてはバーナがマルチに配列してあるた
め、火炉容積が従来の微粉、粗粉を混合した燃焼
方法に比べ大きくなる欠点がある。しかも、発明
者らの研究の結果、微粉においても未燃分が発生
する場合があり、また、粗粉であつても供給量と
空気過剰率とを適当に選定することによつて、比
較的空気過剰率の低い条件においても未燃分の発
生が少なく、NOxの生成を抑制できることが明
らかになつた。そして、一旦生成した未燃分を火
炉内において燃焼させるためには、別途燃焼用補
助空気を供給することが必要であり、火炉内にお
いて未燃分の滞留時間も長くする必要があるた
め、ボイラ構造の大型化をせざるを得ない。
は、50メツシユ以上の粗大粒子に大きく左右され
るものとし、粉砕後の石炭を微粉と粗粉とに分離
する手段を設け、微粉と粗粉とを別々のバーナに
供給し、微粉は低空気過剰率において燃焼させ、
粗粉は空気過剰率の高い条件において燃焼させる
ことにより、NOxの生成を抑制し、且つ、未燃
分の発生を少なくする燃焼装置が開示されている
（特開昭51−106241）。しかし、この装置は、微粉
を燃焼させるバーナと粗粉を燃焼させるバーナと
を別々に設ける必要があり、通常の微粉炭燃焼装
置においてはバーナがマルチに配列してあるた
め、火炉容積が従来の微粉、粗粉を混合した燃焼
方法に比べ大きくなる欠点がある。しかも、発明
者らの研究の結果、微粉においても未燃分が発生
する場合があり、また、粗粉であつても供給量と
空気過剰率とを適当に選定することによつて、比
較的空気過剰率の低い条件においても未燃分の発
生が少なく、NOxの生成を抑制できることが明
らかになつた。そして、一旦生成した未燃分を火
炉内において燃焼させるためには、別途燃焼用補
助空気を供給することが必要であり、火炉内にお
いて未燃分の滞留時間も長くする必要があるた
め、ボイラ構造の大型化をせざるを得ない。
本発明は、前記従来技術の欠点を解消するため
になされたもので、NOxの発生と未燃分の発生
を抑制することができる石炭燃焼ボイラ及び石炭
燃焼バーナを提供することを目的とする。
になされたもので、NOxの発生と未燃分の発生
を抑制することができる石炭燃焼ボイラ及び石炭
燃焼バーナを提供することを目的とする。
本発明は、粉砕した石炭と空気を混合して燃焼
するバーナを備えたボイラにおいて、前記バーナ
は、微粉炭と空気とを混合した混合物を噴出させ
る微粉炭噴出ノズルと、該微粉炭噴出ノズルの外
周にて粗粉炭と空気との混合物であつて該空気量
を前記微粉炭に混合される空気量よりも多くされ
た混合物を噴出させる粗粉炭噴出ノズルとを備え
たことを特徴とする石炭燃焼ボイラである。ここ
で、微粉炭と空気とを空気比１未満で混合した混
合物を噴出させる前記微粉炭噴出ノズルと、粗粉
炭と空気とを空気比１以上で混合した混合物を噴
出させる前記粗粉炭噴出ノズルとを備えたものが
よい。また、本発明は、粉砕した石炭と空気を混
合して燃焼するバーナを備えたボイラにおいて、
前記バーナは、微粉炭と空気とを混合した混合物
を噴出させる微粉炭噴出ノズルと、該微粉炭噴出
ノズルの外周にて粗粉炭と空気との混合物であつ
て該空気量を前記微粉炭に混合される空気量より
も多くされた混合物を噴出させる粗粉炭噴出ノズ
ルとを備え、該粗粉炭噴出ノズル内に旋回流発生
手段を備えたことを特徴とする石炭燃焼ボイラで
ある。また本発明は、粉砕した石炭と空気を混合
して燃焼するバーナを備えたボイラにおいて、前
記バーナは、微粉炭と空気とを混合した混合物を
噴出させる微分炭噴出ノズルと、該微粉炭噴出ノ
ズルの外周にて粗粉炭と空気との混合物であつて
該空気量を前記微粉炭に混合される空気量よりも
多くされた混合物を噴出させる粗粉炭噴出ノズ
ル、および前記微粉炭噴出ノズルと前記粗粉炭噴
出ノズルとの間にボイラ排ガスを噴出するボイラ
排ガス噴出ノズルを備えたことを特徴とする石炭
燃焼ボイラである。
するバーナを備えたボイラにおいて、前記バーナ
は、微粉炭と空気とを混合した混合物を噴出させ
る微粉炭噴出ノズルと、該微粉炭噴出ノズルの外
周にて粗粉炭と空気との混合物であつて該空気量
を前記微粉炭に混合される空気量よりも多くされ
た混合物を噴出させる粗粉炭噴出ノズルとを備え
たことを特徴とする石炭燃焼ボイラである。ここ
で、微粉炭と空気とを空気比１未満で混合した混
合物を噴出させる前記微粉炭噴出ノズルと、粗粉
炭と空気とを空気比１以上で混合した混合物を噴
出させる前記粗粉炭噴出ノズルとを備えたものが
よい。また、本発明は、粉砕した石炭と空気を混
合して燃焼するバーナを備えたボイラにおいて、
前記バーナは、微粉炭と空気とを混合した混合物
を噴出させる微粉炭噴出ノズルと、該微粉炭噴出
ノズルの外周にて粗粉炭と空気との混合物であつ
て該空気量を前記微粉炭に混合される空気量より
も多くされた混合物を噴出させる粗粉炭噴出ノズ
ルとを備え、該粗粉炭噴出ノズル内に旋回流発生
手段を備えたことを特徴とする石炭燃焼ボイラで
ある。また本発明は、粉砕した石炭と空気を混合
して燃焼するバーナを備えたボイラにおいて、前
記バーナは、微粉炭と空気とを混合した混合物を
噴出させる微分炭噴出ノズルと、該微粉炭噴出ノ
ズルの外周にて粗粉炭と空気との混合物であつて
該空気量を前記微粉炭に混合される空気量よりも
多くされた混合物を噴出させる粗粉炭噴出ノズ
ル、および前記微粉炭噴出ノズルと前記粗粉炭噴
出ノズルとの間にボイラ排ガスを噴出するボイラ
排ガス噴出ノズルを備えたことを特徴とする石炭
燃焼ボイラである。
また、本発明は、空気と共に輸送されてきた石
炭粉をボイラ火炉内に噴出して燃焼させる石炭燃
焼バーナにおいて、微粉炭と空気とを混合した混
合物を噴出させる微粉炭噴出ノズルと、該微粉炭
噴出ノズルの外周にて粗粉炭と空気との混合物で
あつて該空気量を前記微粉炭に混合される空気量
よりも多くされた混合物を噴出させる粗粉炭噴出
ノズルとを備えたことを特徴とする石炭燃焼バー
ナである。
炭粉をボイラ火炉内に噴出して燃焼させる石炭燃
焼バーナにおいて、微粉炭と空気とを混合した混
合物を噴出させる微粉炭噴出ノズルと、該微粉炭
噴出ノズルの外周にて粗粉炭と空気との混合物で
あつて該空気量を前記微粉炭に混合される空気量
よりも多くされた混合物を噴出させる粗粉炭噴出
ノズルとを備えたことを特徴とする石炭燃焼バー
ナである。
発明者らは、微粉炭の燃焼実験を行い第１図な
いし第４図に示す実験結果を得た。なお、第１図
ないし第４図において、曲線Ａは粒径が74μｍ以
下の微粉炭の燃焼結果であり、曲線Ｂは粒径が
105μｍ以上の粗粉炭の燃焼結果である。
いし第４図に示す実験結果を得た。なお、第１図
ないし第４図において、曲線Ａは粒径が74μｍ以
下の微粉炭の燃焼結果であり、曲線Ｂは粒径が
105μｍ以上の粗粉炭の燃焼結果である。
実験は、燃料石炭を粉砕し粒径が74μｍ以下の
微粉と、粒径が105μｍ以上の粗粉とに分離した
後、これら粉炭を燃焼用空気と予め混合し、この
混合気流を1600℃に加熱した炉内に供給して燃焼
する。所謂予混合燃焼時のNOx生成、燃焼灰中
の未燃分及び石炭中Ｎ分から転化して生成するフ
ユーエル（Fuel）NOxと燃焼用空気中のＮ分が
転化して生成するサーマル（Thermal）NOxの
量を測定した。第１図は空気過剰率と全NOx生
成量との関係を示した図である。全NOxは、フ
ユーエルNOxとサーマルNOxとの積算値であつ
て、空気過剰率が大きくなる程、また微粉に粉砕
された石炭ほど全NOxの発生量が多いことが解
る。
微粉と、粒径が105μｍ以上の粗粉とに分離した
後、これら粉炭を燃焼用空気と予め混合し、この
混合気流を1600℃に加熱した炉内に供給して燃焼
する。所謂予混合燃焼時のNOx生成、燃焼灰中
の未燃分及び石炭中Ｎ分から転化して生成するフ
ユーエル（Fuel）NOxと燃焼用空気中のＮ分が
転化して生成するサーマル（Thermal）NOxの
量を測定した。第１図は空気過剰率と全NOx生
成量との関係を示した図である。全NOxは、フ
ユーエルNOxとサーマルNOxとの積算値であつ
て、空気過剰率が大きくなる程、また微粉に粉砕
された石炭ほど全NOxの発生量が多いことが解
る。
第２図は、空気過剰率と燃焼灰中未燃分との関
係を示したものであり、粗粉の石炭燃焼ほど燃焼
灰中未燃分が多くなる傾向にある。また、空気過
剰率が1.0以下においては、燃焼灰中未燃分が急
激に増加することが明らかになり、未燃分の発生
が空気過剰率に極めて高い依存性を有しているこ
とが解る。
係を示したものであり、粗粉の石炭燃焼ほど燃焼
灰中未燃分が多くなる傾向にある。また、空気過
剰率が1.0以下においては、燃焼灰中未燃分が急
激に増加することが明らかになり、未燃分の発生
が空気過剰率に極めて高い依存性を有しているこ
とが解る。
第３図は空気過剰率とフユーエルNOxの生成
量との関係を示したものであり、第４図は空気過
剰率とサーマルNOxの生成量との関係を示した
ものである。これら第３図及び第４図から明らか
なように、石炭中Ｎ分から生成されるNOxの量
と、燃焼用空気中のＮ分から生成されるNOx量
とは、燃焼条件が同一であれば微粉ほど多いこと
が解つた。
量との関係を示したものであり、第４図は空気過
剰率とサーマルNOxの生成量との関係を示した
ものである。これら第３図及び第４図から明らか
なように、石炭中Ｎ分から生成されるNOxの量
と、燃焼用空気中のＮ分から生成されるNOx量
とは、燃焼条件が同一であれば微粉ほど多いこと
が解つた。
更に、発明者らの燃焼実験によると、空気過剰
率が小さな状態において燃焼した燃焼ガスと、空
気過剰率が大きい状態において燃焼した燃焼ガス
とを反応させることにより、空気過剰率が小さい
状態において燃焼したことにより生じた未燃分
が、空気過剰率の大きい状態において燃焼した燃
焼ガス中の余剰酸素と反応し、未燃分が燃焼する
ことが明らかになつた。更に、空気過剰率の小さ
な状態において燃焼した燃焼ガス中のNH3、
HCNは、空気過剰率が大きな状態において燃焼
した燃焼ガス中のNOxと反応し、NOxがN2に還
元され、NOxの低減が図れることが明らかにな
つた。
率が小さな状態において燃焼した燃焼ガスと、空
気過剰率が大きい状態において燃焼した燃焼ガス
とを反応させることにより、空気過剰率が小さい
状態において燃焼したことにより生じた未燃分
が、空気過剰率の大きい状態において燃焼した燃
焼ガス中の余剰酸素と反応し、未燃分が燃焼する
ことが明らかになつた。更に、空気過剰率の小さ
な状態において燃焼した燃焼ガス中のNH3、
HCNは、空気過剰率が大きな状態において燃焼
した燃焼ガス中のNOxと反応し、NOxがN2に還
元され、NOxの低減が図れることが明らかにな
つた。
本発明は、上記の事実に鑑みてなされたもの
で、本発明に係る好ましい実施例を第５図及び第
６図詳説する。
で、本発明に係る好ましい実施例を第５図及び第
６図詳説する。
第５図は、本発明に係る石炭燃焼ボイラの実施
例の流れ図であり、第６図は本発明に係る石炭燃
焼バーナの実施例の断面図である。
例の流れ図であり、第６図は本発明に係る石炭燃
焼バーナの実施例の断面図である。
第５図において燃料石炭１０は、粉砕機１２に
供給されて粉砕される。この粉砕の程度は、粉砕
機１２の能力によつて決定されるが、74μｍ以下
80％パス程度に粉砕できるように粉砕機の構造を
決定するのが一般的である。粉砕機１２において
粉砕された燃料石炭１０は、粉砕機１２に供給さ
れた一次燃焼空気を兼ねる搬送用空気１４によつ
て粉炭１６として分離器１８に導かれる。この分
離器１８は、前記した特開昭51−106241に記載さ
れているサイクロン分離器であつてもよく、また
ルーバ型分離器等であつてもよい。
供給されて粉砕される。この粉砕の程度は、粉砕
機１２の能力によつて決定されるが、74μｍ以下
80％パス程度に粉砕できるように粉砕機の構造を
決定するのが一般的である。粉砕機１２において
粉砕された燃料石炭１０は、粉砕機１２に供給さ
れた一次燃焼空気を兼ねる搬送用空気１４によつ
て粉炭１６として分離器１８に導かれる。この分
離器１８は、前記した特開昭51−106241に記載さ
れているサイクロン分離器であつてもよく、また
ルーバ型分離器等であつてもよい。
分離器１８の下部には、ブローダウン用の吸引
力を持つエジエクタ２０が配置されており、エジ
エクタ２０に供給される粗粉２４の一次燃焼空気
を兼ねる粗粉輸送用空気２２によつて粗粉２４が
ボイラ２６にボイラ２６の容量に応じて設けてあ
る複数のバーナ２８，３０，３２に供給される。
また、分離器１８において分離された微粉３４
は、搬送用空気１４とともに前記バーナ２８，３
０，３２に供給される。更に、バーナ２８，３
０，３２には、ボイラ２６の図示しない火炉にお
いて燃焼した燃焼排ガス３６が供給できるように
なつている。
力を持つエジエクタ２０が配置されており、エジ
エクタ２０に供給される粗粉２４の一次燃焼空気
を兼ねる粗粉輸送用空気２２によつて粗粉２４が
ボイラ２６にボイラ２６の容量に応じて設けてあ
る複数のバーナ２８，３０，３２に供給される。
また、分離器１８において分離された微粉３４
は、搬送用空気１４とともに前記バーナ２８，３
０，３２に供給される。更に、バーナ２８，３
０，３２には、ボイラ２６の図示しない火炉にお
いて燃焼した燃焼排ガス３６が供給できるように
なつている。
各燃焼バーナ２８，３０，３２は、第６図に示
すように中心部に微粉３４を噴射する微粉噴出ノ
ズル３８が形成してあり、この微粉噴出ノズル３
８の周囲に排ガス噴出ノズル４０が設けてある。
そして、排ガス噴出ノズル４０の周囲には、粗粉
噴出ノズル４２が形成してある。粗粉噴出ノズル
４２の内部には、粗粉２４を旋回して噴射できる
ように旋回羽根４４が設けられている。
すように中心部に微粉３４を噴射する微粉噴出ノ
ズル３８が形成してあり、この微粉噴出ノズル３
８の周囲に排ガス噴出ノズル４０が設けてある。
そして、排ガス噴出ノズル４０の周囲には、粗粉
噴出ノズル４２が形成してある。粗粉噴出ノズル
４２の内部には、粗粉２４を旋回して噴射できる
ように旋回羽根４４が設けられている。
上記の如く構成した実施例の作用は次の通りで
ある。
ある。
微粉３４は、空気比λがλ＜1.0となるように
調整した空気量により、バーナ２８，３０，３２
に供給され、微粉噴出ノズル３８から火炉内に噴
射される。そして、バーナ２８，３０，３２に供
給された燃焼排ガス３６は、排ガス噴出ノズル４
０から微粉と同一速度をもつて、微粉火炎を乱さ
ないように火炉内に噴射される。また、粗粉２４
は、λ＞1.0となるように調整された空気量によ
り、バーナ２８，３０，３２に供給され、粗粉噴
出ノズル４２から火炉内に噴射される。この際、
粗粉２４は、旋回羽根４４により回転力を与えら
れ、排ガス噴出ノズル４０から噴射された燃焼排
ガス３６の周囲に旋回流を形成する。
調整した空気量により、バーナ２８，３０，３２
に供給され、微粉噴出ノズル３８から火炉内に噴
射される。そして、バーナ２８，３０，３２に供
給された燃焼排ガス３６は、排ガス噴出ノズル４
０から微粉と同一速度をもつて、微粉火炎を乱さ
ないように火炉内に噴射される。また、粗粉２４
は、λ＞1.0となるように調整された空気量によ
り、バーナ２８，３０，３２に供給され、粗粉噴
出ノズル４２から火炉内に噴射される。この際、
粗粉２４は、旋回羽根４４により回転力を与えら
れ、排ガス噴出ノズル４０から噴射された燃焼排
ガス３６の周囲に旋回流を形成する。
上記の如くして微粉３４、粗粉２４及び燃焼排
ガス３６を同一のバーナから噴射することによ
り、微粉の燃焼による燃焼火炎と粗粉の燃焼によ
る燃焼火炎とを独立させることができる。即ち、
バーナの中心部の微粉噴出ノズル３８から噴射さ
れた微粉３４が燃焼して形成する微粉燃焼火炎
は、排ガス噴出ノズル４０から噴射された燃焼排
ガス３６に包まれる。そして、粗粉噴出ノズル４
２から噴射された粗粉２４が燃焼して形成する粗
粉燃焼火炎は、旋回羽根４４の効果により旋回流
となつて燃焼排ガス３６の周囲を流れるばかりで
なく、燃焼排ガス３６の存在により微粉燃焼火炎
との混合が妨げられる。このため、微粉火炎中に
おいては空気量が少ないため酸素不足が生じ、
NH3及びHCNが発生する。反対に、粗粉燃焼火
炎においては、空気量が多いために余剰酸素が存
在するとともに、NOxが生成する。
ガス３６を同一のバーナから噴射することによ
り、微粉の燃焼による燃焼火炎と粗粉の燃焼によ
る燃焼火炎とを独立させることができる。即ち、
バーナの中心部の微粉噴出ノズル３８から噴射さ
れた微粉３４が燃焼して形成する微粉燃焼火炎
は、排ガス噴出ノズル４０から噴射された燃焼排
ガス３６に包まれる。そして、粗粉噴出ノズル４
２から噴射された粗粉２４が燃焼して形成する粗
粉燃焼火炎は、旋回羽根４４の効果により旋回流
となつて燃焼排ガス３６の周囲を流れるばかりで
なく、燃焼排ガス３６の存在により微粉燃焼火炎
との混合が妨げられる。このため、微粉火炎中に
おいては空気量が少ないため酸素不足が生じ、
NH3及びHCNが発生する。反対に、粗粉燃焼火
炎においては、空気量が多いために余剰酸素が存
在するとともに、NOxが生成する。
NH3及びHCNを含む微粉燃焼ガスは、次第に
拡散するとともに、前記した旋回流に巻き込ま
れ、微粉燃焼火炎と粗粉燃焼火炎の後流側におい
てNOxと余剰酸素を含む粗粉燃焼ガスと次第に
混合する。そして微粉燃焼ガスと粗粉燃焼ガスと
が十分に混合すると微粉燃焼ガス中に含まれてい
たNH3及びHCNは、粗粉燃焼ガス中のNOxと反
応しNOxをN2に還元する。また、微粉燃焼ガス
中の未燃分は、粗粉燃焼ガス中の余剰酸素と反応
し燃焼する。このため、NOxの減少が図れるば
かりでなく、未燃分の発生をも減少することがで
きる。
拡散するとともに、前記した旋回流に巻き込ま
れ、微粉燃焼火炎と粗粉燃焼火炎の後流側におい
てNOxと余剰酸素を含む粗粉燃焼ガスと次第に
混合する。そして微粉燃焼ガスと粗粉燃焼ガスと
が十分に混合すると微粉燃焼ガス中に含まれてい
たNH3及びHCNは、粗粉燃焼ガス中のNOxと反
応しNOxをN2に還元する。また、微粉燃焼ガス
中の未燃分は、粗粉燃焼ガス中の余剰酸素と反応
し燃焼する。このため、NOxの減少が図れるば
かりでなく、未燃分の発生をも減少することがで
きる。
第７図は、実施例に示したバーナを使用して石
炭を燃焼した場合におけるNOxの発生量を従来
の予混合燃焼におけるNOxの発生量と比較した
ものである。図から明らかなように、本実施例に
よるときは従来に比べNOxの発生量を約1/4に低
減することができる。
炭を燃焼した場合におけるNOxの発生量を従来
の予混合燃焼におけるNOxの発生量と比較した
ものである。図から明らかなように、本実施例に
よるときは従来に比べNOxの発生量を約1/4に低
減することができる。
このように、単一のバーナによつて粗粉と微粉
とを噴射し、NOxと未燃分との減少を図ること
ができることにより、ボイラの小型化が図れ、経
済的となる。更に、実施例に示したバーナは、ボ
イラの構造に関係なく適用することができ、特
に、石炭火力においては中間負荷運転であるとこ
ろから、負荷変化時の対応における運転制御が容
易となる。
とを噴射し、NOxと未燃分との減少を図ること
ができることにより、ボイラの小型化が図れ、経
済的となる。更に、実施例に示したバーナは、ボ
イラの構造に関係なく適用することができ、特
に、石炭火力においては中間負荷運転であるとこ
ろから、負荷変化時の対応における運転制御が容
易となる。
以上説明したように本発明によれば、同一のバ
ーナから別々に噴射した微粉と粗粉との燃焼ガス
を、微粉燃焼火炎と粗粉燃焼火炎との後流側にお
いて混合するようにしたことにより、火炉の小型
化を図ることができる。
ーナから別々に噴射した微粉と粗粉との燃焼ガス
を、微粉燃焼火炎と粗粉燃焼火炎との後流側にお
いて混合するようにしたことにより、火炉の小型
化を図ることができる。
第１図は空気過剰率とNOx発生量との関係を
示す図、第２図は空気過剰率と未燃分発生量との
関係を示す図、第３図は空気過剰率とフユーエル
NOx発生量との関係を示す図、第４図は空気過
剰率とサーマルNOx発生量との関係を示す図、
第５図は本発明に係る石炭燃焼ボイラの実施例の
流れ図、第６図は本発明に係る石炭燃焼バーナの
実施例の断面図、第７図は本発明の実施例と従来
とのNOx発生量の比較を示す図である。 １０……燃料石炭、１２……粉砕機、１８……
分離器、２４……粗粉、２８，３０，３２……バ
ーナ、３４……微粉、３６……燃焼排ガス、３８
……微粉噴出ノズル、４０……排ガス噴出ノズ
ル、４２……粗粉噴出ノズル、４４……旋回羽
根。
示す図、第２図は空気過剰率と未燃分発生量との
関係を示す図、第３図は空気過剰率とフユーエル
NOx発生量との関係を示す図、第４図は空気過
剰率とサーマルNOx発生量との関係を示す図、
第５図は本発明に係る石炭燃焼ボイラの実施例の
流れ図、第６図は本発明に係る石炭燃焼バーナの
実施例の断面図、第７図は本発明の実施例と従来
とのNOx発生量の比較を示す図である。 １０……燃料石炭、１２……粉砕機、１８……
分離器、２４……粗粉、２８，３０，３２……バ
ーナ、３４……微粉、３６……燃焼排ガス、３８
……微粉噴出ノズル、４０……排ガス噴出ノズ
ル、４２……粗粉噴出ノズル、４４……旋回羽
根。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粉砕した石炭と空気を混合して燃焼するバー
ナを備えたボイラにおいて、前記バーナは、微粉
炭と空気とを混合した混合物を噴出させる微粉炭
噴出ノズルと、該微粉炭噴出ノズルの外周にて粗
粉炭と空気との混合物であつて該空気量を前記微
粉炭に混合される空気量よりも多くされた混合物
を噴出させる粗粉炭噴出ノズルとを備えたことを
特徴とする石炭燃焼ボイラ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、微粉炭と空
気とを空気比１未満で混合した混合物を噴出させ
る前記微粉炭噴出ノズルと、粗粉炭と空気とを空
気比１以上で混合した混合物を噴出させる前記粗
粉炭噴出ノズルとを備えたことを特徴とする石炭
燃焼ボイラ。 ３ 粉砕した石炭と空気を混合して燃焼するバー
ナを備えたボイラにおいて、前記バーナは、微粉
炭と空気とを混合した混合物を噴出させる微粉炭
噴出ノズルと、該微粉炭噴出ノズルの外周にて粗
粉炭と空気との混合物であつて該空気量を前記微
粉炭に混合される空気量よりも多くされた混合物
を噴出させる粗粉炭噴出ノズルとを備え、該粗粉
炭噴出ノズル内に旋回流発生手段を備えたことを
特徴とする石炭燃焼ボイラ。 ４ 粉砕した石炭と空気を混合して燃焼するバー
ナを備えたボイラにおいて、前記バーナは、微粉
炭と空気とを混合した混合物を噴出させる微粉炭
噴出ノズルと、該微粉炭噴出ノズルの外周にて粗
粉炭と空気との混合物であつて該空気量を前記微
粉炭に混合される空気量よりも多くされた混合物
を噴出させる粗粉炭噴出ノズル、および前記微粉
炭噴出ノズルと前記粗粉炭噴出ノズルとの間にボ
イラ排ガスを噴出するボイラ排ガス噴出ノズルを
備えたことを特徴とする石炭燃焼ボイラ。 ５ 空気と共に輸送されてきた石炭粉をボイラ火
炉内に噴出して燃焼させる石炭燃焼バーナにおい
て、微粉炭と空気とを混合した混合物を噴出させ
る微粉炭噴出ノズルと、該微粉炭噴出ノズルの外
周にて粗粉炭と空気との混合物であつて該空気量
を前記微粉炭に混合される空気量よりも多くされ
た混合物を噴出させる粗粉炭噴出ノズルとを備え
たことを特徴とする石炭燃焼バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20610982A JPS5997408A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 石炭燃焼ボイラ及び石炭燃焼バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20610982A JPS5997408A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 石炭燃焼ボイラ及び石炭燃焼バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5997408A JPS5997408A (ja) | 1984-06-05 |
| JPH044486B2 true JPH044486B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=16517947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20610982A Granted JPS5997408A (ja) | 1982-11-26 | 1982-11-26 | 石炭燃焼ボイラ及び石炭燃焼バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5997408A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013108640A (ja) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Babcock Hitachi Kk | 固体燃料ボイラシステムと固体燃料用バーナ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62297605A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-24 | Idemitsu Eng Kk | プロセス加熱炉における微粉炭の燃焼方法 |
-
1982
- 1982-11-26 JP JP20610982A patent/JPS5997408A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013108640A (ja) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Babcock Hitachi Kk | 固体燃料ボイラシステムと固体燃料用バーナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5997408A (ja) | 1984-06-05 |
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