JPH0657271A - 石炭の燃焼性評価方法 - Google Patents
石炭の燃焼性評価方法Info
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- JPH0657271A JPH0657271A JP22778192A JP22778192A JPH0657271A JP H0657271 A JPH0657271 A JP H0657271A JP 22778192 A JP22778192 A JP 22778192A JP 22778192 A JP22778192 A JP 22778192A JP H0657271 A JPH0657271 A JP H0657271A
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- JP
- Japan
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- coal
- carbon
- amount
- char
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- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 石炭燃焼プロセスの石炭燃焼挙動に基づき、
石炭の燃焼性を石炭からの揮発性成分の量およびチャー
の燃焼性に分けて解析し、石炭の燃焼性を石炭の元素分
析値および組織分析値により精度良く評価する方法を提
供する。 【構成】 石炭の燃焼特性を石炭中の炭素含有量、水素
と炭素の原子数比、酸素と炭素の原子数比およびトータ
ルイナート量から、或いは石炭の揮発分生成量とチャー
の燃焼速度との組み合わせで推定し、評価する。
石炭の燃焼性を石炭からの揮発性成分の量およびチャー
の燃焼性に分けて解析し、石炭の燃焼性を石炭の元素分
析値および組織分析値により精度良く評価する方法を提
供する。 【構成】 石炭の燃焼特性を石炭中の炭素含有量、水素
と炭素の原子数比、酸素と炭素の原子数比およびトータ
ルイナート量から、或いは石炭の揮発分生成量とチャー
の燃焼速度との組み合わせで推定し、評価する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は石炭炊きボイラー、微粉
炭の高炉羽口吹き込みなどの石炭燃焼プロセスにおい
て、燃焼後の未燃炭素量を零もしくは許容限度以下とす
るために用いる石炭の評価・選定方法としての石炭の燃
焼性評価方法に関するものである。
炭の高炉羽口吹き込みなどの石炭燃焼プロセスにおい
て、燃焼後の未燃炭素量を零もしくは許容限度以下とす
るために用いる石炭の評価・選定方法としての石炭の燃
焼性評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭炊きボイラーにおける石炭の燃焼性
の推定方法としては、燃料比と燃焼性の関係から推定す
る方法（電力中央研究所報告書，ＮＯ．２８５０３２
（１９８９））が知られている。
の推定方法としては、燃料比と燃焼性の関係から推定す
る方法（電力中央研究所報告書，ＮＯ．２８５０３２
（１９８９））が知られている。
【０００３】一方、高炉羽口への微粉炭吹き込みにおい
ては、石炭の揮発分と燃焼性の関係が知られている（例
えば，住友金属ｖｏｌ４４―１（１９９２）３６）。
ては、石炭の揮発分と燃焼性の関係が知られている（例
えば，住友金属ｖｏｌ４４―１（１９９２）３６）。
【０００４】石炭炊きボイラー、高炉羽口への微粉炭吹
き込みなどの石炭燃焼プロセスにおいては、使用できる
石炭の範囲を明確にし、石炭を効率よく燃焼させるため
に、石炭の燃焼性をより一層精度良く推定することが望
まれている。
き込みなどの石炭燃焼プロセスにおいては、使用できる
石炭の範囲を明確にし、石炭を効率よく燃焼させるため
に、石炭の燃焼性をより一層精度良く推定することが望
まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】石炭燃焼プロセスにお
ける石炭の燃焼性を石炭性状から精度良く推定するため
には、燃焼プロセス内での石炭の燃焼反応の素過程を解
明する必要がある。
ける石炭の燃焼性を石炭性状から精度良く推定するため
には、燃焼プロセス内での石炭の燃焼反応の素過程を解
明する必要がある。
【０００６】このような問題を解決する方法としては、
例えば文献（燃料協会誌ｖｏｌ．６８（１９８９）１０
２０）では、燃焼プロセス内での石炭の燃焼過程を石炭
からの揮発性成分とチャーの生成過程及びこれらの燃焼
過程に分けて考え、その中で石炭から生成したチャーの
燃焼性に着目して石炭の組織分析値から石炭の燃焼性を
推定している。
例えば文献（燃料協会誌ｖｏｌ．６８（１９８９）１０
２０）では、燃焼プロセス内での石炭の燃焼過程を石炭
からの揮発性成分とチャーの生成過程及びこれらの燃焼
過程に分けて考え、その中で石炭から生成したチャーの
燃焼性に着目して石炭の組織分析値から石炭の燃焼性を
推定している。
【０００７】しかしこの方法では、チャーの燃焼性のみ
に着目しており、石炭の熱分解による揮発性成分とチャ
ーの生成過程及び揮発性成分とチャーの燃焼過程を総合
的に検討していない点で充分とはいえない。
に着目しており、石炭の熱分解による揮発性成分とチャ
ーの生成過程及び揮発性成分とチャーの燃焼過程を総合
的に検討していない点で充分とはいえない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は石炭燃焼プロ
セス内での石炭の燃焼過程を石炭からの揮発性成分とチ
ャーの生成過程及び揮発性成分とチャーの燃焼過程に分
けて検討を行い、石炭の燃焼性は石炭からの揮発性成分
の生成量とチャーの燃焼性に支配されており、この２つ
の因子により、より的確に石炭の燃焼性が表せることを
見いだすに至った。
セス内での石炭の燃焼過程を石炭からの揮発性成分とチ
ャーの生成過程及び揮発性成分とチャーの燃焼過程に分
けて検討を行い、石炭の燃焼性は石炭からの揮発性成分
の生成量とチャーの燃焼性に支配されており、この２つ
の因子により、より的確に石炭の燃焼性が表せることを
見いだすに至った。
【０００９】石炭燃焼プロセスにおける石炭の燃焼性は
主としてチャーの燃焼性によって支配されるが揮発性成
分の燃焼によりチャーが昇温されてチャーの燃焼性に影
響を与えることも無視できない。
主としてチャーの燃焼性によって支配されるが揮発性成
分の燃焼によりチャーが昇温されてチャーの燃焼性に影
響を与えることも無視できない。
【００１０】すなわち本発明の主旨は、石炭の燃焼性を
石炭からの揮発性成分とチャー生成過程とこれら２成分
の燃焼過程に分けて考え、揮発性成分の生成量を着火性
の因子としてチャーの燃焼速度と組み合わせて２つの因
子で考えること、及びこれら２つの因子を石炭の炭素含
有量、炭素と水素の原子数比、炭素と酸素の原子数比及
びトータルイナート量で表すことを特徴とする石炭の燃
焼性評価方法である。
石炭からの揮発性成分とチャー生成過程とこれら２成分
の燃焼過程に分けて考え、揮発性成分の生成量を着火性
の因子としてチャーの燃焼速度と組み合わせて２つの因
子で考えること、及びこれら２つの因子を石炭の炭素含
有量、炭素と水素の原子数比、炭素と酸素の原子数比及
びトータルイナート量で表すことを特徴とする石炭の燃
焼性評価方法である。
【００１１】具体的には，石炭燃焼プロセスにおける石
炭の燃焼後の未燃炭素量の大小によって燃焼性を評価す
る石炭の燃焼性評価方法において、未燃炭素量を、 （１）該プロセスの条件で石炭から生成するチャーの
燃焼速度定数と、揮発性成分の生成量とから推定す
る。 （２）直接推定する。の２法がある。
炭の燃焼後の未燃炭素量の大小によって燃焼性を評価す
る石炭の燃焼性評価方法において、未燃炭素量を、 （１）該プロセスの条件で石炭から生成するチャーの
燃焼速度定数と、揮発性成分の生成量とから推定す
る。 （２）直接推定する。の２法がある。
【００１２】（１）ではチャーの燃焼速度定数Ｋを石
炭中の炭素含有量Ｃ、水素と炭素の原子数比Ｈ／Ｃ、及
びトータルイナート量ＴＩから次の（ａ）式により推定
する。
炭中の炭素含有量Ｃ、水素と炭素の原子数比Ｈ／Ｃ、及
びトータルイナート量ＴＩから次の（ａ）式により推定
する。
【００１３】
【数１】 Ｋ＝ａ・Ｃ＋ｂ・Ｈ／Ｃ＋ｃ・ＴＩ＋ｄ ・・・（ａ）
【００１４】また、揮発性成分の生成量Ｖを、石炭中
の炭素含有量Ｃ、水素と炭素の原子数比Ｈ／Ｃ、酸素と
炭素の原子数比Ｏ／Ｃ、及びトータルイナート量ＴＩか
ら次の（ｂ）式により推定する。
の炭素含有量Ｃ、水素と炭素の原子数比Ｈ／Ｃ、酸素と
炭素の原子数比Ｏ／Ｃ、及びトータルイナート量ＴＩか
ら次の（ｂ）式により推定する。
【００１５】
【数２】 Ｖ＝ｅ・Ｃ＋ｆ・Ｈ／Ｃ＋ｇ・Ｏ／Ｃ＋ｈ・ＴＩ＋ｉ ・・・（ｂ）
【００１６】最後に、これら（ａ）式及び（ｂ）式から
求めたチャーの燃焼速度定数Ｋ及び揮発性成分の生成量
Ｖから次の（ｃ）式により未燃炭素量Ｑを求める。
求めたチャーの燃焼速度定数Ｋ及び揮発性成分の生成量
Ｖから次の（ｃ）式により未燃炭素量Ｑを求める。
【００１７】
【数３】Ｑ＝ｊ・Ｋ＋ｋ・Ｖ＋ｌ ・・・（ｃ）
【００１８】一方、（２）では、未燃炭素量Ｑを、石炭
中の炭素含有量Ｃ、水素と炭素の原子数比Ｈ／Ｃ、酸素
と炭素の原子数比Ｏ／Ｃ、及びトータルイナート量ＴＩ
から次の（ｄ）式により直接求める。
中の炭素含有量Ｃ、水素と炭素の原子数比Ｈ／Ｃ、酸素
と炭素の原子数比Ｏ／Ｃ、及びトータルイナート量ＴＩ
から次の（ｄ）式により直接求める。
【００１９】
【数４】 Ｑ＝ｍ・Ｃ＋ｎ・Ｈ／Ｃ＋ｏ・Ｏ／Ｃ＋ｐ・ＴＩ＋ｑ ・・・（ｄ）
【００２０】ここで、（ａ）〜（ｄ）式中のａ〜ｑは定
数である。発明者が検討した結果得た値は、ａ＝−１．
０、ｂ＝３０．０、ｃ＝０．１、ｄ＝８０．０、ｅ＝−
１．７、ｆ＝２２．０、ｇ＝−１０３．７、ｈ＝−０．
１、ｉ＝１７０．５、ｊ＝−０．６、ｋ＝−０．３、ｌ
＝２６．０、ｍ＝１．９、ｎ＝−３．４、ｏ＝５６．
４、ｐ＝０．１、ｑ＝−１５０．０であった。
数である。発明者が検討した結果得た値は、ａ＝−１．
０、ｂ＝３０．０、ｃ＝０．１、ｄ＝８０．０、ｅ＝−
１．７、ｆ＝２２．０、ｇ＝−１０３．７、ｈ＝−０．
１、ｉ＝１７０．５、ｊ＝−０．６、ｋ＝−０．３、ｌ
＝２６．０、ｍ＝１．９、ｎ＝−３．４、ｏ＝５６．
４、ｐ＝０．１、ｑ＝−１５０．０であった。
【００２１】以下、その具体的内容について作用ととも
に詳細に説明する。
に詳細に説明する。
【００２２】
【作用】石炭の燃焼過程は、燃焼プロセス内の温度条件
で石炭が揮発性成分とチャーとに転換する熱分解過程、
揮発性成分の燃焼によるチャーの昇温・着火過程、及び
チャーの燃焼過程に分けて考えられる。
で石炭が揮発性成分とチャーとに転換する熱分解過程、
揮発性成分の燃焼によるチャーの昇温・着火過程、及び
チャーの燃焼過程に分けて考えられる。
【００２３】従って、この様な石炭燃焼過程の概念か
ら、石炭の燃焼は石炭から生成する揮発性成分の量と生
成チャーの燃焼性とに支配されると考えることができ
る。
ら、石炭の燃焼は石炭から生成する揮発性成分の量と生
成チャーの燃焼性とに支配されると考えることができ
る。
【００２４】前述した（１）の推定方法は、この概念に
基づき、燃焼プロセスの条件下で生成する揮発性成分量
を着火性の指標とし、チャーの燃焼性を燃焼速度で表し
て石炭の燃焼性を推定する方法である。
基づき、燃焼プロセスの条件下で生成する揮発性成分量
を着火性の指標とし、チャーの燃焼性を燃焼速度で表し
て石炭の燃焼性を推定する方法である。
【００２５】また、チャーの燃焼性を燃焼速度で表し、
石炭特性としての元素分析値並びに組織分析値との関係
を検討した結果、石炭中の炭素含有量、水素と炭素の原
子数比、及びトータルイナート量とチャーの反応性の間
に高度の相関があることを見いだした。それが（ａ）式
である。
石炭特性としての元素分析値並びに組織分析値との関係
を検討した結果、石炭中の炭素含有量、水素と炭素の原
子数比、及びトータルイナート量とチャーの反応性の間
に高度の相関があることを見いだした。それが（ａ）式
である。
【００２６】一方、石炭から生成する揮発性成分の量
は、石炭中の炭素含有量が少ないほど、水素と炭素の原
子数比が大きいほど、酸素と炭素の原子数比が小さいほ
ど、トータルイナート量が少ないほど、多いことが分か
った。
は、石炭中の炭素含有量が少ないほど、水素と炭素の原
子数比が大きいほど、酸素と炭素の原子数比が小さいほ
ど、トータルイナート量が少ないほど、多いことが分か
った。
【００２７】この揮発性成分量と、石炭中の炭素含有
量、水素と炭素の原子数比、酸素と炭素の原子数比、及
びトータルイナート量との関係式が（ｂ）式である。
量、水素と炭素の原子数比、酸素と炭素の原子数比、及
びトータルイナート量との関係式が（ｂ）式である。
【００２８】そして、揮発性成分量とチャーの燃焼速度
から石炭燃焼時の未燃炭素量を推定する式は、（ｃ）式
のようになる。
から石炭燃焼時の未燃炭素量を推定する式は、（ｃ）式
のようになる。
【００２９】これら（ａ）〜（ｃ）式を総合した結果、
石炭の燃焼性を、石炭中の炭素含有量、水素と炭素の原
子数比、酸素と炭素の原子数比、及びトータルイナート
量で総合的に推定する前述した（２）の方法を見いだす
に到った。
石炭の燃焼性を、石炭中の炭素含有量、水素と炭素の原
子数比、酸素と炭素の原子数比、及びトータルイナート
量で総合的に推定する前述した（２）の方法を見いだす
に到った。
【００３０】以上の様な観点から石炭の燃焼性の推定を
行った実施例を以下に示す。
行った実施例を以下に示す。
【００３１】
【実施例】図１に前述した（１）あるいは（２）の方法
で炭素燃焼ボイラーにおける石炭の未燃炭素量を推定し
た値と実測値との関係を示す。
で炭素燃焼ボイラーにおける石炭の未燃炭素量を推定し
た値と実測値との関係を示す。
【００３２】燃焼時間２．５秒、燃焼温度１，２５０
℃、酸素富化率３０％の条件で炭素含有量７５〜８５％
ｄａｆの石炭の燃焼性評価結果である。
℃、酸素富化率３０％の条件で炭素含有量７５〜８５％
ｄａｆの石炭の燃焼性評価結果である。
【００３３】この図１において、推定値と実測値の相関
は優れており、本発明による推定方法が有効であること
がわかる。
は優れており、本発明による推定方法が有効であること
がわかる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明により石炭燃焼プ
ロセスの石炭の燃焼性を精度良く評価することができ、
石炭の選定及び燃焼条件設定が適正に行えるため、技術
的、経済的効果が大きい。
ロセスの石炭の燃焼性を精度良く評価することができ、
石炭の選定及び燃焼条件設定が適正に行えるため、技術
的、経済的効果が大きい。
【図１】石炭炊きボイラーにおける石炭の未燃炭素量の
測定値と推定値との関係を示す図。
測定値と推定値との関係を示す図。
Claims (4)
- 【請求項１】 石炭燃焼プロセスにおける石炭の燃焼後
の未燃炭素量の大小によって燃焼性を評価する石炭の燃
焼性評価方法において、未燃炭素量を該プロセスの条件
で石炭から生成するチャーの燃焼速度定数及び揮発性成
分の生成量から推定することを特徴とする石炭の燃焼性
評価方法。 - 【請求項２】 石炭燃焼プロセスの条件で石炭から生成
するチャーの燃焼速度定数を石炭中の炭素含有量、水素
と炭素の原子数比、及びトータルイナート量から推定す
ることを特徴とする請求項１記載の石炭の燃焼性評価方
法。 - 【請求項３】 石炭燃焼プロセスの条件で石炭から生成
する揮発性成分の生成量を石炭中の炭素含有量、水素と
炭素の原子数比、酸素と炭素の原子数比、及びトータル
イナート量から推定することを特徴とする請求項１また
は２記載の石炭の燃焼性評価方法。 - 【請求項４】 石炭燃焼プロセスにおける石炭の燃焼後
の未燃炭素量の大小によって燃焼性を評価する石炭の燃
焼性評価方法において、未燃炭素量を石炭中の炭素含有
量、水素と炭素の原子数比、酸素と炭素の原子数比、及
びトータルイナート量から推定することを特徴とする石
炭の燃焼性評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22778192A JPH0657271A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 石炭の燃焼性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22778192A JPH0657271A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 石炭の燃焼性評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0657271A true JPH0657271A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16866286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22778192A Withdrawn JPH0657271A (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 石炭の燃焼性評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657271A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153364A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 循環流動層燃焼装置の運転方法 |
| JP2016075543A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 株式会社Ihi | 未燃分判定方法及び未燃分判定装置 |
| RU2698698C1 (ru) * | 2018-12-20 | 2019-08-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ количественной оценки пережога в деформируемых термоупрочняемых алюминиевых сплавах с помощью EDS-анализа |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP22778192A patent/JPH0657271A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153364A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 循環流動層燃焼装置の運転方法 |
| JP2016075543A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 株式会社Ihi | 未燃分判定方法及び未燃分判定装置 |
| RU2698698C1 (ru) * | 2018-12-20 | 2019-08-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Способ количественной оценки пережога в деформируемых термоупрочняемых алюминиевых сплавах с помощью EDS-анализа |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |