JPH07117202B2 - 予燃焼室付ボイラの燃焼方法および燃焼装置 - Google Patents
予燃焼室付ボイラの燃焼方法および燃焼装置Info
- Publication number
- JPH07117202B2 JPH07117202B2 JP62004985A JP498587A JPH07117202B2 JP H07117202 B2 JPH07117202 B2 JP H07117202B2 JP 62004985 A JP62004985 A JP 62004985A JP 498587 A JP498587 A JP 498587A JP H07117202 B2 JPH07117202 B2 JP H07117202B2
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- combustion
- chamber
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、産業用ボイラに係り、特に粗悪油を燃料とす
る場合でも低NOx化を図ることのできる燃焼方法とその
方法を実施するのに使用される燃焼装置に関する。
る場合でも低NOx化を図ることのできる燃焼方法とその
方法を実施するのに使用される燃焼装置に関する。
従来の技術 第７図および第８図は、従来の産業用パッケージボイラ
を示したものである。このボイラの火炉１は、水冷壁か
ら成る輻射伝熱面２で構成されており、火炉１に隣接し
て同じく水冷壁から成る対流伝熱面３が設けられてい
る。各輻射伝熱面２、対流伝熱面３の水冷壁は蒸気ドラ
ム４と水ドラム５とに連結されている。
を示したものである。このボイラの火炉１は、水冷壁か
ら成る輻射伝熱面２で構成されており、火炉１に隣接し
て同じく水冷壁から成る対流伝熱面３が設けられてい
る。各輻射伝熱面２、対流伝熱面３の水冷壁は蒸気ドラ
ム４と水ドラム５とに連結されている。
そして、火炉１の入口部には風箱６が形成されており、
その内側にエアレジスタ７が設置されていて、さらにエ
アレジスタ７の中心にバーナガン８が装着されている。
このバーナガン８には油燃料９が供給されていて、この
油燃料は火炉１内へ噴霧される。また、風箱６には燃料
用空気10が導入されるので、この空気10は火炉１にてバ
ーナガン８から噴霧された油燃料に混合されて燃焼に寄
与される。
その内側にエアレジスタ７が設置されていて、さらにエ
アレジスタ７の中心にバーナガン８が装着されている。
このバーナガン８には油燃料９が供給されていて、この
油燃料は火炉１内へ噴霧される。また、風箱６には燃料
用空気10が導入されるので、この空気10は火炉１にてバ
ーナガン８から噴霧された油燃料に混合されて燃焼に寄
与される。
火炉１内で油燃料の燃焼によって生じた燃焼ガス11は、
輻射伝熱面２および対流伝熱面３を通り、各水冷壁内の
水や蒸気を加熱した後、ガス出口12から図示しない煙突
等を経て大気中へ排出される。
輻射伝熱面２および対流伝熱面３を通り、各水冷壁内の
水や蒸気を加熱した後、ガス出口12から図示しない煙突
等を経て大気中へ排出される。
なお、火炉１での燃焼方法は、緩慢に空気10と油燃料９
とを拡散燃焼させることにより、火炎温度を低くすると
ともに、火炎を長くして低NOx化を促進させている。
とを拡散燃焼させることにより、火炎温度を低くすると
ともに、火炎を長くして低NOx化を促進させている。
発明が解決しようとする問題点 近年、燃料油の粗悪化傾向が進み、窒素分の多い重油を
燃料として燃焼させる必要に迫られている。しかし、環
境行政上、排ガス中のNOx濃度は規定値に抑えることが
必須の要件である。そのための対策として低NOxバーナ
が開発されてきたが、パッケージボイラでは、小形の火
炉で高火炉負荷を要求されるため、従来の低NOxバーナ
では十分な低NOx性能が得られないという問題があっ
た。また、従来の低NOxバーナを水冷壁で囲まれた火炉
に設置して燃焼させようとするときには、火炎温度が低
いため長炎となるので、火炉を大きくしなければならな
いという問題もあった。
燃料として燃焼させる必要に迫られている。しかし、環
境行政上、排ガス中のNOx濃度は規定値に抑えることが
必須の要件である。そのための対策として低NOxバーナ
が開発されてきたが、パッケージボイラでは、小形の火
炉で高火炉負荷を要求されるため、従来の低NOxバーナ
では十分な低NOx性能が得られないという問題があっ
た。また、従来の低NOxバーナを水冷壁で囲まれた火炉
に設置して燃焼させようとするときには、火炎温度が低
いため長炎となるので、火炉を大きくしなければならな
いという問題もあった。
問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明は、大部分が耐
火材で覆われた予燃焼室へ油燃料及び240℃以上に予熱
された一次空気を空気比0.6程度で供給して、この予燃
焼室で前記油燃料をガス化させるとともに1600℃〜1800
℃の高温還元雰囲気で予燃焼させ、さらに前記予燃焼室
の出口側で略室温の二次空気を供給し、予燃焼室の出口
に連なる主燃焼室で主燃焼を行わせるようにしたことを
特徴とする予燃焼室付ボイラの燃焼方法を提供する。
火材で覆われた予燃焼室へ油燃料及び240℃以上に予熱
された一次空気を空気比0.6程度で供給して、この予燃
焼室で前記油燃料をガス化させるとともに1600℃〜1800
℃の高温還元雰囲気で予燃焼させ、さらに前記予燃焼室
の出口側で略室温の二次空気を供給し、予燃焼室の出口
に連なる主燃焼室で主燃焼を行わせるようにしたことを
特徴とする予燃焼室付ボイラの燃焼方法を提供する。
また、本発明は、この方法を実施するのに適した装置と
して、大部分が耐火材で覆われ油燃料をガス化させると
ともに1600℃〜1800℃の高温還元雰囲気で予燃焼させる
予燃焼室と、この予燃焼室の出口に連なる主燃焼室と、
この主燃焼室からの燃焼排ガスが導入され一次空気を24
0℃以上に予熱する空気予熱器と、この空気予熱器で予
熱された空気を前記予燃焼室へ空気比0.6程度で供給す
るために予燃焼室の入口およびその入口寄りに設けた一
次空気噴出孔と、前記予燃焼室の入口側に取付けられ油
燃料を導入するバーナガンと、前記予燃焼室の出口側に
設けられ略室温の二次空気を供給する二次空気噴出孔と
を備えたことを特徴とする予燃焼室付きボイラ燃焼装置
を提供する。
して、大部分が耐火材で覆われ油燃料をガス化させると
ともに1600℃〜1800℃の高温還元雰囲気で予燃焼させる
予燃焼室と、この予燃焼室の出口に連なる主燃焼室と、
この主燃焼室からの燃焼排ガスが導入され一次空気を24
0℃以上に予熱する空気予熱器と、この空気予熱器で予
熱された空気を前記予燃焼室へ空気比0.6程度で供給す
るために予燃焼室の入口およびその入口寄りに設けた一
次空気噴出孔と、前記予燃焼室の入口側に取付けられ油
燃料を導入するバーナガンと、前記予燃焼室の出口側に
設けられ略室温の二次空気を供給する二次空気噴出孔と
を備えたことを特徴とする予燃焼室付きボイラ燃焼装置
を提供する。
作用 上記の手段によれば、予燃焼室を耐火材で覆い、NOxが
顕著に低減し始める240℃以上に予熱された高温の一次
空気を同じくNOxが最も低減する0.6程度の空気比で供給
して油燃料を燃焼させることによって、高温（ただし、
耐火材の上限使用温度との関係から1600℃〜1800℃とし
ている）の還元雰囲気を作ることができ、これにより窒
素分を多く含む粗悪の油燃料であってもそのガス化が促
進されるとともに、予燃焼室内の燃焼によっていったん
発生したNOxは高温還元ガスによって急速に分解して主
燃料室へ送られ、この主燃焼室では略室温（低温）の二
次空気によって未燃分の完全燃焼が図られるため、低NO
x化が達成される。
顕著に低減し始める240℃以上に予熱された高温の一次
空気を同じくNOxが最も低減する0.6程度の空気比で供給
して油燃料を燃焼させることによって、高温（ただし、
耐火材の上限使用温度との関係から1600℃〜1800℃とし
ている）の還元雰囲気を作ることができ、これにより窒
素分を多く含む粗悪の油燃料であってもそのガス化が促
進されるとともに、予燃焼室内の燃焼によっていったん
発生したNOxは高温還元ガスによって急速に分解して主
燃料室へ送られ、この主燃焼室では略室温（低温）の二
次空気によって未燃分の完全燃焼が図られるため、低NO
x化が達成される。
実施例 以下本発明の一実施例を第１図ないし第６図を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第１図は、本発明に係る予燃焼室付ボイラの燃焼方法を
説明するために示した予燃焼室付ボイラ燃焼装置の一実
施例の系統図である。
説明するために示した予燃焼室付ボイラ燃焼装置の一実
施例の系統図である。
21は予燃焼室であり、大部分が耐火材22で覆われて形成
されている。23は主燃焼室であり、予燃焼室21の出口に
連なって設けられていて、従来と同様に水冷壁による輻
射伝熱面２で構成されている。これら予燃焼室21と主燃
焼室23とによって火炉を構成している。そして、予燃焼
室21や主燃焼室23に隣接して、水冷壁から成る対流伝熱
面３が設置されている。この水冷壁から成る各輻射伝熱
面２、対流伝熱面３の水冷壁は、従来と同様に蒸気ドラ
ム４と水ドラム５とに連結されているが、図示は省略し
てある。
されている。23は主燃焼室であり、予燃焼室21の出口に
連なって設けられていて、従来と同様に水冷壁による輻
射伝熱面２で構成されている。これら予燃焼室21と主燃
焼室23とによって火炉を構成している。そして、予燃焼
室21や主燃焼室23に隣接して、水冷壁から成る対流伝熱
面３が設置されている。この水冷壁から成る各輻射伝熱
面２、対流伝熱面３の水冷壁は、従来と同様に蒸気ドラ
ム４と水ドラム５とに連結されているが、図示は省略し
てある。
対流伝熱面３には主燃焼室23から燃焼排ガス11が導入さ
れるが、その出口側に空気予熱器24が設けられている。
そして、空気予熱器24を経た燃焼排ガスは、図示しない
煙突等を介して大気中へ排出される。
れるが、その出口側に空気予熱器24が設けられている。
そして、空気予熱器24を経た燃焼排ガスは、図示しない
煙突等を介して大気中へ排出される。
予燃焼室21の入口側には、エアレジスタ７が取付けられ
ており、その中心に油燃料10の導入されるバーナガン８
が設置されている。燃料用空気は空気供給装置25によっ
て、一次空気26と二次空気27とに分けて供給される。一
次空気26は先ず空気予熱器24に導入されて、主燃焼室23
および輻射伝熱面３を経た燃焼排ガス11によって加熱さ
れた後、エアレジスタ７と予燃焼室21の入口寄りに設け
た一次空気噴出孔28とへ供給される。一方、二次空気27
は、予燃焼室21の出口側に設けた二次空気噴出孔29へ供
給される。なお、空気供給装置25から送られる空気の温
度は略室温である。
ており、その中心に油燃料10の導入されるバーナガン８
が設置されている。燃料用空気は空気供給装置25によっ
て、一次空気26と二次空気27とに分けて供給される。一
次空気26は先ず空気予熱器24に導入されて、主燃焼室23
および輻射伝熱面３を経た燃焼排ガス11によって加熱さ
れた後、エアレジスタ７と予燃焼室21の入口寄りに設け
た一次空気噴出孔28とへ供給される。一方、二次空気27
は、予燃焼室21の出口側に設けた二次空気噴出孔29へ供
給される。なお、空気供給装置25から送られる空気の温
度は略室温である。
次に本発明の作用を説明する。
バーナガン８から油燃料10を予燃焼室21内へ噴霧する。
同時に、空気予熱器24によって240℃以上に加熱された
一次空気の一方26aをエアレジスタ７を介して予燃焼室2
1の入口から、また、他方の一次空気26bを一次空気噴出
孔28から夫々予燃焼室21へ供給して、予燃焼室21で油燃
料を急速にガス化して高温還元雰囲気で燃焼させ、火炎
を形成させる。さらに、二次空気噴出孔29から噴出され
る二次空気27との混合によって、主燃焼室23での燃焼が
促進されて低NOx化がはかられる。
同時に、空気予熱器24によって240℃以上に加熱された
一次空気の一方26aをエアレジスタ７を介して予燃焼室2
1の入口から、また、他方の一次空気26bを一次空気噴出
孔28から夫々予燃焼室21へ供給して、予燃焼室21で油燃
料を急速にガス化して高温還元雰囲気で燃焼させ、火炎
を形成させる。さらに、二次空気噴出孔29から噴出され
る二次空気27との混合によって、主燃焼室23での燃焼が
促進されて低NOx化がはかられる。
この燃焼によって生じた燃焼ガスは、輻射伝熱面２およ
び対流伝熱面３の水冷壁を加熱し、さらに空気予熱器24
で一次空気26を高温にした後排出される。
び対流伝熱面３の水冷壁を加熱し、さらに空気予熱器24
で一次空気26を高温にした後排出される。
第２図は一次空気の温度とNOx濃度との関係を示したも
ので、一次空気の温度が常温から200℃程度まではNOx濃
度はあまり変化せず、200℃を越えると顕著に低下し始
める。従って、予燃焼室21へ供給する一次空気26a,26b
の温度は、240℃以上とすることが推奨される。よっ
て、本発明では、一次空気26a、26bの温度が240℃以上
となるように、空気予熱器24への排ガスの流量や温度あ
るいは一次空気26の流量等を調整している。
ので、一次空気の温度が常温から200℃程度まではNOx濃
度はあまり変化せず、200℃を越えると顕著に低下し始
める。従って、予燃焼室21へ供給する一次空気26a,26b
の温度は、240℃以上とすることが推奨される。よっ
て、本発明では、一次空気26a、26bの温度が240℃以上
となるように、空気予熱器24への排ガスの流量や温度あ
るいは一次空気26の流量等を調整している。
また、第３図は二次空気の温度とNOx濃度の増加率の関
係を示したもので、二次空気の温度は低い程NOxの発生
量が少ないことがわかる。従って、本発明では、二次空
気噴出孔29から供給する二次空気27の温度は略室温とな
るように、空気供給装置25から直接供給するようにして
いる。
係を示したもので、二次空気の温度は低い程NOxの発生
量が少ないことがわかる。従って、本発明では、二次空
気噴出孔29から供給する二次空気27の温度は略室温とな
るように、空気供給装置25から直接供給するようにして
いる。
さらに、第４図に示すように、予燃焼室内の温度が高い
程NOx低減率が上がることが示されているが、耐火材の
上限使用温度との関係から、本発明では予燃焼室の燃焼
温度は1600℃〜1800℃としている。また、第５図に示す
ように、一次空気の空気比は0.6程度とするのがNOxを低
減するのに最適であるので、本発明では一次空気を空気
比0.6程度で予燃焼室へ供給している。
程NOx低減率が上がることが示されているが、耐火材の
上限使用温度との関係から、本発明では予燃焼室の燃焼
温度は1600℃〜1800℃としている。また、第５図に示す
ように、一次空気の空気比は0.6程度とするのがNOxを低
減するのに最適であるので、本発明では一次空気を空気
比0.6程度で予燃焼室へ供給している。
なお、NOxを低減するための因子としては上記の他にも
あり、例えば第６図に示すように、主燃焼室の比率を予
燃焼室に対して小さくして火炉を構成するのが、NOx濃
度を低減するのには効果的である。
あり、例えば第６図に示すように、主燃焼室の比率を予
燃焼室に対して小さくして火炉を構成するのが、NOx濃
度を低減するのには効果的である。
発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、予燃焼室を耐火
材で覆い、NOxが顕著に低減し始める240℃以上に予熱さ
れた高温の一次空気を同じくNOxが最も低減する0.6程度
の空気比で供給して油燃料を燃焼させることによって、
高温（ただし、耐火材の上限使用温度との関係から1600
℃〜1800℃としている）の還元雰囲気を作ることがで
き、これにより窒素分を多く含む粗悪の油燃料であって
もそのガス化が促進させるとともに、予燃焼室内の燃焼
によっていったん発生したNOxは高温還元ガスによって
急速に分解して主燃焼室へ送られ、この主燃焼室では略
室温（低温）の二次空気によって未燃分の完全燃焼が図
られるため、低NOx化が達成される。また、火炎の長さ
が短くなるので、予燃焼室をコンパクトに形成すること
ができる。
材で覆い、NOxが顕著に低減し始める240℃以上に予熱さ
れた高温の一次空気を同じくNOxが最も低減する0.6程度
の空気比で供給して油燃料を燃焼させることによって、
高温（ただし、耐火材の上限使用温度との関係から1600
℃〜1800℃としている）の還元雰囲気を作ることがで
き、これにより窒素分を多く含む粗悪の油燃料であって
もそのガス化が促進させるとともに、予燃焼室内の燃焼
によっていったん発生したNOxは高温還元ガスによって
急速に分解して主燃焼室へ送られ、この主燃焼室では略
室温（低温）の二次空気によって未燃分の完全燃焼が図
られるため、低NOx化が達成される。また、火炎の長さ
が短くなるので、予燃焼室をコンパクトに形成すること
ができる。
第１図は本発明が適用される予燃焼室付ボイラ燃焼装置
の一実施例を示した系統図、第２図ないし第６図は本発
明に適用可能な種々のNOx低減因子を説明するために示
した特性図、第７図および第８図は従来のパッケージボ
イラを示したもので、第７図は縦断面図であり、第８図
は第７図のVIII−VIII線に沿う横断面図である。 １……火炉、２……輻射伝熱面、３……対流伝熱面、７
……エアレジスタ、８……バーナガン、21……予燃焼
室、22……耐火材、23……主燃焼室、24……空気予熱
器、28……一次空気噴出孔、29……二次空気噴出孔。
の一実施例を示した系統図、第２図ないし第６図は本発
明に適用可能な種々のNOx低減因子を説明するために示
した特性図、第７図および第８図は従来のパッケージボ
イラを示したもので、第７図は縦断面図であり、第８図
は第７図のVIII−VIII線に沿う横断面図である。 １……火炉、２……輻射伝熱面、３……対流伝熱面、７
……エアレジスタ、８……バーナガン、21……予燃焼
室、22……耐火材、23……主燃焼室、24……空気予熱
器、28……一次空気噴出孔、29……二次空気噴出孔。
Claims (2)
- 【請求項１】大部分が耐火材で覆われた予燃焼室へ油燃
料及び240℃以上に予熱された一次空気を空気比0.6程度
で供給して、この予燃焼室で前記油燃料をガス化させる
とともに1600℃〜1800℃の高温還元雰囲気で予燃焼さ
せ、さらに前記予燃焼室の出口側で略室温の二次空気を
供給し、予燃焼室の出口に連なる主燃焼室で主燃焼を行
わせるようにしたことを特徴とする予燃焼室付ボイラの
燃焼方法。 - 【請求項２】大部分が耐火材で覆われ油燃料をガス化さ
せるとともに1600℃〜1800℃の高温還元雰囲気で予燃焼
させる予燃焼室と、この予燃焼室の出口に連なる主燃焼
室と、この主燃焼室からの燃焼排ガスが導入され一次空
気を240℃以上に予熱する空気予熱器と、この空気予熱
器で予熱された空気を前記予燃焼室へ空気比0.6程度で
供給するために予燃焼室の入口およびその入口寄りに設
けた一次空気噴出孔と、前記予燃焼室の入口側に取付け
られ油燃料を導入するバーナガンと、前記予燃焼室の出
口側に設けられ略室温の二次空気を供給する二次空気噴
出孔とを備えたことを特徴とする予燃焼室付ボイラ燃焼
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62004985A JPH07117202B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 予燃焼室付ボイラの燃焼方法および燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62004985A JPH07117202B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 予燃焼室付ボイラの燃焼方法および燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176907A JPS63176907A (ja) | 1988-07-21 |
| JPH07117202B2 true JPH07117202B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=11598899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62004985A Expired - Fee Related JPH07117202B2 (ja) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | 予燃焼室付ボイラの燃焼方法および燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117202B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH684959A5 (de) * | 1991-11-21 | 1995-02-15 | Asea Brown Boveri | Verfahren für eine schadstoffarme Verbrennung in einem Kraftwerkskessel. |
| CN105115309A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-02 | 洛阳瑞昌石油化工设备有限公司 | 一种实现加热炉超低氮氧化物排放的装置及其工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5911850B2 (ja) * | 1979-07-18 | 1984-03-19 | 沖電気工業株式会社 | 振動検出用振子 |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP62004985A patent/JPH07117202B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63176907A (ja) | 1988-07-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |