JPH076609B2 - Circulating fluidized bed combustion method - Google Patents

Circulating fluidized bed combustion method

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JPH076609B2
JPH076609B2 JP61171196A JP17119686A JPH076609B2 JP H076609 B2 JPH076609 B2 JP H076609B2 JP 61171196 A JP61171196 A JP 61171196A JP 17119686 A JP17119686 A JP 17119686A JP H076609 B2 JPH076609 B2 JP H076609B2
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fluidized bed
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combustion
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air
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圭助 本田
善久 荒川
学 宮本
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石炭、廃油、木屑、スラッジ等の固形物及び
液体燃料を燃焼するボイラ及び各種加熱炉に利用される
循環流動床燃焼法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a circulating fluidized bed combustion method used in boilers and various heating furnaces that burn solid matter such as coal, waste oil, wood chips, and sludge, and liquid fuel. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の流動床燃焼法について説明する 1.気泡型流動床燃焼法 (1)燃焼炉は流動床で構成され、その流動床に流動
材、燃料、空気及び石炭石を投入し、燃焼と脱硫を同時
に行なわせている。
Explain conventional fluidized bed combustion method 1. Bubble type fluidized bed combustion method (1) Combustion furnace is composed of fluidized bed, and fluidized material, fuel, air and coal stone are put into the fluidized bed to perform combustion and desulfurization. It is done at the same time.

(2)流動床の上部には過熱器等の伝熱面を配置してい
る。
(2) A heat transfer surface such as a superheater is arranged above the fluidized bed.

2.循環流動床燃焼法 燃焼炉下部に燃料と空気を供給し、更にボイラ高温部よ
り捕集した燃焼ガス中の固形分を上記燃焼炉下に再循環
して、燃料と空気と共に燃焼炉を下部より上昇させ、後
部煙道に設置せられた高温集塵器で固形物を捕集し、清
浄ガスは更に後部煙道に送られる。前記の高温部で捕集
された固形物はその保有する熱量を再循環系統に設けら
れた熱交換器に放出した後燃焼炉に再投入せられる。
2. Circulating fluidized bed combustion method Fuel and air are supplied to the lower part of the combustion furnace, and the solid content in the combustion gas collected from the high temperature part of the boiler is recirculated to the bottom of the combustion furnace, and the combustion furnace together with the fuel and air. After rising from the lower part, the high temperature dust collector installed in the rear flue collects solids, and the clean gas is further sent to the rear flue. The solid matter collected in the above-mentioned high temperature part is re-injected into the combustion furnace after releasing the amount of heat retained by the solid matter to the heat exchanger provided in the recirculation system.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

1.気泡型流動床燃焼法 (1) 流動床で発生する全燃料の発生熱量の一部を吸
収して、流動床内温度を850〜900℃に維持するため蒸発
器や過熱器の一部が流動床内に設置されている。この蒸
発器や過熱器を構成する鋼管が上記燃料の灰、石炭石、
流動材により摩耗され、短時間で新管と取替えるとか肉
盛補修をしなければならない。
1. Bubbling type fluidized bed combustion method (1) Part of the evaporator and superheater in order to absorb a part of the generated heat of all fuel generated in the fluidized bed and maintain the temperature in the fluidized bed at 850 to 900 ° C. Is installed in the fluidized bed. Steel pipes that compose this evaporator and superheater are ash of the above fuel, coal stone,
It is worn by the fluid material, and it is necessary to replace it with a new pipe in a short time or perform overlay repair.

(2) 流動床より飛出した未燃分が燃焼されないまま
流動床上部の伝熱面に接触して冷却され、燃焼出来ない
ままボイラ外へと運ばれ、未燃損失が高い。
(2) The unburned matter that has flown out of the fluidized bed comes into contact with the heat transfer surface at the upper part of the fluidized bed and is cooled without being burned, and is transported to the outside of the boiler without being burned, resulting in high unburned loss.

(3) 流動床内で脱硫を行うため、流動床内を酸化雰
囲気にする事が必要である。この為、燃焼炉出口NOx濃
度が高くなる。
(3) Since desulfurization is performed in the fluidized bed, it is necessary to create an oxidizing atmosphere in the fluidized bed. Therefore, the NOx concentration at the combustion furnace outlet becomes high.

2.循環流動床燃焼法 (1) 燃焼炉及び後部煙道を通過する燃焼生成ガスで
運ばれる固形物の量が燃焼炉に投入される燃料量の10〜
100倍程度もあるため、燃焼炉内の金属付着及び集塵装
置、後部煙道伝熱面が激しい摩耗を受ける。
2. Circulating fluidized bed combustion method (1) The amount of solid matter carried by the combustion product gas passing through the combustion furnace and the rear flue is 10 to 10% of the amount of fuel injected into the combustion furnace.
Since it is about 100 times, the metal adhesion and dust collector in the combustion furnace and the rear flue heat transfer surface are severely worn.

(2) 高温部に設置された集塵器は、低温部設置のも
のよりも寸法が大きく、かつ耐高温材料を使用するため
高価で、かつ信頼性が低く、起動時の集塵装置壁面の昇
温率の制限より長い起動時間を要す。
(2) The dust collector installed in the high temperature part is larger in size than the one installed in the low temperature part, and it is expensive and unreliable because it uses high temperature resistant material. It requires a longer startup time than the temperature rise rate limit.

(3) 燃焼炉内の燃焼温度が800〜900℃に制御されて
いるために、N2Oが多量に発生する。
(3) Since the combustion temperature in the combustion furnace is controlled at 800 to 900 ° C, a large amount of N 2 O is generated.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は前記問題点を解決するため、固形燃料が供給さ
れて形成される上方空間にオーバファイアエアノズルが
設けられ、さらにその上方にアディショナルエアノズル
が設けられた循環流動床燃焼装置において、同流動床流
動床内に理論燃焼空気量の0.3倍ないし0.8倍の範囲で調
節された量の空気を供給し、残りの空気を前記オーバフ
ァイアエアノズル及びアディショナルエアノズルに供給
し、かつ前記流動床から排出される排ガス中から捕集さ
れた低温粒子のうち流動床内に供給される固形燃料量の
1〜5倍の量を前記流動床内に再循環するして前記オー
バファイアエアノズルの設置レベルと前記アディショナ
ルエアノズルの設置レベルとの間に温度が1000℃以上の
脱硝反応域を形成することを特徴とする循環流動床燃焼
法を提供している。
In order to solve the above problems, the present invention provides a circulating fluidized bed combustor in which an overfire air nozzle is provided in an upper space formed by supplying solid fuel, and an additional air nozzle is provided above the overfire air nozzle. Supplying a regulated amount of air in the fluidized bed in the range of 0.3 to 0.8 times the theoretical combustion air amount, supplying the remaining air to the overfire air nozzle and the additional air nozzle, and discharging from the fluidized bed. Of the low temperature particles collected from the exhaust gas, 1 to 5 times the amount of solid fuel supplied to the fluidized bed is recirculated into the fluidized bed to set the installation level of the overfire air nozzle and the additional air nozzle. The present invention provides a circulating fluidized bed combustion method, which is characterized in that a denitration reaction zone having a temperature of 1000 ° C or higher is formed between the temperature and the installation level.

〔作用〕[Action]

流動床には、固形燃料及び未燃炭素を含む低温粒子と0.
3〜0.8倍の1次空気が供給され、燃料及び未燃炭素の部
分燃焼及びガス化が行われ、次の吸熱反応がおこる。
The fluidized bed contains low temperature particles containing solid fuel and unburned carbon and 0.
3 to 0.8 times the primary air is supplied, the fuel and unburned carbon are partially combusted and gasified, and the next endothermic reaction occurs.

1)C+O2=CO2+97,200kcal/moL 2)C+1/2O2=CO+29,200kcal/moL 3)C+O22CO−38,800kcal/moL 4)C+H2O=CO+H2−28,400kcal/moL 5)C+2H2O=CO2+2H2−19,000kcal/moL 6)C+H2OCO2+H2+10,000kcal/moL 上式3)、4)、5)の吸熱反応及び捕集された低温粒
子に投入される固形燃料量の1〜5倍程度の流動床内に
戻すことにより流動床内を700〜1000℃の還元雰囲気に
維持し、低NOx燃焼を行ないNOx還元成分(CnHm、NH
3等)を発生させる。
1) C + O 2 = CO 2 + 97,200kcal / moL 2) C + 1 / 2O 2 = CO + 29,200kcal / moL 3) C + O 2 2CO-38,800kcal / moL 4) C + H 2 O = CO + H 2 −28,400kcal / moL 5) C + 2H 2 O = CO 2 + 2H 2 -19,000kcal / moL 6) C + H 2 OCO 2 + H 2 + 10,000kcal / moL Endothermic reaction of the above formulas 3), 4), 5) and solid injected into the collected low temperature particles The NOx reducing component (CnHm, NH) is maintained by keeping the inside of the fluidized bed at a reducing atmosphere of 700 to 1000 ° C by returning it to the fluidized bed of about 1 to 5 times the amount of fuel and performing low NOx combustion.
3 etc.) is generated.

流動床で生成した還元性ガス(CO、H2、CnHm、NH3、NHi
等)は流動床上部のオーバファイアエアノズルの設置レ
ベルとアディショナルエアノズル設置レベルとの間に形
成される温度が1000℃以上の反応部において、オーバフ
ァイアエアにより供給される少量の酸素と反応して下記
に示す脱硝反応をおこす。この反応は、還元性ガスが酸
素の化学当量よりも過剰に存在する場合に、酸化水素と
アンモニア等によるNO及び窒素化合物の還元分解を行う
ものである。
Reducing gas generated in the fluidized bed (CO, H 2, CnHm, NH 3, NHi
Etc.) reacts with a small amount of oxygen supplied by overfire air in the reaction section where the temperature formed between the installation level of the overfire air nozzle and the installation level of the additional air nozzle above the fluidized bed is 1000 ° C. or higher and Causes the denitration reaction shown in. This reaction carries out the reductive decomposition of NO and nitrogen compounds with hydrogen oxide and ammonia when the reducing gas is present in excess of the chemical equivalent of oxygen.

8)NO+NH2→N2+H2O 上記の1000℃以上の高温ゾーンは、排ガスから捕集され
た低温粒子の再循環量を流動床に供給される固形燃料量
の1〜5倍とすることで形成され、ここでN2Oが分解さ
れる。
8) NO + NH 2 → N 2 + H 2 O In the above-mentioned high temperature zone of 1000 ° C or higher, the recirculation amount of low temperature particles collected from the exhaust gas should be 1 to 5 times the amount of solid fuel supplied to the fluidized bed. Where N 2 O is decomposed.

〔実施例〕〔Example〕

本発明を第1図に示す装置を用いた一実施例に基づいて
説明する。
The present invention will be described based on an embodiment using the apparatus shown in FIG.

燃焼炉が水冷壁管からなる燃焼炉壁1で囲まれて形成さ
れ、炉底2も水冷壁管で形成されている。炉底2の下部
には風室3が設けられ、炉底2には多数の1次空気ノズ
ル4が取り付けられている。炉底2の上部は流動床5が
形成され、流動床5の上部の燃焼炉壁1に、固形燃料の
石炭を投入する燃料供給装置6が設置され、さらに上方
の燃料炉壁1にはオーバファイアエアノズル7、アディ
ショナルエアノズル8が設けられている。燃焼炉に隣接
して水冷壁管からなる後部煙道壁9により後部煙道が形
成され、燃焼炉出口10を介して燃焼炉と連通している。
なお、燃焼炉壁1、後部煙道壁9を形成する水冷壁管
は、天井ドラム11に連結している。後部煙道には、複数
の伝熱器12が配置され、後部煙道の下方にはホッパ13が
配設されている。ホッパ13の直上の後部煙道壁9に後部
煙道出口14が形成され、煙道15が連結している。煙道15
の後流端は、サイクロンセパレータ16の入口部に連結
し、サイクロンセパレータ16の気体出口部は煙道17が連
結している。煙道17の後流端には空気予熱器18が配置さ
れ、空気予熱器の下方にはホッパ19が配設されている。
ホッパ19の直上には煙道20が連結し、煙道20後流端は集
塵器21の入口部に連結している。集塵器21の出口には煙
道22が連結している。
The combustion furnace is formed by being surrounded by a combustion furnace wall 1 made of a water cooling wall tube, and the furnace bottom 2 is also formed by a water cooling wall tube. A wind chamber 3 is provided below the furnace bottom 2, and a large number of primary air nozzles 4 are attached to the furnace bottom 2. A fluidized bed 5 is formed on the upper part of the bottom 2 of the furnace, a fuel supply device 6 for charging coal of solid fuel is installed on the combustion furnace wall 1 on the upper part of the fluidized bed 5, and an upper fuel furnace wall 1 is overlaid. A fire air nozzle 7 and an additional air nozzle 8 are provided. A rear flue wall 9 formed of a water-cooled wall pipe is formed adjacent to the combustion furnace to form a rear flue and communicates with the combustion furnace via a combustion furnace outlet 10.
The water cooling wall pipes forming the combustion furnace wall 1 and the rear flue wall 9 are connected to the ceiling drum 11. A plurality of heat exchangers 12 are arranged in the rear flue, and a hopper 13 is arranged below the rear flue. A rear flue outlet 14 is formed in the rear flue wall 9 directly above the hopper 13 and a flue 15 is connected. Flue 15
The wake end is connected to the inlet of the cyclone separator 16, and the gas outlet of the cyclone separator 16 is connected to the flue 17. An air preheater 18 is arranged at the downstream end of the flue 17, and a hopper 19 is arranged below the air preheater.
The flue 20 is connected directly above the hopper 19, and the rear end of the flue 20 is connected to the entrance of the dust collector 21. A flue 22 is connected to the exit of the dust collector 21.

空気予熱器18の空気出口部は、途中にダンパ23、送風機
24をもつ1次空気供給管25を介して風室3と連通し、送
風機26をもつ2次空気供給管27を介してオーバファイア
エアノズル7、アディショナルエアノズル8と連通して
いる。サイクロンセパレータ16の固形分排出用のホッパ
部には、途中に取出弁28をもつ排出管29が取付けられ、
排出管29の下端は、送風機30の出口部に取付けられた高
圧配管31の下流端が連結した固形物注入装置32に連結さ
れている。又、集塵器21の固形分排出用のホッパ部に
も、途中に取出弁33をもつ排出管34が取付けられ、排出
管34の下端は、送風機30の出口部に取付けられた高圧配
管35の下流端が連結した固形物注入装置36に連結されて
いる。排出管34の取出弁33より上流側で排出管37を分岐
させ、排出管37の途中にも取出弁38を配置している。
The air outlet part of the air preheater 18 has a damper 23 and a blower on the way.
It communicates with the wind chamber 3 via a primary air supply pipe 25 having 24, and communicates with the overfire air nozzle 7 and the additional air nozzle 8 via a secondary air supply pipe 27 having a blower 26. A discharge pipe 29 having an extraction valve 28 is attached to the hopper portion for discharging the solid content of the cyclone separator 16.
The lower end of the discharge pipe 29 is connected to a solid material injection device 32 to which the downstream end of a high-pressure pipe 31 attached to the outlet of the blower 30 is connected. In addition, a discharge pipe 34 having an extraction valve 33 is attached to the hopper portion for discharging the solid content of the dust collector 21, and the lower end of the discharge pipe 34 has a high pressure pipe 35 attached to the outlet of the blower 30. Is connected to the solid material injection device 36 to which the downstream end thereof is connected. A discharge pipe 37 is branched on the upstream side of the discharge valve 33 of the discharge pipe 34, and a discharge valve 38 is arranged in the middle of the discharge pipe 37.

夫々の固形物注入装置32、36の出口部には、固形物空送
管39、40が取付けられ、夫々の固形物空送管39、40は炉
底2に配設された固形物投入ノズル41、42に連通してい
る。
Solid material empty pipes 39, 40 are attached to the outlets of the solid material injection devices 32, 36, respectively, and the solid material empty pipes 39, 40 are provided at the bottom 2 of the furnace. It communicates with 41 and 42.

流動床5の温度を計測するガス温度検出装置43が配設さ
れ、ガス温度検出装置43の信号はコントローラ44に伝え
られ、コントローラ44の信号が、ダンパ23、取出弁33、
38を駆動させる駆動手段の制御信号として送られる。
A gas temperature detecting device 43 for measuring the temperature of the fluidized bed 5 is provided, a signal of the gas temperature detecting device 43 is transmitted to the controller 44, and the signal of the controller 44 is transmitted to the damper 23, the extraction valve 33,
It is sent as a control signal of a driving means for driving 38.

燃料供給装置6より投入された燃料及び固形物投入ノズ
ル41、42から燃料の1〜5倍の量で投入された未燃炭素
を含む固形物は、流動床5において理論空気量の0.3〜
0.8倍の量の1次空気によって上述の1)〜6)の反応
を行い、燃料はガス化し、一部燃焼して700℃〜1000℃
の還元雰囲気の1次燃焼域を形成する。
The solid matter containing unburned carbon, which is introduced from the fuel and solid matter injection nozzles 41 and 42 in an amount of 1 to 5 times the amount of fuel injected from the fuel supply device 6, has a theoretical air amount of 0.3 to 3 in the fluidized bed 5.
The reaction of 1) to 6) above is performed by 0.8 times the amount of primary air, and the fuel is gasified and partially burned to 700 ° C to 1000 ° C.
To form the primary combustion zone of the reducing atmosphere.

この1次燃焼域の形成によって、燃焼によるNOxの発生
を抑制し、還元雰囲気での炉内脱硝を促進する。
By forming this primary combustion zone, generation of NOx due to combustion is suppressed, and denitration in the furnace in a reducing atmosphere is promoted.

1次燃焼域で発生した還元性ガス等は、流動床5の上部
でオーバファイアエアノズル7より下方の未燃分反応域
に導入される。ここでは流動床5と同様、ガス化反応と
一部燃焼が行われる。
The reducing gas or the like generated in the primary combustion zone is introduced into the unburned matter reaction zone below the overfire air nozzle 7 in the upper part of the fluidized bed 5. Here, as in the fluidized bed 5, gasification reaction and partial combustion are performed.

オーバファイアエアがオーバファイアエアノズル7より
投入される。オーバファイアエアノズル7のレベルとア
ディショナルエアノズル8のレベルの間に脱硝反応域が
形成され、ここでは炉内温度が1000℃以上に保たれ、上
述の7)、8)に示す脱硝反応が行われ、かつN2Oの分
解が行われる。そのあと未燃分及び残存の還元性ガスは
完全燃焼域に入り、アディショナルエアノズル8から投
入されるアディショナルエアにより炉内は酸化雰囲気が
形成され、未燃ガスの完全燃焼が促進される。ここでは
炉内温度を900〜1300℃程度に保ち1〜4秒のガス滞留
時間を確保することによって未燃分を完全燃焼させる。
Overfire air is injected from the overfire air nozzle 7. A denitration reaction zone is formed between the level of the overfire air nozzle 7 and the level of the additional air nozzle 8, where the furnace temperature is maintained at 1000 ° C or higher, and the denitration reaction shown in 7) and 8) above is performed. And decomposition of N 2 O takes place. After that, the unburned component and the remaining reducing gas enter the complete combustion region, and the additional air introduced from the additional air nozzle 8 forms an oxidizing atmosphere in the furnace to promote complete combustion of the unburned gas. Here, the unburned component is completely burned by maintaining the temperature in the furnace at about 900 to 1300 ° C. and securing the gas residence time of 1 to 4 seconds.

サイクロンセパレータ16、集塵器21で捕集した固形分は
空気搬送によって流動床5中に設置した固形分投入ノズ
ル41、42を通して燃料量の1〜5倍の量のものが流動床
5に投入される。低温ガス部に設けられた集塵器21で捕
集された固形物は一部は流動床5に送給され残りは系外
に排出される。その際流動床5のガス温度が一定値(例
えば950℃)になるようガス温度検出器43からの信号を
受信したコントローラ44からの信号により取出弁33、38
の弁開度が調節されて固形物空送管39、40を経て固形物
投入ノズル41、42から投入される固形物が制御される。
The solid content collected by the cyclone separator 16 and the dust collector 21 is introduced into the fluidized bed 5 by an amount of 1 to 5 times as much as the fuel quantity through the solid content injection nozzles 41 and 42 installed in the fluidized bed 5 by air conveyance. To be done. A part of the solid matter collected by the dust collector 21 provided in the low temperature gas section is fed to the fluidized bed 5, and the rest is discharged out of the system. At that time, the extraction valves 33, 38 are output by the signal from the controller 44 which receives the signal from the gas temperature detector 43 so that the gas temperature of the fluidized bed 5 becomes a constant value (for example, 950 ° C.).
The valve opening is adjusted to control the solid matter introduced from the solid matter introduction nozzles 41 and 42 through the solid matter empty pipes 39 and 40.

又、上記固形物投入量制御と独立又は併行して、コント
ローラ44からの信号によりダンパ23の開度が調節されて
流動床5のガス温度を制御する。流動床5のガス温度を
制御するのに1次空気量調節と低温集塵器捕集固形物の
再循環量を調節する2つの方式があるが、いずれを主と
し残りを従とするかは燃料の性質、負荷、NOxの規制値
により決定すればよい。
Further, independently of or in parallel with the above solid amount input control, the opening of the damper 23 is adjusted by a signal from the controller 44 to control the gas temperature of the fluidized bed 5. To control the gas temperature of the fluidized bed 5, there are two methods of adjusting the primary air amount and the recirculation amount of the solid matter collected in the low temperature dust collector. Which one is the main and the rest is the subordinate? It may be determined according to the properties of the fuel, the load, and the regulation value of NOx.

以上の作用により流動床に伝熱面を設置することなく、
NOxの抑制に最適の条件を燃焼炉の流動床部と上部に作
り出すことが出来るので、低公害で且つ高信頼性のボイ
ラを供給することが出来る。
By the above action, without installing a heat transfer surface in the fluidized bed,
Since optimum conditions for NOx control can be created in the fluidized bed and upper part of the combustion furnace, it is possible to supply a boiler with low pollution and high reliability.

なお、再循環のための固形物は、ホッパ13、19で捕集し
たものを用いてもよい。
The solid matter for recirculation may be the one collected by the hoppers 13 and 19.

又、オーバファイアエアノズル7、アディショナルエア
ノズル8をコーナ部に設けてコーナ部より投入されるオ
ーバファイアエアによって形成される仮想円の径を小さ
く絞り、その上部に設置されるアディショナルエアの投
入により形成される仮想円の径を大きくした燃焼炉の間
で脱硝反応を行なわせることも可能である。すなわち、
オーバファイアエアによる仮想円の外側は還元性ガスが
残存している。一方内側はオーバファイアエアで完全燃
焼しNOxは発生するが、該完全燃焼ガス(若干のO2
存)は上部のアディショナルエアから遠心力を受けて外
周の方に拡散する。該外周に拡散した完全燃焼ガス(若
干のO2残存)は上記仮想円外側の還元ガスと混合して脱
硝反応を起す。
Further, the overfire air nozzle 7 and the additional air nozzle 8 are provided in the corner portion, and the diameter of the virtual circle formed by the overfire air introduced from the corner portion is reduced to a small diameter, and the additional air is placed above the virtual circle. It is also possible to carry out the denitration reaction between combustion furnaces in which the diameter of the virtual circle is increased. That is,
The reducing gas remains outside the virtual circle formed by the overfire air. On the other hand, the inner side completely burns with overfire air to generate NOx, but the completely burned gas (a small amount of O 2 remains) is diffused toward the outer periphery by the centrifugal force from the additional air above. The complete combustion gas diffused to the outer periphery (a small amount of O 2 remains) is mixed with the reducing gas outside the virtual circle to cause a denitration reaction.

さらに、オーバファイアリングエア投入を多段に、オー
バファイアリングエアノズル7、アディショナルエアノ
ズル8を上下及び水平方向にチルト可能とすることによ
り、より効果的な脱硝反応を行なわせることもできる。
Further, the overfiring air nozzle 7 and the additional air nozzle 8 can be tilted vertically and horizontally in multiple stages of overfiring air injection, whereby a more effective denitration reaction can be performed.

次に1次空気の投入量、固形物の循環量と効果の関係に
ついて具体的実験データで説明する。
Next, the relationship between the input amount of primary air, the circulating amount of solid matter and the effect will be described with concrete experimental data.

第2図に示すものは、固形物投入ノズル41、42から投入
される投入量を燃料供給装置6から投入される燃料量に
対し、1倍、2.5倍、5倍に変えた場合の1次空気ノズ
ル4から流動床5内に供給される空気量の変化に対する
流動床5内の平均温度に関するグラフであるが、このグ
ラフからも空気量は理論空気量の0.3〜0.8位であれば、
700〜1000℃位の燃焼灰の軟化点以下に抑えて低温還元
雰囲気を形成することがわかる。又、固形物の投入量を
5倍以上にすると流動床5内の温度が低くなりすぎるの
で利用できないこともわかる。
The one shown in FIG. 2 is the primary when the amount of injection from the solid injection nozzles 41 and 42 is changed to 1, 2.5, or 5 times the amount of fuel injected from the fuel supply device 6. It is a graph relating to the average temperature in the fluidized bed 5 with respect to the change in the amount of air supplied from the air nozzle 4 into the fluidized bed 5. From this graph as well, if the air amount is 0.3 to 0.8 of the theoretical air amount,
It can be seen that a low-temperature reducing atmosphere is formed by suppressing the temperature below the softening point of combustion ash at about 700 to 1000 ° C. It is also understood that if the amount of the solid matter added is increased by 5 times or more, the temperature in the fluidized bed 5 becomes too low, so that it cannot be used.

次に第3図に示すものは、固形物の循環量に対する燃焼
効率を示すグラフであるが、循環比が1以下になると極
端に燃焼効率が低下し、利用できないことがわかる。
Next, FIG. 3 is a graph showing the combustion efficiency with respect to the circulating amount of solid matter, and it can be seen that when the circulation ratio becomes 1 or less, the combustion efficiency extremely decreases and cannot be used.

また第4図は循環流動床燃焼試験炉で得られた流動床内
の空気比と炉出口NOxとの関係を示したものである。第
4図より、流動床内の空気比が0.7の時に炉出口NOxが最
低の値を示すことがわかります。この試験は、循環比が
2.0〜2.6での結果を示す。
FIG. 4 shows the relationship between the air ratio in the fluidized bed obtained in the circulating fluidized bed combustion test furnace and the NOx at the furnace outlet. From Fig. 4, it can be seen that the NOx at the furnace outlet shows the lowest value when the air ratio in the fluidized bed is 0.7. This test has a circulation ratio
The results from 2.0 to 2.6 are shown.

第5図は上記試験炉において再循環量を変化させた時の
炉内温度分布を循環比0と2.45の場合について示したも
のである。
FIG. 5 shows the temperature distribution in the furnace when the recirculation amount was changed in the above test furnace, when the circulation ratio was 0 and 2.45.

第5図より、流動床内の空気比を同じとしても循環比を
かえることにより炉内の温度分布を変えNOxを抑制(145
ppmを73ppmに低減)した運転が可能であることがわか
る。この図の通り、1000℃以上の高温ゾーンを炉内に形
成することがNOx低減に重要であり、ちなみに、循環比
を循環流動層並みの50程度まで多くすると、循環粒子の
熱容量が大きくなり、炉内は一定温度になる。
From Fig. 5, even if the air ratio in the fluidized bed is the same, changing the circulation ratio changes the temperature distribution in the furnace and suppresses NOx (145
It can be seen that it is possible to operate with ppm reduced to 73 ppm. As shown in this figure, it is important to form a high temperature zone of 1000 ° C or higher in the furnace to reduce NOx. By the way, if the circulation ratio is increased to about 50, which is the same level as the circulating fluidized bed, the heat capacity of the circulating particles increases, The temperature inside the furnace is constant.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の流動床燃焼方法によれば、燃焼効率を2〜12%
効善でき、またNOx発生を大幅に低減できる。
According to the fluidized bed combustion method of the present invention, the combustion efficiency is 2 to 12%.
It is effective and can reduce NOx generation significantly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明を実施する態様例を示す図、第2図は1
次空気量と流動床内温度との関係を示すグラフ、第3図
は固形物循環量と燃焼効率の関係を示すグラフ、第4図
及び第5図はそれぞれ循環流動床燃焼試験炉での試験結
果を示すグラフである。 4……1次空気ノズル、5……流動床、6……燃料供給
装置 7……オーバファイアエアノズル、8……アディショナ
ルエアノズル 16……サイクロンセパレータ、21……集塵器 41、42……固形物投入ノズル。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a mode for carrying out the present invention, and FIG.
A graph showing the relationship between the amount of secondary air and the temperature in the fluidized bed, Fig. 3 is a graph showing the relationship between the solid matter circulation amount and combustion efficiency, and Figs. 4 and 5 are tests in a circulating fluidized bed combustion test furnace. It is a graph which shows a result. 4 ... Primary air nozzle, 5 ... Fluidized bed, 6 ... Fuel supply device 7 ... Overfire air nozzle, 8 ... Additional air nozzle 16 ... Cyclone separator, 21 ... Dust collector 41, 42 ... Solid Material injection nozzle.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 学 東京都千代田区丸の内2丁目5番1号 三 菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−106997号(特開 昭62− 261808号)の願書に添付した明細書及び図 面の内容を撮影したマイクロフィルム(J P,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Manabu Miyamoto 2-5-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Heavy Industries Co., Ltd. (56) References JP-A-61-106997 (JP-A-62-261808) No.), a microfilm (JP, U) of the details and drawings attached to the application.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固形燃料が供給されて形成される流動床の
上方空間にオーバファイアエアノズルが設けられ、さら
にその上方にアディショナルエアノズルが設けられた循
環流動床燃焼装置において、同流動床内に理論燃焼空気
量の0.3倍ないし0.8倍の範囲で調節された量の空気を供
給し、残りの空気を前記オーバファイアエアノズル及び
アディショナルエアノズルに供給し、かつ前記流動床か
ら排出される排ガス中から捕集された低温粒子のうち前
記流動床内に供給される固形燃料量の1〜5倍の量を再
循環して前記オーバファイアエアノズルの設置レベルと
前記アディショナルエアノズルの設置レベルとの間に温
度が1000℃以上の脱硝反応域を形成することを特徴とす
る循環流動床燃焼法。
1. A circulating fluidized bed combustor in which an overfire air nozzle is provided in a space above a fluidized bed formed by supplying solid fuel, and an additional air nozzle is provided above the overfire air nozzle. An amount of air adjusted in a range of 0.3 to 0.8 times the amount of combustion air is supplied, the remaining air is supplied to the overfire air nozzle and the additional air nozzle, and is collected from the exhaust gas discharged from the fluidized bed. The temperature between the installation level of the overfire air nozzle and the installation level of the additional air nozzle is 1000 by recirculating 1 to 5 times the amount of solid fuel supplied into the fluidized bed among the generated low temperature particles. A circulating fluidized bed combustion method characterized by forming a denitration reaction zone at ℃ or higher.
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