JPH0768533B2 - 固体燃料の燃焼法 - Google Patents
固体燃料の燃焼法Info
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- JPH0768533B2 JPH0768533B2 JP61031845A JP3184586A JPH0768533B2 JP H0768533 B2 JPH0768533 B2 JP H0768533B2 JP 61031845 A JP61031845 A JP 61031845A JP 3184586 A JP3184586 A JP 3184586A JP H0768533 B2 JPH0768533 B2 JP H0768533B2
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- JP
- Japan
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- combustion
- iron
- coke
- solid fuel
- coal
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Fuel Combustion (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は固体燃料の燃焼法に関し、更に詳しくは、石
炭、石油コークスなどの固体燃料を使用するボイラにお
ける未燃分抑制及び電気集じん機による集じん効率向上
を目的とした固体燃料の燃焼法に関する。
炭、石油コークスなどの固体燃料を使用するボイラにお
ける未燃分抑制及び電気集じん機による集じん効率向上
を目的とした固体燃料の燃焼法に関する。
近年、石油代替燃料として石炭、石油コークスなど固体
燃料が多く使用されるようになつてきた。しかし、石
炭、石油コークスは重油などの液体燃料と比べて揮発分
が少ないため燃焼性が悪るく、ボイラ燃料としては微粉
砕して使用される。それでも未燃分は数％〜十数％に達
するため、特に揮発分の少ない石油コークスボイラでは
重油またはガス混焼の手段がとられているが、運転上の
わずらしさがありまたコークスより付加価値の高い燃料
を使用するため経済的に不満足の状況にある。
燃料が多く使用されるようになつてきた。しかし、石
炭、石油コークスは重油などの液体燃料と比べて揮発分
が少ないため燃焼性が悪るく、ボイラ燃料としては微粉
砕して使用される。それでも未燃分は数％〜十数％に達
するため、特に揮発分の少ない石油コークスボイラでは
重油またはガス混焼の手段がとられているが、運転上の
わずらしさがありまたコークスより付加価値の高い燃料
を使用するため経済的に不満足の状況にある。
助燃用の重油、ガスの使用量を減らす方法の一つに助燃
剤の適用があり、未燃分の抑制に効果があるのは周知の
通りである。
剤の適用があり、未燃分の抑制に効果があるのは周知の
通りである。
助燃剤として古くから用いられているものにCu,Co,Ni,M
n,Feなどの重金属及びK,Naなどのアルカリ金属化合物C
a,Baなどのアルカリ土類金属化合物があるが、最近では
特に安価で且つ脱硝触媒の活性に対し影響が少ないこと
から鉄系の助燃剤が注目され市販されている。
n,Feなどの重金属及びK,Naなどのアルカリ金属化合物C
a,Baなどのアルカリ土類金属化合物があるが、最近では
特に安価で且つ脱硝触媒の活性に対し影響が少ないこと
から鉄系の助燃剤が注目され市販されている。
鉄系助燃剤には油溶性及び水溶性の２種類がある。油溶
性の代表的なものにナフテン酸鉄、オクチル酸鉄などが
あり、重油などの液体燃料に混合して使用する。一方、
水溶性は石炭、コークスなどの固体燃料に含浸、混合し
て使用する。
性の代表的なものにナフテン酸鉄、オクチル酸鉄などが
あり、重油などの液体燃料に混合して使用する。一方、
水溶性は石炭、コークスなどの固体燃料に含浸、混合し
て使用する。
石炭、コークスなどの燃焼助剤の使用に当つて重油混焼
の場合は油溶性助燃剤を重油に添加する方法が採られる
が、ガス混焼の場合はガスへの添加が困難であるため、
通常水溶性助燃剤を石炭、コークスに含浸、混合して使
用する。
の場合は油溶性助燃剤を重油に添加する方法が採られる
が、ガス混焼の場合はガスへの添加が困難であるため、
通常水溶性助燃剤を石炭、コークスに含浸、混合して使
用する。
しかし、鉄系水溶性助燃剤では次のような問題があり、
実用化を阻害している。
実用化を阻害している。
1. 助燃剤原料の鉄塩、即ち硫酸鉄、塩化鉄、硝酸鉄、
醋酸鉄などはいずれも水溶液にすると加水分解してpH3
以下の酸性となり、装置材料を腐食する。
醋酸鉄などはいずれも水溶液にすると加水分解してpH3
以下の酸性となり、装置材料を腐食する。
2. アルカリを加えて中和すると水酸化鉄の沈殿を生じ
ポンプによる定量供給が困難である。
ポンプによる定量供給が困難である。
3. 塩化鉄は燃焼によつてCl2,HClなどの腐食性ガスを
発生し、また硝酸鉄はNOXの生成原因となる。
発生し、また硝酸鉄はNOXの生成原因となる。
4. 溶解度の関係で大量の水が必要であり、助燃剤のタ
ンク容量が大きくなる。
ンク容量が大きくなる。
また、鉄系油溶性助燃剤では、そのもの自体が高価であ
る上に、重油に混合した際に屡々スラツジを生成し重油
ラインのストレーナまたは重油バーナの閉塞などボイラ
運転上致命的なトラブルを発生するケースがある。
る上に、重油に混合した際に屡々スラツジを生成し重油
ラインのストレーナまたは重油バーナの閉塞などボイラ
運転上致命的なトラブルを発生するケースがある。
本発明は上述した従来法におけるような欠点のない固体
燃料の燃焼法を提供しようとするものである。
燃料の燃焼法を提供しようとするものである。
本発明は、鉄系助燃剤を使用するに当り、上記のような
問題回避のため鉄系助燃剤を粉末状態で注入することに
より、水溶液で注入したものと同等の未燃分抑制効果
と、同等もしくはそれ以上の電気集じん機による集じん
効率を発揮させるものである。
問題回避のため鉄系助燃剤を粉末状態で注入することに
より、水溶液で注入したものと同等の未燃分抑制効果
と、同等もしくはそれ以上の電気集じん機による集じん
効率を発揮させるものである。
すなわち本発明は、微粉砕した固体燃料を燃焼するに際
し、該燃料に鉄化合物とアルカリ金属化合物及び／又は
アルカリ土類金属化合物とよりなる混合物粉末を添加す
ることを特徴とする固体燃料の燃焼法である。
し、該燃料に鉄化合物とアルカリ金属化合物及び／又は
アルカリ土類金属化合物とよりなる混合物粉末を添加す
ることを特徴とする固体燃料の燃焼法である。
本発明において、鉄化合物は炉内で鉄酸化物となり、次
のような反応により炭素の酸化触媒として作用すること
に着目し、鉄酸化物または鉄化合物を粉末の状態で石
炭、コークスに混合添加することにより、未燃分の生成
を抑制し、助燃用のガス使用量を低減させるものであ
る。
のような反応により炭素の酸化触媒として作用すること
に着目し、鉄酸化物または鉄化合物を粉末の状態で石
炭、コークスに混合添加することにより、未燃分の生成
を抑制し、助燃用のガス使用量を低減させるものであ
る。
2C＋Fe2O3→2CO＋FeO 2FeO＋1/2 O2→Fe2O3 CO＋1/2 O2→CO2 ここで使用する鉄酸化物としては、Fe2O3,Fe3O4,FeOな
どがあり、鉄化合物としては硫酸鉄、醋酸塩などの鉄塩
がある。
どがあり、鉄化合物としては硫酸鉄、醋酸塩などの鉄塩
がある。
また、K,Naなどのアルカリ金属化合物又はCa,Baなどア
ルカリ土類化合物を併用することにより、鉄系単独使用
よりも助燃効果に優れた結果が得られる。
ルカリ土類化合物を併用することにより、鉄系単独使用
よりも助燃効果に優れた結果が得られる。
さらに特記すべきことは、上記助燃剤の使用により、電
気集じん機による集じん効率が鉄化合物と比べて大幅に
向上し、水溶性鉄化合物使用時と比べて同等又はそれ以
上向上する。
気集じん機による集じん効率が鉄化合物と比べて大幅に
向上し、水溶性鉄化合物使用時と比べて同等又はそれ以
上向上する。
なお、本発明者らは、助燃剤である鉄化合物粉末を石
炭、コークスの粉砕工程で注入し上記成果を確認した
が、直接炉内に注入しても同様な効果が得られることは
当然である。
炭、コークスの粉砕工程で注入し上記成果を確認した
が、直接炉内に注入しても同様な効果が得られることは
当然である。
本発明の実施例を図解して説明する。
〔実施例１〕 第１図は石油コークスバイラの概念図である。原料ホツ
パ１に投入されたコークスは粉砕機２で200メツシユア
ンダー95％に粉砕され、ブロワ３で供給される空気で搬
送され、ボイラ４内に注入される。一方、助燃用の重油
またはガスはそれぞれ５及び６より供給され炉内でコー
クスと混合燃焼する。
パ１に投入されたコークスは粉砕機２で200メツシユア
ンダー95％に粉砕され、ブロワ３で供給される空気で搬
送され、ボイラ４内に注入される。一方、助燃用の重油
またはガスはそれぞれ５及び６より供給され炉内でコー
クスと混合燃焼する。
ところで本実験では、次の条件で試験した。
蒸発量85t/h エコノマイザ出口O24％ 燃料 コークス5t/h 助燃用ガス（H2,CO,CH4より
なるガス）2,100Nm3/h 助燃剤粉末はテーブルフイーダ７を用いてコークス
粉に対し重量比で1/1000の割合で粉砕機に定量供給し
た。
なるガス）2,100Nm3/h 助燃剤粉末はテーブルフイーダ７を用いてコークス
粉に対し重量比で1/1000の割合で粉砕機に定量供給し
た。
比較テストとして醋酸鉄水溶液を用いてコークス粉
に対しFe2O3として重量比で1/1000の割合になるよう定
量ポンプで粉砕機２に注入した。
に対しFe2O3として重量比で1/1000の割合になるよう定
量ポンプで粉砕機２に注入した。
試験結果は表１に示したように、助燃剤無添加の場合の
未燃分が12.6g/Nm3であるのに対し鉄系助燃剤を注入し
たものは、粉末、水溶液とも未燃分が4.6〜5.0g/Nm3と
大巾に低減し、さらにアルカリ金属化合物又はアルカリ
土類金属化合物を添加したものは3.8〜4.5g/Nm3とより
一層の効果が認められた。また、未年分は電気集じん機
で捕集し処理されるが、助燃剤を注入することにより集
じん効率も大巾に向上した。
未燃分が12.6g/Nm3であるのに対し鉄系助燃剤を注入し
たものは、粉末、水溶液とも未燃分が4.6〜5.0g/Nm3と
大巾に低減し、さらにアルカリ金属化合物又はアルカリ
土類金属化合物を添加したものは3.8〜4.5g/Nm3とより
一層の効果が認められた。また、未年分は電気集じん機
で捕集し処理されるが、助燃剤を注入することにより集
じん効率も大巾に向上した。
〔実施例２〕 この実施例に使用した燃焼実験装置の概念図を第２図に
示す。第２図において、１は電気加熱燃焼炉、２は石炭
またはコークス微粉フイーダ、３は燃焼用一次空気、４
は燃焼用二次空気、５は燃焼灰捕集用サイクロン、６は
排ガス吸引フアン、７は煙突、８は排ガス計測ライン、
９は燃焼用バーナを示す。
示す。第２図において、１は電気加熱燃焼炉、２は石炭
またはコークス微粉フイーダ、３は燃焼用一次空気、４
は燃焼用二次空気、５は燃焼灰捕集用サイクロン、６は
排ガス吸引フアン、７は煙突、８は排ガス計測ライン、
９は燃焼用バーナを示す。
６のフアンを作動させて微粉砕した石炭またはコークス
を定量フイーダ２より落下させ、燃焼用一次空気３と共
に予め所定温度に加熱した電気炉１内にバーナ９で噴霧
する。同時に燃焼用二次空気４を炉内に導入し、燃焼排
ガス中の過剰O2を２〜６％の範囲に調節する。
を定量フイーダ２より落下させ、燃焼用一次空気３と共
に予め所定温度に加熱した電気炉１内にバーナ９で噴霧
する。同時に燃焼用二次空気４を炉内に導入し、燃焼排
ガス中の過剰O2を２〜６％の範囲に調節する。
燃焼排ガス中のO2が所定濃度にコントロールされたなら
ば、排ガス計測ライン８から排ガスの一定量をサンプリ
ングし、円形紙法でバイジン濃度を測定した。なおコ
ークスの場合はバイジン中の未燃分が0.1％以下と少な
いため、バイジン量即ち未燃カーボンとし、石炭の場合
はバイジン中の灰分が圧倒的に多いため、サイクロン５
でバイジンを捕集し、バイジン中の未燃コーボンを分析
した。また、燃焼実験はいずれも次の条件で行なつた。
ば、排ガス計測ライン８から排ガスの一定量をサンプリ
ングし、円形紙法でバイジン濃度を測定した。なおコ
ークスの場合はバイジン中の未燃分が0.1％以下と少な
いため、バイジン量即ち未燃カーボンとし、石炭の場合
はバイジン中の灰分が圧倒的に多いため、サイクロン５
でバイジンを捕集し、バイジン中の未燃コーボンを分析
した。また、燃焼実験はいずれも次の条件で行なつた。
電気炉内設定温度 1300℃ 燃焼量 2kg/h １次空気温度 常温 ２次空気温度 250℃ 過剰O2 ２〜６％ 上記の燃焼実験装置、燃焼条件によつて、石油コークス
微粉に平均粒径３μの酸化鉄（Fe2O3）粉末に乳鉢を用
いて微粉化したNa2CO3,CaCO3,MgCO3及びBaCO3を任意の
割合で混合したものを石油コークス微粉に対し200ppmの
割合で添加して過剰O2 4％で燃焼させた結果を第３図に
示した。これによると酸化鉄に10〜50％添加したものは
酸化鉄単独よりも未燃分の減少に効果があり、10〜30％
の範囲が最も有効で、アルカリ金属化合物及びアルカリ
土類金属化合物との混合に燃焼促進の相乗効果を示すこ
とが判明した。
微粉に平均粒径３μの酸化鉄（Fe2O3）粉末に乳鉢を用
いて微粉化したNa2CO3,CaCO3,MgCO3及びBaCO3を任意の
割合で混合したものを石油コークス微粉に対し200ppmの
割合で添加して過剰O2 4％で燃焼させた結果を第３図に
示した。これによると酸化鉄に10〜50％添加したものは
酸化鉄単独よりも未燃分の減少に効果があり、10〜30％
の範囲が最も有効で、アルカリ金属化合物及びアルカリ
土類金属化合物との混合に燃焼促進の相乗効果を示すこ
とが判明した。
〔実施例３〕 実施例２と同じ装置、同じ条件で石炭微粉に平均粒径３
μの酸化鉄（Fe2O3）及び酸化鉄に20％の割合でBaCO3粉
末を混合したものをそれぞれ200ppm添加し、燃焼した結
果を第４図に示した。これによると過剰O2が多くなると
無添加の場合でも未燃分は減少するが石油コークスの場
合と同様に添加剤を加えることによつて燃焼灰中の未燃
分は大幅に減少し特にFe2O3にBaCO3を20％混合したもの
は無添加のものと比べて燃焼灰中の未燃カーボンは1/2
に減少した。
μの酸化鉄（Fe2O3）及び酸化鉄に20％の割合でBaCO3粉
末を混合したものをそれぞれ200ppm添加し、燃焼した結
果を第４図に示した。これによると過剰O2が多くなると
無添加の場合でも未燃分は減少するが石油コークスの場
合と同様に添加剤を加えることによつて燃焼灰中の未燃
分は大幅に減少し特にFe2O3にBaCO3を20％混合したもの
は無添加のものと比べて燃焼灰中の未燃カーボンは1/2
に減少した。
本発明は以上詳記したように石炭、コークスなどの固体
燃料に鉄系化合物とアルカリ金属化合物及び／又はアル
カリ土類金属化合物の混合物粉末を添加することによ
り、未燃分の発生を抑制し同時に集じん効率を向上させ
得る効果を生ずるものである。
燃料に鉄系化合物とアルカリ金属化合物及び／又はアル
カリ土類金属化合物の混合物粉末を添加することによ
り、未燃分の発生を抑制し同時に集じん効率を向上させ
得る効果を生ずるものである。
第１図及び第２図は、本発明の効果を確認するために使
用した助燃剤テスト装置の概念図、第３図〜第４図は本
発明の実施例による効果を立証するためのグラフであ
る。
用した助燃剤テスト装置の概念図、第３図〜第４図は本
発明の実施例による効果を立証するためのグラフであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 空田 有彦 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島造船所内 (72)発明者 古本 利彦 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 菱明技研株式会社 (56)参考文献 特開 昭58−174493（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】微粉砕した固体燃料を燃焼するに際し、該
燃料に鉄化合物とアルカリ金属化合物及び／又はアルカ
リ土類金属化合物とよりなる混合物粉末を添加すること
を特徴とする固体燃料の燃焼法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031845A JPH0768533B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 固体燃料の燃焼法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031845A JPH0768533B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 固体燃料の燃焼法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62190288A JPS62190288A (ja) | 1987-08-20 |
| JPH0768533B2 true JPH0768533B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=12342389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61031845A Expired - Lifetime JPH0768533B2 (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 固体燃料の燃焼法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768533B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244109A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Taiho Ind Co Ltd | 粗粒子固体燃料の燃焼方法 |
| GB0616094D0 (en) * | 2006-08-12 | 2006-09-20 | Aquafuel Res Ltd | Coal combustion improvement additives |
| JP2008169338A (ja) * | 2007-01-12 | 2008-07-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 石炭未燃分低減方法 |
| CN101665735A (zh) * | 2008-09-01 | 2010-03-10 | 埃文·里普斯丁 | 燃烧催化剂 |
| JP2010059297A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Taihokohzai:Kk | 石炭添加用粒子状物質粗大化剤及び粗大化方法 |
| GB0902517D0 (en) | 2009-02-16 | 2009-04-01 | Innospec Ltd | Improvements in or relating to the combustion of coal |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174493A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Nippon Denki Kankyo Eng Kk | 炭素質固形燃料 |
-
1986
- 1986-02-18 JP JP61031845A patent/JPH0768533B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62190288A (ja) | 1987-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |