JPH0814505A - ボイラの低NOx 燃焼方法および装置 - Google Patents

ボイラの低NOx 燃焼方法および装置

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JPH0814505A
JPH0814505A JP14337194A JP14337194A JPH0814505A JP H0814505 A JPH0814505 A JP H0814505A JP 14337194 A JP14337194 A JP 14337194A JP 14337194 A JP14337194 A JP 14337194A JP H0814505 A JPH0814505 A JP H0814505A
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Shigeto Nakashita
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Kunio Okiura
Noriyuki Oyatsu
成人 中下
紀之 大谷津
邦夫 沖浦
伸一郎 野村
彰 馬場
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Babcock Hitachi Kk
バブコック日立株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラ火炉からの燃焼排ガス中のNOxおよ
び未燃分を低減すると共に、安定した燃焼を行うことが
できる低NOx燃焼法および装置を提供する。 【構成】 火炉内の燃焼ガスからの流れに沿って3段以
上のバーナ2、3、4とその下流の1段以上のNOポー
ト5とを備え、火炉内に1個以上の還元領域を形成する
ボイラの燃焼方法において、還元領域を形成する低空気
比中段バーナ3の空気比を0.6以上、0.8未満と
し、その上流側の下段バーナ2の空気比を0.85を越
え、かつ1.2以下として安定火炎形成バーナとし、最
下流の上段バーナ4の空気比を0.85を越え、かつ
1.0未満としてそれより上流域の燃焼反応で残留した
含窒素還元物質を消費し、これがNOポートで酸化され
てNOxとなることのないようにし、NOポート5から
は空気を供給して燃焼ガス中の残留未燃分を完全燃焼さ
せる。また、各バーナおよびNOポートには燃焼排ガス
を混入できるようにダンパ装置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラの低NOx 燃焼
方法および装置に係わり、特に、排ガス中の窒素酸化物
と未燃分を低減するのに好適なボイラの低NOx 燃焼方
法および装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】化石燃料を用いた燃焼設備からの燃焼排
ガス中に含まれる窒素酸化物(以下、NOx と称す)
は、大気汚染物質のひとつとして大きな社会問題となっ
ており、近年では酸性雨の原因物質としても取りあげら
れている。このため、このNOx の低減法はいろいろな
方法が提案され、かつ実施されている。NOx 低減法
は、大別して炉内の燃焼方法によって低減する方法と、
発生したNOx を火炉の後流に設けた装置(すなわち、
脱硝装置)によって除去する方法とに分けられる。ここ
では、前者の燃焼方法によって、NOx を低減する方法
について説明する。
【0003】この燃焼方法によってNOx を低減する方
法としては、二段燃焼法、炉内脱硝法等多くの方法があ
るが、いずれもバーナの空気比(=バーナ投入空気量/
理論燃焼空気量)を制御して、炉内に還元領域(空気
比:1.0未満の領域)を形成し、この領域でのNOx
還元反応を利用したものである。二段燃焼法とは、バー
ナから供給する空気量を理論燃焼空気量より若干少な
め、すなわちバーナ空気比を0.7〜1.0にして、そ
の下流域において不足分の空気を供給する方法である。
【0004】一方、炉内脱硝法は、燃焼排ガスの流れに
沿って複数のバーナ段と、その下流域に空気だけを供給
するポート(以下、NOポートという)を有するボイラ
において、各バーナ段の空気比を変化させ、より効果的
にNOx を還元させようとする方法である(特開昭52
−92134号公報、特公昭55−21922号公報、
特開昭54−95020号公報、特開昭59−2410
6号公報、実開昭56−47321号公報他)。この方
法には、よりNOx を効果的に低減するために以下に示
すようなさまざまな各段のバーナ空気比の組合わせが提
案され、実施されている。
【0005】a)図9は、複数のバーナ段を有する燃焼
設備において、最下流バーナの空気比を他のバーナ空気
比より低くし、かつ全てのバーナ空気比を1.0未満に
した燃焼方法(特開昭52−92134号公報他)を示
す図である。 b)図10は、最下流バーナの空気比を0(燃料だけを
供給)、または燃料を排ガスとともに供給(空気比は限
りなく0に近い)し、他のバーナ空気比を1.0以上に
した燃焼方法(特公昭55−21922号公報)を示す
図である。
【0006】c)図11は、上記b)の方法において、
上流側バーナ空気比を1.0未満とし、かつ最下流バー
ナの上流に空気だけを供給するポートを設け、最下流バ
ーナの上流側を空気過剰(空気比1.0以上)にした燃
焼方法(特開昭54−95020号公報)を示す図であ
る。 d)図12は、下流にしたがって、バーナ空気比を低く
した燃焼方法(特開昭59−24106号公報)を示す
図である。
【0007】e)図13は、最上流バーナの空気比を他
のバーナ空気比より低くし、かつ全てのバーナ空気比を
1.0未満にした燃焼方法(実開昭56−47321号
公報)を示す図である。 f)図14は、上流バーナほど、バーナ空気比を低くし
た燃焼方法(特開昭59−77208号公報)を示す図
である。
【0008】これらの方法のうち、a)〜d)はいずれ
も下流側バーナの空気比を低くし、このバーナによって
発生する多量の還元物質で上流側バーナで発生したNO
x を効果的に還元しようとするものである。これらの方
法では、最下流バーナで発生する還元物質のうち窒素原
子を含むHCN(またはCNラジカル)やNH3 (また
はNHi (i=1,2)ラジカル)は、上流からのNO
x と反応すると無害なN2 ガスとなるが、NOx と反応
しないで最下流バーナの下流に設置したNOポートから
の空気中の酸素(O2 )と反応するとNOx となってし
まう。また、火炉出口までの滞留時間の最も少ない最下
流バーナの空気比を低くするために、燃料として燃焼速
度の遅い微粉炭を用いた場合、火炉出口の灰中未燃分が
多くなってしまうといった問題がある。
【0009】一方、e)およびf)の方法は、最上流バ
ーナによって還元領域を形成するため、上記のような問
題は小さいが、空気比を低くするとバーナからの火炎が
不安定となり、失火といった問題が生じる。上流側に安
定した火炎が形成されている場合(例えば、a)〜d)
の方法)には、それほど問題はないが、これらの方法
(e)およびf)の方法)では、上流側に火種がなくな
ることが生じるために、火炉上流部に未燃成分が溜り、
極めて危険な状態(火炉爆発等)になる。
【0010】また、火炉の高さ寸法を短縮可能にすると
ともに、火炉より排出する燃焼ガス中の窒素酸化物を低
減可能にする石炭焚ボイラが特開平5−240403号
公報に開示されている。上記発明の構成を図15に示
す。図15において1はボイラ火炉であり、火炉下部に
は二段の微粉炭バーナ2と4が設けられ、バーナ2と4
の間の位置に、微粉炭投入口103を設けて、ここより
微粉炭90を投入するものである。なお、微粉炭90を
投入する際はごく少量の加熱蒸気や空気を用いることが
示されている。しかしながら、上記技術は、大型燃焼炉
であるボイラ火炉中央域に達するように微粉炭を投入
し、かつバーナ2、4の燃焼ガスと十分混合させる点に
ついて十分でなく、また、投入した微粉炭が着火性よく
火炉内に拡散する点について不十分であると思われる。
【0011】本願発明者らの検討によれば、微粉炭は液
体燃料やガス体燃料に比べて着火性や燃焼性に劣るの
で、上記問題点を解決するためには、投入装置としては
着火装置と着火後の火炎を維持する保炎装置を備えた、
いわゆる微粉炭バーナを使用し、かつバーナに微粉炭を
供給するための搬送流体としては、その微粉炭を燃焼さ
せるに必要な理論空気量の30%程度以上の流量の流体
を用い(火炉からバーナへの逆火防止と微粉炭の搬送エ
ネルギの面より)、また火炉内での燃焼、拡散の点につ
いては、バーナから微粉炭とともに噴射される噴射用流
体は、バーナに微粉炭を供給するに必要とされた流体量
に比し、流量、酸素含有量が多いことが望ましい。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術、特に現
在提案され、実施されている炉内脱硝法は、上記でも述
べたように、NOポートからの空気による残留含窒素還
元物質(HCN、NH3等)の酸化(NOx 生成)、微
粉炭燃焼での灰中未燃分増加、燃焼不安定による安全性
の低下、燃料の火炉内への投入と拡散等について充分な
配慮がされておらず、NOポートによりNOx が再生成
される。微粉炭燃焼で燃焼効率が低下する。炉内爆発等
の危険性がある等の問題があった。
【0013】本発明の目的は、上記炉内脱硝法の有する
欠点をなくし、燃焼効率の低下や安全性の低下を引き起
こすことなく、火炉内に還元領域を形成して、効果的に
火炉出口のNOx を低減する燃焼方法および装置を提供
することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 (1)燃焼装置火炉内の燃焼ガスの流れに沿って3段以
上のバーナと、その下流に1段以上の空気だけを投入す
るポートとを備え、火炉内に還元領域を1個所以上形成
するボイラの低NOx 燃焼方法において、前記還元領域
を形成する低空気比バーナの空気比を0.6以上、かつ
0.8未満とし、該低空気比バーナの上流側のバーナの
空気比を0.85を越え、かつ1.2以下とし、さらに
前記低空気バーナの下流側のバーナの空気比を0.85
を越え、かつ1.0未満に調整して燃焼させることを特
徴とするボイラの低NOx 燃焼方法。 (2)(1)において、各バーナへの燃料として固体燃
料を供給し、かつ前記低空気比バーナ、または前記下流
側のバーナに供給する固体微粉燃料の粒径を他のバーナ
に供給する燃料の粒径よりも細かくしたことを特徴とす
るボイラの低NO x 燃焼方法。 (3)(1)または(2)において、各バーナへの燃料
として固体微粉燃料を供給し、かつ前記低空気比バーナ
または前記下流側のバーナに供給する固体微粉燃料を他
のバーナに供給する固体燃料より高揮発分燃料としたこ
とを特徴とするボイラの低NOx 燃焼方法。 (4)燃焼装置火炉内の燃焼ガスの流れに沿って3段以
上のバーナと、その下流に1段以上のNOポートを有
し、火炉内に還元領域を1個所以上形成するボイラの低
NOx 燃焼装置において、前記還元領域を形成する低空
気比バーナの上流および下流に該低空気比バーナの空気
比よりも高い空気比のバーナを設けたことを特徴とする
ボイラの低NOx 燃焼装置。 (5)(4)において、各バーナおよびNOポートから
の空気に燃焼排ガスを混入する機構と、混入する排ガス
量を各バーナの空気比およびNOポートからの空気量に
応じて調整する手段とを設けたことを特徴とするボイラ
の低NOx 燃焼装置。 (6)燃焼装置火炉内の燃焼ガスの流れに沿って3段以
上のバーナと、その下流に1段以上のNOポートを有
し、火炉内に還元領域を1個所以上形成するボイラの燃
焼方法であって、還元領域を形成する低空気バーナの上
流域に設けたバーナは該低空気比バーナの空気比より高
くして安定燃焼バーナとし、前記低空気バーナの下流域
に設けたバーナは低空気比バーナよりも高い空気比で、
かつ上流域にて残留した含窒素還元物質を消費するバー
ナとして形成するとともに、上記バーナの点火に際して
は、上流バーナ、そのすぐ下流の低空気比バーナ、つい
でその下流のバーナの順に点火し、消火に際しては、点
火と逆の順序で行なうことを特徴とするボイラの低NO
x 燃焼方法。 (7)燃焼装置火炉内の燃焼ガスの流れに沿って3段以
上のバーナと、その下流に1段以上のNOポートを有
し、火炉内に還元領域を1個所以上形成するボイラの燃
焼方法であって、還元領域を形成する低空気比バーナの
上流域に設けたバーナは該低空気バーナより空気比を高
くして安定燃焼バーナとし、前記低空気比バーナの下流
域に設けたバーナは低空気バーナより高い空気比で、か
つ上流域にて残留した含窒素還元物質を消費するバーナ
として形成するとともに、上記バーナの点火に際して
は、最初に、前記バーナのうちの最上流のバーナ、つい
で最下流のバーナ、最後に前記低空気比バーナの順に点
火し、消火に際しては、点火と逆の順序で行なうことを
特徴とするボイラの低NOx 燃焼方法。
【0015】
【作用】本発明を用いると、低空気比バーナによって形
成された火炎中で発生した含窒素還元物質(HCN、N
3 等)は、上流のバーナで発生したNOx を無害なN
2 ガスに転換するとともに、残留した含窒素還元物質
は、下流のバーナで発生したNOx と反応してN2 とな
り、NOポートからの空気による含窒素還元物質の酸化
(NOx の再生成)を抑制することができる。
【0016】また、火炉出口までの滞留時間の最も短い
最下流バーナの空気比をそれほど低くする必要がないた
め、燃焼速度の遅い微粉炭等固体燃焼においても火炉出
口での灰中未燃分を増加し、燃焼効率を低下させること
がない。さらに、燃焼が不安定な最低空気比バーナの上
流に確実に火炎を形成できる空気比のバーナを設置する
ので、火炉上流部において着火不良等による未燃成分の
滞留を防ぐことができる。また、最低空気比のバーナ自
身についても、起動時の着火装置、着火後の保炎装置を
設けているので、着火不良や未燃分の滞留、さらにはそ
の爆発等を防止できる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明
する。図1は、本発明の実施例に係わるボイラの断面図
を示す。この図では、火炉1には燃焼排ガスの流れに沿
って上流から下流へ3段のバーナ2、3、4およびその
下流にNOポート5が1段設置されている。この3段の
バーナのうち中段バーナ3は、還元領域を形成するため
の低空気比バーナである。下段バーナ2および上段バー
ナ4は、上記中段バーナ3よりバーナ空気比を高く保持
し、下段バーナ2の空気比は燃焼可能な空気比に設定す
る。また、上段バーナ4の空気比は中段バーナ3の空気
比よりも高く、理論燃焼空気比1.0より低い値に制御
する。
【0018】さらに、この実施例では、燃焼排ガスが各
段バーナ2、3、4およびNOポート5に混入できるよ
うに、排ガスライン6と排ガス量を調整する調整器7が
あり、この排ガスライン6は各段バーナ2、3、4およ
びNOポート5用に分岐され、分岐ライン8、9、1
0、11には排ガス量を調整するための調整器12、1
3、14、15が設置されている。
【0019】図1に示した本発明の実施例における中段
バーナ3、すなわち低空気比バーナの空気比について図
2を用いて説明する。このバーナ3は、炉内に還元領域
を形成するためのものであり、NOx を還元するための
還元物質を生成する必要がある。図2には、バーナ空気
比とNOx 濃度および含窒素還元物質(HCN、N
3 )濃度との関係を表わす実験結果を示す。この実験
は、予混合バーナを用い、燃料としてはプロパン(C3
8 )を用いた。この図からも明らかなように、還元物
質であるHCNやNH3 の生成するバーナ空気比は0.
8ないし0.85未満である。
【0020】この結果から、図1に示した中段バーナ3
の空気比は0.85未満、望ましくは0.8未満に設定
する必要がある。なお、この中段バーナ3については、
微粉炭バーナの場合は搬送、逆火防止の面からは空気比
0.3以上が必要であり、また、単体でも火炎形成が可
能なように、空気比を0.6以上、0.85未満に設定
することが望ましく、点火機能と保炎機能を有する燃焼
装置(バーナ)形式となっている。
【0021】つぎに、下段バーナ2の空気比について考
察してみる。この下段バーナ2は、着火不安定となる低
空気比バーナである中段バーナ3の上流に確実な火種を
形成するとともに、中段バーナ3で発生する含窒素還元
物質(HCN、NH3 )の総量に見合ったNOx 量を発
生する空気比が望ましい。図3に、メタンガス(C
4 )の可燃限界曲線を示す。この図は、予混合燃焼の
条件で横軸に排ガス量(または燃焼用媒体のO2
度)、縦軸にCH4 濃度をとって可燃限界範囲を示した
ものである。なお、図中に示した破線はCH4 濃度と燃
焼用媒体中のO2 濃度から計算した等空気比線である。
当然、この可燃限界曲線は燃料種や燃焼方法(例えば、
予混合燃焼と拡散燃焼)の違いによって異なるものであ
るが、いずれの場合にも理論燃焼空気比1.0前後に安
定燃焼域が存在する。これらの結果から、下段バーナ2
の空気比は少なくとも0.8以上、望ましくは0.85
を越えるようにする必要がある。また、この空気比の上
限値は、望ましくは1.2以下である。
【0022】上段バーナ4は、中段バーナ3で発生した
含窒素還元物質(HCN、NH3 等)のうち、下段バー
ナ2で発生したNOx と反応せず残留した含窒素還元物
質を完全燃焼領域、すなわち最下流のNOポート5から
の空気による酸化領域に供給されないようにするととも
に、このバーナ4の下流には還元領域がないので、極力
NOx 発生を抑制した空気比にする必要がある。このた
め上段バーナ4の空気比は、図2からも明らかなよう
に、少なくとも0.8以上、望ましくは0.85を越え
1.0未満に設定することが必要である。
【0023】燃料として固体燃料(例えば、微粉炭燃
料)を用いた場合、図1に示す中段バーナ(低空気比バ
ーナ)に粒径の小さい粒子または揮発分の多い燃料を用
いると、バーナ近傍での揮発分の放出量が多くなり、着
火性が向上して還元領域の形成が容易となるとともに、
低空気比にも係わらず安定燃焼が可能となる。また、微
粒子または揮発分の多い燃料を最下流の上段バーナに用
いた場合には、燃焼速度が大きくなるため、火炉出口に
おける灰中未燃分の低減に大きな効果が得られる。な
お、上記の揮発分の多い燃料としては、微粉炭等固体燃
料に限らず、ガスまたは液体燃料を用いることもでき
る。着火保炎性の向上には、バーナ構造が関与すること
は当然であり、保炎器に濃縮した固体燃料微粉を衝突さ
せて保炎性を強化した微粉炭バーナ(図4)等を中段バ
ーナまたは上段バーナに用いても、同様な効果が望め
る。
【0024】つぎに、図1に示した本発明の実施例にお
ける燃焼用空気に混入する燃焼排ガスの作用について説
明する。この排ガス混合は、燃焼により発生するNOx
のうち温度依存性が大きく(高温ほどNOx 発生量が多
い)、空気中の窒素ガス(N 2 )に起因したサーマルN
x の比率が高いガス焚や油焚燃焼のような場合には、
火炎温度を下げてNOx を低減する働きがある。また、
燃焼排ガスは本発明のように各バーナの空気比を制御す
る場合には、各バーナからの運動量を確保し、炉内の混
合状態を変化させる役目がある。例えば、図1における
中段バーナ3は、空気比を低く抑えるために、供給され
る空気量が少なく運動量が小さくなる。このため、下段
バーナ2によって形成されたNOx を含む燃焼ガスとの
混合が不良となり、充分なNOx 還元反応がおこらず、
火炉出口のNOx 排出量が多くなるといった問題が生じ
る。このように、各バーナの空気比を制御した燃焼方法
では、炉内の混合状態がNOx 低減等に重要である。そ
こで、本発明ではこの炉内の混合状態を制御するため
に、各バーナ2、3、4およびNOポート5に混入する
排ガス量を調整器7、12、13、14、15を用いて
調整することができるようになっている。
【0025】本発明の点消火の方法について説明する。
本発明の実施例では、まず望ましい点火の一つの方法
は、最下段バーナ2から中段バーナ3、上段バーナ4と
順次滞留時間の長いバーナから点火していくのが望まし
い。消火方法は、上記点火方法の逆の順序で実施する。
このような方法をとることにより、最下段バーナ2だけ
を用いた時には、バーナとNOポート5との距離が大き
くなり、また、最下段バーナ2と中段バーナ3を用いた
時は、中段バーナ3から発生するHCNやNH3 がNO
ポート5からの空気によって再酸化する(NOx 生成)
ことを、停止バーナ(上段バーナ4)が間にあるために
極力抑えることができる。このような方法を採用するこ
とにより、点消火時にも、未燃分を増加させることな
く、NOx を抑制することができる。
【0026】また、点消火の望ましい他の方法として、
最下段バーナ2から上段バーナ4、最後に中段バーナ3
の順序に点火し、消火方法は点火方法の逆の順序で実施
する。このようにすることにより、点消火時にも未燃分
を増加させることなく、NO x を抑制することができ
る。本発明は、還元領域を形成する低空気比バーナの上
流および下流に、このバーナより空気比の高い安定燃焼
可能なバーナおよび残留した含窒素還元物質(HCN、
NH3 等)を消費するバーナを設置し、最下流に完全燃
焼用のNOポートを設けたものであるから、バーナ段が
4段以上、対向燃焼方式、コーナファイアリング方式等
の場合にもさまざまな空気比制御が可能である これらの実施例を図5〜図8に示す。図5には、バーナ
段が4段の場合を示しているが、この場合には、最上流
下段バーナ2の空気比を燃焼可能な空気比および上段バ
ーナ4の空気比をNOポートからの酸化領域に含窒素還
元物質が供給されないような値(0.8以上、望ましく
は0.85を越え、かつ1.0未満)に制御し、中段バ
ーナ3−1、3−2のうちどちらか、または2段とも空
気比0.85未満、望ましくは0.8未満の低空気比バ
ーナとして空気量を制御すれば、図1に示す実施例と同
程度のNOx 低減効果が得られる。なお、上記で中段バ
ーナ3−1、3−2のうちどちらかを低空気比にした場
合には、残りのバーナは極力NOx 生成量を抑えるため
に、空気比を1.0未満にすることが望ましい。これら
の空気比制御は、図5に示した4段バーナ以外、それ以
上の段数を有するボイラについても適用できる。
【0027】対向燃焼(4段バーナ)の場合の一実施例
を図6に示す。この実施例では、缶前中段バーナ3−1
−1、3−2−1のうち上流側バーナ3−1−1および
缶後中段バーナ3−1−2、3−2−2のうち下流側バ
ーナ3−2−2を低空気比バーナとしており、この実施
例でも同程度の効果が得られる。火炉内旋回燃焼(4段
バーナ)の場合の中段バーナ群の一実施例を図7および
図8に示す。図7は上流側中段バーナ面の横断面、図8
は下流側中段バーナ面の横断面を示しており、図7の缶
前左側バーナ3−1−および缶後右側バーナ3−1−
と図8の缶前右側バーナ3−2−および缶後左側バ
ーナ3−2−を低空気比バーナとしている。その他、
図示することは省略するが、下段バーナ2や上段バーナ
4を複数段にしても、上記した実施例と同様の目的を達
成することができる。その他の燃焼方法、燃焼システム
においても、最上流に安定燃焼可能なバーナ、NOポー
トのすぐ上流に残留した含窒素還元物質を消費するバー
ナを設置した燃焼設備において、これらのバーナの間に
還元領域を形成する低空気比バーナを設置すれば、図1
に示した本発明の実施例と同等の効果が得られる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、火炉内に空気比の低い
還元領域が形成され、さらにNOポートからの空気によ
る酸化領域に含窒素還元物質が残留してNOx になるこ
とがないので、火炉出口のNOx 排出量を低減すること
ができる。燃焼速度の遅い固体燃料を用いた場合にも、
火炉内滞留時間の最も短い最下流バーナの空気比をある
程度高く設定(0.8以上、望ましくは0.85を越
え、かつ1.0未満)できるので、火炉出口における灰
中未燃分の増加による燃焼効率の低下を防ぐことができ
る。
【0029】また、火炉の最上流には燃焼可能な空気比
に設定したバーナが設置され、火炉上流部に不安定燃焼
による未燃成分の滞留を防止することができるので、炉
内爆発等の危険性がなくなり安全性が向上する。さら
に、本発明は3段以上のバーナおよび1段以上のNOポ
ートを有する燃焼設備ならば、各段のバーナ空気比およ
びNOポートからの空気量を制御するだけでよいため、
既存のボイラ等燃焼設備に容易に採用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるボイラ装置の一実施例を示す断面
図。
【図2】バーナ空気比とNOx 濃度および含窒素還元物
質濃度との関係を表わす実験結果を示す図。
【図3】メタンガスの可燃限界曲線を示す図。
【図4】保炎を強化した微粉炭バーナの断面図。
【図5】本発明の他の実施例を示す縦断面および横断面
図。
【図6】本発明の他の実施例を示す縦断面および横断面
図。
【図7】本発明の他の実施例を示す縦断面および横断面
図。
【図8】本発明の他の実施例を示す縦断面および横断面
図。
【図9】従来の炉内脱硝燃焼法を用いたボイラの断面
図。
【図10】従来の炉内脱硝燃焼法を用いたボイラの断面
図。
【図11】従来の炉内脱硝燃焼法を用いたボイラの断面
図。
【図12】従来の炉内脱硝燃焼法を用いたボイラの断面
図。
【図13】従来の炉内脱硝燃焼法を用いたボイラの断面
図。
【図14】従来の炉内脱硝燃焼法を用いたボイラの断面
図。
【図15】従来の炉内脱硝燃焼法を用いたボイラの断面
図。
【符号の説明】
1…火炉、2…下段バーナ、3…中段バーナ(低空気比
バーナ)、4…上段バーナ、5…NOポート、6…排ガ
スライン、7…排ガス流量調整器、8〜11…排ガスラ
イン、12〜15…排ガス流量調整器、16…燃料ライ
ン、17…ホッパ用排ガスライン、18…ホッパ用排ガ
ス流量調整器、19…燃焼用空気ライン、20…全空気
量調整器、21…分岐空気用流量調整器。
フロントページの続き (72)発明者 馬場 彰 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 中下 成人 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼装置火炉内の燃焼ガスの流れに沿っ
    て3段以上のバーナと、その下流に1段以上の空気だけ
    を投入するポートとを備え、火炉内に還元領域を1個所
    以上形成するボイラの低NOx 燃焼方法において、前記
    還元領域を形成する低空気比バーナの空気比を0.6以
    上、かつ0.8未満とし、該低空気比バーナの上流側の
    バーナの空気比を0.85を越え、かつ1.2以下と
    し、さらに前記低空気バーナの下流側のバーナの空気比
    を0.85を越え、かつ1.0未満に調整して燃焼させ
    ることを特徴とするボイラの低NOx 燃焼方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、各バーナへの燃料と
    して固体燃料を供給し、かつ前記低空気比バーナ、また
    は前記下流側のバーナに供給する固体微粉燃料の粒径を
    他のバーナに供給する燃料の粒径よりも細かくしたこと
    を特徴とするボイラの低NOx 燃焼方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、各バーナへ
    の燃料として固体微粉燃料を供給し、かつ前記低空気比
    バーナまたは前記下流側のバーナに供給する固体微粉燃
    料を他のバーナに供給する固体燃料より高揮発分燃料と
    したことを特徴とするボイラの低NOx 燃焼方法。
  4. 【請求項4】 燃焼装置火炉内の燃焼ガスの流れに沿っ
    て3段以上のバーナと、その下流に1段以上のNOポー
    トを有し、火炉内に還元領域を1個所以上形成するボイ
    ラの低NOx 燃焼装置において、前記還元領域を形成す
    る低空気比バーナの上流および下流に該低空気比バーナ
    の空気比よりも高い空気比のバーナを設けたことを特徴
    とするボイラの低NOx 燃焼装置。
  5. 【請求項5】 請求項4において、各バーナおよびNO
    ポートからの空気に燃焼排ガスを混入する機構と、混入
    する排ガス量を各バーナの空気比およびNOポートから
    の空気量に応じて調整する手段とを設けたことを特徴と
    するボイラの低NOx 燃焼装置。
  6. 【請求項6】 燃焼装置火炉内の燃焼ガスの流れに沿っ
    て3段以上のバーナと、その下流に1段以上のNOポー
    トを有し、火炉内に還元領域を1個所以上形成するボイ
    ラの燃焼方法であって、還元領域を形成する低空気バー
    ナの上流域に設けたバーナは該低空気比バーナの空気比
    より高くして安定燃焼バーナとし、前記低空気バーナの
    下流域に設けたバーナは低空気比バーナよりも高い空気
    比で、かつ上流域にて残留した含窒素還元物質を消費す
    るバーナとして形成するとともに、上記バーナの点火に
    際しては、上流バーナ、そのすぐ下流の低空気比バー
    ナ、ついでその下流のバーナの順に点火し、消火に際し
    ては、点火と逆の順序で行なうことを特徴とするボイラ
    の低NOx 燃焼方法。
  7. 【請求項7】 燃焼装置火炉内の燃焼ガスの流れに沿っ
    て3段以上のバーナと、その下流に1段以上のNOポー
    トを有し、火炉内に還元領域を1個所以上形成するボイ
    ラの燃焼方法であって、還元領域を形成する低空気比バ
    ーナの上流域に設けたバーナは該低空気バーナより空気
    比を高くして安定燃焼バーナとし、前記低空気比バーナ
    の下流域に設けたバーナは低空気バーナより高い空気比
    で、かつ上流域にて残留した含窒素還元物質を消費する
    バーナとして形成するとともに、上記バーナの点火に際
    しては、最初に、前記バーナのうちの最上流のバーナ、
    ついで最下流のバーナ、最後に前記低空気比バーナの順
    に点火し、消火に際しては、点火と逆の順序で行なうこ
    とを特徴とするボイラの低NOx 燃焼方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006023076A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 General Electric Co <Ge> 燃焼システムを運転するための方法及びシステム
JP2008082651A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭・バイオマス混焼システム及び混焼方法
JP2009150619A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Babcock Hitachi Kk ボイラー装置
FR2951525A1 (fr) * 2009-10-21 2011-04-22 Fives Pillard METHOD FOR OPERATING A BOILER
CN103423765A (zh) * 2013-08-29 2013-12-04 国家电网公司 一种用于降低nox排放的配风耦合燃烧方法及系统
CN105351963A (zh) * 2015-11-24 2016-02-24 西安航天源动力工程有限公司 一种基于褐煤的低氮燃烧装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006023076A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 General Electric Co <Ge> 燃焼システムを運転するための方法及びシステム
JP2008082651A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 石炭・バイオマス混焼システム及び混焼方法
JP4576365B2 (ja) * 2006-09-28 2010-11-04 三菱重工業株式会社 石炭・バイオマス混焼システム及び混焼方法
JP2009150619A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Babcock Hitachi Kk ボイラー装置
FR2951525A1 (fr) * 2009-10-21 2011-04-22 Fives Pillard METHOD FOR OPERATING A BOILER
CN103423765A (zh) * 2013-08-29 2013-12-04 国家电网公司 一种用于降低nox排放的配风耦合燃烧方法及系统
CN103423765B (zh) * 2013-08-29 2015-10-21 国家电网公司 一种用于降低nox排放的配风耦合燃烧方法及系统
CN105351963A (zh) * 2015-11-24 2016-02-24 西安航天源动力工程有限公司 一种基于褐煤的低氮燃烧装置

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