JPH1089619A - Pressurized fluidized bed boiler - Google Patents

Pressurized fluidized bed boiler

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JPH1089619A
JPH1089619A JP24282596A JP24282596A JPH1089619A JP H1089619 A JPH1089619 A JP H1089619A JP 24282596 A JP24282596 A JP 24282596A JP 24282596 A JP24282596 A JP 24282596A JP H1089619 A JPH1089619 A JP H1089619A
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JP
Japan
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nozzle
fuel
limestone
furnace
upward
Prior art date
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JP24282596A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Mizumoto
守 水本
Yasuo Yoshii
泰雄 吉井
Toru Inada
徹 稲田
Tomohiko Miyamoto
知彦 宮本
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Hitachi Ltd
Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a velocity of desulfurization reaction by a method wherein a fuel nozzle is arranged upward in relation to the horizontal direction. SOLUTION: The height of a fuel outlet is positioned just in the middle between an air dispersion plate 12 and the lowest stage of a heat transfer pipe 15. Particles in a furnace are made to have a sufficiently upward speed and dispersion of fuel is smoothed. The injection direction of a fuel nozzle 51 is arranged upward, for example, by 10 deg. with a horizontal plane. As a result, height at which mixture with combustion air fed from a furnace bottom is effected is situated in a position higher than that of the tip of a nozzle 51. A region of a low CO2 partial pressure is spread upward by an amount equivalent to height higher than that of the tip of the nozzle and a residence time in which a limestone resides in a region of a low CO2 partial pressure is increased. This constitution advances decarboxylation reaction of the limestone, forms fine holes after CO2 goes out, and increases the surface area of the limestone. The partially decarboxylated limestone is moved to a region wherein coal starts combustion reaction and react with SO2 generated by combustion to advance desulfurization reaction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は加圧流動層ボイラの
構造に係わり、特に炉内での脱硫反応を促進させるに好
適な燃料ノズルの配置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a pressurized fluidized bed boiler, and more particularly to a fuel nozzle arrangement suitable for promoting a desulfurization reaction in a furnace.

【0002】[0002]

【従来の技術】加圧流動層ボイラでは炉内に石灰石を流
動媒体として流動層を形成し、燃焼により生成する硫黄
酸化物(SOx)を石灰石により吸収させ、石膏(CaS
4)として除去する炉内脱硫法が採用されている。脱硫
反応により消費される石灰石を補充し流動層の流動を維
持するため、新たな石灰石を燃料ペースト中に混合して
あるいは粉体として炉内に供給する。
2. Description of the Related Art In a pressurized fluidized bed boiler, a fluidized bed is formed in a furnace using limestone as a fluid medium, sulfur oxides (SOx) generated by combustion are absorbed by limestone, and gypsum (CaS
An in-furnace desulfurization method of removing as O 4 ) is employed. In order to supplement the limestone consumed by the desulfurization reaction and maintain the flow of the fluidized bed, new limestone is mixed into the fuel paste or supplied as a powder into the furnace.

【0003】燃料である石炭は水を含んでペースト状態
にして高圧ポンプで炉内に供給するのが最も適してい
る。炉内ではガスと粒子が激しく流動し、粒子の充分な
混合が実現されてはいるが、燃料ペーストを炉内に供給
するノズル近傍では燃料の拡散が不十分となり、局所的
な燃焼反応の進行により温度上昇が発生する可能性があ
る。局所的に温度上昇が発生すると灰の溶融が起こり、
流動媒体を含む凝固物を炉内に生成し流動阻害を起こ
す。これを防ぐために燃料ノズルを分散させて配置する
ことが必要で、大別すると、図7に示すように、燃料ノ
ズルを炉の床面に空気ノズルと並行に噴出方向を上向き
に配置する方式と、図8に示すように燃料ノズルを炉の
側面に炉内のガス及び粒子流れに直角に配置する方式と
がある。いずれの配置においても、ノズルは炉の水平面
に均等に配置され面内での燃料の濃度分布の均一化を図
る工夫がなされている。
[0003] It is most suitable that coal, which is a fuel, is made into a paste containing water and supplied into a furnace by a high-pressure pump. Although the gas and particles flow violently in the furnace and a sufficient mixing of the particles is realized, the diffusion of the fuel becomes insufficient near the nozzle that supplies the fuel paste into the furnace, and the local combustion reaction proceeds. May cause a temperature rise. If the temperature rises locally, the ash will melt,
Coagulum containing a fluid medium is generated in the furnace, causing flow obstruction. In order to prevent this, it is necessary to disperse and arrange the fuel nozzles. When roughly classified, as shown in FIG. 7, the fuel nozzles are arranged on the floor of the furnace with the ejection direction upward in parallel with the air nozzles. As shown in FIG. 8, there is a method in which a fuel nozzle is arranged on the side of the furnace at right angles to the gas and particle flows in the furnace. In any of the arrangements, the nozzles are arranged evenly on the horizontal surface of the furnace so that the fuel concentration distribution in the plane can be made uniform.

【0004】図8に示すノズル配置では、空気分散板1
2の直上は、図9で燃料ノズル91で示すように、粒子
の上昇方向の加速が充分ではないため、燃料の拡散が不
十分となりやすく局所的な燃焼反応が進行しやすい。局
所的燃焼を防ぐために、燃料ノズルは空気分散板12と
伝熱管15の最下段との中間の高さ(図9で燃料ノズル
92の位置)に設置される。この位置では粒子の上昇方
向の加速が達成されており、燃料は充分に混合された状
態で燃焼反応に移ることができ、局所的な反応を防ぐこ
とができる。従って従来の燃料ノズルの配置では、空気
分散板12と伝熱管15の最下段の中間の高さにノズル
が配置され、ノズルの噴出方向も水平方向を向く。
[0004] In the nozzle arrangement shown in FIG.
Immediately above 2, as shown by the fuel nozzle 91 in FIG. 9, since the acceleration in the ascending direction of the particles is not sufficient, the diffusion of the fuel becomes insufficient and the local combustion reaction easily proceeds. In order to prevent local combustion, the fuel nozzle is installed at an intermediate height between the air distribution plate 12 and the lowermost stage of the heat transfer tube 15 (the position of the fuel nozzle 92 in FIG. 9). In this position, acceleration in the upward direction of the particles is achieved, and the fuel can proceed to the combustion reaction in a sufficiently mixed state, thereby preventing a local reaction. Therefore, in the conventional arrangement of the fuel nozzles, the nozzles are arranged at an intermediate height between the lowermost stage of the air distribution plate 12 and the heat transfer tubes 15, and the ejection direction of the nozzles is also horizontal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来ノズルの設置に当
たっては、炉の水平面内での配置および設置高さの選択
のみが重要課題であり、一般には設置高さが決められる
とノズル噴出方向は自動的に水平方向に向くこととされ
ていた。しかし、この方向に燃料ペーストを噴出させる
と、低CO2分圧領域を広げることができず、加圧流動
層ボイラの特徴である炉内脱硫反応に必要な石灰石の脱
炭酸反応を促進させる上で不利な状況が起きていた。
In the installation of a conventional nozzle, only the arrangement of the furnace in the horizontal plane and the selection of the installation height are important issues. Generally, when the installation height is determined, the nozzle ejection direction is automatically set. Was intended to be horizontally oriented. However, when the fuel paste is ejected in this direction, the low CO 2 partial pressure region cannot be expanded, and the limestone decarboxylation reaction required for the in-furnace desulfurization reaction which is a feature of the pressurized fluidized bed boiler is promoted. The disadvantage was happening.

【0006】本発明の目的は、加圧流動層内での脱硫反
応の速度を高めるため、好適に燃料ノズルか配置された
加圧流動層ボイラを提供することにある。
[0006] It is an object of the present invention to provide a pressurized fluidized bed boiler in which fuel nozzles are suitably arranged in order to increase the speed of a desulfurization reaction in the pressurized fluidized bed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】加圧流動層ボイラに先行
する常圧流動層ボイラでは、炉内のCO2分圧は最大で
0.15気圧程度であり、流動層の平均温度である86
0℃付近での石灰石からの脱炭酸反応におけるCO2
平衡分圧(図6に示すように0.8気圧程度)に比べて
低く、流動媒体である石灰石が脱炭酸反応により粉化し
て活性なCaOとなるため、脱硫反応活性は高くなる
が、後流側に飛散するダスト量が増える。
In a normal-pressure fluidized-bed boiler preceding a pressurized fluidized-bed boiler, the partial pressure of CO 2 in the furnace is about 0.15 atm at the maximum, and the average temperature of the fluidized bed is 86.
It is lower than the equilibrium partial pressure of CO 2 (about 0.8 atm as shown in Fig. 6) in the decarboxylation reaction from limestone at around 0 ° C. As a result, the desulfurization reaction activity increases, but the amount of dust scattered on the downstream side increases.

【0008】これに対して、加圧流動層では炉内の全圧
が9気圧程度あり、CO2の分圧は1気圧以上になる。
従ってCO2の分解平衡分圧よりも高く、石灰石(CaC
3)は分解せず直接SO2と反応することになる。従っ
て、後流側に飛散するダスト量は少ないが、脱硫性能が
低下する傾向を持つ。
On the other hand, in a pressurized fluidized bed, the total pressure in the furnace is about 9 atm, and the partial pressure of CO 2 is 1 atm or more.
Therefore, the decomposition equilibrium partial pressure of CO 2 is higher than that of limestone (CaC
O 3 ) directly reacts with SO 2 without decomposition. Accordingly, the amount of dust scattered on the downstream side is small, but the desulfurization performance tends to decrease.

【0009】石灰石を窒素中で脱炭酸させ生成したCa
Oと未処理のCaCO3をそれぞれ固定層にてSO2を含
むガスに接触させ、その時の出口SO2濃度の径時変化
を測定してSO2の吸収速度及び吸収量を調べて両者の
違いを比較した。その結果、図5に示すようにSO2
吸収量はCaOではCaCO3に比べて約4倍の大きさ
であり、且つ吸収速度も速いことがわかった。吸収量が
増えたことは石灰石の脱炭酸反応の進行により石灰石の
粒子内部に細孔が発達し、粒子内部にまでSO2が拡散
できるようになったためである。
Ca produced by decarboxylation of limestone in nitrogen
O and untreated CaCO 3 were each brought into contact with a gas containing SO 2 in a fixed bed, and the time-dependent change of the outlet SO 2 concentration at that time was measured to determine the absorption rate and amount of SO 2 and the difference between the two. Were compared. As a result, as shown in FIG. 5, it was found that the absorption amount of SO 2 was about four times larger than that of CaCO 3 in CaO, and the absorption rate was faster. The increase in the amount of absorption is due to the development of pores inside the particles of limestone due to the progress of the decarboxylation reaction of limestone, and the diffusion of SO 2 into the inside of the particles.

【0010】従って加圧流動層ボイラにおいても、石灰
石の脱炭酸を加速して媒体の粒子内部に細孔を発達させ
ることにより、脱硫反応に対する活性点の数を増やし脱
硫反応を加速させることができる。加圧流動層において
脱炭酸反応を促進させるためには、雰囲気温度を上昇さ
せること及び雰囲気中のCO2分圧を低下させる2つの
方法がある。雰囲気温度の上昇には炉内の伝熱管材料の
高温腐食の面で限度があるため、CO2分圧の低下がよ
り有効である。より具体的には炉の底部において吹き込
まれる空気と燃料の、混合までの時間をできるだけ長く
とることが望ましい。この領域に存在する石灰石は低C
2分圧下で脱炭酸反応を起こし、粒子内部にまで細孔
を発達させた状態で石炭と遭遇することができる。
Therefore, even in a pressurized fluidized-bed boiler, the number of active sites for the desulfurization reaction can be increased and the desulfurization reaction can be accelerated by accelerating the decarboxylation of limestone and developing pores inside the particles of the medium. . In order to promote the decarboxylation reaction in the pressurized fluidized bed, there are two methods of increasing the ambient temperature and reducing the partial pressure of CO 2 in the atmosphere. Since there is a limit in increasing the ambient temperature in terms of high-temperature corrosion of the heat transfer tube material in the furnace, it is more effective to lower the partial pressure of CO 2 . More specifically, it is desirable that the time until mixing of the air and fuel blown at the bottom of the furnace be as long as possible. Limestone in this area is low C
A decarboxylation reaction occurs under a partial pressure of O 2 , and coal can be encountered in a state in which pores have been developed inside the particles.

【0011】低CO2分圧領域を広げるためにノズルの
設置高さを伝熱管の下部まで高めると、図9に93で示
すように粒子の上下方向の流動が抑制された状態で燃料
を噴射することになり、局所的な燃焼をもたらす恐れが
ある。このため一般には空気分散板と伝熱管最下段の中
間の位置にノズルは設置されている。
If the height of the nozzle is increased to the lower part of the heat transfer tube in order to widen the low CO 2 partial pressure region, the fuel is injected in a state where the vertical flow of particles is suppressed as shown by 93 in FIG. And may result in local combustion. For this reason, the nozzle is generally installed at an intermediate position between the air distribution plate and the lowermost stage of the heat transfer tube.

【0012】しかし従来のように燃料ノズルの吹き出し
方向を水平方向とするのでは、燃料ノズルの高さに近い
位置で空気と混合し着火するため、低CO2分圧の領域
はノズルの高さを越えることはできない。これに対し
て、燃料ノズルの設置高さは空気分散板12と伝熱管1
5下部の中間の高さとし、噴出角度を水平面に対して上
向きに設置すると、図1に示すように炉内に噴霧された
燃料は炉中心部の上向きの粒子流れに同伴して混合さ
れ、局所的な燃焼を防ぐことができる。同時に燃焼が開
始される領域がノズル先端の高さよりも高い位置に移
り、その下の領域には低CO2分圧の領域が生成する。
これにより低CO2分圧の領域を拡大し、石灰石の脱炭
酸反応を促進させることができる。
[0012] However than the blowing direction of the fuel nozzle as in the prior art and horizontal, for mixing with the air ignited at a position near the height of the fuel nozzle, the region of low partial pressure of CO 2 is the height of the nozzle Cannot be exceeded. On the other hand, the installation height of the fuel nozzle depends on the air distribution plate 12 and the heat transfer tube 1.
5 When the jetting angle is set upward with respect to the horizontal plane at the middle height of the lower part, the fuel sprayed into the furnace is mixed with the upward particle flow in the center of the furnace as shown in FIG. Combustion can be prevented. At the same time, the region where combustion starts is shifted to a position higher than the height of the nozzle tip, and a region with a low partial pressure of CO 2 is generated below the region.
Thereby, the region of low CO 2 partial pressure can be expanded, and the decarboxylation reaction of limestone can be promoted.

【0013】以下本発明になる燃料ノズルの配置による
脱硫促進作用について図に従って説明する。図1には本
発明になる燃料ノズルの配置を示す。燃料の吹き出し口
の高さは空気分散板12と伝熱管15の最下段とのちょ
うど中間にあるため、炉内の粒子は充分な上向き速度を
持っており、燃料の分散はスムーズである。燃料ノズル
の噴出方向を水平面に対して上向きに設置することによ
り、炉底から供給される燃焼用空気と混合する高さはノ
ズル先端よりも高い位置となる。この分だけ低CO2
圧の領域が上方に拡大し、石灰石が低CO2分圧の領域
にとどまる滞留時間がのびる。これにより石灰石の脱炭
酸反応が進行し、CO2の抜けた後に細孔が生成し、石
灰石の表面積が広がる。一部脱炭酸された石灰石は、石
炭が燃焼反応を起こす領域に移動し、燃焼により生成し
たSO2と反応して脱硫反応が進行する。
Hereinafter, the desulfurization accelerating action by the arrangement of the fuel nozzle according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an arrangement of a fuel nozzle according to the present invention. Since the height of the fuel outlet is exactly halfway between the air distribution plate 12 and the bottom of the heat transfer tube 15, the particles in the furnace have a sufficient upward velocity, and the fuel is dispersed smoothly. By setting the ejection direction of the fuel nozzle upward with respect to the horizontal plane, the height of mixing with the combustion air supplied from the furnace bottom is higher than the nozzle tip. The low CO 2 partial pressure region expands upward by this amount, and the limestone stays in the low CO 2 partial pressure region for a longer residence time. As a result, the decarboxylation reaction of the limestone proceeds, and pores are formed after the CO 2 escapes, so that the surface area of the limestone increases. The partially decarbonated limestone moves to a region where coal undergoes a combustion reaction, reacts with SO 2 generated by combustion, and a desulfurization reaction proceeds.

【0014】100MW級の炉の床面積の大きさは一辺
が4m程度であり、空気分散板12から伝熱管15の最
下段までの距離はおおよそ1mである。空気分散板12
と伝熱管15最下段の中間に対向して、ノズルを水平方
向に対して10°上向きに設置すると、炉の中心部では
ノズル先端から約30cmの高さで双方のノズルからの
流れは合流する。空気分散板からの高さで比較すると、
ノズルを水平方向に設置した場合は、燃焼が開始するま
でに50cmの高さしかなかったものが、水平方向に対
して10°上向きに設置すると、燃焼が開始されるまで
に80cmの高さを確保することができる。従って燃焼
が開始されるまでの低CO2分圧の領域はノズルを上向
きに設置することで1.6倍広がることになる。粒子の
上昇速度をおおよそ1m/secとすると、この間の滞
留時間は、0.5secから0.8secまで延びるこ
とになる。これにより脱炭酸反応の進行が加速され脱硫
反応率を高めることができる。
The size of the floor area of a 100 MW class furnace is about 4 m on one side, and the distance from the air distribution plate 12 to the bottom of the heat transfer tube 15 is about 1 m. Air distribution plate 12
When the nozzle is installed at 10 ° upward with respect to the horizontal direction facing the middle of the lowermost stage of the heat transfer tube 15, the flows from both nozzles merge at a height of about 30 cm from the nozzle tip at the center of the furnace. . When comparing the height from the air distribution plate,
When the nozzle was installed horizontally, the height was only 50 cm before the start of combustion. However, when the nozzle was installed 10 ° upward with respect to the horizontal direction, the height was 80 cm before the start of combustion. Can be secured. Therefore, the region of low CO 2 partial pressure before the start of combustion is expanded 1.6 times by installing the nozzle upward. Assuming that the rising speed of the particles is approximately 1 m / sec, the residence time during this period extends from 0.5 sec to 0.8 sec. Thereby, the progress of the decarboxylation reaction is accelerated, and the desulfurization reaction rate can be increased.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。 〔実施の形態1〕底面の幅が7.6m奥行きが3.8m
の火炉に、本発明になるノズル配列を適用した例を図1
に示す。空気分散板12から1.0mの高さに伝熱管1
5の最下段が配置されている。燃料ノズル51は空気分
散板から0.5mの高さに8基づつ対向して計16基設
置した例を示す。各ノズル51は水平方向に対して10
°上向きに取り付けられている。
Embodiments of the present invention will be described below. [Embodiment 1] The width of the bottom is 7.6 m and the depth is 3.8 m
FIG. 1 shows an example in which the nozzle arrangement according to the present invention is applied to the furnace of FIG.
Shown in Heat transfer tube 1 at a height of 1.0 m from air distribution plate 12
5 are arranged at the bottom. An example is shown in which 16 fuel nozzles 51 are installed at a height of 0.5 m from the air dispersion plate, 8 in total, facing each other. Each nozzle 51 is 10
° Mounted upward.

【0016】ノズル51から噴出した燃料はノズル先端
から約30cm上方で交叉し、空気分散板の上方に約8
0cmの低CO2分圧の領域を形成する。
The fuel ejected from the nozzle 51 crosses about 30 cm above the tip of the nozzle and about 8 cm above the air dispersion plate.
A low CO 2 partial pressure region of 0 cm is formed.

【0017】本実施の形態の流動層ボイラを380時間
連続運転し、期間中95%以上の脱硫率を安定して維持
することができた。
The fluidized-bed boiler of this embodiment was continuously operated for 380 hours, and a desulfurization rate of 95% or more could be stably maintained during the period.

【0018】〔比較例〕底面の幅が4.0m奥行きが
3.2mの火炉の空気分散板から1.0mの高さに伝熱
管の最下段が配置されている。燃料ノズルは空気分散板
から0.4mと0.6mの高さに3基づつ2段に対向し
て計12基設置した例を示す。上段、下段各ノズルは水
平方向にそれぞれ取り付けられている。
[Comparative Example] The lowermost stage of the heat transfer tube is arranged at a height of 1.0 m from the air distribution plate of a furnace having a bottom width of 4.0 m and a depth of 3.2 m. In this example, a total of 12 fuel nozzles are provided at three heights of 0.4 m and 0.6 m from the air distribution plate, facing each other in two stages. The upper and lower nozzles are respectively mounted in the horizontal direction.

【0019】〔実施の形態2〕底面の幅が4.0m奥行
きが3.2mの火炉に、本発明になるノズル配列を適用
した例を図2に示す。空気分散板から1.0mの高さに
伝熱管15の最下段が配置されている。燃料ノズル51
は空気分散板12から0.4mと0.6mの高さに3基
づつ2段に対向して計12基設置した例を示す。上段ノ
ズルは水平方向に対して5°上向きに、下段ノズルは水
平方向に対して10°上向きにそれぞれ取り付けられて
いる。
[Embodiment 2] FIG. 2 shows an example in which a nozzle arrangement according to the present invention is applied to a furnace having a bottom surface width of 4.0 m and a depth of 3.2 m. The lowermost stage of the heat transfer tube 15 is arranged at a height of 1.0 m from the air distribution plate. Fuel nozzle 51
Shows an example in which a total of 12 units are installed in three steps at a height of 0.4 m and 0.6 m from the air distribution plate 12 in two steps. The upper nozzle is mounted 5 ° upward with respect to the horizontal direction, and the lower nozzle is mounted 10 ° upward with respect to the horizontal direction.

【0020】下段ノズル51から噴出した燃料は、ノズ
ル先端から約30cm上方で交叉してCO2分圧が0.
5気圧以下の領域が空気分散板の上方に約70cmほど
形成される。
The fuel ejected from the lower nozzle 51 crosses about 30 cm above the tip of the nozzle and has a CO 2 partial pressure of 0.1 cm.
An area of 5 atm or less is formed about 70 cm above the air distribution plate.

【0021】この火炉中の高さ方向のCO2分圧を測定
したところ、図4に示すような結果が得られた。曲線7
1は実施の形態2におけるCO2分圧の分布を、曲線7
2は比較例におけるCO2分圧の分布を示す。実施の形
態2では低CO2分圧の領域が上方まで延びていること
がわかる。
When the partial pressure of CO 2 in the furnace in the height direction was measured, the results shown in FIG. 4 were obtained. Curve 7
1 shows the distribution of CO 2 partial pressure in the second embodiment,
2 shows the distribution of the partial pressure of CO 2 in the comparative example. In the second embodiment, it can be seen that the low CO 2 partial pressure region extends upward.

【0022】〔実施の形態3〕底面の幅が7.6m奥行
きが3.8mの火炉に、本発明になるノズル配列を適用
した例を図3に示す。空気分散板12から1.0mの高
さに伝熱管15の最下段が配置されている。燃料ノズル
51は空気分散板12から0.4mと0.6mの高さに
4基づつ2段に対向して計16基設置した例を示す。上
段ノズルは水平方向に対して5°上向きに、下段ノズル
は水平方向に対して10°上向きにそれぞれ取り付けら
れている。
Embodiment 3 FIG. 3 shows an example in which a nozzle arrangement according to the present invention is applied to a furnace having a bottom width of 7.6 m and a depth of 3.8 m. The lowermost stage of the heat transfer tube 15 is disposed at a height of 1.0 m from the air distribution plate 12. In this example, a total of 16 fuel nozzles 51 are installed at a height of 0.4 m and 0.6 m from the air distribution plate 12, and four fuel nozzles 51 are arranged in two stages. The upper nozzle is mounted 5 ° upward with respect to the horizontal direction, and the lower nozzle is mounted 10 ° upward with respect to the horizontal direction.

【0023】下段ノズルから噴出した燃料は、ノズル先
端から約30cm上方で交叉し、空気分散板に上方に約
70cmの低CO2分圧の領域を形成する。
The fuel ejected from the lower nozzle crosses about 30 cm above the nozzle tip and forms a low CO 2 partial pressure area of about 70 cm above the air dispersion plate.

【0024】本実施の形態の流動層ボイラを210時間
連続運転し、期間中に95%以上の脱硫率を安定して維
持することができた。
The fluidized-bed boiler of this embodiment was operated continuously for 210 hours, and a desulfurization rate of 95% or more could be stably maintained during the period.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、加圧流動層ボイラにお
いて、燃料ノズルを炉の側壁面に燃料噴出口が水平方向
に対して上向きになるように設置することにより、石灰
石の脱炭酸を加速して、燃焼により生成されるSO2
吸収、除去を促進させることができる。
According to the present invention, in a pressurized fluidized bed boiler, limestone is decarbonated by installing a fuel nozzle on the side wall surface of the furnace such that the fuel injection port is directed upward with respect to the horizontal direction. By accelerating, absorption and removal of SO 2 generated by combustion can be promoted.

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

【図1】本発明になる加圧流動層ボイラのノズル配置を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a nozzle arrangement of a pressurized fluidized-bed boiler according to the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2における燃料ノズルの配
置を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of a fuel nozzle according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態3における燃料ノズルの配
置を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of fuel nozzles according to Embodiment 3 of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態2及び比較例それぞれにお
ける火炉の高さ方向のCO2分圧の変化を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a change in CO 2 partial pressure in a furnace height direction in each of Embodiment 2 of the present invention and a comparative example.

【図5】石灰石の脱硫性能と脱炭酸した石灰石の脱硫性
能を比較する図である。
FIG. 5 is a diagram comparing the desulfurization performance of limestone and the desulfurization performance of decarbonated limestone.

【図6】石灰石の脱炭酸反応の平衡CO2分圧の温度依
存性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the temperature dependence of the equilibrium CO 2 partial pressure of the limestone decarboxylation reaction.

【図7】燃料ノズルを炉底面に配置した流動層ボイラを
示す図である。
FIG. 7 is a view showing a fluidized-bed boiler in which a fuel nozzle is arranged on a furnace bottom.

【図8】燃料ノズルを炉側面に配置した流動層ボイラを
示す図である。
FIG. 8 is a view showing a fluidized-bed boiler in which a fuel nozzle is arranged on a side of a furnace.

【図9】加圧流動層ボイラの下部の流動状況を示す図で
ある。
FIG. 9 is a view showing a flow state of a lower part of the pressurized fluidized-bed boiler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 空気 2 燃料ペースト 11 加圧流動層ボイラ 12 空気分散板 15 伝熱管(最下段) 18 粒子の流れ 21 ペーストポンプ 22 コンプレッサ 51 燃料ノズル 91、92、93 燃料ノズル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air 2 Fuel paste 11 Pressurized fluidized-bed boiler 12 Air distribution plate 15 Heat transfer tube (lowest stage) 18 Particle flow 21 Paste pump 22 Compressor 51 Fuel nozzle 91, 92, 93 Fuel nozzle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 徹 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 宮本 知彦 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toru Inada 7-1-1, Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Within Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Tomohiko Miyamoto 7-1 Omikamachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Inside the Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粉砕した石炭と粉砕した石灰石を含む燃
料ペーストをボイラ内に供給するノズルを炉の側壁内面
に備え、炉床から上方に供給される空気により燃料の流
動層が形成される加圧流動層ボイラにおいて、前記ノズ
ルを水平方向に対して上向きに傾斜させて設置したこと
を特徴とする加圧流動層ボイラ。
A nozzle for supplying a fuel paste containing pulverized coal and pulverized limestone into a boiler is provided on an inner surface of a side wall of a furnace, and a fluidized bed of fuel is formed by air supplied upward from a hearth. In a pressurized fluidized bed boiler, the nozzle is installed to be inclined upward with respect to the horizontal direction.
【請求項2】 粉砕した石炭と粉砕した石灰石を含む燃
料ペーストをボイラ内に供給する複数のノズルを互いに
対向する炉側壁内面に備え、炉床から上方に供給される
空気により燃料の流動層が形成される加圧流動層ボイラ
において、前記ノズルを水平方向に対して上向きに傾斜
させて設置したことを特徴とする加圧流動層ボイラ。
2. A plurality of nozzles for supplying a fuel paste containing pulverized coal and pulverized limestone into a boiler are provided on inner walls of a furnace side wall facing each other, and a fluidized bed of fuel is formed by air supplied upward from a furnace floor. In a pressurized fluidized bed boiler to be formed, the nozzle is installed so as to be inclined upward with respect to the horizontal direction.
【請求項3】 前記ノズルの傾斜角は5〜10°である
請求項1または2に記載の加圧流動層ボイラ。
3. The pressurized fluidized-bed boiler according to claim 1, wherein an inclination angle of the nozzle is 5 to 10 °.
【請求項4】 粉砕した石炭と粉砕した石灰石を含む燃
料ペーストをボイラ内に供給する複数のノズルを互いに
対向する炉側壁内面に上下2段に備え、炉床から上方に
供給される空気により燃料の流動層が形成される加圧流
動層ボイラにおいて、前記ノズルを水平方向に対して上
向きに傾斜させて設置したことを特徴とする加圧流動層
ボイラ。
4. A plurality of nozzles for supplying a fuel paste containing pulverized coal and pulverized limestone into a boiler are provided at upper and lower inner surfaces of a furnace side wall facing each other in two stages, and fuel is supplied by air supplied upward from a furnace floor. In the pressurized fluidized bed boiler in which the fluidized bed is formed, the nozzle is installed so as to be inclined upward with respect to the horizontal direction.
【請求項5】 前記ノズルの傾斜角は5〜10°である
請求項4に記載の加圧流動層ボイラ。
5. The pressurized fluidized-bed boiler according to claim 4, wherein the inclination angle of the nozzle is 5 to 10 °.
【請求項6】 前記上段ノズルの傾斜角を前記下段ノズ
ルのそれより小さくした請求項4または5に記載の加圧
流動層ボイラ。
6. The pressurized fluidized bed boiler according to claim 4, wherein the inclination angle of the upper nozzle is smaller than that of the lower nozzle.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103727531A (en) * 2013-12-24 2014-04-16 清华大学 Method for controlling bed material balance of breeches-leg shaped CFBC (circulating fluidized bed boiler)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103727531A (en) * 2013-12-24 2014-04-16 清华大学 Method for controlling bed material balance of breeches-leg shaped CFBC (circulating fluidized bed boiler)
CN103727531B (en) * 2013-12-24 2016-01-20 清华大学 A kind of control method of pants leg type circulating fluidized bed boiler bed material balance

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