JPS58164911A - 脱硝燃焼方法 - Google Patents
脱硝燃焼方法Info
- Publication number
- JPS58164911A JPS58164911A JP4565582A JP4565582A JPS58164911A JP S58164911 A JPS58164911 A JP S58164911A JP 4565582 A JP4565582 A JP 4565582A JP 4565582 A JP4565582 A JP 4565582A JP S58164911 A JPS58164911 A JP S58164911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- burner
- air
- combustion
- combustion method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
- F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/10—Furnace staging
- F23C2201/101—Furnace staging in vertical direction, e.g. alternating lean and rich zones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は脱硝燃焼方法に係り、特にボイラ等の燃焼装置
の排ガス中の窒素酸化物を低減するに好適な燃焼方法に
関するものである。
の排ガス中の窒素酸化物を低減するに好適な燃焼方法に
関するものである。
従来、燃焼排ガス中の窒素酸化物を低減させる方法とし
て、（１）排ガス再循環法、（２）二段燃焼法、（３）
水噴射法、（４）脱硝燃焼法が知られているが、これら
のうち、二段燃焼法および脱硝燃焼法は装置構造が比較
的簡単であり、特に脱硝燃焼法は燃料（炭化水素）自体
の有する還元力を利用して炉内脱硝を行なうことができ
るので工業的に有利である。
て、（１）排ガス再循環法、（２）二段燃焼法、（３）
水噴射法、（４）脱硝燃焼法が知られているが、これら
のうち、二段燃焼法および脱硝燃焼法は装置構造が比較
的簡単であり、特に脱硝燃焼法は燃料（炭化水素）自体
の有する還元力を利用して炉内脱硝を行なうことができ
るので工業的に有利である。
第１図および第２図は、このような燃焼法に用いる火炉
の構成例を示したもので、％に火炉１の一方の側にマル
チバーナを配置したいわゆるフロント・ファイヤリング
方式の炉を示すものである。
の構成例を示したもので、％に火炉１の一方の側にマル
チバーナを配置したいわゆるフロント・ファイヤリング
方式の炉を示すものである。
この装置は、火炉内の前部に下から順に設けられた下段
バーナ２、中段バーナ３および上段バーナ４と、その上
に設けられた前部アフターエアポート５および後部アフ
ターエアポート６とから主として構成される。火炉１の
下部にはホッパロアが設けられ、該ホッパ口に連通ずる
ホッパ導管８がら空気または排ガスと空気との混合ガス
が導入される。なお、火炉内の燃焼ガスは上方の過熱器
９で一部熱交換されたのち、高温ガス１０となって図示
されない再熱器や節炭器を通って系外に排出される。ボ
イラ装置の場合には負荷に応じて伝熱割合が調節される
。
バーナ２、中段バーナ３および上段バーナ４と、その上
に設けられた前部アフターエアポート５および後部アフ
ターエアポート６とから主として構成される。火炉１の
下部にはホッパロアが設けられ、該ホッパ口に連通ずる
ホッパ導管８がら空気または排ガスと空気との混合ガス
が導入される。なお、火炉内の燃焼ガスは上方の過熱器
９で一部熱交換されたのち、高温ガス１０となって図示
されない再熱器や節炭器を通って系外に排出される。ボ
イラ装置の場合には負荷に応じて伝熱割合が調節される
。
上記のような燃焼装置においては、最上段のアフターエ
アポートから供給される空気により上段バーナ４以下で
発生した燃焼中間生成物（以下、ラジカルと称する）が
酸化され、窒素酸化物の還元能力が低下するという問題
がある。これは、本発明者らの検討によれば、上段バー
ナ４と前部アフターエアポート５０間隔が狭いため、前
部アフターエアポートから供給される空気が上段バーナ
４の燃焼空間へ巻き込まれるためであることが分った。
アポートから供給される空気により上段バーナ４以下で
発生した燃焼中間生成物（以下、ラジカルと称する）が
酸化され、窒素酸化物の還元能力が低下するという問題
がある。これは、本発明者らの検討によれば、上段バー
ナ４と前部アフターエアポート５０間隔が狭いため、前
部アフターエアポートから供給される空気が上段バーナ
４の燃焼空間へ巻き込まれるためであることが分った。
またこれを防止するために前部アフターエア５、後部ア
フターエアロと上段バーナ４との間隔を拡げると、−酸
化炭素（Ｃｏ）やばい塵量が１、 増加する。さらに上記装置では前部アフターエア□！ ポート５と後部アフターエアポート６とが対向し１１１
１ て配置されており、特に火炉−１、朽近い部分で燃料と
アフターエアとの混合が不充分になり、ＣＯやばい塵の
発生が多くなるという問題がある。
フターエアロと上段バーナ４との間隔を拡げると、−酸
化炭素（Ｃｏ）やばい塵量が１、 増加する。さらに上記装置では前部アフターエア□！ ポート５と後部アフターエアポート６とが対向し１１１
１ て配置されており、特に火炉−１、朽近い部分で燃料と
アフターエアとの混合が不充分になり、ＣＯやばい塵の
発生が多くなるという問題がある。
本発明の目的は、上記燃焼装置におけるアフターエアに
より、受ける影譬な少なくし、また排ガス中の一酸化炭
素やばい腺を増加させることなく、排ガス中の窒素酸化
物を低減させる燃焼方法を提供することにある。
より、受ける影譬な少なくし、また排ガス中の一酸化炭
素やばい腺を増加させることなく、排ガス中の窒素酸化
物を低減させる燃焼方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、火炉内の前部に下
段バーナ、中段バーナおよび上段バーナな備え、かつそ
の上方に前部および後部アフタエアポートを有する燃焼
装置の燃焼方法において、下部、中部および上部の各バ
ーナの空気比をそれぞれ０．８〜１．０．０．６〜０．
８および０．６〜０．４とすることを特徴とする。
段バーナ、中段バーナおよび上段バーナな備え、かつそ
の上方に前部および後部アフタエアポートを有する燃焼
装置の燃焼方法において、下部、中部および上部の各バ
ーナの空気比をそれぞれ０．８〜１．０．０．６〜０．
８および０．６〜０．４とすることを特徴とする。
また本発明は上段バーナ上部の前部アフターエアポート
５を後部アフターエアポート６より高くして脱硝反応ゾ
ーンを拡大すると共に、前部アフタ、−エアポート５）
からの空気の巻き込み流を減少させ、かつ前部ｉよび後
部アフターエアがそれぞ工、、、□−Ｑ蒜ｉ６よ、よい
。。や、、い１、生を低減するものである。
５を後部アフターエアポート６より高くして脱硝反応ゾ
ーンを拡大すると共に、前部アフタ、−エアポート５）
からの空気の巻き込み流を減少させ、かつ前部ｉよび後
部アフターエアがそれぞ工、、、□−Ｑ蒜ｉ６よ、よい
。。や、、い１、生を低減するものである。
以下、本発明を第３図に示す実施例によりさらに詳細に
説明する。
説明する。
第３図の装置は、第１図の装置において前部アフターエ
アボー）１１を後部アフターエアポート１２よりも高く
配置したことである。また燃焼条件として、下段バーナ
２の空気比（坤論燃焼空気量に対する割合）を０．８〜
１．０（最も好ましくは１．０付近）、中段バーナ３の
空気比を０．６〜０．８（最も好ましくは０．６付近）
、下段バーナ４の空気比で０．４〜０．６（最も好まし
くは０．４付近）としたことである。この場合、下段バ
ーナ２および中段バーナ３の燃焼は、従来の２段燃焼法
とほぼ同一の燃焼条件であるが、上段バーナ４の空気比
を０．４〜０．６と著しく絞り、燃焼反応中の中間生成
物（ラジカル）を増加している。上記範囲外の空気比で
は、本発明の目的とする多段脱硝燃焼を充分に達成する
ことができない、、 本発明では、下段および中段バーナで発生した窒素酸化
物を上段バーナで生成したラジカルにより還元するため
、下段および中段バーナ２および３で発生した火炎と上
段バーナ４で発生した火炎を充分混合することが重要で
ある。このため、第３図の装置では、前部アフターエア
ポート１１を後部アフターエアポート１２よりも高クシ
、上部バーナ４とアフターエアポート１１との間に混合
空間をもたせている。アフターエアポート１１と上段バ
ーナ４との距離は、アフターエアポート１１の空気が上
段バーナ４の火炎に巻き込まれない範囲であればよい。
アボー）１１を後部アフターエアポート１２よりも高く
配置したことである。また燃焼条件として、下段バーナ
２の空気比（坤論燃焼空気量に対する割合）を０．８〜
１．０（最も好ましくは１．０付近）、中段バーナ３の
空気比を０．６〜０．８（最も好ましくは０．６付近）
、下段バーナ４の空気比で０．４〜０．６（最も好まし
くは０．４付近）としたことである。この場合、下段バ
ーナ２および中段バーナ３の燃焼は、従来の２段燃焼法
とほぼ同一の燃焼条件であるが、上段バーナ４の空気比
を０．４〜０．６と著しく絞り、燃焼反応中の中間生成
物（ラジカル）を増加している。上記範囲外の空気比で
は、本発明の目的とする多段脱硝燃焼を充分に達成する
ことができない、、 本発明では、下段および中段バーナで発生した窒素酸化
物を上段バーナで生成したラジカルにより還元するため
、下段および中段バーナ２および３で発生した火炎と上
段バーナ４で発生した火炎を充分混合することが重要で
ある。このため、第３図の装置では、前部アフターエア
ポート１１を後部アフターエアポート１２よりも高クシ
、上部バーナ４とアフターエアポート１１との間に混合
空間をもたせている。アフターエアポート１１と上段バ
ーナ４との距離は、アフターエアポート１１の空気が上
段バーナ４の火炎に巻き込まれない範囲であればよい。
この距離を余り長くすると火炉１の高さが高くなり、建
設コスト上不利となる。
設コスト上不利となる。
なお、前部アフターエアポート１１が上段バーナ４に近
い場合には、前述のように上段バーナ４へ前部アフター
エアポート１１からの空気が下降し、上段バーナ４に巻
き込まれて燃焼用空気となり、上段バーナ４の実質的な
空気比が大きくなる。
い場合には、前述のように上段バーナ４へ前部アフター
エアポート１１からの空気が下降し、上段バーナ４に巻
き込まれて燃焼用空気となり、上段バーナ４の実質的な
空気比が大きくなる。
このため、上記ラジカルの酸化が進行し、下段バーナ２
、中段バーナ３で発生した窒素酸化物を還元することが
できず、結果的に窒素酸化物を充分低く抑えることがで
きない。
、中段バーナ３で発生した窒素酸化物を還元することが
できず、結果的に窒素酸化物を充分低く抑えることがで
きない。
さらに本発明において、各バーナは、前記還元燃焼の条
件（空気比１．０以下）を満足するよ５ Ｋ。
件（空気比１．０以下）を満足するよ５ Ｋ。
燃焼されるので燃焼不足状態となっており、このため発
生するＣＯｌばいｆｉｔｌ（未燃分）を酸化して除去す
る必要がある。本発明では、第３図に示すように、アフ
ターエアポート１１および１２に段差を与え、前部アフ
ターエアロ１１からの空気を後部まで到達させ、また後
部アフターエアロ１２からの空気を前部まで到達させる
ことにより、アフターエアと火炎との混合を良くし、Ｃ
ｏやばい塵をより効果的に消滅させている。なお、前部
アフターエアボー）１１と後部アフターエアポート１２
を対向して配置した場合には前部アフターエアと後部ア
フターエアが火炉１の中央で衝突し、アフターエアと火
炎との混合が充分に行なわれな−１゜ 第３図の実施例によれば、フロントファイリング方式の
マルチバーナ備えた火炉ＩＫ対して、（１）脱硝反応ゾ
ーンを拡大し、脱硝燃焼をより効果的に行なうことがで
きる。（２）上段バーナへのアフターエアの巻き込みを
防止し多−の中間生成物を発生させ、窒素酸化物を還元
することができる。（３）火炎とアフターエアとの混合
を充分にし、％に両壁近傍でのＣＯやばい塵を消滅させ
ることができる。
生するＣＯｌばいｆｉｔｌ（未燃分）を酸化して除去す
る必要がある。本発明では、第３図に示すように、アフ
ターエアポート１１および１２に段差を与え、前部アフ
ターエアロ１１からの空気を後部まで到達させ、また後
部アフターエアロ１２からの空気を前部まで到達させる
ことにより、アフターエアと火炎との混合を良くし、Ｃ
ｏやばい塵をより効果的に消滅させている。なお、前部
アフターエアボー）１１と後部アフターエアポート１２
を対向して配置した場合には前部アフターエアと後部ア
フターエアが火炉１の中央で衝突し、アフターエアと火
炎との混合が充分に行なわれな−１゜ 第３図の実施例によれば、フロントファイリング方式の
マルチバーナ備えた火炉ＩＫ対して、（１）脱硝反応ゾ
ーンを拡大し、脱硝燃焼をより効果的に行なうことがで
きる。（２）上段バーナへのアフターエアの巻き込みを
防止し多−の中間生成物を発生させ、窒素酸化物を還元
することができる。（３）火炎とアフターエアとの混合
を充分にし、％に両壁近傍でのＣＯやばい塵を消滅させ
ることができる。
以上、本発明によれば、燃焼排ガス中の窒素酸化物を還
元してその抑制を図るとともに、排ガス中のＣＯｌばい
塵をアフターエアで充分燃焼除去することができる。
元してその抑制を図るとともに、排ガス中のＣＯｌばい
塵をアフターエアで充分燃焼除去することができる。
第１図は、マルチバーナを備えた火炉の断面図、第２図
は、第１図のＡ夜回、第３図は、本発明の一実施例を説
明するための火炉の断面図を示す。 １・・・火炉、２・・・下段バーナ、３・・・中段ノく
−ナ、４・・・上段バーナ、１１・・・前部アフターエ
アポート、１２・・・後部アフターエアポート。 代理人 弁理士 川 北 武 長
は、第１図のＡ夜回、第３図は、本発明の一実施例を説
明するための火炉の断面図を示す。 １・・・火炉、２・・・下段バーナ、３・・・中段ノく
−ナ、４・・・上段バーナ、１１・・・前部アフターエ
アポート、１２・・・後部アフターエアポート。 代理人 弁理士 川 北 武 長
Claims (1)
- （１）火炉内の前部に下段バーナ、中段バーナおよび上
段バーナを備え、かつその上方に前部および後部アフタ
ーエアポートを有する燃焼装置の燃焼方法において、下
部、中部および上部の各バーナの空気比をそれぞれ０．
８〜１．０．０６〜０．８および０６〜０．４とするこ
とを特徴とする脱硝燃焼方法。 （２、特許請求の範囲第１項において、前部アフターエ
アポートを後部アフターエアポートより高くして脱硝反
応ゾーンを拡大することを特徴とする脱硝燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4565582A JPS58164911A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 脱硝燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4565582A JPS58164911A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 脱硝燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164911A true JPS58164911A (ja) | 1983-09-29 |
Family
ID=12725389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4565582A Pending JPS58164911A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 脱硝燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164911A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7168947B2 (en) * | 2004-07-06 | 2007-01-30 | General Electric Company | Methods and systems for operating combustion systems |
| CN111561707A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-21 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种火电机组低负荷nox燃烧优化方法及系统 |
-
1982
- 1982-03-24 JP JP4565582A patent/JPS58164911A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7168947B2 (en) * | 2004-07-06 | 2007-01-30 | General Electric Company | Methods and systems for operating combustion systems |
| CN111561707A (zh) * | 2020-06-03 | 2020-08-21 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种火电机组低负荷nox燃烧优化方法及系统 |
| CN111561707B (zh) * | 2020-06-03 | 2022-05-27 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种火电机组低负荷nox燃烧优化方法及系统 |
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