JPS58182003A - 微粉炭の燃焼方法 - Google Patents
微粉炭の燃焼方法Info
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- JPS58182003A JPS58182003A JP6385382A JP6385382A JPS58182003A JP S58182003 A JPS58182003 A JP S58182003A JP 6385382 A JP6385382 A JP 6385382A JP 6385382 A JP6385382 A JP 6385382A JP S58182003 A JPS58182003 A JP S58182003A
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- combustion
- pulverized coal
- nox
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D1/00—Burners for combustion of pulverulent fuel
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- 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】
本兄明ｔよ微粉炭の燃焼方法及び微粉炭燃焼用バーナに
係り、特に室索酸化物（以下Ｎ Ｏｘという。）全低減
するに好適な方法及びバーナに関する。
係り、特に室索酸化物（以下Ｎ Ｏｘという。）全低減
するに好適な方法及びバーナに関する。
化石燃料の燃焼時ｙｃ虫成するＮ Ｏｘは、フューエル
ＮＯｘとサーマルＮ Ｏｘとに分類される。フューエル
ＮＯｘは燃料中に含−よれる窒素分（以ＦＮ分と称す）
が酸化されて発生し、サーマルＮＯｘは空気中の窒業が
酸化さｎ−Ｃ発生する。石炭はＮ分含有量が多く、燃焼
時に発生するＮＯｘの８０％近くが７ユーエルＮＯｘで
める。これに対して従来開発の進めら才′とてきた燃焼
技術は、２段燃焼法、υトガスＩ４循項法に代表δノし
るように、燃焼温度を低下することにより、免気中の窒
素の酸化を抑制するサーマルＮＯｘ対末に幼米のあるも
のが主１）Ｉｎである。
ＮＯｘとサーマルＮ Ｏｘとに分類される。フューエル
ＮＯｘは燃料中に含−よれる窒素分（以ＦＮ分と称す）
が酸化されて発生し、サーマルＮＯｘは空気中の窒業が
酸化さｎ−Ｃ発生する。石炭はＮ分含有量が多く、燃焼
時に発生するＮＯｘの８０％近くが７ユーエルＮＯｘで
める。これに対して従来開発の進めら才′とてきた燃焼
技術は、２段燃焼法、υトガスＩ４循項法に代表δノし
るように、燃焼温度を低下することにより、免気中の窒
素の酸化を抑制するサーマルＮＯｘ対末に幼米のあるも
のが主１）Ｉｎである。
微粉炭燃焼時に発生するフューエルＮ Ｏｘ （ｒ）
Ｑ生社閉は、燃焼機構にともなって次のように駈明さｆ
る。微粉炭燃焼は着火、熱分解、気体燃焼。
Ｑ生社閉は、燃焼機構にともなって次のように駈明さｆ
る。微粉炭燃焼は着火、熱分解、気体燃焼。
固体燃焼の過程から成る。燃焼の初期頭載は着火及び熱
分解の進む領域であり、ここで石炭中に存在するＮ分は
気体として揮発するものと、固体中に残留するものとに
分かれる。熱分解に続く燃焼領域は石炭中の揮発分が燃
焼する気体燃焼と揮発分を放出しｆｃ−固体燃焼する固
体燃焼が進行し、気体として放出δ′ｔ′したＮ分及び
固体中のＮ分もそれぞれの燃焼領域で−ｆｔｐ Ｎ Ｏ
ｘに一部家素へと変換する。
分解の進む領域であり、ここで石炭中に存在するＮ分は
気体として揮発するものと、固体中に残留するものとに
分かれる。熱分解に続く燃焼領域は石炭中の揮発分が燃
焼する気体燃焼と揮発分を放出しｆｃ−固体燃焼する固
体燃焼が進行し、気体として放出δ′ｔ′したＮ分及び
固体中のＮ分もそれぞれの燃焼領域で−ｆｔｐ Ｎ Ｏ
ｘに一部家素へと変換する。
石炭の熱分解時に気体として放出されるＮ分の中には、
シアン化水素（ＨＣＮ ）及びアンモニア（ＮＨａ ）
となるものがあり、これらの窒素化合物は高温高酸累＃
贋雰囲気ではＮ０ｘＫ−酸化ざｎるが、適当な反応温度
全設定すれは、酸素共存下で選択的にＮ Ｏｘ全還元し
輩ｔＱ（川）とする性買合有する。この性質をオリ用す
れは、従来開発されてきた２段燃ｉを改良し、微粉炭燃
焼の低ＮＯｘ化を図ることが可能で必シ、２段燃焼を原
理とするバーナが開発されている。２段燃焼は１段目の
低空気比の還元Ｉｇ：鋏域で、石炭中のＮ分をできるた
けＮ２に還元する方式であシ、更にＮＯｘの低減を図る
には、燃焼火炎内でのＮＯｘの発生領域、ＮＯｘ還元用
還元剤の生成領域、Ｎ Ｏｘの還元領域を明確に区別し
制御する必要がおる。
シアン化水素（ＨＣＮ ）及びアンモニア（ＮＨａ ）
となるものがあり、これらの窒素化合物は高温高酸累＃
贋雰囲気ではＮ０ｘＫ−酸化ざｎるが、適当な反応温度
全設定すれは、酸素共存下で選択的にＮ Ｏｘ全還元し
輩ｔＱ（川）とする性買合有する。この性質をオリ用す
れは、従来開発されてきた２段燃ｉを改良し、微粉炭燃
焼の低ＮＯｘ化を図ることが可能で必シ、２段燃焼を原
理とするバーナが開発されている。２段燃焼は１段目の
低空気比の還元Ｉｇ：鋏域で、石炭中のＮ分をできるた
けＮ２に還元する方式であシ、更にＮＯｘの低減を図る
には、燃焼火炎内でのＮＯｘの発生領域、ＮＯｘ還元用
還元剤の生成領域、Ｎ Ｏｘの還元領域を明確に区別し
制御する必要がおる。
“よた、元来サーマルＮＯｘ対策として開発されｆｃ２
段燃焼を７ユーエルＮＯｘ対策用に改善した微粉炭燃焼
バーナが既に開発さｎている。第１図にその１例を示す
。バーナは微粉炭と１次空気から成る燃料混合気を供給
する微粉炭ノズル０１．２次空気ノズル０２．３次空気
ノズル０３とから構成さ扛る。燃料混合気と２次空気に
よりバーナ先端近傍に理論空気蓋取ドの燃焼望見盪で燃
焼する１次燃焼領域が形成さｎ、その後流に３次空気と
１次燃焼領域からの燃焼排出物による２次燃焼領域が形
成σｎる。１次燃焼領域では石炭中のＮ分からＮ Ｏｘ
の他にアンモニア及びシアン系化合物が発生し、２次燃
焼頭域でこれらの窒素化合物が反応してＮＯｘの一部が
還元さｎ、１次及び２次燃ｍ頭域と燃９Ａ領域を分割せ
ずに、ひとつの燃焼領域で微粉炭を燃焼するバーナより
も発生するＮ Ｏｘが低−ドする。
段燃焼を７ユーエルＮＯｘ対策用に改善した微粉炭燃焼
バーナが既に開発さｎている。第１図にその１例を示す
。バーナは微粉炭と１次空気から成る燃料混合気を供給
する微粉炭ノズル０１．２次空気ノズル０２．３次空気
ノズル０３とから構成さ扛る。燃料混合気と２次空気に
よりバーナ先端近傍に理論空気蓋取ドの燃焼望見盪で燃
焼する１次燃焼領域が形成さｎ、その後流に３次空気と
１次燃焼領域からの燃焼排出物による２次燃焼領域が形
成σｎる。１次燃焼領域では石炭中のＮ分からＮ Ｏｘ
の他にアンモニア及びシアン系化合物が発生し、２次燃
焼頭域でこれらの窒素化合物が反応してＮＯｘの一部が
還元さｎ、１次及び２次燃ｍ頭域と燃９Ａ領域を分割せ
ずに、ひとつの燃焼領域で微粉炭を燃焼するバーナより
も発生するＮ Ｏｘが低−ドする。
第１図に示すバーナは、上記理由に↓シＮＯｘ低減に吻
効であるが、１次燃焼領域での燃焼望見盪がＮＯｘ９度
及び未燃々料の排出に敏感であり、未燃々ｆ＋排出蓋を
低減しかつＮ Ｏｘ発生を抑制するには、燃焼望見量制
御會厳田に行なう必要がある。また、更にＮＯｘ抑制効
果全向上するにはＮ Ｏｘ還元性化合物を発生する１次
燃焼領域と２次燃焼領域の区別を明確にし、２次燃焼線
域をＮ Ｏｘ還元反応ｆ４通な反応栄件Ｖｃ設足し易い
構造に改良する必要がある。
効であるが、１次燃焼領域での燃焼望見盪がＮＯｘ９度
及び未燃々料の排出に敏感であり、未燃々ｆ＋排出蓋を
低減しかつＮ Ｏｘ発生を抑制するには、燃焼望見量制
御會厳田に行なう必要がある。また、更にＮＯｘ抑制効
果全向上するにはＮ Ｏｘ還元性化合物を発生する１次
燃焼領域と２次燃焼領域の区別を明確にし、２次燃焼線
域をＮ Ｏｘ還元反応ｆ４通な反応栄件Ｖｃ設足し易い
構造に改良する必要がある。
本発明の目的は、燃焼時に発生するＮＯｘが大幅に低減
される微粉炭燃焼方法、及びＮＯｘ発生抑止効果が犬で
あるとともに未燃分の排出が低減される微粉炭燃焼用バ
ーナ′ｆｒ、提供することにある。
される微粉炭燃焼方法、及びＮＯｘ発生抑止効果が犬で
あるとともに未燃分の排出が低減される微粉炭燃焼用バ
ーナ′ｆｒ、提供することにある。
本発明は、空気比１以上の燃焼と空気比１以下の燃焼と
を行ないつつ、さらにこｎらの燃焼ガス全混合するよう
にした微粉炭の燃焼方法において、ＮＨ３を発生させる
に最適な０２濃度のガスを用いて前記空気比１以下の燃
焼を行なうようにしたこと金時徴とする微粉炭の燃焼方
法、並びに、微粉炭を噴出させ該微粉炭を空気比１以上
で燃焼させる第１のノズルと、該第１のノズルを取り囲
むように配置逼れ、ＮＨ，全発生させるに最適な０！濃
度のカスによって微粉炭を噴出δせ空気比１以下で核微
粉炭を燃焼させる第２のノズルと、會備えたことを％徴
とする微粉炭燃焼用バーナ、である。
を行ないつつ、さらにこｎらの燃焼ガス全混合するよう
にした微粉炭の燃焼方法において、ＮＨ３を発生させる
に最適な０２濃度のガスを用いて前記空気比１以下の燃
焼を行なうようにしたこと金時徴とする微粉炭の燃焼方
法、並びに、微粉炭を噴出させ該微粉炭を空気比１以上
で燃焼させる第１のノズルと、該第１のノズルを取り囲
むように配置逼れ、ＮＨ，全発生させるに最適な０！濃
度のカスによって微粉炭を噴出δせ空気比１以下で核微
粉炭を燃焼させる第２のノズルと、會備えたことを％徴
とする微粉炭燃焼用バーナ、である。
前述の如く、石炭中のＮ分は、熱分解過４偏において、
ＮＯｘ、室索（Ｎ２）、アンモニア（ＮＨｓ ） 。
ＮＯｘ、室索（Ｎ２）、アンモニア（ＮＨｓ ） 。
シアン化水素（ＨＣＮ）寺の化合物になる。時にこｎら
の化合物の中でＮ Ｈ、が酸素共存下でもＮＯｘを選択
的に還元する性質全肩し、ＮＯｘの還元効果の高いこと
は排煙脱硝技術の分野で既に公知の事実でめる。従って
、酸素を含む燃焼ガス中のＮＯｘを石炭を利用して効果
的に還元するには、石炭からＮＨ３を多量に発生させ、
これをＮＯｘと反応さぜれは良く、石炭燃焼時のＮＯｘ
低減は、ＮＨ，の発生法及びＮＨ８とＮ Ｏｘの混合法
が主袋な技術昧題になる。しかるに、石炭中のＮ分が熱
分解時に転侠する窒素化合物の種類は、石炭の熱分解条
件に依存し、目的のＮＨ５を多量に発生させるには、Ｎ
Ｈ３生成に最適な熱分解条件を設定する必要がある。発
明者らは鋭意検討の結果、燃焼温度に近いｍ度領域では
石炭熱分解雰囲気中の酸素濃度が石炭中Ｎ分のＮＨ，転
換率に及ぼす影響が大きく、Ｎ Ｈ３転侠率全最犬にす
る最適な酸素濃度が存在することを微粉炭の熱分屏夾験
により確認した。
の化合物の中でＮ Ｈ、が酸素共存下でもＮＯｘを選択
的に還元する性質全肩し、ＮＯｘの還元効果の高いこと
は排煙脱硝技術の分野で既に公知の事実でめる。従って
、酸素を含む燃焼ガス中のＮＯｘを石炭を利用して効果
的に還元するには、石炭からＮＨ３を多量に発生させ、
これをＮＯｘと反応さぜれは良く、石炭燃焼時のＮＯｘ
低減は、ＮＨ，の発生法及びＮＨ８とＮ Ｏｘの混合法
が主袋な技術昧題になる。しかるに、石炭中のＮ分が熱
分解時に転侠する窒素化合物の種類は、石炭の熱分解条
件に依存し、目的のＮＨ５を多量に発生させるには、Ｎ
Ｈ３生成に最適な熱分解条件を設定する必要がある。発
明者らは鋭意検討の結果、燃焼温度に近いｍ度領域では
石炭熱分解雰囲気中の酸素濃度が石炭中Ｎ分のＮＨ，転
換率に及ぼす影響が大きく、Ｎ Ｈ３転侠率全最犬にす
る最適な酸素濃度が存在することを微粉炭の熱分屏夾験
により確認した。
本発明の要点は、石炭からの熱分解生成物をＮ Ｏｘの
還元に利用するため、石炭中のＮ分のＮ）１．転換率が
最大になる酸素＃成豚囲気で燃焼用石炭の一部を熱分解
し、こｌＬｉ Ｎ Ｏｘ含有燃焼ガスと混合させること
にある。
還元に利用するため、石炭中のＮ分のＮ）１．転換率が
最大になる酸素＃成豚囲気で燃焼用石炭の一部を熱分解
し、こｌＬｉ Ｎ Ｏｘ含有燃焼ガスと混合させること
にある。
筐た、本発明のバーナにおいては、＃、粉炭燃焼火炎が
、′５ｐＪ１次、第２次、第３次燃焼娘域の３通りの領
域に区分され、燃焼火炎内でＮ Ｏｘ発生幀域とＮ Ｏ
ｘ還元用微粉炭熱分解生成物発生傾城、Ｎ （、） ｘ
還元反応頭載が明確Ｖこされる。第１次燃焼領域は、理
論空気量以上の空気で微粉炭を完全に燃焼させる完全燃
焼領域であり、ここで燃料の大部分を燃焼させる。この
領域では空気比を１以上で燃焼させるため、燃焼灰中に
残貿する未燃々料は非常に少なくなると同時に多量のＮ
Ｏｘが発生する。２次燃焼領域は燃焼排ガスと空気との
混合ガスで噴出さｎる微粉炭の燃焼領域であり、ここで
は空気比が１以下の燃焼、即ち微粉炭の熱分解が進行す
る。この領域は酸素不足の還元性領域でおるため、微粉
炭中のＮ分がＮ０ｘＫ酸化さｎる割合は非常に少なく、
燃焼過程でのＮ分の中間生成物である、アンモニア（Ｎ
Ｈ，）、 ７アン化水素（ＨＣＮ ）等が発生する。第
３次燃焼領域は２次燃焼領域で発生する微粉炭の熱分解
生成物と１次燃焼領域で発生するＮＯｘ及び１次燃焼領
域での余剰酸素とが反応する領域であり、ここでＮ Ｏ
ｘの還元反応と炭化水素、−酸化炭素、水素、固体中未
燃分寺の酸化反応が進行する。
、′５ｐＪ１次、第２次、第３次燃焼娘域の３通りの領
域に区分され、燃焼火炎内でＮ Ｏｘ発生幀域とＮ Ｏ
ｘ還元用微粉炭熱分解生成物発生傾城、Ｎ （、） ｘ
還元反応頭載が明確Ｖこされる。第１次燃焼領域は、理
論空気量以上の空気で微粉炭を完全に燃焼させる完全燃
焼領域であり、ここで燃料の大部分を燃焼させる。この
領域では空気比を１以上で燃焼させるため、燃焼灰中に
残貿する未燃々料は非常に少なくなると同時に多量のＮ
Ｏｘが発生する。２次燃焼領域は燃焼排ガスと空気との
混合ガスで噴出さｎる微粉炭の燃焼領域であり、ここで
は空気比が１以下の燃焼、即ち微粉炭の熱分解が進行す
る。この領域は酸素不足の還元性領域でおるため、微粉
炭中のＮ分がＮ０ｘＫ酸化さｎる割合は非常に少なく、
燃焼過程でのＮ分の中間生成物である、アンモニア（Ｎ
Ｈ，）、 ７アン化水素（ＨＣＮ ）等が発生する。第
３次燃焼領域は２次燃焼領域で発生する微粉炭の熱分解
生成物と１次燃焼領域で発生するＮＯｘ及び１次燃焼領
域での余剰酸素とが反応する領域であり、ここでＮ Ｏ
ｘの還元反応と炭化水素、−酸化炭素、水素、固体中未
燃分寺の酸化反応が進行する。
第１次燃焼領域で完全燃焼させる微粉炭金弟２次燃焼領
域で熱分解させる微粉炭よりも多くすることにより、未
燃々料の排出を低減でき、史に第１次燃焼領域で高温に
加熱された余剰酸素で第２次燃焼領域で発生する熱分解
生成物を酸化するため、第３次燃焼領域での化学反応を
効率良く促進できる。
域で熱分解させる微粉炭よりも多くすることにより、未
燃々料の排出を低減でき、史に第１次燃焼領域で高温に
加熱された余剰酸素で第２次燃焼領域で発生する熱分解
生成物を酸化するため、第３次燃焼領域での化学反応を
効率良く促進できる。
本発明の一実施態様においては、この酸素濃度調整のた
めに微粉炭燃焼排ガスを利用し、燃焼排ガスと燃焼用空
気との混合比金制呻することによシ、熱分解雰囲気中の
酸素＠度が調整される。
めに微粉炭燃焼排ガスを利用し、燃焼排ガスと燃焼用空
気との混合比金制呻することによシ、熱分解雰囲気中の
酸素＠度が調整される。
また本発明の一実施態様においては、熱分′ｊＩｓ領域
の酸素濃度ｉｆ４整を容易にするため、上記混合気体は
、微粉炭搬送に用いらｎ、燃焼火炉内の微粉炭の熱分解
鎖酸に噴出させるために用いられる。
の酸素濃度ｉｆ４整を容易にするため、上記混合気体は
、微粉炭搬送に用いらｎ、燃焼火炉内の微粉炭の熱分解
鎖酸に噴出させるために用いられる。
更に本発明の効果をより有効に発揮するには、第２次燃
焼領域で熱分解させる微粉炭の噴出気体、即ち燃焼排ガ
スと空気との混合気の酸素濃度調整ましくは３〜５体檀
％とする。すなわち、酸素共存下でもＮＯｘを選択的に
還元できるＮＨ，（５、微粉炭の熱分解反応で効率良く
発生させるには、熱分解条件を選定する必要があり、発
明者らは鋭意検討の結果、熱分解雰囲気の酸素濃度が３
〜５％の時に、ＮＨ，が最も多く微粉炭から発生するこ
とを発見した。従って、第２次燃焼領域での酸素濃度を
３〜５体槓％とする、即ち混合気の酸素濃度を３〜５体
槓％Ｖこ空気と燃焼排カスの混合比を調整することによ
り、第３次燃焼領域で進ｌせるＮ Ｏｘの還元反応を効
果的に促進できる。
焼領域で熱分解させる微粉炭の噴出気体、即ち燃焼排ガ
スと空気との混合気の酸素濃度調整ましくは３〜５体檀
％とする。すなわち、酸素共存下でもＮＯｘを選択的に
還元できるＮＨ，（５、微粉炭の熱分解反応で効率良く
発生させるには、熱分解条件を選定する必要があり、発
明者らは鋭意検討の結果、熱分解雰囲気の酸素濃度が３
〜５％の時に、ＮＨ，が最も多く微粉炭から発生するこ
とを発見した。従って、第２次燃焼領域での酸素濃度を
３〜５体槓％とする、即ち混合気の酸素濃度を３〜５体
槓％Ｖこ空気と燃焼排カスの混合比を調整することによ
り、第３次燃焼領域で進ｌせるＮ Ｏｘの還元反応を効
果的に促進できる。
また、酸素共存下でＮＨ，とＮＯｘとを効果的に反応さ
せるには９０００以上の反応温度が好適であり、このた
め前記微粉炭熱分解生成物とＮＯｘ含有撚焼ガスとは燃
焼火炉内で混合し、ＮＯｘの還元反応金進唸せることが
好ましい。
せるには９０００以上の反応温度が好適であり、このた
め前記微粉炭熱分解生成物とＮＯｘ含有撚焼ガスとは燃
焼火炉内で混合し、ＮＯｘの還元反応金進唸せることが
好ましい。
以下図面を診照して本発明のバーナの一夾施悲様を脱明
する。第２図において、微粉炭燃焼バーナは２つの微粉
炭ノズル１２．・１３．２次空気ノズル１７．３次空気
ノズル１８、イグナイタ１６から構成さ１する。ａ粉炭
及びこれを搬送、噴出させるための１次空気から成る燃
料混合気全噴出させる微粉炭ノズル１２から、燃料微粉
炭の大半が噴出し、２次免気ノズル１７．３次空気ノズ
ル１８から噴出する２次空気、３次空気とｉｎｎより、
空気比が１以上の第１次燃焼領域が、バーナ先端に形成
さｎる。史に本実施例では、第１次燃焼領域での火炎を
短炎化するとともに、他の燃焼領域から独立させるため
に、２次空気ノズル１７及び３次空気ノズル１８を微粉
炭ノズル１２の外周に設置され、燃焼空気に旋回流を与
えるための、２次空気旋同羽根１４及び３次空気に目羽
根１５がそれぞれのノズル内に設置されている。微粉炭
ノズル１３は３次空気ノズルの外周に設置され、ノズル
１３より、酸素濃度が３〜５体棟％に調整さｆＬｆｃ燃
焼排ガスと空気との混合気と微粉炭とから成る燃料混合
気が噴出する。ノズル１３から噴出される燃料混合気に
より、第１次燃焼領域の外周上に第２次燃焼領域が形成
さｎ、この領域で第１次燃焼頭域から伝わる熱と混合気
中に含゛まｎる酸素とにより微粉炭の熱分解反応が進み
、還元性の熱分解生成物が発生する。
する。第２図において、微粉炭燃焼バーナは２つの微粉
炭ノズル１２．・１３．２次空気ノズル１７．３次空気
ノズル１８、イグナイタ１６から構成さ１する。ａ粉炭
及びこれを搬送、噴出させるための１次空気から成る燃
料混合気全噴出させる微粉炭ノズル１２から、燃料微粉
炭の大半が噴出し、２次免気ノズル１７．３次空気ノズ
ル１８から噴出する２次空気、３次空気とｉｎｎより、
空気比が１以上の第１次燃焼領域が、バーナ先端に形成
さｎる。史に本実施例では、第１次燃焼領域での火炎を
短炎化するとともに、他の燃焼領域から独立させるため
に、２次空気ノズル１７及び３次空気ノズル１８を微粉
炭ノズル１２の外周に設置され、燃焼空気に旋回流を与
えるための、２次空気旋同羽根１４及び３次空気に目羽
根１５がそれぞれのノズル内に設置されている。微粉炭
ノズル１３は３次空気ノズルの外周に設置され、ノズル
１３より、酸素濃度が３〜５体棟％に調整さｆＬｆｃ燃
焼排ガスと空気との混合気と微粉炭とから成る燃料混合
気が噴出する。ノズル１３から噴出される燃料混合気に
より、第１次燃焼領域の外周上に第２次燃焼領域が形成
さｎ、この領域で第１次燃焼頭域から伝わる熱と混合気
中に含゛まｎる酸素とにより微粉炭の熱分解反応が進み
、還元性の熱分解生成物が発生する。
第２次燃焼領域で発生する還元性熱分解生成物の酸化及
び第１次燃焼領域で発生するＮＯｘの還元反応の起る第
３次燃焼頭域が、第１次及び第２（１１） 次燃焼領域の後流に形成される。
び第１次燃焼領域で発生するＮＯｘの還元反応の起る第
３次燃焼頭域が、第１次及び第２（１１） 次燃焼領域の後流に形成される。
実施・列１
日本国内炭及び日本国内炭を１００００の不活性雰囲気
内で加熱して製造したチャー（石炭熱分解時に残留する
可燃性固体）全白金製ホルダーに詰め、１００ＯＣＫ加
熱した時に発生するＮＨ。
内で加熱して製造したチャー（石炭熱分解時に残留する
可燃性固体）全白金製ホルダーに詰め、１００ＯＣＫ加
熱した時に発生するＮＨ。
を定置することによシ、石炭中のＮ分及びチャー中のＮ
分のＮＨ，転換４Ａを測定した。第３図は熱分解雰囲気
中の酸素濃度全１〜７体棟％の範囲で変化させ、雰囲気
酸素濃度のＮＨ３転換率への影４１１葡検討した結果で
ある。横軸に熱分解時の酸素濃度、縦軸に石炭及びチャ
ー中のＮ分のＮＨ３転換率を示す。第３図より明らかな
ように、ＮＨｓ転挾率はば累濃度の影響を大きく受け、
更にＮＨ。
分のＮＨ，転換４Ａを測定した。第３図は熱分解雰囲気
中の酸素濃度全１〜７体棟％の範囲で変化させ、雰囲気
酸素濃度のＮＨ３転換率への影４１１葡検討した結果で
ある。横軸に熱分解時の酸素濃度、縦軸に石炭及びチャ
ー中のＮ分のＮＨ３転換率を示す。第３図より明らかな
ように、ＮＨｓ転挾率はば累濃度の影響を大きく受け、
更にＮＨ。
の転換率を最大にする最適な酸素＠Ｉｆ、が存在する。
石炭中Ｎ分のＮＨ，転換率は酸素濃度約３体積％で最大
になり、チャー中のＮ分は約５体績％でＮ１１３転換率
が最大になる。
になり、チャー中のＮ分は約５体績％でＮ１１３転換率
が最大になる。
実施？ｌ１２
第４図は、実施Ｍｌの夾験結釆を得た実験装置（１２）
と同一装置１ｉｉｔを用い、実施例１と同様に熱分解雰
囲気中の１！＃累＃１建の石炭中Ｎ分のＮＨ，転換率に
及ぼす影響をみたものである。本実施例では、石炭橿の
影響を検討する丸めに、オーストラリア炭。
囲気中の１！＃累＃１建の石炭中Ｎ分のＮＨ，転換率に
及ぼす影響をみたものである。本実施例では、石炭橿の
影響を検討する丸めに、オーストラリア炭。
中国炭の熱分解反応実験を試みた。ｉ＃Ｖ１１分解温度
Ｑよ実施例１同様１ｏｏｏｃである。第４図より明らか
なように、炭種によって多少のＨ通酸素＠匿１妃囲に違
いはあるが、実施例１の日本国内炭同僚、オーストラリ
つ代、中国炭とも、熱分解雰囲気の酸素濃度が約３シ１
債％付近で石炭中Ｎ分のＮＨ！転換率が最大になる。
Ｑよ実施例１同様１ｏｏｏｃである。第４図より明らか
なように、炭種によって多少のＨ通酸素＠匿１妃囲に違
いはあるが、実施例１の日本国内炭同僚、オーストラリ
つ代、中国炭とも、熱分解雰囲気の酸素濃度が約３シ１
債％付近で石炭中Ｎ分のＮＨ！転換率が最大になる。
上８［：！実施例で明らかなように、石炭の熱分解生成
物をＮＯｘの還元剤として効果的にオＵ用するには、石
炭の熱分解雰囲気中の龍素＠度を最適値に制御する必要
がある。
物をＮＯｘの還元剤として効果的にオＵ用するには、石
炭の熱分解雰囲気中の龍素＠度を最適値に制御する必要
がある。
以上説明した通り本発明によｎば、石炭が熱分解時に発
生するＮ化合物をＮＯｘの還元に利用することにより、
酸素共存下でも効果的にＮ０ｘ（ｉｌ−還元することが
でき、微粉炭燃焼排ガス中に官有さ扛るＮ （、） ｘ
濃度を低減するＣとができる。
生するＮ化合物をＮＯｘの還元に利用することにより、
酸素共存下でも効果的にＮ０ｘ（ｉｌ−還元することが
でき、微粉炭燃焼排ガス中に官有さ扛るＮ （、） ｘ
濃度を低減するＣとができる。
（１３）
筐た本発明の微粉炭燃焼バーナによれば、燃焼排ガスと
空気との混合とにより、微粉炭熱分解領域の酸素濃度を
ＩＡＩ整し、石炭中Ｎ分のＮＯｘ還元に上動なＮＨ，へ
の転換率を同上させることができるため、微粉炭の低Ｎ
Ｏｘ燃焼が可能となる。
空気との混合とにより、微粉炭熱分解領域の酸素濃度を
ＩＡＩ整し、石炭中Ｎ分のＮＯｘ還元に上動なＮＨ，へ
の転換率を同上させることができるため、微粉炭の低Ｎ
Ｏｘ燃焼が可能となる。
即ち、通常の燃焼ではＮ Ｏｘへ転換する石炭中のＮ分
を、熱分解領域でＮＨ，へ転換しｃｏをＮＯｘの還元に
用いることができるため、微粉炭の燃焼を低ＮＯｘ化で
きる。更には、本発明によれは空気比１以上の完全燃焼
領域を形成するため、未燃燃料の排出を低減することが
可能である。
を、熱分解領域でＮＨ，へ転換しｃｏをＮＯｘの還元に
用いることができるため、微粉炭の燃焼を低ＮＯｘ化で
きる。更には、本発明によれは空気比１以上の完全燃焼
領域を形成するため、未燃燃料の排出を低減することが
可能である。
第１図は従来の低ＮＯｘバーナの１ｌｌｌｌＷｒ而図、
第２図は本発明に係るバーナの側断面図、第３図及び第
４図はＮＨ，転換率と酸素濃度との関係を示すグラフで
ある。 ０１・・・微粉炭ノズル、０２・・・２次空気ノズル、
０３・・・３次空気ノズル、０４・・・添入用バーナ、
０５．０６・・・旋同羽根、０７・・・着火用補助燃料
供給孔、０８・・・微粉炭供給孔、０９・・・２次空気
供給（１４） 孔、１０・・３次望見供１８孔、１１・・・微粉炭供給
孔、１２・・・微粉炭ノズル、１３・・・微粉炭ノズル
、１４・・・２次空気旋回羽根、１５・・・３次空気旋
回羽根、１６・・・イグナイタ、１７・・・２次空気ノ
ズル、１８茅１図 （ｌＤ） ＼、 ／７ ／６ １５− ＄３ ロ 縛４介解オド囲哉刀゛ス史−０２１７（（％）茅４−目 訟分７ｖ雰朋六θｌｅ／、ジ 第１頁の続き ０発 明 者 菱沼孝夫 日立市幸町３丁目１番１号株式 ％式％ ＠出 願 人 バブコック日立株式会社東京都千代田区
大手町２丁目６ 番２号 １６一
第２図は本発明に係るバーナの側断面図、第３図及び第
４図はＮＨ，転換率と酸素濃度との関係を示すグラフで
ある。 ０１・・・微粉炭ノズル、０２・・・２次空気ノズル、
０３・・・３次空気ノズル、０４・・・添入用バーナ、
０５．０６・・・旋同羽根、０７・・・着火用補助燃料
供給孔、０８・・・微粉炭供給孔、０９・・・２次空気
供給（１４） 孔、１０・・３次望見供１８孔、１１・・・微粉炭供給
孔、１２・・・微粉炭ノズル、１３・・・微粉炭ノズル
、１４・・・２次空気旋回羽根、１５・・・３次空気旋
回羽根、１６・・・イグナイタ、１７・・・２次空気ノ
ズル、１８茅１図 （ｌＤ） ＼、 ／７ ／６ １５− ＄３ ロ 縛４介解オド囲哉刀゛ス史−０２１７（（％）茅４−目 訟分７ｖ雰朋六θｌｅ／、ジ 第１頁の続き ０発 明 者 菱沼孝夫 日立市幸町３丁目１番１号株式 ％式％ ＠出 願 人 バブコック日立株式会社東京都千代田区
大手町２丁目６ 番２号 １６一
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、空気比１以上の燃焼と空気比１以−ドの燃焼とを行
ないつつ、さらにこｎらの燃焼ガスを混合するようにし
た微粉炭の燃焼方法において、Ｎｌｌ３をづる生させる
に最適な０２濃度のカス全相いて前記空気比１以下の燃
焼全行なうようにしたことを特徴とする微粉炭の燃焼方
法。 ２、ＮＨ，全発生させるにＭ、選なＯ８濃度のガスとし
て、燃焼排ガス又は燃焼排ガスと突気との混合ガスを用
いるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の微粉炭の燃焼方法。 ３、微粉炭を噴出させ該微粉炭全仝気比１以上で燃焼さ
せる第１のノズルと、該第１のノズル金取り囲むように
配置さｆＬ、ＮｋｉＢ （Ｉ−発生させるに最適な０１
ａｍのガスによって微粉炭を噴出させ空気比１以下で
該微粉炭全燃焼させる第２のノズルと、全備えたことを
特徴とする微粉炭燃焼用バーブ゛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6385382A JPS58182003A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 微粉炭の燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6385382A JPS58182003A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 微粉炭の燃焼方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1858890A Division JPH0339804A (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 微粉炭燃焼用バーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182003A true JPS58182003A (ja) | 1983-10-24 |
| JPH0259361B2 JPH0259361B2 (ja) | 1990-12-12 |
Family
ID=13241303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6385382A Granted JPS58182003A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | 微粉炭の燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182003A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60200008A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-09 | Babcock Hitachi Kk | 微粉炭バ−ナ |
| CN101949542A (zh) * | 2010-04-14 | 2011-01-19 | 华中科技大学 | 三层二次风低氮氧化物旋流燃烧器 |
| CN102434878A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-05-02 | 华中科技大学 | 三层二次风低氮氧化物旋流燃烧器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102629A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Burner for combustion of solid micropowder fuel |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6385382A patent/JPS58182003A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54102629A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Burner for combustion of solid micropowder fuel |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60200008A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-09 | Babcock Hitachi Kk | 微粉炭バ−ナ |
| JPH0451724B2 (ja) * | 1984-03-22 | 1992-08-19 | Babcock Hitachi Kk | |
| CN101949542A (zh) * | 2010-04-14 | 2011-01-19 | 华中科技大学 | 三层二次风低氮氧化物旋流燃烧器 |
| CN102434878A (zh) * | 2011-09-09 | 2012-05-02 | 华中科技大学 | 三层二次风低氮氧化物旋流燃烧器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0259361B2 (ja) | 1990-12-12 |
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