JPS59173606A - 微粉炭バ−ナ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は微粉炭を燃焼させるバーナに係り、特に、微粉
炭をＮＯＸの発生が低い状態で燃焼させ　　　−るのに
好適なバーナに関する。

〔従来技術〕

石炭中には窒素が含有されており、これを微粉炭にして
燃焼させると２ｏｏｏｐｐｍ　　程度のＮ　Ｏｘを発生
し、大気汚染の源となる。特に、最近のように大容量の
石炭火力発電所の建設が次々に計画されるとＮ　Ｏｘに
よる大気汚染が由々しい問題になってくる。そのため、
ＮＯＸの発生を低く押えて微粉炭を燃焼させる低ＮＯ！
バーナが使用きれている。従来の微粉炭用低Ｎ　Ｏｘバ
ーナは第１図に示すように、−次空気と微粉炭の混合流
体ノズル１を中心に設け、その外側に二次空気ノズル２
、さらに場合によっては三次空気ノズル３を設けたもの
が最も普通のものである。上記の低Ｎ　Ｏｘバーナの特
長は一次空気により微粉炭が燃焼する一次火炎４へ、完
全燃焼を達成するだめの二次空気を矢印５あるいは三次
空気を矢印６のように吹き込むところにある６ＮＯｘの
前駆物質はＮＨ３である。微粉炭が火炉の中に吹き込ま
れて加熱されると熱分解を受けてＮＨ３，ＨＣＮ等を放
出するうキ記の構造では一次火炎４は低空気比火炎であ
るため、生成したＮＨ３はＮ　Ｏｘに酸化されることな
く□、そのままの状態で保たれる。次に、二次空気が周
囲より吹き込まれると拡散により一次火炎４へ達し、−
次火炎中の未燃分を燃焼させる。その場合、ＮＨ３，Ｈ
ＣＮ等も酸化されてＮ　Ｏｘを生成するが、−次火炎４
と空気の接触は一次火炎４の外縁部で起こるので、ＮＯ
ｘの生成も外縁部で起こり、生成したＮ　Ｏｘは直ちに
内側のＮＨ。

で還元されてＮ２となる。このようにして揮発分中より
生成するＮＯＸは低減できるが、問題は揮発分が放出さ
れたあとのチャー中に残留する窒素分より発生するＮ　
Ｏｘである。一般に、微粉炭からのＮ　Ｏｘの発生は、
その８０チは揮発分、２０係がチャーより発生する。燃
焼炉からの排煙中のＮＯｘ濃度を１５０〜２００　ｐｐ
ｍ　１４度に押エル場合には、揮発分からのＮＯｘだけ
を対象とすれば良かったが、Ｎ　ＯＸ　ｉ度を５０１）
ｐｍ　以下にしようとすれば、チャーより発生するＮ　
Ｏｘを問題にしなければならない。ところが上記の従来
型バーナではチャーを燃焼する領域は、チャーの燃焼を
早く完結させるために、高空気比であるためにチャー中
窒素より発生したＮ　Ｏｘは還元されることなく火炉よ
り放出されるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、チャー中の窒素より発生するＮ　Ｏｘ
をも還元できるようにすることにより、Ｎ　Ｏｘ発生量
を低くなし得る微粉炭用低Ｎ　Ｏｘバーナを提供するに
ある。

〔発明の概要〕

微粉炭から炉内に吹き込む石炭をバーナの中心部から一
次空気とともに吹き込む部分と二次空気とともに吹き込
む部分に分け、−次空気とともに吹き込んだものを低空
気比で、二次空気とともに吹き込んだものを高空気比で
独立に燃焼させると、それぞれ−次火炎および二次火炎
が形成され、中心部の一次火炎では還元性物質が生成し
、外側の二次火炎ではＮ　Ｏｘが生成し、両者が火炎の
後流で混合すると二次火炎のＮ　Ｏｘが一次火炎の還元
性物質によって還元され、しかも、二次火炎内では微粉
炭は完全燃焼が達成されるので未燃分はＩｌとんどなく
、−次火炎中の未燃分のみを燃焼させれば良いので、−
次、二次火炎に混合中の未燃分を減することを実験によ
り確認した。本発明は一次火炎と二次火炎を形成する手
段として一次空気と微粉炭混合流体ノズルを中心にして
これを取り囲んで円環状の二次空気ノズルを配置し、二
次空気ノズルと一次空気ノズルの間に構成される空間に
円環状エゼクタを設置し、エゼクタスロート部と一次空
気と微粉炭混合流体ノズルをノくイブで連結し、エゼク
タの吸引作用により、−次空気と微粉炭混合流体ノズル
から混合流体の一部を二次空気ノズル側へ吸引し、二次
空気ノズルからも微粉炭を吹き出すようにし、−次火炎
と二次火炎を独立に形成させるようにしだものである。

〔発明の実施例〕

次に、本発明を実施例により詳細に説明する。

本実施例のバーナは第２図に示すように、−次空気と微
粉炭混合流体ノズル１１、その外側を円環状にとり囲む
二次空気ノズル１２より構成される。

そして、二次空気ノズル１２の中には環状エゼクタ１３
が設けられ、−次空気と微粉炭混合流体ノズル１１の壁
面に設けた孔１４とエゼクタスロート部１５に設けた孔
１６が管１７で連絡されている。微粉炭用粉砕機（図示
していない）より送られてくる一次空気と微粉炭混合流
体１８は、−次空気と微粉炭混合流体ノズル１１よね吹
き出される、一方、二次空気１９は環状エゼクタ１３を
通って二次空気ノズル１２より噴出する。二次空気ノズ
ル１２の中に設けられた環状エゼクタ１３のスロート部
分では空気の流速が増すため、スロートに設けた孔１６
の付近は、−次空気と微粉炭混合ノズル内と比較して圧
力が低下する。したがって、孔１４より管１７−を通っ
て二次空気ノズルの方へ一次空気と微粉炭混合流体が吸
引される。このような構造にすることにより、−次空気
と微粉炭混合流体ノズル１１より吹き出された微粉炭に
より一次火炎が形成され、二次空気ノズル１２より吹き
出された微粉炭により二次火炎が形成される。また、本
実施例では一次空気と微粉炭空気混合流体ノズル１１お
よび二次空気ノズル１２にはそれぞれ噴出された空気と
微粉炭の混合流体を旋回するだめの旋回流発生器２０．
２１が取り付けられる。本発明によれば、−天火炎内の
還元性物質によって二次火炎内で生じたＮ　Ｏｘを還元
することができＮ　Ｏｘ生成量の低いバーナを実現する
ことができる。

次に、本発明の実施例を第３図によって説明する。本発
明のバーナは一次空気と微粉炭混合流体ノズル１１、そ
の外側を円環状にとり囲む排ガスノズル２２、および排
ガスノズルを円環状にとり囲む二次空気ノズル１２より
構成される。二次空気ノズル１２の中には環状エゼクタ
１３が設けられ、−次空気と微粉炭混合流体ノズル１１
の壁面とエゼクタスロート部１５の間を、排ガスノズル
２２を貫通して管１７で連絡する。−次空気と微粉炭混
合流体ノズル１１より二次空気ノズル１２の方へ空気と
微粉炭の混合流体が吸引されて、−次空気と微粉炭混合
流体ノズル１１および二次空気ノズル１２の両方から微
粉炭を吹き出すことができ、それぞれ、−次火炎、二次
火炎を独立に形成するところは第２図に示した実施例と
同様である。第３図に示す実施例では、火炉内で発生し
た燃焼排ガス２３が排ガスノズル２２を通して一次火炎
と二次火炎の間に吹き込まれる。第４図は排ガス２３の
循環を示しだ図である。火炉２４には本発明になるバー
ナ２５が取り付けられており、微粉砕機２６より配管２
７を経て空気と微粉炭の混合流体がバーナ２５へ供給さ
れ、火炉２４内で燃焼する。バーナ２５には、火炉排気
ダクト２８より一部の排ガス２９が抜き出された後、ブ
ロア３０で昇圧後供給される。このようにすることによ
って、−次火炎で還元性が十分生成されるまでは二次火
炎と混合させないでおくことを確実に行なうことができ
るので、Ｎ　Ｏｘ生成を減らすことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、微粉砕機よシ搬送されてくる微粉炭を
バーナの中で二分割した流れに分けることができるので
、一本のバーナに対して微粉炭機からの微粉炭供給ライ
ンを二基列設ける必要のない低Ｎ　Ｏｘバーナを実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の低Ｎ　Ｏｘバーナの部分断面図、第２図
は本発明の一実施例の部分断面図、第３図は本発明の他
の実施例を示す部分断面図、第４図は第３図のバーナを
火炉へ取り付けた系統図である。 １・・・−次空気と微粉炭混合流体ノズル、２・・・二
次空気ノズル、３・・・三次空気ノズル、１１・・・−
次空気と微粉炭混合流体ノズル、１２・・・二次空気ノ
ズル、１３・・・環状エゼクタ、２０．２１・・・旋回
流発第１固 第７国 名３０ 第１頁の続き ０発　明　者　犬塚馨象 日立市幸町３丁目１番１号株式 ％式％ 日立市幸町３丁目１番１号株式 会社日立製作所日立研究所内 ０発　明　者　政井忠久 呉市宝町６番９号バブコック日 立株式会社呉工場内 ０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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、−次空気と微粉炭の混合流体用ノズルを中心にこれ
   を取シ囲んで円環状の二次空気ノズルを配置した微粉炭
   バーナにおいて、前記円環状の二次空気ノズルの中に環
   状エゼクタを設け、前記−次空気と前記微粉炭の混合流
   体用ノズルの壁面に一端の開孔の一端を設は他端の開孔
   は前記二次空気ノズルの中に設けた環状エゼクタのスロ
   ート部にそれぞれ設けるように前記−次空気と前記微粉
   炭の混合流体用ノズルと前記二次空気ノズルを管で連絡
   したととを特徴とする微粉炭バーナ。 ２、特許請求範囲の第１項に記載の微粉炭バーナにおい
   て、前記−次空気と前記微粉炭の混合流体用ノズルと前
   記二次空気ノズルの間に燃焼排ガスを送入するだめのノ
   ズルを設けたことを特徴とする微粉炭バーナ。