JPS60171308A - ΝＯｘの発生量を低減する燃焼方法 - 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】 この発明は排ガス中の窒素酸化物を低減する燃焼方法に
関する。

第１図は発電所用大型ボイラにおける窒素酸化物（ＮＯ
ｘ　）の低減方法を示す。ファン（ＦＤＦ）４１により
燃焼用空気Ａは空気予熱器４２においてボイラ排ガスａ
により加熱され、ボイラ４３のウィンドボックス４５に
供給される。一方排ガスＧの一部はファン４４により昇
圧されて、その一部は混合ガスダンパ２９を経て前記燃
焼用空気Ａと混合し燃焼用空気中の０２分圧を低下させ
る。

一方一次ガスダンパ２０を経て排ガスＧが−次ガスとし
て下段バーナ部に供給され、かつ火炉底部からはガス火
炉人口ダンパフを経て一次ガスが供給され、ボイラ全体
としては二段燃焼が実施される。なおバーナ設置部下流
側の火炉壁面に対してはアフタエアポート（図示せず）
が形成され未燃分の燃焼が行われる。

従来、以上の構成の燃焼方法を自動的に制御する方法と
してプログラム制御が実施されていた。例えばボイラ負
荷を上昇させる場合、負荷の上昇に対１ノ６シてガス火
炉人Ｌ１ダンパ７、−次カスタンパ２０．混合ガスダン
パ２９の開度ヲ増ＪＪ１１させ、燃焼用空気が増加して
も燃焼用空気中の０２分圧が低下したり、火炉へ直接供
給する一次ガスの供給量が低下したりするのを防止して
いる。しかしボイラ負荷に対１＋ｊ；するダンパ開度の
みをプログラムしておく制御方法のみでは次の様な問題
が生じる。すなわち、先ず、ボイラ負荷の変化中は空気
量を多めに調節して先行させ燃焼を安定化させようとす
るためＮＯｘは上昇する傾向にあるが、プログラム制御
方式ではこのＮＯｘの上昇を防止する制御を行うことが
困難である。また、例えば負荷上昇時には各ダンパの開
度を各々大きくするが、排ガスの全供給量自体は急激に
上昇させることはできないため、各ダンパの開度が一斉
に大きくなっても、必ずしも各ダンパからこの開度に見
合う排ガスが供給されるとは限らず、制御が不安定とな
る。

この発明は上述した問題点に鑑み、ボイラ等の燃焼装置
の負荷変動が生じても、ＮＯｘの発生量の増加を防止し
得る燃焼方法を提供することにある。

要するにこの発明は各ダンパの開度を、燃焼装置の負荷
変動に対応して調節する場合、各ダンパの開度、を燃焼
装置の負荷璧、対してバイアスを力弓プて調節し、低Ｎ
Ｏｘ化を実現するようにした方法である。

以下この発明の詳細な説明する。

先ず、第２図においてこの発明に係る方法の概略につい
て説明する。図中線図Ｑは燃焼装置たるボイラの負荷変
化の状態について示しており、時間Ｔ１からＴ２にかけ
て負荷をり、からり、に上昇させることを意味している
。線図すはこの負荷変化に対応する一次ガス制御ダン／
Ｘ　２Ｑ　ｅ混合ガスダンパ２９の開度を示し、従来は
負荷変化に対応して破線すの如く開度ＤｌからＤ２へ変
化させていた。またガス火炉入口ダンバフは破線ａの如
く開度り、からＤ４に、やはりこの負荷変化と対応して
開度を調節していた。しかしこの負荷変化時に、各ダン
パ７．２０，２９の開度を一斉ニ大きくすると各ダンパ
から供給される排ガスＲｋが不安定となるのは前述のと
おりである。特に負荷上昇に対応して燃焼用空気１■は
多めに調節されるので線図すに示す制御では燃焼用空気
中の０２分圧はボイラ負荷上昇に伴い低下し、ＮＯｘの
発生量が増加してしまう。このため１負荷上昇が生じた
場合、各ダンパ２０及び２９は開度Ｄｔからり、に直ち
に増加させてプラス側にノくイアスをかけ、以後ボイラ
の負荷変化に対応して、すなわち線図ｂ８に平行なり、
によって示される如く開度を大きくしてゆく。

一方ガス火炉入ロダンパフに対しては、線１ズａ、で示
す如く、先ず開度をＤ３からり、に減少させてマイナス
側にバイアスをかけ、以後Ｄ８まで開度を増加させる。

この様にマイナス側にバイアスをかけることによりダン
パ２０，２９に対する排ガス流量を十分に確保し、これ
らダンパ２０，２９からの排ガス供給量がダンパ開度に
確実に対応するようにする。これは、二段燃焼法におい
ては、燃焼空気中のへ分圧め調節がＮＯｘの排出量に直
接影響し、炉底からの排ガス供給はこの母分圧の調節に
対して補助的役割を演じることによる。

次に時間Ｔにおいてボイラの負荷がす、となり負荷上昇
が停止した場合、従来はこの負荷増加の停止と同時にダ
ンパ開度増加も停止させたが多めに供給していた空気供
給量は一定時間を経過したＴ、においてはじめて負荷と
対応するのて各ダンパ２０，２９はこの空気供給量の変
化に対応して徐々に開度を絞り、一方マイナスバイアス
をかけたダンパ７はこの時間内にダンパ開度増加の速度
を高め、所定の開度り、とする。

第３図は上述した方法を実施する場合の自動制御の一例
を示す。先ずボイラ４３の再熱器に対して再熱器出口温
度検出器ｌを１没け、これにより１■ｆ熱滞出ＩＪ濡度
を計測し、この信じを演算器２に人力し、あらかじめ人
力しておいた設定値と減算し、その偏差を調節計３に人
力し、再熱詰入［」蒸気温度が一定となるようガス火炉
入口ダンバフの甚本開度指。全信号を作る。一方ボイラ
負荷については、負荷指令信号１２を演算器８に人力し
てプログラムを作成し、この信号と前記調節計３からの
信号を演算器４に入力して加算し、前記基本信号を補正
して第１補正信号を作る。

一方、この負荷指令信号１２は演讐藷１３にも入力され
、この負荷変事を検ｕ）シ、速度変化率側？ａＥＤ４に
おいてバイアス量を決定する。このバイアス量は第２図
の如く、負６な」二昇時マイナス側に移行するようにす
るため次のようにする。

すなわち、信号設定器９　＃　１１、’）Ｊ替潴１ｏに
より行う整定状態においては演算器１３からの信号が加
わらないよう信号設定器１１は０％を与え、また負荷変
化中においてのみ信号設定器９により制御屓にバイアス
がかかるようにする。また演算器１５は負荷に対応して
ゲインθ、＋ｇ整を行うよう演算器１６からの信号を掛
算する。この様にして定められたバイアス量は演算器５
に入力され前記第１補正信号をさらに補正して第２補正
信号とし、最終的なダンパ開度調節信号とし、自動手動
切替器６を経てダンパ７の開度を調節する。

図中符号５０はバイアス量設定回路を示す。

一方、−次ガスダンバ２０＃　ａ合ガスダンパ２９も上
述と同様の方法によりその開度が調節される。すなわち
、５２は基本信号用調節計、１７は演算器５３において
一次補正信号を作成するだめの信号を発する演算器、５
１はバイアス量設定回路、符ケ２工ないし２７はこの回
路構成する要素であり、２１．２３は信号設定器、２２
は切替器、２４．２５．２６゜２７は演算器である。ま
た１８はこのバイアス量設定回路５１からの信号により
最終的な第二補正信号を作成する演算器、１９　ｙ　２
　Ｂは各ダンパ２０゜２９用の自動手動切替器である。

この発明を実施することにより各ダンパの開度調節を常
時適正に実施することができ、ボイラ等の燃焼装置の負
荷変動時においてもＮＯｘの生゛成量が増加するのを防
止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はボイラに対する燃焼排ガス供給系統図、第２図
はダンパ開度及び燃焼装置ｔ負荷と時間との関係を示す
線図、第３図はこの発明に係る方法を実施するための制
御装置の系統図である。 ７・・・・・・ガス火炉人口ダンパ ２０・・・・・・−次ガスダンバ ２９・・・・・・混合ガスダンパ ４３・・・・・・ボイラ 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　燃焼排ガス等の不活性ガスを各々ダンパ開度を調
   節して燃焼装置火炉に対して供給し、ＮＯｘの発生量を
   低減する方法において、燃焼装置の負荷変動時に各ダン
   パの開度を、燃焼装置の負荷変動に対してバイアスさせ
   て変化させることを特徴とするＮＯｘの発生量を低減す
   る燃焼方法。 ２、　前記ダンパを、燃焼用空気に不活性ガスを供給す
   るラインに設けた混合ガスダンパと、下段側バーナに対
   して不活性ガスを供給するラインに設けた一次ガスダン
   バと、炉底部またはその近傍に不活性ガスを供給するラ
   インに設＆−１だガス火炉人口ダンパとし、燃焼装置の
   負荷増加時に、−次ガスダンパと混合ガスダンパはプラ
   スのバイアスをかけて開度増加を行い、かつガス火炉人
   口ダンパはマイナスのバイアスをかけて開度増加を行う
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＮＯｘの
   発生量を低減する燃焼方法。 ３、燃焼装置の負荷変動終了後、一定時間をかけて前記
   バイアスしたダンパ開度の調節を規定値に戻すことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のＮＯ
   ｘの発生量を低減する燃焼方法。