JPS6051791A

JPS6051791A - 炭化水素燃料の燃焼促進方法

Info

Publication number: JPS6051791A
Application number: JP15865483A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Suganuma; 豊菅沼
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-08-30
Filing date: 1983-08-30
Publication date: 1985-03-23

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】周知の通り、石油、石炭、天然ガス等はいづれも燃焼に
より多量の副生物、すなわち、粉じん、フライ・アノ７
−１二酸化硫黄等を発生する。不完全燃焼だと、煙、す
す、−酸化炭素等が大気中に排出され、動物や人間の健
康を損ったり、植物の生長を妨げたりする。また、−酸
化炭素、亜硫酸ガス、窒素酸化物等の大気汚染物質は目
、鼻、のどを刺戟し、気管支炎、肺気腫、心臓障害など
の恐れがある。

石炭や石油は燃料であるが、高効率の炉を巧妙に操作し
ても、完全燃焼というようなことは理論的にも、また実
際的にも至難である、３したがって、不完全燃焼により
、タール、コークス、すす、スラグ等が炉内に多量に堆
積すると、伝熱率の低下だけでなく、金属を腐食させる
。もし、完全燃焼させようとして、更に多量の過剰空気
を使用すると、炉内の温度が急激に高まり、窒素酸化物
が加速度的に多くなり、公害問題を惹起する。また、伝
熱率の低下を補うため、更に燃料を追加したりすると、
汚染物質を増加させるだけでなく、コスト上昇という結
果になる。

石油バーナでは、燃焼をよくするため、燃料を霧化また
は気化しているが、加温と気化により、重質油の一部が
分解して炭化し、また、油滴の一部も火炎内で炭化する
。

炉の操作が拙づいと、無機の灰がボイラ管に堆積して熱
の伝達を妨げ、また酸化して炉を傷める。

石炭の灰はボイラ内で生じた酸を中和するが、多くの鉱
油に含まれているバナジュームは、二酸化硫黄から硫酸
を生成して、ボイラの高温伝熱面を腐食する。したがっ
て、これらの堆積物を早急に取り除くことが重要である
。

ボイラ効率の向上と大気汚染物質の抑制には、少い過剰
空気で完全燃焼させ、タールやカーボンのボイラ管への
堆積を少くして、灰やスラグの金属面への堆積を減らし
、併せて大気汚染物質の発生を抑制して、ボイラの長時
間運転を可能にする技術の開゛発がめられる。

本発明はこれらの諸要求をみたしうるとみられる幾多の
化学物質について、内外の文献および特許等を参照し調
査研究の結果、ようやく開発に成功した燃焼促進剤であ
る。

従来技術の多くは、酸化鉄、酸化または水酸化マクネシ
ー−ム、硫酸マグネシューム、カリオン、ドロマイ等の
非油溶性物質の微粉を単独に、またはこれらに界面活性
剤や鉱油などを加えた混合物を燃料に添加して使用する
という方法が主である。

このような非油溶性物質の微粉を燃料油に混入しても、
均一な分散状態を燃焼時まで持続することは至難で、殆
どの粒子が沈澱して均質性を失い、添加剤の効果が減退
するだけでなく、パイプを詰まらせたり、ポンプ作用を
妨げたシする恐れがある。

本発明が従来技術と異なる点の一つは、（１）材料が安
価で、人手容易なこと、（２）燃料の性質に応じて使用
量を自由に加減できること、（３）使用量を誤って使い
過ぎても、従来技術のように灰やスラグを増加させる恐
れがないことなどである。

本発明の主剤である天然含水硅酸マグネンーームは、必
須成分として５ｉＯｚが６０％以下、ＡＬ２０３が６％
以下、Ｆｅ２Ｏ３が５％以下、ＣａＯは２％以上、Ｍｇ
Ｏは２８％以上のことが重要である。

粒度は２００〜５２０メツシが分散性ならびに噴射ノズ
ルを傷めない点で好ましい。リン酸塩は安価で、取扱い
易い点でリン酸三ナトリュームでよい。酸化ホウ素は安
価で入手容易なホウ砂でよい。

もちろん、その他のアルカリ士金属ホウ酸塩やホウ酸な
ども使用できる。

本発明は使用量は炉の型、大きさ並に燃料の性質によっ
て異なり、一般原則というようなものはないが、多くの
場合、低イオウ燃料に対しては”０．０００１重量％程
度の微量で十分であり、高イオウ燃料に対しては０．１
重量％位の量が必要である。しかし、今までの試験によ
ると、高イオウ重油でも００２〜００４重量％程度の型
処量で十分である。

本発明は微粉で飛散しやすいため、軽油を少量混ぜて湿
らせると、飛散性が消えて使いやすくなる。本発明の効
果的使用法は、単独に燃焼室に吹き込むか、または燃焼
用空気に懸濁させて燃焼過程に吹き込むという方法がよ
い。しかし、場合によっては、本発明は超微粉で炭化水
素燃料に対する分散性がよいため、燃料に混入して使用
することもできる。いづれの方法によった場合でも、燃
焼効率の顕著な向上が、煙道ガスの成分ならびに煙突温
度の低下によって判然する。また、煙、すす、タールな
ども著減し、パイプや屈曲面などに溜まる灰やスラグな
どの量も少くなり、また軟質化して除去しやすくなる。

本発明の効果がどのよう寿作用によるかは、詳らかでは
ないが、恐らく燃焼触媒作用によるものと思われる。

本発明の効果を確かめる手段の一つとして、次のような
スボ、ト・テストを行った。すなわち、天然含水マグネ
シー−ム８５重量％、リン酸三ナトリウム１０重量％、
ホウ砂５重量％から成る合成剤を０１重量％添加したＣ
重油（硫黄２７６％）と、無添加のＣ重油とをそれぞれ
別個の１８．８ステンレス製の深皿に１００４％ずつ入
れ、これらを電熱器の上に乗せて加熱し、引火点に達し
た時、点火してそのまま燃焼させ、燃えきった後、各々
の皿を更に高温のオーブンに入れて３５０°〜５００℃
の温度で数時間焼き、取出して残ったすすの量と性質を
肉眼でしらべたところ、無添加の方のすすは、量も殆ど
減らず、しかも固く粘シついて、除去困難であったが、
本発明を添加した方の皿に残ったすすは、量も少く、軟
質化してこわれやすく、除去も容易であった。この試験
によって、本発明の燃焼促進効果の顕著なことが推測さ
れた。

更に、本発明の実際的効果を確かめるため、最新式ノバ
プコック・パッケージ・ボイラを使って実験した。すな
わち、運転中のボイラを一基とめて通常通り清掃したの
ち、前記と同じ合成剤をＣ重油（硫黄分２．６７％）に
対して平均００２４％の割合で、４日目に初めて一次空
気と共に炉内に吹き込み、２８日間試験した。結果は次
の通シ、素晴らしいものがあった。

実証試験結果６　日　２８日　変化率助燃剤添加率（％）　ＯＱ、０２４燃料の割合　１００　９６　−４．０空気の割合　１００　９２　−８．Ｏ８０３ＰＰＭ　２２．７　８．２　−６４．０８０２　
ＰＰＭ　９２８．９　８３９．０　−１１．ＯＣｏ　Ｖ
ＯＬ、％　ｘ　ｏ　−ｉｏ。

ＣＯ□　ＶＯＬ、％　１２．２　＋３．０　）６．０◎
　燃料と空気の割合は運転期間中の平均値◎　ＣＯの初
めの数値は採取資料を誤って損じたため×とした。

上記の数値の外にも多くの利益がちった。すガわち、本
助燃剤を使わない時は、灰やスラグが多量に発生し、炉
の各所に堆積していたが、添加し始めて数時間後には、
早くも煙突温度が下がり始め、遂に２００℃近くも低下
して窒素酸化物の発生が比例的に減少し、また灰やスラ
グの発生も著減し、煙の色なども薄くなった。

特許出願人　菅　沼　豊

Claims

【特許請求の範囲】本発明は天然含水硅酸マグネシューム、リン酸塩、ホウ
砂から成る合成剤を炉内の炭化水素燃料の燃焼過程に添
加して、少い過剰空気で完全燃焼させ、併せて有害な燃
焼生成物の発生を抑えて、ボイラ効率の向上と燃費節約
を可能にする方法に関する。１　本発明は天然含水硅酸マグネシー−ムを８０〜９０
重量％、リン酸を５〜１０重量％型処ウ砂を１〜１０重
量％を含有する混合物を燃料に対して０．０００１〜０
．１重量％の割合で直接、炉内に吹き込んで完全燃焼を
促進し、併せて燃焼生成物の有害性を少くする方法。２　本発明を燃焼用空気に懸濁させて炉内に吹き込む方
法。６　本発明を燃料に混入して炉内に吹き込む方法。