JPS6086310A - 難燃性石炭の燃焼方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、難燃性の高燃料比炭をボイラー等において効
率よく燃焼させる友めの方法に関する。

〔発明の背景〕

近年エネルギー源の多様化に伴いボイラー用の燃料とし
【も石油以外の燃料の利用が急務とされている。この−
環として石炭焚ボイラーの拡大が日本においても着々と
進んでいる。従来大容量の石炭焚ボイラーでは、石炭を
粉砕して微粉にして燃やす微粉炭焚ボイラーが主流を占
ている。微粉炭焚ボイラーの特徴は、石炭を非常に細か
く粉砕して炉内に供給するため炉内で急速に微粉が加熱
されて石炭中の揮発分がガスとなり火炎を形成する。こ
の中で石炭はガスに同伴されてボイラーの火炎の中を移
動しながら燃焼する。従って第１図に示すように石炭の
燃料比（固定炭素／揮発分）が低い石炭は揮発分が多い
ため火炎が長くなり、高温ゾーンが均一化される。また
火炎が長いため保炎効果もよく、安定に燃焼が起こるた
め、未燃カーボンが少くなる。この結果ガス側の滞留時
間が短かくても、石炭は完全に燃焼する。

−万揮発分の少い高燃料比炭は、一般に火炎が短く高温
安定燃焼ゾーンが狭く、灰中の未燃カーボンは増大する
。したがって高燃料比炭を安定に燃焼して未燃カーボン
を少々くするためには炉寸法を大きくしなければならな
い。

また石炭の効率的な燃焼を図るために石炭を油に混ぜて
スラリー化して燃焼する方法が提案さね。

ているが、この方法ではスラリー化に多量の油を要する
とともに燃焼速度の向上に対しても改善の余地があった
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、重質油等の使用量を抑えながら、難燃
性の高燃料比炭を燃焼速度を向上嘔せつつ効率よくボイ
ラー等で燃焼嘔せて未燃カーボンを低減できる難燃性石
炭の燃焼方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は難燃性の高燃料比炭に空気などの酸素を含む微
細な気泡を多数有する重質油等の油ン混合して混合燃料
中の酸素濃度を上げ、かつ混合燃料中の見かけ上の揮発
分を増大させて石炭の燃料比を下げることによって上記
目的を一挙に解決したものである。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明において使用される石炭は、高燃料比炭であり、
石炭の燃料比が高い程発熱量が大きくエネルギー価値が
大であるが、難燃性になる。一般に石炭は産地により性
状が著しく異なり、現在広く使用されている石炭の燃料
比については、国内炭では０．９〜１．２、輸入炭では
２〜４のものが多く、尚最近では輸入炭の方が大量に使
用量れ、従って高燃料比炭の使用量が多い。

本発明において、高燃料比炭は石炭の燃料比（固定炭素
／揮発分）がほぼ２．０以上のものをいい、したがって
輸入炭の使用に好適であるとともに無煙炭のように燃料
比が４程度以上の高燃料比炭には特に有効である。

これらの石炭は重質油等の油と混合するに際し、粉砕【
、て微粉炭にする必要がある。微粉炭の太き嘔は重質油
と均一に混合でき、スラリーとしての輸送に支障のない
太き８でおればよい。

また本発明で使用する重質油はＡ、Ｂ、Ｃ重油の他に、
接触分解、水素化処理、部分酸化等の石油精製工程から
出る残渣油、エチレンボトム油、コールタール油等から
選ばれるが、主としてＢ、Ｃ重油が使用量れる。また重
油に含ませる気泡は空気、酸素であるが、経済面から空
気が好ましい。

重質油中に微細な気泡を含ませる方法としては、重質油
中に空気を供給し激しく攪拌する方法、又は重質油と空
気を一緒にノズルから噴射して強い乱流によりすり速度
を与える方法により行うことができる。気泡の太き嘔は
微細な程、重質油中で分散し長期間にわたって安定性が
よい。この際、重質油に気泡剤を添加することにより安
定な気泡を作ることができる。

〔発明の実施例〕

第２図は高燃料比炭と重油との混合スラリーに空気を添
加してボイラーで燃焼したときの灰中の未燃分を示して
いる。第２図において、高燃料比炭として豪州炭（燃料
比３．０）を用い、重油としてアラビアンライトを用い
、高燃料比炭１００重量部と重油６０重量部との混合ス
ラリーに対する空気添加量は で示される。

第２図から明らかなように空気添加量が６ｗｔ％以上で
あれば、灰中の未燃分はほぼ一定＋ｔｉ乞示している。

第３図は、各種燃料を燃焼したときに灰中の未燃カーボ
ンが５％以下となるときのガス滞留時間を示す。第３図
中、丸印はそれぞれ燃料比が異なる石炭単独、二重丸は
第２図の場合と同様の高燃料比炭（燃料比３，０）およ
び重油との混合スラリーに空気を添加したもの、三角印
は００Ｍ燃料それぞれを示している。また二重九Ａは高
燃料比１００重量部と重油４０重量との混合スラリーに
対し、上記式（１）で示される空気添加ｔ’＆６ｗｔ％
としたものであシ、二重九Ｂは高燃料比１００重量部と
重油６０重量部との混合スラリーに対し、上記式（１）
で示烙れる空気添加量を６ｗｔ％としたものでオシ、Ｃ
’ＯＭ燃料の高燃料比炭と重油との混合比は重量で約５
０１５０である。

第３図から石炭単独の場合、燃料比が２．０以上の高燃
料比では灰中の未燃カーボンを５％以下とするにはガス
滞留時間を２時間程度とし彦ければなら々いことがわか
る。このことはボイラの寸法を大きくする必要があるこ
とになる。また第３図から難燃性の高燃料比炭（燃料比
３．０）［空気の微細な気泡を含む重油を添加すること
によって石炭の見かけ上の燃料比を０．８〜１．０程度
に低くできる九め、灰中の未燃カーボンを５％以下とす
るにはガス滞留時間は１時間程度ですむことがわかる。

一方ＣＯＭ燃料では灰中の未燃カーボンを５％以下とす
るためのガス滞留時間は短いが、重油の使用量が多い。

濃度が５０ｗｔ％以下、（すなわち重油５０ｗｔ％以上
）でないとスラリーの輸送が困離となる。−万、第４図
中、Ｂは高燃料比炭と重油との混合スラリーに対し、上
記式（１）に水量れる空気添加量を６ｗｔ％としたもの
であり、この場合、スラリー中の石炭濃度が約７Ｑｗｔ
％以下、（すなわち重油３０ｗｔ％以上）であればスラ
リーの輸送が可能である。

Ｌｍがって空気の微細な気泡を含む重油を用いると、少
ない重油使用量でスラリー輸送が可能であり、又効率よ
く燃焼し、未燃カーボンの量を少なくできる。石炭と重
油との混合スラリー中に気泡を懸濁状態で維持嘔ぜると
、燃焼時に外部からの空気による拡散燃焼と同時に内部
からの気泡による燃焼反応が進むため、燃焼速度が速く
なる。

第５図は石炭中の０／Ｃと未燃分との関係を示し、一般
にＯ／Ｃ＠が高い程未燃分が少なく燃焼性がよい。本発
明において、未燃分が５％以上、したがって０／Ｃｆｉ
［ｉＥが０．１２程度以下の難燃性の石炭を適用石炭の
目安とすることもできる。

第６図は本発明の燃焼方法をボイラに適用した例を示す
。ボイラ本体１に設Ｍ場れたバーナ２に高燃料比炭と重
油との混合スラリー３に空気４を導入嘔せた燃料を供給
し、炉内で燃焼毛せる。ここで生成した灰５はボイラ本
体１の下部より排出嘔れる。一方、燃焼ガス６は熱交換
器７を経て系外に排出嘔れる。熱又換器７では高温高圧
のスチームを発生し、タービン用の蒸気となる。

なお、本発明の燃焼方法は、流動部における燃焼にも適
用可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、難燃性の高燃料比炭に微
細な気泡を含む重油等の油を混合【−た燃料とすること
によって、見かけ上の揮発分を増大させ石炭の燃料比を
下げ、かつ燃料中の酸素濃度を上げて効率よい燃焼を行
い、灰中の未燃カーボンを少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は石炭の燃料比と未燃分との関係を示す図、第２
図は高燃料比炭スラリーに対する空気添加量と未燃分と
の関係を示す図、第３図は各種燃料の燃料比と灰中の未
燃カーボンを５％以下とするだめのガス滞留時間との関
係を示す図、第４図は燃料スラリーの石炭濃度と粘度と
の関係を示す図、第５図は石炭中の０／Ｃと未燃分との
関係を示す図、第６図は本発明が適用嘔れるボイラの概
略的構成図である。 １・・・ボイラ本体、　２・・・バーナ、３・・・高燃
料比炭と重油との混合スラリー、４・・・空気。 代理人　鵜　沼　辰　之 （％）　魯騨Ｔ 第３図 必）８薗Ｔ 第５図 燃　ｆｉ　毘　（−） 第４図 ２０　４０　６０　８０　１００ ２５＆濃度（ｗｔ％） ＼ 石炭中のＯ／Ｃ（−） 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）高燃料比炭粉に酸素を含む微細気泡を多数有する
   油を混合した混合燃料を燃焼させることを特徴とする難
   燃性石炭の燃焼方法。
2. （２）　特許請求の範囲第１項において、前記混合燃料
   をボイラーで燃焼させることを特徴とする難燃性石炭の
   燃焼方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、前記気泡が空気
   であり、前記油が重油であることを特徴とする難燃性石
   炭の燃焼方法。