JPS6131363B2 - - Google Patents

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JPS6131363B2
JPS6131363B2 JP57071977A JP7197782A JPS6131363B2 JP S6131363 B2 JPS6131363 B2 JP S6131363B2 JP 57071977 A JP57071977 A JP 57071977A JP 7197782 A JP7197782 A JP 7197782A JP S6131363 B2 JPS6131363 B2 JP S6131363B2
Authority
JP
Japan
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combustion chamber
primary
supplied
fuel
combustion
Prior art date
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Expired
Application number
JP57071977A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58190605A (ja
Inventor
Yoshitoshi Sekiguchi
Kiichi Nagaya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
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Publication of JPS58190605A publication Critical patent/JPS58190605A/ja
Publication of JPS6131363B2 publication Critical patent/JPS6131363B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は脱硫を同時に行うNOx抑制三段燃焼
法に関する。
従来、灰分の多い燃料の燃焼排ガスを脱硫する
方法の一つに、炉内へ直接アルカリ(多くは粉体
で)を供給し、硫酸塩あるいは亜硫酸塩として吸
収除去する方法がある。しかしながら、この方法
では炉内温度が高い場合 CaO+SO2+1/2O2→CaSO4 ………(1) Na2O+SO2+1/2O2→Na2SO4 ………(2) などの反応は起りにくくなり第1図に示す炉内温
度と脱硫率の関係からも明らかなように1000℃以
上の温度においては脱硫率が低下するという問題
があつた。一方、還元雰囲気中では CaO+H2S→CaS+H2O ………(3) Na2O+H2S→Na2S+H2O ………(4) Na2O+SO2+3C→Na2S+3CO ………(5) などの硫化物を作る反応が主反応となり、これら
の反応によつて生成した硫化物は高温においても
安定である。そこで、NOx抑制燃焼法の一つと
して知られている空気二段燃焼法を用いて一次燃
焼域を還元燃焼させ、この一次燃焼域へ脱硫剤を
供給する方法が考えられた。
第3図は係る空気二段燃焼法に炉内脱硫法を組
合わせた方法を用いる火炉を示し、燃焼室下部に
燃料1を噴出する燃焼ノズル2が設けられるとと
もにその上部近傍に2次空気3を噴出する2次空
気ノズル4が設けられており、また燃焼室下部の
前記燃料ノズル2に、対向する位置には脱硫剤5
の供給ノズル6が設けられている。7は燃料ノズ
ル2および2次空気ノズル4へそれぞれ1次空気
8、2次空気3を導入する風箱である。係る構成
で、1次燃焼域9で燃料1を還元燃焼させかつ該
1次燃焼域9に脱硫剤5としてアルカリを供給し
て燃焼させ、1次燃焼域9の燃焼排ガスをさらに
2次燃焼域10で燃焼させる。しかしこの方で
は、1次燃焼域9で生成した硫化物の大部分は、
過剰の二次空気3が供給され未燃分の完全燃焼が
行われる二次燃焼域10で、再び酸化され補捉し
たSを、 CaS+3/2O2→CaO+SO2 ………(6) Na2S+3/2O2→NaO+SO2 ………(7) などの反応により放出するために、従来の脱硫法
とあまり差のない結果となつている。
そこで、一次燃焼域を還元雰囲気で、かつ灰の
流動点以上に高温に保ち、生成した硫化物と灰を
熔融状態で、一次燃焼室から取り出す方法が考え
られた。
第4図は係る空気二段燃焼法に炉内脱硫法と灰
熔融取り出し法を組合わせた方法を用いる火炉を
示し、該火炉は1次燃焼室11と2次燃焼室12
に分割されており、1次燃焼室11には燃料13
を噴出する燃料ノズル14および脱硫剤15とし
てアルカリを噴出する脱硫剤供給ノズル16が設
けられ、2次燃焼室12には2次空気17を噴出
する2次空気ノズル18が設けられている。19
は前記燃料ノズル14に1次空気20を導入する
風箱である。係る構成で、1次燃焼室11を灰の
流動点以上の高温に保持して燃料13を燃焼させ
かつ脱硫剤供給ノズル16からアルカリ15を供
給して燃焼させる。これにより灰および硫化物を
熔融状態として1次燃焼室11下部に設けられた
熔融物取出口21から取り出し、一方、前記1次
燃焼室11の1次燃焼排ガスは2次燃焼室12に
供給し、該2次燃焼室12で2次空気17を供給
して2次燃焼させる。しかし、この方法では、一
般に灰は珪酸が主成分であり供給したアルカリ1
5の大部分は、この珪酸と反応し複雑な珪酸塩の
化合物を造つてしまい脱硫効果が少ないという問
題があつた。
本発明はこのような問題を解決することを目的
とし、燃料及び空気をそれぞれ分割供給する三段
燃焼法において、火炉を少なくとも1次燃焼室と
2次燃焼室に分割し、前記1次燃焼室を灰の流動
点以上の高温に保持して該1次燃焼室で1次燃料
を燃焼させ、これにより灰を1次燃焼室から熔融
状態で取り出し、次に前記1次燃焼室の1次燃焼
排ガスを2次燃焼室へ供給し、該2次燃焼室で過
剰の2次燃料を供給して2次燃焼域を還元雰囲気
に保持しながら燃焼させるとともに脱硫剤を供給
して脱硫を行い、この後、その後流から2次空気
を供給して3次燃焼を行つて2次燃焼排ガス中に
含まれる未燃分を完全に燃焼、酸化させることを
特徴とする脱硫を同時に行うNOx抑制三段燃焼
法を提供することによつてその目的を達成するも
のであり、これにより従来方法より燃焼排ガスの
脱硫率を向上することができるものである。
以下本発明の方法をその一実施例を示す図面に
基づいて詳細に説明する。第5図は本発明に係る
方法を用いた火炉を示し、該火炉は1次燃焼室2
2と2次燃焼室23に分割され、1次燃焼室22
に接続されたダクト24は2次燃焼室23の下部
中央に連通するように接続されている。1次燃焼
室22上部には燃料25を噴出する燃料ノズル2
6が設けられ、2次燃焼室23にはその下部に2
次燃料27を噴出する2次燃料ノズル28が設け
られるとともに該2次燃料ノズル28の上部近傍
に脱硫剤29を噴出する脱硫剤供給ノズル30が
設けられ、さらに2次燃焼室23上部の前記脱硫
剤供給ノズル30の上方位置に2次空気31を噴
出する2次空気ノズル32が設けられている。従
つて、1次燃焼室22に1次燃料ノズル26によ
つて燃焼を行う1次燃焼域33が形成され、2次
燃焼室23下部に2次燃料ノズル28により燃焼
を行う2次燃焼域34が形成され、2次燃焼室2
3上部には2次空気ノズル32により燃焼を行う
3次燃焼域35が形成されることになる。これに
より2次燃焼室23の上部は3次燃焼室36とな
る。37は前記燃料ノズル26に1次空気37を
導入する風箱、38は1次燃焼室22の下端部に
設けられた熔融灰取出口である。
係る構成で次に動作を述べる。先ず、1次燃焼
室22を灰の流動点以上の高温に保持して1次燃
料25を燃焼させ、これにより灰を熔融状態にし
て熔融灰取出口38から取り出す。この熔融灰は
1次燃焼排ガスに含まれるダストの大部分を含
む。このとき1次燃料ノズル26への1次空気3
7の供給を1次燃料25の理論空気量以上供給す
ると一次燃焼域33を酸化雰囲気として吸熱管等
の腐食を避けることができる。次に1次燃焼室2
2の1次燃焼排ガスをダクト24を介して2次燃
焼室23へ供給し、該2次燃焼室23で過剰の2
次燃料27を2次燃料ノズル28から供給して、
2次燃焼域34を還元雰囲気に保持しながら燃焼
させる。またこのとき脱硫剤供給ノズル30から
脱硫剤29としてアルカリを供給し脱硫を行わし
める。そうすると1次燃焼排ガスは、1次燃焼室
22で既に含まれるダストの大部分を熔融した灰
と接触することによつて除去されているので、供
給されたアルカリは、灰中の珪酸によつて消費さ
れるのを大巾に減少された状態で、有効に脱硫を
行う。なお、2次燃料27として灰分の少ない燃
料を用いると、脱硫剤29はさらに灰中の珪酸に
よつて消費されるのを減少されるので、より脱硫
効果をあげることができる。そして次に2次燃焼
排ガスを、3次燃焼域35で2次空気ノズル32
から2次空気31を供給して3次燃焼させ、その
中に含まれる未燃分を完全に燃焼、酸化した後、
炉外に排出する。
第6図は本発明に係る方法の他の実施例を示
し、前記第5図の火炉の2次燃焼室23の構成を
違えたものである。該2次燃焼室23は、1次燃
焼室22に接続されたダクト24がその下部側部
に連通するように接続されており、また下端部に
は硫化物取出口39が設けられている。他の構成
は、前記実施例と同じである。
係る構成で、1次燃焼室22においてその含ま
れるダストの大部分を熔融した灰を接触すること
によつて除去された1次燃焼排ガスを2次燃焼室
23へ供給し、該2次燃焼室23を灰の流動点以
上の高温に保持して2次燃料27を燃焼させる。
また脱硫剤29としてアルカリをこのとき供給ノ
ズル30から供給する。そしてアルカリと硫黄化
合物との反応により生成した硫化物とわずかの灰
分の混合物を硫化物取出口39から取り出し、一
方、2次燃焼排ガスは3次燃焼域35で2次空気
ノズル32から2次空気31を供給して3次燃焼
させ、その中に含まれる未燃分を完全に燃焼、酸
化した後、炉外に排出する。これら2次燃焼およ
び3次燃焼時の排ガスの動きは、第6図イの矢印
に示すように回転しながら上昇する。これにより
前記従来例のところで述べた(6)式と(7)式の逆反応
は防がれることになる。なお硫化物を熔融して取
り出す以外に、例えば衝突板を2次燃焼室23内
に設けあるいは充填物を投入する等の他の手段に
より、生成した硫化物を補集して該硫化物が3次
燃焼域35へ流入するのを防ぐことも脱硫率を上
げるうえでより好ましい。また、前記各実施例の
いずれの場合においても脱硫剤と燃料は同時に供
給することができる。
第2図は、従来方法と本発明方法との脱硫率の
違いをあらわしたもので、図からも明らかなよう
に本発明方法によれば、従来最も優れていた空気
二段燃焼法に炉内脱硫法と灰熔融取り出し法を組
合せた方法よりさらに脱硫率を増し得ることが分
かる。
以上本発明の方法によれば、炉内温度が高い場
合でも脱硫率を低下させることがなく、また一次
燃焼室に脱硫剤を供給しないので、灰の主成分で
ある珪酸と脱硫剤を反応させて複雑な珪酸塩の化
合物を造つてしまい脱硫効果を少なくするという
ことがなく、従来方法より燃焼排ガスの脱硫率を
向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は炉内へ直接アルカリを供給して脱硫す
る方法に基づく炉内温度と脱硫率の関係をあらわ
す図、第2図は本発明に係る方法及び従来の各種
方法における当量比と脱硫率の関係をあらわす
図、第3図は従来の空気二段燃焼法に炉内脱硫法
を組合わせた方法に基づく火炉の縦断側面図、第
4図は従来の空気二段燃焼法に炉内脱硫法および
灰熔融取り出し法を組合わせた方法に基づく火炉
の縦断側面図、第5図、第6図は本発明の一実施
例を示し、それぞれ本発明方法に係る火炉の概略
縦断側面図である。 22……1次燃焼室、23……2次燃焼室、2
5……1次燃料、27……2次燃料、29……脱
硫剤。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 燃料及び空気をそれぞれ分割供給する三段燃
    焼法において、火炉を少なくとも1次燃焼室と2
    次燃焼室に分割し、前記1次燃焼室を灰の流動点
    以上の高温に保持して該1次燃焼室で1次燃料を
    燃焼させ、これにより灰を1次燃焼室から熔融状
    態で取り出し、次に前記1次燃焼室の1次燃焼排
    ガスを2次燃焼室へ供給し、該2次燃焼室で過剰
    の2次燃料を供給して2次燃焼域を還元雰囲気に
    保持しながら燃焼させるとともに脱硫剤を供給し
    て脱硫を行い、この後、その後流から2次空気を
    供給して3次燃焼を行つて2次燃焼排ガス中に含
    まれる未燃分を完全に燃焼、酸化させることを特
    徴とする脱硫を同時に行うNOx抑制三段燃焼
    法。
JP57071977A 1982-04-28 1982-04-28 脱硫を同時に行うNOx抑制三段燃焼法 Granted JPS58190605A (ja)

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JPS58190605A JPS58190605A (ja) 1983-11-07
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611913A (ja) * 1984-06-14 1986-01-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スラグタツプ燃焼装置
JPS6196319A (ja) * 1984-10-16 1986-05-15 Hitachi Zosen Corp 脱硫を同時におこなう低NOx燃焼法
JPS61208411A (ja) * 1985-03-14 1986-09-16 Hitachi Zosen Corp 脱硫を同時に行なうNO↓x抑制2段燃焼法
EP0301714A3 (en) * 1987-07-30 1989-07-19 Trw Inc. Sulfur removal by sorbent injection in secondary combustion zones
DE3943084A1 (de) * 1989-12-27 1991-07-04 Saarbergwerke Ag Verfahren zur verringerung der stickoxidemission bei der verfeuerung von festen brennstoffen

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JPS58190605A (ja) 1983-11-07

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