JPS6210321B2 - - Google Patents
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- JPS6210321B2 JPS6210321B2 JP55053140A JP5314080A JPS6210321B2 JP S6210321 B2 JPS6210321 B2 JP S6210321B2 JP 55053140 A JP55053140 A JP 55053140A JP 5314080 A JP5314080 A JP 5314080A JP S6210321 B2 JPS6210321 B2 JP S6210321B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、NOxの発生を抑制させる微粉炭燃
料燃焼方法に関する。
料燃焼方法に関する。
まず、第１図、第２図に示す微粉炭バーナ基づ
いて従来の燃焼方法を説明する。
いて従来の燃焼方法を説明する。
石炭は石炭貯槽１から、微粉砕機２に送られこ
こで数10ミクロンの微粉炭となり、１次空気送風
機３から送られる１次空気に乗り１次空気微粉炭
混合気となつて微粉炭供給管４を通つて１次空
気・微粉炭混合気通路５へ送られ１次空気・微粉
炭混合気は、１次空気・微粉炭混合気通路５を通
り微粉炭噴射ノズル６から炉内へ噴射される。
こで数10ミクロンの微粉炭となり、１次空気送風
機３から送られる１次空気に乗り１次空気微粉炭
混合気となつて微粉炭供給管４を通つて１次空
気・微粉炭混合気通路５へ送られ１次空気・微粉
炭混合気は、１次空気・微粉炭混合気通路５を通
り微粉炭噴射ノズル６から炉内へ噴射される。
燃焼に必要な空気は２次空気送風機７により２
次空気供給管８を通つて２次空気通路９へ送ら
れ、２次空気は２次空気通路９を通つて２次空気
噴射ノズル１０から炉内へ噴射される。
次空気供給管８を通つて２次空気通路９へ送ら
れ、２次空気は２次空気通路９を通つて２次空気
噴射ノズル１０から炉内へ噴射される。
炉内へ噴射された微粉炭粒子は火炉の火炎から
のふく射熱を受けて昇温し始め、300〜400℃に達
すると熱分解を起し揮発分を放出し始める。この
時、微粉炭粒子中の窒素化合物も大半が放出され
る。
のふく射熱を受けて昇温し始め、300〜400℃に達
すると熱分解を起し揮発分を放出し始める。この
時、微粉炭粒子中の窒素化合物も大半が放出され
る。
放出された揮発分は、１次空気と混合し適当な
温度に達し燃え始める。
温度に達し燃え始める。
また放出された窒素化合物も１次空気と反応し
て窒素酸化物（NOx）を生成する。
て窒素酸化物（NOx）を生成する。
生成されるNOxの量は反応場における酸素濃
度に強く依存し酸素濃度の低い程少ない。
度に強く依存し酸素濃度の低い程少ない。
従つて１次空気量が微粉炭中の揮発分によつて
消費される量が多くなる程つまり１次空気量が揮
発分の燃焼理論空気量より少なければ少ない程揮
発分燃焼ゾーンでのNOxの発生量は少ない。
消費される量が多くなる程つまり１次空気量が揮
発分の燃焼理論空気量より少なければ少ない程揮
発分燃焼ゾーンでのNOxの発生量は少ない。
揮発分燃焼ゾーンを過ぎると揮発分の抜けた後
の固形分（チヤー）の燃焼に移行する。
の固形分（チヤー）の燃焼に移行する。
チヤーの燃焼においてはチヤー表面へ拡散した
酸素とチヤーの主成分の炭素とが反応してまず還
元性の一酸化炭素が生成される。またチヤー表面
では、チヤー中に残存する窒素化合物の酸化によ
りNOxも発生する。
酸素とチヤーの主成分の炭素とが反応してまず還
元性の一酸化炭素が生成される。またチヤー表面
では、チヤー中に残存する窒素化合物の酸化によ
りNOxも発生する。
従つて、若し、２次空気の炎中への拡散を遅ら
せチヤーの燃焼も１次空気で行なわせるよう１次
空気量が揮発分の燃焼理論空気量を越え石炭の燃
焼理論を越えない範囲に選ぶと、一酸化炭素を始
めとする還元性ガス成分は１次空気量の増加と共
に増加する。
せチヤーの燃焼も１次空気で行なわせるよう１次
空気量が揮発分の燃焼理論空気量を越え石炭の燃
焼理論を越えない範囲に選ぶと、一酸化炭素を始
めとする還元性ガス成分は１次空気量の増加と共
に増加する。
この還元性ガスはNOxを還元するから揮発分
燃焼ゾーンで発生するNOx、およびチヤー燃焼
ゾーンで発生するNOxをも還元するので、１次
空気量の増加と共にNOxは減少する。
燃焼ゾーンで発生するNOx、およびチヤー燃焼
ゾーンで発生するNOxをも還元するので、１次
空気量の増加と共にNOxは減少する。
この結果、１次空気量とNOxの関係は第３図
のような１次空気量が揮発分の燃焼理論量ａ点よ
り少ない領域では、NOxは１次空気量が少ない
程低く、１次空気量が揮発分の燃焼理論量を越
え、かつ石炭の燃焼理論量ｂより少ない領域では
空気量の多い程NOxは低くなる。
のような１次空気量が揮発分の燃焼理論量ａ点よ
り少ない領域では、NOxは１次空気量が少ない
程低く、１次空気量が揮発分の燃焼理論量を越
え、かつ石炭の燃焼理論量ｂより少ない領域では
空気量の多い程NOxは低くなる。
従来の方法では、１次空気量はNOxの最も高
い第３図ａ点の近傍に選ばれている。
い第３図ａ点の近傍に選ばれている。
これは微粉炭の空気輸送にこの程度の空気／微
粉炭濃度が手頃であるからであり、１次空気が少
ないと微粉砕機２の運転に支障を来たすためａ点
より余り絞れない。
粉炭濃度が手頃であるからであり、１次空気が少
ないと微粉砕機２の運転に支障を来たすためａ点
より余り絞れない。
又１次空気量をｂ点近傍に選ぶと燃料稀薄なた
め安定着火の確保が困難となる。
め安定着火の確保が困難となる。
微粉炭機の運転は従来どおりで、かつNOxの
発生を低くおさえた微粉炭燃料燃焼方法を提供す
ることを目的としてなされたものである。
発生を低くおさえた微粉炭燃料燃焼方法を提供す
ることを目的としてなされたものである。
次に本発明を第４図、第５図に示す１実施の態
様例に基づいて具体的に説明する。
様例に基づいて具体的に説明する。
微粉炭供給管４の下流端は微粉炭分配器１１に
連結し、微粉炭配管１１の微粉炭の割合が多い出
口側は、微粉炭供給管１２を介して１次空気・微
粉炭混合気通路１３と連通している。１次空気・
微粉炭混合気通路１３の下流端に微粉炭噴射ノズ
ル１４が設けられている。微粉炭分配器１１の微
粉炭の割合が少ない出口側は、微粉炭供給管２２
を介して１次空気・微粉炭混合気通路２３と連通
している。１次空気・微粉炭混合気通路２３の下
流端に微粉炭噴射ノズル２４が設けられている。
２次空気送風機７は２次空気供給管１５と連結
し、２次空気供給管１５はさらに夫々の１次空
気・微粉炭混合気通路１３，２３の周囲に形成さ
れ、下流端に２次空気噴射ノズル１７，２７が設
けられた２次空気通路１６，２６と連通し、又補
助空気ノズル１８が設けられた補助空気通路１９
と連通している。
連結し、微粉炭配管１１の微粉炭の割合が多い出
口側は、微粉炭供給管１２を介して１次空気・微
粉炭混合気通路１３と連通している。１次空気・
微粉炭混合気通路１３の下流端に微粉炭噴射ノズ
ル１４が設けられている。微粉炭分配器１１の微
粉炭の割合が少ない出口側は、微粉炭供給管２２
を介して１次空気・微粉炭混合気通路２３と連通
している。１次空気・微粉炭混合気通路２３の下
流端に微粉炭噴射ノズル２４が設けられている。
２次空気送風機７は２次空気供給管１５と連結
し、２次空気供給管１５はさらに夫々の１次空
気・微粉炭混合気通路１３，２３の周囲に形成さ
れ、下流端に２次空気噴射ノズル１７，２７が設
けられた２次空気通路１６，２６と連通し、又補
助空気ノズル１８が設けられた補助空気通路１９
と連通している。
微粉炭噴射ノズル１４、１次空気・微粉炭混合
気通路１３、２次空気通路１６、２次空気噴射ノ
ズル１７で第１のコールコンパートメントを形成
し、微粉炭噴射ノズル２４、１次空気・微粉炭混
合気通路２３、２次空気通路２６、２次空気噴射
ノズル２７で第２のコールコンパートメントを形
成し、補助空気通路１９、補助空気噴射ノズル１
８で補助空気コンパートメントを形成している。
これら３つのコンパートメントを近接して配置す
るため、第１のコールコンパートメントの上側に
隣接して第２のコールコンパートメントを設け、
第１のコールコンパートメントの下側に隣接して
補助空気コンパートメントを設ける。その他は従
来の装置と同じであり、詳細説明は省略する。
気通路１３、２次空気通路１６、２次空気噴射ノ
ズル１７で第１のコールコンパートメントを形成
し、微粉炭噴射ノズル２４、１次空気・微粉炭混
合気通路２３、２次空気通路２６、２次空気噴射
ノズル２７で第２のコールコンパートメントを形
成し、補助空気通路１９、補助空気噴射ノズル１
８で補助空気コンパートメントを形成している。
これら３つのコンパートメントを近接して配置す
るため、第１のコールコンパートメントの上側に
隣接して第２のコールコンパートメントを設け、
第１のコールコンパートメントの下側に隣接して
補助空気コンパートメントを設ける。その他は従
来の装置と同じであり、詳細説明は省略する。
第３図のａ点近傍の濃度を持つ１次空気／微粉
炭混合気は微粉砕機２から微粉炭供給管４を通つ
て微粉炭分配器１１に送られ、微粉炭分配器１１
で適当な機構により第３図のｃ点、b′点の濃度を
持つ濃度の異なる二つの混合気に分けられる。こ
のb′点は、ａ点すなわち微粉炭燃料の揮発分の理
論空気量より多く、かつ、ｂ点すなわち微粉炭燃
料の理論空気量より小ない点である。
炭混合気は微粉砕機２から微粉炭供給管４を通つ
て微粉炭分配器１１に送られ、微粉炭分配器１１
で適当な機構により第３図のｃ点、b′点の濃度を
持つ濃度の異なる二つの混合気に分けられる。こ
のb′点は、ａ点すなわち微粉炭燃料の揮発分の理
論空気量より多く、かつ、ｂ点すなわち微粉炭燃
料の理論空気量より小ない点である。
濃度ｃの濃合気は、１次空気・微粉炭混合気通
路１３を通り、微粉炭噴射ノズル１４から炉内へ
噴射される。
路１３を通り、微粉炭噴射ノズル１４から炉内へ
噴射される。
また、２次空気は２次空気送風機７から送られ
２次空気供給管１５を通つて送られその一部が、
２次空気通路１６を通つて２次空気噴射ノズル１
７から炉内へ噴射される。
２次空気供給管１５を通つて送られその一部が、
２次空気通路１６を通つて２次空気噴射ノズル１
７から炉内へ噴射される。
一方濃度b′の混合気は１次空気・微粉炭混合気
通路２３を通り微粉炭噴射ノズル２４から炉内へ
噴射される。２次空気の１部は２次空気通路２６
を通つて２次空気噴射ノズル２７から炉内へ噴射
される。なお、２次空気の量は、ノズル２４から
噴出される微粉炭燃料の理論空気量に不足する１
次空気の補充分である。
通路２３を通り微粉炭噴射ノズル２４から炉内へ
噴射される。２次空気の１部は２次空気通路２６
を通つて２次空気噴射ノズル２７から炉内へ噴射
される。なお、２次空気の量は、ノズル２４から
噴出される微粉炭燃料の理論空気量に不足する１
次空気の補充分である。
また、残余の２次空気は補助空気通路１９を通
つて補助空気ノズル１８から炉内へ噴射される。
第１のコールコンパートメントにおける濃度ｃの
１次空気・微粉炭混合気と２次空気とは炉内で混
合燃焼し第３図のｃ点で示される濃度のNOxを
発生する。
つて補助空気ノズル１８から炉内へ噴射される。
第１のコールコンパートメントにおける濃度ｃの
１次空気・微粉炭混合気と２次空気とは炉内で混
合燃焼し第３図のｃ点で示される濃度のNOxを
発生する。
一方第２のコールコンパートメントにおける濃
度b′の１次空気・微粉炭混合気と２次空気とは炉
内で混合燃焼し第３図のｂ点で示される濃度の
NOxを発生する。
度b′の１次空気・微粉炭混合気と２次空気とは炉
内で混合燃焼し第３図のｂ点で示される濃度の
NOxを発生する。
これらのNOx値は濃度ａの微粉炭をそのまま
燃やす従来の微粉炭バーナのNOx値（第３図の
ａ点で示される）よりも低い。
燃やす従来の微粉炭バーナのNOx値（第３図の
ａ点で示される）よりも低い。
また、濃度ｂの１次空気・微粉炭混合気はそれ
単独では安定着火の維持は困難であるが、着火の
良好な濃度ｃの混合気の火炎と共存することによ
り良好な着火と燃焼とが維持される。
単独では安定着火の維持は困難であるが、着火の
良好な濃度ｃの混合気の火炎と共存することによ
り良好な着火と燃焼とが維持される。
かくして、低NOxで、着火も安定した微粉炭
バーナが成立する。
バーナが成立する。
以上本発明を１実施の態様例に基づいて具体的
に説明したが、本発明は、この例だけに限定され
るものではなく、要は、１次空気と混合して送ら
れる微粉炭燃料と、２次空気とを、炉内に噴出さ
せて燃焼させる微粉炭燃料燃焼方法において、上
記１次空気と混合して送られる微粉炭燃料と１次
空気とを２分割し、微粉炭燃料と該微粉炭燃料中
に含まれる揮発分の理論空気量よりも少ない１次
空気とからなる第１の混合流と、微粉炭燃料と該
微粉炭燃料中に含まれる揮発分の理論空気量より
も多くかつ該微粉炭燃料の理論空気量より少ない
１次空気とからなる第２の混合流とを形成すると
共に、２次空気を３分割し、近接して配置させる
第１の微粉炭吹込コンパートメント、第２の微粉
炭吹込みコンパートメント、補助空気コンパート
メントから、上記第１の混合流と２次空気、上記
第２の混合流と該混合流に含まれる微粉炭燃料の
理論空気量に不足する空気量の２次空気、およ
び、２次空気のみをそれぞれ噴出させて燃焼させ
る微粉炭燃料燃焼方法を提供するものである。
に説明したが、本発明は、この例だけに限定され
るものではなく、要は、１次空気と混合して送ら
れる微粉炭燃料と、２次空気とを、炉内に噴出さ
せて燃焼させる微粉炭燃料燃焼方法において、上
記１次空気と混合して送られる微粉炭燃料と１次
空気とを２分割し、微粉炭燃料と該微粉炭燃料中
に含まれる揮発分の理論空気量よりも少ない１次
空気とからなる第１の混合流と、微粉炭燃料と該
微粉炭燃料中に含まれる揮発分の理論空気量より
も多くかつ該微粉炭燃料の理論空気量より少ない
１次空気とからなる第２の混合流とを形成すると
共に、２次空気を３分割し、近接して配置させる
第１の微粉炭吹込コンパートメント、第２の微粉
炭吹込みコンパートメント、補助空気コンパート
メントから、上記第１の混合流と２次空気、上記
第２の混合流と該混合流に含まれる微粉炭燃料の
理論空気量に不足する空気量の２次空気、およ
び、２次空気のみをそれぞれ噴出させて燃焼させ
る微粉炭燃料燃焼方法を提供するものである。
本発明の燃焼方法によれば、第１及び第２の微
粉炭吹込コンパートメントから噴射される１次空
気と微粉炭との混合気は夫々、NOxの発生を低
くおさえる割合となるよう混合されていて、ま
た、第２の微粉炭吹込コンパートメントからの１
次空気・微粉炭混合気はそれ単独では安定着火の
維持は困難であるが、着火の良好な第１の微粉炭
吹込コンパートメントからの混合気の火炎と共存
することにより良好な着火と燃焼とが維持され、
低NOxで、着火も安定したものとすることがで
きる。
粉炭吹込コンパートメントから噴射される１次空
気と微粉炭との混合気は夫々、NOxの発生を低
くおさえる割合となるよう混合されていて、ま
た、第２の微粉炭吹込コンパートメントからの１
次空気・微粉炭混合気はそれ単独では安定着火の
維持は困難であるが、着火の良好な第１の微粉炭
吹込コンパートメントからの混合気の火炎と共存
することにより良好な着火と燃焼とが維持され、
低NOxで、着火も安定したものとすることがで
きる。
第１図は従来の燃焼方法を実施する微粉炭バー
ナを示す図、第２図は第１図中―矢視図、第
３図は、１次空気と微粉炭量の比率における
NOx発生割合を示すグラフ、第４図は本発明の
１実施の態様例を示す図、第５図は第４図中―
矢視図である。 １…石炭貯槽、２…微粉砕機、３…１次空気送
風機、４…微粉炭供給管、５…１次空気・微粉炭
混合気、６…微粉炭噴射ノズル、７…２次空気送
風機、８…２次空気供給管、９…２次空気通路、
１０…２次空気噴射ノズル。
ナを示す図、第２図は第１図中―矢視図、第
３図は、１次空気と微粉炭量の比率における
NOx発生割合を示すグラフ、第４図は本発明の
１実施の態様例を示す図、第５図は第４図中―
矢視図である。 １…石炭貯槽、２…微粉砕機、３…１次空気送
風機、４…微粉炭供給管、５…１次空気・微粉炭
混合気、６…微粉炭噴射ノズル、７…２次空気送
風機、８…２次空気供給管、９…２次空気通路、
１０…２次空気噴射ノズル。
Claims (1)
- １ １次空気と混合して送られる微粉炭燃料と、
２次空気とを、炉内に噴出させて燃焼させる微粉
炭燃料燃焼方法において、上記１次空気と混合し
て送られる微粉炭燃料と１次空気とを２分割し、
微粉炭燃料と該微粉炭燃料中に含まれる揮発分の
理論空気量よりも少ない１次空気とからなる第１
の混合流と、微粉炭燃料と該微粉炭燃料中に含ま
れる揮発分の理論空気量よりも多くかつ該微粉炭
燃料の理論空気量より少ない１次空気とからなる
第２の混合流とを形成すると共に、２次空気を３
分割し、近接して配置される第１の微粉炭吹込コ
ンパートメント、第２の微粉炭吹込みコンパート
メント、補助空気コンパートメントから、上記第
１の混合流と２次空気、上記第２の混合流と該混
合流に含まれる微粉炭燃料の理論空気量に不足す
る空気量の２次空気、および、２次空気のみをそ
れぞれ噴出させて燃焼させることを特徴とする微
粉炭燃料燃焼方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314080A JPS56149517A (en) | 1980-04-22 | 1980-04-22 | Pulverized-coal burner |
| GB8111282A GB2076135B (en) | 1980-04-22 | 1981-04-10 | Pulverized fuel firing apparatus |
| CA000375365A CA1152814A (en) | 1980-04-22 | 1981-04-13 | Pulverized fuel firing apparatus |
| DE3116376A DE3116376C3 (de) | 1980-04-22 | 1981-04-22 | Brenner für festen Brennstoffstaub |
| FR8108014A FR2480906A1 (fr) | 1980-04-22 | 1981-04-22 | Appareil pour bruler un combustible pulverise |
| US06/777,878 US4669398A (en) | 1980-04-22 | 1985-09-20 | Pulverized fuel firing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314080A JPS56149517A (en) | 1980-04-22 | 1980-04-22 | Pulverized-coal burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56149517A JPS56149517A (en) | 1981-11-19 |
| JPS6210321B2 true JPS6210321B2 (ja) | 1987-03-05 |
Family
ID=12934514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5314080A Granted JPS56149517A (en) | 1980-04-22 | 1980-04-22 | Pulverized-coal burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56149517A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1984001016A1 (en) * | 1982-09-02 | 1984-03-15 | Combustion Eng | Supplying pulverized coal to a coal-fired furnace |
| CN114484421A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-13 | 西安热工研究院有限公司 | 预防锅炉结渣和高温腐蚀的直流燃烧器一次风室及方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159741A (en) * | 1978-06-07 | 1979-12-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Powdery fuel burner |
-
1980
- 1980-04-22 JP JP5314080A patent/JPS56149517A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54159741A (en) * | 1978-06-07 | 1979-12-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Powdery fuel burner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56149517A (en) | 1981-11-19 |
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