JPS6226413A - 石炭・水スラリ−バ−ナの噴霧方法 - Google Patents
石炭・水スラリ−バ−ナの噴霧方法Info
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- JPS6226413A JPS6226413A JP16579685A JP16579685A JPS6226413A JP S6226413 A JPS6226413 A JP S6226413A JP 16579685 A JP16579685 A JP 16579685A JP 16579685 A JP16579685 A JP 16579685A JP S6226413 A JPS6226413 A JP S6226413A
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- JP
- Japan
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- air
- cwm
- secondary air
- atomizer
- burner
- Prior art date
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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。
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1石炭・水スラリー(以下CWMと称す)を燃
焼するバーナに係り、特に、燃焼時に発生するNOxを
低減するのに好適な石炭・水スラリーバーナの噴霧方法
に関する。
焼するバーナに係り、特に、燃焼時に発生するNOxを
低減するのに好適な石炭・水スラリーバーナの噴霧方法
に関する。
微粉炭燃焼に代わる新しい石炭の燃焼方法として、微粉
炭と水を混合したCWM燃焼が石炭ボイラに利用されて
いる。CWMは、石炭を従来の石油系燃料と同様に、ポ
ンプでバーナまで供給することができるために、微粉炭
の空気搬送と比較して、流量制御の簡便さと燃料配管径
の縮少などの輸送面の利点がある。また、ボイラ用の燃
料としCWMを考えると、燃料の発電量を高くする必要
性から、CWMに含まれる石炭の濃度を62〜70%に
まで高くした高濃度CWMがボイラ用燃料として用いら
れている。
炭と水を混合したCWM燃焼が石炭ボイラに利用されて
いる。CWMは、石炭を従来の石油系燃料と同様に、ポ
ンプでバーナまで供給することができるために、微粉炭
の空気搬送と比較して、流量制御の簡便さと燃料配管径
の縮少などの輸送面の利点がある。また、ボイラ用の燃
料としCWMを考えると、燃料の発電量を高くする必要
性から、CWMに含まれる石炭の濃度を62〜70%に
まで高くした高濃度CWMがボイラ用燃料として用いら
れている。
さて、このように輸送面で利点を有するCWMを燃焼す
る際には、微粉化して噴霧にする必要がある。CWMの
ように比較的粘度の高い流体の噴霧には、一般に二流体
アトマイザ−が使用されている。二流体式アトマイザ−
は、高流速の気体(噴霧用媒体)のCWMに衝突させ、
霧化を行なうものである。霧化に高流速の気体を使用す
るため、噴出後のCWM気流の速度は極めて大きく、空
気搬送による微粉炭の場合の5倍程度にもなる。
る際には、微粉化して噴霧にする必要がある。CWMの
ように比較的粘度の高い流体の噴霧には、一般に二流体
アトマイザ−が使用されている。二流体式アトマイザ−
は、高流速の気体(噴霧用媒体)のCWMに衝突させ、
霧化を行なうものである。霧化に高流速の気体を使用す
るため、噴出後のCWM気流の速度は極めて大きく、空
気搬送による微粉炭の場合の5倍程度にもなる。
さらに、噴霧されたCWMは、その着火に先立ち水分の
蒸発域を必要とする。噴出速度が速く、かつ水分の蒸発
時間を必要とする結果、CWMの着火位置はバーナ面か
ら大幅に遠ざかることになる。
蒸発域を必要とする。噴出速度が速く、かつ水分の蒸発
時間を必要とする結果、CWMの着火位置はバーナ面か
ら大幅に遠ざかることになる。
事実、CWMの燃焼火炎の最高温度域は微粉炭の場合よ
りもバーナ面から後続側に移り、その温度も100〜2
00℃程度低いことが知られている。
りもバーナ面から後続側に移り、その温度も100〜2
00℃程度低いことが知られている。
このような着火位置の後退は、CWMの燃焼率が低いこ
との大きな原因となっている。
との大きな原因となっている。
この着火位置の後退は、燃焼率ばかりでなく、NOXの
発生量に対しても大きな影響を及ぼしている。
発生量に対しても大きな影響を及ぼしている。
CWMと微粉炭の燃焼はどちも石炭の燃焼ではあるが、
NOxの発生量はCWMの方が多い。これは上記した着
火位置の後退による火炎構造の相違に大きな原因がある
と考えられる。微粉炭は空気比0.2〜0.3程度の条
件で20〜30 m / s程度の噴出速度で火炉内に
搬送される。このため、バーナから噴出する燃焼用空気
の混合を遅らせた。
NOxの発生量はCWMの方が多い。これは上記した着
火位置の後退による火炎構造の相違に大きな原因がある
と考えられる。微粉炭は空気比0.2〜0.3程度の条
件で20〜30 m / s程度の噴出速度で火炉内に
搬送される。このため、バーナから噴出する燃焼用空気
の混合を遅らせた。
いわゆる低NOxバーナにて燃焼を行なえば、微粉炭は
バーナから火炉内に噴出された直後に着火してNH,等
のNOx還元性物質を生成し、NOxをN2 へ還元し
た後に燃焼用空気が混合するという火炎を構成する。こ
れに対して、CWMの火炎は前述の着火位置の後退のた
めに、着火位置の空気比が1近付となってNOx還元性
物質を生成しない火炎構造となる。
バーナから火炉内に噴出された直後に着火してNH,等
のNOx還元性物質を生成し、NOxをN2 へ還元し
た後に燃焼用空気が混合するという火炎を構成する。こ
れに対して、CWMの火炎は前述の着火位置の後退のた
めに、着火位置の空気比が1近付となってNOx還元性
物質を生成しない火炎構造となる。
このように、CWM燃焼では着火位置の後退が、燃焼率
、NOx発生量の双方に悪影眠を及ぼしていると考えら
れる。そこで、CWMの着火位置を可能な限りバーナ近
傍に引き寄せることが、燃焼率を上げ、NOx発生量を
抑制することにつながる。しかし1着火位置を引き寄せ
る方法のすべてがCWMの燃焼特性改善に有効であるわ
けではない。例えば、a!l焼用空気に強力な旋回を与
えていけば、その着火位置はバーナ側に近づいてくるこ
とはCWM燃焼においても既に知られている。シ。
、NOx発生量の双方に悪影眠を及ぼしていると考えら
れる。そこで、CWMの着火位置を可能な限りバーナ近
傍に引き寄せることが、燃焼率を上げ、NOx発生量を
抑制することにつながる。しかし1着火位置を引き寄せ
る方法のすべてがCWMの燃焼特性改善に有効であるわ
けではない。例えば、a!l焼用空気に強力な旋回を与
えていけば、その着火位置はバーナ側に近づいてくるこ
とはCWM燃焼においても既に知られている。シ。
かしこの方法では、燃焼率は著しく向上するものの、N
Ox発生量はむしろ増加してしまう。
Ox発生量はむしろ増加してしまう。
このような問題点を解決するバーナとして、例えば特開
昭59−145405号公報に示されるように。
昭59−145405号公報に示されるように。
アトマイザ−と火炉の間にバーナタイルを配した蒸発室
を設け、蒸発室の火炉と反対側から理論空気量の20〜
30%程度の空気を混合して燃焼するものが知られてい
る。この方法は、蒸発室内で噴霧粒子と空気を混合して
ガス化燃焼を行なわしめ火炉内に噴出し、しかる後に再
び燃焼用空気を混合して完全燃焼する方法である。しか
じから、この方法をそのまま、CWMに適用すると、蒸
発量のバーナタイルにCWM噴霧粒子が付着し流路を妨
げて流れが安定せず、火炎が非常に不安定となる問題が
ある。さらにまた、CWMを良好に蒸発室内で着火させ
るため、蒸発室の壁温は500〜700℃以上に保持し
なければならない。ところがCWMは水が蒸発した後に
始めて着火するので、上記壁温を維持するためには、蒸
発室に混合する空気量の増加又は混合する空気の酸素富
化が考えられる。しかし、前記の空気量増加は蒸発室内
でのガス化燃焼を困難にする。また酸素富化は、実機ボ
イラー適用上、酸素プラントの設置が必要となり経済的
に不利になる。
を設け、蒸発室の火炉と反対側から理論空気量の20〜
30%程度の空気を混合して燃焼するものが知られてい
る。この方法は、蒸発室内で噴霧粒子と空気を混合して
ガス化燃焼を行なわしめ火炉内に噴出し、しかる後に再
び燃焼用空気を混合して完全燃焼する方法である。しか
じから、この方法をそのまま、CWMに適用すると、蒸
発量のバーナタイルにCWM噴霧粒子が付着し流路を妨
げて流れが安定せず、火炎が非常に不安定となる問題が
ある。さらにまた、CWMを良好に蒸発室内で着火させ
るため、蒸発室の壁温は500〜700℃以上に保持し
なければならない。ところがCWMは水が蒸発した後に
始めて着火するので、上記壁温を維持するためには、蒸
発室に混合する空気量の増加又は混合する空気の酸素富
化が考えられる。しかし、前記の空気量増加は蒸発室内
でのガス化燃焼を困難にする。また酸素富化は、実機ボ
イラー適用上、酸素プラントの設置が必要となり経済的
に不利になる。
本発明は上記欠点を改善しようとしてなされたもので、
その目的とするところは、CWMを燃焼する際に生成さ
れたNOxを良好に低減するバーナを提供するところに
ある。
その目的とするところは、CWMを燃焼する際に生成さ
れたNOxを良好に低減するバーナを提供するところに
ある。
即ち、本発明の特徴とするところは、石炭・水スラリー
を噴霧するアトマイザ−を設け、このアトマイザ−の外
周から空気を噴出する2次空気ノズルをアトマイザ−と
同心円状に配した石炭・水スラリーバーナの噴霧方法に
おいて、2次空気の噴出角度を7トマイザーの噴出角度
より小さくなし、かつ、2次空気の空気比を理論空気比
の0.3以上にした石炭・水スラリーバーナの噴霧方法
にある。
を噴霧するアトマイザ−を設け、このアトマイザ−の外
周から空気を噴出する2次空気ノズルをアトマイザ−と
同心円状に配した石炭・水スラリーバーナの噴霧方法に
おいて、2次空気の噴出角度を7トマイザーの噴出角度
より小さくなし、かつ、2次空気の空気比を理論空気比
の0.3以上にした石炭・水スラリーバーナの噴霧方法
にある。
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図は本発明によるバーナの一例の断面図である。本実施
例のバーナは、CWMを噴霧するアトマイザ−と、燃焼
用空気を噴出する2つの空気ノズルから構成される。バ
ーナの中心部には、CWMを噴霧するアトマイザ−11
が設けられている。アトマイザ−11は高速の気体でC
WMを噴霧する二流体アトマイザ−である。このアトマ
イザ−11の噴霧媒体G1は空気であり、全空気流量の
2.5%を使用している。アトマイザ−11の外周には
アトマイザ−11と同心円をなすようにして、2次空気
ノズル14が配置されている。
図は本発明によるバーナの一例の断面図である。本実施
例のバーナは、CWMを噴霧するアトマイザ−と、燃焼
用空気を噴出する2つの空気ノズルから構成される。バ
ーナの中心部には、CWMを噴霧するアトマイザ−11
が設けられている。アトマイザ−11は高速の気体でC
WMを噴霧する二流体アトマイザ−である。このアトマ
イザ−11の噴霧媒体G1は空気であり、全空気流量の
2.5%を使用している。アトマイザ−11の外周には
アトマイザ−11と同心円をなすようにして、2次空気
ノズル14が配置されている。
2次空気ノズルは14出口に軸流式の2次空気スワラ1
2を有し、噴出する2次空気G2の旋回強度を変えられ
る。さらに、2次空気ノズル14の外周に2次空気ノズ
ル14と同心円をなすようにして、3次空気ノズル15
が配置されている。3次空気ノズル15はレジスタタイ
プの3次空気スワラ13を有し、3次空気G3の旋回強
度を変えられる。また16はバーナスロート、17はバ
ーナタイルを示す。
2を有し、噴出する2次空気G2の旋回強度を変えられ
る。さらに、2次空気ノズル14の外周に2次空気ノズ
ル14と同心円をなすようにして、3次空気ノズル15
が配置されている。3次空気ノズル15はレジスタタイ
プの3次空気スワラ13を有し、3次空気G3の旋回強
度を変えられる。また16はバーナスロート、17はバ
ーナタイルを示す。
第2図は、本実施例のバーナで使用したアトマイザ−1
1の断面図である。第3図は第2図の■−■矢視図であ
る。アトマイザ−11は2重円管の流路と火炉側先端部
のノズルチップ部からなる。
1の断面図である。第3図は第2図の■−■矢視図であ
る。アトマイザ−11は2重円管の流路と火炉側先端部
のノズルチップ部からなる。
2重円管の中心の内管22はCWMを供給する。
内管と外管で構成された円環状流路21は噴霧媒体G1
を供給する。噴霧媒体G1はノズルチップ26に開け
られた噴出口23を通り、CWMに高速で衝突し微粒化
する。このとき、噴出口23は内管22の接続方向でか
つ内管22の端面をねらう角度で設けられているので、
噴霧媒体G、は内管22の中で旋回流を形成し、旋回力
と媒体の有する運動エネルギーによってCWMを良好に
霧化する。噴霧媒体G1は旋回流を形成する結果、噴霧
の流量分布はホロコーンの形状をなし、前記第1図に記
した噴霧角αは80″である。また、CWMアトマイザ
−はCWMの噴霧粒子が高速でアトマイザ−内壁に衝突
する。このため、アトマイザ−は高速の噴霧粒子による
摩耗を防止するため、ノズルチップ部先端にセラミック
24を配し、保持具25でノズルチップ26に取り付け
られている。
を供給する。噴霧媒体G1はノズルチップ26に開け
られた噴出口23を通り、CWMに高速で衝突し微粒化
する。このとき、噴出口23は内管22の接続方向でか
つ内管22の端面をねらう角度で設けられているので、
噴霧媒体G、は内管22の中で旋回流を形成し、旋回力
と媒体の有する運動エネルギーによってCWMを良好に
霧化する。噴霧媒体G1は旋回流を形成する結果、噴霧
の流量分布はホロコーンの形状をなし、前記第1図に記
した噴霧角αは80″である。また、CWMアトマイザ
−はCWMの噴霧粒子が高速でアトマイザ−内壁に衝突
する。このため、アトマイザ−は高速の噴霧粒子による
摩耗を防止するため、ノズルチップ部先端にセラミック
24を配し、保持具25でノズルチップ26に取り付け
られている。
第4図に、第1図で示したバーナによりCWMを燃焼し
た時の燃焼特性を示す。第4図の横軸は、燃焼用空気全
量に対する2次空気流量の割合である2水空気空気比λ
2である。縦軸は、燃焼排ガス中のNOx濃度、CO濃
度及び、燃焼灰中の未燃成分の重量割合である灰中未燃
分である。実験は、炉の断面が600mm角の角形で、
炉長6mの燃焼炉で行なった。実験条件は、CWMの供
給量が40kg/h、燃焼炉壁の最高温度が1200℃
で平均温度が1000℃、2次及び3次空気の空気温度
が160℃、燃焼炉出口の空気比が1.14である。ま
た、NOx発生量サンプル位置が燃焼ガスの滞留時間約
3秒である。ここで、空気比とは、燃焼を完全燃焼する
に必要な理論空気量に対する実空気量である。実験に使
用したCWMの粒径分布は、74μm以下の石炭重量割
合が70%で、10μm以下の石炭重量割合が23%で
ある。またCWMの石炭濃度は65%であり、せん断速
度90 S−1における粘度が1000m P a−5
である。
た時の燃焼特性を示す。第4図の横軸は、燃焼用空気全
量に対する2次空気流量の割合である2水空気空気比λ
2である。縦軸は、燃焼排ガス中のNOx濃度、CO濃
度及び、燃焼灰中の未燃成分の重量割合である灰中未燃
分である。実験は、炉の断面が600mm角の角形で、
炉長6mの燃焼炉で行なった。実験条件は、CWMの供
給量が40kg/h、燃焼炉壁の最高温度が1200℃
で平均温度が1000℃、2次及び3次空気の空気温度
が160℃、燃焼炉出口の空気比が1.14である。ま
た、NOx発生量サンプル位置が燃焼ガスの滞留時間約
3秒である。ここで、空気比とは、燃焼を完全燃焼する
に必要な理論空気量に対する実空気量である。実験に使
用したCWMの粒径分布は、74μm以下の石炭重量割
合が70%で、10μm以下の石炭重量割合が23%で
ある。またCWMの石炭濃度は65%であり、せん断速
度90 S−1における粘度が1000m P a−5
である。
空気量配分は、G□が2.5%であり、2次空気G2
と3次空気G3の割合を変化して2水空気空気比λ2を
変えた。
と3次空気G3の割合を変化して2水空気空気比λ2を
変えた。
実験結果41は、3次スワラ−の旋回強度を示すスワー
ル数が4.1の条件でCWMを燃焼した結果である。実
験結果42は3次スワラ−のスワール数が2.3、実験
結果43は3次スワラ−のスワルー数が1.7条件でC
WMを燃焼した結果である。
ル数が4.1の条件でCWMを燃焼した結果である。実
験結果42は3次スワラ−のスワール数が2.3、実験
結果43は3次スワラ−のスワルー数が1.7条件でC
WMを燃焼した結果である。
このときの3次空気の旋回方向は、アトマイザ−の1次
空気G、が成す旋回方向と逆である。ここで3次スワラ
−のスワラ−数はSは次式(1)。
空気G、が成す旋回方向と逆である。ここで3次スワラ
−のスワラ−数はSは次式(1)。
(2)で規定される。
2π+R1@CO8β
(1)、(2)式中のβはスワラ−の羽根角度であって
、半径と羽根のなす角である。Zは羽根の枚数であり、
tは羽根の厚さである。R1はスワラ−の案内羽根の吹
き出し側の端点を結んだ仮想円の半径である。一方、2
次スワラ−のスワールはOに固定した。すなわち2次空
気G2は直進流で噴出した。第4図から、2次空気空気
比λ2が0.3以上になれば、NOxは低減し、かつま
たCO及び灰中未燃分も低減することがわかる。すなわ
ち、2次空気空気比を0.3以上にすれば、NOXの低
減及び燃焼率の高効率を同時に達成できることがわかる
。
、半径と羽根のなす角である。Zは羽根の枚数であり、
tは羽根の厚さである。R1はスワラ−の案内羽根の吹
き出し側の端点を結んだ仮想円の半径である。一方、2
次スワラ−のスワールはOに固定した。すなわち2次空
気G2は直進流で噴出した。第4図から、2次空気空気
比λ2が0.3以上になれば、NOxは低減し、かつま
たCO及び灰中未燃分も低減することがわかる。すなわ
ち、2次空気空気比を0.3以上にすれば、NOXの低
減及び燃焼率の高効率を同時に達成できることがわかる
。
第5図は、第1図で示したバーナによりCWMを燃焼し
た時の燃焼特性を示す。第5図の横軸は燃焼炉出口の空
気比である。縦軸は、燃焼排ガス中のN Ox濃度、C
O濃度、及び灰中未燃分である。実験は、3次空気のス
ワール数が4.1 、2次空気のスワール数がOの条件
で行なった。実験結果51は2次空気空気比が0.23
の条件であり、実験結果52は2次空気空気比が0.4
3の条件である。
た時の燃焼特性を示す。第5図の横軸は燃焼炉出口の空
気比である。縦軸は、燃焼排ガス中のN Ox濃度、C
O濃度、及び灰中未燃分である。実験は、3次空気のス
ワール数が4.1 、2次空気のスワール数がOの条件
で行なった。実験結果51は2次空気空気比が0.23
の条件であり、実験結果52は2次空気空気比が0.4
3の条件である。
この実験結果からも明らかなように、2次空気空気比を
0.3以上にした効果が表われており、NOxの低減と
燃焼率の向上が同時に達成できていることがわかる。
0.3以上にした効果が表われており、NOxの低減と
燃焼率の向上が同時に達成できていることがわかる。
第6図は、第1図で示したバーナによってCIIMを燃
焼した時の燃焼特性を示す。第6図の横軸は2次空気の
スワール数であり、2次空気の旋回強度を示す。2次空
気スワラ12は軸流型のスワラであり、旋回強度を示す
スワール数Sは次式(3)ここでRhは、2次空気ノズ
ル14゛の円環状の流路の内径であり、Rは円環状流路
の外径である。
焼した時の燃焼特性を示す。第6図の横軸は2次空気の
スワール数であり、2次空気の旋回強度を示す。2次空
気スワラ12は軸流型のスワラであり、旋回強度を示す
スワール数Sは次式(3)ここでRhは、2次空気ノズ
ル14゛の円環状の流路の内径であり、Rは円環状流路
の外径である。
またβは軸流スワラ−の羽根角度であって、バーナの中
心軸と羽根のなす角度である。この実験結果から、2次
空気スワラ−のスワール数は0.5以下にする必要があ
る。これは2次空気の主流とCWM噴霧の主流束が交差
した時に、NOx濃度が下がり、燃焼効率が高くなるこ
とを意味する。
心軸と羽根のなす角度である。この実験結果から、2次
空気スワラ−のスワール数は0.5以下にする必要があ
る。これは2次空気の主流とCWM噴霧の主流束が交差
した時に、NOx濃度が下がり、燃焼効率が高くなるこ
とを意味する。
すなわち、第1図において、CWM噴霧主流束の軌跡A
と、2次空気の主流G2 が交差することを意味してお
り、CWMの噴霧角より小さな角度で2次空気を噴出す
ることと同等である。
と、2次空気の主流G2 が交差することを意味してお
り、CWMの噴霧角より小さな角度で2次空気を噴出す
ることと同等である。
本実施例によれば、NOxを良好に低減するとともに、
COや灰中未燃分を低減して燃焼効率を向上することが
できる。
COや灰中未燃分を低減して燃焼効率を向上することが
できる。
第2の実施例の一例を第7図により説明する。
第7図は本発明によるバーナの他の実施例の断面図であ
る。第2の実施例のバーナは、CWMを噴霧するアトマ
イザ−と、燃焼用空気を噴出する2つの空気ノズル、及
び2次空気の流れ方向を変える目的で使用される保炎板
76から構成される。
る。第2の実施例のバーナは、CWMを噴霧するアトマ
イザ−と、燃焼用空気を噴出する2つの空気ノズル、及
び2次空気の流れ方向を変える目的で使用される保炎板
76から構成される。
バーナの中心には、CWMを噴霧するアトマイザ−71
がある。アトマイザ−71は高速の気体でCWMを噴霧
する二流体アトマイザ−である。アトマイザ−71と同
心円をなすようにして、2次空気ノズル74が配置され
ている。2次空気ノズルは74出口に軸流式の2次空気
スワラ72を有し、2次空気の旋回強度を変える。さら
に、2次空気ノズル74の出口には、保炎板76がある
。
がある。アトマイザ−71は高速の気体でCWMを噴霧
する二流体アトマイザ−である。アトマイザ−71と同
心円をなすようにして、2次空気ノズル74が配置され
ている。2次空気ノズルは74出口に軸流式の2次空気
スワラ72を有し、2次空気の旋回強度を変える。さら
に、2次空気ノズル74の出口には、保炎板76がある
。
2次空気ノズル74と同心円をなすようにして、3次空
気ノズル75が配置されている。3次空気ノズル75は
レジスタタイプの3次スワラ73を有し、3次空気の旋
回強度を変える。アトマイザ−71の噴霧角αは1例え
ばYジェット型アトマイザ−のように20°〜60@程
度であって、第1の実施例のバーナで使用したアトマイ
ザ−11の噴霧角より小さく噴霧の流速は速い。保炎板
76は、円板の中心を円形に開けた開口部を有するドー
ナツ状の形状をしている。開口部の直径は。
気ノズル75が配置されている。3次空気ノズル75は
レジスタタイプの3次スワラ73を有し、3次空気の旋
回強度を変える。アトマイザ−71の噴霧角αは1例え
ばYジェット型アトマイザ−のように20°〜60@程
度であって、第1の実施例のバーナで使用したアトマイ
ザ−11の噴霧角より小さく噴霧の流速は速い。保炎板
76は、円板の中心を円形に開けた開口部を有するドー
ナツ状の形状をしている。開口部の直径は。
2次空気ノズルの外径より小さくなっている。この保炎
板76は2次空気G2の流れ方向が、CWMの噴霧角よ
り小さくなるようにして、2次空気とCWM噴霧を良好
に混合することを目的としている。
板76は2次空気G2の流れ方向が、CWMの噴霧角よ
り小さくなるようにして、2次空気とCWM噴霧を良好
に混合することを目的としている。
第8図に、第7図で示したバーナによりCWMを燃焼し
た時の燃焼特性を示す。第8図の横軸は燃焼用空気全量
に対する2次空気流量の割合である2次空気比λ2であ
る。縦軸は、燃焼灰ガス中のN Ox濃度、C○濃度、
及び灰中未燃分である。
た時の燃焼特性を示す。第8図の横軸は燃焼用空気全量
に対する2次空気流量の割合である2次空気比λ2であ
る。縦軸は、燃焼灰ガス中のN Ox濃度、C○濃度、
及び灰中未燃分である。
実験は第1の実施例で示した実験条件並びにCVM性状
で行なった。実験における空気量配分は、1次空気が2
%であり、2次空気G2と3次空気G3の配分割合を変
化して2次空気空気比λ2を変えた。
で行なった。実験における空気量配分は、1次空気が2
%であり、2次空気G2と3次空気G3の配分割合を変
化して2次空気空気比λ2を変えた。
実験結果81は、(1)、(2)式で定義される3次空
気のスワール数が2.3であり、(3)式で定義される
2次空気のスワール数が1の条件で行なった。第8図か
ら、2次空気空気比が0.3以上になれば、NOxは低
減し、かつまたCO及び灰中未燃分も低減することがわ
かる。すなわち、2次空気空気比を0.3以上にすれば
、NOxの低減及び燃焼率の向上を同時に達成できる。
気のスワール数が2.3であり、(3)式で定義される
2次空気のスワール数が1の条件で行なった。第8図か
ら、2次空気空気比が0.3以上になれば、NOxは低
減し、かつまたCO及び灰中未燃分も低減することがわ
かる。すなわち、2次空気空気比を0.3以上にすれば
、NOxの低減及び燃焼率の向上を同時に達成できる。
第8図は3次空気スワラ−のスワール数が2.3の結果
であるが、3次空気スワラ−のスワール数を0.3から
4.5まで変化しても同等の結果を得ることができた。
であるが、3次空気スワラ−のスワール数を0.3から
4.5まで変化しても同等の結果を得ることができた。
第9図は、第7図で示したバーナによってCWMを燃焼
した時の燃焼特性を示す。第9図の横軸は2次空気のス
ワール数であり、2次空気の旋回強度を示す、縦軸は、
燃焼排ガス中のNOx濃度、C○濃度、及び、灰中未燃
分である。実験結果91から、2次空気スワラ−のスワ
ール数は、0.5から1.25の範囲にあれば、良好に
NOxを低ミベ 許できることがわかる。CO及び灰中未燃分に関しては
、2次空気スワラ−のスワール数を増加すIるにしたが
って減少する傾向にある。しかしながら、C○濃度は高
くても20ppm以下、灰中未燃分も高くても4%以下
であり、実用上でこの傾向は問題にならない、2次空気
のスワラ−数が0.5から1.25の範囲では、2次空
気は保炎板76の円形状の開口部から噴出するまでに、
良好にCWM噴霧と混合することができる。さらに、2
次空気は保炎板76の円形の開口部から噴出した後に、
旋回力によってCWMの噴霧流速を低減することができ
る。一方、2次空気のスワラ−数を1.25以上にする
と、2次空気とCWM噴霧の混合気は、保炎板76の開
口部から噴出した後に、迅速に3水空気G、と混合する
。すなわち、2次空気の主流G2 と3次空気の主流G
、は、バーナの近傍で明瞭に分離されない。このために
、2次空気スワール数が1.25以上の条件は、NOx
が増加するのである。
した時の燃焼特性を示す。第9図の横軸は2次空気のス
ワール数であり、2次空気の旋回強度を示す、縦軸は、
燃焼排ガス中のNOx濃度、C○濃度、及び、灰中未燃
分である。実験結果91から、2次空気スワラ−のスワ
ール数は、0.5から1.25の範囲にあれば、良好に
NOxを低ミベ 許できることがわかる。CO及び灰中未燃分に関しては
、2次空気スワラ−のスワール数を増加すIるにしたが
って減少する傾向にある。しかしながら、C○濃度は高
くても20ppm以下、灰中未燃分も高くても4%以下
であり、実用上でこの傾向は問題にならない、2次空気
のスワラ−数が0.5から1.25の範囲では、2次空
気は保炎板76の円形状の開口部から噴出するまでに、
良好にCWM噴霧と混合することができる。さらに、2
次空気は保炎板76の円形の開口部から噴出した後に、
旋回力によってCWMの噴霧流速を低減することができ
る。一方、2次空気のスワラ−数を1.25以上にする
と、2次空気とCWM噴霧の混合気は、保炎板76の開
口部から噴出した後に、迅速に3水空気G、と混合する
。すなわち、2次空気の主流G2 と3次空気の主流G
、は、バーナの近傍で明瞭に分離されない。このために
、2次空気スワール数が1.25以上の条件は、NOx
が増加するのである。
第2図の実施例によれば、CWMの噴霧速度を低減し、
様らに、、CWM噴露と2次空気を良好に混合すること
によって、NOx濃度を効果的に減少することができる
。
様らに、、CWM噴露と2次空気を良好に混合すること
によって、NOx濃度を効果的に減少することができる
。
本発明によれば、CWMの噴霧の中に2次空気を良好に
混合し、2次空気空気比を0.3以上にすれば、着火を
バーナ側へ近づけることができるので、良好にNOxを
低減するとともに燃焼効率を高くすることができる。
混合し、2次空気空気比を0.3以上にすれば、着火を
バーナ側へ近づけることができるので、良好にNOxを
低減するとともに燃焼効率を高くすることができる。
第1図は本発明の石炭・水スラリーの噴霧に用いるバー
ナの一実施例の断面図、第2図は第1図7トマイザ一部
分の断面図、第3図は第2図の■−■線断面図、第4図
は第1図のバーナによるNOx濃度とC○濃度と灰中未
燃分の2次空気空気比による影響を示した特性図、第5
図は第1図のバーナによるNOx濃度とCO濃度と灰中
未燃分の空気比による影響を示した特性図、第6図は第
1図のバーナによ6NOx濃度とco濃度と灰中未燃分
の2次空気スワラ−のスワール数の影響を示した特性図
、第7図は本発明の石炭・水スラリーの噴霧に用いるバ
ーナの他の実施例を示す断面図、第8図は第7図のバー
ナによるNOx濃度とCO濃度と灰中未燃分の2次空気
空気比による影響を示した特性図、第9図は第7図のバ
ーナによるNOx濃度とC○濃度と灰中未燃分の2次空
気スワラ−のスワール数の影響を示した特性図である。
ナの一実施例の断面図、第2図は第1図7トマイザ一部
分の断面図、第3図は第2図の■−■線断面図、第4図
は第1図のバーナによるNOx濃度とC○濃度と灰中未
燃分の2次空気空気比による影響を示した特性図、第5
図は第1図のバーナによるNOx濃度とCO濃度と灰中
未燃分の空気比による影響を示した特性図、第6図は第
1図のバーナによ6NOx濃度とco濃度と灰中未燃分
の2次空気スワラ−のスワール数の影響を示した特性図
、第7図は本発明の石炭・水スラリーの噴霧に用いるバ
ーナの他の実施例を示す断面図、第8図は第7図のバー
ナによるNOx濃度とCO濃度と灰中未燃分の2次空気
空気比による影響を示した特性図、第9図は第7図のバ
ーナによるNOx濃度とC○濃度と灰中未燃分の2次空
気スワラ−のスワール数の影響を示した特性図である。
Claims (1)
- 1、石炭・水スラリーを噴霧するアトマイザーを設け、
このアトマイザーの外周から空気を噴出する2次空気ノ
ズルをアトマイザーと同心円状に配した石炭・水スラリ
ーバーナの噴霧方法において、2次空気の噴出角度をア
トマイザーの噴霧角度より小さくなし、かつ、2次空気
の空気比を理論空気比の0.3以上にしたことを特徴と
する石炭・水スラリーバーナの噴霧方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60165796A JPH0721326B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 石炭・水スラリ−バ−ナの噴霧方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60165796A JPH0721326B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 石炭・水スラリ−バ−ナの噴霧方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6226413A true JPS6226413A (ja) | 1987-02-04 |
JPH0721326B2 JPH0721326B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=15819155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60165796A Expired - Lifetime JPH0721326B2 (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 石炭・水スラリ−バ−ナの噴霧方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0721326B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01217109A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Babcock Hitachi Kk | 微粉炭バーナ |
JP2013155917A (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Bab-Hitachi Industrial Co | バーナ装置 |
CN106287691A (zh) * | 2015-05-15 | 2017-01-04 | 四川天法科技有限公司 | 一种顶部布置的水煤浆注汽锅炉旋流低NOx燃烧器 |
CN110964573A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-07 | 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 | 水煤浆工艺烧嘴装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4533203B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2010-09-01 | 新日鉄エンジニアリング株式会社 | 廃棄物ガス化で発生する可燃性ガスの燃焼バーナ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56162311A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-14 | Babcock Hitachi Kk | Burner device |
JPS5971921A (ja) * | 1982-10-17 | 1984-04-23 | Electric Power Dev Co Ltd | 高濃度スラリ−バ−ナの燃料管のパ−ジ方法 |
US4519322A (en) * | 1984-06-21 | 1985-05-28 | The Babcock & Wilcox Company | Low pressure loss burner for coal-water slurry or fuel oil |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP60165796A patent/JPH0721326B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56162311A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-14 | Babcock Hitachi Kk | Burner device |
JPS5971921A (ja) * | 1982-10-17 | 1984-04-23 | Electric Power Dev Co Ltd | 高濃度スラリ−バ−ナの燃料管のパ−ジ方法 |
US4519322A (en) * | 1984-06-21 | 1985-05-28 | The Babcock & Wilcox Company | Low pressure loss burner for coal-water slurry or fuel oil |
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JPH01217109A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Babcock Hitachi Kk | 微粉炭バーナ |
JP2013155917A (ja) * | 2012-01-30 | 2013-08-15 | Bab-Hitachi Industrial Co | バーナ装置 |
CN106287691A (zh) * | 2015-05-15 | 2017-01-04 | 四川天法科技有限公司 | 一种顶部布置的水煤浆注汽锅炉旋流低NOx燃烧器 |
CN110964573A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-07 | 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 | 水煤浆工艺烧嘴装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0721326B2 (ja) | 1995-03-08 |
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