JPS62288406A - Fine coal burner - Google Patents
Fine coal burnerInfo
- Publication number
- JPS62288406A JPS62288406A JP13307686A JP13307686A JPS62288406A JP S62288406 A JPS62288406 A JP S62288406A JP 13307686 A JP13307686 A JP 13307686A JP 13307686 A JP13307686 A JP 13307686A JP S62288406 A JPS62288406 A JP S62288406A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulverized coal
- tube
- combustion
- pipe
- burner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 60
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 abstract 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282994 Cervidae Species 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
〔発明の利用分野〕
本発明は燃焼装置に係り、特に排ガス中の未燃分を増や
すことなく窒素酸化物を低減するに好適な微粉炭バーナ
の構造に関するものである。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a combustion device, and in particular to a pulverized coal suitable for reducing nitrogen oxides without increasing unburned matter in exhaust gas. This relates to the structure of the burner.
近年、石油の高腋によって事業用、産業用いずれのボイ
ラ装置においても代替エネルギーとして石炭、天燃ガス
が用いられるようになっている。In recent years, due to the high availability of oil, coal and natural gas have come to be used as alternative energy in both commercial and industrial boiler equipment.
特に1石炭は安価で、しかも埋蔵址が豊富であることか
ら重要な火力エネルギとなっている。In particular, coal is an important source of thermal energy because it is cheap and has abundant reserves.
ボイラ装置における石炭を燃焼源とする方法として最近
では微粉炭を油でスラリ化したCOMと称するものを油
バーナで燃焼させる方法、あるいは火炉の底部から空気
を上向きに噴出し、そこへ微粉炭を浮遊させたいわゆる
流動層で燃焼させる方法が開発されつつある。そして、
現状では微粉炭を搬送用空気でバーナまで搬送し微粉炭
を火炉に噴出して燃焼する微粉炭燃焼が主流である。Recently, methods for using coal as a combustion source in boiler equipment include burning pulverized coal slurried with oil called COM in an oil burner, or blowing air upward from the bottom of the furnace and pulverized coal there. A method of combustion in a suspended so-called fluidized bed is being developed. and,
Currently, pulverized coal combustion is the mainstream, in which pulverized coal is transported to a burner using conveying air, and then pulverized coal is ejected into a furnace for combustion.
このように石炭の燃焼が重要になってきたのと同時に、
他方では環境問題が重要視されるようになってきた。特
に、ボイラ装置は多量な排ガスを放出するため、その中
に含まれる有害物質である窒素酸化物(NOx)、硫黄
酸化物(SOx)、−酸化炭素(CO)に対して厳しく
環境規制されるようになっている。したがって、これら
の有害物質を少なくするような燃焼法が要求されている
。At the same time that coal combustion became important,
On the other hand, environmental issues are becoming more important. In particular, since boiler equipment emits large amounts of exhaust gas, there are strict environmental regulations regarding the harmful substances contained therein, such as nitrogen oxides (NOx), sulfur oxides (SOx), and carbon oxides (CO). It looks like this. Therefore, there is a need for a combustion method that reduces the amount of these harmful substances.
また、石炭を燃料とする場合、ガスとか油とかの燃料に
比べ燃焼性が悪いため、どうしても灰中に未燃分を含ん
でしまう。燃焼効率を上げるためにはこの灰中未燃分を
減じることが要求されている。Furthermore, when coal is used as a fuel, its flammability is poorer than that of gas or oil, so the ash inevitably contains unburned matter. In order to increase combustion efficiency, it is required to reduce this unburned content in the ash.
以上のように、微粉炭燃焼を行うボイラでは。As mentioned above, in boilers that burn pulverized coal.
低公害で高効率な燃焼が要求されている。現状では硫黄
酸化物については脱硫装置をボイラの下流に取り付ける
方法で対処している。一方、窒素酸化については脱硝装
置をボイラの下流に取り付ける方法と、そのような付随
設備を付けることなく、微粉炭バーナと称するバーナで
燃焼させNOxの生成量そのものを少くしてしまう方法
の2つがある。Low-pollution and highly efficient combustion is required. Currently, sulfur oxides are being dealt with by installing desulfurization equipment downstream of the boiler. On the other hand, regarding nitrogen oxidation, there are two methods: installing a denitrification device downstream of the boiler, and reducing the amount of NOx produced by burning it with a burner called a pulverized coal burner without installing such ancillary equipment. be.
第3図に低NOx微粉炭バーナの従来例を示す。Figure 3 shows a conventional example of a low NOx pulverized coal burner.
ミル(石炭粉砕機)によって平均粒径50ミクロン程度
に粉砕された微粉炭1は搬送用空気2とともに燃料供給
管3を通って火炉4に噴出される。Pulverized coal 1 pulverized by a mill (coal pulverizer) to an average particle size of about 50 microns is ejected into a furnace 4 through a fuel supply pipe 3 together with conveying air 2 .
燃料供給管3内にある絞り5は微粉炭1の逆火を防ぐた
めに増速させるものである。支持棒6の先端に支持され
るインペラ7は微粉炭噴出部に小規模な空気の逆流域を
作り、これによって火炎を安定に保持させようとするも
のである。一方、燃焼用空気8はウィンドボックス9か
らバーナに供給され、2次空気と3次空気に別れ、それ
ぞれ2次旋回器10,3次旋回器11によって旋回を与
えられてスロート12から火炉4に噴出する。A throttle 5 in the fuel supply pipe 3 increases the speed of the pulverized coal 1 to prevent backfire. The impeller 7 supported at the tip of the support rod 6 creates a small-scale backflow area of air at the pulverized coal spouting part, thereby stably maintaining the flame. On the other hand, combustion air 8 is supplied to the burner from a wind box 9, separated into secondary air and tertiary air, each given a swirl by a secondary swirler 10 and a tertiary swirler 11, and sent from a throat 12 to the furnace 4. gush.
燃料供給管3から火炉4に噴出した微粉炭1は、これら
の燃焼用空気8と除々に混合する一方、火炉からのふく
射を受けて温度が上がり始める。このとき、微粉炭1は
揮発性のガスを発生し、このガスが燃焼を開始する。し
かし、燃焼用空気8は旋回をかけられて大きく拡がって
いるため、微粉炭1は燃焼用空気8と分離しており空気
不足の状態で加熱されることになる。そのため、揮発分
の燃焼によって生成したNOxは、揮発分の抜けた微粉
炭(チャー)によって還元され、N2に変換する。この
作用が、低NOxバーナの重要なところである。以後、
チャーは空気と混合しながら除々に燃焼し完全燃焼をす
る。The pulverized coal 1 ejected from the fuel supply pipe 3 into the furnace 4 gradually mixes with the combustion air 8, while its temperature begins to rise as it receives radiation from the furnace. At this time, the pulverized coal 1 generates volatile gas, and this gas starts combustion. However, since the combustion air 8 is swirled and widely spread, the pulverized coal 1 is separated from the combustion air 8 and heated in an air-deficient state. Therefore, NOx generated by combustion of volatile matter is reduced by pulverized coal (char) from which volatile matter has been removed, and converted into N2. This effect is important for low NOx burners. From then on,
Char is mixed with air and burns gradually until complete combustion occurs.
この還元作用のために排ガス中のNOx濃度は通常のバ
ーナのそれより172〜1/3に低下する。この程度に
NOxが下がると脱硝装置は不要となり、非常に設備費
を減らすことができる。Due to this reduction effect, the NOx concentration in the exhaust gas is reduced to 172 to 1/3 of that of a normal burner. When NOx is reduced to this level, a denitrification device becomes unnecessary, and equipment costs can be reduced significantly.
しかし、この低NOxバーナも完全に脱硝装置を不要の
ものとするには至っていない。それは、低NOx化の反
動として生じる未燃分の問題である。この問題を、第4
図に火炉4内の微粉炭1の挙動を模式的に示して、説明
する。御粉炭1は既に述べたようにバーナ近傍では始ん
ど燃焼用空気8と分離している。そのため不完全燃焼し
たチャーは対向壁(水壁13)で冷却され、さらにはふ
く射によって冷却されてしまう。その後、燃焼用空気8
と混合して燃焼を進行しては行くものの。However, even this low NOx burner does not completely eliminate the need for a denitrification device. This is the problem of unburned matter that occurs as a reaction to lower NOx emissions. This problem can be solved in the fourth
The behavior of the pulverized coal 1 in the furnace 4 is schematically shown in the figure and will be explained. As already mentioned, the powdered coal 1 is initially separated from the combustion air 8 in the vicinity of the burner. Therefore, the incompletely burned char is cooled by the opposing wall (water wall 13) and further cooled by radiation. After that, combustion air 8
However, combustion progresses by mixing with
低NOxバーナでないバーナの燃焼に比べ、はるかに遅
い燃焼となってしまう。The combustion will be much slower than that of a burner that is not a low NOx burner.
これを避けようとすると、火炉の高さを大きくすれば良
いが、それでは火炉の価格が上ってしまい、決定的な対
策とはならない。また、バーナを相対向して備えた。対
向燃焼炉にすれば、水壁に衝突して冷却されることはな
くなるか、やはりふく射による冷却は残っているため、
これも決定的な方法ではない。If you want to avoid this, you can increase the height of the furnace, but this will increase the price of the furnace and is not a definitive solution. Also, the burners were provided facing each other. If I use a facing combustion furnace, I wonder if there will be no cooling due to collision with the water wall, or since there will still be cooling by radiation.
This is also not a definitive method.
つまり、低NOxバーナはチャーの燃焼を速くすること
が必須となるが、バーナ近傍では燃焼用空気と分離し燃
焼を抑えておかねばならず、矛盾をきたしている。In other words, although it is essential for a low NOx burner to burn char quickly, it must be separated from combustion air in the vicinity of the burner to suppress combustion, which creates a contradiction.
このような矛盾を抱えた低N Oxバーナも改善の余地
は残している。第1は揮発分の着火を確実にし燃焼を早
くすることである。前記第3図に示したような従来のバ
ーナでは揮発分の着火は確実でなく、ブラックスカート
と呼ばれる非燃焼帯を形成している。そのため、微粉炭
の燃焼はバーナ部の相当光から始まっている。したがっ
て、この揮発分の着火を確実にすれず、微粉炭の燃焼は
バーナ部から始まり、未燃分は減らすことができるわけ
である。Low NOx burners, which suffer from such contradictions, still have room for improvement. The first is to ensure the ignition of volatile matter and to speed up combustion. In the conventional burner shown in FIG. 3, the ignition of volatile matter is not reliable, and a non-combustion zone called a black skirt is formed. Therefore, the combustion of pulverized coal begins with considerable light in the burner section. Therefore, the combustion of the pulverized coal starts from the burner section without fail to ignite the volatile matter, and the unburned matter can be reduced.
第2は微粉炭の搬送速度自体を低くすることである。噴
出速度が遅くなれば微粉炭が対向壁に至るまでの時間が
長くなり、結局、炉内の溜留時間を長くとることになり
、未燃分は減少する。しか。The second is to lower the transport speed of the pulverized coal itself. If the ejection speed becomes slower, it takes longer for the pulverized coal to reach the opposing wall, resulting in a longer residence time in the furnace and a reduction in unburned coal. deer.
し、微粉炭の搬送速度を低くして噴出速度自体を低下さ
せると燃料供給管内に微粉が堆積し、逆火を起こす。し
たがって、現状において噴出速度自体を下げることは難
しい。However, if the conveyance speed of pulverized coal is lowered and the jetting speed itself is lowered, the pulverized powder will accumulate in the fuel supply pipe, causing flashback. Therefore, it is currently difficult to reduce the ejection speed itself.
なお、第5図に示したように、燃料供給管3の中に旋回
羽根14を入れて微粉炭を遠心力で拡散させ前記の欠点
を解決しようとする方法なども提案されているが、空気
との混合が速まりNOxが多量に発生し、有効な対策と
なっていないのが現状である。As shown in Fig. 5, a method has also been proposed in which a swirling vane 14 is inserted into the fuel supply pipe 3 to diffuse the pulverized coal by centrifugal force to solve the above-mentioned drawbacks. The current situation is that no effective countermeasures have been taken for the rapid mixing of NOx with NOx and the generation of large amounts of NOx.
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、排
ガス中の未燃分を増加させることなく窒素酸化物(NO
x)を低減できるボイラ装置を提供するにある。An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above, and to eliminate nitrogen oxides (NO) without increasing the unburned content in exhaust gas.
An object of the present invention is to provide a boiler device capable of reducing x).
要するに本発明は微粉炭を噴出する管の径を拡大し、噴
出流のはく離渦が生ずるようにして、火炉内の高温ガス
が前記拡大管の根本まで流入し火炎が根本から着火する
ようにしたものである。In short, the present invention expands the diameter of the tube through which pulverized coal is ejected so that a separation vortex is generated in the ejected flow, so that the high-temperature gas in the furnace flows to the base of the expansion tube and the flame is ignited from the base. It is something.
次にはく離渦が大きく変動するための前記拡大管の構造
寸法について以下説明する。Next, the structural dimensions of the expansion tube for causing large fluctuations in the separation vortex will be explained below.
まず第8図に拡大管の寸法定義を示す。入口側直径R1
から出口側(噴出端側)直径R2に拡大される。この時
の開き角度がOである。拡大部の軸方向の長さをQとす
る。First, FIG. 8 shows the dimensional definition of the expansion tube. Inlet side diameter R1
The outlet side (spouting end side) is expanded to a diameter R2. The opening angle at this time is O. Let Q be the length of the enlarged portion in the axial direction.
第9図は横軸に開き角20、縦軸に圧力損失係数を示し
たものである。20−5″に最低値がありこれより開き
角の増加とともに増加して行く。FIG. 9 shows the opening angle 20 on the horizontal axis and the pressure loss coefficient on the vertical axis. There is a minimum value at 20-5'', and it increases from there as the opening angle increases.
一方、20″=!60°からは圧力損失係数はθと無関
係になる。このことは、拡大管からの噴出流には大きく
3つの状態があることが予想される。On the other hand, from 20″=!60°, the pressure loss coefficient becomes independent of θ.This means that it is expected that there are roughly three states in the jet flow from the expansion tube.
そこで第1o図においては20、Q/R1を縦軸・横軸
にとって、噴出流の流動状況を示すものである。図中a
−aより下でははく離を生じない流れとなる。この状態
では第11図(a)に示すようにはく離が生じないため
拡大部に出口側(火炉内側)の高温ガスが流入すること
はない。Therefore, in Fig. 1o, 20 and Q/R1 are taken as the vertical and horizontal axes to show the flow situation of the jet flow. a in the diagram
Below -a, the flow is such that no separation occurs. In this state, as shown in FIG. 11(a), no separation occurs, so high temperature gas from the outlet side (inside the furnace) does not flow into the enlarged portion.
次に第10図中a −aより上では第11図(c)のよ
うにいわゆる自由噴流の流れで、噴流の両側には固定し
たリング状の渦が形成される。この場合、出口側の高温
ガスはこの渦の外側まで来ることができる。Next, above a-a in FIG. 10, the flow is a so-called free jet as shown in FIG. 11(c), and fixed ring-shaped vortices are formed on both sides of the jet. In this case, the hot gas on the outlet side can reach the outside of this vortex.
一方、第10図中c−c、a−aの間にある部分はこれ
らの中間に当り、第11図(b)のようにはく離渦は大
きく変動する。そのため出口側の高温ガスは、時間的に
連続はしないが、拡大部の根元まで流入してくる。その
ため、火炎は拡大管の根元部分から着火することができ
る。On the other hand, the portion between cc and aa in FIG. 10 corresponds to the middle of these, and the separated vortices vary greatly as shown in FIG. 11(b). Therefore, the high-temperature gas on the outlet side flows up to the root of the enlarged portion, although it is not continuous over time. Therefore, the flame can be ignited from the base of the expanding tube.
本発明はこの現象を考え方の基にしている。ただし、第
11図(b)のままでは拡がり角が小さく微粉炭の流速
を低下させる能率が悪いので、拡大管内部に円錐状物体
を入れることが望ましい。The present invention is based on this phenomenon. However, since the spreading angle as shown in FIG. 11(b) is small and the efficiency of reducing the flow velocity of pulverized coal is poor, it is desirable to insert a conical object inside the expansion tube.
本発明の実施例を第1図に示す。搬送用空気2によって
バーナに運ばれてきた微粉炭1は、末広状に拡がった拡
大管21において、その流路を拡大する。この作用を確
実にするため拡大管21の内部に円錐形をした内部障害
物22を入れである。An embodiment of the invention is shown in FIG. The pulverized coal 1 carried to the burner by the conveying air 2 expands its flow path in the expanding tube 21 which expands into a widening shape. In order to ensure this effect, a conical internal obstruction 22 is placed inside the expansion tube 21.
これによって、噴出端おける微粉炭1の噴出速度は大き
く減少する。As a result, the jetting speed of the pulverized coal 1 at the jetting end is greatly reduced.
一方、燃焼用空気2はウィンドボックス9から旋回発生
器23に入り、旋回を与えられて火炉4に噴出するが、
末広状の拡大管21によって外側に拡げられる。On the other hand, the combustion air 2 enters the swirl generator 23 from the wind box 9, is given a swirl, and is ejected into the furnace 4.
It is expanded outwardly by a widening expansion tube 21.
減速した微粉炭1は末広状の拡大管21の下流の平行部
によって直進するように整流される。そして、微粉炭1
は火炉4側からのふく射を受けて。The decelerated pulverized coal 1 is rectified by the downstream parallel portion of the widening expanding tube 21 so as to travel straight. And pulverized coal 1
received radiation from the furnace 4 side.
着火性の良い揮発分を発生するが、噴出端における噴出
速度が従来のものより小さくなっているので直ちに着火
する。さらに、末広状の拡大管21で流路が拡大すると
きに、拡大管21の開き角θを8度、Q/R□を10と
する。これにより、はく離による渦流24を発生する。It generates volatile matter with good ignitability, but the jetting speed at the jetting end is lower than that of conventional ones, so it ignites immediately. Further, when the flow path is expanded by the widening tube 21, the opening angle θ of the tube 21 is set to 8 degrees, and Q/R□ is set to 10. This generates a vortex 24 due to separation.
この渦流24が末広の拡大管21を出た時に燃焼用空気
8をうまく巻き込み、着火及び燃焼を維持するのに必要
な空気量を確保する。When this vortex flow 24 exits the wide-spread expansion tube 21, it effectively entrains the combustion air 8, ensuring the amount of air necessary to maintain ignition and combustion.
一方、燃焼用空気8はこの末広状の拡大管21及び旋回
によって外側に拡がっているため、微粉炭1は高温の還
元雰囲気にさらされ、揮発分の燃焼によって生じたNO
xをN2に還元する。On the other hand, since the combustion air 8 is expanded outward by the widening expansion tube 21 and swirling, the pulverized coal 1 is exposed to a high-temperature reducing atmosphere, and the NO generated by the combustion of volatile matter is
Reduce x to N2.
この後、微粉炭1は徐々に燃焼用空気8と混合して燃焼
を行うわけであるが1着火が従来のバーナより速くなっ
ているので、その分だけ場合を早めることができる。つ
まり、NOxの発生・還元が速くなっているので、従来
バーナよりも早く微粉炭1と空気を混合できるわけであ
る。Thereafter, the pulverized coal 1 is gradually mixed with the combustion air 8 and combusted, but since one ignition is faster than in a conventional burner, the pulverized coal 1 can be ignited faster by that amount. In other words, since the generation and reduction of NOx is faster, the pulverized coal 1 and air can be mixed more quickly than in the conventional burner.
更に、微粉炭1の噴出端における噴出速度は従来バーナ
により小さくなっているので、対向壁に到るまで殆ど燃
焼を完結してしまう。Furthermore, since the ejection velocity of the pulverized coal 1 at the ejection end is reduced by the conventional burner, combustion is almost completed until reaching the opposing wall.
第7図は本発明になる第1図のバーナと第3図に示した
従来バーナとの燃焼比較試験の結果を示す。試験に用い
たバーナは石炭消費量50kg/hrでスロート部、ウ
ィンドボックスは共通のものを使用した。スロート径は
80mで火炉は0.6mX0.6mの断面で、長さ5m
である。燃焼に必要な炉内滞留時間は約2秒で、大形の
事業用ボイラと同等である。石炭は太平洋炭を使用した
。FIG. 7 shows the results of a combustion comparison test between the burner of the present invention shown in FIG. 1 and the conventional burner shown in FIG. 3. The burners used in the test had a coal consumption of 50 kg/hr and had a common throat section and wind box. The throat diameter is 80 m, the furnace has a cross section of 0.6 m x 0.6 m, and is 5 m long.
It is. The residence time in the furnace required for combustion is approximately 2 seconds, which is equivalent to a large commercial boiler. The coal used was Pacific coal.
第7図において、縦軸は火炉出ロNOX値、横軸は火炉
出口でサンプリングした未燃分である。In FIG. 7, the vertical axis represents the NOx value at the furnace outlet, and the horizontal axis represents the unburned matter sampled at the furnace outlet.
パラメータとして、旋回羽根の角度をとり15度(強旋
回)、30度、45度(弱旋回)に変えている。なお、
NOx値は排ガス中の0□濃度は3%に保っている。As a parameter, the angle of the swirl vane is changed to 15 degrees (strong swirl), 30 degrees, and 45 degrees (weak swirl). In addition,
The NOx value in the exhaust gas is maintained at 0□ concentration at 3%.
旋回を強くするとNOxは低下しているが反対に未燃分
が増加している。これはすでに述べた低Noス微粉炭バ
ーナの特徴であり、旋回を強くすると燃焼用空気は微粉
炭と大きく分離し、その結果、NOxの還元作用は確実
になるものの、微粉炭の燃焼は燃焼用空気との混合が遅
くなるため、悪くなる。As the turning becomes stronger, NOx decreases, but on the contrary, unburned fuel increases. This is a characteristic of the low-Nos pulverized coal burner mentioned above; when the swirl is strengthened, the combustion air is largely separated from the pulverized coal, and as a result, although the NOx reduction effect is ensured, the combustion of pulverized coal is It gets worse because it slows down the mixing with the commercial air.
第7図中の実線は本発明によるバーナの燃焼結果である
が、明らかに従来バーナにより、その燃焼性が改善され
ている。同じNOx値で比較すると未燃分は20%程度
低下している。The solid line in FIG. 7 shows the combustion results of the burner according to the present invention, and it is clear that the conventional burner has improved combustibility. When compared with the same NOx value, the unburned content has decreased by about 20%.
同じ発明思想による別の実施例を第2図に示す。Another embodiment based on the same inventive idea is shown in FIG.
第2図は第1図で示した末広状の拡大管21の外側に更
に末広状の他の拡大管25を取り付けたものである。な
お、内側の拡大管21は孔26を多数設けられている。In FIG. 2, another widening tube 25 is attached to the outside of the widening tube 21 shown in FIG. 1. Note that the inner expansion tube 21 is provided with a large number of holes 26.
そして、第6図はこの部分の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of this portion.
外側の拡大管25と内側の拡大管21の間は。Between the outer expansion tube 25 and the inner expansion tube 21.
内側の拡大管21の拡大作用によってエジェクタを効果
を出し、火炉側の圧力より低くなっている。The ejector is effective due to the expansion action of the inner expansion tube 21, and the pressure is lower than that on the furnace side.
このため火炉4側の高温のガス27はこの空間に引きこ
まれ、さらに、孔26から内側の拡大管21内に入り、
微粉炭1と急激に混合し、微粉炭の着火性を高めている
。ただし、このすき間は非常にせまいので、多量の空気
が入ってくることはなく、NOxの上昇は殆どない。Therefore, the high-temperature gas 27 on the furnace 4 side is drawn into this space, and further enters the inner expansion tube 21 through the hole 26.
It rapidly mixes with pulverized coal 1, increasing the ignitability of the pulverized coal. However, since this gap is very narrow, a large amount of air does not enter, and there is almost no rise in NOx.
先の試験炉で燃焼比較したところ、第1図のバーナより
さらに未燃分が5%低減できた。A comparison of combustion in the previous test furnace showed that unburned matter was further reduced by 5% compared to the burner shown in Figure 1.
本発明の微粉炭バーナによれば、拡大管内において噴出
流中にはく離渦が生ずることによって火炉内の高温ガス
が前記拡大管の根本まで流入し、微粉炭の着火性を高め
ることができる。According to the pulverized coal burner of the present invention, a separation vortex is generated in the ejected flow within the expansion tube, so that high-temperature gas in the furnace flows to the base of the expansion tube, thereby improving the ignitability of the pulverized coal.
なお、本発明の構造はいたって簡単であり、従来のバー
ナの改造で済むので実施費用は無視できる。Incidentally, the structure of the present invention is very simple and requires only modification of a conventional burner, so the implementation cost can be ignored.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になる微粉炭バーナの実施例を示す側面
図、第2図は本発明の他の実施例を示す側面図、第3図
は従来のバーナ装置を示す側面図、第4図は従来のバー
ナを装着した火炉の側面図、第5図は従来のバーナを改
良したものを示す側面図、第6図は第2図を部分的に拡
大して示した側面図、第7図は燃焼結果を示すグラフで
ある。第8図は本発明の微粉炭バーナの各部寸法定義を
するための図、第9図及び第10図は本発明の詳細な説
明するためのグラフ、第11図は第10図中の各状態を
あられすバーナの概略図である。
1・・・微粉炭、 2・・・搬送用空気、4・・
・火炉、 21.25・・・拡大管。[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a side view showing an embodiment of a pulverized coal burner according to the present invention, Fig. 2 is a side view showing another embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a conventional burner device. Figure 4 is a side view of a furnace equipped with a conventional burner, Figure 5 is a side view of an improved conventional burner, and Figure 6 is a partially enlarged view of Figure 2. The side view shown, FIG. 7, is a graph showing the combustion results. Figure 8 is a diagram for defining the dimensions of each part of the pulverized coal burner of the present invention, Figures 9 and 10 are graphs for explaining the invention in detail, and Figure 11 is for each state in Figure 10. FIG. 2 is a schematic diagram of a hail burner. 1...Pulverized coal, 2...Air for conveyance, 4...
・Furnace, 21.25... Expansion tube.
Claims (3)
ら微粉炭を搬送用の空気とともに火炉に噴出し、外周側
の管から燃焼用空気を旋回させて火炉に噴出するバーナ
であって、前記微粉炭を噴出する管は径を管の噴出端に
向って拡大する拡大管を形成し噴出端には径の変化しな
い平行部が形成されているものにおいて、 拡大管の開き角を0とし拡大管の軸方向の長さをlとし
拡大管の入口側直径をR_1として、縦軸と横軸に各々
2θ、l/R_1をとって噴出流のはく離渦が生ずる領
域をグラフにあらわし、この領域中に存在するθ、l/
R_1を採用したことを特徴とする微粉炭バーナ。(1) A burner in which pulverized coal is injected into the furnace together with conveying air from the center tube of a double tube or multiple tubes with two or more layers, and the combustion air is swirled and injected into the furnace from the outer tube. The pipe for ejecting the pulverized coal forms an expanding pipe whose diameter increases toward the jetting end of the pipe, and the jetting end has a parallel portion whose diameter does not change, and the opening angle of the expanding pipe is 0, the length in the axial direction of the expanding tube is l, and the diameter on the inlet side of the expanding tube is R_1, and the vertical and horizontal axes are 2θ and l/R_1, respectively, to graph the area where the separation vortex of the jet flow occurs. Expression: θ, l/ existing in this region
A pulverized coal burner characterized by adopting R_1.
た障害物を拡大部と同軸に入れた微粉炭バーナ。(2) A pulverized coal burner according to claim 1, in which an obstacle having a narrow upstream side of the jet flow and a thicker downstream side is placed coaxially with the expanded portion in the expanded portion.
の拡大管のうち内側のものに複数の孔を設けた微粉炭バ
ーナ。(3) The pulverized coal burner according to claim 1, wherein another expansion tube is attached to the outer periphery of the expansion tube, and a plurality of holes are provided in the inner one of these two expansion tubes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13307686A JPS62288406A (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Fine coal burner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13307686A JPS62288406A (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Fine coal burner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62288406A true JPS62288406A (en) | 1987-12-15 |
Family
ID=15096282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13307686A Pending JPS62288406A (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Fine coal burner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62288406A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9127836B2 (en) | 2009-12-22 | 2015-09-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustion burner and boiler including the same |
EP3015766A1 (en) * | 2011-04-01 | 2016-05-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustion burner |
US10281142B2 (en) | 2009-12-17 | 2019-05-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solid-fuel-fired burner and solid-fuel-fired boiler |
-
1986
- 1986-06-09 JP JP13307686A patent/JPS62288406A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10281142B2 (en) | 2009-12-17 | 2019-05-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Solid-fuel-fired burner and solid-fuel-fired boiler |
US9127836B2 (en) | 2009-12-22 | 2015-09-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustion burner and boiler including the same |
US9869469B2 (en) | 2009-12-22 | 2018-01-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustion burner and boiler including the same |
EP3015766A1 (en) * | 2011-04-01 | 2016-05-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustion burner |
US9671108B2 (en) | 2011-04-01 | 2017-06-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Combustion burner, solid-fuel-combustion burner, solid-fuel-combustion boiler, boiler, and method for operating boiler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2544662B2 (en) | Burner | |
AU2002301911B2 (en) | Solid fuel burner, burning method using the same, combustion apparatus and method of operating the combustion apparatus | |
JP4969015B2 (en) | Solid fuel burner and combustion method using solid fuel burner | |
JP3099109B2 (en) | Pulverized coal burner | |
EP0933592B1 (en) | Method for combusting pulverized coal | |
JP5736583B2 (en) | Burner equipment | |
JP2004100967A (en) | Burner for combusting powder, method of combusting powder and incinerator | |
US20070026356A1 (en) | Burner and combustion method for solid fuels | |
EP2738461B1 (en) | Solid fuel burner | |
JP5386230B2 (en) | Fuel burner and swirl combustion boiler | |
JP3643461B2 (en) | Pulverized coal combustion burner and combustion method thereof | |
JPH08135919A (en) | Combustion device | |
JP2002115810A (en) | LOW NOx SOLID FUEL COMBUSTION APPARATUS | |
JP2010270990A (en) | Fuel burner and turning combustion boiler | |
JPS62288406A (en) | Fine coal burner | |
JP3899457B2 (en) | Solid fuel burner and combustion method of solid fuel burner | |
JP2006162208A (en) | Burner, and its operating method | |
JPH0474603B2 (en) | ||
JP2000039108A (en) | LOW NOx BURNER | |
JPS60200008A (en) | Pulverized coal burner | |
JP2003343817A (en) | SWIRL TYPE LOW NOx COMBUSTOR | |
JPS6237606A (en) | Solid fuel burning device with low nox concentration | |
JP2510568B2 (en) | Combustion method of coal / water mixed fuel | |
JPS62158906A (en) | Low nox combustion burner for coal and water slurry | |
CN115095855A (en) | Flame-retardant pulverized coal two-stage reverse-injection opposite-impact cyclone burner and use method thereof |