JPS6229682B2 - - Google Patents
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- JPS6229682B2 JPS6229682B2 JP9764781A JP9764781A JPS6229682B2 JP S6229682 B2 JPS6229682 B2 JP S6229682B2 JP 9764781 A JP9764781 A JP 9764781A JP 9764781 A JP9764781 A JP 9764781A JP S6229682 B2 JPS6229682 B2 JP S6229682B2
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- Japan
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- air injection
- penetration
- furnace
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- Expired
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- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 16
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
- F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/10—Furnace staging
- F23C2201/101—Furnace staging in vertical direction, e.g. alternating lean and rich zones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はボイラ廃ガス中の未燃分を抑制しなが
らNOXを有効に低減し得るようにした二段燃焼装
置に関する。
らNOXを有効に低減し得るようにした二段燃焼装
置に関する。
火力発電用ボイラや産業用ボイラにおいて、
NOX低減を目的として二次空気噴射孔による二段
燃焼を行つた場合、二次空気噴射孔より火炉内に
供給される二次空気の貫通度によつては未燃分の
増大という弊害が生じることもあり、二段燃焼の
効果を充分に発揮させ得ないことがある。
NOX低減を目的として二次空気噴射孔による二段
燃焼を行つた場合、二次空気噴射孔より火炉内に
供給される二次空気の貫通度によつては未燃分の
増大という弊害が生じることもあり、二段燃焼の
効果を充分に発揮させ得ないことがある。
従来の二次空気噴射孔を利用した二段燃焼にお
いては、第１図及び第３図に示す二次空気噴射孔
ａが全て同じ寸法であつたため、二次空気速度が
小さい場合には、ボイラ火炉ｂ幅方向に二次空気
が貫通することはできず、第１図に示すごとく、
二次空気ｃは二次空気噴射孔ａ側炉壁に沿つて流
れ、二次空気速度が大きい場合には、逆に貫通度
が大きく、第３図に示すごとく、二次空気c′は二
次空気噴射孔ａの対向壁に沿つて流れる。これを
実ボイラ幾何学的に相似なモデルによる燃焼実験
の結果によつて説明すると次のようになる。
いては、第１図及び第３図に示す二次空気噴射孔
ａが全て同じ寸法であつたため、二次空気速度が
小さい場合には、ボイラ火炉ｂ幅方向に二次空気
が貫通することはできず、第１図に示すごとく、
二次空気ｃは二次空気噴射孔ａ側炉壁に沿つて流
れ、二次空気速度が大きい場合には、逆に貫通度
が大きく、第３図に示すごとく、二次空気c′は二
次空気噴射孔ａの対向壁に沿つて流れる。これを
実ボイラ幾何学的に相似なモデルによる燃焼実験
の結果によつて説明すると次のようになる。
すなわち、第１図の二次空気ｃの流れの場合に
おける火炉出口Ｘ−Ｘ位置での酸素分布は、バイ
アス率（＝二次空気量／全燃焼空気量×100）25％、二
次空気 流速９ｍ／secの場合、第２図イに示すように二
次空気噴射孔ａ側炉壁に近い側が多く、対向炉壁
に近い側が少なくなるため、第２図ロに示すごと
く一酸化炭素の分布は二次空気噴射孔ａ側では少
なく、対向炉壁側では多くなり、又第３図の二次
空気c′の流れの場合における火炉出口Ｘ−Ｘ位置
での酸素及び一酸化炭素の分布状況はバイアス率
25％、二次空気速度20ｍ／secの場合には、第４
図イ，ロに示すようになり、第１図の場合と逆に
なる。何れにしても、二次空気が火炉内に均等に
分布しないため、燃焼ガスとの混合が悪く、効果
的な二段燃焼が得られず、ひいては未燃分の増大
につながる。なお第１図及び第３図中ｄは燃焼用
バーナである。
おける火炉出口Ｘ−Ｘ位置での酸素分布は、バイ
アス率（＝二次空気量／全燃焼空気量×100）25％、二
次空気 流速９ｍ／secの場合、第２図イに示すように二
次空気噴射孔ａ側炉壁に近い側が多く、対向炉壁
に近い側が少なくなるため、第２図ロに示すごと
く一酸化炭素の分布は二次空気噴射孔ａ側では少
なく、対向炉壁側では多くなり、又第３図の二次
空気c′の流れの場合における火炉出口Ｘ−Ｘ位置
での酸素及び一酸化炭素の分布状況はバイアス率
25％、二次空気速度20ｍ／secの場合には、第４
図イ，ロに示すようになり、第１図の場合と逆に
なる。何れにしても、二次空気が火炉内に均等に
分布しないため、燃焼ガスとの混合が悪く、効果
的な二段燃焼が得られず、ひいては未燃分の増大
につながる。なお第１図及び第３図中ｄは燃焼用
バーナである。
本発明は従来手段の有する前述の欠点を除去す
ることを目的としてなしたもので、ボイラ火炉
に、貫通度が異なる二次空気の噴射孔を、貫通度
が大きいものと小さいものとがバーナを取付けた
炉壁に沿つて水平方向に交互に配列されるよう設
けたことを特徴とするものである。
ることを目的としてなしたもので、ボイラ火炉
に、貫通度が異なる二次空気の噴射孔を、貫通度
が大きいものと小さいものとがバーナを取付けた
炉壁に沿つて水平方向に交互に配列されるよう設
けたことを特徴とするものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
する。
第５図は本発明の一実施例で図中１はボイラ火
炉、２はバーナ、３，４はバーナ２よりも上方に
千鳥状になるよう設けられた二段燃焼用二次空気
噴射孔であり、二次空気噴射孔３は二次空気噴射
孔４より小径である。
炉、２はバーナ、３，４はバーナ２よりも上方に
千鳥状になるよう設けられた二段燃焼用二次空気
噴射孔であり、二次空気噴射孔３は二次空気噴射
孔４より小径である。
一般に、二次空気噴射孔からの空気の貫通度
は、第６図に示すごとく、燃焼ガスの一様流の上
昇速度をv1、二次空気速度をｖj、二次空気噴射
孔の径をＳ、二次空気の貫通距離をｙ、貫通距離
ｙにおける二次空気噴射孔中心より上の高さをｘ
とすると、近似的に ｙ／ｘ０．４∝（ｖｊ／ｖ）0.8・Ｓ0.6 なる関係があり、貫通距離ｙは、二次空気速度ｖ
jの0.8乗と二次空気噴射孔の径Ｓの0.6乗との積に
比例する。
は、第６図に示すごとく、燃焼ガスの一様流の上
昇速度をv1、二次空気速度をｖj、二次空気噴射
孔の径をＳ、二次空気の貫通距離をｙ、貫通距離
ｙにおける二次空気噴射孔中心より上の高さをｘ
とすると、近似的に ｙ／ｘ０．４∝（ｖｊ／ｖ）0.8・Ｓ0.6 なる関係があり、貫通距離ｙは、二次空気速度ｖ
jの0.8乗と二次空気噴射孔の径Ｓの0.6乗との積に
比例する。
従つて上記二次空気噴射孔３，４より二次空気
をボイラ火炉１内に噴射すると、第７図に示すご
とく、二次空気噴射孔３よりの二次空気５は二次
空気噴射孔３側炉壁に沿つて流れ、二次空気噴射
孔４よりの二次空気６は対向炉壁に沿つて流れる
ため、全体としては二次空気と燃焼ガスの混合が
確実に行なわれ、完全な二次燃焼ができるため、
未燃分が低減でき、且つ火炉出口酸素分布及び未
燃分分布は均一な分布となる。
をボイラ火炉１内に噴射すると、第７図に示すご
とく、二次空気噴射孔３よりの二次空気５は二次
空気噴射孔３側炉壁に沿つて流れ、二次空気噴射
孔４よりの二次空気６は対向炉壁に沿つて流れる
ため、全体としては二次空気と燃焼ガスの混合が
確実に行なわれ、完全な二次燃焼ができるため、
未燃分が低減でき、且つ火炉出口酸素分布及び未
燃分分布は均一な分布となる。
第８図は本発明の他の実施例であり、二次空気
噴射孔３，４を一直線上に交互に配列した例であ
り、第９図に示すごとく二次空気５，６はボイラ
火炉１内を図のごとく上昇する。従つて第５図の
場合と同様完全な二次燃焼が得られ、未燃分も減
少する。図中第６図及び第７図に示す符号と同一
の符号のものは同一のものを示す。
噴射孔３，４を一直線上に交互に配列した例であ
り、第９図に示すごとく二次空気５，６はボイラ
火炉１内を図のごとく上昇する。従つて第５図の
場合と同様完全な二次燃焼が得られ、未燃分も減
少する。図中第６図及び第７図に示す符号と同一
の符号のものは同一のものを示す。
第１０図は本発明の更に他の実施例で、二次空
気噴射孔７の入口部に速度調節器８を設け、該速
度調節器８により二次空気速度を調整するように
したものである。斯かる構成とすると、火炉の大
きさに見合つた貫通度が得られるだけでなく、バ
イアス率の変化にも対処できる。
気噴射孔７の入口部に速度調節器８を設け、該速
度調節器８により二次空気速度を調整するように
したものである。斯かる構成とすると、火炉の大
きさに見合つた貫通度が得られるだけでなく、バ
イアス率の変化にも対処できる。
なお、本発明は前述の実施例に限定されるもの
ではなく、千鳥状や直線状に配列した大小の二次
空気噴射孔に速度調節機構を設けるようにしても
よいこと、二次空気噴射孔の配置及び組合わせは
種々のものが可能であること、その他本発明の要
旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得るこ
と、等は勿論である。
ではなく、千鳥状や直線状に配列した大小の二次
空気噴射孔に速度調節機構を設けるようにしても
よいこと、二次空気噴射孔の配置及び組合わせは
種々のものが可能であること、その他本発明の要
旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得るこ
と、等は勿論である。
本発明の二段燃焼装置によれば、貫通度が異な
る二次空気の噴射孔を、貫通度が大きいものと小
さいものとがバーナを取付けた炉壁に沿つて水平
方向に交互に配列されるよう設けているため、下
記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
る二次空気の噴射孔を、貫通度が大きいものと小
さいものとがバーナを取付けた炉壁に沿つて水平
方向に交互に配列されるよう設けているため、下
記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
() 既設あるいは新設ボイラにおいて、二段燃
焼を効果的に行え、未燃分を増大させることな
くNOXを低減できる。
焼を効果的に行え、未燃分を増大させることな
くNOXを低減できる。
() 二段燃焼が効果的に行えることから、バイ
アス率を増大でき、更にNOXの低減が可能とな
る。
アス率を増大でき、更にNOXの低減が可能とな
る。
第１図は従来例で二次空気の貫通度が小さい場
合の説明図、第２図イは第１図に示すボイラの火
炉出口における酸素の分布状態の説明図、第２図
ロは同一酸化炭素の分布状態の説明図、第３図は
従来例で二次空気の貫通度が大きい場合の説明
図、第４図イは第３図に示すボイラの火炉出口に
おける酸素の分布状態の説明図、第４図ロは同一
酸化炭素の分布状態の説明図、第５図は本発明の
一実施例の説明図、第６図は第５図に示す二次空
気噴射孔の部分での二次空気の貫通度の説明図、
第７図は第５図に示すボイラ火炉における二次空
気の流れの説明図、第８図は本発明の他の実施例
の説明図、第９図は第８図に示すボイラ火炉にお
ける二次空気の流れの説明図、第１０図は本発明
の更に他の実施例の説明図である。 図中１はボイラ火炉、２は燃焼用バーナ、３，
４，７は二次空気噴射孔、５，６は二次空気、８
は速度調節器を示す。
合の説明図、第２図イは第１図に示すボイラの火
炉出口における酸素の分布状態の説明図、第２図
ロは同一酸化炭素の分布状態の説明図、第３図は
従来例で二次空気の貫通度が大きい場合の説明
図、第４図イは第３図に示すボイラの火炉出口に
おける酸素の分布状態の説明図、第４図ロは同一
酸化炭素の分布状態の説明図、第５図は本発明の
一実施例の説明図、第６図は第５図に示す二次空
気噴射孔の部分での二次空気の貫通度の説明図、
第７図は第５図に示すボイラ火炉における二次空
気の流れの説明図、第８図は本発明の他の実施例
の説明図、第９図は第８図に示すボイラ火炉にお
ける二次空気の流れの説明図、第１０図は本発明
の更に他の実施例の説明図である。 図中１はボイラ火炉、２は燃焼用バーナ、３，
４，７は二次空気噴射孔、５，６は二次空気、８
は速度調節器を示す。
Claims (1)
- １ ボイラ火炉に、貫通度が異なる二次空気の噴
射孔を、貫通度が大きいものと小さいものとがバ
ーナを取付けた炉壁に沿つて水平方向に交互に配
列されるよう設けたことを特徴とする二段燃焼装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9764781A JPS583A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 二段燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9764781A JPS583A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 二段燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583A JPS583A (ja) | 1983-01-05 |
| JPS6229682B2 true JPS6229682B2 (ja) | 1987-06-27 |
Family
ID=14197892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9764781A Granted JPS583A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 二段燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7168947B2 (en) * | 2004-07-06 | 2007-01-30 | General Electric Company | Methods and systems for operating combustion systems |
| CA2524760A1 (en) | 2004-11-02 | 2006-05-02 | Babcock-Hitachi K.K. | After-air nozzle for two-stage combustion boiler, and a two-stage combustion boiler, boiler and combustion method using the same |
| JP4664180B2 (ja) * | 2005-10-17 | 2011-04-06 | バブコック日立株式会社 | ボイラ設備 |
| KR101421744B1 (ko) * | 2006-01-11 | 2014-07-22 | 바브콕-히다찌 가부시끼가이샤 | 미분탄 연소 보일러 및 미분탄 연소 방법 |
| FR2951525B1 (fr) * | 2009-10-21 | 2012-10-26 | Fives Pillard | Procede de fonctionnement d'une chaudiere |
-
1981
- 1981-06-24 JP JP9764781A patent/JPS583A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS583A (ja) | 1983-01-05 |
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