JPS62500109A - 固体燃料およびその燃焼方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 固体燃料およびその燃焼方法 している。本発明は、特に最初の種類の方法によるＮｏヶの籏を低下させること が、たとえば英国特許第２０４６７８１号公報から知られている。

米［■：］　ｉ；１訂第１９９０９４８号公報は、塩化鉄まＩこは硫酸鉄を固体 ｉ！ｉ　ｉｉｌブリケツ１への製造に使用しうろことを開示している。

しかしながら、燃焼過程に対づる供給物に相当量の塩素まこれらのペレッ１〜は 鉄精錬法に対する供給物として使用され、したがって相当量（たとえば６０手量 ％）の鉄鉱石を含有する。

ポルトランドセメントは結合剤として使用される。

よりも生計の鉄化合物とからなる固体燃Ｊ！１を製造し・ようとしおいで力ルシ ュム化合物と鉄化合物とを含む供給物へ各種の物質を添加してスラグ形成を抑制 する方法を開示している。

し７かしながら、たとえば石炭のような炭素質の固体物質は、スラグ形成に関す る限り、残油燃料とは胃なった挙動を示す。

当業者は、スラグ形成を抑制するために使用する石炭材料をに対し１０重量％ま での酸化カルシウムもしくは当量の水酸化または炉内条件下で酸化鉄もしくは炭 酸鉄を生成する実質的にハロゲンを含有せずかつ硫酸塩を含有しない鉄含有物質 として添加されることを特徴とする固体炭素質燃料が提供される。

炉内条件下てＣａＯを生成する化合物の例はカルシウム石鹸、たとえばＣａｂ、 Ｃａ　（○Ｈ）２　、ＣａＣＯ３或いは遊離型として相当量のこれら物質を含有 する材料、或いはたとえばドロマイトＣａＣ○３・ＭＱＣＯ３のような混合材料 である。

当量の他のカルシウム化合物という説明は、酸化カルシウムと同量のＣａを供給 しうる量の化合物の尺度と理解すべきである。

酸化鉄、炭酸鉄および／または元素鉄は、実質的に純粋物として供給することが できる。或いは、これらは酸化鉄もしくは炭酸鉄の鉄ツッヂな鉱物或いは工業廃 棄物、たとえば塩基性水酸化鉄、冶金から生ずる鉄含有廃棄物、たとえば酸化鉄 ダスト、溶鉱炉ダスト、溶鉱炉スラリー、ＬＤスラリー、ローラースケール、ロ ーラースラリーまたは赤色マットとして供給することもてき、ここで鉄リッチと いう用語は少なくとも２（）重量％、特に３（）〜６０６０手量銭金０岱を意味 する。

固体炭素質燃料は微細石炭もしくは石炭ダスト、石炭コークス、石油コークスま たはリグナイトのような硬質石炭とすることかできる。この燃料は粉末炉装置で 使用するため粉末形状で使用することもできるが、）疑塊物（１ｉｊにペレット ）として使用するのが右利である。本発明の添加剤を使用しうる特に有利な性質 のペレツ１〜はドイツ公開公報第３３２１６８３号（ヨーロッパ特許出願第９７ ４８６＠に対応）から公知でおる。

有利には、本発明の添加剤は微細もしくは微分散の形態で燃料中へ存在させる。

特に、微細かつ有利な分配は、ドイツ公開公報第３３２１６８３号にしたがって 特に糖類含有物質の存在下でペレツシ化して得られる。

本発明の添加剤にあける個々の成分の上記相乗作用を多くの試験に基づいて決定 し、その結果を下記に示す。

燃焼装置の説明 燃焼装置の構造を第１図に流れ図として示し、燃焼炉の構造を第２図に示す。

実験炉１には流量計２５よび３を介し燃焼空気を供給する。

炉内を着火するためのガスは、経路４を介して供給することができる。Ｐｔ−Ｒ ｅ熱電対を参照符号５で示す。炉内からのガスを経路６を介して煙突（図示せず ）に供給する。ガス流を経路７を介して扱き取り、かつ順次に粗大フィルタ８と 微細フィルタ９と冷却器１０とポンプ１１とを介してガス分析器１２へ供給し、 次いで煙突（図示せず）へ供給する。

炉の構造を第２図を参照してより詳細に説明する。

高温度耐性の鋼（Ａて作成した円筒状燃焼炉は３つのセクション１３．１４およ び１５を有する：すなわち高温度耐性の鋼材で底部として作成したグレートを有 する吹込み領域およびその下方の目間プレート（１７）に至る下部空気供給部（ １６）と、 石炭を収容する１こめの円筒状中央部およびリングとして股計した上部空気供給 部（１８〉と、 頂部として形成した自由空間を有するヘッドとである。

円筒状の炉は明確な１５０ｍ＋ｎの内径と全体で６００ｍｍの自由高さとを右し ）、円筒状内径はヘッドにて直径５０ｍｍまで傾斜している。同様に、ケーシン グはその外部か高温度耐性の鋼材からなり、かつ内部（よ次の断熱材を有する： セラミック性断熱マツ１〜、 断え（）性鋳造マット・、 １☆状材料を搗き固めて作成した耐火性断熱材。

Ｐｔ−Ｒｈ熱電対を、石炭か供給される中央部に組込み、さ−らに仙の熱雷対を 上部の自由空間にも組込む。

゛煙道ガスは炉の頂部から流出して煙突に入る。煙道ガスの分流を分析用に吸引 りる。この分流を二手濾過してタールおよびダス１−を除去し・、かつ２°Ｃま で冷却して水の分圧を低下させる。このよう【こ処理した煙道ガスを次にＮｏヶ 、ＳＯ２、ＣＯ，ＣＯ２ａよび０２のガス成分につぎ連続分析プる。

契ゆしυ宋の且奪 煙道カス成分を測定するべく分析器召検定した後、試験の開始（、：際し燃焼炉 の頂部を持上げる。’Ｊ　ｋｇの石炭塊（平均直径１０ｍｍ（７）’？ＥＲにぺ ｌ、／　ッｈ　）を供給し７、Ｅｉ　ｔ’Ａ　ｉεｊの高ざを約１０Ｃｍｌご− する１、この後、頂部に位置覆る相対的な炉の経路を月止し、ｔ１個の熱雷対を 装谷する。ガスバーナ・−によって炉の下部に３３げる目間ブレー１−を介し石 炭に着火する。次いで、空気（８〜１２Ｎ　ｍ３　／ｈｒ、　）を石炭に面突さ せ、下部空気の割合を約７０％としかつ上部空気の割合を３０％とする。

石炭の種類に応じて燃焼の際に燃焼温度は約１５００　’Ｃまで上昇する。

約３０〜５（）分間の試験期間の後、空気供給車および石炭の種類に応じて燃焼 は殆／Ｖど終了し、これは分析（０２、ＣＯ２）および温度曲線によって確認す ることができる。

温度曲線および廃棄カス組成に関し、燃焼炉は時間の関数として燃焼工程を真似 たものであるが、通常の工業用グレー１へにおい一ζはこのグレーｊ−の長さの 関数として生ずる。

仁炭バレット、（７Ｊｊ走 試験ベレットはミドルバーク産の石炭から作成した。ベレット化用には次のもの を結合剤として使用した１２〜８重量％の水溶性まｌ（＝は水膨潤性のベース強 度を有する有機結合剤、たとえば糖蜜または澱粉誘導体の種類（その特定例につ き次に示す二石炭（ｄａｆ）に対（）計算して８重量％の砂糖キビ糖蜜（水分４ ５重量％））。

１へ一３重量％の耐候性か′つ撥水性の表面保護剤、たとえば乳化型の歴青およ びその他の精製残油（ビイスプレーカー）（その特定例を次に示づ：石炭（ｄａ ｆ）に対し清算して２重量％のビヂフメンエマルジ臼ン（水分４０重量％）添加 剤どしては（−ワイスファインカルク」に対するＤＩＮ基準に合致したスレーク 状石灰（Ｃａ（ＯＨ）２約９６％）の５小量％および／′または酸化鉄ダ又１・ パ（鉄約６４％）の３重量％を加え、これら重量％も石炭（ｄａｆ）につき計算 した。

ペレッ１〜製造は、ドイツ公開公報用３３２１６８３＠　（ヨーロッパ特許出願 第９７７１８６号）の実施例にしたがって行なった。

ペレッ１〜燃焼 連続記録式カス分析器からの結果に基づき、Ｎｏ　放出をＸ＋ｌ定した。添ＤＩ 剤を含む場合、個々の成分を添加した場合、および添加剤の組合物をそれぞれ添 加した場合につぎ行ったこれらベレン１〜により放出される全Ｎｏ　放出の比較 は、次表から判かるように煙道カスにおけるＮｏ　の低下を示した。

燃焼条件（約１２Ｎｍ３　、／ｈｒ　、の空気）は同一とし、これらの結果は良 好な再現性を有する。Ｎｏ　は石炭（ｄａｆ＞１ｋｇ当りのＮｏ２として計算し たＮＯｘのｍｇとして示す。

添加剤　Ｎ　０２　（ｍｇ／ｋｇ）　Ｎ　Ｏ２低下（％）なし　１５３０．６　 ０ ５％スレスレーク状　１３７２．６　１０３％酸化鉄ダスト　１３３８．８　１ ２．５５％スレスレーク状 この結果は、Ｎｏつの放出低下に関しＣａ（ＯＨ）２とＦｅ２Ｏ２との組合ぜの 相乗効果を示している。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　−、ｉ　ＩＮＴＥＲ］’１ＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲ ＥＰＯＲＴ　Ｏ＋４−一一僻一―＋＋−−―＋轡一番＋−−―−−−−―−―＋ ＋＋嗜−―――――−＋＋ａ＋−一

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．カルシウム化合物を添加してなる固体炭素質燃料において、乾燥した無灰分 固体炭素質燃料（ｄａｆ）に対し１０重量％までの酸化カルシウムもしくは当量 の水酸化カルシウム、炭酸カルシウムおよび／または炉内条件下でこれら化合物 を生成する物質を含有すると共に、乾燥した無灰分（ｄａｆ）炭素質燃料に対し ０．１〜５重量％の添加された鉄をも含有し、この鉄は酸化鉄、炭酸鉄、元素鉄 として添加されまたは炉内条件下で酸化鉄もしくは炭酸鉄を生成する実質的にハ ロゲンを含有せずかつ硫酸塩を含有しない鉄含有物質して添加されることを特徴 とする固体炭素質燃料。
2. ２．固体炭素質燃料（ｄａｆ）に対し計算して少なくとも１重量％の酸化カルシ ウムまたは当量の水酸化カルシウム、炭酸カルシウムおよび／または炉内条件下 でこれら化合物を含有しもしくは生成する物質を含有する請求の範囲第１項記載 の燃料。
3. ３．燃料が糖類含有結合剤の存在下でペレット化して製造される請求の範囲第１ 項または第２項記載の燃料。
4. ４．乾燥した無灰分の炭素質固体燃料に対し計算して１０重量％までの酸化カル シウムまたは当量の水酸化カルシウム、炭酸カルシウムおよび／または炉内条件 下でこれら化合物を生成する物質を含有すると共に、乾燥した無灰分（ｄａｆ） 炭素質燃料に対し計算して０．１〜５重量％の添加鉄を燃焼工程に供給し、前記 鉄は酸化鉄、炭酸鉄、元素鉄としてまたは炉内条件下で酸化鉄もしくは炭酸鉄を 生成する実質的にハロゲンを含有せずかつ硫酸塩を含有しない鉄含有物質として 添加することを特徴とするカルシウム化合物の存在下における固体炭素質燃料の 燃焼方法。