JPS6257884B2 - - Google Patents
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- JPS6257884B2 JPS6257884B2 JP57061759A JP6175982A JPS6257884B2 JP S6257884 B2 JPS6257884 B2 JP S6257884B2 JP 57061759 A JP57061759 A JP 57061759A JP 6175982 A JP6175982 A JP 6175982A JP S6257884 B2 JPS6257884 B2 JP S6257884B2
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- pulverized coal
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- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 26
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
- F23L2900/07005—Injecting pure oxygen or oxygen enriched air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は微粉炭ガス化燃焼方法に係り、特に燃
焼により発生する窒素酸化物NOx及び煤塵排出
量を可及的に減少させることができる微粉炭ガス
化燃焼方法に関する。
焼により発生する窒素酸化物NOx及び煤塵排出
量を可及的に減少させることができる微粉炭ガス
化燃焼方法に関する。
一般に、事業用発電、自家用発電及び工場・ビ
ル等における暖房などを行うにはこれらに使用す
る蒸気を発生させるために燃焼ボイラが用いられ
ている。
ル等における暖房などを行うにはこれらに使用す
る蒸気を発生させるために燃焼ボイラが用いられ
ている。
この燃焼ボイラとしては、使用される燃料によ
りガス焚ボイラ、重油焚ボイラ及び石炭燃焼ボイ
ラなどが知られており、特に最近にあつては資源
の有効利用の見地から燃料として石炭が見直され
てきており、これを使用する石炭燃焼ボイラが再
び脚光を浴びて多数使用されるに至つている。
りガス焚ボイラ、重油焚ボイラ及び石炭燃焼ボイ
ラなどが知られており、特に最近にあつては資源
の有効利用の見地から燃料として石炭が見直され
てきており、これを使用する石炭燃焼ボイラが再
び脚光を浴びて多数使用されるに至つている。
この石炭燃焼ボイラとしては原料炭を微粉化し
てこれをやや過剰気味の燃焼用空気と共に供給
し、そのまま燃焼させる微粉炭燃焼ボイラが知ら
れている。
てこれをやや過剰気味の燃焼用空気と共に供給
し、そのまま燃焼させる微粉炭燃焼ボイラが知ら
れている。
ところで、従来の微粉焚ボイラでは、燃焼温度
が低いために、微粉炭中のいわゆるチヤーと称さ
れる固形分がそのまま固体状態で酸素と反応し燃
焼することとなるので燃焼率が小さくなり、また
煤塵の発生量が多くなるばかりでなくガス焚ある
いは油焚ボイラに比べて燃焼室が大きくなつてボ
イラ自体が大型化するという問題があつた。
が低いために、微粉炭中のいわゆるチヤーと称さ
れる固形分がそのまま固体状態で酸素と反応し燃
焼することとなるので燃焼率が小さくなり、また
煤塵の発生量が多くなるばかりでなくガス焚ある
いは油焚ボイラに比べて燃焼室が大きくなつてボ
イラ自体が大型化するという問題があつた。
また、上記した如き従来の微粉炭燃焼ボイラに
あつては1次燃焼用空気により燃焼させて一部還
元ガスを生成し、この還元ガスにより発生した窒
素酸化物を還元してその後未燃ガスを2次燃焼用
空気で燃焼させるようにした2段燃焼法が採用さ
れている。しかしながらこの場合にあつては充分
に還元ガスを生成することができないことから、
多量に生成されるfuel NOxを充分に還元するこ
とができず、ガス焚ボイラや油焚ボイラに比べて
NOxの排出量が多量になるという不都合があつ
た。
あつては1次燃焼用空気により燃焼させて一部還
元ガスを生成し、この還元ガスにより発生した窒
素酸化物を還元してその後未燃ガスを2次燃焼用
空気で燃焼させるようにした2段燃焼法が採用さ
れている。しかしながらこの場合にあつては充分
に還元ガスを生成することができないことから、
多量に生成されるfuel NOxを充分に還元するこ
とができず、ガス焚ボイラや油焚ボイラに比べて
NOxの排出量が多量になるという不都合があつ
た。
本発明は以上のような問題点に鑑み、これを有
効に解決すべく創案されたもので、その目的とす
るところは微粉炭を燃料としてボイラの燃焼室で
燃焼させる方法において、該燃焼室に、空気比が
0.7〜0.95で、かつ、400℃以上に予熱するか或い
は酸素富化した一次燃焼空気と、水分と微粉炭を
供給し、微粉炭をガス化して還元ガスを生成し、
該還元ガスにてNOxを還元して後未反応の還元
ガスを二次空気にて燃焼させるようにし、もつて
発生するNOx及び煤塵排出量を可及的に減少さ
せることができる微粉炭燃焼方法を提供するにあ
る。
効に解決すべく創案されたもので、その目的とす
るところは微粉炭を燃料としてボイラの燃焼室で
燃焼させる方法において、該燃焼室に、空気比が
0.7〜0.95で、かつ、400℃以上に予熱するか或い
は酸素富化した一次燃焼空気と、水分と微粉炭を
供給し、微粉炭をガス化して還元ガスを生成し、
該還元ガスにてNOxを還元して後未反応の還元
ガスを二次空気にて燃焼させるようにし、もつて
発生するNOx及び煤塵排出量を可及的に減少さ
せることができる微粉炭燃焼方法を提供するにあ
る。
以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基
づいて詳述する。
づいて詳述する。
まず、図は本発明に係る微粉炭ガス化燃焼方法
を説明するためのボイラを示す概略縦断面図であ
る。
を説明するためのボイラを示す概略縦断面図であ
る。
燃焼用ボイラ1はその内部に燃焼室2を形成す
べく断面矩形の略筒体状に形成され、その内壁に
は高温蒸気を発生するために多数の管が取付けら
れて水管壁3として構成されている。
べく断面矩形の略筒体状に形成され、その内壁に
は高温蒸気を発生するために多数の管が取付けら
れて水管壁3として構成されている。
このボイラ1内の燃焼室2は燃焼ガス流Gの上
流から下流方向に向かつて、微粉炭をガス化させ
る1次燃焼室2aと、この燃焼室で発生した窒素
酸化物を還元するための還元室2bと、この還元
室からの未反応の還元ガスを完全燃焼させるため
の2次燃焼室2cとが順次形成されている。
流から下流方向に向かつて、微粉炭をガス化させ
る1次燃焼室2aと、この燃焼室で発生した窒素
酸化物を還元するための還元室2bと、この還元
室からの未反応の還元ガスを完全燃焼させるため
の2次燃焼室2cとが順次形成されている。
具体的には、上記1次燃焼室2aの水管壁3a
にはその周方向に沿つて上下2段でもつて複数個
の燃焼用バーナ4…が設けられている。
にはその周方向に沿つて上下2段でもつて複数個
の燃焼用バーナ4…が設けられている。
これらバーナ4…にはこれに微粉炭と水或いは
水蒸気との混合物を供給するための燃料供給管5
が連結されると共に、供給される燃料との空気比
が0.7〜0.95に維持された1次燃焼用空気を供給
するための1次燃焼用空気供給管6が連結されて
おり、供給された微粉炭を下記式(1),(2)に示す如
く高温下にてガス化反応させるようになつてい
る。
水蒸気との混合物を供給するための燃料供給管5
が連結されると共に、供給される燃料との空気比
が0.7〜0.95に維持された1次燃焼用空気を供給
するための1次燃焼用空気供給管6が連結されて
おり、供給された微粉炭を下記式(1),(2)に示す如
く高温下にてガス化反応させるようになつてい
る。
C+H2O→H2+CO ……(1)
C+CO2→2CO ……(2)
ここで供給される微粉炭中にも少量の水分が含
まれてはいるがガス化反応を促進するために、水
或いは水蒸気を積極的に供給する。その量は微粉
炭重量の5〜100%にするのがよい。
まれてはいるがガス化反応を促進するために、水
或いは水蒸気を積極的に供給する。その量は微粉
炭重量の5〜100%にするのがよい。
また、上記ガス化反応を充分に行うためには燃
焼室構造物の耐久性とボイラ性能の経済性を悪化
させない範囲で燃焼室内温度を高温に保持する必
要がある。そのために1次燃焼用空気を400℃以
上に予熱しておくか、または1次燃焼用空気重量
の5%以上80%以下の酸素富化を行なつておく。
焼室構造物の耐久性とボイラ性能の経済性を悪化
させない範囲で燃焼室内温度を高温に保持する必
要がある。そのために1次燃焼用空気を400℃以
上に予熱しておくか、または1次燃焼用空気重量
の5%以上80%以下の酸素富化を行なつておく。
このように1次燃焼室2a内の反応温度が高い
ために反応によつて発生する灰が溶解することと
なるが、この溶融灰を重力方向に除去するために
溶融灰捕集装置7を1次燃焼室2a内の下部にも
設けて、燃焼室水管壁3aに沿つて流下してくる
溶融灰を捕集するようになつている。
ために反応によつて発生する灰が溶解することと
なるが、この溶融灰を重力方向に除去するために
溶融灰捕集装置7を1次燃焼室2a内の下部にも
設けて、燃焼室水管壁3aに沿つて流下してくる
溶融灰を捕集するようになつている。
前記1次燃焼室2aの下流側にはガス中の窒素
酸化物を還元するための還元室2bが形成されて
いる。この還元室2bは、上記1次燃焼室で生成
された還元ガス(H2,CO)によりガス中の窒素
酸化物を十分に還元し得るだけのガス滞留時間を
保持できる大きさを有しており、上記1次燃焼室
2a内での燃焼により発生した窒素酸化物を効果
的に還元し得るようになつている。
酸化物を還元するための還元室2bが形成されて
いる。この還元室2bは、上記1次燃焼室で生成
された還元ガス(H2,CO)によりガス中の窒素
酸化物を十分に還元し得るだけのガス滞留時間を
保持できる大きさを有しており、上記1次燃焼室
2a内での燃焼により発生した窒素酸化物を効果
的に還元し得るようになつている。
更に、この還元室2bの下流側には還元室2b
から流れてくるガス中の未反応の還元ガスを燃焼
させるため2次燃焼室2cが設けられている。具
体的には、この2次燃焼室2cの水管壁3cには
未反応の還元ガスを燃焼させるに充分な空気量す
なわち全必要空気量から1次燃焼用空気量を差引
いた空気量に相当する2次燃焼用空気を供給する
ための2次空気供給口8が設けられており、未反
応の還元ガスを完全燃焼し得るようになつてい
る。
から流れてくるガス中の未反応の還元ガスを燃焼
させるため2次燃焼室2cが設けられている。具
体的には、この2次燃焼室2cの水管壁3cには
未反応の還元ガスを燃焼させるに充分な空気量す
なわち全必要空気量から1次燃焼用空気量を差引
いた空気量に相当する2次燃焼用空気を供給する
ための2次空気供給口8が設けられており、未反
応の還元ガスを完全燃焼し得るようになつてい
る。
尚、上記2次燃焼により発生する窒素酸化物す
なわちthermal NOxの量は1次燃焼室2aでの
窒素酸化物(主としてfuel NOx)の発生量に比
較して非常に少量である。
なわちthermal NOxの量は1次燃焼室2aでの
窒素酸化物(主としてfuel NOx)の発生量に比
較して非常に少量である。
次に、本発明に係る方法について説明する。
まず、燃料供給管5から微粉炭と水分との混合
物を供給すると共に1次燃焼用空気供給管6から
空気比が0.7〜0.95で、かつ400℃以上に予熱する
か或いは酸素富化した1次燃焼用空気を供給し、
前記した如く微粉炭をガス化しつつ燃焼する。
物を供給すると共に1次燃焼用空気供給管6から
空気比が0.7〜0.95で、かつ400℃以上に予熱する
か或いは酸素富化した1次燃焼用空気を供給し、
前記した如く微粉炭をガス化しつつ燃焼する。
本発明にあつては、前記した如く1次燃焼室内
を高温状態に維持し、水分を供給していることか
ら微粉炭の還元ガス化を促進して還元室2b内で
のCO,H2濃度を増すことができ、特にH2濃度の
増加は窒素酸化物の還元率を増大せしめることに
なる。また、この還元室2bはガス中の窒素酸化
物を十分に還元し得るだけのガス滞留時間を保持
できる大きさに設定されているので、上記した理
由と相俟つて1次燃焼室2aで発生した窒素酸化
物(主としてfuel NOx)は還元室2b内にてそ
のほとんどが還元されることになる。
を高温状態に維持し、水分を供給していることか
ら微粉炭の還元ガス化を促進して還元室2b内で
のCO,H2濃度を増すことができ、特にH2濃度の
増加は窒素酸化物の還元率を増大せしめることに
なる。また、この還元室2bはガス中の窒素酸化
物を十分に還元し得るだけのガス滞留時間を保持
できる大きさに設定されているので、上記した理
由と相俟つて1次燃焼室2aで発生した窒素酸化
物(主としてfuel NOx)は還元室2b内にてそ
のほとんどが還元されることになる。
次に、ガスは還元室2bの上方に形成された2
次燃焼室2c内に流入することになる。この2次
燃焼室2c内には2次燃焼用空気口8を介して2
次燃焼用空気が供給されており、未反応の還元ガ
スが完全に燃焼されて、そのままボイラ外へ排出
されることになる。この際、この2次燃焼により
発生するthermal NOxは微量であることから、最
終的にこのボイラ1から排出される窒素酸化物の
総量を従来例に比較して可及的に減少させること
ができる。
次燃焼室2c内に流入することになる。この2次
燃焼室2c内には2次燃焼用空気口8を介して2
次燃焼用空気が供給されており、未反応の還元ガ
スが完全に燃焼されて、そのままボイラ外へ排出
されることになる。この際、この2次燃焼により
発生するthermal NOxは微量であることから、最
終的にこのボイラ1から排出される窒素酸化物の
総量を従来例に比較して可及的に減少させること
ができる。
また、ボイラ1から排出される排ガス中には煤
塵の原因となる灰があまり含まれていないことか
ら、排ガス煙道中に設けられる集塵器を小型化で
きる。
塵の原因となる灰があまり含まれていないことか
ら、排ガス煙道中に設けられる集塵器を小型化で
きる。
以上、要するに本発明に係る方法によれば次の
ような優れた効果を発揮することができる。
ような優れた効果を発揮することができる。
(1) 従来よりもH2,COなどの還元ガス濃度を高
めるようにしたので排出される窒素酸化物
(NOx)の総量をガス焚ボイラ、油焚ボイラと
同程度までに低減化できる。
めるようにしたので排出される窒素酸化物
(NOx)の総量をガス焚ボイラ、油焚ボイラと
同程度までに低減化できる。
(2) 従来例のように微粉炭を固体状態で燃焼させ
ることなく、これをほとんどガス化させてから
燃焼することとしているので燃焼効率を上昇さ
せることができ、従つて燃焼室及びボイラ自体
の小型化の推進を図ることができる。
ることなく、これをほとんどガス化させてから
燃焼することとしているので燃焼効率を上昇さ
せることができ、従つて燃焼室及びボイラ自体
の小型化の推進を図ることができる。
(3) 方法が簡単なことから、既設のボイラに大巾
な変更を加えることなく容易に採用することが
できる。
な変更を加えることなく容易に採用することが
できる。
図は本発明に係る微粉炭ガス化燃焼方法を説明
するためのボイラを示す概略縦断面図である。 尚、図中2は燃焼室、2aは1次燃焼室、2b
は還元室、2cは2次燃焼室、4は燃焼用バー
ナ、5は燃料供給管、6は1次燃焼用空気供給
管、7は溶融灰捕集装置、8は2次燃焼用空気
口、Gは燃焼ガス流である。
するためのボイラを示す概略縦断面図である。 尚、図中2は燃焼室、2aは1次燃焼室、2b
は還元室、2cは2次燃焼室、4は燃焼用バー
ナ、5は燃料供給管、6は1次燃焼用空気供給
管、7は溶融灰捕集装置、8は2次燃焼用空気
口、Gは燃焼ガス流である。
Claims (1)
- 1 微粉炭を燃料としてボイラの燃焼室で燃焼さ
せる方法において、該燃焼室に空気比が0.7〜
0.95で、かつ400℃以上に予熱するか或いは酸素
富化した一次燃焼空気と、水分と微粉炭を供給
し、微粉炭をガス化して還元ガスを生成し、該還
元ガスにてNOxを還元して後未反応の還元ガス
を二次空気にて燃焼させることを特徴とする微粉
炭ガス化燃焼方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57061759A JPS58179710A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 微粉炭ガス化燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57061759A JPS58179710A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 微粉炭ガス化燃焼方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58179710A JPS58179710A (ja) | 1983-10-21 |
JPS6257884B2 true JPS6257884B2 (ja) | 1987-12-03 |
Family
ID=13180395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57061759A Granted JPS58179710A (ja) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | 微粉炭ガス化燃焼方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58179710A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02165568A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-26 | Toto Ltd | 乾電池使用製品の電池切れ表示装置 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0613923B2 (ja) * | 1984-10-01 | 1994-02-23 | 三菱重工業株式会社 | 微粉固体燃料等の燃焼法 |
DE3441675A1 (de) * | 1984-11-15 | 1986-05-22 | L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach | Verfahren zur verringerung des no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-gehalts in verbrennungsgasen |
JP5214890B2 (ja) * | 2007-01-29 | 2013-06-19 | 稔夫 吉田 | 水性ガスバーナー |
KR101604679B1 (ko) * | 2015-06-16 | 2016-03-18 | 장연 | 산화반응과 환원반응이 분리되어 일어나도록 하는 환원용버너 및 이를 이용한 합성가스 리사이클링 시스템 |
CN105485676B (zh) * | 2016-01-13 | 2018-01-26 | 唐山金沙燃烧热能科技有限公司 | 液态排渣式的低氮粉体燃烧器 |
CN105757659A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-07-13 | 任丘市创新采暖设备有限公司 | 洁净煤燃烧锅炉 |
-
1982
- 1982-04-15 JP JP57061759A patent/JPS58179710A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02165568A (ja) * | 1988-12-16 | 1990-06-26 | Toto Ltd | 乾電池使用製品の電池切れ表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58179710A (ja) | 1983-10-21 |
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