JPS63176907A - 予燃焼室付ボイラの燃焼方法および燃焼装置 - Google Patents

予燃焼室付ボイラの燃焼方法および燃焼装置

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JPS63176907A
JPS63176907A JP498587A JP498587A JPS63176907A JP S63176907 A JPS63176907 A JP S63176907A JP 498587 A JP498587 A JP 498587A JP 498587 A JP498587 A JP 498587A JP S63176907 A JPS63176907 A JP S63176907A
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combustion
air
oil fuel
precombustion chamber
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Masayasu Sakai
正康 坂井
Kimiyo Tokuda
君代 徳田
Seiichi Takahashi
清一 高橋
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、産業用ボイラに係り、特に粗悪油を燃料とす
る場合でも低NOx化を図ることのできる燃焼方法とそ
の方法を実施するのに使用される燃焼装置に関する。
従来の技術 第7図および第8図は、従来の産業用パッケージボイラ
を示したものである。このボイラの火炉!は、水冷壁か
ら成る輻射伝熱面2で構成されており、火炉lに隣接し
て同じく水冷壁から成る対流伝熱面3が設けられている
。各輻射伝熱面2、対流伝熱面3の水冷壁は蒸気ドラム
4と水ドラム5とに連結されている。
そして、火炉1の入口寄には風箱6が形成されており、
その内側にエアレジスタ7が設置されていて、さらにエ
アレジスタ7の中心にバーナガン8が装着されている。
このバーナガン8には油燃料9が供給されていて、この
油燃料は火炉!内へ噴霧される。また、風箱6には燃焼
用空気1oが導入されるので、この空気lOは火炉1に
てバーナガン8から噴霧された油燃料に混合されて燃焼
に寄与される。
火炉1内で油燃料の燃焼によって生じた燃焼ガス11は
、輻射伝熱面2および対流伝熱面3を通り、各水冷壁内
の水や蒸気を加熱した後、ガス出口12から図示しない
煙突等を経て大気中へ排出される。
なお、火炉1での燃焼方法は、緩慢に空気10と油燃料
9とを拡散燃焼させることにより、火炎温度を低くする
とともに、火炎を長くして低NOx化を促進させている
発明が解決しようとする問題点 近年、燃料油の粗悪化傾向が進み、窒素分の多い重油を
燃料として燃焼させる必要に迫られている。しかし、環
境行政上、排ガス中のNOx濃度は規定値に抑えること
が必須の要件である。そのための対策として低NOxバ
ーナが開発されてきたが、パッケージボイラでは、小形
の火炉で高火炉負荷を要求されるため、従来の低Noに
バーナでは十分な低NOx性能が得られないという問題
があった。
また、従来の低NOxバーナを水冷壁で囲まれた火炉に
設置して燃焼させようとするときには、火炎温度が低い
ため長炎となるので、火炉を大きくしなければならない
という問題もあった。
問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明では、大部分が
耐火材で覆われた予燃焼室へ油燃料および240℃以上
に予熱された一次空気を供給して、この予燃焼室で前記
油燃料をガス化させるとともに高温還元雰囲気で予燃焼
させ、さらに前記予燃焼室の出口側で略室温の二次空気
を供給し、予燃焼室の出口に連なる主燃焼室で主燃焼を
行わせるようにした予燃焼室付ボイラの燃焼方法を提供
し、さらに上記の方法を実施するのに適した装置として
、大部分が耐火材で覆われた予燃焼室と、この予燃焼室
の出口に連なる主燃焼室と、この主燃焼室からの燃焼排
ガスが導入される空気予熱器と、この空気予熱器で予熱
された空気を前記予燃焼室へ供給するために予燃焼室の
入口およびその入口寄りに設けた一次空気噴出孔と、前
記予燃焼室の入口側に取付けられ油燃料を導入するバー
ナガンと、前記予燃焼室の出口側に設けられ略室温の二
次空気を供給する二次空気噴出孔とを備えた予燃焼室付
ボイラ燃焼装置を提供する。
作用 上記の手段によれば、予燃焼室で油燃料を燃焼させるの
で、火炎の温度が上り、高温還元雰囲気になるため、油
燃料のガス化が促進されるとともに低NOx燃焼が達成
される。
実施例 以下本発明の一実施例を第1図ないし第6図を参照して
詳細に説明する。
第1図は、本発明に係る予燃焼室付ボイラの燃焼方法を
説明するために示した予燃焼室付ボイラ燃焼装置の一実
施例の系統図である。
21は予燃焼室であり、大部分が耐火材22で覆われて
形成されている。23は主燃焼室であり、予燃焼室21
の出口に連なって設けられていて、従来と同様に水冷壁
による輻射伝熱面2で構成されている。これら予燃焼室
21と主燃焼室23とによって火炉を構成している。そ
して、予燃焼室21や主燃焼室23に隣接して、水冷壁
から成る対流伝熱面3が設置されている。この水冷壁か
ら成る各輻射伝熱面2、対流伝熱面3の水冷壁は、従来
と同様に蒸気ドラム4と水ドラム5とに連結されている
が、図示は省略しである。
対流伝熱面3には主燃焼室23から燃焼排ガス11が導
入されるが、その出口側に空気予熱器24が設けられて
いる。そして、空気予熱器24を経た燃焼排ガスは、図
示しない煙突等を介して大気中へ排出される。
予燃焼室21の入口側には、エアレジスタ7が取付けら
れており、その中心に油燃料10の導入されるバーナガ
ン8が設置されている。燃焼用空気は空気供給装置25
によって、−次空気26と二次空気27とに分けて供給
される。−次空気26は先ず空気予熱器24に導入され
て、主燃焼室23および輻射伝熱面3を経た燃焼排ガス
11によって加熱された後、エアレジスタ7と予燃焼M
21の入口寄りに設けた一次空気噴出孔28とへ供給さ
れる。一方、二次空気27は、予燃焼室21の出口側に
設けた二次空気噴出孔29へ供給される。なお、空気供
給装置25から送られる空気の温度は略室温である。
次に本発明の詳細な説明する。
バーナガン8から油燃料lOを予燃焼室21内へ噴霧す
る。同時に、空気予熱器24によって240℃以上に加
熱された一次空気の一方26aをエアレジスタ7を介し
て予燃焼室21の入口から、また、他方の一次空気26
bを一次空気噴出孔28から夫々予燃焼室21へ供給し
て、予燃焼室21で油燃料を急速にガス化して高温還元
雰囲気で燃焼させ、火炎を形成させる。さらに、二次空
気噴出孔29から噴出される二次空気27との混合によ
って、主燃焼室23での燃焼が促進されて低NOX化が
はかられる。
この燃焼によって生じた燃焼ガスは、輻射伝熱面2およ
び対流伝熱面3の水冷壁を加熱し、さらに空気予熱器2
4で一次空気26を高温にした後排出される。
第2図は一次空気の温度とNOx濃度との関係を示した
もので、−次空気の温度が常温から200°C程度まで
はNOx濃度はあまり変化せず、200°Cを越えると
顕著に低下し始める。従って、予燃焼室21へ供給する
一次空気26a126bの温度は、240℃以上とする
ことが推奨される。よって、本発明の実施例では、−次
空気26a、 26bの温度が240℃以上となるよう
に、空気予熱器24への排ガスの流量や温度あるいは一
次空気26の流量等を調整している。
また、第3図は二次空気の温度とNOx濃度の増加率の
関係を示したもので、二次空気の温度は低い程NOxの
発生量が少ないことがわかる。従って、本発明では、二
次空気噴出孔29から供給する二次空気27の温度は略
室温となるように、空気供給装置25から直接供給する
ようにしている。
なお、NOxを低減するための因子としては上記の他に
も種々あり、例えば第4図に示すように、主燃焼室の比
率を予燃焼室に対して小さくして火炉を構成するのがN
OX濃度を低減するのには効果的である。また、第5図
に示すように予燃焼室内の温度が高い程NOx低減率が
上がることが示されているが、耐火材の上限使用温度の
関係から予燃焼室の燃焼温度は1600〜1800℃程
度が好ましい。
さらに、第6図に示すように、−次空気の空気比は0.
6近傍とするのがNOxを低減するのに最適である。
発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、大部分が耐火材
で覆われた予燃焼室を設け、ここで油燃料を予燃焼させ
るので、火炎の温度が上り高温還元雰囲気となって、窒
素分を多く含む粗悪燃料でもそのガス化を促進し、低N
Ox燃焼を達成することができる。また、火炎の長さが
短くなるので、予燃焼室をコンパクトに形成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される予燃焼室付ボイラ燃焼装置
の一実施例を示した系統図、第2図ないし第6図は本発
明に適用可能な種々のNOX低減因子を説明するために
示した特性図、第7図および第8図は従来のパッケージ
ボイラを示したもので、第7図は縦断面図であり、第8
図は第7図の■−■線に沿う横断面図である。 1・・火炉、2・・輻射伝熱面、3・・対流伝熱面、7
・・エアレジスタ、8・・バーナガン、21・・予燃焼
室、22・・耐火材、23・・主燃焼室、24・・空気
予熱器、28・・−次空気噴出孔、29・(ばか【名) 第1図 第2図 一/l’帆!L71  (’C) 第3図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 大部分が耐火材で覆われた予燃焼室へ油燃料および
    240℃以上に予熱された一次空気を供給して、この予
    燃焼室で前記油燃料をガス化させるとともに高温還元雰
    囲気で予燃焼させ、さらに前記予燃焼室の出口側で略室
    温の二次空気を供給し、予燃焼室の出口に連なる主燃焼
    室で主燃焼を行わせるようにした予燃焼室付ボイラの燃
    焼方法。 2 大部分が耐火材で覆われた予燃焼室と、この予燃焼
    室の出口に連なる主燃焼室と、この主燃焼室からの燃焼
    排ガスが導入される空気予熱器と、この空気予熱器で予
    熱された空気を前記予燃焼室へ供給するために予燃焼室
    の入口およびその入口寄りに設けた一次空気噴出孔と、
    前記予燃焼室の入口側に取付けられ油燃料を導入するバ
    ーナガンと、前記予燃焼室の出口側に設けられ略室温の
    二次空気を供給する二次空気噴出孔とを備えた予燃焼室
    付ボイラ燃焼装置。
JP62004985A 1987-01-14 1987-01-14 予燃焼室付ボイラの燃焼方法および燃焼装置 Expired - Fee Related JPH07117202B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH684959A5 (de) * 1991-11-21 1995-02-15 Asea Brown Boveri Verfahren für eine schadstoffarme Verbrennung in einem Kraftwerkskessel.
CN105115309A (zh) * 2015-09-01 2015-12-02 洛阳瑞昌石油化工设备有限公司 一种实现加热炉超低氮氧化物排放的装置及其工艺

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5614923A (en) * 1979-07-18 1981-02-13 Oki Electric Ind Co Ltd Pendulum for detecting vibration

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