JPS63503240A - 固形燃料燃焼の際の窒素酸化物排出を減少させる方法および装置 - 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】 固形燃料燃焼の際の窒素酸化物排 出を減少させる方法および装置 本発明は、出力燃焼帯域に少なくとも１つの窒素酸化物用還元帯域が後接されて いる、固形燃料、殊に中揮発分および高揮発分含有炭の燃焼の際の窒素酸化物排 出を減少させる方法および装置に関する。

固形燃料を使用する大型燃焼装置の窒素ば化物を減少させるために、出力燃焼帯 域に、還元剤の供給される少なくとも１つの還元帯域が後接されていてもよい。

この場合、還元剤は有利に液状またはガス状で使用される。それというのも固形 還元剤を使用する場合には、還元剤がしばしば完全には反応せず、従って残分が なお高割合の可燃物を含有するからである。他面において、たとえば可燃性ガス を還元帯域を運転するための還元ガスとして付加的に処理するのは、投資費なら びに運転費の高い消費を必要とする。従って、還元剤として必要な可燃性ガスを 一次燃料から分枝された相応する量の燃料を脱ガスないしはガス化することによ って製造することも既に提案されている（西ドイツ国特許出願公開第３４１３５ ６４号明細書）。

しかし、出力燃焼帯域に還元帯域を後接する手段は、窒素酸化物に対する研出基 準値を維持するかまたはむしろこれを下廻るようにするのには十分でないので、 ＮＯｘ　ｇｉ出限界値を維持するための付加的な費用のかかる二次的手段が必要 である。

本発明の課題は、窒素酸化物排出を十分に減少させ、それとともに二次的手段の 費用が僅小であるようにすることのできる、冒頭に記載した種類の方法ならびに 該方法を実施するための装置を提供することである。

この課題は本発明によれば、全固形燃料を燃焼する前に、脱ガスするかまたは部 分的に脱が、スするごとによ２て解決される。

脱ガスした固形燃料は、出力燃焼帯域中で、有利には空気段階化のような一次的 手段の適用下に燃焼される。

固形燃料中に含有されているガス状成分、いわゆる揮発分の燃焼によって、出力 燃焼帯域の火室温度を変え、それにより出力燃焼帯域中のＮＯｘ濃度を減少させ ることができる。さらに、脱ガスされた固形燃料中にとどまる残留窒素だけが出 力燃焼帯域に入り、揮発分と共に分離される窒素はもはや出力燃焼帯域に入らず 、従ってここで熱によるＮＯｘ生成にはもはやを与しえない。この場合、脱ガス された残留−形燃料はその多孔性構造のため、相応に燃焼させた場合、もとの装 入燃料、たとえば石炭に比べて僅かなＮＯｘ生成を有し、同有利 時に還元作用をすることが家対囮に動く。低い燃焼温度で、熱によるＮＯｘ生成 に影響を与えることができる。

現在の知識水準によれば、還元帯域中では出力燃焼帯域中で生成したＮＯｘの相 対的量が還元される。従って、出力燃焼帯域中で生成するＮＯＸ　ｉ　ｔはじめ からできるだけ僅小にすることが極めて重要である。

本発明方法は、殊に中揮発分および高揮発分含有炭の燃焼のために適当である。

燃焼すべき固形燃料は、点火性の脱ガスした固形燃料が残留し、出力燃焼帯域中 に僅かなＮＯｘ濃度が生じる程度に脱ガスされる。

固形燃料の脱ガスの際に得られる可燃性ガスの一部は、有利に直接に還元帯域中 で使用される。さらに場合により残留するガス過剰量は装置から取出し、他所で 使用することができる。還元帯域中では、特定の条件下で可燃性ガスの燃料窒素 からＮＯｘの代シに他の還元性ガス成分が生成する。

還元帯域は有利に煙道ガスの流れ方向に空気の供給によって限られ、還元帯域の 後に残留する可燃性還元ガスが燃焼される。また、煙道ガスの流れ方向に幾つか の還元帯域を直列に配置することも有利である。

固形燃料の脱ガスのために必要な熱エネルギーは、少なくとも部分的に燃焼室な いしは出力燃焼帯域の煙道ガスから約８００℃〜１０００℃の煙道ガス温度に低 下するまで取出すことができる。酸素含有ガスを添加する場合、固形燃料の脱ガ スのために必要な熱エネルギーは、固形燃料からの部分的熱放出によってカバー することができる。

本発明方法を実施するための装置は、脱ガス装置が、連続的燃料通過用に構成さ れた、燃ば【内の脱ガス区間として煙道ガス流中に配置されていることを特徴と する。これによって、煙道ガス中に含まれている熱を、固形燃料の脱ガスのため に装置に付加的な費用をかけることなしに利用することがとくに簡単にできる。

他面において、固形燃料から分離されるガスは全部または部分的に直接に、脱ガ ス区間に設けられたガス出口によ＃）１つまたは複数の還元帯域に供給すること ができる。この場合、必要に応じて容易に、煙道ガス全横断面および火室全高に わたって種々に分配されたガス供給が可能である。互いに独立に固形燃料を供給 しうる幾つかの脱ガス区間を設けるのが有利であ゛る。

原則として、脱ガス装置は燃焼装置の外部に配置されていてもよいが、これはた とえば燃焼室内で発生した熱を固形燃料の脱ガスのために利用するのに装置に付 加的な費用がかかる。

本発明方法ならびに本方法を実施するための装置を、第１図に示された溶融室炉 ならびに第２図に示された乾式燃焼装置につきさらに説明する。

本発明による燃焼装置１は、出力燃焼帯域２ならびに１つまたは若干の後接され た還元帯域３を肩する。

炉１内には、煙道ガス流中に脱がス区間５が配置されている。導管６により、新 しい固形燃料が脱ガス区間５に送入され、ここで脱ガス区間５の周りを流れる煙 道ガスから取出される熱エネルギーの作用下に脱ガスされ、脱ガスされた固形燃 料は導管Ｔにより出力燃焼帯域２のバーナー８に供給され、ここで燃焼される。

還元帯域３中で、脱ガス区間５中で得られた可燃性ガスの少なくとも一部は、場 合により幾つかの還元帯域３に分配されて、還元ガスとして使用される。

出力燃焼帯域２の煙道ガスは、第１図に示された溶融室炉の例では１８０°転向 され、捕集格子４全通して導かれる。次いで、転向された煙道ガス流は、図示さ れた例では煙道ガスの流れ方向に対して横に配置された脱ガス区間５の周りを流 れ、該区間に使用された固形燃料の脱ガスのために必要な熱エネルギーを付与す る。還元帯域３の還元ガス、幾つかの還元帯域３の場合には最初の還元帯域に必 要な還元ガス分量は、直接に脱ガス区間５に設けられたガス出口１０によシ還元 帯域３申へ導入することができる。殊に幾つかの還元帯域３の場合には、固有の 供給装置１１を設けることもできる。

還元帯域３は、煙道ガスの流れ方向に、１２で供給される空気によって限られ、 なお存在する可燃性還元ガスによって燃現される。

第２図に示された乾式燃焼炉の例においては、脱ガス区間５は煙道ガスの流れ方 向に配置されており、この場合２つの還元帯域３，３ａが設けられている。

された固形燃料は燃現用空気１４の添加下に燃焼帯域２のバーナー８中で燃焼さ れる。得られる可燃性ガスは、還元ガスとして還元帯域３，３ａ中へ導入される 。

煙道ガスの流れ方向に、還元帯域３，３ａは空気１２゜１２ａの供給によって限 られる。第２図の左半分に図示された例においては、脱ガス区間５は還元帯域内 に配置されており、この場合脱がスすべき固形燃料は上方から下方へ案内される 。還元ガスは、脱ガス区間に設けられたガス出口１０．．１０ａによシ還元帯域 ３゜３ａ中へ流出する。脱ガス区間５は、（点線）蒸気発生部を越えて炉の全高 にわたって案内されていてもよい。この場合、燃料添加は導管６ａによって行な われる。

第２図の右半分に図示された例では、脱ガス区間５は出力燃焼帯域内に配置され ており、この場合脱ガスすべき固形燃料は下方から上方へ案内さ扛る。発生した ガスは供給管１１により還元帯域３中へ導入される。

場合により過剰のガスは、導管９によって排出することができる。

国際調査報告 一一一一−＾−−−１昧ＰＣＴ／ＤＥ　８７１００１８６ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　′ ｒＨＥ　ＩＮＴＥＲ，’ＪＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＩ（ＲＥｉ’ＯＲＴ　０ ＮＤＥ−Ａ−３４１３５６４２４／Ｎｏ／８５　ＮｏｎｅＣＢ−Ａ−３６９３４ ０Ｎｏｎｅ ＣＢ−Ａ−６４７１１９Ｎｏｎｅ ＥＰ−Ａ−０１５９４９２３０／１０／ＥＩＳ　ＤＥ−八−３４１０９４５０３ ／１０／８５

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．出力燃焼帯域に少なくとも１つの窒素酸化物用還元帯域が後接されている、 固形燃料、殊に中揮発分および高揮発分含有炭燃焼の除の窒素酸化物排出を減少 させる方法において、全固形燃料をその燃焼前に脱ガスするかまたは部分的に脱 ガスすることを特徴とする固形燃料燃焼の除の窒素酸化物排出を減少させる方法 。
2. ２．部分的または完全に脱ガスした固形燃料を、燃焼帯域中で空気段階化のよう な一次的手段によつて燃焼させることを特徴とする請求の範囲第１項記載の方法 。
3. ３．還元帯域中で固形燃料から得られたガスを使用する請求の範囲第１項記載の 方法。
4. ４．還元帯域を煙道ガスの流れ方向に空気の供給によつて限り、可燃性還元ガス を還元帯域の後方で燃焼させる請求の範囲第１項記載の方法。
5. ５．煙道ガスの流れ方向に幾つかの還元帯域を直列に配置する請求の範囲第１項 から第４項のいずれか１項記載の方法。
6. ６．固形燃料の脱ガスのために必要な熱エネルギーを、少なくとも部分的に燃焼 室および／１たは出力燃焼帯域の煙道ガスから取出す請求の範囲第１項から第５ 項までのいずれか１項記載の方法。
7. ７．固形燃料の脱ガスのために必要な熱エネルギーを、少なくとも部分的に同じ 燃料からの熱放出によつて調達する請求の範囲第１項から第５項までのいずれか １項記載の方法。
8. ８．出力燃焼帯域ならびに還元帯域からなり、固形燃料の供給装置を有する脱ガ ス装置および脱ガスされた固形燃料用取出し装置ならびにガスの排出管を備える 、請求の範囲第１項記載の方法を実施する燃焼装置において、脱ガス装置が連続 的燃料通過用に構成された脱ガス区間（５）として燃焼装置（１）内で煙道ガス 流中に配置されかつ脱ガスされた固形燃料の排出管（７）が出力燃焼帯域（２） の燃料供給装置と接続していることを特徴とする固形燃料燃焼の除の窒素酸化物 排出を減少させる装置。
9. ９．脱ガス区間（５）がガス出口（１０）を有する請求の範囲第８項記載の装置 。
10. １０．固形燃料の供給可能な、互いに独立の幾つかの脱ガス区間（５）が配置さ れている請求の範囲第８項または第９項記載の装置。