JPS6375405A - 小型微粉炭焚燃焼炉 - Google Patents
小型微粉炭焚燃焼炉Info
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- JPS6375405A JPS6375405A JP22043686A JP22043686A JPS6375405A JP S6375405 A JPS6375405 A JP S6375405A JP 22043686 A JP22043686 A JP 22043686A JP 22043686 A JP22043686 A JP 22043686A JP S6375405 A JPS6375405 A JP S6375405A
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- Japan
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- furnace
- water
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- cooled wall
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Links
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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。
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
本発明は蒸発量５０ｔ／ｈ以下の小型の微粉炭焚燃焼炉
に関する。
に関する。
従来の技術
微粉炭焚ボイラでは石炭中の灰による加熱管の摩耗や灰
のスラグ化による管群の閉鎖の問題があり、火炉負荷を
ガス焚ボイラや油焚ボイラのように大きくできず、一般
には２Ｘ１０５にｃａｌｌ／ｒｎ’ｈ以下で燃焼させる
。
のスラグ化による管群の閉鎖の問題があり、火炉負荷を
ガス焚ボイラや油焚ボイラのように大きくできず、一般
には２Ｘ１０５にｃａｌｌ／ｒｎ’ｈ以下で燃焼させる
。
発明が解決しようとする問題点
蒸発量５０ｔ／ｈ以下の小型ボイラで微粉炭焚を行った
場合、中大型ボイラに比べて熱吸収面である水冷壁が相
対的に大きくなって炉内温度が下がるため、微粉炭の燃
焼速度が遅くなり、燃焼が炉内で完結しないまま微粉炭
が排出され燃焼効率が低下する。また、燃焼負荷を下げ
る場合には燃焼が不安定となり、負荷減少幅を大きくと
れないという問題点があった。
場合、中大型ボイラに比べて熱吸収面である水冷壁が相
対的に大きくなって炉内温度が下がるため、微粉炭の燃
焼速度が遅くなり、燃焼が炉内で完結しないまま微粉炭
が排出され燃焼効率が低下する。また、燃焼負荷を下げ
る場合には燃焼が不安定となり、負荷減少幅を大きくと
れないという問題点があった。
また、上記問題点を解決するために炉内の水冷壁全体に
耐火材を内張すして炉内の温度を上げることも考えられ
るが、この場合には壁面に局所的に高温域が発生し、灰
が軟化して付看し成長してスラグ化することにより運転
が不可能となり、またＮＯｘの発生値も高くなる虞れが
ある。
耐火材を内張すして炉内の温度を上げることも考えられ
るが、この場合には壁面に局所的に高温域が発生し、灰
が軟化して付看し成長してスラグ化することにより運転
が不可能となり、またＮＯｘの発生値も高くなる虞れが
ある。
本発明は上記問題点を解決して微粉炭の灰中の未燃分を
低下させて燃焼効率を向上させることができ、また低Ｎ
Ｏｘ化が計れ、さらに灰が付若してスラブ化するスラッ
ギングの発生も防止できる小型微粉炭焚燃焼炉を提供す
ることを目的とする。
低下させて燃焼効率を向上させることができ、また低Ｎ
Ｏｘ化が計れ、さらに灰が付若してスラブ化するスラッ
ギングの発生も防止できる小型微粉炭焚燃焼炉を提供す
ることを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明は炉内温度が１２０
０℃以下の火炉後流側水冷壁に耐火材をライニングした
構成としたものである。
０℃以下の火炉後流側水冷壁に耐火材をライニングした
構成としたものである。
作用
炉内温度が１２００℃以下となる火炉後流側水冷壁にラ
イニングされた耐火材の断熱作用により水冷壁の吸熱効
果が低下し、炉内温度１２００℃以下の炉内部分のみ炉
内温度が上昇して燃焼効率が向上し、燃焼も安定する。
イニングされた耐火材の断熱作用により水冷壁の吸熱効
果が低下し、炉内温度１２００℃以下の炉内部分のみ炉
内温度が上昇して燃焼効率が向上し、燃焼も安定する。
また炉内温度１２００℃以上の火炉前流側水冷壁がさら
に高温になることもないので、低ＮＯｘ化が計れるとと
もに灰が軟化してスラッギングが発生することもない。
に高温になることもないので、低ＮＯｘ化が計れるとと
もに灰が軟化してスラッギングが発生することもない。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は第１の実施例を示し、空気２段燃焼法を採用し
た水平円筒炉であって１円筒状の炉本体１前部の前壁２
の炉軸芯上の穴部３には燃料ノズル４と、該燃料ノズル
４に外嵌する１次空気ノズル５からなる微粉炭バーナ６
が設けられる。前記燃料ノズル４には微粉炭が気送空気
により供給される。また、炉本体１にはバーナ６の火炎
に２次空気を供給する２次空気ノズル７が設けられ、炉
本体１後部には燃焼排ガスを排出する排気筒８が接続さ
れる。前記前壁２は木管を有しない耐火壁で構成され、
炉本体１及び後壁９は水管１０を有する水冷壁１１で構
成される。１２は前記水冷壁１１のうち、炉内温度が１
２００℃以下となる火炉後流側水冷壁１１ａの内壁面に
ライニングされた耐火材（断熱作用を有する）であって
、後流側水冷壁１１ａでの炉内温度が１２００℃以下に
急激に低下しないよう保持する働きをするもので、例え
ばＳｉｏ２と−Ａｌｌ、Ｏ，を主成分とする耐火材が使
用される。水冷壁１１は第２図に示すように、木管１０
が所定間隔置きに配設され、半分が炉ｕｌｓ内に埋め込
まれ、残りの半分が炉内に露出するように取付けられて
おり、互いに隣接する木管ｌＯ同志はフィン１４で連結
されている。水管１０は管内を流れる水を介して熱交換
を行うとともに炉壁１３を熱から保護する。
た水平円筒炉であって１円筒状の炉本体１前部の前壁２
の炉軸芯上の穴部３には燃料ノズル４と、該燃料ノズル
４に外嵌する１次空気ノズル５からなる微粉炭バーナ６
が設けられる。前記燃料ノズル４には微粉炭が気送空気
により供給される。また、炉本体１にはバーナ６の火炎
に２次空気を供給する２次空気ノズル７が設けられ、炉
本体１後部には燃焼排ガスを排出する排気筒８が接続さ
れる。前記前壁２は木管を有しない耐火壁で構成され、
炉本体１及び後壁９は水管１０を有する水冷壁１１で構
成される。１２は前記水冷壁１１のうち、炉内温度が１
２００℃以下となる火炉後流側水冷壁１１ａの内壁面に
ライニングされた耐火材（断熱作用を有する）であって
、後流側水冷壁１１ａでの炉内温度が１２００℃以下に
急激に低下しないよう保持する働きをするもので、例え
ばＳｉｏ２と−Ａｌｌ、Ｏ，を主成分とする耐火材が使
用される。水冷壁１１は第２図に示すように、木管１０
が所定間隔置きに配設され、半分が炉ｕｌｓ内に埋め込
まれ、残りの半分が炉内に露出するように取付けられて
おり、互いに隣接する木管ｌＯ同志はフィン１４で連結
されている。水管１０は管内を流れる水を介して熱交換
を行うとともに炉壁１３を熱から保護する。
この水管１０及び炉壁１３のうち後流側水冷壁１１ａに
おける水管１０及びフィン１４を覆うように耐火材１２
がライニングされる。この時の耐火材１３の厚さ。
おける水管１０及びフィン１４を覆うように耐火材１２
がライニングされる。この時の耐火材１３の厚さ。
即ち水管１０の頂部と耐火材１３表面間の厚さ立、２３
０ｍｍ、フィン１４と耐火材１３間の厚さ見よ≧５０ａ
ｎに設定される。
０ｍｍ、フィン１４と耐火材１３間の厚さ見よ≧５０ａ
ｎに設定される。
第４図（ａ） （ｂ）は第２の実施例の空気２段燃焼法
を採用する竪型箱型炉であって、箱型状の炉本体２１の
前壁２２には燃料ノズル２３と１次空気ノズル２４から
なる微粉炭バーナ２５が設けられ、該バーナ２５上方の
前壁２２及び後壁２６には２次空気ノズル２７が設けら
れる。２８は加熱管群、２９は排気筒である。
を採用する竪型箱型炉であって、箱型状の炉本体２１の
前壁２２には燃料ノズル２３と１次空気ノズル２４から
なる微粉炭バーナ２５が設けられ、該バーナ２５上方の
前壁２２及び後壁２６には２次空気ノズル２７が設けら
れる。２８は加熱管群、２９は排気筒である。
この竪型箱型炉の場合には炉本体２１の前壁２２、後壁
２６１両側壁３０及び天壁３１が水冷ｕ３２で構成され
、これら水冷壁３２のうち炉内温度が１２００℃以下と
なる前壁２２．後壁２６、両側壁３０の後流側及び天壁
３１よりなる後流側水冷壁３２ａの内壁面に耐火材３３
（ｔＦｒ熱作用を有する）がライニングされている。
２６１両側壁３０及び天壁３１が水冷ｕ３２で構成され
、これら水冷壁３２のうち炉内温度が１２００℃以下と
なる前壁２２．後壁２６、両側壁３０の後流側及び天壁
３１よりなる後流側水冷壁３２ａの内壁面に耐火材３３
（ｔＦｒ熱作用を有する）がライニングされている。
第５図は第３の実施例、第６図（ａ）（ｂ）は第４の実
施例を示し、それぞれ水平円筒炉及び竪型箱型に、１次
燃料の燃焼後の排ガス中に２次燃料を供給して排ガス中
で還元燃焼させ、その後流に２次空気を供給して未燃分
を燃焼させて底ＮＯｘ化できる３段燃焼法を採用したも
のである。水平円筒炉の前壁２には１次燃料ノズル４１
と１次空気ノズル４２からなる１次バーナ４３が設けら
れ、炉本体１には２次燃料ノズル４４と２次空気ノズル
４５が設けられる。また、竪型箱型炉の前壁２２には１
次燃料ノズル５１と１次空気ノズル５２からなる１次バ
ーナ５３と２次燃料ノズル５４と２次空気ノズル５５が
設けられ、後壁２６には２次空気ノズル５５が設けられ
る。
施例を示し、それぞれ水平円筒炉及び竪型箱型に、１次
燃料の燃焼後の排ガス中に２次燃料を供給して排ガス中
で還元燃焼させ、その後流に２次空気を供給して未燃分
を燃焼させて底ＮＯｘ化できる３段燃焼法を採用したも
のである。水平円筒炉の前壁２には１次燃料ノズル４１
と１次空気ノズル４２からなる１次バーナ４３が設けら
れ、炉本体１には２次燃料ノズル４４と２次空気ノズル
４５が設けられる。また、竪型箱型炉の前壁２２には１
次燃料ノズル５１と１次空気ノズル５２からなる１次バ
ーナ５３と２次燃料ノズル５４と２次空気ノズル５５が
設けられ、後壁２６には２次空気ノズル５５が設けられ
る。
各炉とも炉内温度が１２００℃以下となる後流側水冷壁
１１ａ、 ３２ａの内壁面に耐火材１２．３３がライニ
ングされている。上記第３及び第４の実施例では第１及
び第２の同一部材には同一番号を付し、説明を省略した
。
１１ａ、 ３２ａの内壁面に耐火材１２．３３がライニ
ングされている。上記第３及び第４の実施例では第１及
び第２の同一部材には同一番号を付し、説明を省略した
。
上記各実施例において、耐火材１２．３３の断熱作用に
より冷却壁１１．３２の吸熱量が減少せしめられて１゛
２００℃以下の炉内の温度を高める。従って、微粉炭の
燃焼速度が高められて完全燃焼が行われる６１２００℃
以上の炉内は従来と同じ温度を維持するのでＮｏ８発生
量も増加せず、スラッギングも発生しない。
より冷却壁１１．３２の吸熱量が減少せしめられて１゛
２００℃以下の炉内の温度を高める。従って、微粉炭の
燃焼速度が高められて完全燃焼が行われる６１２００℃
以上の炉内は従来と同じ温度を維持するのでＮｏ８発生
量も増加せず、スラッギングも発生しない。
次に本発明の実験結果について第７図に基づいて説明す
る。この実験は第５図の第３の実施例の３段燃焼法を採
用した水平円筒炉を用いて行い、その比較のため、炉内
前壁及び炉内温度が１２００°Ｃとなる水冷壁の火炉前
流側水冷壁に耐火材をライニングしたもの（比較例１）
と、炉内の炉軸芯を含む水平面より下方の水冷壁に均一
に耐火材をライニングしたもの（比較例２）も使用した
。この実験の燃焼量は１８０ｋｇ／ｈ、炉の出口温度は
８５０°Ｃで一定とし、全体の空気比を１．２５とし、
−次空気比を変化させて、灰中の未燃分とＮｏｘｆｆｉ
とを測定した。また、スラッギングの発生状況を確認し
た。その結果、比較例１では灰中の未燃分は少ないがＮ
ｏヶ量が多く、比較例２ではＮｏｘｍは比較的少ないが
灰中の未燃分が多く、燃焼効率が悪い。
る。この実験は第５図の第３の実施例の３段燃焼法を採
用した水平円筒炉を用いて行い、その比較のため、炉内
前壁及び炉内温度が１２００°Ｃとなる水冷壁の火炉前
流側水冷壁に耐火材をライニングしたもの（比較例１）
と、炉内の炉軸芯を含む水平面より下方の水冷壁に均一
に耐火材をライニングしたもの（比較例２）も使用した
。この実験の燃焼量は１８０ｋｇ／ｈ、炉の出口温度は
８５０°Ｃで一定とし、全体の空気比を１．２５とし、
−次空気比を変化させて、灰中の未燃分とＮｏｘｆｆｉ
とを測定した。また、スラッギングの発生状況を確認し
た。その結果、比較例１では灰中の未燃分は少ないがＮ
ｏヶ量が多く、比較例２ではＮｏｘｍは比較的少ないが
灰中の未燃分が多く、燃焼効率が悪い。
また、スラッギングは比較例１のみに発生し１本発明と
比較例２には発生しなかった。このスラッギングは国内
炭に多い軟化点が１２００℃程度の低融点の石炭を使用
した場合には１２００℃以上の温度域に発生する。従っ
て本発明では局部的な高温域が発生しなかったことがわ
かる。また灰中の未燃分も少なく、かつＮＯｘ量も少な
いことが確こ３できた。
比較例２には発生しなかった。このスラッギングは国内
炭に多い軟化点が１２００℃程度の低融点の石炭を使用
した場合には１２００℃以上の温度域に発生する。従っ
て本発明では局部的な高温域が発生しなかったことがわ
かる。また灰中の未燃分も少なく、かつＮＯｘ量も少な
いことが確こ３できた。
発明の効果
以上に述べたごとく本発明は小型の微粉炭焚燃焼炉にお
いて、炉内温度が１２００℃以下の火炉後流側水冷壁に
耐火材をライニングしたので、炉出口側の温度が下がる
領域の炉内温度が高くでき、灰中の未燃分を低下させて
燃焼効率を向上させることができ、また低ＮＯｘが計れ
、さらにスラッギングも防止できる。さらにまた炉内温
度を均一化できるので燃焼も安定し、燃焼負荷を下げる
場合でも減少幅を大きくとることができる。
いて、炉内温度が１２００℃以下の火炉後流側水冷壁に
耐火材をライニングしたので、炉出口側の温度が下がる
領域の炉内温度が高くでき、灰中の未燃分を低下させて
燃焼効率を向上させることができ、また低ＮＯｘが計れ
、さらにスラッギングも防止できる。さらにまた炉内温
度を均一化できるので燃焼も安定し、燃焼負荷を下げる
場合でも減少幅を大きくとることができる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す空気２段燃焼法に
よる水平円筒炉の側面断面図、第２図は同水冷壁の断面
図、第３図（ａ）（ｂ）は第２の実施例の空気２段燃焼
法による竪型笛型炉の側面断面図及び背面断面図、第４
図は第３の実施例の３段燃焼法による水平円筒炉の側面
断面図、第５図（ａ）（ｂ）は第４の実施例の３段燃焼
法による竪型箱型炉の側面断面図及び背面断面図、第６
図は実験結果を示すグラフである。 １．２１・・・炉本体、２，２２・・・前壁、６，２５
・・・微粉炭バーナ、１０・・・水管、１１．３２・・
・水冷壁、ｌｌａ、 ３２ａ・・・炉内温度１２００℃
以下の水冷壁、１２．３３・・・耐火材。 代理人 森 本 義 弘 ＠７図 ６ 微粉戎バーブ ｌρ 、フ）（Ｖ ４２図 第３図 （リ （す ３３− Ａｉ ！硝 第を図 面キ欠桔っう４；ンフ″色膚 □−攻魅孔比（−） 手続補正書（自発） １、事件の表示 小型微粉炭焚燃焼炉 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （５１１）日立造船株式会社 ４、代 理 人 一′−？ ５、 の日付（発送日）昭和 年
月 日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ■第５頁第４行目 「第４０」とめるを「第３図」と訂正する。 ■第５頁第１６行目 「第５図」とあるを「第４図」と訂正する。 ■第５頁第１６行目 「第６図」とあるを「第５図」と訂正する。 ■第５頁第２０行目 「底ＮＯｘ化」とあるを「低ＮＯｘ化」と訂正する。 ■第７頁第１行目 「？ｇ７図」とある全「第６図」と訂正する。 ■第７頁第２行目 「第５図」とあるを「第４図」と訂正する。 ■第７頁第４行目〜第５行目 「炉内前壁・・・となる」とあるを削除する。
よる水平円筒炉の側面断面図、第２図は同水冷壁の断面
図、第３図（ａ）（ｂ）は第２の実施例の空気２段燃焼
法による竪型笛型炉の側面断面図及び背面断面図、第４
図は第３の実施例の３段燃焼法による水平円筒炉の側面
断面図、第５図（ａ）（ｂ）は第４の実施例の３段燃焼
法による竪型箱型炉の側面断面図及び背面断面図、第６
図は実験結果を示すグラフである。 １．２１・・・炉本体、２，２２・・・前壁、６，２５
・・・微粉炭バーナ、１０・・・水管、１１．３２・・
・水冷壁、ｌｌａ、 ３２ａ・・・炉内温度１２００℃
以下の水冷壁、１２．３３・・・耐火材。 代理人 森 本 義 弘 ＠７図 ６ 微粉戎バーブ ｌρ 、フ）（Ｖ ４２図 第３図 （リ （す ３３− Ａｉ ！硝 第を図 面キ欠桔っう４；ンフ″色膚 □−攻魅孔比（−） 手続補正書（自発） １、事件の表示 小型微粉炭焚燃焼炉 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （５１１）日立造船株式会社 ４、代 理 人 一′−？ ５、 の日付（発送日）昭和 年
月 日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 ■第５頁第４行目 「第４０」とめるを「第３図」と訂正する。 ■第５頁第１６行目 「第５図」とあるを「第４図」と訂正する。 ■第５頁第１６行目 「第６図」とあるを「第５図」と訂正する。 ■第５頁第２０行目 「底ＮＯｘ化」とあるを「低ＮＯｘ化」と訂正する。 ■第７頁第１行目 「？ｇ７図」とある全「第６図」と訂正する。 ■第７頁第２行目 「第５図」とあるを「第４図」と訂正する。 ■第７頁第４行目〜第５行目 「炉内前壁・・・となる」とあるを削除する。
Claims (1)
- １、炉内温度が１２００℃以下の火炉後流側水冷壁に耐
火材をライニングしたことを特徴とする小型微粉炭焚燃
焼炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22043686A JPS6375405A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 小型微粉炭焚燃焼炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22043686A JPS6375405A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 小型微粉炭焚燃焼炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6375405A true JPS6375405A (ja) | 1988-04-05 |
Family
ID=16751081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22043686A Pending JPS6375405A (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 小型微粉炭焚燃焼炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6375405A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6009706B1 (ja) * | 2015-10-26 | 2016-10-19 | ファイア・アップ株式会社 | 燃焼炉 |
| WO2020100705A1 (ja) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 冷却壁、ガス化炉、ガス化複合発電設備及び冷却壁の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837409A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 微粉炭燃焼室の構造 |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP22043686A patent/JPS6375405A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5837409A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-04 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 微粉炭燃焼室の構造 |
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|---|---|---|---|---|
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