JPH02230004A - 微粉炭燃焼方法 - Google Patents
微粉炭燃焼方法Info
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- JPH02230004A JPH02230004A JP1049874A JP4987489A JPH02230004A JP H02230004 A JPH02230004 A JP H02230004A JP 1049874 A JP1049874 A JP 1049874A JP 4987489 A JP4987489 A JP 4987489A JP H02230004 A JPH02230004 A JP H02230004A
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- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
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- B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
- B07B7/083—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force generated by rotating vanes, discs, drums, or brushes
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- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は石炭焚ボイラにおける微粉炭燃焼方法に関する
. 〔従来の技術〕 第lO図は従来技術による微粉炭燃焼方法の一例を示す
系統図である.同図において、01は固定式分級機を内
蔵する竪型石炭粉砕機、2は微粉炭管、3は分配器、4
は濃混合気供給管、5は淡混合気供給管、6は濃混合気
バーナ、7は淡混合気バーナ、8はボイラ火炉を示す. 竪型石炭粉砕機01により微粉砕された石炭と燃焼用1
次空気からなる微粉炭混合気は、同石炭粉砕機01から
排出されて微粉炭管2に導入された後、分配器3により
濃混合気と淡混合気に分けられる。
. 〔従来の技術〕 第lO図は従来技術による微粉炭燃焼方法の一例を示す
系統図である.同図において、01は固定式分級機を内
蔵する竪型石炭粉砕機、2は微粉炭管、3は分配器、4
は濃混合気供給管、5は淡混合気供給管、6は濃混合気
バーナ、7は淡混合気バーナ、8はボイラ火炉を示す. 竪型石炭粉砕機01により微粉砕された石炭と燃焼用1
次空気からなる微粉炭混合気は、同石炭粉砕機01から
排出されて微粉炭管2に導入された後、分配器3により
濃混合気と淡混合気に分けられる。
濃混合気は濃混合気供給管4を経て、濃混合気バーナ6
よりボイラ火炉8内に噴出し燃焼する.一方淡混合気は
淡混合気供給管5を経て淡混合気バーナ7よりボイラ火
炉8内に噴出し燃焼する.このような従来の微粉炭燃焼
方法においては、微粉炭混合気を濃混合気と淡混合気に
分けて別個に燃焼させることにより、燃焼反応過程で窒
素酸化物(NOx)の発生を抑制する効果があるので、
最近の低NOx燃焼装置としてはこのような方法が用い
られることが多い。
よりボイラ火炉8内に噴出し燃焼する.一方淡混合気は
淡混合気供給管5を経て淡混合気バーナ7よりボイラ火
炉8内に噴出し燃焼する.このような従来の微粉炭燃焼
方法においては、微粉炭混合気を濃混合気と淡混合気に
分けて別個に燃焼させることにより、燃焼反応過程で窒
素酸化物(NOx)の発生を抑制する効果があるので、
最近の低NOx燃焼装置としてはこのような方法が用い
られることが多い。
次に第11図は固定式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕l
101の一例を示す縦断面図である.この図において、
供給管10から投入された塊粉炭等の被粉砕物は、回転
テーブル20上で粉砕ローラ30により荷重が与えられ
てお}砕され、粉体となって同回転テーブル20の外周
へ飛ばされる。一方、下方の熱封入口部40から吹上部
50を通りミル内部へ、熱風が送入される.回転テーブ
ル20の外周へ飛ばされた上記粉体は、この熱風即ち搬
送気体によって上方へ吹き上げられ、固定式ベーン80
を通過して固定式分級機60内に送り込まれ、細粉と粗
粉に分離される。そして細粉は微粉炭管110から取り
出され、粗扮は固定式分級機60の内周壁に沿って回転
テーブル20上に落下し再粉砕される。
101の一例を示す縦断面図である.この図において、
供給管10から投入された塊粉炭等の被粉砕物は、回転
テーブル20上で粉砕ローラ30により荷重が与えられ
てお}砕され、粉体となって同回転テーブル20の外周
へ飛ばされる。一方、下方の熱封入口部40から吹上部
50を通りミル内部へ、熱風が送入される.回転テーブ
ル20の外周へ飛ばされた上記粉体は、この熱風即ち搬
送気体によって上方へ吹き上げられ、固定式ベーン80
を通過して固定式分級機60内に送り込まれ、細粉と粗
粉に分離される。そして細粉は微粉炭管110から取り
出され、粗扮は固定式分級機60の内周壁に沿って回転
テーブル20上に落下し再粉砕される。
前記の従来の微粉炭燃焼方法において、ボイラの未燃損
失を低減するためには、燃焼される石炭の微粉度は細か
ければ細かい程良い。しかし過度に微粉度を高くすると
、粉砕機の能力低下や消費動力の増加が著しく、且つ振
動発生等の問題があるため、固定式分級機を内蔵する竪
型石炭粉砕機を使用した従来の微粉炭燃焼方法において
は、微粉度は200メッシュパス80%以下で運用され
るのが一般的である.固定式分級機を内蔵する竪型石炭
粉砕機の一殻的な特性を第12図に示す。同図に示すよ
うに、前記の粉砕機で200メッシュパス80%程度に
粉砕した場合、微粉炭中には100メッシュ以上の粗大
粒子が約2.4%含まれているが、これは固定式分級機
の特性上避け難い現象である。
失を低減するためには、燃焼される石炭の微粉度は細か
ければ細かい程良い。しかし過度に微粉度を高くすると
、粉砕機の能力低下や消費動力の増加が著しく、且つ振
動発生等の問題があるため、固定式分級機を内蔵する竪
型石炭粉砕機を使用した従来の微粉炭燃焼方法において
は、微粉度は200メッシュパス80%以下で運用され
るのが一般的である.固定式分級機を内蔵する竪型石炭
粉砕機の一殻的な特性を第12図に示す。同図に示すよ
うに、前記の粉砕機で200メッシュパス80%程度に
粉砕した場合、微粉炭中には100メッシュ以上の粗大
粒子が約2.4%含まれているが、これは固定式分級機
の特性上避け難い現象である。
さて、上述のように粉砕された微粉炭の混合気は分配器
によって濃混合気と淡混合気とに分けられるが、上記の
分配器は慣性力による分級作用を利用しており、その特
性上前記の100メッシュ以上の粗大粒子の大部分は濃
混合気側に流れて行《ことは避け難い.上記の分配器の
形状の一例を第13図に示すが、同図において、微粉炭
混合気入口3aより分配器内に導入された微粉炭混合気
は、慣性力により濃混合気と淡混合気に分けられ、それ
ぞれ濃混合気出口3bおよび淡混合気出口3Cから排出
される.上記分配器において、入口の微粉炭中には10
0メッシュ以上の粗大粒子が2.5%含まれていたが、
そのうちの95%以上が濃混合気出口より排出されてい
る. 濃混合気バーナは、微粉炭を理論燃焼空気量以下の低酸
素雲囲気で燃焼させることにより、窒素酸化物の発生を
抑制するものであるが、上記のように濃混合気中には、
100メッシュ以上の粗大粒子が多量に含まれており、
これらは低酸素雰囲気内で十分燃え切ることができず、
その大半が未燃分として残るため、灰中未燃分が高く、
それに伴いボイラの未燃填失が高いという問題があった
.微粉度と灰中未燃分との一般的関係を第14図に示す
. また一方では、石炭燃焼灰の有効利用の観点から、灰中
未燃分を規定値以下に抑える必要もしばしば生じるが、
このような場合には空気過剰率を増加する等の運転を必
要とするので、窒素酸化物の発生を存効に抑制すること
ができないという問題があった.上記従来の燃焼方法に
おける空気過剰率とNOxおよび灰中未燃分との関係を
第15図に示す。
によって濃混合気と淡混合気とに分けられるが、上記の
分配器は慣性力による分級作用を利用しており、その特
性上前記の100メッシュ以上の粗大粒子の大部分は濃
混合気側に流れて行《ことは避け難い.上記の分配器の
形状の一例を第13図に示すが、同図において、微粉炭
混合気入口3aより分配器内に導入された微粉炭混合気
は、慣性力により濃混合気と淡混合気に分けられ、それ
ぞれ濃混合気出口3bおよび淡混合気出口3Cから排出
される.上記分配器において、入口の微粉炭中には10
0メッシュ以上の粗大粒子が2.5%含まれていたが、
そのうちの95%以上が濃混合気出口より排出されてい
る. 濃混合気バーナは、微粉炭を理論燃焼空気量以下の低酸
素雲囲気で燃焼させることにより、窒素酸化物の発生を
抑制するものであるが、上記のように濃混合気中には、
100メッシュ以上の粗大粒子が多量に含まれており、
これらは低酸素雰囲気内で十分燃え切ることができず、
その大半が未燃分として残るため、灰中未燃分が高く、
それに伴いボイラの未燃填失が高いという問題があった
.微粉度と灰中未燃分との一般的関係を第14図に示す
. また一方では、石炭燃焼灰の有効利用の観点から、灰中
未燃分を規定値以下に抑える必要もしばしば生じるが、
このような場合には空気過剰率を増加する等の運転を必
要とするので、窒素酸化物の発生を存効に抑制すること
ができないという問題があった.上記従来の燃焼方法に
おける空気過剰率とNOxおよび灰中未燃分との関係を
第15図に示す。
更に第7図には、従来の微粉炭燃焼方法における灰中未
燃分とNOxの関係を破線で示すが、両者のうち一方を
減少すれば他方は増加する傾向にあり、灰中未燃分とN
Oxとを共に低減するためには、何らかの新しい技術が
必要であった. 更に、前記の濃混合気と淡混合気の濃度比とNOx量お
よび未燃分量との関係は第16図のような傾向があり、
濃度比を大きくすると、NOxは下がるが未燃分は増大
する.したがってNOxと未燃分の両方を通正値に維持
するためには、ボイラ負荷や炭種の変化等に応じ、上記
の濃度比を任意に且つ自動的に制御する必要があるが、
従来の微粉炭燃焼方法においてはそのような制御は不可
能であった。
燃分とNOxの関係を破線で示すが、両者のうち一方を
減少すれば他方は増加する傾向にあり、灰中未燃分とN
Oxとを共に低減するためには、何らかの新しい技術が
必要であった. 更に、前記の濃混合気と淡混合気の濃度比とNOx量お
よび未燃分量との関係は第16図のような傾向があり、
濃度比を大きくすると、NOxは下がるが未燃分は増大
する.したがってNOxと未燃分の両方を通正値に維持
するためには、ボイラ負荷や炭種の変化等に応じ、上記
の濃度比を任意に且つ自動的に制御する必要があるが、
従来の微粉炭燃焼方法においてはそのような制御は不可
能であった。
本発明は、従来の微粉炭燃焼方法の上記欠点を解消し、
灰中未燃分および徘ガ、ス中の窒素酸化物の濃度がとも
に低く、且つ着火性能の優れた微粉炭燃焼方法を提供す
ることを目的とする.〔課題を解決するための手段〕 本発明は、前記目的を達成するために、回転弐分級機を
内蔵する竪型石炭粉砕機から排出された微粉炭混合気を
分配器により濃混合気と淡混合気に分け、それら濃淡両
混合気をそれぞれ別のバーナ噴出口から同一の火炉内へ
噴出して燃焼させる方法において、上記濃混合気の空燃
比を1〜2とするとともに上記淡混合気の空燃比を3〜
6とし、かつ微粉炭の微粉度の範囲を100メッシュ残
1.5%以下に調整することを特徴とする微粉炭燃焼方
法を提案するものである. [作用] 第5図は、回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機の特
性を示す図である.同図に示されるように、本石炭粉砕
機で200メッシュバス85%で粉砕した場合、微粉炭
中の100メッシュ以上の粗大粒子は0.1%まで減少
される.第15図に示すように、低酸素雰囲気内の燃焼
においては100メッシュ以上の粗大粒子は未燃分とし
て残る可能性が高いが、本粉砕機を使用することにより
、100メッシュ以上の粗大粒子量が格段に低減できる
ので、ボイラの未燃損失を従来よりも著しく低減するこ
とができる.また、従来並みの未燃損失が許容される場
合には、100メッシュ以上の粗大粒子が少ない分だけ
、第15図における空気過剰率を低く運転することがで
き、ボイラ排ガス中の窒素酸化物濃度を従来よりも格段
に低減することもできる.また、回転式分級機の回転数
を調整することにより、微粉粒度を任意且つ自動的に変
更することができる.第13図に示す分配器に、異なる
粒度の微粉炭を供給した時の出口の濃淡混合気の濃度比
を第17図に示す.粒度が小さい場合には、遠心力によ
る濃淡の分級作用が小さくなるため、同図に示すように
濃度比は小さくなる.したがって、第16図に示すよう
に、回転式分級機の回転数を調整することにより、NO
x及び未燃分を任意且つ自動的に調整することができる
. 〔実施例〕 第1図は本発明の第1の実施例を示す系統図である.同
図において、1は回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕
機、2は微粉炭管、3は分配器、4は濃混合気供給管、
5は淡混合気供給管、6は濃混合気バーナ、7は濃混合
気バーナ6に隣接して配設された淡混合気バーナ、8は
ボイラ火炉を示す. 竪型石炭粉砕機1により微粉砕された石炭は、@粉炭混
合気として同石炭粉砕機1から排出されて微粉炭管2に
導入された後、分配器3により濃混合気と淡混合気に分
けられる.濃混合気は濃混合気供給管4を経て濃混合気
バーナ6からボイラ火炉8内に噴出し燃焼する.一方淡
混合気は淡混合気供給管5を経て淡混合気バーナ7より
ボイラ火炉8内に噴出し燃焼する。以上は従来の微粉炭
燃焼方法と同様である. 第2図は上記の回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機
1の機構を示す縦断面図、第3図は回転式分級機の一部
切欠ぎ斜視図、第4図は第2図の11i/−IV鎖線に
沿う横断面図である.まず第2図および第3図において
、供給管10から投入された塊粉炭等の被粉砕物は、回
転テーブル20上で粉砕ローラ30により荷重が与えら
れて粉砕され、粉体となって同回転テーブル20の外周
へ飛ばされる.一方、下方の熱風入口部40から吹上部
50を通りミル内部へ、熱風が送入される.回転テーブ
ル20の外周へ飛ばされた上記粉体は、この熱風即ち搬
送気体によって、上方の回転式分級機65内に送り込ま
れ、粗粉と細粉に分離される.そして細粉は微粉炭管1
10から取り出され、粗粉は外側へ飛ばされて落下し、
再び粉砕されるようになっている.上記回転式分級機6
5は、複数の分級羽根75が、軸線の鉛直な逆円錐台の
母線に沿うように配されて、上下を上支持仮80および
下支持板90によって固着支持され、上記軸線に沿って
配された供給管10すなわち鉛直駆動軸によって回転す
る構造になっている.そして、分級羽根75の回転によ
って搬送気体中の粉体が粗粉と細粉に分級されるが、そ
の分級原理は次の2作用によっている.(A)分級羽根
に入った粒子に作用する力のバランス 第4図に示されるように羽根内の粒子には気流による求
心方向の流体抵抗Rと羽根の回転運動による遠心力Fと
が作用し、それぞれの力は次式で示される. R=3rdlIV, d:粒子直径(c+*), μ:気体粘度〔ボアズ〕, ■1:気体の求心方向速度(cm/ s ) ,vt:
羽根周速度(cm/ s ) ,ρ1,ρ2:粒子、気
体の密度[g/c+a),そして、一定条件で分級機が
運転されている時には、FARとなる粗粒子が分級機の
外側に放出され、F<Rとなる細粒子が分級機の内側へ
流れ込み、粗粒子と細粒子に分級される, (B)粒子の羽根への衝突後の反射方向α第4図には粒
子が羽根に衝突する状況も示されているが、粒子が羽根
に衝突した後の反射方向αが接線よりも外側に向《時は
、分級機の外側に粒子が放出されやすく、逆にαが内側
に向く時は、分級機内へ流れ込みやすい.気流が分級羽
根間に入り込む時には、旋回流が発生するが、細粒子は
旋回流に近い連動をし、粗粒子は旋回流から外れて直線
に近い運動をすることが知られている。このために細粒
子は羽根に衝突後の反射方向が内側に向きやすく、粗粒
子は外側に向きやすくなっており、細粒子と粗粒子の分
級が効果的に行なわれる. 第5図は本石炭粉砕機の性能試験結果を示す図である.
同図に示すように、本粉砕機により200メッシュバス
85%で粉砕した場合、微粉炭中の100メッシュ以上
の粗大粒子はわずか0.1%であった。
灰中未燃分および徘ガ、ス中の窒素酸化物の濃度がとも
に低く、且つ着火性能の優れた微粉炭燃焼方法を提供す
ることを目的とする.〔課題を解決するための手段〕 本発明は、前記目的を達成するために、回転弐分級機を
内蔵する竪型石炭粉砕機から排出された微粉炭混合気を
分配器により濃混合気と淡混合気に分け、それら濃淡両
混合気をそれぞれ別のバーナ噴出口から同一の火炉内へ
噴出して燃焼させる方法において、上記濃混合気の空燃
比を1〜2とするとともに上記淡混合気の空燃比を3〜
6とし、かつ微粉炭の微粉度の範囲を100メッシュ残
1.5%以下に調整することを特徴とする微粉炭燃焼方
法を提案するものである. [作用] 第5図は、回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機の特
性を示す図である.同図に示されるように、本石炭粉砕
機で200メッシュバス85%で粉砕した場合、微粉炭
中の100メッシュ以上の粗大粒子は0.1%まで減少
される.第15図に示すように、低酸素雰囲気内の燃焼
においては100メッシュ以上の粗大粒子は未燃分とし
て残る可能性が高いが、本粉砕機を使用することにより
、100メッシュ以上の粗大粒子量が格段に低減できる
ので、ボイラの未燃損失を従来よりも著しく低減するこ
とができる.また、従来並みの未燃損失が許容される場
合には、100メッシュ以上の粗大粒子が少ない分だけ
、第15図における空気過剰率を低く運転することがで
き、ボイラ排ガス中の窒素酸化物濃度を従来よりも格段
に低減することもできる.また、回転式分級機の回転数
を調整することにより、微粉粒度を任意且つ自動的に変
更することができる.第13図に示す分配器に、異なる
粒度の微粉炭を供給した時の出口の濃淡混合気の濃度比
を第17図に示す.粒度が小さい場合には、遠心力によ
る濃淡の分級作用が小さくなるため、同図に示すように
濃度比は小さくなる.したがって、第16図に示すよう
に、回転式分級機の回転数を調整することにより、NO
x及び未燃分を任意且つ自動的に調整することができる
. 〔実施例〕 第1図は本発明の第1の実施例を示す系統図である.同
図において、1は回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕
機、2は微粉炭管、3は分配器、4は濃混合気供給管、
5は淡混合気供給管、6は濃混合気バーナ、7は濃混合
気バーナ6に隣接して配設された淡混合気バーナ、8は
ボイラ火炉を示す. 竪型石炭粉砕機1により微粉砕された石炭は、@粉炭混
合気として同石炭粉砕機1から排出されて微粉炭管2に
導入された後、分配器3により濃混合気と淡混合気に分
けられる.濃混合気は濃混合気供給管4を経て濃混合気
バーナ6からボイラ火炉8内に噴出し燃焼する.一方淡
混合気は淡混合気供給管5を経て淡混合気バーナ7より
ボイラ火炉8内に噴出し燃焼する。以上は従来の微粉炭
燃焼方法と同様である. 第2図は上記の回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機
1の機構を示す縦断面図、第3図は回転式分級機の一部
切欠ぎ斜視図、第4図は第2図の11i/−IV鎖線に
沿う横断面図である.まず第2図および第3図において
、供給管10から投入された塊粉炭等の被粉砕物は、回
転テーブル20上で粉砕ローラ30により荷重が与えら
れて粉砕され、粉体となって同回転テーブル20の外周
へ飛ばされる.一方、下方の熱風入口部40から吹上部
50を通りミル内部へ、熱風が送入される.回転テーブ
ル20の外周へ飛ばされた上記粉体は、この熱風即ち搬
送気体によって、上方の回転式分級機65内に送り込ま
れ、粗粉と細粉に分離される.そして細粉は微粉炭管1
10から取り出され、粗粉は外側へ飛ばされて落下し、
再び粉砕されるようになっている.上記回転式分級機6
5は、複数の分級羽根75が、軸線の鉛直な逆円錐台の
母線に沿うように配されて、上下を上支持仮80および
下支持板90によって固着支持され、上記軸線に沿って
配された供給管10すなわち鉛直駆動軸によって回転す
る構造になっている.そして、分級羽根75の回転によ
って搬送気体中の粉体が粗粉と細粉に分級されるが、そ
の分級原理は次の2作用によっている.(A)分級羽根
に入った粒子に作用する力のバランス 第4図に示されるように羽根内の粒子には気流による求
心方向の流体抵抗Rと羽根の回転運動による遠心力Fと
が作用し、それぞれの力は次式で示される. R=3rdlIV, d:粒子直径(c+*), μ:気体粘度〔ボアズ〕, ■1:気体の求心方向速度(cm/ s ) ,vt:
羽根周速度(cm/ s ) ,ρ1,ρ2:粒子、気
体の密度[g/c+a),そして、一定条件で分級機が
運転されている時には、FARとなる粗粒子が分級機の
外側に放出され、F<Rとなる細粒子が分級機の内側へ
流れ込み、粗粒子と細粒子に分級される, (B)粒子の羽根への衝突後の反射方向α第4図には粒
子が羽根に衝突する状況も示されているが、粒子が羽根
に衝突した後の反射方向αが接線よりも外側に向《時は
、分級機の外側に粒子が放出されやすく、逆にαが内側
に向く時は、分級機内へ流れ込みやすい.気流が分級羽
根間に入り込む時には、旋回流が発生するが、細粒子は
旋回流に近い連動をし、粗粒子は旋回流から外れて直線
に近い運動をすることが知られている。このために細粒
子は羽根に衝突後の反射方向が内側に向きやすく、粗粒
子は外側に向きやすくなっており、細粒子と粗粒子の分
級が効果的に行なわれる. 第5図は本石炭粉砕機の性能試験結果を示す図である.
同図に示すように、本粉砕機により200メッシュバス
85%で粉砕した場合、微粉炭中の100メッシュ以上
の粗大粒子はわずか0.1%であった。
更に本石炭粉砕機は200メッシェパス90%以上の極
めて高い微粉度で運転できることも確認された.この時
の100メッシュ以上の粗大粒子はθ%であった. 第18図は、分級機の回転数を変化させた場合の微粉度
の変化を示す図である.同図に示すように、分級機の回
転数を変化させることにより広範囲且つ容易に微粉廣を
調整することができる.第6図は、本実施例の微粉炭燃
焼方法における(燃焼用1次空気/石炭)比とNOx、
火炎伝播速度および灰中未燃分との関係を示す図である
.この図に示されるように、石炭粉砕機からバーナヘ送
られて来る(燃焼用1次空気/石炭)比C。の混合流を
4度C,(石炭濃度の濃い濃混合気炎を作る)と4度C
2(石炭濃度の薄い淡混合気炎を作る)の濃淡二つの混
合流に分離して燃やすことにより、バ.−ナ全体きして
のNOx’4度は、各NOx濃度N + . N zの
加重平均であるN.となり、単一濃度C6の時のNOx
ifi度N0よりも低くなる。
めて高い微粉度で運転できることも確認された.この時
の100メッシュ以上の粗大粒子はθ%であった. 第18図は、分級機の回転数を変化させた場合の微粉度
の変化を示す図である.同図に示すように、分級機の回
転数を変化させることにより広範囲且つ容易に微粉廣を
調整することができる.第6図は、本実施例の微粉炭燃
焼方法における(燃焼用1次空気/石炭)比とNOx、
火炎伝播速度および灰中未燃分との関係を示す図である
.この図に示されるように、石炭粉砕機からバーナヘ送
られて来る(燃焼用1次空気/石炭)比C。の混合流を
4度C,(石炭濃度の濃い濃混合気炎を作る)と4度C
2(石炭濃度の薄い淡混合気炎を作る)の濃淡二つの混
合流に分離して燃やすことにより、バ.−ナ全体きして
のNOx’4度は、各NOx濃度N + . N zの
加重平均であるN.となり、単一濃度C6の時のNOx
ifi度N0よりも低くなる。
一方微粉炭燃焼における着火の安定性は、微粉炭混合気
の火炎伝播速度V,と微粉炭混合気のバーナ部からの噴
出流速V.との差、すなわちv,−■,が大きい程、良
くなる.上記の濃混合気炎は、単一濃度C0の場合に比
較してV,が大きいため、V,−V,が大きくなり着火
安定性が優れている.第6図において、灰中未燃分につ
いては、本実施例の微粉炭燃焼方法の特性を従来の方法
と比較して示した。濃度C.,C.のそれぞれの混合気
内の微粉度が全く同じであれば、従来の方法で燃焼した
場合に濃混合気炎および淡混合気炎から発生する灰中未
燃分は、それぞれU.,U.となりバーナ全体としての
未燃分はU.となる。ところが、前述の分配器特性によ
り、粗大粒子が?!l混合気炎側に集中するため、実際
に従来の方法で燃焼した場合には、濃混合気炎から発生
する灰中未燃分がUl’に増加し、これに伴いバーナ全
体としての未燃分はU.まで増加していた.これに対し
本実施例では、従来濃度CIに含まれていた100メッ
シュ以上の粗大粒子が低減し、且つ200メッシュパス
85%の運転゛もできるので、濃混合気炎および淡混合
気炎から発生する灰中未燃分が、それぞれLおよびL2
まで低減され、バーナ全体から発生する灰中未燃分がL
aまで低減される。
の火炎伝播速度V,と微粉炭混合気のバーナ部からの噴
出流速V.との差、すなわちv,−■,が大きい程、良
くなる.上記の濃混合気炎は、単一濃度C0の場合に比
較してV,が大きいため、V,−V,が大きくなり着火
安定性が優れている.第6図において、灰中未燃分につ
いては、本実施例の微粉炭燃焼方法の特性を従来の方法
と比較して示した。濃度C.,C.のそれぞれの混合気
内の微粉度が全く同じであれば、従来の方法で燃焼した
場合に濃混合気炎および淡混合気炎から発生する灰中未
燃分は、それぞれU.,U.となりバーナ全体としての
未燃分はU.となる。ところが、前述の分配器特性によ
り、粗大粒子が?!l混合気炎側に集中するため、実際
に従来の方法で燃焼した場合には、濃混合気炎から発生
する灰中未燃分がUl’に増加し、これに伴いバーナ全
体としての未燃分はU.まで増加していた.これに対し
本実施例では、従来濃度CIに含まれていた100メッ
シュ以上の粗大粒子が低減し、且つ200メッシュパス
85%の運転゛もできるので、濃混合気炎および淡混合
気炎から発生する灰中未燃分が、それぞれLおよびL2
まで低減され、バーナ全体から発生する灰中未燃分がL
aまで低減される。
第7図は、本実施例の燃焼方法による場合と従来の燃焼
方法による場合とを対比して、NOxと灰中未燃分の関
係を示す図である.同図において、破線は従来の微粉炭
燃焼方法、実線は本実施例の方法による場合の特性を示
す.本実施例の微粉炭燃焼方法を採用することにより、
同一NOx値に対する灰中未燃分が、従来に比較して半
減することが、この図からわかる. 次に第20図に濃混合気の空燃比とNOx、未燃分の関
係を示す.同図より濃混合気の空燃比が1より小さい場
合には未燃分が急激に増加すること、また同空燃比が2
以上の場合にはNOxが急激に増加することがわかる.
したがって濃混合気の空燃比は、N O X %未燃分
に対する要求に応じ1〜2の間に調整するのが望ましい
。この時に、淡混合気の空燃比は3〜6程度である. 濃混合気空燃比を上記のように1〜2の範囲にできるよ
うな、回転式分級機の条件を例示すると、次のとおりで
ある.すなわち、第21図は分級機の回転数を変化させ
た時に濃混合気の空燃比が変化する状況を示す図である
.同図より、分級機回転数を30〜180rpm且つ分
級羽根が回転方向となす角度θ(第4図参照)を30゜
〜60”の範囲で変更することにより、濃混合気の空燃
比を1〜2の範囲に調整できることがわかる.このとき
淡混合気の空燃比は、上記第20図図示のとおり約3〜
6となる.か 上記第20図および第21図の関係材ら、第19図に示
すように、分級機の回転数を調整することにより、NO
xと未燃分を自動的に制御することが可能となった. 第8図は本発明の第2の実施例を示す系統図を示す.図
中1は回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機、2は微
粉炭管、l3はバーナ、14は燃焼用空気ダクト、15
は燃焼用空気補充ボート、l6は補充燃焼用空気ダクト
、8はボイラ火炉である.この図において、竪型石炭粉
砕itにより粉砕された微粉炭は、微粉炭混合気として
同石炭粉砕機1より排出され、微粉炭管2に導入された
後、バーナ13からボイラ8内へ噴出し燃焼する.14
は燃焼に必要な空気をバーナ13内に導入するダクトで
ある。バーナ13内における空気の総澄は、上記の微粉
炭の理論燃焼空気量よりも少なく、いわゆるバーナ部空
気過剰率は1より小さいが、前記第1の実施例と同様に
微粉炭中の粗大粒子が極めて少ないため、粒子径の大き
な未燃分の発生は少なく、燃焼用空気補充ボートより噴
出された空気により、良好な燃え切りが得られる。
方法による場合とを対比して、NOxと灰中未燃分の関
係を示す図である.同図において、破線は従来の微粉炭
燃焼方法、実線は本実施例の方法による場合の特性を示
す.本実施例の微粉炭燃焼方法を採用することにより、
同一NOx値に対する灰中未燃分が、従来に比較して半
減することが、この図からわかる. 次に第20図に濃混合気の空燃比とNOx、未燃分の関
係を示す.同図より濃混合気の空燃比が1より小さい場
合には未燃分が急激に増加すること、また同空燃比が2
以上の場合にはNOxが急激に増加することがわかる.
したがって濃混合気の空燃比は、N O X %未燃分
に対する要求に応じ1〜2の間に調整するのが望ましい
。この時に、淡混合気の空燃比は3〜6程度である. 濃混合気空燃比を上記のように1〜2の範囲にできるよ
うな、回転式分級機の条件を例示すると、次のとおりで
ある.すなわち、第21図は分級機の回転数を変化させ
た時に濃混合気の空燃比が変化する状況を示す図である
.同図より、分級機回転数を30〜180rpm且つ分
級羽根が回転方向となす角度θ(第4図参照)を30゜
〜60”の範囲で変更することにより、濃混合気の空燃
比を1〜2の範囲に調整できることがわかる.このとき
淡混合気の空燃比は、上記第20図図示のとおり約3〜
6となる.か 上記第20図および第21図の関係材ら、第19図に示
すように、分級機の回転数を調整することにより、NO
xと未燃分を自動的に制御することが可能となった. 第8図は本発明の第2の実施例を示す系統図を示す.図
中1は回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機、2は微
粉炭管、l3はバーナ、14は燃焼用空気ダクト、15
は燃焼用空気補充ボート、l6は補充燃焼用空気ダクト
、8はボイラ火炉である.この図において、竪型石炭粉
砕itにより粉砕された微粉炭は、微粉炭混合気として
同石炭粉砕機1より排出され、微粉炭管2に導入された
後、バーナ13からボイラ8内へ噴出し燃焼する.14
は燃焼に必要な空気をバーナ13内に導入するダクトで
ある。バーナ13内における空気の総澄は、上記の微粉
炭の理論燃焼空気量よりも少なく、いわゆるバーナ部空
気過剰率は1より小さいが、前記第1の実施例と同様に
微粉炭中の粗大粒子が極めて少ないため、粒子径の大き
な未燃分の発生は少なく、燃焼用空気補充ボートより噴
出された空気により、良好な燃え切りが得られる。
第9図は、この第2実施例の燃焼方法におけるバーナ部
空気過剰率と灰中未燃分およびNOxとの関係を示す図
である.この図を従来の特性を示す第15図と比較する
と明らかなように、NOx値を同一とした場合の灰中未
燃分が従来の60%に低減さている. 〔発明の効果〕 本発明の微粉炭燃焼方法によれば、灰中未燃分および排
ガス中の窒素酸化物の濃度が画期的に低凍され、且つ着
火安定性の優れた、理想的な微粉炭燃焼が実現される.
空気過剰率と灰中未燃分およびNOxとの関係を示す図
である.この図を従来の特性を示す第15図と比較する
と明らかなように、NOx値を同一とした場合の灰中未
燃分が従来の60%に低減さている. 〔発明の効果〕 本発明の微粉炭燃焼方法によれば、灰中未燃分および排
ガス中の窒素酸化物の濃度が画期的に低凍され、且つ着
火安定性の優れた、理想的な微粉炭燃焼が実現される.
第1図は本発明の第1の実施例を示す系統図、第2図は
同じく回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機を示す縦
断面図、第3図は同じく回転式分級機の一部切欠ぎ斜視
図、第4図は第2図のIV−■鎖線に沿う横断面図であ
る.第5図は回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機の
特性を示す図である.第6図は上記実施例の微粉炭燃焼
方法における(燃焼用1次空気/石炭)比とNOx、火
炎伝播速度および灰中未燃分との関係を示す図、第7図
は上記實施例の燃焼方法による場合と従来の燃焼方法に
よる場合とを対比してNOxと灰中未燃分との関係を示
す図である。 第8図は本発明の第2の実施例を示す系統図、第9図は
上記第2の実施例におけるバーナ部空気過剰率と灰中未
燃分およびNOxとの関係を示す特性図である。 第10図は従来の微粉炭燃焼方法の一例を示す系統図、
第11図は固定式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機の一
例を示す縦断面図である.第12図は固定式分級機を内
蔵する竪型石炭粉砕機の特性を示す図である. 第13図は分配器の形状の一例を示す図である.第14
図はvII粉度と灰中未燃分との一般的関係を示す図で
ある. 第15図は従来の燃焼方法における空気過剰率とNOx
および灰中未燃分との関係を示す図である.第16図は
上記第1の実施例において濃淡混合気の濃度比を変化さ
せた場合のNOxおよび灰中未燃分の関係を示す図、第
17図は同じく第1の実施例における分配器入口の微粉
炭粒度と2つの出口の濃淡混合気の濃度比との関係を示
す図、第18図は同じく第1の実施例において分級機の
回転数を変化させた場合の微粉度の変化を示す図、第1
9図は同じく第1の実施例において分級機の回転数に対
するNOxおよび灰中未燃分との関係を示す図、第20
図は同じく第1の実施例において濃混合気の空燃比とN
O×、灰中未燃分および淡混合気の空燃比との関係を示
す図である。第21図は分級機の回転数と濃混合気の空
燃比との関係を示す図である.01・・・固定式分級機
内蔵竪型石炭粉砕機、1・・・回転式分級機内蔵竪型石
炭粉砕機、2・・・微粉炭管、 3・・・分配器
、3a・・・微粉炭混合気入口、3b・・・濃混合気出
口、3c・・・淡混合気出口、 4・・・濃混合気供
給管、5・・・淡混合気供給管、 6・・・濃混合気バ
ーナ、7・・・淡混合気バーナ、 8・・・ボイラ火炉
、10・・・供給管、 13・・・バーナ、l
4・・・燃焼用空気ダクト、 15・・・燃焼用空気補充ボート、 16・・・補充燃焼用空気ダクト、 20・・・回転テーブル、 40・・・熱風入口部、 60・・・固定式分級機、 70・・・固定式ベーン 80・・・上支持板、 110・・・微粉炭管.
同じく回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機を示す縦
断面図、第3図は同じく回転式分級機の一部切欠ぎ斜視
図、第4図は第2図のIV−■鎖線に沿う横断面図であ
る.第5図は回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機の
特性を示す図である.第6図は上記実施例の微粉炭燃焼
方法における(燃焼用1次空気/石炭)比とNOx、火
炎伝播速度および灰中未燃分との関係を示す図、第7図
は上記實施例の燃焼方法による場合と従来の燃焼方法に
よる場合とを対比してNOxと灰中未燃分との関係を示
す図である。 第8図は本発明の第2の実施例を示す系統図、第9図は
上記第2の実施例におけるバーナ部空気過剰率と灰中未
燃分およびNOxとの関係を示す特性図である。 第10図は従来の微粉炭燃焼方法の一例を示す系統図、
第11図は固定式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機の一
例を示す縦断面図である.第12図は固定式分級機を内
蔵する竪型石炭粉砕機の特性を示す図である. 第13図は分配器の形状の一例を示す図である.第14
図はvII粉度と灰中未燃分との一般的関係を示す図で
ある. 第15図は従来の燃焼方法における空気過剰率とNOx
および灰中未燃分との関係を示す図である.第16図は
上記第1の実施例において濃淡混合気の濃度比を変化さ
せた場合のNOxおよび灰中未燃分の関係を示す図、第
17図は同じく第1の実施例における分配器入口の微粉
炭粒度と2つの出口の濃淡混合気の濃度比との関係を示
す図、第18図は同じく第1の実施例において分級機の
回転数を変化させた場合の微粉度の変化を示す図、第1
9図は同じく第1の実施例において分級機の回転数に対
するNOxおよび灰中未燃分との関係を示す図、第20
図は同じく第1の実施例において濃混合気の空燃比とN
O×、灰中未燃分および淡混合気の空燃比との関係を示
す図である。第21図は分級機の回転数と濃混合気の空
燃比との関係を示す図である.01・・・固定式分級機
内蔵竪型石炭粉砕機、1・・・回転式分級機内蔵竪型石
炭粉砕機、2・・・微粉炭管、 3・・・分配器
、3a・・・微粉炭混合気入口、3b・・・濃混合気出
口、3c・・・淡混合気出口、 4・・・濃混合気供
給管、5・・・淡混合気供給管、 6・・・濃混合気バ
ーナ、7・・・淡混合気バーナ、 8・・・ボイラ火炉
、10・・・供給管、 13・・・バーナ、l
4・・・燃焼用空気ダクト、 15・・・燃焼用空気補充ボート、 16・・・補充燃焼用空気ダクト、 20・・・回転テーブル、 40・・・熱風入口部、 60・・・固定式分級機、 70・・・固定式ベーン 80・・・上支持板、 110・・・微粉炭管.
Claims (1)
- 回転式分級機を内蔵する竪型石炭粉砕機から排出された
微粉炭混合気を分配器により濃混合気と淡混合気に分け
、それら濃淡両混合気をそれぞれ別のバーナ噴出口から
同一の火炉内へ噴出して燃焼させる方法において、上記
濃混合気の空燃比を1〜2とするとともに上記淡混合気
の空燃比を3〜6とし、かつ微粉炭の微粉度の範囲を1
00メッシュ残1.5%以下に調整することを特徴とす
る微粉炭燃焼方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1049874A JP2813361B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 微粉炭燃焼方法 |
US07/485,087 US5003891A (en) | 1989-03-03 | 1990-02-26 | Pulverized coal combustion method |
EP90104110A EP0385499B1 (en) | 1989-03-03 | 1990-03-02 | Pulverized coal combustion method |
CA002011408A CA2011408C (en) | 1989-03-03 | 1990-03-02 | Pulverized coal combustion method |
DE69004594T DE69004594T2 (de) | 1989-03-03 | 1990-03-02 | Verfahren zur Verbrennung von Kohlenstaub. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1049874A JP2813361B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 微粉炭燃焼方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02230004A true JPH02230004A (ja) | 1990-09-12 |
JP2813361B2 JP2813361B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=12843193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1049874A Expired - Lifetime JP2813361B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 微粉炭燃焼方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5003891A (ja) |
EP (1) | EP0385499B1 (ja) |
JP (1) | JP2813361B2 (ja) |
CA (1) | CA2011408C (ja) |
DE (1) | DE69004594T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN115264518A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-01 | 陕西延长石油(集团)有限责任公司 | 一种粒径分级的干煤粉制备装置及方法 |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2540636B2 (ja) * | 1989-11-20 | 1996-10-09 | 三菱重工業株式会社 | ボイラ |
JP3244878B2 (ja) * | 1993-07-26 | 2002-01-07 | 三菱重工業株式会社 | 回転式分級機付微粉炭機およびその運転方法 |
US5387100A (en) * | 1994-02-17 | 1995-02-07 | Praxair Technology, Inc. | Super off-stoichiometric combustion method |
RU2067724C1 (ru) * | 1994-12-29 | 1996-10-10 | Малое государственное внедренческое предприятие "Политехэнерго" | Низкоэмиссионная вихревая топка |
US5697306A (en) * | 1997-01-28 | 1997-12-16 | The Babcock & Wilcox Company | Low NOx short flame burner with control of primary air/fuel ratio for NOx reduction |
US7695535B2 (en) * | 2001-10-10 | 2010-04-13 | River Basin Energy, Inc. | Process for in-situ passivation of partially-dried coal |
US8197561B2 (en) * | 2001-10-10 | 2012-06-12 | River Basin Energy, Inc. | Process for drying coal |
US9039407B2 (en) | 2006-11-17 | 2015-05-26 | James K. McKnight | Powdered fuel conversion systems and methods |
CN101730797B (zh) * | 2006-11-17 | 2015-11-25 | 萨默希尔生物统计***公司 | 粉状燃料、其弥散体及其相关燃烧装置 |
US20090223612A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-09-10 | Mcknight James K | Powdered fuels and powdered fuel dispersions |
CA2766397A1 (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | Babcock & Wilcox Power Generation Group Inc. | System for controlling coal flow in a coal pulverizer |
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US8956426B2 (en) | 2010-04-20 | 2015-02-17 | River Basin Energy, Inc. | Method of drying biomass |
CN103008088B (zh) * | 2012-12-27 | 2014-07-30 | 中材(天津)粉体技术装备有限公司 | 立式辊磨选粉机静叶片间距自动调节装置 |
JP6352162B2 (ja) | 2014-11-28 | 2018-07-04 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 竪型ローラミル |
CN110153004A (zh) * | 2018-01-23 | 2019-08-23 | 贵州贵恒环保科技有限公司 | 一种活性炭成品旋风分级器 |
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