JPH0694212A - 化石燃料燃焼ボイラ - Google Patents
化石燃料燃焼ボイラInfo
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- JPH0694212A JPH0694212A JP24178992A JP24178992A JPH0694212A JP H0694212 A JPH0694212 A JP H0694212A JP 24178992 A JP24178992 A JP 24178992A JP 24178992 A JP24178992 A JP 24178992A JP H0694212 A JPH0694212 A JP H0694212A
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- combustion
- boiler
- exhaust gas
- gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼用空気の代りにＯ2 と燃焼排ガス（主成
分はＣＯ2 ）の一部とを混合したガスで化石燃料を燃焼
させるＣＯ2 ／Ｏ2 燃焼方式のボイラにおいて、排ガス
からＣＯ2 を経済的かつ安全に回収するとともに、ボイ
ラの熱効率も向上させること。 【構成】 燃焼排ガスの一部でボイラ給水とＯ2 を加熱
するとともに、残りの排ガスを加熱後のＯ2 と混合して
ボイラに供給する。また、ボイラ給水とＯ2 を加熱して
自らは冷却した燃焼排ガスから、ＣＯ2 を液化回収す
る。化石燃料が微粉炭の場合は、燃焼排ガスとＯ2 との
上記混合ガスを搬送媒体として用いる。
分はＣＯ2 ）の一部とを混合したガスで化石燃料を燃焼
させるＣＯ2 ／Ｏ2 燃焼方式のボイラにおいて、排ガス
からＣＯ2 を経済的かつ安全に回収するとともに、ボイ
ラの熱効率も向上させること。 【構成】 燃焼排ガスの一部でボイラ給水とＯ2 を加熱
するとともに、残りの排ガスを加熱後のＯ2 と混合して
ボイラに供給する。また、ボイラ給水とＯ2 を加熱して
自らは冷却した燃焼排ガスから、ＣＯ2 を液化回収す
る。化石燃料が微粉炭の場合は、燃焼排ガスとＯ2 との
上記混合ガスを搬送媒体として用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電プラントの化
石燃料燃焼ボイラにおいて、排ガス中の二酸化炭素を効
果的かつ経済的に回収する技術に関する。
石燃料燃焼ボイラにおいて、排ガス中の二酸化炭素を効
果的かつ経済的に回収する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化の原因となる温室効果ガスの
一つであり、大量に発生して影響も大きい二酸化炭素
（以下ＣＯ2 と記す）の排出抑制対策が国際的な課題と
なっている。我国におけるＣＯ2 排出量のうち、化石燃
料を使用した火力発電所が大きなウエートを占めてお
り、これらの排ガス中のＣＯ2 を除去・回収することに
よりこれが大気中へ放出される量を低減することは極め
て重要である。
一つであり、大量に発生して影響も大きい二酸化炭素
（以下ＣＯ2 と記す）の排出抑制対策が国際的な課題と
なっている。我国におけるＣＯ2 排出量のうち、化石燃
料を使用した火力発電所が大きなウエートを占めてお
り、これらの排ガス中のＣＯ2 を除去・回収することに
よりこれが大気中へ放出される量を低減することは極め
て重要である。
【０００３】現在、化石燃料を燃焼する火力発電プラン
トにおけるＣＯ2 除去・回収技術として、特殊な吸着剤
にＣＯ2 を吸着させる吸着法、あるいはアミン等の吸収
液を用いてＣＯ2 を吸収・分離する化学吸収法などの設
備を付加することが考えられている。しかしながら、空
気による化石燃料の燃焼では排ガス中のＣＯ2 濃度は低
く、５〜２３％の範囲である。したがって、吸着法では
ＣＯ2 の分圧を高める必要があり、そのためにガス圧縮
に多大の動力を消費する。
トにおけるＣＯ2 除去・回収技術として、特殊な吸着剤
にＣＯ2 を吸着させる吸着法、あるいはアミン等の吸収
液を用いてＣＯ2 を吸収・分離する化学吸収法などの設
備を付加することが考えられている。しかしながら、空
気による化石燃料の燃焼では排ガス中のＣＯ2 濃度は低
く、５〜２３％の範囲である。したがって、吸着法では
ＣＯ2 の分圧を高める必要があり、そのためにガス圧縮
に多大の動力を消費する。
【０００４】一方、化学吸収法においてはＣＯ2 濃度が
低いことに起因して、吸収液の再生に多量の蒸気を要す
る。またＣＯ2 吸収塔、吸収液再生塔、吸収液貯槽など
の設備を特別に付加することになりその設備費および運
転費を必要とする。更に化学吸収液の供給および廃液の
処理などに費用と操作労力がかかるので、分離回収した
ＣＯ2 のコストは割高となり、経済性に優れているとは
言い難い。
低いことに起因して、吸収液の再生に多量の蒸気を要す
る。またＣＯ2 吸収塔、吸収液再生塔、吸収液貯槽など
の設備を特別に付加することになりその設備費および運
転費を必要とする。更に化学吸収液の供給および廃液の
処理などに費用と操作労力がかかるので、分離回収した
ＣＯ2 のコストは割高となり、経済性に優れているとは
言い難い。
【０００５】そこで、排ガス中のＣＯ2 を回収する目的
で二酸化炭素／酸素燃焼方式による発電システムが提案
されている。その基本図を図３に示す。この燃焼方式
は、空気による燃焼に代えて、酸素（以下Ｏ2 と記す）
と燃焼排ガスの一部を混合したガスで化石燃料を燃焼さ
せるもので、この方式によれば、排ガス中のＣＯ2 を９
０％以上の高濃度に濃縮することができる。したがっ
て、排ガス中のＣＯ2 を大がかりな設備を必要とせずに
回収できる。この燃焼方式ではまた、燃焼に供されるガ
スに窒素（Ｎ2 ）成分が含まれないので、高温燃焼時に
も窒素酸化物（ＮＯ x ）は発生しない。したがって排ガ
ス中の窒素酸化物の濃度は極めて低くなり、排煙脱硝装
置がコンパクト化されるだけでなく、充填する触媒の量
も大幅に低減できる。
で二酸化炭素／酸素燃焼方式による発電システムが提案
されている。その基本図を図３に示す。この燃焼方式
は、空気による燃焼に代えて、酸素（以下Ｏ2 と記す）
と燃焼排ガスの一部を混合したガスで化石燃料を燃焼さ
せるもので、この方式によれば、排ガス中のＣＯ2 を９
０％以上の高濃度に濃縮することができる。したがっ
て、排ガス中のＣＯ2 を大がかりな設備を必要とせずに
回収できる。この燃焼方式ではまた、燃焼に供されるガ
スに窒素（Ｎ2 ）成分が含まれないので、高温燃焼時に
も窒素酸化物（ＮＯ x ）は発生しない。したがって排ガ
ス中の窒素酸化物の濃度は極めて低くなり、排煙脱硝装
置がコンパクト化されるだけでなく、充填する触媒の量
も大幅に低減できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記ＣＯ2 ／Ｏ2 燃焼
方式においても、発電プラントを構成する装置・機器の
組み合わせ方と燃焼に供する再循環排ガスの抽出位置の
選択によって、経済的評価と効果は大幅に異なる。
方式においても、発電プラントを構成する装置・機器の
組み合わせ方と燃焼に供する再循環排ガスの抽出位置の
選択によって、経済的評価と効果は大幅に異なる。
【０００７】本発明の目的はＣＯ2 を回収することを前
提としたＣＯ2 ／Ｏ2 燃焼方式による発電プラントにお
いて、経済性に優れた省エネ方式でしかも安全性・信頼
性が高い化石燃料燃焼ボイラを提供することである。
提としたＣＯ2 ／Ｏ2 燃焼方式による発電プラントにお
いて、経済性に優れた省エネ方式でしかも安全性・信頼
性が高い化石燃料燃焼ボイラを提供することである。
【０００８】
【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、Ｏ2 とＣＯ2 を主成分とする混合ガスに
よって化石燃料を燃焼させる燃焼装置と、上記燃焼装置
で発生する熱によって水を蒸発させるボイラと、上記ボ
イラに供給される給水を上記燃焼装置で生成する燃焼排
ガスの一部によって加熱する排ガス給水加熱器と、上記
酸素を上記燃焼排ガスの他の一部によって加熱するＯ2
加熱器と、上記Ｏ2 加熱器を出た上記Ｏ 2 に上記燃焼排
ガスの残りを混合して上記燃焼装置に供給される混合ガ
スとするガス混合器と、上記排ガス給水加熱器および上
記Ｏ2 加熱器を出た上記燃焼排ガス中のＣＯ2 を回収す
るＣＯ2 回収装置とを備えたことを特徴とする化石燃料
燃焼ボイラ；ならびに上記要件に加えて、上記化石燃料
が微粉固体であり、かつＯ 2 とＣＯ2 を主成分とする混
合ガスによって上記燃焼装置まで搬送・供給されること
を特徴とする化石燃料燃焼ボイラを提案するものであ
る。
成するために、Ｏ2 とＣＯ2 を主成分とする混合ガスに
よって化石燃料を燃焼させる燃焼装置と、上記燃焼装置
で発生する熱によって水を蒸発させるボイラと、上記ボ
イラに供給される給水を上記燃焼装置で生成する燃焼排
ガスの一部によって加熱する排ガス給水加熱器と、上記
酸素を上記燃焼排ガスの他の一部によって加熱するＯ2
加熱器と、上記Ｏ2 加熱器を出た上記Ｏ 2 に上記燃焼排
ガスの残りを混合して上記燃焼装置に供給される混合ガ
スとするガス混合器と、上記排ガス給水加熱器および上
記Ｏ2 加熱器を出た上記燃焼排ガス中のＣＯ2 を回収す
るＣＯ2 回収装置とを備えたことを特徴とする化石燃料
燃焼ボイラ；ならびに上記要件に加えて、上記化石燃料
が微粉固体であり、かつＯ 2 とＣＯ2 を主成分とする混
合ガスによって上記燃焼装置まで搬送・供給されること
を特徴とする化石燃料燃焼ボイラを提案するものであ
る。
【０００９】
１）燃焼用Ｏ2 とボイラ給水を化石燃料の燃焼排ガスの
一部で加熱することにより、燃焼排ガスの保有する顕熱
を有効に回収し、プラントの熱エネルギー損失を低減し
て経済性を向上させる。 ２）上記燃焼排ガスの残りを上記加熱された燃焼用Ｏ2
に混合して燃焼装置に供給することにより、火炎温度を
制御する。 ３）燃焼用Ｏ2 とボイラ給水を加熱した上記燃焼排ガス
（主成分ＣＯ2 ）から簡単な装置でＣＯ2 を回収する。 ４）化石燃料が微粉固体の場合、石炭を粉砕するミルあ
るいは微粉炭貯槽からボイラの燃焼装置へそれを搬送す
る媒体として、上記２）項のＣＯ2 ／Ｏ2 混合ガスを使
用し、ＣＯ2 とＯ2 の混合比率を燃料の性状、特に揮発
分、燃料比、灰分および微粉度、雰囲気温度などに応じ
て調節・制御することにより、燃料供給系における燃料
の自然発火あるいは爆発等を未然に防止する。
一部で加熱することにより、燃焼排ガスの保有する顕熱
を有効に回収し、プラントの熱エネルギー損失を低減し
て経済性を向上させる。 ２）上記燃焼排ガスの残りを上記加熱された燃焼用Ｏ2
に混合して燃焼装置に供給することにより、火炎温度を
制御する。 ３）燃焼用Ｏ2 とボイラ給水を加熱した上記燃焼排ガス
（主成分ＣＯ2 ）から簡単な装置でＣＯ2 を回収する。 ４）化石燃料が微粉固体の場合、石炭を粉砕するミルあ
るいは微粉炭貯槽からボイラの燃焼装置へそれを搬送す
る媒体として、上記２）項のＣＯ2 ／Ｏ2 混合ガスを使
用し、ＣＯ2 とＯ2 の混合比率を燃料の性状、特に揮発
分、燃料比、灰分および微粉度、雰囲気温度などに応じ
て調節・制御することにより、燃料供給系における燃料
の自然発火あるいは爆発等を未然に防止する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。本図において、石炭はミル（１）で粉砕され、微
粉炭としてボイラ（２）の燃焼装置に供給される。そし
てＯ2 とＣＯ2 を主成分とする混合ガスによって燃焼
し、ボイラ（２）に供給された水を発生した熱によって
蒸気に変える。その蒸気は図示しない蒸気タービン等に
送られる。
ある。本図において、石炭はミル（１）で粉砕され、微
粉炭としてボイラ（２）の燃焼装置に供給される。そし
てＯ2 とＣＯ2 を主成分とする混合ガスによって燃焼
し、ボイラ（２）に供給された水を発生した熱によって
蒸気に変える。その蒸気は図示しない蒸気タービン等に
送られる。
【００１１】ボイラ（２）で生成した燃焼排ガス（ＣＯ
2 濃度９０％以上）中のダストは除塵装置（３）で除去
される。除塵された燃焼排ガスの２０〜４０％は、脱硝
装置（４）により窒素酸化物を除去された後、Ｏ2 加熱
器（５）および排ガス給水加熱器（６）に配分される。
2 濃度９０％以上）中のダストは除塵装置（３）で除去
される。除塵された燃焼排ガスの２０〜４０％は、脱硝
装置（４）により窒素酸化物を除去された後、Ｏ2 加熱
器（５）および排ガス給水加熱器（６）に配分される。
【００１２】Ｏ2 加熱器（５）では、ボイラ燃焼に供給
されるＯ2 が燃焼排ガスによって加熱され、ガス混合器
（１２）に送られる。一方排ガス給水加熱器（６）で
は、ボイラ給水が加熱され、その加熱された給水は、給
水加熱器（１６）において、図示しない蒸気タービンか
らの抽気蒸気等により更に加熱された後、ボイラ（２）
に供給される。
されるＯ2 が燃焼排ガスによって加熱され、ガス混合器
（１２）に送られる。一方排ガス給水加熱器（６）で
は、ボイラ給水が加熱され、その加熱された給水は、給
水加熱器（１６）において、図示しない蒸気タービンか
らの抽気蒸気等により更に加熱された後、ボイラ（２）
に供給される。
【００１３】Ｏ2 加熱器（５）および排ガス給水加熱器
（６）を経た燃焼排ガスは、その保有する顕熱でＯ2 お
よびボイラ給水を加熱することにより冷却される。そし
て脱硫装置（７）によりガス中の硫黄酸化物が除去され
て不純分を含まないＣＯ2 となり、冷却装置（８）、除
湿装置（９）、ＣＯ2 液化装置（１０）から成るＣＯ 2
回収装置により、液体ＣＯ2 として回収される。
（６）を経た燃焼排ガスは、その保有する顕熱でＯ2 お
よびボイラ給水を加熱することにより冷却される。そし
て脱硫装置（７）によりガス中の硫黄酸化物が除去され
て不純分を含まないＣＯ2 となり、冷却装置（８）、除
湿装置（９）、ＣＯ2 液化装置（１０）から成るＣＯ 2
回収装置により、液体ＣＯ2 として回収される。
【００１４】燃焼排ガスの残り６０〜８０％は、除塵装
置（３）とＯ2 加熱器（５）との間（図示例では脱硝装
置（４）の入口）の排ガス流路から分岐し、ＣＯ2 を主
成分とする再循環ガスとして、再循環ガスファン（１
１）により前記ガス混合器（１２）に送られ、Ｏ2 加熱
器（５）から送られてきたＯ2 と均一に混合される。こ
の混合ガスは、ボイラ（２）の燃焼装置に供給される。
置（３）とＯ2 加熱器（５）との間（図示例では脱硝装
置（４）の入口）の排ガス流路から分岐し、ＣＯ2 を主
成分とする再循環ガスとして、再循環ガスファン（１
１）により前記ガス混合器（１２）に送られ、Ｏ2 加熱
器（５）から送られてきたＯ2 と均一に混合される。こ
の混合ガスは、ボイラ（２）の燃焼装置に供給される。
【００１５】一方、上記混合ガスの一部は搬送ガス混合
器（１３）に分岐され、温度低減のための熱交換器（１
４）を経て、搬送ガスファン（１５）によりミル（１）
に送られる。そして石炭供給系の微粉炭搬送媒体（搬送
ガス）として微粉炭とともにボイラ（２）に供給され
る。ここで、搬送ガスのＯ2 濃度を制御調節するため、
搬送ガス混合器（１３）には、微粉炭性状等の信号によ
り再循環ガスファン（１１）の出口からの再循環ガスの
一部が導入される。
器（１３）に分岐され、温度低減のための熱交換器（１
４）を経て、搬送ガスファン（１５）によりミル（１）
に送られる。そして石炭供給系の微粉炭搬送媒体（搬送
ガス）として微粉炭とともにボイラ（２）に供給され
る。ここで、搬送ガスのＯ2 濃度を制御調節するため、
搬送ガス混合器（１３）には、微粉炭性状等の信号によ
り再循環ガスファン（１１）の出口からの再循環ガスの
一部が導入される。
【００１６】次に本実施例の作用について、システムの
マスバランス上の研究成果を含めて説明を加える。
マスバランス上の研究成果を含めて説明を加える。
【００１７】ＣＯ2 ／Ｏ2 燃焼方式のボイラにおいて、
従来の空気による燃焼と同等の断熱火炎温度が得られる
排ガス再循環比率を検討した結果を図４に示す。空気過
剰率５％で石炭を燃焼された時の断熱火炎温度は、通常
２１００℃程度である（図４中斜線で表示）。これと同
様の断熱火炎温度が得られる排ガス再循環比率は、図４
から６０〜８０％となる。したがってボイラ（節炭器出
口）排ガスの６０〜８０％をボイラに再循環して燃焼用
ＣＯ2 として供給し、残り２０〜４０％をＣＯ 2 液化装
置により液体ＣＯ2 として回収するのである。
従来の空気による燃焼と同等の断熱火炎温度が得られる
排ガス再循環比率を検討した結果を図４に示す。空気過
剰率５％で石炭を燃焼された時の断熱火炎温度は、通常
２１００℃程度である（図４中斜線で表示）。これと同
様の断熱火炎温度が得られる排ガス再循環比率は、図４
から６０〜８０％となる。したがってボイラ（節炭器出
口）排ガスの６０〜８０％をボイラに再循環して燃焼用
ＣＯ2 として供給し、残り２０〜４０％をＣＯ 2 液化装
置により液体ＣＯ2 として回収するのである。
【００１８】ボイラ出口排ガス温度は通常３５０〜３８
０℃であり、ＣＯ2 の液化にはこれを−１５℃以下に冷
却する必要がある。したがって、このガスが保有する熱
量を有効に利用することが、プラントの性能および経済
性に大きく影響する。そこで本実施例では、燃焼に供さ
れるＯ2 を再循環排ガス温度と同一レベルまで加熱する
手段として、燃焼排ガスの顕熱を利用するのである。こ
こで、高価なＯ2 が燃焼排ガス側へ漏洩すると、経済的
損失となるばかりでなく、安全面でも爆発・火炎等、事
故発生の恐れがあるので、Ｏ2 加熱器（５）の構造とし
てはノンリーク型が望ましい。
０℃であり、ＣＯ2 の液化にはこれを−１５℃以下に冷
却する必要がある。したがって、このガスが保有する熱
量を有効に利用することが、プラントの性能および経済
性に大きく影響する。そこで本実施例では、燃焼に供さ
れるＯ2 を再循環排ガス温度と同一レベルまで加熱する
手段として、燃焼排ガスの顕熱を利用するのである。こ
こで、高価なＯ2 が燃焼排ガス側へ漏洩すると、経済的
損失となるばかりでなく、安全面でも爆発・火炎等、事
故発生の恐れがあるので、Ｏ2 加熱器（５）の構造とし
てはノンリーク型が望ましい。
【００１９】ところで本実施例の場合、空気による燃焼
の場合と比較すると、加熱されるＯ 2 の量は少なくとも
空気中に含まれる窒素（Ｎ2 ）の分（約７９容積％）だ
け少ない。したがって、加熱されるＯ2 の量と加熱源で
ある排ガスの量とのマスバランス上、加熱器の計画設計
に不都合が生じる。そこでＯ2 加熱器（５）と並列に排
ガス給水加熱器（６）を設置し、Ｏ2 加熱器（５）に対
して過剰な量の排ガスをボイラ給水の加熱源にすること
により、熱量的バランスを保ちつつ熱エネルギーを有効
に回収するのである。こうしてＯ2 加熱器（５）には６
０〜７０％程度、排ガス給水加熱器（６）には３０〜４
０％程度の燃焼排ガスをそれぞれ通過させる。
の場合と比較すると、加熱されるＯ 2 の量は少なくとも
空気中に含まれる窒素（Ｎ2 ）の分（約７９容積％）だ
け少ない。したがって、加熱されるＯ2 の量と加熱源で
ある排ガスの量とのマスバランス上、加熱器の計画設計
に不都合が生じる。そこでＯ2 加熱器（５）と並列に排
ガス給水加熱器（６）を設置し、Ｏ2 加熱器（５）に対
して過剰な量の排ガスをボイラ給水の加熱源にすること
により、熱量的バランスを保ちつつ熱エネルギーを有効
に回収するのである。こうしてＯ2 加熱器（５）には６
０〜７０％程度、排ガス給水加熱器（６）には３０〜４
０％程度の燃焼排ガスをそれぞれ通過させる。
【００２０】次に、加熱されたＯ2 と混合する再循環ガ
スを、燃焼排ガス流路のどこから抽出するかということ
も、プラントの経済性に大きな影響を及ぼす。本実施例
では、再循環ガスの抽出点は、少なくともＯ2 加熱器よ
りも上流とする。例えば図２に示すように、もしＯ2 加
熱器（５）の下流側に再循環ガスの抽出点を設けた場合
を考えると、Ｏ2 加熱器（５）を通過するガス量は、本
実施例と比較して少なくとも再循環するガスに相当する
分だけ増加するから、Ｏ2 加熱器（５）容量が増大して
設備費が嵩むだけでなく、必然的に通風機の圧力容量と
運転消費動力が増加し、経済性からも省エネルギーとい
う観点からも劣ることになる。また、ボイラにおける微
粉炭燃焼の火炎安定性と燃焼効率向上を考慮した場合、
燃焼用空気（Ｏ2 ）は高温であることが望まれ、通常３
００〜４００℃程度が採用される。したがって上記抽出
点は、この意味からも最も適切な抽出位置である。
スを、燃焼排ガス流路のどこから抽出するかということ
も、プラントの経済性に大きな影響を及ぼす。本実施例
では、再循環ガスの抽出点は、少なくともＯ2 加熱器よ
りも上流とする。例えば図２に示すように、もしＯ2 加
熱器（５）の下流側に再循環ガスの抽出点を設けた場合
を考えると、Ｏ2 加熱器（５）を通過するガス量は、本
実施例と比較して少なくとも再循環するガスに相当する
分だけ増加するから、Ｏ2 加熱器（５）容量が増大して
設備費が嵩むだけでなく、必然的に通風機の圧力容量と
運転消費動力が増加し、経済性からも省エネルギーとい
う観点からも劣ることになる。また、ボイラにおける微
粉炭燃焼の火炎安定性と燃焼効率向上を考慮した場合、
燃焼用空気（Ｏ2 ）は高温であることが望まれ、通常３
００〜４００℃程度が採用される。したがって上記抽出
点は、この意味からも最も適切な抽出位置である。
【００２１】微粉炭をミルあるいは微粉炭貯槽から燃焼
装置へ搬送する媒体として、従来は空気が採用されてい
た。しかし、微粉炭の性状や雰囲気の条件によっては、
石炭供給系で自然発火あるいは爆発等の事故が起きるこ
とがあった。そこで安全確保のため、窒素などの不活性
ガスを空気に代えて供給することもあったが、不活性ガ
スを系外から供給するためには特別の設備やガスの費用
負担が必要であり、経済性に劣る欠点があった。本実施
例では、微粉炭の搬送媒体にＣＯ2 ／Ｏ2 混合ガスを用
い、微粉炭の性状や雰囲気条件によりＣＯ2 ／Ｏ2 の比
率を調節する。再循環ガスの主成分はＣＯ2 で不活性で
あるので、その量を増加させると石炭供給系における自
然発火あるいは爆発が未然に防止され、経済性に優れし
かも安全性・信頼性がある石炭供給系となる。図５は、
Ｏ2 をＣＯ2 で希釈した場合の雰囲気中のＯ2 濃度に対
する爆発圧力と圧力上昇速度の関係を示す図である。Ｃ
Ｏ 2 の量を増加すれば爆発防止効果が大きいことがこの
図から理解できる。
装置へ搬送する媒体として、従来は空気が採用されてい
た。しかし、微粉炭の性状や雰囲気の条件によっては、
石炭供給系で自然発火あるいは爆発等の事故が起きるこ
とがあった。そこで安全確保のため、窒素などの不活性
ガスを空気に代えて供給することもあったが、不活性ガ
スを系外から供給するためには特別の設備やガスの費用
負担が必要であり、経済性に劣る欠点があった。本実施
例では、微粉炭の搬送媒体にＣＯ2 ／Ｏ2 混合ガスを用
い、微粉炭の性状や雰囲気条件によりＣＯ2 ／Ｏ2 の比
率を調節する。再循環ガスの主成分はＣＯ2 で不活性で
あるので、その量を増加させると石炭供給系における自
然発火あるいは爆発が未然に防止され、経済性に優れし
かも安全性・信頼性がある石炭供給系となる。図５は、
Ｏ2 をＣＯ2 で希釈した場合の雰囲気中のＯ2 濃度に対
する爆発圧力と圧力上昇速度の関係を示す図である。Ｃ
Ｏ 2 の量を増加すれば爆発防止効果が大きいことがこの
図から理解できる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、地球温暖化効果ガスで
あるＣＯ2 を、化石燃料燃焼ボイラの排ガスから、安全
性、信頼性があり、しかも、経済性に優れた省エネ方式
で効果的に回収することができ、かつボイラの性能も向
上する。
あるＣＯ2 を、化石燃料燃焼ボイラの排ガスから、安全
性、信頼性があり、しかも、経済性に優れた省エネ方式
で効果的に回収することができ、かつボイラの性能も向
上する。
【図１】図１は本発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図２は本発明の効果を比較するための参考ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図３は従来のＣＯ2 ／Ｏ2 燃焼方式によるボイ
ラの基本ブロック図である。
ラの基本ブロック図である。
【図４】図４は再循環ガス比率と断熱火炎温度の関係を
示す図である。
示す図である。
【図５】図５は雰囲気中のＯ2 濃度と爆発圧力および圧
力上昇速度との関係を示す図である。
力上昇速度との関係を示す図である。
（１） ミル （２） ボイラ （３） 除塵装置 （４） 脱硝装置 （５） Ｏ2 加熱器 （６） 排ガス給水加熱器 （７） 脱硫装置 （８） 冷却装置 （９） 除湿装置 （１０） ＣＯ2 液化装置 （１１） 再循環ガスファン （１２） ガス混合器 （１３） 搬送ガス混合器 （１４） 熱交換器 （１５） 搬送ガスファン （１６） 給水加熱器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 淳介 長崎市飽の浦町５番３号 西日本菱重興産 ビル４階 長菱設計株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 酸素と二酸化炭素を主成分とする混合ガ
スによって化石燃料を燃焼させる燃焼装置と、上記燃焼
装置で発生する熱によって水を蒸発させるボイラと、上
記ボイラに供給される給水を上記燃焼装置で生成する燃
焼排ガスの一部によって加熱する排ガス給水加熱器と、
上記酸素を上記燃焼排ガスの他の一部によって加熱する
Ｏ2 加熱器と、上記Ｏ2 加熱器を出た上記酸素に上記燃
焼排ガスの残りを混合して上記燃焼装置に供給される混
合ガスとするガス混合器と、上記排ガス給水加熱器およ
び上記Ｏ2 加熱器を出た上記燃焼排ガス中の二酸化炭素
を回収するＣＯ2 回収装置とを備えたことを特徴とする
化石燃料燃焼ボイラ。 - 【請求項２】 上記化石燃料が微粉固体であり、かつ酸
素と二酸化炭素を主成分とする混合ガスによって上記燃
焼装置まで搬送・供給されることを特徴とする請求項１
記載の化石燃料燃焼ボイラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24178992A JPH0694212A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 化石燃料燃焼ボイラ |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP24178992A JPH0694212A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 化石燃料燃焼ボイラ |
Publications (1)
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|---|---|
| JPH0694212A true JPH0694212A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17079547
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24178992A Withdrawn JPH0694212A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 化石燃料燃焼ボイラ |
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|---|---|
| JP (1) | JPH0694212A (ja) |
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