JPH11304109A - ボイラ燃焼装置 - Google Patents
ボイラ燃焼装置Info
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- JPH11304109A JPH11304109A JP11080798A JP11080798A JPH11304109A JP H11304109 A JPH11304109 A JP H11304109A JP 11080798 A JP11080798 A JP 11080798A JP 11080798 A JP11080798 A JP 11080798A JP H11304109 A JPH11304109 A JP H11304109A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バーナ空気比等の燃焼条件変化にかかわら
ず、アフタエアポート部での混合を適正に保持すること
により、ボイラ出口部における燃焼ガス中のＮＯｘ、Ｃ
Ｏ並びにばいじん（未燃分）の発生レベルをミニマムに
抑制すること。 【解決手段】 バーナ２ａ、２ｂと最下流側のメインエ
アポート４との間に空気流路面積を可変とし、かつ燃料
を還元燃焼させるためのサブエアポート３を設ける。バ
ーナの燃焼条件により、上流側アフタエア量をベース値
より上げた場合にアフタエア量の増加があってもアフタ
エアの貫通力がベース条件と同等になるようにサブエア
ポート４の空気流路面積を広げるため、火炉中央部にお
いても良好な混合が行われ、ＮＯｘが上昇することはな
い。また、上流側アフタエア量をベース条件より下げた
場合、サブエアポート４の空気流路面積を狭くして貫通
力を確保する操作を行うことにより、ベース条件と同様
に良好な混合が行われるため、ＣＯ発生量及びばいじん
（未燃分）が増加することはない。
ず、アフタエアポート部での混合を適正に保持すること
により、ボイラ出口部における燃焼ガス中のＮＯｘ、Ｃ
Ｏ並びにばいじん（未燃分）の発生レベルをミニマムに
抑制すること。 【解決手段】 バーナ２ａ、２ｂと最下流側のメインエ
アポート４との間に空気流路面積を可変とし、かつ燃料
を還元燃焼させるためのサブエアポート３を設ける。バ
ーナの燃焼条件により、上流側アフタエア量をベース値
より上げた場合にアフタエア量の増加があってもアフタ
エアの貫通力がベース条件と同等になるようにサブエア
ポート４の空気流路面積を広げるため、火炉中央部にお
いても良好な混合が行われ、ＮＯｘが上昇することはな
い。また、上流側アフタエア量をベース条件より下げた
場合、サブエアポート４の空気流路面積を狭くして貫通
力を確保する操作を行うことにより、ベース条件と同様
に良好な混合が行われるため、ＣＯ発生量及びばいじん
（未燃分）が増加することはない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ出口部にお
ける窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）並びに
ばいじん（未燃分）の発生レベルをミニマムに抑制する
のに好適なボイラ燃焼装置に関する。
ける窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）並びに
ばいじん（未燃分）の発生レベルをミニマムに抑制する
のに好適なボイラ燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラ燃焼装置に用いるバーナはボイラ
排ガス中のＮＯｘ濃度低減を目的に、一般的には二段燃
焼方式のものが用いられている。二段燃焼方式のバーナ
は燃焼用空気を二段階に分けてバーナ部に供給し、空気
比を１以下（通常は０．７５〜０．９５）で燃料を燃焼
させ、その後流側のアフタエアポート部で不足分の空気
を投入して完全燃焼させる構成である。
排ガス中のＮＯｘ濃度低減を目的に、一般的には二段燃
焼方式のものが用いられている。二段燃焼方式のバーナ
は燃焼用空気を二段階に分けてバーナ部に供給し、空気
比を１以下（通常は０．７５〜０．９５）で燃料を燃焼
させ、その後流側のアフタエアポート部で不足分の空気
を投入して完全燃焼させる構成である。
【０００３】前記二段燃焼方式のバーナは、バーナ部か
らアフタエアポート部にかけて燃料を低空気比状態で燃
焼させることにより、結果としてサーマルＮＯｘとフュ
エルＮＯｘのいずれに対しても低減効果がある。従っ
て、ガス、油及び微粉炭等の燃料種にかかわらず、燃焼
ガスのＮＯｘ濃度を低減することが可能である。
らアフタエアポート部にかけて燃料を低空気比状態で燃
焼させることにより、結果としてサーマルＮＯｘとフュ
エルＮＯｘのいずれに対しても低減効果がある。従っ
て、ガス、油及び微粉炭等の燃料種にかかわらず、燃焼
ガスのＮＯｘ濃度を低減することが可能である。
【０００４】一般に二段燃焼比率を上昇させる程、燃焼
ガスのＮＯｘ濃度の低減効果は高くなるが、一定比率以
上に二段階燃焼比率を上げると、逆に前記ＮＯｘ濃度が
上昇する傾向を示す。これは、二段燃焼比率を上げ過ぎ
ると、バーナ部における燃料に対する空気比率が低くな
り過ぎ、バーナ部で燃焼していない未燃の燃料がアフタ
エアポート部で急激に燃焼し、ＮＯｘが再生成するため
である。
ガスのＮＯｘ濃度の低減効果は高くなるが、一定比率以
上に二段階燃焼比率を上げると、逆に前記ＮＯｘ濃度が
上昇する傾向を示す。これは、二段燃焼比率を上げ過ぎ
ると、バーナ部における燃料に対する空気比率が低くな
り過ぎ、バーナ部で燃焼していない未燃の燃料がアフタ
エアポート部で急激に燃焼し、ＮＯｘが再生成するため
である。
【０００５】前記再生成したＮＯｘを抑制する手法とし
て、アフタエアポートを多段に設け、アフタエアを分割
供給する方法がある。図４には微粉炭焚きボイラの火炉
に用いられる対向燃焼方式のバーナにおける代表的な二
段アフタエアポートの構成を示す。
て、アフタエアポートを多段に設け、アフタエアを分割
供給する方法がある。図４には微粉炭焚きボイラの火炉
に用いられる対向燃焼方式のバーナにおける代表的な二
段アフタエアポートの構成を示す。
【０００６】火炉３１にバーナ３２ａ、３２ｂが２段、
対向位置の火炉壁面に設置され、火炉３１の空間の有効
活用による燃焼ガスの低ＮＯｘ化を目的に、上段バーナ
３２ｂの上方に上下２段のアフタエアポート３３ａ、３
３ｂがそれぞれ対向に設置されている。
対向位置の火炉壁面に設置され、火炉３１の空間の有効
活用による燃焼ガスの低ＮＯｘ化を目的に、上段バーナ
３２ｂの上方に上下２段のアフタエアポート３３ａ、３
３ｂがそれぞれ対向に設置されている。
【０００７】ＦＤＦ３６からエアヒータ３７を介して予
熱された燃焼用空気がダンパ３８で流量調整されなが
ら、ウインドボックス３９でバーナ部とアフタエアポー
ト部にそれぞれ分配されて火炉３１に投入される。バー
ナ部からアフタエアポート３３ａ、３３ｂまでの二段燃
焼ゾーンでは理論空気比以下で運用されるため、火炉３
１内には未燃焼ガスが残存する。未燃焼ガスはアフタエ
アポート部より下流側（火炉上方）でアフタエアと混合
し、燃焼を完結する。火炉３１を出た燃焼排ガスは脱硝
装置４１及びエアヒータ３７を介して、煙突４２より排
出される。
熱された燃焼用空気がダンパ３８で流量調整されなが
ら、ウインドボックス３９でバーナ部とアフタエアポー
ト部にそれぞれ分配されて火炉３１に投入される。バー
ナ部からアフタエアポート３３ａ、３３ｂまでの二段燃
焼ゾーンでは理論空気比以下で運用されるため、火炉３
１内には未燃焼ガスが残存する。未燃焼ガスはアフタエ
アポート部より下流側（火炉上方）でアフタエアと混合
し、燃焼を完結する。火炉３１を出た燃焼排ガスは脱硝
装置４１及びエアヒータ３７を介して、煙突４２より排
出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図４に示す従来の二段
燃焼バーナは同一形状のアフタエアポート３３ａ、３３
ｂを多段に設置していたため、同一の二段燃焼比率で
は、上流側エアポート３３ａのエア量を増加させると下
流側エアポート３３ｂのエア量が減少し、下流側のアフ
タエアは充分な貫通力がなくなるので、多段にアフタエ
アを供給するという効果が発揮できないという問題があ
った。
燃焼バーナは同一形状のアフタエアポート３３ａ、３３
ｂを多段に設置していたため、同一の二段燃焼比率で
は、上流側エアポート３３ａのエア量を増加させると下
流側エアポート３３ｂのエア量が減少し、下流側のアフ
タエアは充分な貫通力がなくなるので、多段にアフタエ
アを供給するという効果が発揮できないという問題があ
った。
【０００９】このように、上記従来技術の二段燃焼バー
ナは、バーナ空気比変化に伴うアフタエアポート部での
アフタエアと未燃焼ガス混合適正化の点について配慮が
されておらず、燃焼ガス中のＮＯｘ濃度が上昇するこ
と、あるいはＣＯ濃度並びに未燃分が増加するという問
題があった。
ナは、バーナ空気比変化に伴うアフタエアポート部での
アフタエアと未燃焼ガス混合適正化の点について配慮が
されておらず、燃焼ガス中のＮＯｘ濃度が上昇するこ
と、あるいはＣＯ濃度並びに未燃分が増加するという問
題があった。
【００１０】本発明の課題は、バーナ空気比等の燃焼条
件変化にかかわらず、アフタエアポート部での混合を適
正に保持することにより、ボイラ出口部における燃焼ガ
ス中のＮＯｘ、ＣＯ並びにばいじん（未燃分）の発生レ
ベルをミニマムに抑制することにある。
件変化にかかわらず、アフタエアポート部での混合を適
正に保持することにより、ボイラ出口部における燃焼ガ
ス中のＮＯｘ、ＣＯ並びにばいじん（未燃分）の発生レ
ベルをミニマムに抑制することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記本発明の課題は、燃
料を一次空気と共に燃焼させるバーナと、燃焼用空気を
供給するアフタエアポートを有するボイラ装置におい
て、バーナと最下流側のアフタエアポートであるメイン
エアポートとの間に空気流路面積を可変とし、かつ燃料
を還元燃焼させるためのサブエアポートを少なくとも一
段以上設けたボイラ燃焼装置により解決される。
料を一次空気と共に燃焼させるバーナと、燃焼用空気を
供給するアフタエアポートを有するボイラ装置におい
て、バーナと最下流側のアフタエアポートであるメイン
エアポートとの間に空気流路面積を可変とし、かつ燃料
を還元燃焼させるためのサブエアポートを少なくとも一
段以上設けたボイラ燃焼装置により解決される。
【００１２】そして、サブエアポートの空気流路面積を
可変する手段は、サブエアポートの空気流路を多段に分
割し、各分割された空気流路の流路開閉手段を設けた構
成とすることができる。
可変する手段は、サブエアポートの空気流路を多段に分
割し、各分割された空気流路の流路開閉手段を設けた構
成とすることができる。
【００１３】本発明のサブエアポートの空気流路面積を
変える燃焼条件としては、バーナ空気比、バーナ空
気比及びバーナとアフタエアポートで用いる全空気比、
バーナ空気比、バーナとアフタエアポートで用いる全
空気比及びボイラ負荷または燃料性状のいずれかをパ
ラメータとする方法などがある。
変える燃焼条件としては、バーナ空気比、バーナ空
気比及びバーナとアフタエアポートで用いる全空気比、
バーナ空気比、バーナとアフタエアポートで用いる全
空気比及びボイラ負荷または燃料性状のいずれかをパ
ラメータとする方法などがある。
【００１４】
【作用】表１に二段アフタエアポートの上流側アフタエ
アポートにおいて、上流側アフタエア量変化に対する従
来技術と本発明とのアフタエアの挙動の違いを示す。
アポートにおいて、上流側アフタエア量変化に対する従
来技術と本発明とのアフタエアの挙動の違いを示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】本発明のバーナも図４に示す従来技術のバ
ーナも、設定したバーナ空気比をベース値（そのときの
アフタエア量もベース値とする）とすると、バーナ空気
比が前記ベース値より低い場合はアフタエア量は増加
し、前記設定バーナ空気比のベース値よりバーナ空気比
が高い場合はアフタエア量は減少する。
ーナも、設定したバーナ空気比をベース値（そのときの
アフタエア量もベース値とする）とすると、バーナ空気
比が前記ベース値より低い場合はアフタエア量は増加
し、前記設定バーナ空気比のベース値よりバーナ空気比
が高い場合はアフタエア量は減少する。
【００１７】しかし、バーナの燃焼条件により、上流側
アフタエア量をベース値より上げた場合には、従来技術
ではアフタエア量の増加に伴い、貫通力が増加し、火炉
中央部で缶前及び缶後から投入されたアフタエア同士が
干渉する。こうして、従来技術のバーナではアフタエア
ポートからの燃焼用空気噴流がバーナゾーン側（火炉下
方側）に流れるため、ＮＯｘ還元域の縮小及びＮＯｘ再
生現象により、ＮＯｘが上昇傾向を示す。
アフタエア量をベース値より上げた場合には、従来技術
ではアフタエア量の増加に伴い、貫通力が増加し、火炉
中央部で缶前及び缶後から投入されたアフタエア同士が
干渉する。こうして、従来技術のバーナではアフタエア
ポートからの燃焼用空気噴流がバーナゾーン側（火炉下
方側）に流れるため、ＮＯｘ還元域の縮小及びＮＯｘ再
生現象により、ＮＯｘが上昇傾向を示す。
【００１８】一方、本発明のバーナにおいては、バーナ
の燃焼条件により、上流側アフタエア量を上げた場合に
アフタエア量の増加があってもアフタエアの貫通力がベ
ース条件と同等になるようにアフタエアポート（サブエ
アポート）の空気流路面積を広げるため、火炉中央部に
おいても良好な混合が行われ、ＮＯｘが上昇することは
ない。
の燃焼条件により、上流側アフタエア量を上げた場合に
アフタエア量の増加があってもアフタエアの貫通力がベ
ース条件と同等になるようにアフタエアポート（サブエ
アポート）の空気流路面積を広げるため、火炉中央部に
おいても良好な混合が行われ、ＮＯｘが上昇することは
ない。
【００１９】また、上流側アフタエア量をベース条件よ
り下げた場合、従来技術のバーナではアフタエアの貫通
力が減少し、火炉中央部で未燃ガスのすり抜け現象が起
こり、ＣＯ及びばいじん（未燃分）レベルが増加傾向を
示す。一方、本発明のバーナにおいては、アフタエアポ
ート（サブエアポート）の空気流路面積を狭くして貫通
力を確保する操作を行うことにより、ベース条件と同様
に良好な混合が行われるため、ＣＯ発生量及びばいじん
（未燃分）が増加することはない。
り下げた場合、従来技術のバーナではアフタエアの貫通
力が減少し、火炉中央部で未燃ガスのすり抜け現象が起
こり、ＣＯ及びばいじん（未燃分）レベルが増加傾向を
示す。一方、本発明のバーナにおいては、アフタエアポ
ート（サブエアポート）の空気流路面積を狭くして貫通
力を確保する操作を行うことにより、ベース条件と同様
に良好な混合が行われるため、ＣＯ発生量及びばいじん
（未燃分）が増加することはない。
【００２０】また、アフタエアポートを一段にすると、
アフタエアポートからの供給空気量を増加させた場合に
は、局所的に酸素濃度が高い部分が生じ、その高濃度の
酸素が拡散するまでに時間が必要であるが、本発明の二
段のアフタエアポートを用いて、しかも上流側のアフタ
エアポート（サブエアポート）からの燃焼用空気量を燃
焼条件に応じて可変にすることで、アフタエアの貫通力
が適正になるように調整できる。そして下流側のアフタ
エアポート（メインエアポート）は燃焼用空気の拡散作
用を奏する。
アフタエアポートからの供給空気量を増加させた場合に
は、局所的に酸素濃度が高い部分が生じ、その高濃度の
酸素が拡散するまでに時間が必要であるが、本発明の二
段のアフタエアポートを用いて、しかも上流側のアフタ
エアポート（サブエアポート）からの燃焼用空気量を燃
焼条件に応じて可変にすることで、アフタエアの貫通力
が適正になるように調整できる。そして下流側のアフタ
エアポート（メインエアポート）は燃焼用空気の拡散作
用を奏する。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面とともに説明する。 図１に本発明の実施の形態の構
成を示す。本図は微粉炭焚きボイラ燃焼装置の構成を示
す。火炉１にバーナ２ａ、２ｂが２段対向に設置され、
火炉１の空間の有効活用による燃焼ガスの低ＮＯｘ化を
目的に、下段バーナ２ｂの上方にサブエアポート３及び
メインエアポート４がそれぞれ対向に設置されている。
面とともに説明する。 図１に本発明の実施の形態の構
成を示す。本図は微粉炭焚きボイラ燃焼装置の構成を示
す。火炉１にバーナ２ａ、２ｂが２段対向に設置され、
火炉１の空間の有効活用による燃焼ガスの低ＮＯｘ化を
目的に、下段バーナ２ｂの上方にサブエアポート３及び
メインエアポート４がそれぞれ対向に設置されている。
【００２２】ＦＤＦ６からエアヒータ７を介して予熱さ
れた燃焼用空気がエアダンパ８とウインドボックス５で
バーナ部とアフタエアポート部にそれぞれ分配されて火
炉１に投入される。
れた燃焼用空気がエアダンパ８とウインドボックス５で
バーナ部とアフタエアポート部にそれぞれ分配されて火
炉１に投入される。
【００２３】バーナ部からサブエアポート３までの火炉
１内の二段燃焼ゾーンでは理論空気比以下で燃料の燃焼
が行われるため、火炉１内には未燃焼ガスが残存する。
未燃焼ガスはアフタエアポート部より下流側（火炉上
方）でサブアフタエア１１及びメインアフタエア１２と
混合し、燃焼を完結する。火炉１を出た燃焼排ガスは脱
硝装置１３及びエアヒータ７を介して、煙突１５より排
出される。
１内の二段燃焼ゾーンでは理論空気比以下で燃料の燃焼
が行われるため、火炉１内には未燃焼ガスが残存する。
未燃焼ガスはアフタエアポート部より下流側（火炉上
方）でサブアフタエア１１及びメインアフタエア１２と
混合し、燃焼を完結する。火炉１を出た燃焼排ガスは脱
硝装置１３及びエアヒータ７を介して、煙突１５より排
出される。
【００２４】図２に本発明実施のサブエアポート３の断
面図を示す。サブエアポート３は流路が３ａ、３ｂ、３
ｃに３分割されていて、アクチュエータ１７で作動する
スライドダンパ１８により前記３分割流路３ａ、３ｂ、
３ｃの開閉調整をする構成としている。
面図を示す。サブエアポート３は流路が３ａ、３ｂ、３
ｃに３分割されていて、アクチュエータ１７で作動する
スライドダンパ１８により前記３分割流路３ａ、３ｂ、
３ｃの開閉調整をする構成としている。
【００２５】図３に本発明の実施の形態のメインエアポ
ート４の断面図を示す。メインエアポート４は燃焼用空
気を２分割して供給できるように、第１分割空気２１が
供給される一次スリーブ２２と該一次スリーブ２２の外
周に第２分割空気２３が供給される二次スリーブ２４が
設けられたデュアル型のアフタエアポート構造である。
ート４の断面図を示す。メインエアポート４は燃焼用空
気を２分割して供給できるように、第１分割空気２１が
供給される一次スリーブ２２と該一次スリーブ２２の外
周に第２分割空気２３が供給される二次スリーブ２４が
設けられたデュアル型のアフタエアポート構造である。
【００２６】メインエアポート４の一次スリーブ２２に
は、その開口部２２ａからの供給空気量を調整するスラ
イドダンパ２６が設けられている。また、二次スリーブ
２４にもその開口部２４ａを開閉するスライドダンパ２
７が設けられている。各スライドダンパ２６、２７はそ
れぞれ駆動装置２８、２９で駆動される。また、二次ス
リーブ２４には燃焼用空気に旋回力と貫通力を付与する
ためにエアレジスタ３０が設けられている。このエアレ
ジスタ３０はレジスタドライバ３１により制御されて燃
焼用空気の旋回力と貫通力を適正化することにより、ア
フタエアポート部近傍の火炉１内での未燃焼ガスのすり
抜けを最小限度に抑えることが可能となる。
は、その開口部２２ａからの供給空気量を調整するスラ
イドダンパ２６が設けられている。また、二次スリーブ
２４にもその開口部２４ａを開閉するスライドダンパ２
７が設けられている。各スライドダンパ２６、２７はそ
れぞれ駆動装置２８、２９で駆動される。また、二次ス
リーブ２４には燃焼用空気に旋回力と貫通力を付与する
ためにエアレジスタ３０が設けられている。このエアレ
ジスタ３０はレジスタドライバ３１により制御されて燃
焼用空気の旋回力と貫通力を適正化することにより、ア
フタエアポート部近傍の火炉１内での未燃焼ガスのすり
抜けを最小限度に抑えることが可能となる。
【００２７】本実施の形態では、基準炭ベースの最適バ
ーナ部の空気比を０．８５、サブエアポート３の空気比
を０．１、メインエアポート４の空気比を０．２５、全
空気比を１．２（＝０．８５＋０．１＋０．２５）とし
ている。この場合のベース条件では、図２に示すよう
に、スライドダンパ１８によりサブエアポート３の３分
割流路３ａ〜３ｃの内の２つの流路を用いる設定として
いる。バーナ部からサブエアポート３配置部までの火炉
１内の二段燃焼ゾーンでは、バーナ空気比０．８５、サ
ブエアポート３からメインエアポート４の配置部までの
火炉１内の二段燃焼ゾーンにおいても空気比０．８５〜
０．９５の低空気比燃焼を実施しているため、燃焼が緩
慢となりサーマルＮＯｘの発生を抑制している。
ーナ部の空気比を０．８５、サブエアポート３の空気比
を０．１、メインエアポート４の空気比を０．２５、全
空気比を１．２（＝０．８５＋０．１＋０．２５）とし
ている。この場合のベース条件では、図２に示すよう
に、スライドダンパ１８によりサブエアポート３の３分
割流路３ａ〜３ｃの内の２つの流路を用いる設定として
いる。バーナ部からサブエアポート３配置部までの火炉
１内の二段燃焼ゾーンでは、バーナ空気比０．８５、サ
ブエアポート３からメインエアポート４の配置部までの
火炉１内の二段燃焼ゾーンにおいても空気比０．８５〜
０．９５の低空気比燃焼を実施しているため、燃焼が緩
慢となりサーマルＮＯｘの発生を抑制している。
【００２８】また上記二段燃焼ゾーンは還元雰囲気とな
るため、ＮＯｘと同時に発生した中間生成物の作用によ
り、ＮＯｘの還元反応が促進されフュエルＮＯｘの生成
量も低減される。
るため、ＮＯｘと同時に発生した中間生成物の作用によ
り、ＮＯｘの還元反応が促進されフュエルＮＯｘの生成
量も低減される。
【００２９】メインエアポート４では空気比に対して
０．２５相当の燃焼用空気が投入され、未燃焼ガスと適
正に混合することにより、ＣＯ及び未燃分の発生を最小
限に抑制している。またアフタエア１１、１２（図１）
を上段と下段とで分割供給しているため急激な空気の投
入に伴う再生成ＮＯｘの発生を最小限度に抑制できる。
０．２５相当の燃焼用空気が投入され、未燃焼ガスと適
正に混合することにより、ＣＯ及び未燃分の発生を最小
限に抑制している。またアフタエア１１、１２（図１）
を上段と下段とで分割供給しているため急激な空気の投
入に伴う再生成ＮＯｘの発生を最小限度に抑制できる。
【００３０】燃料性状等の燃焼条件によってＮＯｘ及び
未燃分を低減するのに最適なメインアフタエア投入量と
の比率は異なるが、表２にサブエアポート３の３つの分
割流路３ａ〜３ｃへの空気投入比率を変化させた場合に
おけるサブエアポート流路の構成を示す。
未燃分を低減するのに最適なメインアフタエア投入量と
の比率は異なるが、表２にサブエアポート３の３つの分
割流路３ａ〜３ｃへの空気投入比率を変化させた場合に
おけるサブエアポート流路の構成を示す。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２に示すようにサブエアポート３の空気
比を０．１２とした場合はベース（０．１）に対して約
２割投入空気量が増加する。このような空気比条件で
は、スライドダンパ１８によりサブエアポート３の３つ
の流路３ａ〜３ｃの全てを用いる設定としている。ま
た、ベース条件での空気供給時に対してサブエアポート
３の２つの流路だけを用いることにより、空気量が増加
したにもかかわらず、サブアフタエア１１の貫通力はベ
ース条件と同等になるため、火炉中央部においても良好
な混合が行われる。なお、上記した条件ではメインエア
ポート４の空気量はベース条件に対して約８％減少する
が、設計許容範囲であり問題はない。
比を０．１２とした場合はベース（０．１）に対して約
２割投入空気量が増加する。このような空気比条件で
は、スライドダンパ１８によりサブエアポート３の３つ
の流路３ａ〜３ｃの全てを用いる設定としている。ま
た、ベース条件での空気供給時に対してサブエアポート
３の２つの流路だけを用いることにより、空気量が増加
したにもかかわらず、サブアフタエア１１の貫通力はベ
ース条件と同等になるため、火炉中央部においても良好
な混合が行われる。なお、上記した条件ではメインエア
ポート４の空気量はベース条件に対して約８％減少する
が、設計許容範囲であり問題はない。
【００３３】一方、サブエアポート３の空気比を０．０
８とした場合は、ベースに対して約８割の燃焼空気しか
投入されないことになる。このような空気比条件では、
スライドダンパ１８によりサブエアポート３の２つの流
路を閉塞して１つの流路のみを用いる設定とすることに
より、サブアフタエア量が減少してもベース条件と同等
の貫通力を確保可能なため、燃焼性能を阻害することは
無い。本条件においてもメインエアポート４の空気量は
ベース条件にして約８％増加するが、設計許容範囲であ
り問題ない。
８とした場合は、ベースに対して約８割の燃焼空気しか
投入されないことになる。このような空気比条件では、
スライドダンパ１８によりサブエアポート３の２つの流
路を閉塞して１つの流路のみを用いる設定とすることに
より、サブアフタエア量が減少してもベース条件と同等
の貫通力を確保可能なため、燃焼性能を阻害することは
無い。本条件においてもメインエアポート４の空気量は
ベース条件にして約８％増加するが、設計許容範囲であ
り問題ない。
【００３４】
【発明の効果】ａ．火炉空間を有効利用することにより
二段燃焼を最大限に効果的に実施することができるた
め、ＮＯｘ、ＣＯ、ばいじん（未燃分）の発生量を最小
限に抑えることができる。 ｂ．１缶のボイラで多種燃料対応あるいは多炭種対応が
容易に可能となる。 ｃ．燃焼条件に対して、二段燃焼比率を広範囲のレンジ
で最適値に設定可能。
二段燃焼を最大限に効果的に実施することができるた
め、ＮＯｘ、ＣＯ、ばいじん（未燃分）の発生量を最小
限に抑えることができる。 ｂ．１缶のボイラで多種燃料対応あるいは多炭種対応が
容易に可能となる。 ｃ．燃焼条件に対して、二段燃焼比率を広範囲のレンジ
で最適値に設定可能。
【図１】 本発明の実施の形態のボイラ燃焼装置の構成
図を示す。
図を示す。
【図２】 図１のボイラ燃焼装置のサブエアポートの断
面図を示す。
面図を示す。
【図３】 図１のボイラ燃焼装置のメインエアポートの
断面図を示す。
断面図を示す。
【図４】 従来技術のボイラ燃焼装置の構成図を示す。
１ 火炉 ２ａ、２ｂ バ
ーナ ３ サブエアポート ４ メインエア
ポート ５ ウインドボックス ６ ＦＤＦ ７ エアヒータ ８ ウインドボ
ックスエアダンパ １１ サブアフタエア １２ メインア
フタエア １３ 脱硝装置 １５ 煙突 １７ アクチュエータ １８ スライド
ダンパ ２１ 第１分割空気 ２２ 一次スリ
ーブ ２３ 第２分割空気 ２４ 二次スリ
ーブ ２６、２７ スライドダンパ ２８、２９ 駆
動装置 ３０ エアレジスタ ３１ レジスタ
ドライバ
ーナ ３ サブエアポート ４ メインエア
ポート ５ ウインドボックス ６ ＦＤＦ ７ エアヒータ ８ ウインドボ
ックスエアダンパ １１ サブアフタエア １２ メインア
フタエア １３ 脱硝装置 １５ 煙突 １７ アクチュエータ １８ スライド
ダンパ ２１ 第１分割空気 ２２ 一次スリ
ーブ ２３ 第２分割空気 ２４ 二次スリ
ーブ ２６、２７ スライドダンパ ２８、２９ 駆
動装置 ３０ エアレジスタ ３１ レジスタ
ドライバ
Claims (7)
- 【請求項１】 燃料を一次空気と共に燃焼させるバーナ
と、燃焼用空気を供給するアフタエアポートを有するボ
イラ燃焼装置において、バーナと最下流側のアフタエア
ポートであるメインエアポートとの間に空気流路面積を
可変とし、かつ燃料を還元燃焼させるためのサブエアポ
ートを少なくとも一段設けたことを特徴とするボイラ燃
焼装置。 - 【請求項２】 サブエアポートの空気流路面積を燃焼条
件に応じて可変とする手段を設けたことを特徴とする請
求項１記載のボイラ燃焼装置。 - 【請求項３】 サブエアポートの空気流路面積を可変と
する手段として、サブエアポートの空気流路を多段に分
割し、各分割された空気流路の流路開閉手段を設けたこ
とを特徴とする請求項２記載のボイラ燃焼装置。 - 【請求項４】 サブエアポートの空気流路面積を変える
燃焼条件として、バーナ空気比をパラメータとしたこと
を特徴とする請求項２記載のボイラ燃焼装置。 - 【請求項５】 サブエアポートの空気流路面積を変える
燃焼条件として、バーナ空気比及びバーナとアフタエア
ポートで用いる全空気比をパラメータとしたことを特徴
とする請求項２記載のボイラ燃焼装置。 - 【請求項６】 サブエアポートの空気流路面積を変える
燃焼条件として、バーナ空気比、バーナとアフタエアポ
ートで用いる全空気比及びボイラ負荷をパラメータとし
たことを特徴とする請求項２記載のボイラ燃焼装置 - 【請求項７】 サブエアポートの空気流路面積を変える
燃焼条件として、燃料性状をパラメータとしたことを特
徴とする請求項２記載のボイラ燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080798A JP3915951B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ボイラ燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11080798A JP3915951B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ボイラ燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304109A true JPH11304109A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3915951B2 JP3915951B2 (ja) | 2007-05-16 |
Family
ID=14545167
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11080798A Expired - Fee Related JP3915951B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ボイラ燃焼装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3915951B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2017126240A1 (ja) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | アフタエアポート及びこれを備えた燃焼装置 |
-
1998
- 1998-04-21 JP JP11080798A patent/JP3915951B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3915951B2 (ja) | 2007-05-16 |
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