JPS583A - 二段燃焼装置 - Google Patents
二段燃焼装置Info
- Publication number
- JPS583A JPS583A JP9764781A JP9764781A JPS583A JP S583 A JPS583 A JP S583A JP 9764781 A JP9764781 A JP 9764781A JP 9764781 A JP9764781 A JP 9764781A JP S583 A JPS583 A JP S583A
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- Japan
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- secondary air
- injection holes
- furnace
- air injection
- combustion
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
- F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/10—Furnace staging
- F23C2201/101—Furnace staging in vertical direction, e.g. alternating lean and rich zones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (AREA)
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】
本発明はボイラ廃ガス中の未燃分を抑制しながらＮＯｘ
を有効に低減し得るようにした二段燃焼装置に関する。
を有効に低減し得るようにした二段燃焼装置に関する。
火力発電用ボイラや産業用ボイラにおいて、ＮＯ×低減
を目的として二次空気噴射孔による二段燃焼を行った場
合、二次空気噴射孔より火炉内に供給される二次空気の
貫通度によっては未燃分の増大という弊害が生じること
もあり、二段燃焼の効果を充分に発揮させ得ないことが
ある。
を目的として二次空気噴射孔による二段燃焼を行った場
合、二次空気噴射孔より火炉内に供給される二次空気の
貫通度によっては未燃分の増大という弊害が生じること
もあり、二段燃焼の効果を充分に発揮させ得ないことが
ある。
従来の二次空気噴射孔を利用した二段燃焼においては、
第１図及び第３図に示す二次空気噴射孔（ａ）が全て同
じ寸法であったため、二次空気速度が小さい場合には、
ボイラ火炉（ｂ）幅方向に二次空気が貫通することはで
きず、第１図に示すごとく、二次空気（Ｃ）は二次空気
噴射孔（ａ）側炉壁に沿って流れ、二次空気速度が大き
い場合には、逆に貫通度が大きく、第３図に示すごとく
、二次空気（Ｃ）は二次空気噴射孔（ａ）の対向壁に沿
って流れる。これを実ボイラと幾何学的に相似なモデル
による燃焼実験の結果によって説明すると次のようにな
る。
第１図及び第３図に示す二次空気噴射孔（ａ）が全て同
じ寸法であったため、二次空気速度が小さい場合には、
ボイラ火炉（ｂ）幅方向に二次空気が貫通することはで
きず、第１図に示すごとく、二次空気（Ｃ）は二次空気
噴射孔（ａ）側炉壁に沿って流れ、二次空気速度が大き
い場合には、逆に貫通度が大きく、第３図に示すごとく
、二次空気（Ｃ）は二次空気噴射孔（ａ）の対向壁に沿
って流れる。これを実ボイラと幾何学的に相似なモデル
による燃焼実験の結果によって説明すると次のようにな
る。
すなわち、第１図の二次空気（Ｃ）の流れの場合におけ
る火炉出口Ｘ−Ｘ位置での酸素分布は、−二１こし救世
−Ｘ１００）２５％、二次／＜ ４７ 、ｌ率（−全燃
焼空気量 空気流速ｇｍ／ｓｅｃの場合、第２図（イ）に示すよう
に二次空気噴射孔−）側炉壁に近い側が多く、対向炉壁
に近い側が少なくなるため、第２図（ロ）に示すごとく
一酸化炭素の分布は二次空気噴射孔（α）側では少なく
、対向炉壁側では多くなり、又第３図の二次空気（Ｃ）
の流れの場合における火炉出口Ｘ−Ｘ位置での酸素及び
−酸化炭素の分布状況はバイアス率２５％、二次空気速
度２０ ｒｎ／ｓｅｃの場合には、第４図（イ）（ロ）
に示すようになり、第１図の場合と逆になる。何れにし
ても、二次空気が火炉内に均等に分布しないため、燃焼
ガスとの混合が悪（、効果的な二段燃焼が得られず、ひ
いては未燃分の増大につながる。なお第１図及び第３図
中（ｄ）は燃焼用バーナである。
る火炉出口Ｘ−Ｘ位置での酸素分布は、−二１こし救世
−Ｘ１００）２５％、二次／＜ ４７ 、ｌ率（−全燃
焼空気量 空気流速ｇｍ／ｓｅｃの場合、第２図（イ）に示すよう
に二次空気噴射孔−）側炉壁に近い側が多く、対向炉壁
に近い側が少なくなるため、第２図（ロ）に示すごとく
一酸化炭素の分布は二次空気噴射孔（α）側では少なく
、対向炉壁側では多くなり、又第３図の二次空気（Ｃ）
の流れの場合における火炉出口Ｘ−Ｘ位置での酸素及び
−酸化炭素の分布状況はバイアス率２５％、二次空気速
度２０ ｒｎ／ｓｅｃの場合には、第４図（イ）（ロ）
に示すようになり、第１図の場合と逆になる。何れにし
ても、二次空気が火炉内に均等に分布しないため、燃焼
ガスとの混合が悪（、効果的な二段燃焼が得られず、ひ
いては未燃分の増大につながる。なお第１図及び第３図
中（ｄ）は燃焼用バーナである。
本発明は従来手段の有する前述の次点を除去することを
目的としてなしたもので、ボイラ火炉に、貫通度が異な
る二次空気の噴射孔を適宜数組合わせて設けたことを特
徴とするものである。
目的としてなしたもので、ボイラ火炉に、貫通度が異な
る二次空気の噴射孔を適宜数組合わせて設けたことを特
徴とするものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第５図は本発明の一実施例で図中（１）はボイラ火炉、
（２）はバーナ、（３１（４）はバーナ（２）よりも上
方に千鳥状になるよう設けられた二段燃焼用二次空気噴
射孔であり、二次空気噴射孔（３）は二次空気噴射孔（
４）より小径である。
（２）はバーナ、（３１（４）はバーナ（２）よりも上
方に千鳥状になるよう設けられた二段燃焼用二次空気噴
射孔であり、二次空気噴射孔（３）は二次空気噴射孔（
４）より小径である。
一般に、二次空気噴射孔からの空気の貫通度は、第６図
に示すごとく、燃焼ガスの一様流の上昇速度をｖｌ、二
次空気速度を燻二次空気噴射孔の径をＳ、二次空気の貫
通距離をｙ、貫通距離ｙにおける二次空気噴射孔中心よ
り上の高さをＸとすると、近似的に なる関係があり、貫通距離ｙは、二次空気速度υ、の０
．８乗と二次空気噴射孔の径Ｓの０．６乗との積に比例
する。
に示すごとく、燃焼ガスの一様流の上昇速度をｖｌ、二
次空気速度を燻二次空気噴射孔の径をＳ、二次空気の貫
通距離をｙ、貫通距離ｙにおける二次空気噴射孔中心よ
り上の高さをＸとすると、近似的に なる関係があり、貫通距離ｙは、二次空気速度υ、の０
．８乗と二次空気噴射孔の径Ｓの０．６乗との積に比例
する。
従って上記二次空気噴射孔（３１（４）より二次空気を
ボイラ火炉（１）内に噴射すると、第７図に示すごとく
、二次空気噴射孔（３）よりの二次空気（５）は二次空
気噴射孔（３）側炉壁に沿って流れ、二次空気噴射孔（
４）よりの二次空気（６）は対向炉壁に沿って流れるた
め、全体としては二次空気と燃焼ガスの混合が確実に行
なわれ、完全なミ次燃焼ができるため、未燃分が低減で
き、且つ火炉出口酸素分布及び未燃分分布は均一な分布
となる。
ボイラ火炉（１）内に噴射すると、第７図に示すごとく
、二次空気噴射孔（３）よりの二次空気（５）は二次空
気噴射孔（３）側炉壁に沿って流れ、二次空気噴射孔（
４）よりの二次空気（６）は対向炉壁に沿って流れるた
め、全体としては二次空気と燃焼ガスの混合が確実に行
なわれ、完全なミ次燃焼ができるため、未燃分が低減で
き、且つ火炉出口酸素分布及び未燃分分布は均一な分布
となる。
第８図は本発明の他の実施例であり、二次空気噴射孔（
３） （４）を−直線上に交互に配列した例であり、第
９図に示すごとく二次空気（５） （６）はボイラ火炉
（１１内を図のごと（上昇する。従って第５図の場合と
同様完全な二次燃焼が得られ、未燃分も減少する。図中
第６図及び第７図に示す符号と同一の符号のものは同一
のものを示す。
３） （４）を−直線上に交互に配列した例であり、第
９図に示すごとく二次空気（５） （６）はボイラ火炉
（１１内を図のごと（上昇する。従って第５図の場合と
同様完全な二次燃焼が得られ、未燃分も減少する。図中
第６図及び第７図に示す符号と同一の符号のものは同一
のものを示す。
第１０図は本発明の更に他の実施例で、二次空気噴射孔
（７）の入口部に速度調節器（８）を設け、該速度調節
器（８）により二次空気速度を調整するようにしたもの
で°ある。斯かる構成とすると、火炉の大きさに見合っ
た貫通度が得られるだけでなく、バイアス率の変化にも
対処できる。
（７）の入口部に速度調節器（８）を設け、該速度調節
器（８）により二次空気速度を調整するようにしたもの
で°ある。斯かる構成とすると、火炉の大きさに見合っ
た貫通度が得られるだけでなく、バイアス率の変化にも
対処できる。
なお、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく
、千鳥状や直線状に配列した大小の二次空気噴射孔に速
度調節機構を設けるようにしてもよいこと、二次空気噴
射孔の配置及び組合わせは種々のものが可能であること
、その他事発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を
加え得ること、等は勿論である。
、千鳥状や直線状に配列した大小の二次空気噴射孔に速
度調節機構を設けるようにしてもよいこと、二次空気噴
射孔の配置及び組合わせは種々のものが可能であること
、その他事発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を
加え得ること、等は勿論である。
本発明の二段燃焼装置によれば、下記のごとき種々の優
れた効果を奏し得る。
れた効果を奏し得る。
ｆＩ）既設あるいは新設ボイラにおいて、二段燃焼を効
果的に行え、未燃分を増大させることなくＮＯｘを低減
できる。
果的に行え、未燃分を増大させることなくＮＯｘを低減
できる。
（ＩＩ）二段燃焼が効果的に行えることから、バイアス
率を増大でき、更にＮＯｘの低減が可能となる。
率を増大でき、更にＮＯｘの低減が可能となる。
第１図は従来例で二次空気の貫通度が小さい場合の説明
図、第２図（イ）は第１図に示すボイラの火炉出口にお
ける酸素の分布状態の説明図、第２図（ロ）は同一酸化
炭素の分布状態の説明図、第３図は従来例で二次空気の
貫通度が大きい場合の説明図、第４図（イ）は第３図に
示すボイラの火炉出口における酸素の分布状態の説明図
、第４図（ロ）は同一酸化炭素の分布状態の説明図、第
５図は本発明の一実施例の説明図、第６図は第５図に示
す二次空気噴射孔の部分での二次空気の貫通度の説明図
、第７図は第５図にボすボイラ火炉における二次空気の
流れの説明図、第過図は本発明の他の実施例の説明図、
第９図は第８図に示すボイラ火炉における二次空気の流
れの説明図、第１０図は本発明の更に他の実施例の説明
図である。 図中（１）はボイラ火炉、（２）は燃焼用バーナ、（３
）（４）（７）は二次空気噴射孔、（５）（６）は二次
空気、（８）は速度調節器を示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社
図、第２図（イ）は第１図に示すボイラの火炉出口にお
ける酸素の分布状態の説明図、第２図（ロ）は同一酸化
炭素の分布状態の説明図、第３図は従来例で二次空気の
貫通度が大きい場合の説明図、第４図（イ）は第３図に
示すボイラの火炉出口における酸素の分布状態の説明図
、第４図（ロ）は同一酸化炭素の分布状態の説明図、第
５図は本発明の一実施例の説明図、第６図は第５図に示
す二次空気噴射孔の部分での二次空気の貫通度の説明図
、第７図は第５図にボすボイラ火炉における二次空気の
流れの説明図、第過図は本発明の他の実施例の説明図、
第９図は第８図に示すボイラ火炉における二次空気の流
れの説明図、第１０図は本発明の更に他の実施例の説明
図である。 図中（１）はボイラ火炉、（２）は燃焼用バーナ、（３
）（４）（７）は二次空気噴射孔、（５）（６）は二次
空気、（８）は速度調節器を示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社
Claims (1)
- １）ボイラ火炉に、貫通度が異なる二次空気の噴射孔を
適宜組合わせて設けたことを特徴とする二段燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9764781A JPS583A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 二段燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9764781A JPS583A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 二段燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583A true JPS583A (ja) | 1983-01-05 |
| JPS6229682B2 JPS6229682B2 (ja) | 1987-06-27 |
Family
ID=14197892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9764781A Granted JPS583A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | 二段燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7168947B2 (en) * | 2004-07-06 | 2007-01-30 | General Electric Company | Methods and systems for operating combustion systems |
| JP2007107850A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ設備 |
| US7681508B2 (en) | 2004-11-02 | 2010-03-23 | Babcock-Hitachi K.K. | After-air nozzle for two-stage combustion boiler, and a two-stage combustion boiler, boiler and combustion method using the same |
| EP2314921A3 (fr) * | 2009-10-21 | 2011-09-07 | Fives Pillard | Procédé de fonctionnement d'une chaudière |
| JP2012122720A (ja) * | 2006-01-11 | 2012-06-28 | Babcock Hitachi Kk | 微粉炭焚きボイラ及び微粉炭燃焼方法 |
-
1981
- 1981-06-24 JP JP9764781A patent/JPS583A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7168947B2 (en) * | 2004-07-06 | 2007-01-30 | General Electric Company | Methods and systems for operating combustion systems |
| US7681508B2 (en) | 2004-11-02 | 2010-03-23 | Babcock-Hitachi K.K. | After-air nozzle for two-stage combustion boiler, and a two-stage combustion boiler, boiler and combustion method using the same |
| JP2007107850A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Babcock Hitachi Kk | ボイラ設備 |
| JP4664180B2 (ja) * | 2005-10-17 | 2011-04-06 | バブコック日立株式会社 | ボイラ設備 |
| JP2012122720A (ja) * | 2006-01-11 | 2012-06-28 | Babcock Hitachi Kk | 微粉炭焚きボイラ及び微粉炭燃焼方法 |
| EP2314921A3 (fr) * | 2009-10-21 | 2011-09-07 | Fives Pillard | Procédé de fonctionnement d'une chaudière |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229682B2 (ja) | 1987-06-27 |
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