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JP3891958B2 - Combustion apparatus and method - Google Patents

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JP3891958B2
JP3891958B2 JP2003146954A JP2003146954A JP3891958B2 JP 3891958 B2 JP3891958 B2 JP 3891958B2 JP 2003146954 A JP2003146954 A JP 2003146954A JP 2003146954 A JP2003146954 A JP 2003146954A JP 3891958 B2 JP3891958 B2 JP 3891958B2
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combustion
particle size
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計二 武野
利光 一ノ瀬
章泰 岡元
英明 太田
由則 小林
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Solid-Fuel Combustion (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用ボイラ等において、石炭代替燃料廉価燃料であるバイオマスを効率よく燃焼させることができる燃焼装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
石炭とバイオマスの混焼は、産業用ボイラ、事業用ボイラ更には各種タービンにおいて、廉価燃料使用による燃料費削減、更には化石燃料起源のCO2発生量の抑制、ひいてはCO2排出権取引に活用可能であるために、近年その利用促進が叫ばれており、米国では再生可能利用政策に加えて規制緩和を実施している。
【0003】
図7に石炭を微粉にして燃焼させる石炭燃焼設備の一例を示す。
図7に示すように、ボイラの炉本体201には微粉炭ノズル及び空気ノズルと共働するバーナ202が配設されており、炉内203には加熱器、蒸発器、節炭器等に当たる伝熱管群204が設置されている。そして、炉内203での微粉炭の燃焼により発生する燃焼排ガス205は該伝熱管群204を加熱して煙道206へと送られる。前記煙道206の途中には空気加熱器(AH)207が配置され、煙道206内の燃焼排ガス205は誘引通風機(IDF)208で引かれて空気加熱器(AH)207、灰捕集装置209を経て煙突210から大気に放出される。
【0004】
そして、石炭を燃焼させるには、図示省略の外部設備から石炭供給ライン211で供給される石炭212を石炭バンカ213から石炭粉砕機214へ供給し、この石炭粉砕機214にて石炭を微粉炭に粉砕し、空気加熱器207で加熱された熱空気215により乾燥されている。その後、粉砕された微粉炭は該熱空気215によって石炭粉砕機214から搬送され、該微粉炭混合気216として微粉炭供給ライン217から前記バーナ202内の微粉炭ノズルへ供給され、炉内203で燃焼される(特許文献1)。
【0005】
なお、218は炉底用の再循環ガスラインで、煙道206から分岐し、燃焼排ガス205の一部を炉底用再循環ガス(GR)219として炉底用再循環ガス送風機(GRF)220で送り、ボイラ本体201の底部に供給している。
【0006】
また、221は燃焼用空気で、押込み通風機(FDF)222により引かれて、燃焼用空気ライン223から主バーナ空気ライン224を経由し、前記空気加熱器(AH)207で加熱されて主バーナ燃焼用空気として前記バーナ202内の空気ノズルから炉内203内へ供給される。
また、燃焼用空気ライン223から分岐して送風機225により石炭粉砕用熱空気ライン226へ送られ、途中前記空気加熱器(AH)207で加熱されて石炭粉砕用熱空気215として温調用冷空気226と混合され、石炭粉砕機214へ供給されている。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−28129号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した石炭燃料設備を用い、単に石炭に代えてバイオマスを供給して炉内203で燃焼させようとすると、バイオマスの粒径は数mm程度と大きく、従来の石炭を粉砕ミルで粉砕した微粉炭のような10μmと細かくないので、着火性が悪いという問題がある。
この結果、未燃焼分が多くなると共に、不完全燃焼によりCO,NOxの発生が多くなるという問題がある。
【0009】
バイオマスの粒径を細かくできないのは、バイマスが石炭のように脆性材料でないために、粉砕手段により粉砕しても効率よい粉砕ができないことによる。
このため、炉底部内に浮遊できない大粒径のバイオマスが落下し、スラグの原因となる、という問題がある。
このため、バイオマスの炉内での着火性を向上した技術の出現が切望されている。
【0010】
これは、石炭とバイオマスとを併用して炉内で燃焼する際にも問題があるので、石炭・バイオマス混焼炉においても重要な課題である。
【0011】
本発明は、前記問題に鑑み、バイオマスを燃焼設備にて効率よく燃焼させることができる燃焼装置及び方法を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第1の発明は、バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼装置であって、粒径が大きいバイオマスを中心にし、その周囲に粒径が小さいバイオマスを炉内に供給するバーナを具備することを特徴とする燃焼装置にある。
【0013】
第2の発明は、バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼装置であって、粒径が大きいバイオマスを炉内に供給する第1バーナと、粒径が小さいバイオマスを炉内に供給する第2バーナとを具備することを特徴とする燃焼装置にある。
【0014】
第3の発明は、第2の発明において、前記第1バーナを、炉本体の燃焼ガス上流位置に設けると共に、前記第2バーナを、炉本体の燃焼ガス下流位置に設けることを特徴とする燃焼装置にある。
【0015】
第4の発明は、第2の発明において、前記第1バーナを、炉本体の燃焼ガス下流位置に設けると共に、前記第2バーナを、炉本体の燃焼ガス上流位置に設けることを特徴とする燃焼装置にある。
【0016】
第5の発明は、第2乃至4のいずれか一つの発明において、前記第1バーナ及び第2バーナに供給するバイオマスを分級する分級手段を設けたことを特徴とする燃焼装置にある。
【0017】
第6の発明は、第2乃至5のいずれか一つの発明において、前記第1バーナ及び第2バーナを設け、第1及び第2バーナを水平方向に対して傾斜するように噴射角度を設定して備えたことを特徴とする燃焼装置にある。なお、第1及び第2のバーナはそれぞれ複数段設けることもできる。また、バーナの噴射角度を変更する調節手段を設け、バーナの噴射角度を適宜調整できるようにすることもできる。
【0018】
第7の発明は、第2乃至6のいずれか一つの発明において、前記第1バーナ及び第2バーナの吹き込みを旋回させつつ行い、第1バーナの仮想円径比が、第2バーナの仮想円径比よりも小さいことを特徴とする燃焼装置にある。
【0019】
第8の発明は、第2乃至7のいずれか一つの発明において、前記炉底部に火格子を設けたことを特徴とする燃焼装置にある。
【0020】
第9の発明は、第8の発明において、前記炉底部に火格子と最下段側のバーナとの間に、炉内に熱空気を供給する熱空気供給口を設けたことを特徴とする燃焼装置にある。
【0021】
第10の発明は、バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼方法であって、粒径が大きいバイオマスを中心にし、その周囲に粒径が小さいバイオマスを炉内に供給して燃焼することを特徴とする燃焼方法にある。
【0022】
第11の発明は、第10の発明において、前記バイオマスの噴射を旋回させつつ行い、粒径の大きいバイオマスの噴射による仮想円径比が、粒径の小さいバイオマスの噴射による仮想円径比よりも小さいことを特徴とする燃焼方法にある。
【0023】
第12の発明は、バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼方法であって、第1バーナから粒径が大きいバイオマスを炉内に供給し、第2バーナから粒径が小さいバイオマスを炉内に供給する、燃焼方法にある。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【0025】
[第1の実施の形態]
図1を参照して本実施の形態にかかる燃焼装置について説明する。
図1に示すように、本実施の形態にかかる燃焼装置は、バイオマス11を炉本体12内に供給して燃焼させる燃焼装置であって、粒径が大きいバイオマス(大径バイオマス)11Aを中心にし、その周囲に粒径が小さいバイオマス(小径バイオマス)11Bを炉内に供給するバーナ13を具備するものである。
【0026】
前記バーナ13はその中心にバイオマス11を炉内に噴出する大径バイオマス噴出部13aと、その外側に設けられ、小径のバイオマス11Bを炉内に噴出する小径バイオマス噴出部13bと、最外周に位置し、炉内に熱空気35を送給する熱空気噴出部41cから構成されている。
【0027】
バイオマスは数mm程度に粉砕手段により粉砕されるが、その中には1mm以下の細かな粒子が存在する。その細かな粒子を分級手段により分級することで、1mm以上の粒径が大きいバイオマス11Aと、1mm未満の粒径の小さいバイオマス11Bとする。
【0028】
前記1mm以上の粒径が大きいバイオマス11Aの平均粒径は数ミリ程度であり、好ましくは2〜3mmとするのがよい。また、1mm未満の粒径の小さいバイオマス11Bの平均粒径は0.5mm程度とするのがよい。
【0029】
本発明において、バイオマスとは生物資源のことをいう。バイオマスとしては、例えば農業生産物又は副産物、木材、植物等が例示される。バイオマスの変換目的などにもよるが、燃料・原料の供給面という観点から、大量入手が容易なものや、生育・成長速度が速いものなど、燃料・原料としての供給が安定しているものが好ましい。草本類・木本類の植物性バイオマスの一例を示すと、トウモロコシ類、イネ類、スイートソルガムなどのサトウキビ類、ネピアグラスなどの牧草類、木材類などが例示される。また、本発明においてはバイオマスの代替原料として使用可能な有機性廃棄物を用いてもよい。
【0030】
この分級手段としては、公知の分級手段を用い、例えば図1に示す場合では、斜めに傾斜した振動篩21を用いている。
【0031】
前記構成のバーナ13とすることで、まず着火性のよい粒径の小さなバイオマス11Bが着火し、安定した火炎14を形成する。次いで、火炎14の輻射熱により。着火性に劣る粒径の大きなバイオマス11Aも安定して着火することができるので、粒径の大きなバイオマス11Aも確実に完全燃焼することができる。
【0032】
[第2の実施の形態]
図2を参照して本実施の形態にかかる燃焼装置について説明する。
図2に示すように、本実施の形態にかかる燃焼装置は、バイオマス11を炉本体12内に供給して燃焼させる燃焼装置であって、粒径が大きいバイオマス11Aを炉内に供給する第1バーナ31と、粒径が小さいバイオマス11Bを炉内に供給する第2バーナ32とを具備するものである。なお、符号30は燃焼ガスを図示する。
【0033】
本実施の形態では、第1及び第2バーナ31、32は2段式のものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。また、第1及び第2バーナ31、32には図示しない熱空気が導入され、効率的な燃焼を行うようにしている。
【0034】
また、本実施の形態では、前記粒径が大きいバイオマス11Aを供給する第1バーナ31を炉本体12の燃焼ガス30の下流位置(炉低部側)に設けると共に、前記粒径が小さいバイオマス11Bを供給する第2バーナ32を炉本体12の燃焼ガス30の下流位置(炉上部側)に設けるようにしている。
【0035】
これにより、粒径の小さいバイオマス11Bは炉内を上昇して燃焼することができる。また、粒径の大きなバイオマス11Aは炉底部に落下する際に、バイオマス燃焼輻射熱により粒径が小さくなり、一部は燃焼する。また、落下した残渣34は別途導入される熱空気35により火格子36にて燃焼される。
【0036】
また、火格子36と第1バーナ31との間に、別途炉内に熱空気35を供給する熱空気供給口37を設け、沈降途中の粒径の大きなバイオマス11Aを燃焼させるようにしてもよい。
【0037】
[第3の実施の形態]
図3を参照して本実施の形態にかかる燃焼装置について説明する。
図3に示すように、本実施の形態にかかる燃焼装置は、バイオマス11を炉本体12内に供給して燃焼させる燃焼装置であって、粒径が大きいバイオマス11Aを炉内に供給する複数段の第1バーナ31−1、31−2と、粒径が小さいバイオマス11Bを炉内に供給する複数段の第2バーナ32−1、32−2とを具備すると共に、燃焼ガス下流側(炉上部側)の第2バーナ32−1を下方に傾斜させ、燃焼ガス上流側(炉低部側)の第1バーナ31−2を上方に傾斜させている。傾斜させた各バーナの噴射角度は、第2バーナ32−1は水平面に対し−θ1に設定され、第1バーナ31−2は水平面に対し+θ2に設定されている。
【0038】
この結果、複数段の炉上部側の第2バーナ32−1を下方に傾斜させることにより、粒径が小さいバイオマス11Bのショートパスを防止している。
また、複数段の炉低部側の第1バーナ31−2を上方に傾斜させることにより、粒径が大きいバイオマス11Aの落下滞留時間を増加させ、輻射熱による燃焼により、粒子が大きいバイオマスの燃焼を促進するようにしている。
【0039】
[第4の実施の形態]
図4を参照して本実施の形態にかかる燃焼装置について説明する。
図4に示すように、本実施の形態にかかる燃焼装置は、バーナの供給するバイマスの分級をバーナ直前で行うものである。
前記粒径が大きいバイオマス11Aと粒径が小さいバイオマス11Bとの分級を行うサイクロン41を炉近傍に設け、該サイクロン41で分級するようにしている。前記サイクロン内に配設した内筒42からは粒径が小さいバイオマス11Bを排出し、一方、サイクロン下端部からは粒径が大きなバイオマス11Aを排出する。そして、サイクロン下部に設けた供給管43には、熱空気35等を供給する気送搬送手段を設けるようにしている。
【0040】
なお、この気送搬送手段は、熱空気、水蒸気、酸素濃度の低いガス(燃焼設備からの排ガス)等を用いるようにすればよい。ここで、熱空気を用いる場合には、バイオマスは石炭のような発火温度が高くない(発火温度が250℃と低い)ので、着火する場合があるが、送給先はバーナであるので、問題はない。
【0041】
[第5の実施の形態]
図5を参照して本実施の形態にかかる燃焼装置について説明する。
図5(a)〜(c)に示すように、炉本端12の各コーナ部に前記第1バーナ31及び第2バーナ32を設け、該バーナからの吹込みを旋回させつつ行うと共に、第1バーナ31の仮想円径比K1(図5(a))を第2バーナの仮想円径比K2(図5(b))よりも小さいくなるようにしている。この結果、炉壁方向へ偏芯させ、粒径の小さいバイオマス火炎51を粒径が大きいバイオマス火炎52で包み込むようにし(図5(c))、壁面近傍を高融点粒子が多い雰囲気とすることで、スラッギングを回避させるようにしてもよい。
【0042】
[第6の実施の形態]
図6を参照して本実施の形態にかかる燃焼装置について説明する。
図6に示すように、本実施の形態にかかる燃焼装置は、前記粒径が大きいバイオマス11Aを供給する第1バーナ31を炉本体12の燃焼ガス30の上流位置(炉上部側)に設けると共に、前記粒径が小さいバイオマス11Bを供給する第2バーナ32を炉本体12の燃焼ガス30の上流位置(炉低部側)に設けるようにしている。
【0043】
これにより、粒径の小さいバイオマス11Bは炉内を上昇して燃焼することができる。
また、粒径の大きなバイオマス11Aは炉底部に落下するまでの滞留時間が長くなるので、バイオマス燃焼輻射熱により粒径が徐々に小さくなり、落下バイオマスの一部は燃焼する。また、落下した残渣は別途導入される熱空気により火格子にて燃料される。
【0044】
【発明の効果】
本発明によれば、バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼装置であって、粒径が大きいバイオマスを中心にし、その周囲に粒径が小さいバイオマスを炉内に供給するバーナを具備するので、バイオマスの燃焼を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態にかかる燃焼装置の概略図である。
【図2】第2の実施の形態にかかる燃焼装置の概略図である。
【図3】第3の実施の形態にかかる燃焼装置の概略図である。
【図4】第4の実施の形態にかかる燃焼装置の概略図である。
【図5】バイオマスの燃料の仮想円径比と燃焼状態を示す模式図である。
【図6】第6の実施の形態にかかる燃焼装置の概略図である。
【図7】石炭燃焼装置の概略図である。
【符号の説明】
11 バイオマス
11A 粒径の大きいバイオマス
11B 粒径の小さいバイオマス
12 炉本体
13 バーナ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion apparatus and method that can efficiently burn biomass, which is a low-priced coal alternative fuel, in an industrial boiler or the like.
[0002]
[Prior art]
Co-firing of coal and biomass, industrial boilers, in utility boiler further various turbine, fuel cost reduction by inexpensive fuel used, more can be utilized in the amount of CO 2 produced inhibition, thus CO 2 emissions trading fossil fuel Therefore, in recent years, the promotion of its use has been screamed, and in the US, deregulation is being implemented in addition to the renewable use policy.
[0003]
FIG. 7 shows an example of coal combustion equipment for burning coal into fine powder.
As shown in FIG. 7, a burner 202 that cooperates with a pulverized coal nozzle and an air nozzle is disposed in a furnace main body 201 of a boiler, and in the furnace 203, transmission corresponding to a heater, an evaporator, a economizer, and the like. A heat tube group 204 is installed. The combustion exhaust gas 205 generated by the combustion of pulverized coal in the furnace 203 heats the heat transfer tube group 204 and is sent to the flue 206. An air heater (AH) 207 is disposed in the middle of the flue 206, and the combustion exhaust gas 205 in the flue 206 is drawn by an induction fan (IDF) 208 to collect the air heater (AH) 207 and ash collection. It is emitted from the chimney 210 to the atmosphere via the device 209.
[0004]
In order to burn the coal, coal 212 supplied from an external facility (not shown) is supplied from the coal bunker 213 to the coal pulverizer 214, and the coal pulverizer 214 converts the coal into pulverized coal. It is pulverized and dried by hot air 215 heated by an air heater 207. Thereafter, the pulverized coal is conveyed from the coal pulverizer 214 by the hot air 215 and supplied to the pulverized coal nozzle in the burner 202 from the pulverized coal supply line 217 as the pulverized coal mixture 216. Burned (Patent Document 1).
[0005]
A recirculation gas line 218 for the bottom of the furnace branches off from the flue 206, and a part of the combustion exhaust gas 205 is used as a recirculation gas for the bottom of the furnace (GR) 219. Is fed to the bottom of the boiler body 201.
[0006]
Reference numeral 221 denotes combustion air, which is drawn by a forced air blower (FDF) 222 and is heated from the combustion air line 223 via the main burner air line 224 by the air heater (AH) 207 to be heated by the main burner. The combustion air is supplied from the air nozzle in the burner 202 into the furnace 203.
Moreover, it branches from the combustion air line 223, is sent to the hot air line 226 for coal pulverization by the blower 225, is heated by the air heater (AH) 207 on the way, and is used as the hot air 215 for coal pulverization. And supplied to the coal pulverizer 214.
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-28129
[Problems to be solved by the invention]
However, using the above-described coal fuel facility, when biomass is simply supplied instead of coal and burned in the furnace 203, the particle size of the biomass is as large as several millimeters, and conventional coal is pulverized by a pulverization mill. Since it is not as fine as 10 μm like pulverized coal, there is a problem of poor ignitability.
As a result, there are problems that the amount of unburned fuel increases and the generation of CO and NOx increases due to incomplete combustion.
[0009]
The reason why the particle size of the biomass cannot be made fine is that because the biomass is not a brittle material like coal, even if it is pulverized by a pulverizing means, it cannot be pulverized efficiently.
For this reason, there exists a problem that the biomass of the large particle size which cannot float in a furnace bottom part falls, and causes slag.
For this reason, the advent of technology that improves the ignitability of biomass in a furnace is eagerly desired.
[0010]
This is also an important issue in a coal / biomass co-fired furnace because there is also a problem when coal and biomass are used in combination and burned in the furnace.
[0011]
This invention makes it a subject to provide the combustion apparatus and method which can burn biomass efficiently with a combustion installation in view of the said problem.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
1st invention which solves the subject mentioned above is a combustion apparatus which supplies biomass in a furnace body, and burns, Comprising: Biomass with a small particle size is put in the furnace centering on biomass with a large particle size around it A combustion apparatus comprising a supply burner.
[0013]
2nd invention is a combustion apparatus which supplies biomass in a furnace main body and burns, Comprising: The 1st burner which supplies biomass with a large particle size into a furnace, and supplies biomass with a small particle size into a furnace A combustion apparatus comprising a second burner.
[0014]
According to a third invention, in the second invention, the first burner is provided at a combustion gas upstream position of the furnace body, and the second burner is provided at a combustion gas downstream position of the furnace body. In the device.
[0015]
According to a fourth invention, in the second invention, the first burner is provided at a combustion gas downstream position of the furnace body, and the second burner is provided at a combustion gas upstream position of the furnace body. In the device.
[0016]
A fifth invention is the combustion apparatus according to any one of the second to fourth inventions, further comprising classifying means for classifying the biomass supplied to the first burner and the second burner.
[0017]
A sixth invention provides the first burner and the second burner according to any one of the second to fifth inventions, and sets the injection angle so that the first and second burners are inclined with respect to the horizontal direction. The combustion apparatus is characterized by being provided with. Each of the first and second burners can be provided in a plurality of stages. Further, it is possible to provide an adjusting means for changing the burner injection angle so that the burner injection angle can be appropriately adjusted.
[0018]
A seventh invention is the invention according to any one of the second to sixth inventions, wherein the blow of the first burner and the second burner is swirled, and the virtual circle diameter ratio of the first burner is the virtual circle of the second burner. The combustion apparatus is characterized by being smaller than the diameter ratio.
[0019]
An eighth invention is the combustion apparatus according to any one of the second to seventh inventions, wherein a grate is provided at the furnace bottom.
[0020]
A ninth aspect of the invention is the combustion apparatus according to the eighth aspect, wherein a hot air supply port for supplying hot air into the furnace is provided between the grate and the lowermost burner at the bottom of the furnace. In the device.
[0021]
A tenth aspect of the invention is a combustion method in which biomass is supplied into the furnace body and burned, the biomass having a large particle size as a center, and a biomass having a small particle size being supplied into the furnace around the biomass. It is in the combustion method characterized by these.
[0022]
An eleventh aspect of the invention is the tenth aspect of the invention, in which the biomass injection is performed while swirling, and the virtual circle diameter ratio by the injection of biomass with a large particle size is greater than the virtual circle diameter ratio by the injection of biomass with a small particle size The combustion method is characterized by being small.
[0023]
A twelfth aspect of the invention is a combustion method for supplying biomass into the furnace body and burning it, supplying biomass having a large particle size from the first burner into the furnace, and biomass having a small particle size from the second burner. It is in the combustion method to be fed inside.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Although the form of this invention is demonstrated below, this invention is not limited to these embodiment.
[0025]
[First Embodiment]
A combustion apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the combustion apparatus according to the present embodiment is a combustion apparatus that supplies and burns biomass 11 into a furnace body 12, and mainly focuses on biomass (large-diameter biomass) 11 </ b> A having a large particle size. In addition, a burner 13 for supplying biomass (small-diameter biomass) 11B having a small particle diameter into the furnace is provided around it.
[0026]
The burner 13 has a large-diameter biomass ejection portion 13a that ejects biomass 11 into the furnace at the center thereof, a small-diameter biomass ejection portion 13b that is provided outside the small-diameter biomass 11B and is disposed on the outermost periphery. And it is comprised from the hot air ejection part 41c which supplies the hot air 35 in a furnace.
[0027]
Biomass is pulverized to a few millimeters by pulverizing means, and fine particles of 1 mm or less are present therein. By classifying the fine particles by classification means, biomass 11A having a large particle diameter of 1 mm or more and biomass 11B having a small particle diameter of less than 1 mm are obtained.
[0028]
The average particle diameter of the biomass 11A having a large particle diameter of 1 mm or more is about several millimeters, preferably 2 to 3 mm. The average particle size of biomass 11B having a small particle size of less than 1 mm is preferably about 0.5 mm.
[0029]
In the present invention, biomass refers to biological resources. Examples of biomass include agricultural products or by-products, wood, plants, and the like. Depending on the purpose of biomass conversion, from the viewpoint of fuel and raw material supply, those that are easily available in large quantities and those that have a stable supply as fuel and raw materials, such as those with fast growth and growth rates, are available. preferable. Examples of herbaceous / woody plant biomass include corn, rice, sugarcane such as sweet sorghum, pastures such as napiergrass, and wood. Moreover, in this invention, you may use the organic waste which can be used as an alternative raw material of biomass.
[0030]
As this classifying means, a known classifying means is used. For example, in the case shown in FIG. 1, a vibrating sieve 21 inclined obliquely is used.
[0031]
By setting it as the burner 13 of the said structure, the biomass 11B with a small particle diameter with good ignitability first ignites, and the stable flame 14 is formed. Then, by the radiant heat of the flame 14. Since the biomass 11A having a large particle size inferior in ignitability can be stably ignited, the biomass 11A having a large particle size can also be surely burnt completely.
[0032]
[Second Embodiment]
A combustion apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the combustion apparatus according to the present embodiment is a combustion apparatus that supplies biomass 11 into the furnace body 12 and combusts it, and supplies the biomass 11A having a large particle size into the furnace. A burner 31 and a second burner 32 for supplying biomass 11B having a small particle size into the furnace are provided. Reference numeral 30 indicates combustion gas.
[0033]
In the present embodiment, the first and second burners 31 and 32 are of the two-stage type, but the present invention is not limited to this. Moreover, hot air (not shown) is introduced into the first and second burners 31 and 32 so that efficient combustion is performed.
[0034]
Moreover, in this Embodiment, while providing the 1st burner 31 which supplies the biomass 11A with the said large particle size in the downstream position (furnace low part side) of the combustion gas 30 of the furnace main body 12, the biomass 11B with the said small particle size is provided. Is provided downstream of the combustion gas 30 in the furnace body 12 (on the upper side of the furnace).
[0035]
Thereby, the biomass 11B with a small particle size can rise and burn in the furnace. Further, when the biomass 11A having a large particle size falls to the bottom of the furnace, the particle size becomes small due to the biomass combustion radiant heat, and a part of the biomass 11A burns. The dropped residue 34 is burned in the grate 36 by hot air 35 introduced separately.
[0036]
Further, a hot air supply port 37 for supplying hot air 35 to the furnace separately may be provided between the grate 36 and the first burner 31 to burn the biomass 11A having a large particle size during the settling. .
[0037]
[Third Embodiment]
The combustion apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the combustion apparatus according to the present embodiment is a combustion apparatus that supplies and burns biomass 11 into the furnace body 12, and burns the biomass 11 </ b> A having a large particle size into the furnace. First burners 31-1 and 31-2 and a plurality of second burners 32-1 and 32-2 for supplying biomass 11B having a small particle size into the furnace, and the combustion gas downstream side (furnace The second burner 32-1 on the upper side is inclined downward, and the first burner 31-2 on the combustion gas upstream side (furnace lower side) is inclined upward. Injection angle of each burner is tilted, the second burner 32-1 is set to - [theta] 1 with respect to the horizontal plane, the first burner 31-2 is set to + theta 2 with respect to the horizontal plane.
[0038]
As a result, the second pass burner 32-1 on the upper stage side of the plurality of stages is inclined downward to prevent a short path of the biomass 11B having a small particle size.
Further, by tilting the first burner 31-2 on the lower stage side of the plurality of stages upward, the falling residence time of the biomass 11A having a large particle diameter is increased, and combustion of biomass having large particles is performed by combustion by radiant heat. Try to promote.
[0039]
[Fourth Embodiment]
A combustion apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the combustion apparatus according to the present embodiment classifies the biomass that is supplied by the burner immediately before the burner.
A cyclone 41 for classifying the biomass 11A having a large particle size and the biomass 11B having a small particle size is provided in the vicinity of the furnace, and the cyclone 41 is used for classification. The biomass 11B having a small particle size is discharged from the inner cylinder 42 disposed in the cyclone, while the biomass 11A having a large particle size is discharged from the lower end of the cyclone. The supply pipe 43 provided in the lower part of the cyclone is provided with an air feeding / conveying means for supplying hot air 35 and the like.
[0040]
Note that this air transporting means may use hot air, water vapor, gas having a low oxygen concentration (exhaust gas from the combustion facility), or the like. Here, when hot air is used, biomass does not have a high ignition temperature like coal (ignition temperature is as low as 250 ° C.), so it may ignite, but the destination is a burner. There is no.
[0041]
[Fifth Embodiment]
A combustion apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIGS. 5A to 5C, the first burner 31 and the second burner 32 are provided at each corner portion of the furnace end 12, and the blowing from the burner is performed while swirling. The virtual circle diameter ratio K1 (FIG. 5A) of the 1 burner 31 is set to be smaller than the virtual circle diameter ratio K2 (FIG. 5B) of the second burner. As a result, it is eccentric to the furnace wall direction so that the biomass flame 51 with a small particle size is wrapped with the biomass flame 52 with a large particle size (FIG. 5C), and the atmosphere near the wall surface is rich in high melting point particles. Thus, slugging may be avoided.
[0042]
[Sixth Embodiment]
A combustion apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 6, the combustion apparatus according to the present embodiment has a first burner 31 that supplies biomass 11 </ b> A having a large particle size at an upstream position (furnace upper side) of the combustion gas 30 of the furnace body 12. The second burner 32 for supplying the biomass 11B having a small particle size is provided at the upstream position (furnace lower portion side) of the combustion gas 30 of the furnace body 12.
[0043]
Thereby, the biomass 11B with a small particle size can rise and burn in the furnace.
Moreover, since the residence time until the biomass 11A with a large particle size falls to the furnace bottom part becomes long, a particle size becomes small gradually by biomass combustion radiant heat, and a part of fall biomass burns. Moreover, the fallen residue is fueled in a grate by hot air introduced separately.
[0044]
【The invention's effect】
According to the present invention, a combustion apparatus for supplying biomass into a furnace body and combusting it comprises a burner that mainly supplies biomass having a large particle size and supplies biomass having a small particle size into the furnace around the biomass. Therefore, biomass can be burned efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a combustion apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic view of a combustion apparatus according to a second embodiment.
FIG. 3 is a schematic view of a combustion apparatus according to a third embodiment.
FIG. 4 is a schematic view of a combustion apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a virtual circle diameter ratio and combustion state of biomass fuel.
FIG. 6 is a schematic view of a combustion apparatus according to a sixth embodiment.
FIG. 7 is a schematic view of a coal combustion apparatus.
[Explanation of symbols]
11 Biomass 11A Biomass with large particle size 11B Biomass with small particle size 12 Furnace body 13 Burner

Claims (12)

バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼装置であって、
粒径が大きいバイオマスを中心にし、その周囲に粒径が小さいバイオマスを炉内に供給するバーナを具備することを特徴とする燃焼装置。
A combustion device for supplying biomass into a furnace body and burning it,
A combustion apparatus comprising a burner for supplying biomass having a small particle size into the furnace around a biomass having a large particle size.
バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼装置であって、
粒径が大きいバイオマスを炉内に供給する第1バーナと、粒径が小さいバイオマスを炉内に供給する第2バーナとを具備することを特徴とする燃焼装置。
A combustion device for supplying biomass into a furnace body and burning it,
A combustion apparatus comprising: a first burner for supplying biomass having a large particle diameter into the furnace; and a second burner for supplying biomass having a small particle diameter into the furnace.
請求項2において、
前記第1バーナを、炉本体の燃焼ガス上流位置に設けると共に、
前記第2バーナを、炉本体の燃焼ガス下流位置に設けることを特徴とする燃焼装置。
In claim 2,
The first burner is provided at the combustion gas upstream position of the furnace body,
A combustion apparatus, wherein the second burner is provided at a position downstream of the combustion gas of the furnace body.
請求項2において、
前記第1バーナを、炉本体の燃焼ガス下流位置に設けると共に、
前記第2バーナを、炉本体の燃焼ガス上流位置に設けることを特徴とする燃焼装置。
In claim 2,
The first burner is provided at the combustion gas downstream position of the furnace body,
A combustion apparatus, wherein the second burner is provided at a combustion gas upstream position of the furnace body.
請求項2乃至4のいずれか一つにおいて、
前記第1バーナ及び第2バーナに供給するバイオマスを分級する分級手段を設けたことを特徴とする燃焼装置。
In any one of Claims 2 thru | or 4,
A combustion apparatus comprising a classifying means for classifying biomass to be supplied to the first burner and the second burner.
請求項2乃至5のいずれか一つにおいて、
前記第1バーナ及び第2バーナを複数段設け、第1及び第2バーナを水平方向に対して傾斜するように噴射角度を設定して備えたことを特徴とする燃焼装置。
In any one of Claims 2 thru | or 5,
A combustion apparatus comprising: a plurality of stages of the first burner and the second burner, and an injection angle set so that the first and second burners are inclined with respect to a horizontal direction.
請求項2乃至6のいずれか一つにおいて、
前記第1バーナ及び第2バーナの吹き込みを旋回させつつ行い、
第1バーナの仮想円径比が、第2バーナの仮想円径比よりも小さいことを特徴とする燃焼装置。
In any one of Claims 2 thru | or 6,
Performing the swirling of the blowing of the first burner and the second burner,
A combustion apparatus characterized in that a virtual circle diameter ratio of the first burner is smaller than a virtual circle diameter ratio of the second burner.
請求項2乃至7のいずれか一つにおいて、
前記炉底部に火格子を設けたことを特徴とする燃焼装置。
In any one of Claims 2 thru | or 7,
A combustion apparatus comprising a grate at the bottom of the furnace.
請求項8において、
前記炉底部に火格子と最下段側のバーナとの間に、炉内に熱空気を供給する熱空気供給口を設けたことを特徴とする燃焼装置。
In claim 8,
A combustion apparatus characterized in that a hot air supply port for supplying hot air into the furnace is provided between the grate and the lowermost burner at the bottom of the furnace.
バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼方法であって、
粒径が大きいバイオマスを中心にし、その周囲に粒径が小さいバイオマスを炉内に供給して燃焼することを特徴とする燃焼方法。
A combustion method for supplying biomass into the furnace body and burning it,
A combustion method characterized in that biomass having a large particle size is the center and biomass having a small particle size is supplied into the furnace and burned around the biomass.
請求項10において、
前記バイオマスの噴射を旋回させつつ行い、粒径の大きいバイオマスの噴射による仮想円径比が、粒径の小さいバイオマスの噴射による仮想円径比よりも小さいことを特徴とする燃焼方法。
In claim 10,
A combustion method characterized in that the injection of biomass is performed while swirling, and a virtual circle diameter ratio by injection of biomass with a large particle size is smaller than a virtual circle diameter ratio by injection of biomass with a small particle size.
バイオマスを炉本体内に供給して燃焼させる燃焼方法であって、
第1バーナから粒径が大きいバイオマスを炉内に供給し、第2バーナから粒径が小さいバイオマスを炉内に供給する、燃焼方法。
A combustion method for supplying biomass into the furnace body and burning it,
A combustion method of supplying biomass having a large particle size from the first burner into the furnace and supplying biomass having a small particle size from the second burner into the furnace.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013174370A (en) * 2012-02-23 2013-09-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burner exclusive for biomass burning
JP2015083893A (en) * 2013-10-25 2015-04-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Boiler

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4576365B2 (en) * 2006-09-28 2010-11-04 三菱重工業株式会社 Coal / biomass mixed combustion system and mixed combustion method
JP5260034B2 (en) * 2007-11-30 2013-08-14 三菱重工業株式会社 Powder separator and solid fuel burner
DE102008014044B4 (en) * 2008-03-13 2013-04-04 Grenzebach Bsh Gmbh Process for the preparation of silicate melts
JP5335062B2 (en) * 2011-12-20 2013-11-06 株式会社ナニワ炉機研究所 Combustion device
JP5437403B2 (en) * 2012-01-13 2014-03-12 株式会社ナニワ炉機研究所 Fluid heating device
JP2016099023A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 株式会社バイオマス・プロダクツ Biomass combustion device
JP6592304B2 (en) * 2015-08-19 2019-10-16 株式会社神鋼環境ソリューション Biomass utilization method and apparatus
JP6616152B2 (en) * 2015-10-19 2019-12-04 株式会社神鋼環境ソリューション Burner
JP6616153B2 (en) * 2015-10-21 2019-12-04 株式会社神鋼環境ソリューション boiler
JP6989876B2 (en) * 2019-02-28 2022-01-12 株式会社環境経営総合研究所 Powder fuel combustion device and combustion method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56127102A (en) * 1980-03-10 1981-10-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Denitrificating method in furnace
JPS58145810A (en) * 1982-02-22 1983-08-31 Babcock Hitachi Kk Combustion of coal
JPS59180204A (en) * 1983-03-30 1984-10-13 Babcock Hitachi Kk Pulverized coal burning device for reducing nox
JPS60175905A (en) * 1984-02-22 1985-09-10 Hitachi Zosen Corp Low nox combustion of powdered fuel
JP3140180B2 (en) * 1992-06-29 2001-03-05 株式会社タクマ boiler
JP3664832B2 (en) * 1997-01-29 2005-06-29 三菱重工業株式会社 Pulverized coal burner
JP2002243108A (en) * 2001-02-19 2002-08-28 Babcock Hitachi Kk Mixed-fuel fired device of coal and biofuel and operating method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013174370A (en) * 2012-02-23 2013-09-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Burner exclusive for biomass burning
JP2015083893A (en) * 2013-10-25 2015-04-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Boiler

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