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JPH11211010A - Method for combustion in pulverized coal-fired boiler - Google Patents

Method for combustion in pulverized coal-fired boiler

Info

Publication number
JPH11211010A
JPH11211010A JP1843498A JP1843498A JPH11211010A JP H11211010 A JPH11211010 A JP H11211010A JP 1843498 A JP1843498 A JP 1843498A JP 1843498 A JP1843498 A JP 1843498A JP H11211010 A JPH11211010 A JP H11211010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulverized coal
air
burner
combustion
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1843498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirofumi Okazaki
洋文 岡▲崎▼
Yoshinobu Kobayashi
啓信 小林
Shunichi Tsumura
俊一 津村
Kenji Kiyama
研滋 木山
Tadashi Jinbo
正 神保
Kimiharu Kuramasu
公治 倉増
Shigeki Morita
茂樹 森田
Shinichiro Nomura
伸一郎 野村
Miki Mori
三紀 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock Hitachi KK, Hitachi Ltd filed Critical Babcock Hitachi KK
Priority to JP1843498A priority Critical patent/JPH11211010A/en
Publication of JPH11211010A publication Critical patent/JPH11211010A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable increase of concentration of carbon monoxide at a furnace exit because of cooling of gas in the vicinity of a boiler side wall to be restrained and decrease danger of corrosion of water tubes provided on furnace walls. SOLUTION: The combustion method comprises a plurality of pulverized coal-firing burners, pulverized coal nozzles 10 with which the pulverized coal- firing burners eject a mixture of pulverized coal and air (a pulverized coal flow), and air nozzles 11 for ejecting air. In this case, among a plurality of the pulverized coal-firing burners, in the ratio of air quantity to pulverized coal quantity, the pulverized coal-firing burner proximate to a wall end of a furnace side of a boiler has the greater air quantity than those in other burners.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は微粉炭ボイラの燃焼
方法に係わり、特に複数個の微粉炭燃焼バーナを備える
とともに、この微粉炭燃焼バーナが、微粉炭と空気との
混合物(微粉炭流)を噴出する微粉炭ノズルと、空気を
噴出する空気ノズルとを備えている微粉炭ボイラの燃焼
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for burning a pulverized coal boiler, and more particularly to a method for burning a pulverized coal combustion burner, wherein the pulverized coal combustion burner is a mixture of pulverized coal and air (pulverized coal flow). The present invention relates to a method for burning a pulverized coal boiler including a pulverized coal nozzle for ejecting air and an air nozzle for ejecting air.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来一般に、燃焼バーナにおいては燃焼
時に発生する窒素酸化物(NOx)の抑制が問題とな
る。特に、石炭は窒素含有量が気体燃料や液体燃料に比
べて多い。そのため、微粉炭燃焼バーナの燃焼時に発生
するNOxを減少させることは、気体燃料や液体燃料の
場合以上に重要である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a combustion burner, there is a problem in controlling nitrogen oxides (NOx) generated during combustion. In particular, coal has a higher nitrogen content than gaseous and liquid fuels. Therefore, reducing NOx generated during combustion of the pulverized coal combustion burner is more important than in the case of gaseous fuel or liquid fuel.

【0003】微粉炭の燃焼時に発生するNOxは、その
大部分が石炭中に含まれる窒素分が酸化されて発生する
NOx(フューエルNOx)である。このNOxを減ら
すために、従来よりさまざまなバーナ構造や燃焼方法が
検討されてきた。
Most of the NOx generated during the combustion of pulverized coal is NOx (fuel NOx) generated by oxidizing nitrogen contained in coal. In order to reduce this NOx, various burner structures and combustion methods have been conventionally studied.

【0004】燃焼方法の1つとして、火炎内に酸素濃度
の低い領域を形成し、酸素濃度の低いときに活発となる
NOxの還元反応を利用する方法がある。例えば、特開
平1−305206号公報,特開平3−211304号
公報あるいは特開平3−110308号公報等には酸素
濃度の低い雰囲気の火炎(還元炎)を形成し、かつ、石
炭を完全燃焼させる方法が開示され、さらに、微粉炭を
気流搬送する微粉炭ノズルを中心に、その外側に空気を
噴出する空気ノズルを備える構造が開示されている。
As one of the combustion methods, there is a method in which a region having a low oxygen concentration is formed in a flame, and a reduction reaction of NOx which becomes active when the oxygen concentration is low is used. For example, JP-A-1-305206, JP-A-3-211304, and JP-A-3-110308 disclose a method of forming a flame (reducing flame) in an atmosphere having a low oxygen concentration and completely burning coal. A method is disclosed, and further, a structure is disclosed in which a pulverized coal nozzle for air-flowing pulverized coal is provided, and an air nozzle for ejecting air is provided outside the nozzle.

【0005】これらの技術によれば、火炎の内部に酸素
濃度の低い領域を形成しており、還元炎領域でNOxの
還元反応を進行させ、火炎内で発生するNOx量を少な
くしている。
According to these techniques, a region having a low oxygen concentration is formed inside a flame, and a reduction reaction of NOx proceeds in a reducing flame region to reduce the amount of NOx generated in the flame.

【0006】また、特開平3−211304号公報およ
び特開平3−10308号公報には、微粉炭ノズルの先
端に保炎リングあるいは障害物を設けることにより、微
粉炭ノズルの先端部下流側に循環流を形成することが示
されている。この循環流内には高温のガスが滞留するた
め、微粉炭の着火が進み、火炎の安定性を高めることが
できる。
In Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 3-211304 and Hei 3-10308, a flame holding ring or an obstacle is provided at the tip of the pulverized coal nozzle to circulate downstream of the tip of the pulverized coal nozzle. It is shown to form a flow. Since the high-temperature gas stays in the circulation flow, the pulverized coal ignites and the stability of the flame can be improved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この従来の燃焼方法
は、NOxの還元域を形成するため、火炎内に酸素濃度
の低い領域を形成する。この酸素濃度の低い領域では一
酸化炭素が発生する。この一酸化炭素は火炉側壁のよう
に温度の低い領域ではそれ以上反応が進まず、火炉から
放出される。また、側壁に高温で酸素濃度の低い領域が
形成されると、火炉壁に設けられる水管が焼損や腐食す
る可能性がある。
In this conventional combustion method, a region having a low oxygen concentration is formed in the flame in order to form a NOx reduction region. Carbon monoxide is generated in this low oxygen concentration region. The reaction of carbon monoxide does not proceed further in a low temperature region such as the furnace side wall, and is released from the furnace. Further, when a region having a high temperature and a low oxygen concentration is formed on the side wall, the water pipe provided on the furnace wall may be burned or corroded.

【0008】このため、従来は火炉出口での一酸化炭素
の濃度を抑制し、側壁の水管を保護するため、バーナか
ら供給する微粉炭と空気の割合を示す空気比を低くする
ことができなかった。また、一酸化炭素を反応させるた
めに二段燃焼方法における後段空気の投入量を増やす必
要があった。
For this reason, conventionally, in order to suppress the concentration of carbon monoxide at the furnace outlet and protect the water pipe on the side wall, the air ratio indicating the ratio of pulverized coal supplied from the burner to the air cannot be reduced. Was. Further, in order to cause carbon monoxide to react, it was necessary to increase the input amount of post-stage air in the two-stage combustion method.

【0009】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、側壁近くでのガスの冷却による火
炉出口の一酸化炭素濃度の上昇を抑えることができ、か
つ火炉壁に設置される水管の腐食の危険性を低減するこ
とができる微粉炭ボイラの燃焼方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to suppress an increase in the concentration of carbon monoxide at the furnace outlet due to gas cooling near the side wall, and to install the apparatus on a furnace wall. It is an object of the present invention to provide a method for burning a pulverized coal boiler which can reduce the risk of corrosion of a water pipe.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、複数
個の微粉炭燃焼バーナを備えるとともに、前記微粉炭燃
焼バーナが、微粉炭と空気との混合物(微粉炭流)を噴
出する微粉炭ノズルと、空気を噴出する空気ノズルとを
備えている微粉炭ボイラの燃焼方法において、前記複数
個の微粉炭燃焼バーナのうち、ボイラの火炉側壁端に近
い微粉炭燃焼バーナの空気量を、他のバーナの空気量と
微粉炭量の比率に対して、多くするようになし所期の目
的を達成するようにしたものである。
That is, the present invention comprises a plurality of pulverized coal combustion burners, and the pulverized coal combustion burner jets a mixture of pulverized coal and air (pulverized coal flow). And a combustion method for a pulverized coal boiler comprising an air nozzle for ejecting air, wherein the air amount of the pulverized coal combustion burner close to the furnace side wall end of the boiler among the plurality of pulverized coal combustion burners is determined. The ratio of the burner air amount to the pulverized coal amount is increased to achieve the intended purpose.

【0011】また本発明は、複数個の微粉炭燃焼バーナ
を備えるとともに、前記微粉炭燃焼バーナが、微粉炭と
空気との混合物(微粉炭流)を噴出する微粉炭ノズル
と、空気を噴出する空気ノズルとを備えている微粉炭ボ
イラの燃焼方法において、前記微粉炭燃焼バーナから供
給する微粉炭量と空気量の比率を示す空気比(実際に供
給する空気量と微粉炭を完全燃焼させるのに必要な空気
量との比)で、ボイラの火炉側壁端に近いバーナを他の
バーナの空気比に比べ0.1以上高くするようにしたも
のである。
Further, the present invention comprises a plurality of pulverized coal combustion burners, wherein the pulverized coal combustion burner discharges air, and a pulverized coal nozzle for discharging a mixture of pulverized coal and air (pulverized coal flow). In the method for burning a pulverized coal boiler provided with an air nozzle, an air ratio indicating the ratio of the amount of pulverized coal supplied from the pulverized coal combustion burner to the amount of air (the amount of air actually supplied and the pulverized coal completely burned). The ratio of the burner near the end of the furnace side wall of the boiler is set to be 0.1 or more higher than the air ratio of the other burners.

【0012】またこの場合、前記側壁端に近い微粉炭燃
焼バーナの空気ノズルから噴出する空気の噴出方向を、
微粉炭ノズルの中心軸とのなす角度で30度から50度
の範囲としたものである。
[0012] In this case, the direction in which air is injected from the air nozzle of the pulverized coal combustion burner near the end of the side wall is defined as:
The angle formed with the center axis of the pulverized coal nozzle is in the range of 30 degrees to 50 degrees.

【0013】すなわちこのように形成された粉炭燃焼方
法であると、微粉炭燃焼バーナから供給する微粉炭量と
空気量の比率を示す空気比で、ボイラの火炉側壁端に近
いバーナを他のバーナの空気比に比べ0.1以上高くす
るようにした、すなわち側壁端近くのバーナの空気量を
増やし、その他のバーナの空気量を減らすことで、側壁
近くの酸素濃度を高め、側壁近くでのガスの冷却による
火炉出口の一酸化炭素濃度の上昇を抑えることができ、
また、側壁近くの酸素濃度が高まるので、火炉壁に設置
される水管の腐食の危険性を低減することができるので
ある。
That is, according to the pulverized coal combustion method formed as described above, the burner near the furnace side wall end of the boiler is replaced with another burner by an air ratio indicating the ratio of the amount of pulverized coal supplied from the pulverized coal combustion burner to the amount of air. The oxygen ratio near the side wall was increased by increasing the air ratio of the burner near the end of the side wall by decreasing the air amount of the other burners by increasing the air amount of the burner near the end of the side wall. It is possible to suppress an increase in the concentration of carbon monoxide at the furnace outlet due to gas cooling,
Further, since the oxygen concentration near the side wall is increased, the danger of corrosion of the water pipe installed on the furnace wall can be reduced.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下図示した実施例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図1にはその微粉炭燃焼ボイラ
の火炉の概略が示されている。また、図2にはその水平
断面が示されている。これらの図において、10は微粉
炭を気流搬送する微粉炭ノズルであり、11は空気ノズ
ルである。また、21はバーナから形成される火炎を示
している。なお、上流側は微粉炭搬送管と空気管(図示
せず)につながっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 schematically shows the furnace of the pulverized coal combustion boiler. FIG. 2 shows a horizontal section thereof. In these figures, reference numeral 10 denotes a pulverized coal nozzle for conveying pulverized coal in a gas stream, and 11 denotes an air nozzle. Reference numeral 21 denotes a flame formed from the burner. The upstream side is connected to a pulverized coal transport pipe and an air pipe (not shown).

【0015】この図1および図2に示す本発明の第1の
実施形態では、バーナからは微粉炭を完全燃焼するのに
必要な空気量に対し、少ない空気を供給する。そして、
火炉出口14に近いところから、不足した空気を供給す
る空気供給口17を有する。
In the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, the burner supplies a smaller amount of air than the amount of air required to completely burn the pulverized coal. And
An air supply port 17 for supplying insufficient air is provided from a place near the furnace outlet 14.

【0016】バーナからは空気比(実際に投入する空気
量と微粉炭を完全燃焼させるのに必要な空気量の比)で
1以下の空気量を供給する。このとき、隣接する側壁に
近いバーナに供給する空気量を増やし、それ以外のバー
ナに供給する空気量を減らす。図2に示す第1の実施形
態では、隣接する側壁に近いバーナの空気比を0.9、
それ以外のバーナの空気比を0.7に設定する。
From the burner, an air amount of 1 or less is supplied at an air ratio (the ratio of the amount of air actually charged to the amount of air required to completely burn the pulverized coal). At this time, the amount of air supplied to burners near the adjacent side wall is increased, and the amount of air supplied to other burners is reduced. In the first embodiment shown in FIG. 2, the burner near the adjacent side wall has an air ratio of 0.9,
The air ratio of the other burners is set to 0.7.

【0017】このとき、側壁近くの酸素濃度は均一な空
気比とする場合に比べて高い。このため、側壁近傍の一
酸化炭素濃度は低下する。側壁でガスが冷却され、燃焼
反応が進まずに火炉外へガスが放出される場合も一酸化
炭素濃度を低く抑えることができる。また、火炉壁に設
置される水管近傍は酸素濃度が高いので、材料の腐食を
抑制できる。
At this time, the oxygen concentration near the side wall is higher than when the air ratio is uniform. Therefore, the concentration of carbon monoxide near the side wall decreases. Even when the gas is cooled on the side walls and the gas is released outside the furnace without the progress of the combustion reaction, the concentration of carbon monoxide can be kept low. Further, since the oxygen concentration is high near the water pipe installed on the furnace wall, corrosion of the material can be suppressed.

【0018】なお、図1と図2では、バーナが火炉の対
向する2つの縦断面に取り付けられている対向燃焼方式
の火炉について示しているが、バーナが火炉の1つの縦
断面に取り付けられている片面燃焼方式の場合も同様で
ある。
Although FIGS. 1 and 2 show a furnace of the opposed combustion type in which burners are attached to two longitudinal sections of the furnace facing each other, the burner is attached to one longitudinal section of the furnace. The same applies to the single-sided combustion system.

【0019】図3は本発明の第2の実施形態に係わる微
粉炭燃焼ボイラの火炉の概略図である。図3は微粉炭バ
ーナの中心軸を通る火炉の縦断面を、図4は水平断面を
示している。
FIG. 3 is a schematic view of a furnace of a pulverized coal combustion boiler according to a second embodiment of the present invention. 3 shows a longitudinal section of the furnace passing through the central axis of the pulverized coal burner, and FIG. 4 shows a horizontal section.

【0020】これらの図において、10は微粉炭を気流
搬送する微粉炭ノズルを、11は空気ノズルを示し、上
流側は微粉炭搬送管と空気管(図示せず)とつながって
いる。また、55,56,57はバーナから形成される
火炎を示す。53と54はそれぞれ微粉炭流と空気ノズ
ルから噴出する空気の流れを示す。
In these figures, reference numeral 10 denotes a pulverized coal nozzle for conveying pulverized coal by air, 11 denotes an air nozzle, and the upstream side is connected to a pulverized coal transport pipe and an air pipe (not shown). Reference numerals 55, 56, and 57 indicate flames formed from the burners. Numerals 53 and 54 denote a pulverized coal flow and a flow of air ejected from an air nozzle, respectively.

【0021】本実施形態も第1の実施形態の場合と同じ
く、バーナからは微粉炭を完全燃焼するのに必要な空気
量に対し、少ない空気を供給する。そして、火炉出口1
4に近いところから、不足した空気を供給する空気供給
口19を有する。この二段燃焼用空気の流れを20に、
二段燃焼域を58に示す。図3では図1に示す第1の実
施形態と異なり、バーナが火炉の1断面に取り付けられ
ている片面燃焼方式である。
In this embodiment, as in the case of the first embodiment, a smaller amount of air is supplied from the burner than the amount of air required to completely burn the pulverized coal. And the furnace exit 1
An air supply port 19 for supplying a shortage of air is provided from a position near 4. This two-stage combustion air flow is reduced to 20,
The two-stage combustion zone is shown at 58. 3 differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the burner is attached to one section of the furnace and is of a single-sided combustion type.

【0022】また、図3において、微粉炭ノズルから離
れた空気ノズル11の微粉炭ノズルに近い壁面に案内板
51を有する。この案内板51により、空気ノズル11
から噴出する空気は微粉炭ノズルの中心軸に対し、30
度から50度の角度で外周方向に噴出する。このため、
空気は微粉炭ノズルの中心軸から離れて流れるので、火
炎は径方向に広がる。したがって、本実施形態のような
火炎ではバーナから噴出する微粉炭の流速は減衰し、火
炉内の滞留時間は長くなる。
In FIG. 3, a guide plate 51 is provided on a wall surface of the air nozzle 11 which is remote from the pulverized coal nozzle and close to the pulverized coal nozzle. This guide plate 51 allows the air nozzle 11
The air ejected from the nozzle is 30
Spouts outward at an angle of 50 degrees to 50 degrees. For this reason,
As the air flows away from the central axis of the pulverized coal nozzle, the flame spreads radially. Therefore, in the flame as in the present embodiment, the flow rate of the pulverized coal ejected from the burner is attenuated, and the residence time in the furnace becomes longer.

【0023】本実施形態のように、空気ノズルから微粉
炭ノズル中心軸に対して30度から50度で空気を噴出
する場合、空気の噴出速度は微粉炭と空気の混合物(微
粉炭流)の噴出流速に対し2対1から3対1の比率にす
ることが望ましい。微粉炭と空気の混合物の噴出流速が
微粉炭の安定燃焼に必要な流速(13m/sから25m
/s)を考慮すると空気の噴出流速は約30m/sから
60m/sとなる。このとき、空気ノズルから噴出する
空気と微粉炭流はそれぞれのもつ運動量により、バーナ
近傍で離れて流れるので、火炎幅は広がる。また、微粉
炭の流速は噴出後、すみやかに減衰する。
When air is ejected from the air nozzle at an angle of 30 to 50 degrees with respect to the center axis of the pulverized coal nozzle as in the present embodiment, the air ejection speed is determined by the mixture of pulverized coal and air (pulverized coal flow). It is desirable to make the ratio of 2: 1 to 3: 1 with respect to the jet flow velocity. The jet velocity of the mixture of pulverized coal and air is the velocity required for stable combustion of pulverized coal (13 m / s to 25 m
/ S), the jet velocity of air is about 30 m / s to 60 m / s. At this time, the air and pulverized coal flow ejected from the air nozzle flow apart near the burner due to their respective momentums, so that the flame width is widened. In addition, the flow rate of the pulverized coal rapidly attenuates after being blown out.

【0024】また、本実施形態のように、案内板を空気
ノズルに設ける場合、案内板を設けた空気ノズルから噴
出する空気は旋回流速成分をもたない直進流、もしくは
弱い旋回成分をもつ弱旋回流とすることが望ましい。こ
のとき、空気ノズルから噴出する空気と微粉炭流は旋回
流による遠心力が弱いので、バーナからスロート径で4
倍以上離れた下流では混合しやすくなる。このため、燃
焼反応が進み、灰中未燃分が減少する。
When the guide plate is provided in the air nozzle as in the present embodiment, the air ejected from the air nozzle provided with the guide plate is a straight flow having no swirl velocity component or a weak flow having a weak swirl component. A swirling flow is desirable. At this time, since the air and pulverized coal flow ejected from the air nozzle have a weak centrifugal force due to the swirling flow, the air from the burner has a throat diameter of 4 mm.
It becomes easier to mix downstream more than twice. Therefore, the combustion reaction proceeds, and the unburned portion in the ash decreases.

【0025】バーナからは空気比(実際に投入する空気
量と微粉炭を完全燃焼させるのに必要な空気量の比)で
1以下の空気量を供給する。このとき、側壁端に近いバ
ーナに供給する空気量を増やし、それ以外のバーナに供
給する空気量を減らす。図2に示す実施形態では、側壁
端に近いバーナの空気比を0.9、それ以外のバーナの
空気比を0.7に設定する。このとき、側壁端近くの酸
素濃度は均一な空気比とする場合に比べ、高くなる。そ
こで、側壁近傍の一酸化炭素濃度は低下する。
From the burner, an air amount of 1 or less is supplied at an air ratio (the ratio of the amount of air actually supplied to the amount of air necessary for completely burning the pulverized coal). At this time, the amount of air supplied to the burner near the end of the side wall is increased, and the amount of air supplied to other burners is reduced. In the embodiment shown in FIG. 2, the air ratio of the burner near the side wall end is set to 0.9, and the air ratio of the other burners is set to 0.7. At this time, the oxygen concentration near the side wall edge is higher than when the air ratio is uniform. Therefore, the concentration of carbon monoxide near the side wall decreases.

【0026】このため、側壁でガスが冷却され、燃焼反
応が進まずに火炉外へガスが放出される場合も一酸化炭
素濃度を低く抑えることができる。また、火炉壁に設置
される水管近傍は酸素濃度が高いので、材料の腐食を抑
制できる。
Therefore, the concentration of carbon monoxide can be kept low even when the gas is cooled on the side wall and the gas is released outside the furnace without the progress of the combustion reaction. Further, since the oxygen concentration is high near the water pipe installed on the furnace wall, corrosion of the material can be suppressed.

【0027】また、本実施形態のようにバーナ近くで微
粉炭と空気の混合を抑制し、火炎の後段部(バーナから
バーナスロート径に対し4倍以上下流)において、微粉
炭と空気の混合を促進することで、火炎内に酸素の少な
い還元炎を広く分布できる。このとき、微粉炭の燃焼に
より発生するNOxを低減できる。
Further, as in the present embodiment, the mixing of pulverized coal and air is suppressed near the burner, and the mixing of pulverized coal and air is performed at the later stage of the flame (downstream of the burner throat diameter by four times or more from the burner). By promoting it, the reducing flame with less oxygen can be widely distributed in the flame. At this time, NOx generated by the combustion of the pulverized coal can be reduced.

【0028】図5に本実施形態で用いた微粉炭バーナの
燃焼特性の一例を示す。横軸にバーナから供給する空気
と燃料との比率である空気比を示す。縦軸にそれぞれの
空気比における火炉出口でのNOx濃度を示す。従来の
バーナの特性を白丸、本実施形態で用いたバーナの特性
を黒丸で示す。
FIG. 5 shows an example of the combustion characteristics of the pulverized coal burner used in this embodiment. The horizontal axis shows the air ratio, which is the ratio between the air and the fuel supplied from the burner. The vertical axis shows the NOx concentration at the furnace outlet at each air ratio. The characteristics of the conventional burner are indicated by white circles, and the characteristics of the burner used in the present embodiment are indicated by black circles.

【0029】従来のバーナにおいては空気と微粉炭の混
合が火炎後段部においても抑制したため、燃焼反応は進
まない。このため2段燃焼用空気と混合した際にNOx
が急増した。そこで、バーナの空気比を下げていくと、
ある空気比を境に火炉から排出するNOxは上昇する。
In the conventional burner, the combustion reaction does not proceed because the mixing of air and pulverized coal is suppressed even in the later stage of the flame. Therefore, when mixed with the two-stage combustion air, NOx
Increased rapidly. So, if you lower the air ratio of the burner,
The NOx discharged from the furnace rises at a certain air ratio.

【0030】それに対し、本実施形態に示すバーナでは
火炎の後段部(バーナからバーナスロート径に対し4倍
以上下流)において、微粉炭と空気の混合を促進するこ
とで、燃焼反応を促進させ、2段燃焼用空気と混合した
際に発生するNOxを抑制できる。また、火炎内に酸素
の少ない還元炎が広く分布するので微粉炭の大部分が還
元領域を通る。このためNOxの還元反応で火炎の前段
部で発生したNOxを無害化できる。このため、従来の
バーナに比べ、同一空気比でのNOxは低減する。ま
た、バーナ空気比0.7までの範囲において、空気比を
下げるとNOxが単調に減少する。
On the other hand, in the burner shown in the present embodiment, the combustion reaction is promoted by promoting the mixing of pulverized coal and air in the latter part of the flame (at least four times downstream from the burner throat diameter). NOx generated when mixed with the two-stage combustion air can be suppressed. In addition, since the reducing flame with less oxygen is widely distributed in the flame, most of the pulverized coal passes through the reducing region. For this reason, NOx generated in the front part of the flame by the NOx reduction reaction can be rendered harmless. Therefore, NOx at the same air ratio is reduced as compared with the conventional burner. Further, when the air ratio is reduced in the range up to the burner air ratio of 0.7, NOx monotonously decreases.

【0031】図4には、火炉に4本のバーナを設置し、
側壁のバーナの空気比を0.7、それ以外を0.9と
し、全体としてバーナ空気比を0.8とした場合の例が
示されている。従来のバーナの場合、バーナ空気比0.
7では0.8に比べNOx濃度は上昇する。このため、
火炉全体として排出するNOx濃度は空気比を0.8均
一とした図5のA点に対し、B点で示されるように高く
なる。
In FIG. 4, four burners are installed in a furnace,
An example is shown in which the air ratio of the burner on the side wall is 0.7, the others are 0.9, and the burner air ratio is 0.8 as a whole. In the case of a conventional burner, the burner air ratio is 0.
At 7, the NOx concentration is higher than at 0.8. For this reason,
The NOx concentration discharged from the furnace as a whole becomes higher as shown by point B in comparison with point A in FIG.

【0032】本実施形態に示すバーナにおいては、バー
ナ空気比0.7までの範囲でバーナ空気比を下げるとN
Oxが減少する。そのため、火炉全体として排出するN
Ox濃度はバーナ空気比を0.8均一とした図5のA´
点に対し、C点で示されるようにほぼ同じとなる。
In the burner shown in this embodiment, when the burner air ratio is reduced in the range up to the burner air ratio 0.7, N
Ox decreases. Therefore, the N
The Ox concentration was A ′ in FIG.
The point is almost the same as indicated by the point C.

【0033】このように、バーナ空気比を下げると単調
にNOx濃度が減少するバーナを用いたボイラでは側壁
近くのバーナの空気量を増やし、他のバーナの空気量を
減らす燃焼方法により、NOx排出量を低く抑制し、か
つ、側壁近傍で発生する一酸化炭素濃度の低減や側壁の
腐食の危険性が少なくなる。
As described above, in a boiler using a burner in which the NOx concentration decreases monotonously when the burner air ratio is reduced, the NOx emission is increased by a combustion method in which the air amount of the burner near the side wall is increased and the air amount of the other burners is reduced. The amount is kept low, and the concentration of carbon monoxide generated near the side wall is reduced and the risk of corrosion of the side wall is reduced.

【0034】以上説明してきたようにこのような粉炭燃
焼方法であると、側壁近くのバーナの空気量は増され、
その他のバーナの空気量は減らされるように制御される
ので、側壁近くの酸素濃度が高められ、側壁近くでのガ
スの冷却による火炉出口の一酸化炭素濃度の上昇は抑え
られるのである。また、側壁近くの酸素濃度が高まるの
で、火炉壁に設置される水管の腐食の危険性も低減する
ことができるのである。
As described above, in such a pulverized coal combustion method, the air amount of the burner near the side wall is increased,
Since the air amount of the other burners is controlled to be reduced, the oxygen concentration near the side wall is increased, and the rise in the carbon monoxide concentration at the furnace outlet due to the cooling of the gas near the side wall is suppressed. Further, since the oxygen concentration near the side wall increases, the danger of corrosion of the water pipe installed on the furnace wall can be reduced.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、側壁近くでのガスの冷却による火炉出口の一酸化炭
素濃度の上昇を抑えることができ、かつ火炉壁に設置さ
れる水管の腐食の危険性を低減することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress an increase in the concentration of carbon monoxide at the furnace outlet due to gas cooling near the side wall, and to corrode water tubes installed on the furnace wall. Danger can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の微粉炭ボイラの燃焼方法の一実施例に
係る微粉炭ボイラの縦断側面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional side view of a pulverized coal boiler according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の微粉炭ボイラの水平断面図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view of the pulverized coal boiler of FIG.

【図3】本発明の微粉炭ボイラの燃焼方法の他の実施例
に係る微粉炭ボイラの要部拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of a pulverized coal boiler according to another embodiment of the method of burning a pulverized coal boiler of the present invention.

【図4】図3の微粉炭ボイラの水平断面図である。FIG. 4 is a horizontal sectional view of the pulverized coal boiler of FIG.

【図5】微粉炭バーナの特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of a pulverized coal burner.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…微粉炭ノズル、11…空気ノズル、12…二段燃
焼用空気投入口、13…火炉室、14…火炉出口、15
…燃焼用空気、16…微粉炭と空気の混合物、17…空
気供給口(二段燃焼用空気)、18…バーナスロート
部、21…火炎、20,22…二段燃焼用空気の流れ、
51…案内板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pulverized coal nozzle, 11 ... Air nozzle, 12 ... Air inlet for two-stage combustion, 13 ... Furnace room, 14 ... Furnace outlet, 15
... air for combustion, 16 ... mixture of pulverized coal and air, 17 ... air supply port (air for two-stage combustion), 18 ... burner throat part, 21 ... flame, 20,22 ... flow of air for two-stage combustion,
51 ... guide plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津村 俊一 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 木山 研滋 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 神保 正 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 倉増 公治 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 森田 茂樹 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 野村 伸一郎 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 (72)発明者 森 三紀 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shunichi Tsumura 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Pref. Inside the Kure Factory of Babcock Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kenji Kiyama 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Pref. Inside the Kure Factory (72) Inventor Tadashi Jimbo 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Pref. Inside Kure Factory, Babcock Hitachi Co., Ltd. (72) Inventor Koji Masashi 6-9 Takaracho, Kure City, Hiroshima Prefecture Bubcock Hitachi, Ltd. Kure Factory (72) Inventor Shigeki Morita 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Pref. Inside the Babcock Hitachi Kure Plant (72) Inventor Shinichiro Nomura 3-36 Takara-cho, Kure-shi Hiroshima Pref. Miki Mori 3-36 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Babcock Hitachi Kure Research Laboratory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数個の微粉炭燃焼バーナを備えるとと
もに、前記微粉炭燃焼バーナが、微粉炭と空気との混合
物(微粉炭流)を噴出する微粉炭ノズルと、空気を噴出
する空気ノズルとを備えている微粉炭ボイラの燃焼方法
において、 前記複数個の微粉炭燃焼バーナのうち、ボイラの火炉側
壁端に近い微粉炭燃焼バーナの空気量を、他のバーナの
空気量と微粉炭量の比率に対して、多くするようにした
ことを特徴とする微粉炭ボイラの燃焼方法。
1. A pulverized coal combustion burner comprising a plurality of pulverized coal combustion burners, wherein the pulverized coal combustion burner includes a pulverized coal nozzle for ejecting a mixture of pulverized coal and air (pulverized coal stream), and an air nozzle for ejecting air. In the method of burning a pulverized coal boiler, the air amount of the pulverized coal combustion burner near the furnace side wall end of the boiler among the plurality of pulverized coal combustion burners is determined by comparing the air amount and pulverized coal amount of the other burners. A combustion method for a pulverized coal boiler, characterized in that the ratio is increased relative to the ratio.
【請求項2】 複数個の微粉炭燃焼バーナを備えるとと
もに、前記微粉炭燃焼バーナが、微粉炭と空気との混合
物(微粉炭流)を噴出する微粉炭ノズルと、空気を噴出
する空気ノズルとを備えている微粉炭ボイラの燃焼方法
において、 前記微粉炭燃焼バーナから供給する微粉炭量と空気量の
比率を示す空気比(実際に供給する空気量と微粉炭を完
全燃焼させるのに必要な空気量との比)で、ボイラの火
炉側壁端に近いバーナを他のバーナの空気比に比べ0.
1以上高くするようにしたことを特徴とする微粉炭ボイ
ラの燃焼方法。
2. A pulverized coal combustion burner comprising a plurality of pulverized coal combustion burners, wherein the pulverized coal combustion burner includes a pulverized coal nozzle for ejecting a mixture of pulverized coal and air (pulverized coal stream), and an air nozzle for ejecting air. In the method of burning a pulverized coal boiler, the air ratio indicating the ratio of the amount of pulverized coal supplied from the pulverized coal combustion burner to the amount of air (the amount of air actually supplied and the amount required to completely burn the pulverized coal) The ratio of the burner closer to the furnace side wall end of the boiler to the air ratio of other burners is 0.
A method for burning a pulverized coal boiler, wherein the combustion temperature is increased by one or more.
【請求項3】 前記側壁端に近い微粉炭燃焼バーナの空
気ノズルから噴出する空気の噴出方向が、微粉炭ノズル
の中心軸とのなす角度で30度から50度の範囲である
請求項1または2記載の微粉炭ボイラの燃焼方法。
3. The pulverized coal combustion burner near the side wall end has a direction in which air ejected from an air nozzle of the pulverized coal combustion burner has an angle of 30 ° to 50 ° with respect to a central axis of the pulverized coal nozzle. 2. The method for burning a pulverized coal boiler according to 2.
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