JP2004077004A - boiler - Google Patents
boiler Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004077004A JP2004077004A JP2002236813A JP2002236813A JP2004077004A JP 2004077004 A JP2004077004 A JP 2004077004A JP 2002236813 A JP2002236813 A JP 2002236813A JP 2002236813 A JP2002236813 A JP 2002236813A JP 2004077004 A JP2004077004 A JP 2004077004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- combustion chamber
- gas
- oxygen
- nozzle
- 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
Links
Images
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
【課題】燃料種及びその発熱量の異なる燃料が供給される場合においても、設備費の増大を防止し、さらに、維持費を低減することが可能なボイラを提供する。
【解決手段】一端が炉内に開放された管状の燃焼室と、該燃焼室に対し、吹き込み方向が燃焼室の内壁面のほぼ接線方向となるように設けられた酸素含有ガス吹込ノズルおよび燃料吹込ノズル、または、酸素含有ガスと燃料との予混合物吹込ノズルとを備えた管状火炎バーナ2と、該管状火炎バーナ2に2種以上の異なる発熱量の燃料を混合して供給するための燃料供給装置7とを備える。
さらに、前記燃料供給装置7での各燃料の混合比率を制御する燃焼制御装置8を備えてもよい。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a boiler capable of preventing an increase in equipment costs and reducing maintenance costs even when fuels having different fuel types and different calorific values are supplied.
A tubular combustion chamber having one end opened into a furnace, an oxygen-containing gas injection nozzle and a fuel provided in such a manner that a blowing direction of the combustion chamber is substantially tangential to an inner wall surface of the combustion chamber. A tubular flame burner 2 having a blowing nozzle or a nozzle for premixing an oxygen-containing gas and a fuel, and a fuel for mixing and supplying two or more kinds of fuels having different calorific values to the tubular flame burner 2 And a supply device 7.
Further, a combustion control device 8 for controlling the mixing ratio of each fuel in the fuel supply device 7 may be provided.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管状火炎バーナを備えたボイラに関する。
【0002】
【従来の技術】
製鉄所においては、コークス炉、高炉、転炉等より発生する副生ガスの有効利用を図るため、これらのガスをボイラにて燃焼させ、その熱を利用して発生させた蒸気を併設する発電設備内の発電タービンに送り自家発電等を行うことが行われている。
【0003】
図3は、従来技術に係る発電用ボイラのボイラ火炉1に燃焼用バーナを取り付けた場合の概略構成図である。図3に示すように、ボイラ火炉1には、供給される燃料の種類に応じてCガス(コークス炉ガス)用バーナ、LDガス(転炉ガス)用バーナ、Bガス(高炉ガス)用バーナ、高カロリーガスバーナ等がそれぞれ設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
供給される燃料の種類に応じてバーナを設けるのは、従来のバーナは燃焼できる燃料種及びその発熱量に規定があり、種類の異なる燃料や発熱量の異なる燃料を1つのバーナで安定して燃焼させることが困難だからである。
【0005】
その結果、図3に示すように供給する燃料種等に応じたバーナを複数設置しなければならず、設備費が増大すると共にメンテナンス費用等の維持費も嵩んでいた。
【0006】
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、燃料種及びその発熱量の異なる燃料が供給される場合においても、設備費の増大を防止し、さらに、維持費を低減することが可能なボイラを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
[1]一端が炉内に開放された管状の燃焼室と、該燃焼室に対し、吹き込み方向が燃焼室の内壁面のほぼ接線方向となるように設けられた酸素含有ガス吹込ノズルおよび燃料吹込ノズル、または、酸素含有ガスと燃料との予混合物吹込ノズルとを備えた管状火炎バーナと、該管状火炎バーナに2種以上の異なる発熱量の燃料を混合して供給するための燃料供給装置とを備えたことを特徴とするボイラ。
[2]上記[1]において、さらに、燃料供給装置での各燃料の混合比率を制御する燃焼制御装置を備えたことを特徴とするボイラ。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係るボイラの一実施形態を示す概略構成の断面図であり、発電用ボイラのボイラ火炉1に管状火炎バーナ2と、この管状火炎バーナ2に2種以上の異なる発熱量の燃料を混合して供給可能な燃料供給装置7とを備えたものである。ここで、管状火炎バーナ2の設置数及び設置場所には特に制限は無く、炉構造や操業条件等により適宜変更され得る。
【0009】
前記管状火炎バーナ2の詳細を図2を用いて説明する。なお、管状火炎バーナの基本的な構成は特開平11−281015号公報に示したものと同様である。
【0010】
図2(a)は管状火炎バーナ2の側断面図、図2(b)は図2(a)におけるA−A矢視の断面図である。3は管状の燃焼室であり、一端が開放されて燃焼ガスの排出口になっている。この燃焼室3の周囲には、酸素含有ガスを吹き込むノズル4a及び燃料を吹き込むノズル4bが別々に設けられている。このノズル4a,4bは、燃焼室3に対し、酸素含有ガス及び燃料の吹き込み方向が燃焼室の内壁面のほぼ接線方向になるように設けられており、酸素含有ガス及び燃料の吹き込みによって、燃焼室3内に旋回流が形成されるようになっている。そして、ノズル4a及び4bの先端部の形状を扁平に形成し、かつその開口面積を絞ることにより、燃焼室内に高速の旋回流を形成することができる。5は点火プラグ、6は火炎を示す。
【0011】
なお、図2においては、酸素含有ガスを吹き込むノズル4aと燃料を吹き込むノズル4bを別々に設けているが、酸素含有ガスと燃料を予め混合してから吹き込むようにしてもよい。また、それぞれのノズルの数及び設置位置は特に限定されるものではなく、装置構成等により適宜選択され得る。ここで、酸素含有ガスとは、空気、酸素、酸素富化空気、酸素・排ガス混合ガスなど燃焼用の酸素を含有するガスを指すものとする。
【0012】
上記のように構成されたバーナにおいて、ノズル4a及び4bから吹き込まれて旋回流を形成している混合気に点火すると、燃焼室3内のガスが密度差によって層別され、火炎の両側に密度の異なるガス層ができる。すなわち、旋回速度の小さい軸心側には高温の燃焼ガスが存在し、旋回速度の大きい内壁側には未燃焼のガスが存在するようになる。
【0013】
また、内壁近傍では、旋回速度が火炎伝播速度を上回っており、火炎が内壁近傍までは伝播しないので、燃焼室3内には火炎が管状の形になって生成する。燃焼室の内壁付近には未燃焼のガスが存在しているので、燃焼室3の壁面が直接的に加熱されて高温に曝されることはない。燃焼室3内のガスは旋回しながら下流側へ流れ、その間に、内壁側のガスが順次燃焼して軸心側へ移動し、開放端部から排出される。
【0014】
上記の構成とすることにより、燃焼室3内においては、旋回速度の小さい軸心側には高温の燃焼排ガスが存在し、旋回速度の大きい燃焼室の内壁側には未燃焼のガスが存在し、その間に管状の火炎が存在するようになる。そのため、未燃焼ガスが燃焼排ガスで希釈されることがなく、安定な燃焼が可能となる。
【0015】
このように安定した燃焼が得られることにより、酸素の利用効率を高めることができ、これに関連して余分な空気を供給する必要がなくなるため、高温の燃焼ガスを発生させることができる。また、燃料ガス成分が非常に希薄な極低発熱量のガスでも安定して燃焼させることができるので、安定燃焼範囲が広くなると共に、燃焼排ガス温度の選択範囲を広げることもできる。
【0016】
さらに、本実施形態においては、前記燃料を吹き込むノズル4bに2種以上の異なる発熱量の燃料を所定の割合で混合して供給可能な燃料供給装置7が接続されている。
【0017】
ここで、前記2種以上の異なる発熱量の燃料としては、例えば、LNG、プロパンガス、灯油、重油および鉄鋼製造プロセスにおいて副生されるCガス(コークス炉ガス)、Bガス(高炉ガス)、LDガス(転炉ガス)等を用いることができる。これらの燃料を燃料供給装置7に接続し、この燃料供給装置7内でこれらの燃料を所定の比率で混合することにより、所定の発熱量を有する燃料を管状火炎バーナに供給可能となる。
【0018】
また、図2に示すように、燃焼制御装置8を設け、この燃焼制御装置8からの制御信号により、燃料供給装置7に供給される各燃料の混合比率を調節するようにしても良い。各燃料の混合比率を調節し、発熱量を調整することで、ボイラの蒸気発生量を任意に調節することが可能となり、例えば、電力の需要量に対応した発電が可能となる。
【0019】
管状火炎バーナは、上述したように多種多様な燃料に対して安定な燃焼が可能である。そのため、従来技術で行っているような供給される燃料の種類に応じて複数のバーナを設ける必要はなく、1つの管状火炎バーナで発熱量の異なる多種類の燃料に対応することが可能となる。これにより、ボイラ火炉に設置するバーナの数を大幅に減らすことができ、設備費の増大を防止し、さらに、メンテナンス費用等の維持費を低減することが可能となる。
【0020】
また、管状火炎バーナは、多種多様な燃料に対して安定した燃焼が可能となるので、排出される燃焼ガスの低NOx化、低SPM化に貢献する。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、燃料種及びその発熱量の異なる燃料が供給される場合においても、設備費の増大を防止し、さらに、維持費を低減することが可能なボイラが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る連続式加熱炉の一実施形態を示す概略構成の断面図である。
【図2】(a)管状火炎バーナの側断面図である。
(b)(a)におけるA−A矢視の断面図である。
【図3】従来技術に係る発電用ボイラのボイラ火炉に燃焼用バーナを取り付けた場合の概略構成図である。
【符号の説明】
1 加熱炉
2 管状火炎バーナ
3 燃焼室
4 ノズル
5 点火プラグ
6 火炎
7 燃料供給装置
8 燃焼制御装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a boiler provided with a tubular flame burner.
[0002]
[Prior art]
At steelworks, in order to make effective use of by-product gases generated from coke ovens, blast furnaces, converters, etc., these gases are burned in a boiler and the heat is used to generate steam. 2. Description of the Related Art In-house power generation is performed by sending power to a power generation turbine in a facility.
[0003]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram when a combustion burner is attached to a boiler furnace 1 of a power generation boiler according to the related art. As shown in FIG. 3, the boiler furnace 1 has a burner for C gas (coke oven gas), a burner for LD gas (converter gas), and a burner for B gas (blast furnace gas) according to the kind of fuel to be supplied. , A high calorie gas burner, and the like.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The reason for providing a burner according to the type of fuel supplied is that the conventional burner has a regulation on the kind of fuel that can be burned and the calorific value thereof, so that different types of fuel and fuels with different calorific values can be stably used by one burner. This is because it is difficult to burn.
[0005]
As a result, as shown in FIG. 3, a plurality of burners must be installed in accordance with the kind of fuel to be supplied and the like, so that the equipment cost is increased and the maintenance cost such as maintenance cost is also increased.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even when a fuel having a different fuel type and a different calorific value is supplied, it is possible to prevent an increase in equipment cost and further reduce a maintenance cost. The aim is to provide a possible boiler.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The features of the present invention for solving such a problem are as follows.
[1] A tubular combustion chamber one end of which is opened into a furnace, an oxygen-containing gas injection nozzle and a fuel injection nozzle provided such that a blowing direction of the combustion chamber is substantially tangential to an inner wall surface of the combustion chamber. A tubular flame burner provided with a nozzle or a nozzle for injecting a pre-mixture of oxygen-containing gas and fuel, and a fuel supply device for mixing and supplying two or more kinds of fuels having different calorific values to the tubular flame burner A boiler comprising:
[2] The boiler according to [1], further including a combustion control device for controlling a mixing ratio of each fuel in the fuel supply device.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of a schematic configuration showing an embodiment of a boiler according to the present invention. The boiler furnace 1 of the power generation boiler has a tubular flame burner 2 and the tubular flame burner 2 has two or more different heating values. And a fuel supply device 7 capable of mixing and supplying the fuel. Here, the number and location of the tubular flame burners 2 are not particularly limited, and can be appropriately changed depending on the furnace structure, operating conditions, and the like.
[0009]
The details of the tubular flame burner 2 will be described with reference to FIG. The basic configuration of the tubular flame burner is the same as that shown in JP-A-11-281015.
[0010]
2A is a sectional side view of the tubular flame burner 2, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2A.
[0011]
In FIG. 2, the nozzle 4a for blowing the oxygen-containing gas and the nozzle 4b for blowing the fuel are separately provided, but the oxygen-containing gas and the fuel may be mixed before blowing. Further, the number and the installation position of each nozzle are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the device configuration and the like. Here, the oxygen-containing gas refers to a gas containing oxygen for combustion such as air, oxygen, oxygen-enriched air, and a mixed gas of oxygen and exhaust gas.
[0012]
In the burner configured as described above, when the air-fuel mixture blown from the nozzles 4a and 4b and forming a swirling flow is ignited, the gas in the
[0013]
In the vicinity of the inner wall, the swirling speed is higher than the flame propagation speed, and the flame does not propagate to the vicinity of the inner wall. Therefore, the flame is generated in the
[0014]
With the above configuration, in the
[0015]
By obtaining such stable combustion, the utilization efficiency of oxygen can be increased, and in connection with this, there is no need to supply extra air, so that high-temperature combustion gas can be generated. In addition, since a gas having an extremely low calorific value with a very low fuel gas component can be stably burned, a stable combustion range can be widened and a selection range of the combustion exhaust gas temperature can be widened.
[0016]
Further, in the present embodiment, a fuel supply device 7 capable of mixing and supplying two or more kinds of fuels having different calorific values at a predetermined ratio to the nozzle 4b for blowing the fuel is connected.
[0017]
Here, as the fuel having two or more different calorific values, for example, C gas (coke oven gas), B gas (blast furnace gas), by-product in LNG, propane gas, kerosene, heavy oil and steel manufacturing process, LD gas (converter gas) or the like can be used. By connecting these fuels to the fuel supply device 7 and mixing these fuels in the fuel supply device 7 at a predetermined ratio, it is possible to supply a fuel having a predetermined calorific value to the tubular flame burner.
[0018]
Further, as shown in FIG. 2, a combustion control device 8 may be provided, and the mixing ratio of each fuel supplied to the fuel supply device 7 may be adjusted by a control signal from the combustion control device 8. By adjusting the mixing ratio of each fuel and adjusting the amount of heat generated, it is possible to arbitrarily adjust the amount of steam generated by the boiler. For example, it is possible to generate power in accordance with the demand for electric power.
[0019]
As described above, the tubular flame burner can perform stable combustion with respect to various fuels. Therefore, it is not necessary to provide a plurality of burners according to the type of fuel to be supplied as in the prior art, and one tubular flame burner can cope with various types of fuels having different calorific values. . As a result, the number of burners installed in the boiler furnace can be significantly reduced, an increase in equipment costs can be prevented, and maintenance costs such as maintenance costs can be reduced.
[0020]
Further, the tubular flame burner can stably burn a wide variety of fuels, and thus contributes to lowering NOx and lowering SPM of the exhaust gas.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a boiler capable of preventing an increase in equipment costs and reducing maintenance costs even when fuels having different fuel types and different calorific values are supplied. Is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a schematic configuration showing an embodiment of a continuous heating furnace according to the present invention.
FIG. 2 (a) is a side sectional view of a tubular flame burner.
(B) It is sectional drawing in the AA arrow in (a).
FIG. 3 is a schematic configuration diagram when a combustion burner is attached to a boiler furnace of a power generation boiler according to the related art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating furnace 2
Claims (2)
該管状火炎バーナに2種以上の異なる発熱量の燃料を混合して供給するための燃料供給装置とを備えたことを特徴とするボイラ。A tubular combustion chamber having one end opened into the furnace, and an oxygen-containing gas injection nozzle and a fuel injection nozzle provided such that the injection direction is substantially tangential to the inner wall surface of the combustion chamber with respect to the combustion chamber, or A tubular flame burner with a nozzle for injecting a premix of oxygen-containing gas and fuel,
A boiler comprising: a fuel supply device for mixing and supplying two or more types of fuels having different calorific values to the tubular flame burner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002236813A JP2004077004A (en) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | boiler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002236813A JP2004077004A (en) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | boiler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004077004A true JP2004077004A (en) | 2004-03-11 |
Family
ID=32020828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002236813A Pending JP2004077004A (en) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | boiler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004077004A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013088030A (en) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Osaka Gas Co Ltd | Steam generator |
-
2002
- 2002-08-15 JP JP2002236813A patent/JP2004077004A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013088030A (en) * | 2011-10-18 | 2013-05-13 | Osaka Gas Co Ltd | Steam generator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI292463B (en) | Tubular flame burner, combustion controlling apparatus thereof and method for controlling combustion thereby | |
| JP4264004B2 (en) | Improved burner system with low NOx emission | |
| JP3358527B2 (en) | Tubular flame burner | |
| JPS60132035A (en) | Method and apparatus for reducing dischage of nitrogen oxidefrom gaseous fuel burner | |
| CN205842635U (en) | A kind of combustion system reducing Opposite Firing Boiler nitrogen oxides | |
| CN105927969A (en) | Combustion system for reducing nitric oxides of front and back wall opposite-combustion boiler | |
| JP3675163B2 (en) | Tubular flame burner | |
| KR20010045378A (en) | Oil burner used with gas fuel | |
| JP4292926B2 (en) | Tubular flame burner | |
| JP4103795B2 (en) | Hot air generator and control method | |
| JP2004077007A (en) | Continuous heating furnace and its operation method | |
| JP2004077004A (en) | boiler | |
| JP3680659B2 (en) | Combustion apparatus and combustion method | |
| JP2005265394A6 (en) | Mixed fire boiler | |
| JP2005265394A (en) | Mixed fire boiler | |
| JP2004076639A (en) | Gas turbine equipment | |
| JP2005521026A (en) | Removable ignition port plug for use in burners | |
| JPH0252930A (en) | Gas turbine burner | |
| CN212298990U (en) | Center grading gas low-nitrogen combustor | |
| JP2005003360A (en) | Tubular flame burner | |
| RU2768639C2 (en) | Radiation wall burner | |
| CN108036358A (en) | A kind of gas-turbine combustion chamber and its application method | |
| RU229922U1 (en) | Burner for combustion of low-calorie and waste gases | |
| JP4033127B2 (en) | Combustion control method for tubular flame burner | |
| CN120466654A (en) | Flue gas internal circulation direct flame burner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041122 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060621 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060704 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Effective date: 20060921 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061107 |