JP2008039341A

JP2008039341A - 石炭燃焼方法及び石炭燃焼装置

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Publication number: JP2008039341A
Application number: JP2006217505A
Authority: JP
Inventors: Michitaka Ikeda; 道隆池田; Nozomi Hashimoto; 望橋本; Hitoshi Takahama; 均高濱; Yuzo Shirai; 裕三白井; Yoshihiro Kishi; 吉宏岸
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Current assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】多額の設備投資を必要とせず、既存の設備を用いても、複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度を低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができる石炭燃焼方法及び石炭燃焼装置を提供する。
【解決手段】
燃焼室内（ボイラ火炉２）に微粉炭を燃料とするバーナが鉛直方向に複数設けられた燃焼装置（石炭燃焼装置１００）を用いて、微粉炭を燃焼させる石炭燃焼方法において、微粉炭は、第１の微粉炭と、前記第１の微粉炭よりも燃焼比が低い第２の微粉炭とからなり、第１の微粉炭を下方に位置するバーナ３ａ、３ｂに供給すると共に第２の微粉炭を下方に位置するバーナ３ａ、３ｂの上方に位置するバーナ３ｃに供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、石炭燃焼方法及びその方法を用いた石炭燃焼装置に関する。

現在わが国の電気は、主に化石燃料のエネルギーで作られ、その３分の１に石炭が利用されている。化石燃料から作られる電気は、主に火力発電所で作られており、火力発電設備は我々の生活の中で重要な役割を占めている。

近年、エネルギーセキュリティーの観点から、可採埋蔵量の豊富な石炭を利用した微粉炭火力の導入が急速に進展しており、従来から燃料として利用されてきた石炭と可採埋蔵量の豊富な別種の石炭とを一定比率で混合した混合微粉炭を燃料として用いた火力発電設備が現在盛んに研究されている。

しかしながら、このような火力発電設備に燃料として用いられる混合微粉炭には、従来火力発電設備の燃料として利用されてきた石炭とは成分が異なる石炭が含まれているために、既存の火力発電設備を用いて従来と同様の方法により混合微粉炭を燃焼させると、従来の微粉炭を燃焼させた場合と比較してＮＯｘ濃度や、灰中未燃分濃度が高くなってしまうという問題があった。

このような問題に対しては、例えば排ガス出口部の炉幅方向中央部を通る燃焼排ガスを抜き出して燃焼部に再循環させることにより、再循環ガス量を増大させることなく燃焼排ガス中のＮＯ_Ｘを効率よく燃焼部に再循環させて、ＮＯ_Ｘの排出量を低減させる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−５６８１０号公報

しかしながら、上述した方法では、ボイラ等の設備を大幅に改造しなければならず、多額の設備投資が必要となるという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑み、多額の設備投資を必要とせず、既存の設備を用いても、燃料比が異なる複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度を低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができる石炭燃焼方法及び石炭燃焼装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、燃焼室内に微粉炭を燃料とするバーナが鉛直方向に複数設けられた燃焼装置を用いて、微粉炭を燃焼させる石炭燃焼方法において、前記微粉炭は、第１の微粉炭と、前記第１の微粉炭よりも燃焼比が低い第２の微粉炭とからなり、前記第１の微粉炭を下方に位置するバーナに供給すると共に前記第２の微粉炭を前記下方に位置するバーナの上方に位置するバーナに供給することを特徴とする石炭燃焼方法にある。

かかる第１の態様では、燃料比が異なる複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度を低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができる。ここで、燃料比とは、石炭の固定炭素分を揮発分で割った値である。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の石炭燃焼方法において、前記第１の微粉炭及び前記第２の微粉炭と共に各バーナに供給される空気の空気比が０．５〜０．９９であることを特徴とする石炭燃焼方法にある。

かかる第２の態様では、燃料比が異なる複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度をより低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度をより低減させることができる。ここで、空気比とは、実際にバーナに供給した空気量を、石炭（微粉炭）を完全に燃焼させる際に要する空気量（理論空気量）で割った値である。

本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載の石炭燃焼方法において、前記第２の微粉炭の燃料比に対する前記第１の微粉炭の燃料比の比率が１．５以上であることを特徴とする石炭燃焼方法にある。

かかる第３の態様では、燃料比が異なる複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度をさらに低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度をさらに低減させることができる。

本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様に記載の石炭燃焼方法において、前記微粉炭の燃焼雰囲気に後段空気を導入することを特徴とする石炭燃焼方法にある。

かかる第４の態様では、よりＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができる。

本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載の石炭燃焼方法において、前記第１の微粉炭は瀝青炭であり、前記第２の微粉炭は亜瀝青炭であることを特徴とする石炭燃焼方法にある。

かかる第５の態様では、上述した効果と同様の効果が得られる。

本発明の第６の態様は、微粉炭を燃料とするバーナが鉛直方向に複数設けられた燃焼室を有し、下方に位置するバーナは、第１の微粉炭が格納された第１の燃料室に接続され、前記下方に位置するバーナの上方に位置するバーナは、前記第１の微粉炭よりも燃焼比が低い第２の微粉炭が格納された第２の燃料室に接続されることを特徴とする石炭燃焼装置にある。

かかる第６の態様では、燃料比が異なる複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度を低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができる。

本発明に係る石炭燃焼方法及び石炭燃焼装置によれば、多額の設備投資を必要とせず、既存の設備を用いても、燃料比が異なる複数の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度を低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明は以下の説明に限定されない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る石炭燃焼方法を実施するための石炭燃焼装置の一例を示す概略系統図である。図１に示すように、本実施形態に係る石炭燃焼装置１００が有するボイラ火炉２の周囲には、後述する複数のバーナ３ａ、３ｂ、３ｃが設けられており、各バーナ３ａ、３ｂ、３ｃは微粉炭路１１ａ、１１ｂを介して石炭粉砕装置８ａ、８ｂとそれぞれ繋がっている。図１にはボイラ火炉２の左右それぞれにバーナ３ａ、３ｂ、３ｃを示した。石炭粉砕装置８ａ、８ｂは石炭を貯留するホッパ９ａ、９ｂにそれぞれ接続されており、各ホッパ９ａ、９ｂには燃料比の異なる石炭が投入される。

各ホッパ９ａ、９ｂの排出口には石炭の流量を調整する弁１０ａ、１０ｂがそれぞれ設けられており、弁１０ａ、１０ｂを介して各ホッパ９ａ、９ｂは石炭粉砕装置８ａ、８ｂに繋がっている。

ホッパ９ａには第１の石炭が投入され、ホッパ９ｂには第１の石炭よりも燃料比が低い第２の石炭が投入される。各ホッパ９ａ、９ｂに各石炭を投入すると、各石炭の流量を調整する手段である弁１０ａ、１０ｂがホッパ９ａ、９ｂに投入された各石炭の流量を調整し、所望の量の石炭が石炭粉砕装置８ａ、８ｂに運ばれる。そして、各石炭は、石炭粉砕装置８ａ、８ｂにより、所望の粒径に調整されて微粉炭となる。なお、本実施形態では、ホッパ９ａと石炭粉砕装置８ａとが第１の燃料室に該当し、ホッパ９ｂと石炭粉砕装置８ｂとが第２の燃料室に該当する。

このように、燃料比の異なる各石炭は粒径を調整された後に、微粉炭路１１ａ、１１ｂを通り、ボイラ火炉２の周囲に設けられたバーナ３ａ、３ｂ、３ｃからボイラ火炉２に投入されて燃焼する。一方、ボイラ火炉２には、例えばバーナ３ａ、３ｂ、３ｃを通して、後述する１次空気、２次空気及び３次空気が送り込まれる。これらの１〜３次空気は、具体的には空気制御装置７から空気路６を通り、空気弁５により流量が制御されてボイラ火炉２の周囲に設けられたバーナ３ａ、３ｂ、３ｃからボイラ火炉２に送り込まれる。図１には、１〜３次空気が送り込まれる様子をボイラ火炉２の周囲に設けられた左右のバーナ３ａ、３ｂ、３ｃ付近に左右それぞれ３本の矢印で示した。また、図１には、空気制御装置７に繋がれた上段空気ノズル４をボイラ火炉２の周囲に左右１個ずつ示した。ここで、微粉炭の燃焼雰囲気に後段空気を導入することを後段燃焼とし、ボイラ火炉２に導入される全空気量に対する後段空気量の割合を後段燃焼率とする。そして、後段空気とは図１の上段空気ノズル４から導入される空気のことをいい、後段空気量とはボイラ火炉２に導入される後段空気の量をいう。

このようにして、空気制御装置７から出た空気は空気路６を通り、各空気弁５により流量を調整されて、下段に設けられたバーナ３ａ、３ｂ、３ｃ及び上段空気ノズル４からボイラ火炉２に送り込まれる。これによって微粉炭がボイラ火炉２の中で完全燃焼する。やがてボイラ火炉２の中で燃焼した微粉炭は、燃焼灰となってボイラ１の右上方部と下部にある石炭灰排出口１２から排出される。

次に、バーナ３ａ、３ｂ、３ｃについて説明する。バーナ３ａ、３ｂ、３ｃとしては石炭燃焼用バーナであれば特に限定されないが、一例としてＣＩ−α・ＷＲバーナについて説明する。なお、バーナ３ａ、３ｂ、３ｃはすべて同じ構造をしているので、以下では図１に示す左側のバーナ３ａのみについて説明する。図２はバーナ３ａの断面概略図である。図２に示すように、バーナ３ａは、微粉炭路１１ｂに接続された１次空気管３０と２次空気導入口３１と３次空気導入口３２とを備えている。なお、バーナ３にはバーナ点火用のオイルバーナ３７がさらに設けられている。

１次空気管３０は、外側管３４とその内部に設けられた内側管３３とからなる２重管構造をしており、内側管３３と外側管３４とで挟まれた空間内を通って微粉炭を含んだ１次空気を火炉２に供給することができるようになっている。また、２次空気導入口３１及び３次空気導入口３２には、図２及び図３に示すように、２次空気旋回羽根３１１及び３次空気旋回羽根３２１が２次空気導入口３１及び３次空気導入口３２に沿って複数取付けられている。そして、これらの２次空気旋回羽根３１１や３次空気旋回羽根３２１を調整することにより、２次空気や３次空気の流量と共にそれらの旋回角度を幅広い範囲で制御することができるようになっている。ここで、旋回角度とは、図４に示すように、ボイラ火炉２の中心軸２１に対する旋回羽根の傾斜角θをいい、旋回角度は旋回羽根により旋回させられる空気（旋回流）のボイラ火炉２の軸に対する傾斜角度と等しくなる。したがって、旋回角度が０度（ｄｅｇ）では旋回流は生じないことになる。そして、このように構成されたバーナ３ａ、３ｂ、３ｃを用いて、以下に示すように微粉炭をボイラ火炉２内で燃焼させている。

まず、微粉炭路１１ｂを通ってきた微粉炭は、搬送用空気（１次空気）と共に１次空気管３０内を通って火炉２へと送り込まれる。火炉２に送り込まれた微粉炭は、１次空気と、２次空気導入口３１及び３次空気導入口３２から旋回流として送り込まれた２次空気及び３次空気と共に燃焼することになる。なお、火炉２に旋回流として送り込まれた２次空気及び３次空気の旋回方向は時計回りであっても、反時計回りであってもよく、互いに同じ方向に旋回してもよいし、互いに異なる方向に旋回してもよい。なお、以下の実験では、２次空気及び３次空気は共に反時計回り方向に旋回させている。

次に、以上説明した石炭燃焼装置１００を用いて、本実施形態に係る石炭燃焼方法を説明する。本実施形態に係る石炭燃焼方法は、上述した石炭燃焼装置１００を用いて、第１の微粉炭を下方に位置するバーナに供給すると共に第１の微粉炭よりも燃料比が低い第２の微粉炭をその下方に位置するバーナの上方に位置するバーナに供給することにより、燃料比が異なる複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度を低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができるというものである。具体的には、本実施形態に係る石炭燃焼方法は、上述した石炭燃焼装置１００を用いて、第１の微粉炭を下方に位置するバーナ３ａ、３ｂに供給すると共に、第１の微粉炭よりも燃料比が低い第２の微粉炭をバーナ３ａ、３ｂの上方に位置するバーナ３ｃに供給することにより、燃料比が異なる複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度を低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができるというものである。

ここで、本実施形態で用いる第１の微粉炭及び第２の微粉炭は、第１の微粉炭の燃料比よりも第２の微粉炭の燃料比が低いものであれば限定されないが、第２の微粉炭の燃料比に対する第１の微粉炭の燃料比の比率が１．５以上のものが好ましく、２．４以上のものがさらに好ましい。第１の微粉炭としては、例えば瀝青炭などが挙げられ、第２の微粉炭としては、例えば第１の微粉炭よりも燃料比が低い瀝青炭、亜瀝青炭などが挙げられる。

また、第１の微粉炭及び第２の微粉炭と共に各バーナ３ａ、３ｂ、３ｃに供給される空気の空気比は１．０より小さければ特に限定されないが、０．５〜０．９９の範囲にあるものが好ましく、０．５〜０．８の範囲にあるものがさらに好ましい。各バーナ３ａ、３ｂ、３ｃに供給される空気の空気比が１．０よりも大きくなると、微粉炭に含まれる窒素分（第１アミン〔ＲＮＨ_２〕、第２アミン〔Ｒ_２ＮＨ〕、第３アミン〔Ｒ_３Ｎ〕など）が酸化され易くなり、ＮＯ_Ｘ濃度が増加することになる。ここで、空気比とは、実際にバーナ３ａ、３ｂ、３ｃに供給した空気量を、石炭（微粉炭）を完全に燃焼させる際に要する空気量（理論空気量）で割った値である。

なお、上段空気ノズル４に供給される空気の空気比についても、１．０より小さければ特に限定されないが、０．５〜０．９９の範囲にあるものが好ましく、０．５〜０．８の範囲にあるものがさらに好ましい。

図５に、表１に示す条件下における本実施形態に係る石炭燃焼方法（低燃料比炭炉内ブレンド）を用いた際の灰中未燃分濃度と、表２に示す条件下における従来の石炭燃焼方法（低燃料比炭ラインブレンド：第１の微粉炭と第２の微粉炭とを均一に混合した混合微粉炭を各バーナ３ａ、３ｂ、３ｃから均等にボイラ火炉２に投入して燃焼させる石炭燃焼方法）を用いた際の灰中未燃分濃度を示し、図６に、本実施形態に係る石炭燃焼方法を用いた際のＮＯ_Ｘ濃度と、従来の石炭燃焼方法を用いた際のＮＯ_Ｘ濃度を示す。ここで、第１の微粉炭としては瀝青炭であるニューランズ炭（燃料比１．９）を、第２の微粉炭としては瀝青炭であるタニトハルム炭（燃料比１．０）を用い、それらの微粉炭を２：１の割合で燃焼（石炭の投入熱量：２３９０ｋＷ）させた。ここで、表１中のＡｉｒ／Ｃｏａｌとは、微粉炭に対する搬入空気の質量比を示す。

表３に、この実験に用いたニューランズ炭及びタニトハルム炭の性状を示す。

まず、灰中未燃分濃度について考えると、図５に示すように、本実施形態に係る石炭燃焼方法を用いることにより、従来の石炭燃焼方法と比較して灰中未燃分濃度が１％程度低下することが分かった。

これは、各バーナから供給された微粉炭の性状とボイラ火炉内でのそれら微粉炭の滞留時間との影響によるものと考えられる。具体的には、相対的に燃料比が大きい第１の微粉炭がボイラ火炉２の下方に位置するバーナ３ａ、３ｂに供給されると共に、相対的に燃料比が小さい第２の微粉炭がその上方に位置するバーナ３ｃに供給されると、まずバーナ３ａから供給された第１の微粉炭は、各バーナ３ａ、３ｂ、３ｃから供給された微粉炭の燃焼によって発生した上昇気流により、ボイラ火炉２の上方に移動しつつ燃焼することになる。すなわち、バーナ３ａから供給された第１の微粉炭は、バーナ３ａ、３ｂ、３ｃによる燃焼雰囲気下での滞留時間が長くなるので、充分に燃焼することになる。

また、バーナ３ｂから供給された第１の微粉炭は、バーナ３ｂ、３ｃから供給された微粉炭の燃焼によって発生した上昇気流により、ボイラ火炉２の上方に移動しつつ燃焼することになる。すなわち、バーナ３ｂから供給された第１の微粉炭は、バーナ３ｂから供給されたもの程ではないが、バーナ３ｂ、３ｃによる燃焼雰囲気下での滞留時間が長くなるので、充分に燃焼することになる。

そして、バーナ３ｃから供給された第２の微粉炭は、バーナ３ａ、３ｂから供給された第１の微粉炭とは異なり、バーナ３ｃから供給された微粉炭の燃焼のみによって発生した上昇気流により、ボイラ火炉２の上方に移動しつつ燃焼することになる。しかしながら、第２の微粉炭は第１の微粉炭と比較して燃料比が低いことから、短時間で燃焼するので、バーナ３ｃによる燃焼雰囲気下のみであっても（燃焼雰囲気下の滞留時間が短くても）充分に燃焼することになる。

以上説明したことは、表４に示すように、各バーナから供給された空気（ガス）の火炉内ガス滞留時間からも理解することができる。

ここで、表４に示した火炉内ガス滞留時間は、表２に示す条件下において、微粉炭として上述したニューランズ炭をバーナから供給した際（ボイラ火炉内温度１２００℃）に得られたものである。具体的には、以下に説明するように火炉内ガス滞留時間を算出する。

まず、図７に示すように、バーナ３ａが含まれる領域１と、バーナ３ｂが含まれる領域２とバーナ３ｃが含まれる領域３と、上段空気ノズル４が含まれる領域４の４つの領域に、ボイラ火炉２を分割し、各領域を通過する空気量を算出する。例えば、領域１を通過する空気量はバーナ３ａから供給される空気量に等しくなり、領域２を通過する空気量はバーナ３ａ及びバーナ３ｂから供給される空気量に等しくなることから、各領域を通過する空気量を算出することができる。

次に、各領域を通過する空気量（０℃）を１２００℃における空気量（換算空気量）に換算し、その換算空気量を各領域の体積で除算することによって各領域における局所滞留時間を算出する。そして、その局所滞留時間を各領域の空気の流れに沿って積算して火炉内ガス滞留時間を算出する。例えば、領域１の空気は、領域１〜領域４を流れるので、領域１の空気の火炉内ガス滞留時間は、領域１〜領域４の各局所滞留時間を積算して５．５秒となる。同様に、領域２の空気の火炉内ガス滞留時間は、領域２〜領域４の各局所滞留時間を積算して３．７秒となる。なお、上述したようにして得られた各数値を表５に示す。

このようにして、火炉内ガス滞留時間を算出することができる。なお、燃焼させる石炭の種類を変えても、火炉内ガス滞留時間はほとんど変わらない。

以上のことから、本実施形態に係る石炭燃焼方法を用いることにより、従来の石炭燃焼方法と比較して灰中未燃分濃度が低下すると考えられる。

次に、ＮＯ_Ｘ濃度について考えると、図６に示すように、本実施形態に係る石炭燃焼方法を用いることにより、従来の石炭燃焼方法と比較してＮＯ_Ｘ濃度が１０ｐｐｍ程度低下することが分かった。

これは、上述したように、バーナ３ａ、３ｂから供給された微粉炭は充分に燃焼するので、第１の微粉炭に含まれる窒素分（第１アミン〔ＲＮＨ_２〕、第２アミン〔Ｒ_２ＮＨ〕、第３アミン〔Ｒ_３Ｎ〕など）が酸化されて、比較的大量のＮＯ_Ｘが発生することになる。一方、バーナ３ｃから供給された第２の微粉炭は燃料比が低い石炭からなるものであることから、その内部に比較的大量の炭化水素分を有している。この炭化水素分は、バーナ３ｃから上段空気ノズル４までの燃焼雰囲気下において、酸化反応に消費されるよりも、第１の微粉炭の燃焼により発生したＮＯ_Ｘの還元反応に消費されることになり、結果的にボイラ火炉２の石炭灰排出口１２におけるＮＯ_Ｘ濃度が減少することになる。すなわち、バーナ３ａ、３ｂに供給された第１の微粉炭の燃焼により発生したＮＯ_Ｘを、バーナ３ｃに供給された第２の微粉炭に含まれる炭化水素分の還元反応により還元させることによって、結果的にＮＯ_Ｘ濃度が減少することになる。

以上説明したことは、図８に示す本実施形態の中段バーナ（３ｂ）からの高さとＮＯ_Ｘ濃度との関係を示すグラフからも理解することができる。したがって、本実施形態に係る石炭燃焼方法を用いると、従来の石炭燃焼方法と比較してＮＯ_Ｘ濃度が低下すると考えられる。

以上説明したように、本実施形態に係る石炭燃焼方法及び石炭燃焼装置を用いることにより、燃料比が異なる複数種類の微粉炭を燃焼させた際の灰中未燃分濃度を低減させると共にＮＯ_Ｘ濃度を低減させることができる。

（実施形態２）
実施形態１では、第２の微粉炭として瀝青炭であるタニトハルム炭を用いたが、本実施形態では、タニトハルム炭に代えて亜瀝青炭であるアダロ炭（燃料比０．８８）を用いて、実施形態１と同様の実験を行なった。

図９に、表６に示す条件下における本実施形態に係る石炭燃焼方法（低燃料比炭炉内ブレンド）を用いた際の灰中未燃分濃度と、表７に示す条件下における従来の石炭燃焼方法（低燃料比炭ラインブレンド）を用いた際の灰中未燃分濃度を示し、図１０に、本実施形態に係る石炭燃焼方法を用いた際のＮＯ_Ｘ濃度と、従来の石炭燃焼方法を用いた際のＮＯ_Ｘ濃度を示す。なお、本実施形態では、ニューランズ炭とアダロ炭とを２：１の割合で燃焼（石炭の投入熱量：２３９０ｋＷ）させた。

表８に、この実験に用いたニューランズ炭及びアダロ炭の性状を示す。

まず、灰中未燃分濃度について考えると、図９に示すように、本実施形態に係る石炭燃焼方法を用いることにより、従来の石炭燃焼方法と比較して灰中未燃分濃度が２．２％程度低下することが分かった。また、ＮＯ_Ｘ濃度について考えると、図１０に示すように、本実施形態に係る石炭燃焼方法を用いることにより、従来の石炭燃焼方法と比較してＮＯ_Ｘ濃度が１０ｐｐｍ程度低下することが分かった。これらについても、実施形態１と同様の理由によるものと考えられる。

以上説明したように、瀝青炭と亜瀝青炭との混合炭を燃焼させる場合においても、本実施形態に係る石炭燃焼方法及び石炭燃焼装置を用いることにより、実施形態１と同様の効果が得られる。

（他の実施形態）
実施形態１では、第１の微粉炭をバーナ３ａ、３ｂから供給すると共に、第２の微粉炭をバーナ３ｃから供給したが、本発明は第１の微粉炭を下方に位置するバーナに供給すると共に、第２の微粉炭をそのバーナの上方に位置するバーナに供給するものであれば特に限定されない。例えば、上述した石炭燃焼装置１００において、第１の微粉炭をバーナ３ａに供給すると共に第２の微粉炭をバーナ３ｂ、３ｃに供給するようにしてもよいし、第１の微粉炭をバーナ３ａのみに供給すると共に第２の微粉炭をバーナ３ｃのみに供給するようにしてもよい。このようにしても、実施形態１と同様の効果が得られる。

実施形態１に係る石炭燃焼装置の概略系統図である。実施形態１に係るバーナの概略断面図である。図２に示すＡ方向から見た際のバーナの旋回羽根のみを示した概略正面図である。実施形態１における旋回角度を示す概略図である。実施形態１に係る石炭燃焼方法を用いた際の灰中未燃分濃度と従来の石炭燃焼方法を用いた際の灰中未燃分濃度との関係を示すグラフである。実施形態１に係る石炭燃焼方法を用いた際のＮＯ_Ｘ濃度と従来の石炭燃焼方法を用いた際のＮＯ_Ｘ濃度との関係を示すグラフである。火炉内ガス滞留時間を算出する際に用いた領域を示す概略斜視図である。実施形態１の中段バーナ（３ｂ）からの高さとＮＯ_Ｘ濃度との関係を示すグラフである。実施形態２に係る石炭燃焼方法を用いた際の灰中未燃分濃度と従来の石炭燃焼方法を用いた際の灰中未燃分濃度との関係を示すグラフである。実施形態２に係る石炭燃焼方法を用いた際のＮＯ_Ｘ濃度と従来の石炭燃焼方法を用いた際のＮＯ_Ｘ濃度との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ボイラ
２ボイラ火炉
３ａ、３ｂ、３ｃバーナ
４上段空気ノズル
５空気弁
６空気路
７空気制御装置
８ａ、８ｂ石炭粉砕装置
９ａ、９ｂホッパ
１０ａ、１０ｂ弁
１１ａ、１１ｂ微粉炭路
１２石炭灰排出口
２１中心軸
３０１次空気管
３１２次空気導入口
３２３次空気導入口
３３内側管
３４外側管
３７オイルバーナ
１００石炭燃焼装置
３１１２次空気旋回羽根
３２１３次空気旋回羽根

Claims

燃焼室内に微粉炭を燃料とするバーナが鉛直方向に複数設けられた燃焼装置を用いて、微粉炭を燃焼させる石炭燃焼方法において、
前記微粉炭は、第１の微粉炭と、前記第１の微粉炭よりも燃焼比が低い第２の微粉炭とからなり、
前記第１の微粉炭を下方に位置するバーナに供給すると共に前記第２の微粉炭を前記下方に位置するバーナの上方に位置するバーナに供給する
ことを特徴とする石炭燃焼方法。
請求項１に記載の石炭燃焼方法において、
前記第１の微粉炭及び前記第２の微粉炭と共に各バーナに供給される空気の空気比が０．５〜０．９９であることを特徴とする石炭燃焼方法。
請求項１又は２に記載の石炭燃焼方法において、
前記第２の微粉炭の燃料比に対する前記第１の微粉炭の燃料比の比率が１．５以上であることを特徴とする石炭燃焼方法。
請求項１〜３の何れかに記載の石炭燃焼方法において、
前記微粉炭の燃焼雰囲気に後段空気を導入することを特徴とする石炭燃焼方法。
請求項１〜４の何れかに記載の石炭燃焼方法において、
前記第１の微粉炭は瀝青炭であり、
前記第２の微粉炭は亜瀝青炭である
ことを特徴とする石炭燃焼方法。
微粉炭を燃料とするバーナが鉛直方向に複数設けられた燃焼室を有し、
下方に位置するバーナは、第１の微粉炭が格納された第１の燃料室に接続され、
前記下方に位置するバーナの上方に位置するバーナは、前記第１の微粉炭よりも燃焼比が低い第２の微粉炭が格納された第２の燃料室に接続される
ことを特徴とする石炭燃焼装置。