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JPH046303A - Combustion exhaust gas circulating furnace and combustion method - Google Patents

Combustion exhaust gas circulating furnace and combustion method

Info

Publication number
JPH046303A
JPH046303A JP2108306A JP10830690A JPH046303A JP H046303 A JPH046303 A JP H046303A JP 2108306 A JP2108306 A JP 2108306A JP 10830690 A JP10830690 A JP 10830690A JP H046303 A JPH046303 A JP H046303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
combustion furnace
combustion
gas
furnace
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
JP2108306A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ken Hyodo
兵頭 憲
Sukemasa Fujimune
藤宗 資正
Hidetoshi Shibuya
渋谷 英俊
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.)
JGC Corp
Original Assignee
JGC Corp
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 JGC Corp filed Critical JGC Corp
Priority to JP2108306A priority Critical patent/JPH046303A/en
Publication of JPH046303A publication Critical patent/JPH046303A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the heat transfer efficiency of a combustion furnace and to reduce an amount of gas discharged after combustion by a method wherein, in a combustion furnace using fossil fuel, fuel is burnt by using oxygen gas as a part of exhaust gas from the combustion furnace is returned to the combustion furnace. CONSTITUTION:Fossil fuel is charged from a feed part 2 to a combustion furnace 1 to burn it in a combustion furnace 1. Steam is generated by a heat exchanger 5, the steam being fed to a turbine through a pipe 6 to rotationally drive the turbine. Exhaust gas generated after combustion in the combustion furnace 1 is discharged in the open air after the flow of it through a discharged pipe 7, a heat exchanger 8, a distributor 9, and an exhaust gas treating device 10. A part of exhaust gas passing through the distributor 9 is fed to a mixer 12 through a recycle pipe 11. Oxygen gas fed from a gas feed source 16 and heated by the heat exchanger 8 is fed to a mixer 12 and mixed with exhaust gas. The mixture gas is introduced in the combustion furnace 1 through an introduction part 4 of the combustion furnace 1 and burnt together with the fuel.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、化石燃料なとを用いる各種の燃焼炉に適用
して好適であって、燃焼炉の燃焼効率を高め、燃焼後の
放出ガス量を低減できる酸素混合型の燃焼排ガス循環炉
および排ガスの処理方法に関する。
Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" The present invention is suitable for application to various combustion furnaces using fossil fuels, improves the combustion efficiency of the combustion furnace, and reduces the amount of gas released after combustion. The present invention relates to an oxygen mixing type flue gas circulation furnace that can reduce the amount of waste gas and a method for treating the flue gas.

「従来の技術」 近年、化石燃料の燃焼によって大量のco、が大気中に
放出された結果、温室効果による地球規模の温暖化が問
題となってきており、更には、大気中に放出されたN 
Ox 、 S O2などが原因となって生じる酸性雨の
問題が世界的に注目され、それらの解決策が議論されて
いる。
``Conventional technology'' In recent years, large amounts of co N
The problem of acid rain caused by Ox, SO2, etc. is attracting worldwide attention, and solutions to these problems are being discussed.

現在、これらの問題を解決する上で最も現実的な手段は
、排ガス処理装置なとの環境整備設備の導入と省エネル
ギー技術の導入であると言われている。また、燃料の燃
焼から得られる熱を最大限に利用することも使用燃料の
低減化の上で重要なポイントであると言える。
Currently, it is said that the most practical means to solve these problems is to introduce environmental maintenance equipment such as exhaust gas treatment equipment and energy-saving technology. Furthermore, it can be said that maximizing the use of heat obtained from combustion of fuel is an important point in reducing the amount of fuel used.

以上のような背景から、燃焼炉の効率化か種々試みられ
ている。
Against this background, various attempts have been made to improve the efficiency of combustion furnaces.

その−例として知られているのは、酸素富化膜を用いて
燃焼用の空気の酸素含有量を増加し、この酸素富化した
空気を燃焼炉に送り、燃焼効率を上げる方法である。
A known example is the use of oxygen-enriched membranes to increase the oxygen content of combustion air and to feed this oxygen-enriched air to a combustion furnace to increase combustion efficiency.

マfこ、事業用の火力発電施設なとにおいて、過去に実
施または検討された改善方法として以下に記載するもの
か知られている。
The following are known improvement methods that have been implemented or considered in the past for thermal power generation facilities for business purposes.

■蒸気タービン翼の高効率化。■High efficiency of steam turbine blades.

■蒸気タービン加減弁の作動方式の改善。■Improvement of the operation method of the steam turbine control valve.

■空気予熱器の空気漏洩量の低減化並びにエレメントの
改善。
■Reducing the amount of air leakage from the air preheater and improving the element.

■押込通風機、循環ポンプの可変方式の採用。■Adoption of variable system for forced ventilation and circulation pump.

■プラント起動時の損失の低減化。■Reducing losses during plant startup.

−発明か解決しようとする課題 ところか、前記酸素富化膜を用いる方式では、理論燃焼
温度は」−昇するらのの、燃焼ガスの成分は従来と大差
がないので、放射伝熱の向上は期待できない問題があり
、燃焼後の放出ガスを大幅に低減化することはできない
問題かある。
-Problem to be solved by the inventionIn the method using the oxygen enrichment membrane, although the theoretical combustion temperature increases, the composition of the combustion gas is not much different from the conventional one, so radiant heat transfer is improved. However, there are some problems that cannot be expected, and it may be impossible to significantly reduce the gas released after combustion.

また、前記■〜■に記載し1こ方法は、いずれもプラン
ト全体としての効率は若干向上するしのの、燃焼後の放
出ガスの大幅な低減化および燃焼炉の放射伝熱の向上と
いう而では効果不足な問題かある。
In addition, all of the methods described in Items 1 to 3 above slightly improve the overall efficiency of the plant, but they also significantly reduce the amount of gas released after combustion and improve the radiant heat transfer of the combustion furnace. Then there is the problem of insufficient effectiveness.

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、燃
焼炉の伝熱効率を高めるとともに、燃焼後の放出ガス量
を低減化できる燃焼排ガス循環炉および排ガス処理方法
を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a combustion exhaust gas circulation furnace and an exhaust gas treatment method that can increase the heat transfer efficiency of the combustion furnace and reduce the amount of gas released after combustion. .

「課題を解決するための手段」 請求項1に記載した発明は前記課題を解決するために、
燃焼炉において、燃焼炉から出された排ガスの一部を燃
焼炉に戻しなから燃料を酸素ガスて燃焼させ−ろも・)
である。
"Means for solving the problem" In order to solve the problem, the invention stated in claim 1 has the following features:
In a combustion furnace, some of the exhaust gas emitted from the combustion furnace is returned to the combustion furnace, and the fuel is burned with oxygen gas.
It is.

請求項2に記載した発明は前記課題を解決するために、
燃料の供給部と排ガス。っ排出部と混合ガスの導入部と
を備えl二燃焼炉と、前記排出部に接続された排気管と
、この排気管に組み込まれて排ガスの一部を分流する分
配器と、この分配器と前記燃焼炉の導入部とを接続して
設けられ分配器から分流され几排ガスの一部を燃焼炉の
導入部に導くリサイクル管と、このリサイクル管に組み
込まれリサイクル管を通る排ガスに酸素ガスを混合する
混合器とを具備してなり、前記分配器と混合器との間の
リサイクル管に流量調整弁を設けてなるものである。
In order to solve the above problem, the invention described in claim 2 has the following features:
Fuel supply and exhaust gas. A combustion furnace comprising an exhaust part and a mixed gas introduction part, an exhaust pipe connected to the exhaust part, a distributor incorporated in the exhaust pipe to divide a part of the exhaust gas, and the distributor A recycle pipe is provided to connect the inlet of the combustion furnace and the inlet of the combustion furnace and directs a part of the waste gas separated from the distributor to the inlet of the combustion furnace. A recycle pipe between the distributor and the mixer is provided with a flow rate regulating valve.

請求項3に記載した発明は前記課題を解決する1こめに
、燃焼炉から出された排ガスの一部を燃焼炉に戻し、こ
の排ガスの一部を燃焼炉内の燃料とともに再度燃焼させ
る排ガスの処理方法において、燃焼炉に戻す排ガスに、
酸素ガスを混合するとと01−1燃焼炉に戻す排ガスと
酸素ガスとの混合比を64〜82の割合に設定するもの
である。
The invention set forth in claim 3 solves the above problem by returning a part of the exhaust gas discharged from the combustion furnace to the combustion furnace, and re-burning the part of the exhaust gas together with the fuel in the combustion furnace. In the treatment method, the exhaust gas returned to the combustion furnace is
When oxygen gas is mixed, the mixing ratio of the exhaust gas returned to the 01-1 combustion furnace and oxygen gas is set at a ratio of 64 to 82.

−作用 。-Effect.

燃焼炉から出された排ガスの一部を燃焼炉に戻して再度
燃焼させるので、燃焼炉から外部に最終的に排出される
排ガス量が大幅に減少する。このr二め、排ガス処理装
置(脱硫、脱硝、脱塵、脱C07)の小型化か図れる。
Since a portion of the exhaust gas discharged from the combustion furnace is returned to the combustion furnace and combusted again, the amount of exhaust gas ultimately discharged to the outside from the combustion furnace is significantly reduced. Second, the exhaust gas treatment equipment (desulfurization, denitrification, dust removal, CO7 removal) can be downsized.

燃焼炉に戻す排ガスに酸素ガスを混合するので、燃焼炉
における燃焼効率が上昇する。更に、排ガスと酸素ガス
との混合比を64〜8.2の範囲にすることで燃焼炉内
における燃焼状態が良好な状態に維持される。そして、
伝熱効率が向上するため、燃焼炉放射部及び熱回収部の
小型化を図ることかできる。また、燃焼炉の排気管に設
けた分配器からリサイクル管に排ガスの一部を戻し、こ
れを燃焼炉に戻し、酸素ガスで燃焼させるので、燃焼ガ
ス中に窒素か混入することがなく、サーマルNOxが発
生しない。
Since oxygen gas is mixed with the exhaust gas returned to the combustion furnace, the combustion efficiency in the combustion furnace increases. Furthermore, by setting the mixture ratio of exhaust gas and oxygen gas to a range of 64 to 8.2, the combustion state in the combustion furnace is maintained in a good state. and,
Since the heat transfer efficiency is improved, it is possible to downsize the combustion furnace radiation section and heat recovery section. In addition, a portion of the exhaust gas is returned to the recycling pipe from the distributor installed in the exhaust pipe of the combustion furnace, and this is returned to the combustion furnace where it is combusted with oxygen gas, so there is no nitrogen mixed into the combustion gas, and thermal No NOx is generated.

「実施例J 第1図は、本発明の一実施例の燃焼排ガス循環炉を示す
もので、第1図において符号1は燃焼炉を示している。
Embodiment J FIG. 1 shows a combustion exhaust gas circulation furnace according to an embodiment of the present invention, and in FIG. 1, reference numeral 1 indicates the combustion furnace.

燃焼炉1は、燃料の供給部2と排ガスの排出部3と混合
ガスの導入部4とを備えている。
The combustion furnace 1 includes a fuel supply section 2, an exhaust gas discharge section 3, and a mixed gas introduction section 4.

前記燃料の供給部2はLNG(液化天然ガス)なとの燃
料を燃焼炉lに供給するために設けられるしので、この
実施例では燃焼炉lの左側部に設けられている。前記排
出部3は、燃焼炉1で燃焼された後の排ガスを排出する
ために設けられるもので、この実施例では燃焼炉1の右
側部に設(づられでいる。前記導入部4は後述する混合
ガスを燃焼炉l内に導くためのもので、この実施例では
燃焼炉lの天井部に設けられている。更に、この例の燃
焼炉Iでは熱交換器5を備え、図示略のタービンに蒸気
を送るための配管6を備えている。ところで、前記燃焼
炉lは、ボイラ、加熱炉、燃焼炉、焼却炉など、各種の
化石燃料を燃焼させる構成の炉ならばどのような構成の
ものを用いても良い。
The fuel supply section 2 is provided to supply a fuel such as LNG (liquefied natural gas) to the combustion furnace 1, and is therefore provided on the left side of the combustion furnace 1 in this embodiment. The discharge section 3 is provided to discharge the exhaust gas after being combusted in the combustion furnace 1, and in this embodiment, it is provided on the right side of the combustion furnace 1.The introduction section 4 will be described later. This is for guiding the mixed gas into the combustion furnace I, and in this embodiment, it is provided on the ceiling of the combustion furnace I.Furthermore, the combustion furnace I of this example is equipped with a heat exchanger 5, and a It is equipped with piping 6 for sending steam to the turbine.By the way, the combustion furnace l can be any type of furnace configured to burn various fossil fuels, such as a boiler, heating furnace, combustion furnace, or incinerator. You may also use one.

前記排出部3には排ガスを排出するための排気管7が接
続され、この排気管7には燃焼炉lに近い側から順に、
熱交換器8と分配器9と排ガス処理装置10が相互に離
間して組み込まれている。
An exhaust pipe 7 for discharging exhaust gas is connected to the exhaust part 3, and the exhaust pipe 7 has, in order from the side closest to the combustion furnace l:
A heat exchanger 8, a distributor 9, and an exhaust gas treatment device 10 are installed spaced apart from each other.

また、分配器9はリサイクル管11を介して燃焼炉]の
導入部4に接続され、リサイクル管1.1にはガスの混
合器12か組み込まれ、この混合器;2には、バイパス
管13によって前記熱交換器8が接続されている。また
、分配器9と混合器12との間のリサイクル管11には
、流量調整弁14か組み込まれている。
Further, the distributor 9 is connected to the introduction part 4 of the combustion furnace through a recycle pipe 11, and a gas mixer 12 is installed in the recycle pipe 1.1. The heat exchanger 8 is connected by. Further, a flow rate regulating valve 14 is incorporated in the recycle pipe 11 between the distributor 9 and the mixer 12.

前記熱交換器8には、給入管15を介して酸素ガス供給
源16が接続され、この酸素ガス供給源I6から供給さ
れた純酸素ガスを排ガスの熱を利用して加熱し、バイパ
ス管13を介して混合器12に送ることができるように
なっている。なお、給入管15には流量調整弁17か組
み込まれ、吸入管15を通過する酸素ガス量を調節でき
るようになっている。
An oxygen gas supply source 16 is connected to the heat exchanger 8 via an inlet pipe 15, and the pure oxygen gas supplied from the oxygen gas supply source I6 is heated using the heat of the exhaust gas, and the bypass pipe 13 It can be sent to the mixer 12 via. Note that a flow rate adjustment valve 17 is incorporated in the supply pipe 15 so that the amount of oxygen gas passing through the suction pipe 15 can be adjusted.

前記分配器9は、排気管7を通過する排ガスの一部を分
流してリサイクル管IIに送るものである。また、排ガ
ス処理装置10は、脱硫、脱硝、脱塵、脱CO2などの
目的で設けられる周知の構成のものである。
The distributor 9 divides a part of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 7 and sends it to the recycling pipe II. Further, the exhaust gas treatment device 10 has a well-known configuration that is provided for the purposes of desulfurization, denitrification, dust removal, CO2 removal, and the like.

前記混合器I2は、リサイクル管IIを通過する排ガス
にバイパス管13を介して送られてくる酸素ガスを混合
して燃焼炉lの導入部4に送るものである。
The mixer I2 mixes the oxygen gas sent through the bypass pipe 13 with the exhaust gas passing through the recycle pipe II, and sends the mixture to the introduction section 4 of the combustion furnace I.

次に前記のように構成された排ガス循環炉を運転する場
合について説明する。
Next, a case will be described in which the exhaust gas circulation furnace configured as described above is operated.

排ガス循環炉を運転するには、まず、供給部2から燃焼
炉1に化石燃料を投入して燃焼炉I内で燃焼させる。こ
の燃焼により熱交換器5で蒸気を発生させてその蒸気を
配管6を通じて図示略のタービンに送ることでタービン
を回転駆動することができ、発電などの目的に供するこ
とかできる。
To operate the exhaust gas circulation furnace, first, fossil fuel is introduced into the combustion furnace 1 from the supply section 2 and is combusted in the combustion furnace I. By this combustion, steam is generated in the heat exchanger 5, and the steam is sent to a turbine (not shown) through the piping 6, so that the turbine can be rotationally driven, and can be used for purposes such as power generation.

燃焼炉1で燃焼された後の排ガスは排気管7と熱交換器
8と分配器9と排ガス処理装置10を通過して大気中に
排出される。
The exhaust gas after being burned in the combustion furnace 1 passes through an exhaust pipe 7, a heat exchanger 8, a distributor 9, and an exhaust gas treatment device 10, and is discharged into the atmosphere.

ここで、分配器9を通過した排気ガスはその一部がリサ
イクル管11を介して混合器12に送られる。また、混
合器12には、ガス供給源16から出されて熱交換器8
で加熱された酸素ガスが供給されて排ガスと混合され、
この混合ガスが燃焼炉Iの導入部4を介して燃焼炉j内
に導入されて燃料とと乙に燃焼される。
Here, a part of the exhaust gas that has passed through the distributor 9 is sent to the mixer 12 via the recycle pipe 11. Also, the mixer 12 is supplied with a gas supplied from the heat exchanger 8 from the gas supply source 16.
Oxygen gas heated by is supplied and mixed with exhaust gas,
This mixed gas is introduced into the combustion furnace j via the introduction part 4 of the combustion furnace I, and is combusted into fuel and B.

前記混合ガスの主成分は、水蒸気、二酸化炭素および酸
素である。そして、混合ガスにおいて、酸素ガスと排ガ
スとの混合割合は、燃焼炉lの耐用温度、燃焼温度及び
燃焼ガスエンタルピーを考慮し、排ガス ・酸素ガス=
64〜82の範囲に設定する。この割合において、排ガ
ス  酸素ガスの比か6・4より少ないと、言い替えれ
ば、排ガスの割合が少なければ酸素ガス量が多すぎて燃
焼炉1の温度が上昇しすぎるので好ましくなく、逆に、
排ガスの割合が多すぎると、効率の良い燃焼状態が得ら
れずに不完全燃焼か起こるので好ましくない。
The main components of the mixed gas are water vapor, carbon dioxide, and oxygen. In the mixed gas, the mixing ratio of oxygen gas and exhaust gas is determined by considering the withstand temperature of the combustion furnace, combustion temperature, and combustion gas enthalpy.Exhaust gas・Oxygen gas=
Set in the range 64-82. In this ratio, if the ratio of exhaust gas to oxygen gas is less than 6.4, in other words, if the ratio of exhaust gas is small, the amount of oxygen gas will be too large and the temperature of the combustion furnace 1 will rise too much, which is undesirable.
If the proportion of exhaust gas is too large, it is not preferable because an efficient combustion state cannot be obtained and incomplete combustion may occur.

前記混合ガスの割合を調整するには、熱交換器8からバ
イパス管13を介して混合器12に送られる酸素ガス量
を一定に設定し、リサイクル管Ilに組み込まれた流量
調整弁14を操作し、排ガスの流量を調整することて容
易に行うことができる。また、逆に、リサイクル管11
から混合器l2に送られる排ガス量を一定として、流量
調整弁17を操作し、混合器12に送る酸素ガス量を増
減することて混合ガスの割合を調整することしてきる。
To adjust the proportion of the mixed gas, the amount of oxygen gas sent from the heat exchanger 8 to the mixer 12 via the bypass pipe 13 is set constant, and the flow rate adjustment valve 14 built into the recycle pipe Il is operated. However, this can be easily done by adjusting the flow rate of exhaust gas. Moreover, on the contrary, the recycle pipe 11
The proportion of the mixed gas can be adjusted by increasing or decreasing the amount of oxygen gas sent to the mixer 12 by operating the flow rate adjustment valve 17 while keeping the amount of exhaust gas sent from the mixer 12 to the mixer 12 constant.

以上のように流量調整弁14.17を調節することて燃
焼炉lに所定の割合の混合ガスを送ることかでき、良好
な燃焼状態を維持することができる。
By adjusting the flow rate regulating valves 14, 17 as described above, a predetermined ratio of mixed gas can be sent to the combustion furnace 1, and a good combustion state can be maintained.

なおここで、混合ガス中に含ませる酸素ガス量を燃焼炉
lで理論的に必要とされる酸素ガス量の1.05〜1.
5倍程度含ませて燃焼炉】に送ることが好ましい。この
範囲で酸素ガスを送ることにより燃焼炉lでの燃焼状態
を良好な状態とすることができる。
Here, the amount of oxygen gas to be included in the mixed gas is 1.05 to 1.
It is preferable to send it to a combustion furnace at a concentration of about 5 times. By sending oxygen gas within this range, the combustion state in the combustion furnace I can be maintained in a good state.

以上説明したように燃焼炉1を運転するならば、分配器
9を通過した後に排気管7を介して大気中に放出される
排ガス量を従来の炉よりも約20〜30%減少させるこ
とができる。そして、排ガス処理装置10を通過する排
ガス量を従来よりも少なくすることができるので、排ガ
ス処理装置10を従来よりも小型化することができる。
If the combustion furnace 1 is operated as explained above, the amount of exhaust gas released into the atmosphere through the exhaust pipe 7 after passing through the distributor 9 can be reduced by about 20 to 30% compared to a conventional furnace. can. Since the amount of exhaust gas passing through the exhaust gas treatment device 10 can be made smaller than before, the exhaust gas treatment device 10 can be made smaller than before.

また、燃焼炉1に送る混合ガスとしてガス黒度か高いC
O2,H20を主成分としたガスを用いる二とて、燃焼
炉l内の放射伝熱量を増加させることができる。なお、
燃焼炉1の熱効率は、燃焼効率、火炎温度、伝熱効率等
の因子により左右されるが、前記伝熱効率の中でも最も
影響が高い因子が放射伝熱量である。従って前記の如く
放射伝熱量を増加できるので、極めて効率良く燃焼炉1
の熱効率を向上させることができる。
In addition, as the mixed gas sent to the combustion furnace 1, the gas blackness or high C
By using a gas mainly composed of O2 and H20, it is possible to increase the amount of radiant heat transfer within the combustion furnace. In addition,
The thermal efficiency of the combustion furnace 1 is influenced by factors such as combustion efficiency, flame temperature, and heat transfer efficiency, but among the heat transfer efficiency, the factor with the highest influence is the amount of radiant heat transfer. Therefore, since the amount of radiant heat transfer can be increased as described above, the combustion furnace 1 can be used extremely efficiently.
can improve thermal efficiency.

また、以上のことから、燃焼ガス中に窒素ガスが入らな
いので、高温で発生するサーマルNOxが発生しない。
Furthermore, from the above, since nitrogen gas does not enter the combustion gas, thermal NOx, which occurs at high temperatures, is not generated.

よってN Ox発生量の低減化を図ることができる。Therefore, it is possible to reduce the amount of NOx generated.

ところで、第1図に示す構造の循環炉を始動(スタート
アップ)する場合、以下に説明する2つの方法で始動さ
せることができる。
By the way, when starting up a circulating furnace having the structure shown in FIG. 1, it can be started up using two methods described below.

第1の方法は、燃焼に必要な量の酸素ガスを燃焼炉1に
供給し、燃料を燃料させる。次に、分配器9と排ガス処
理装置10との間の排気管7を閉しておき、燃焼した後
の排ガスをリサイクル管11を介し酸素ガスを混合して
順次燃焼炉1に戻す。
In the first method, the amount of oxygen gas required for combustion is supplied to the combustion furnace 1, and the fuel is turned into fuel. Next, the exhaust pipe 7 between the distributor 9 and the exhaust gas treatment device 10 is closed, and the exhaust gas after combustion is mixed with oxygen gas through the recycling pipe 11 and sequentially returned to the combustion furnace 1.

そして、リサイクル管11を通過する排ガス中の酸素濃
度か一定となったところで、分配器9と排ガス処理装置
IOとの間の排気管7を解放し、全体をバランスさせた
後に前述のように排ガスを循環させて定常運転する。
Then, when the oxygen concentration in the exhaust gas passing through the recycle pipe 11 becomes constant, the exhaust pipe 7 between the distributor 9 and the exhaust gas treatment device IO is opened, and after the whole is balanced, the exhaust gas is Circulate and operate steadily.

第2の方法は、始動時の供給ガスとlて予ぬ、燃焼ガス
を貯蔵タンクなどに貯蔵しておき、始動の際に、この貯
蔵した燃焼ガスを予備加熱し、酸素濃度か一定量となる
ように酸素ガスを混合して燃焼炉1に供給することで燃
焼炉1を始動させることかできる。
The second method is to store combustion gas in a storage tank, etc., in addition to the supply gas at startup, and to preheat this stored combustion gas at startup to adjust the oxygen concentration to a certain amount. The combustion furnace 1 can be started by mixing oxygen gas and supplying the mixed oxygen gas to the combustion furnace 1.

「実施例」 第1図に示す構成の循環炉の燃焼炉としてLNGを燃料
とするボイラを適用し、このボイラを用いて本発明を実
施する例を示す。
"Example" An example in which a boiler fueled by LNG is applied as a combustion furnace of a circulation furnace having the configuration shown in FIG. 1, and the present invention is implemented using this boiler will be described.

L N Gをボイラで燃焼させた後に、このボイラから
放出される排ガスは、L N G単位立方メートルあた
り、9.975Nm3てあり、その成分は、C02か3
.321Nm3、H2Oか6.209Nm’、O7がO
0445Nm3である。。二の排ガスを熱交換器に送っ
た後、その約60%を分配器で分流してリサイクル管に
送る。このリサイクル管7こ送る排ガス量は、単位燃料
あfこり6.23Nm3てあって、残りの排ガスは排ガ
ス処理装置で処理した後に大気中に放出させる。
After burning LNG in a boiler, the exhaust gas released from this boiler is 9.975Nm3 per cubic meter of LNG, and its components are either C02 or 3.
.. 321Nm3, H2O or 6.209Nm', O7 is O
0445Nm3. . After the second exhaust gas is sent to the heat exchanger, about 60% of it is divided by a distributor and sent to the recycling pipe. The amount of exhaust gas sent through the recycling pipe 7 is 6.23 Nm3 per unit fuel, and the remaining exhaust gas is treated by an exhaust gas treatment device and then released into the atmosphere.

ここでの排ガス成分は、C02か2.171Nm3H,
Oか4.059Nm3である。
The exhaust gas components here are CO2 or 2.171Nm3H,
0 or 4.059 Nm3.

また、ボイラの燃料かL N Gの場合、理論酸素量は
、単位燃料あたり、2.225Nm’であるか、実際に
必要な酸素量として、この1.2倍程度、単位燃料あた
り2.67Nm3程度ボイラに供給できるように流量調
整弁を調整する。この量の酸素ガスを熱交換器を通過さ
せて排ガスにより予熱させた後、バイパス管を介して混
合器に送り、リサイクル管を通過してきた排ガスと混合
器で均一に混合し、導入部からボイラに供給する。また
、ボイラの火炎温度は1770°Cに設定する。
In addition, in the case of boiler fuel or LNG, the theoretical oxygen amount is 2.225 Nm' per unit fuel, or the actually required oxygen amount is about 1.2 times this, 2.67 Nm3 per unit fuel. Adjust the flow rate regulating valve so that the amount of water can be supplied to the boiler. After passing this amount of oxygen gas through a heat exchanger and preheating it with exhaust gas, it is sent to a mixer via a bypass pipe, where it is uniformly mixed with the exhaust gas that has passed through a recycle pipe, and then from the inlet to the boiler. supply to. Further, the flame temperature of the boiler is set to 1770°C.

また、比較のために、空気を供給して燃焼させる形式の
一般的なボイラであって、前記ボイラと同一規模のボイ
ラて前記と同等の燃料供給条件で燃焼運転する。
For comparison, a general boiler of the type that performs combustion by supplying air is used, and a boiler of the same scale as the above-mentioned boiler is operated under the same fuel supply conditions as above.

第1図に示す構造を採用したボイラの放射伝熱量はI 
、 l X 107kcal/hであるのに比較し、空
気供給型のボイラは、8.6 X I 08kcal/
hである。
The amount of radiant heat transfer of the boiler adopting the structure shown in Figure 1 is I
, l x 107 kcal/h, compared to the air supply type boiler, which has 8.6 x I 08 kcal/h.
It is h.

以上のことから、本発明をボイラに採用することで放射
伝熱量を約13倍に向上できることが判明した。
From the above, it has been found that by employing the present invention in a boiler, the amount of radiant heat transfer can be improved approximately 13 times.

「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、従来の空気供給型
の燃焼炉に比較し、大気中に排出する排ガス量を約20
〜30%減少させることかできる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, the amount of exhaust gas emitted into the atmosphere can be reduced by approximately 20% compared to conventional air supply type combustion furnaces.
It can be reduced by ~30%.

このため、外部に排出されるエネルギー量を低減するこ
とができ、省エネルキー化を図ることができる。
Therefore, the amount of energy discharged to the outside can be reduced, and energy saving can be achieved.

また、排ガス量を少なくできるので、排ガス処理装置に
対する負担を少なくすることができ、排ガス処理装置を
小型化することが可能になる。
Furthermore, since the amount of exhaust gas can be reduced, the burden on the exhaust gas treatment device can be reduced, and the exhaust gas treatment device can be downsized.

更に、排ガスの一部を燃焼炉に戻Cfコめに、ガス黒度
の高い排ガスを用いることで燃焼炉の内部の放射伝熱量
を増加さ什ることかてきる。
Furthermore, by returning a portion of the exhaust gas to the combustion furnace and using exhaust gas with a high degree of gas blackness, it is possible to increase the amount of radiant heat transfer inside the combustion furnace.

前述のように排ガスを少なくし、燃焼炉の放射伝熱量を
増加させることで、燃焼炉の効率を高めることかできる
ととしに、燃焼炉放射部の小型化を図ることができるよ
うになる。
As described above, by reducing the exhaust gas and increasing the amount of radiant heat transfer in the combustion furnace, the efficiency of the combustion furnace can be increased, and the radiating section of the combustion furnace can be downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の排ガス循環炉を示す構成図
である。 1・・・燃焼炉、2・・供給部、3 排出部、4・導入
部、7・・・排気管、8・・熱交換器、9・分配器、1
1 ・・リサイクル管、12・混合器、13 バイパス
管、14.17・・・流量調整弁、16・・酸素ガス供
給源。
FIG. 1 is a block diagram showing an exhaust gas circulation furnace according to an embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Combustion furnace, 2... Supply section, 3 Discharge section, 4. Introduction section, 7... Exhaust pipe, 8... Heat exchanger, 9. Distributor, 1
1... Recycling pipe, 12. Mixer, 13 Bypass pipe, 14.17... Flow rate adjustment valve, 16... Oxygen gas supply source.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)燃焼炉において、燃焼炉から出された排ガスの一
部を燃焼炉に戻しながら燃料を酸素ガスで燃焼させるこ
とを特徴とする燃焼方法。
(1) A combustion method characterized by burning fuel with oxygen gas in a combustion furnace while returning part of the exhaust gas discharged from the combustion furnace to the combustion furnace.
(2)燃料の供給部と排ガスの排出部と混合ガスの導入
部とを備えた燃焼炉と、前記排出部に接続された排気管
と、この排気管に組み込まれて排ガスの一部を分流する
分配器と、この分配器と前記燃焼炉の導入部とを接続し
て設けられ分配器から分流された排ガスの一部を燃焼炉
の導入部に導くリサイクル管と、このリサイクル管に組
み込まれリサイクル管を通る排ガスに酸素ガスを混合す
る混合器とを具備してなることを特徴とする燃焼排ガス
循環炉。
(2) A combustion furnace equipped with a fuel supply section, an exhaust gas discharge section, and a mixed gas introduction section, an exhaust pipe connected to the discharge section, and a part of the exhaust gas that is built into the exhaust pipe and diverts a portion of the exhaust gas. a recycle pipe installed to connect the distributor and the inlet of the combustion furnace and guide a part of the exhaust gas separated from the distributor to the inlet of the combustion furnace; A combustion exhaust gas circulation furnace comprising a mixer for mixing oxygen gas with exhaust gas passing through a recycling pipe.
(3)燃焼炉から出された排ガスの一部を燃焼炉に戻し
、この排ガスの一部を燃焼炉内の燃料とともに燃焼させ
る排ガスの処理方法において、燃焼炉に戻す排ガスに、
酸素ガスを混合するとともに、燃焼炉に戻す排ガスと酸
素ガスとの混合比を6:4〜8:2の割合に設定するこ
とを特徴とする燃焼方法。
(3) In an exhaust gas treatment method in which a part of the exhaust gas discharged from the combustion furnace is returned to the combustion furnace and a part of this exhaust gas is combusted together with the fuel in the combustion furnace, the exhaust gas returned to the combustion furnace is
A combustion method characterized by mixing oxygen gas and setting a mixing ratio of exhaust gas and oxygen gas to be returned to a combustion furnace at a ratio of 6:4 to 8:2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06193821A (en) * 1992-12-24 1994-07-15 Ebara Corp Low-nox boiler

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52131226A (en) * 1976-04-27 1977-11-04 Nippon Steel Corp Combustion method at nox generation control fuel furnace

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