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JP5187730B2 - Boiler and power generation system - Google Patents

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JP5187730B2
JP5187730B2 JP2007296426A JP2007296426A JP5187730B2 JP 5187730 B2 JP5187730 B2 JP 5187730B2 JP 2007296426 A JP2007296426 A JP 2007296426A JP 2007296426 A JP2007296426 A JP 2007296426A JP 5187730 B2 JP5187730 B2 JP 5187730B2
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望 橋本
啓之 西田
靖 小沢
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  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

本発明はボイラ及び発電システムに関し、特に、液体燃料を燃焼するボイラを運転させる場合に適用して有用なものである。   The present invention relates to a boiler and a power generation system, and is particularly useful when applied to operating a boiler that burns liquid fuel.

火力発電所等では、例えば液体燃料を燃焼するボイラを用いて発電を行っているものがある。図3は、従来技術に係る液体燃料焚きボイラの概略構成図である。図示するように、ボイラは火炉1を具備し、この火炉1にはバーナ2が複数個取り付けられている。各バーナ2には、液体燃料供給手段から重油等の液体燃料が供給されている。バーナ2は、火炉1内で液体燃料を燃焼させ、この液体燃料の燃焼時に生じる排気ガスは火炉1の外部に排出される。火炉1には水配管及び水蒸気配管7が備え付けられており、配管中の水及び水蒸気が燃焼ガスからの熱を回収し、蒸気タービンを駆動して発電する。   Some thermal power plants, for example, generate electricity using a boiler that burns liquid fuel. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a liquid fuel-fired boiler according to the prior art. As shown in the figure, the boiler includes a furnace 1, and a plurality of burners 2 are attached to the furnace 1. Each burner 2 is supplied with liquid fuel such as heavy oil from the liquid fuel supply means. The burner 2 burns liquid fuel in the furnace 1, and exhaust gas generated when the liquid fuel is burned is discharged to the outside of the furnace 1. The furnace 1 is provided with a water pipe and a steam pipe 7. Water and steam in the pipe collect heat from the combustion gas and drive a steam turbine to generate electricity.

一般に、火炉1から排出される窒素酸化物は、生成速度の温度依存性が非常に高いサーマルNOx生成機構(Zeldovich NO 機構とも呼ばれる。)によって生成されるものが大きな割合を占めていることがよく知られている。   In general, nitrogen oxides discharged from the furnace 1 are often generated by a thermal NOx generation mechanism (also called a Zeldovich NO mechanism) that has a very high temperature dependency of the generation rate. Are known.

このようなボイラでは、環境に対する影響や各種規制に対応するために、排気ガスに含まれる窒素酸化物(NOx)を極力低減するために種々の対策が採られている。   In such a boiler, various measures are taken to reduce nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas as much as possible in order to cope with environmental influences and various regulations.

例えば、排気ガスの一部を排気ガス循環ブロワ3を介して燃焼用空気に混合することでバーナ2に供給される空気の酸素濃度を下げ、バーナ2で形成される火炎が局所的に高温にならないようにする運転方法(排ガス再循環)が実用化されている。   For example, a part of the exhaust gas is mixed with the combustion air via the exhaust gas circulation blower 3 to lower the oxygen concentration of the air supplied to the burner 2 so that the flame formed by the burner 2 is locally heated. An operation method (exhaust gas recirculation) that prevents this from occurring is put into practical use.

また、排ガス再循環とは別に、若しくは排ガス再循環と同時に、2段燃焼法も多くのボイラで採用されている(例えば、特許文献1参照)。2段燃焼法とは、まず、酸素濃度が低く、還元性が強い雰囲気(以下、「低酸素濃度雰囲気」と称する。)中で燃料を燃焼し、その後、空気を追加供給して燃え残った燃料を燃焼するものである。例えば、火炉1内におけるバーナ2の火炎周辺部であるバーナゾーン4では低酸素濃度雰囲気になるように、バーナ2に供給する空気を少なめに供給する。一方、バーナゾーン4の上方では、2段燃焼空気注入ポート5から2段燃焼空気を注入する。これにより、バーナゾーン4では、還元性が強いので排出されるNOxを低減でき、バーナゾーン4上方では2段燃焼空気により燃料の燃え残りを低減できる。   In addition to exhaust gas recirculation or simultaneously with exhaust gas recirculation, a two-stage combustion method is also employed in many boilers (see, for example, Patent Document 1). In the two-stage combustion method, first, fuel is burned in an atmosphere having a low oxygen concentration and a strong reducibility (hereinafter referred to as “low oxygen concentration atmosphere”), and then additional air is supplied to remain unburned. It burns fuel. For example, in the burner zone 4 which is the flame periphery of the burner 2 in the furnace 1, a small amount of air is supplied to the burner 2 so that a low oxygen concentration atmosphere is obtained. On the other hand, above the burner zone 4, the two-stage combustion air is injected from the two-stage combustion air injection port 5. As a result, the burner zone 4 is highly reducible, so that the exhausted NOx can be reduced. Above the burner zone 4, the unburned fuel can be reduced by the two-stage combustion air.

しかしながら、バーナ2に供給する空気を少なくしすぎると、バーナゾーン4での燃料の燃焼率が下がり、煤塵(燃料の燃え残りと灰分)の量が多くなってしまう。このように、排出NOxの低減を図ると、燃料の無駄が生じてしまうという問題があった。   However, if the amount of air supplied to the burner 2 is too small, the fuel combustion rate in the burner zone 4 decreases, and the amount of dust (unburned fuel and ash) increases. In this way, there has been a problem in that waste of fuel is generated when reducing NOx emission.

特開平5−203108号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-203108

本発明は、かかる事情に鑑み、煤塵の量を増やさずに排出NOxを低減することができるボイラ及び発電システムを提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a boiler and a power generation system that can reduce exhaust NOx without increasing the amount of dust.

上記目的を達成するための本発明の第1の態様は、液体燃料を燃焼する火炉と、前記火炉に液体燃料を供給する燃料供給手段と、前記液体燃料が蒸発する温度以上である高温ガスを供給する高温ガス供給手段とを具備し、前記液体燃料供給手段は、液体燃料を噴霧により液滴状にする予蒸発器を介して前記火炉に接続され、前記高温ガス供給手段は、前記火炉から排出される高温ガスである排気ガスを前記予蒸発器に供給するように構成され、前記予蒸発器に供給された前記排気ガス中に前記液体燃料供給手段からの液体燃料を噴霧することにより該液体燃料の液滴を蒸発させて前記火炉に取り付けられたバーナに供給するとともに、蒸発させた該液体燃料とは別に燃焼用空気と前記排気ガスとの混合気を前記バーナに供給するように構成し、前記火炉は、前記バーナから噴射された前記液体燃料及び前記混合気をバーナゾーンで混合させて燃焼すると共に、当該バーナゾーンの上方に空気を供給して前記液体燃料の燃焼率を向上させるよう構成され、前記液体燃料は、前記バーナゾーンにおいて燃料の完全燃焼に必要な空気量よりも供給される空気量が少ない低酸素濃度雰囲気で燃焼されることを特徴とするボイラにある。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention includes a furnace for burning liquid fuel, a fuel supply means for supplying liquid fuel to the furnace, and a high-temperature gas that is equal to or higher than a temperature at which the liquid fuel evaporates. High temperature gas supply means for supplying, the liquid fuel supply means is connected to the furnace through a pre-evaporator that makes liquid fuel into droplets by spraying, the hot gas supply means from the furnace is an exhaust gas at a high temperature gas discharged to supply to the pre-vaporizer, said by spraying the liquid fuel from the liquid fuel supply means to the exhaust gas supplied to the pre-vaporizer The liquid fuel droplets are evaporated and supplied to the burner attached to the furnace, and a mixture of combustion air and the exhaust gas is supplied to the burner separately from the evaporated liquid fuel. Shi Configuration wherein the furnace is configured to burn the liquid fuel and the mixture injected from the burner is mixed with the burner zone, so that by supplying air to the upper of the burner zone to improve the combustion rate of the liquid fuel The liquid fuel is burned in a low oxygen concentration atmosphere in which the amount of air supplied is smaller than the amount of air required for complete combustion of the fuel in the burner zone.

かかる第1の態様では、燃料供給手段から供給される液体燃料は、火炉に供給される前に高温ガスにより蒸発する。この結果、火炉には蒸発した状態の液体燃料が供給されるため、窒素酸化物の生成を抑制するための低酸素濃度雰囲気下であっても、効率よく燃料を燃焼することができる。また、火炉からの高温の排気ガスを用いて液体燃料を蒸発させることができる。すなわち、加熱器などの特別な熱源を用意する必要はなく、ボイラ全体でエネルギーを効率的に利用することができる。さらに、バーナで燃えきらなかった燃え残りの燃料を、更に空気を供給して燃焼するので、燃料の燃焼率を向上することができる。 In the first aspect, the liquid fuel supplied from the fuel supply means evaporates with the high-temperature gas before being supplied to the furnace. As a result, since the liquid fuel in an evaporated state is supplied to the furnace, the fuel can be efficiently burned even in a low oxygen concentration atmosphere for suppressing the generation of nitrogen oxides. Moreover, liquid fuel can be evaporated using the high temperature exhaust gas from a furnace. That is, it is not necessary to prepare a special heat source such as a heater, and energy can be efficiently used in the entire boiler. Furthermore, since the unburned fuel that has not been burned by the burner is further burned by supplying air, the combustion rate of the fuel can be improved.

本発明の第2の態様は、第1の態様に記載するボイラにおいて、前記火炉の途中部分と前記予蒸発器とを接続する排気ガス配管が設けられていることを特徴とするボイラにある。 According to a second aspect of the present invention, in the boiler according to the first aspect, an exhaust gas pipe for connecting a middle portion of the furnace and the pre-evaporator is provided .

かかる第2の態様では、排気ガスは冷却されずに十分高い温度を有したまま予蒸発器に供給され、液体燃料を蒸発させることができる。 In the second aspect, the exhaust gas is supplied to the pre-evaporator without being cooled and has a sufficiently high temperature, so that the liquid fuel can be evaporated.

本発明の第の態様は、第1又は第2の態様に記載するボイラと、前記ボイラ内で発生する高温ガスから熱を回収した蒸気タービンにより駆動される発電機とを具備することを特徴とする発電システムにある。 A third aspect of the present invention includes the boiler described in the first or second aspect, and a generator driven by a steam turbine that recovers heat from a high-temperature gas generated in the boiler. It is in the power generation system.

かかる第の態様では、煤塵等の液体燃料の燃え残りを低減すると共に、窒素酸化物の
発生を低減することができる発電システムが提供される。
In the third aspect, a power generation system is provided that can reduce the unburned residue of liquid fuel such as dust and the like and reduce the generation of nitrogen oxides.

本発明によれば、燃料供給手段から供給される液体燃料は、火炉に供給される前に高温ガスにより蒸発する。この結果、火炉には蒸発した状態の液体燃料が供給されるため、窒素酸化物の生成を抑制するための低酸素濃度雰囲気下であっても、効率よく燃料を燃焼することができる。   According to the present invention, the liquid fuel supplied from the fuel supply means evaporates with the hot gas before being supplied to the furnace. As a result, since the liquid fuel in an evaporated state is supplied to the furnace, the fuel can be efficiently burned even in a low oxygen concentration atmosphere for suppressing the generation of nitrogen oxides.

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。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described. The description of the present embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to the following description.

〈実施形態1〉
図1は、実施形態1に係るボイラの概略構成図である。本実施形態のボイラは、火炉1を備え、火炉1には複数のバーナ2が取り付けられている。各バーナ2は、予蒸発器6を介して、燃料タンクやポンプ等から構成される液体燃料供給手段(図示せず)に接続されている。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a boiler according to the first embodiment. The boiler of this embodiment includes a furnace 1, and a plurality of burners 2 are attached to the furnace 1. Each burner 2 is connected via a pre-evaporator 6 to liquid fuel supply means (not shown) constituted by a fuel tank, a pump and the like.

また、本実施形態のボイラは、いわゆる排ガス再循環と2段燃焼法を同時に行うものである。すなわち、排ガス再循環を行うために、火炉1から排出される排気ガスが排気ガス循環ブロワ3を介して、各バーナ2に供給されるように構成されている。これにより、バーナ2に供給される燃焼用空気の酸素濃度が低下するので、バーナゾーン4では液体燃料が低酸素濃度雰囲気の下で燃焼される。更に、2段燃焼法を行うために、各バーナ2の上方には、火炉1内に空気を注入する2段燃焼空気注入ポート5が設けられている。   Moreover, the boiler of this embodiment performs what is called exhaust gas recirculation and a two-stage combustion method simultaneously. That is, the exhaust gas exhausted from the furnace 1 is supplied to each burner 2 via the exhaust gas circulation blower 3 in order to perform exhaust gas recirculation. As a result, the oxygen concentration of the combustion air supplied to the burner 2 is lowered, so that the liquid fuel is burned in the burner zone 4 under a low oxygen concentration atmosphere. Further, in order to perform the two-stage combustion method, a two-stage combustion air injection port 5 for injecting air into the furnace 1 is provided above each burner 2.

詳言すると、火炉1では、各バーナ2により液体燃料供給手段からの液体燃料が燃焼され、このときの燃え残りは2段燃焼空気注入ポート5からの2段燃焼空気の供給により、更に燃焼される。そして、液体燃料の燃焼により生じた排気ガスは火炉1の外部に排出される。この排気ガスの一部は、排気ガス循環ブロワ3を介してバーナ2及び予蒸発器6に供給されるように構成されている。   More specifically, in the furnace 1, the liquid fuel from the liquid fuel supply means is burned by each burner 2, and the unburned residue at this time is further burned by the supply of the two-stage combustion air from the two-stage combustion air injection port 5. The The exhaust gas generated by the combustion of the liquid fuel is discharged outside the furnace 1. A part of the exhaust gas is configured to be supplied to the burner 2 and the pre-evaporator 6 through the exhaust gas circulation blower 3.

予蒸発器6は、火炉1から排気ガス循環ブロワ3を介して排気ガスが内部に供給されるように形成されている。更に、予蒸発器6は、その内部に供給された排気ガス中に液体燃料供給手段からの液体燃料を噴霧して液滴状にすることが可能に形成されている。排気ガスは、液体燃料を蒸発させるのに十分な温度の高温ガスであるので、予蒸発器6で排気ガス中に噴霧された液滴状の液体燃料は蒸発した状態でバーナ2に供給される。もしくは、液滴状の液体燃料は完全に蒸発しきらなくても、大半は蒸発が促進されてバーナ2に供給される。なお、排気ガスは低酸素濃度であるので、予蒸発器6では、液体燃料の蒸発のみが進行し、燃焼反応が起こる虞はない。   The pre-evaporator 6 is formed such that exhaust gas is supplied from the furnace 1 through the exhaust gas circulation blower 3 to the inside. Further, the pre-evaporator 6 is formed so that the liquid fuel from the liquid fuel supply means can be sprayed into droplets in the exhaust gas supplied to the inside thereof. Since the exhaust gas is a high-temperature gas having a temperature sufficient to evaporate the liquid fuel, the liquid liquid droplets sprayed into the exhaust gas by the pre-evaporator 6 is supplied to the burner 2 in an evaporated state. . Alternatively, even if the liquid fuel in the form of droplets does not completely evaporate, most of the liquid fuel is accelerated and supplied to the burner 2. Since the exhaust gas has a low oxygen concentration, only the liquid fuel evaporates in the pre-evaporator 6 and there is no possibility that a combustion reaction occurs.

バーナ2は、燃焼用空気と火炉1からの排気ガスとが混合されて供給されると共に、該燃焼用空気と該排気ガスとを火炉1内に噴射するように構成されている。また、バーナ2は、予蒸発器6で蒸発した液体燃料と予蒸発用の排気ガスとの混合気も供給されると共に、該混合気を火炉1内に噴射するように構成されている。そして、燃焼用空気と排気ガスとの混合気、及び予蒸発器6で蒸発した液体燃料と排気ガスとの混合気はバーナゾーン4で混合されて燃焼される。   The burner 2 is configured such that combustion air and exhaust gas from the furnace 1 are mixed and supplied, and the combustion air and the exhaust gas are injected into the furnace 1. The burner 2 is also configured to be supplied with an air-fuel mixture of the liquid fuel evaporated by the pre-evaporator 6 and the pre-evaporation exhaust gas, and to inject the air-fuel mixture into the furnace 1. The mixture of combustion air and exhaust gas and the mixture of liquid fuel and exhaust gas evaporated in the pre-evaporator 6 are mixed in the burner zone 4 and burned.

ここで、一般的な液体燃料の燃焼は、まず液体燃料が蒸発し、次いで、気相となって燃焼するという過程を経る。一方、以上に説明した構成のボイラでは、バーナ2に液体燃料を供給する前に、予蒸発器6で排気ガスの熱により液体燃料の蒸発が促進されている。すなわち、液体燃料の蒸発は予蒸発器6で行われるため、バーナ2には気化した液体燃料を供給することになる。したがって、バーナゾーン4では、予め気化した燃料が燃焼するため、燃焼反応の進行が速く、燃え残りが少ない。この結果、本実施形態のボイラは、低酸素濃度雰囲気下で燃焼を行うことで排出NOxを低減すると共に、煤塵の生成を低減して効率よく燃焼することができる。   Here, the general combustion of liquid fuel goes through a process in which the liquid fuel first evaporates and then burns in the gas phase. On the other hand, in the boiler having the above-described configuration, evaporation of the liquid fuel is promoted by the heat of the exhaust gas in the pre-evaporator 6 before the liquid fuel is supplied to the burner 2. That is, since the liquid fuel is evaporated by the pre-evaporator 6, the vaporized liquid fuel is supplied to the burner 2. Therefore, in the burner zone 4, the fuel vaporized in advance burns, so that the combustion reaction proceeds rapidly and there is little unburned residue. As a result, the boiler according to the present embodiment can perform combustion in a low oxygen concentration atmosphere to reduce exhaust NOx, and can efficiently burn by reducing generation of soot and dust.

また、本実施形態のボイラは、いわゆる2段燃焼法を採用しているので、バーナゾーン4で燃料が燃えきらなくても、2段燃焼空気注入ポート5から注入される空気によって燃え残りの燃料も燃焼が促進される。一般的に、2段燃焼法では、2段燃焼率(火炉1に供給される全空気量に対する2段燃焼空気注入ポート5からの空気の比率。)が高いほど、排出NOxを低減することができるが、バーナゾーン4の温度が低くなり、燃焼反応の進行度が低下して、燃料の燃え残りが増えるため、煤塵の量が増加するという傾向がある。一方、以上に説明した構成のボイラでは、排出NOxを低減するための2段燃焼率が高い条件においても、バーナゾーン4において予め気化した燃料を燃焼させることにより、煤塵を増やすことなく運転することができる。   Further, since the boiler according to the present embodiment employs a so-called two-stage combustion method, even if the fuel does not burn in the burner zone 4, the remaining fuel is burned by the air injected from the two-stage combustion air injection port 5. Combustion is also promoted. In general, in the two-stage combustion method, the higher the two-stage combustion rate (the ratio of air from the two-stage combustion air injection port 5 to the total amount of air supplied to the furnace 1), the lower the exhaust NOx. However, the temperature of the burner zone 4 is lowered, the progress of the combustion reaction is lowered, and the amount of unburned fuel is increased, so that the amount of dust tends to increase. On the other hand, the boiler having the above-described configuration is operated without increasing soot by burning the fuel previously vaporized in the burner zone 4 even under a high two-stage combustion rate for reducing exhaust NOx. Can do.

なお、本実施形態のボイラと、火炉1から熱を回収した蒸気タービンにより駆動される発電機とを具備して発電システムを構築してもよい。例えば、熱媒の一例である水を循環させた水蒸気配管7を火炉1に設置し、火炉1から熱を回収した蒸気で蒸気タービンを運転し、該蒸気タービンにより発電機を駆動させる。これによれば、液体燃料を効率よく燃焼すると共に、排出NOxを低減することができる発電システムが提供される。   In addition, you may comprise the boiler of this embodiment, and the generator driven by the steam turbine which collect | recovered heat from the furnace 1, and may construct | assemble a power generation system. For example, a steam pipe 7 in which water, which is an example of a heat medium, is circulated is installed in the furnace 1, a steam turbine is operated with steam recovered from the furnace 1, and a generator is driven by the steam turbine. According to this, a power generation system capable of efficiently burning liquid fuel and reducing exhaust NOx is provided.

また、本実施形態に係るボイラでは、2段燃焼法及び排ガス再循環を行うボイラであったが、必ずしも、これらを行う必要はない。すなわち、本発明のボイラは、液体燃料を燃料とするボイラに広く適用し得るものである。更に、高温ガス供給手段として、火炉1からの排気ガスを予蒸発器6に供給するように構成したが、必ずしも火炉1からの排気ガスを用いる必要はない。要するに、予蒸発器6には液体燃料を蒸発させるのに十分な温度の高温ガスが供給されていればよい。   Moreover, in the boiler which concerns on this embodiment, although it was a boiler which performs a two-stage combustion method and waste gas recirculation, it is not necessary to necessarily perform these. That is, the boiler of the present invention can be widely applied to boilers using liquid fuel as fuel. Further, although the exhaust gas from the furnace 1 is configured to be supplied to the pre-evaporator 6 as the high temperature gas supply means, the exhaust gas from the furnace 1 is not necessarily used. In short, the pre-evaporator 6 only needs to be supplied with a high-temperature gas having a temperature sufficient to evaporate the liquid fuel.

〈実施形態2〉
実施形態1に説明したボイラでは、排気ガスは、火炉1から排出された後、排気ガス循環ブロワ3を介して予蒸発器6やバーナ2に供給されているが、このような経路に限定されず、火炉1の任意の場所から排気ガスを予蒸発器6やバーナ2に供給させてもよい。
<Embodiment 2>
In the boiler described in the first embodiment, the exhaust gas is discharged from the furnace 1 and then supplied to the pre-evaporator 6 and the burner 2 via the exhaust gas circulation blower 3. However, the exhaust gas is limited to such a route. Instead, the exhaust gas may be supplied to the pre-evaporator 6 and the burner 2 from any place in the furnace 1.

図2は、実施形態2に係るボイラの概略構成図である。なお、実施形態1と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a boiler according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as Embodiment 1, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

本実施形態のボイラは、火炉1の途中部分と予蒸発器6とを接続する排気ガス配管8が設けられている。詳言すると、排気ガス配管8は、予蒸発器6で液体燃料を蒸発させるのに十分な温度の排気ガスを取り込める位置で火炉1に接続されている。これにより、排気ガスは冷却されずに十分高い温度を有したまま予蒸発器6に供給され、液体燃料を蒸発させることができる。   The boiler according to the present embodiment is provided with an exhaust gas pipe 8 that connects an intermediate portion of the furnace 1 and the pre-evaporator 6. More specifically, the exhaust gas pipe 8 is connected to the furnace 1 at a position where exhaust gas having a temperature sufficient to evaporate the liquid fuel by the pre-evaporator 6 can be taken. Thus, the exhaust gas is supplied to the pre-evaporator 6 without being cooled and having a sufficiently high temperature, and the liquid fuel can be evaporated.

このことは、次のような場合に適用して有用である。例えば、ボイラを用いた発電システムでは、通常、発電用の熱源は火炉1で全て回収され、熱を回収しきれない程度まで温度が下がった排気ガスが火炉1から排出される。また、産業用や家庭用などの小型ボイラでは更に低い温度の排気ガスが排出される。このような場合、火炉1から排気ガス循環ブロワ3を介して排ガスを取り込むと、温度が低すぎる排ガスが予蒸発器6に供給されてしまう。そこで、上述したように、火炉1の途中部分から適当なガス温度の排気ガスを取り込んで予蒸発器6に循環させれば、液体燃料を十分に蒸発させることができる。   This is useful when applied to the following cases. For example, in a power generation system using a boiler, all the heat sources for power generation are usually recovered in the furnace 1, and exhaust gas whose temperature has been lowered to the extent that heat cannot be recovered is discharged from the furnace 1. Further, in a small boiler for industrial use or household use, exhaust gas at a lower temperature is discharged. In such a case, if the exhaust gas is taken in from the furnace 1 via the exhaust gas circulation blower 3, the exhaust gas whose temperature is too low is supplied to the pre-evaporator 6. Therefore, as described above, if exhaust gas having an appropriate gas temperature is taken from the middle part of the furnace 1 and is circulated to the pre-evaporator 6, the liquid fuel can be sufficiently evaporated.

実施形態1に係るボイラの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a boiler according to a first embodiment. 実施形態2に係るボイラの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the boiler which concerns on Embodiment 2. FIG. 従来技術に係るボイラの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the boiler which concerns on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 火炉
2 バーナ
3 排気ガス循環ブロワ
4 バーナゾーン
5 2段燃焼空気注入ポート
6 予蒸発器
7 水蒸気配管
8 排気ガス配管
1 Furnace 2 Burner 3 Exhaust gas circulation blower 4 Burner zone 5 Two-stage combustion air injection port 6 Pre-evaporator 7 Steam pipe 8 Exhaust gas pipe

Claims (3)

液体燃料を燃焼する火炉と、
前記火炉に液体燃料を供給する燃料供給手段と、
前記液体燃料が蒸発する温度以上である高温ガスを供給する高温ガス供給手段とを具備し、
前記液体燃料供給手段は、液体燃料を噴霧により液滴状にする予蒸発器を介して前記火炉に接続され、
前記高温ガス供給手段は、前記火炉から排出される高温ガスである排気ガスを前記予蒸発器に供給するように構成され、
前記予蒸発器に供給された前記排気ガス中に前記液体燃料供給手段からの液体燃料を噴霧することにより該液体燃料の液滴を蒸発させて前記火炉に取り付けられたバーナに供給するとともに、蒸発させた該液体燃料とは別に燃焼用空気と前記排気ガスとの混合気を前記バーナに供給するように構成し、
前記火炉は、前記バーナから噴射された前記液体燃料及び前記混合気をバーナゾーンで混合させて燃焼すると共に、当該バーナゾーンの上方に空気を供給して前記液体燃料の燃焼率を向上させるよう構成され、
前記液体燃料は、前記バーナゾーンにおいて燃料の完全燃焼に必要な空気量よりも供給される空気量が少ない低酸素濃度雰囲気で燃焼される
ことを特徴とするボイラ。
A furnace for burning liquid fuel;
Fuel supply means for supplying liquid fuel to the furnace;
Comprising high temperature gas supply means for supplying a high temperature gas that is at or above the temperature at which the liquid fuel evaporates,
The liquid fuel supply means is connected to the furnace via a pre-evaporator that makes liquid fuel into droplets by spraying,
The high temperature gas supply means is configured to supply exhaust gas that is high temperature gas discharged from the furnace to the pre-evaporator,
Together supplied to the burner attached to the furnace to evaporate the droplets of liquid fuel by spraying the liquid fuel from the liquid fuel supply means to the exhaust gas supplied to the pre-vaporizer, evaporation Separately from the liquid fuel, the mixture of combustion air and the exhaust gas is supplied to the burner ,
The furnace is configured to mix and burn the liquid fuel injected from the burner and the air- fuel mixture in a burner zone, and to supply air above the burner zone to improve the combustion rate of the liquid fuel. And
The boiler is characterized in that the liquid fuel is burned in a low oxygen concentration atmosphere in which the amount of air supplied in the burner zone is less than the amount of air required for complete combustion of the fuel.
請求項1に記載するボイラにおいて、
前記火炉の途中部分と前記予蒸発器とを接続する排気ガス配管が設けられている
ことを特徴とするボイラ。
In the boiler according to claim 1,
An exhaust gas pipe for connecting an intermediate portion of the furnace and the pre-evaporator is provided.
請求項1又は請求項2に記載するボイラと、
前記ボイラ内で発生する高温ガスから熱を回収した蒸気タービンにより駆動される発電機と
を具備することを特徴とする発電システム。
A boiler according to claim 1 or claim 2;
A power generation system comprising: a generator driven by a steam turbine that recovers heat from a high-temperature gas generated in the boiler.
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JPH01101011U (en) * 1987-12-22 1989-07-06
JPH0631291Y2 (en) * 1989-03-02 1994-08-22 三菱重工業株式会社 Boiler airway equipment
JP2954643B2 (en) * 1990-04-03 1999-09-27 バブコツク日立株式会社 Boiler equipment
JP3217575B2 (en) * 1994-02-15 2001-10-09 三菱重工業株式会社 Combustion method
JP2773831B2 (en) * 1995-10-30 1998-07-09 川崎重工業株式会社 Low NOx boiler
EP3078909B1 (en) * 2002-10-10 2022-05-11 LPP Combustion, LLC Method for vaporization of liquid fuels for combustion

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