660 MW対向ボイラーの設計は、下位燃尽風の階層配置を採用しています。運転前、前壁上層バーナーの炉膛出口でのNO_xの質量濃度が高く、燃尽効率が低い状態でした。数値シミュレーションを利用して、満負荷状態における煤粉ミルの組み合わせ運転方式および前壁下位燃尽風率、ジェット角度、噴口高さがボイラーの燃焼およびNO_x排出特性に及ぼす影響を研究しました。結果は以下の通りです。前壁上層バーナーを停止した後、NO_x排出質量濃度は29.49 mg/m³低下し、飛灰中の炭素含有率は0.16%減少し、実運転ではBCDEF層バーナー組み合わせ方式の採用が推奨されます。下位燃尽風の総風量が一定のまま、前壁下位燃尽風率を10.2%から14.2%に増加させるとNO_x排出質量濃度が増加しました。風率が13.2%を超えると、後壁下位燃尽風が不足し燃尽効率が低下するため、実運転では前壁下位燃尽風率を12.2%～13.2%に制御することが適切です。前壁下位燃尽風の噴射角度を斜め下15°から水平への変更により、NO_x排出質量濃度は18.13 mg/m³低下し、飛灰の炭素含有率は0.38ポイント増加しました。前壁下位燃尽風噴口を後壁下位燃尽風噴口に合わせて上方に移動させると、NO_x排出質量濃度は41.78 mg/m³低下し、飛灰の炭素含有率は0.68ポイント増加しました。従来の下位燃尽風噴口対向配置ボイラーと比較して、階層配置後の深層空気分級燃焼効果は弱まりましたが、燃尽率が向上し、調整性が強化されました。

対向ボイラー;下位燃尽風;バーナー組み合わせ;階層配置;燃焼特性