報告書番号

M09010

タイトル（和文）

微粉炭燃焼時における硫化水素生成特性の評価－石炭性状が硫化水素生成に及ぼす影響－

タイトル（英文）

Evaluation of the Characteristics of Hydrogen Sulfide Formation in Pulverized Coal Combustion -The influence of Coal Properties on Hydrogen sulfide Formation-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

これまで実機石炭火力ボイラにおいて、微粉炭燃焼場における硫化水素(H2S)生成予測手法の開発を進めている。さらに予測の高度化を図るために、当所の石炭燃焼試験炉を使って、二段燃焼時において石炭性状がH2Sの生成に及ぼす影響について検討して、以下の結果を得た。
・H2SはO2濃度が急激に減少した箇所で生成し、これはH2やCO濃度分布と同じ傾向を示した。
・燃料比の低い石炭では高濃度のH2Sが生成したのに対し、燃料比の高い石炭はほとんど生成しなかった。
・SO2濃度はバーナ近傍直後から燃焼の進行とともに高くなり、H2S が生成されている領域においても共存する。COSはH2Sの生成挙動と類似しているが、その生成量はH2Sに対し一桁程度低い。
・気相への硫黄分移行割合変化をみると、燃焼とともに石炭粒子から硫黄分が活発に放出している領域と、硫黄化合物の挙動が気相反応のみに支配される領域があることがわかった。
・H2S生成分解に関する平衡反応を用いてH2S濃度を推定すると、バーナ近傍の燃焼が活発に行われている領域では、平衡濃度は実測値と相関がなかった。一方、硫黄化合物が気相反応に支配されている領域では、平衡濃度は実測値とほぼ一致し、この領域でのH2S濃度は、H2S生成分解反応の平衡に基づいて推定できることがわかった。

概要 （英文）

By using of a pulverized coal combustion test furnace, we investigated the influence of coal properties on H2S formation in the two-staged combustion, and obtained the following results.
1) H2S was formed at the point where O2 concentration decreased sharply, this tendency was similar to H2 and CO concentration distribution.
2) In a combustion of A low-fuel ratio coal, high H2S concentration was observed, but low H2S concentration was observed for a high-fuel ratio coal.
3) SO2 concentration was increased as the combustion was proceeded. H2S and SO2 were observed in the reduction atmosphere. COS concentration profile was similar to H2S, but maximum COS concentration was only 1/10 of H2S.
4) In the region between the burner and the two-staged combustion air port, sulfur is released from coal particles with volatile, and H2S and SO2 reached a equilibrium condition( SO2 + 3H2 = H2S + 2H2O ), where the release of volatile is finished.

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