FI65323C - FOERFARANDE FOER MINSKNING AV NOX-STRAOLNING - Google Patents

FOERFARANDE FOER MINSKNING AV NOX-STRAOLNING Download PDF

Info

Publication number
FI65323C
FI65323C FI800679A FI800679A FI65323C FI 65323 C FI65323 C FI 65323C FI 800679 A FI800679 A FI 800679A FI 800679 A FI800679 A FI 800679A FI 65323 C FI65323 C FI 65323C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
air
combustion
nox
straolning
foerfarande foer
Prior art date
Application number
FI800679A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI800679A (en
FI65323B (en
Inventor
Klaus Leikert
Gerhard Buettner
Sigfrid Michelfelder
Original Assignee
Steinmueller Gmbh L & C
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 Steinmueller Gmbh L & C filed Critical Steinmueller Gmbh L & C
Publication of FI800679A publication Critical patent/FI800679A/en
Publication of FI65323B publication Critical patent/FI65323B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI65323C publication Critical patent/FI65323C/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/02Disposition of air supply not passing through burner
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2201/00Staged combustion
    • F23C2201/20Burner staging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

2 65323 jotka hapettuvatf koska ne ovat reaktiokykyisiä molekyylisen hapen kanssa, jo suhteellisen alhaisissa lämpötiloissa hapen läsnöollessa NO :ksi.2,6323 which oxidize because they are reactive with molecular oxygen, even at relatively low temperatures in the presence of oxygen to NO.

ΛΛ

Termisen NΟχ-muodostuksen vähentäminen saadaan tästä syystä aikaan ennen kaikkea laskemalla polttolämpötilaa ja pitoaikaa korkeissa lämopötiloissa. Koska poltettaessa polttoaineita, joissa on sitoutunutta typpeä, syntyy kuitenkin suurin osa koko NO^-muodostuksesta polttoaine NO-reaktion johdosta, eivät tällaisen polttoaineiden kohdalla edellä mainitut toimenpiteet ole riittäviä joissakin maissa olemassa olevien säteilyohjearvojen saavuttamiseksi. tätä varten on tarpeellista pelkistää typpiyhdisteet vielä pyro-lyysin aikana hapen ollessa poissa molekyylisellä typellä (N^). Kokeet ovat osoittaneet, että nämä pelkistysreaktiot molekyyliseksi typeksi tapahtuvat esim. silloin, kun polttoaineet poltetaan alistökiometrisissä olosuhteissa, s.o. lisäämällä vähemmän happea tai ilmaa kuin mitä tarvitaan täydellistä polttamista varten. Optimaalisten tulosten aikaansaamiseksi on valittava primääristä palamisvyöhykettä varten ääriolosuhteista riippuen (esim. tuli-tilan seinämälämpötilasta) ilmasuhteeksi 0,9 - 0,5. Tosin on sitten polttoaineen hiilivety-yhdisteiden täydellisen palamisen aikaansaamiseksi jälki -poltettava alistökiometrisella prlmäärlalueella syntyvät reaktiotuotteet.The reduction of thermal NΟχ formation is therefore achieved above all by lowering the combustion temperature and the holding time at high thermal temperatures. However, since the combustion of fuels with bound nitrogen generates most of the total NO 2 formation due to the fuel NO reaction, for such fuels the above measures are not sufficient to meet the existing radiation reference values in some countries. for this purpose it is necessary to reduce the nitrogen compounds further during the pyrolysis in the absence of oxygen with molecular nitrogen (N2). Experiments have shown that these reduction reactions to molecular nitrogen occur, e.g., when fuels are burned under substoichiometric conditions, i. by adding less oxygen or air than is needed for complete combustion. For optimal results, an air ratio of 0.9 to 0.5 should be selected for the primary combustion zone, depending on the extreme conditions (e.g., the wall temperature of the fire compartment). However, in order to achieve complete combustion of the hydrocarbon compounds in the fuel, the reaction products generated in the substoichiometric range must then be incinerated.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että tällainen palaminen, joka päättyy jälki-palamlseen (kaksivaihepoltto) avulla voidaan vähentää huomattavasti sekä polttoaine-NO^-muodostusta johtamalla samanaikaisesti ilmaa pois alistokio-metriselta alueelta että myös termistä NOx-muodostusta. Kokeissa kaksivaihe-poltolla NO^-säteilyarvot laskivat n. 70 % suhteessa vaiheettomaan palamiseen.Studies have shown that such combustion, which culminates in post-combustion (two-stage combustion), can significantly reduce both fuel NO 2 formation by simultaneously conducting air out of the substoichiometric range as well as thermal NOx formation. In the experiments with two-stage combustion, the NO 2 emission values decreased by about 70% in relation to the stepless combustion.

Patenttivaatimuksen johdannon mukainen menetelmä on tunnettu US-patenttijul-kaisusta 4023921. Tässä menetelmässä käytetään Ν0χ vähentämiseen kylmän savukaasun uudelleenklerrätystä. Tosin näinkin saavutetaan tietty vaihejaotus palamisessa jakamalla palamisilma primäärivirtaan ja sekundäärivlrtaan, jotka myös sekoitetaan liekkiin toistensa jälkeen, mutta primäärivirtausta yhdistyy vain 2 - 10 %. Tämä vähäinen prosentuaalinen ilmansekoittuminen ei kuitenkaan riitä pyrolysoimaan polttoaineen olennaista osaa primäärivyöhyk-keessä happlallmäärälnen polttoainepyrolyysi, voi polttoaine-NO^rn muodostuminen vaimentua. Siksi saavutetaan tällä menetelmällä vain termisen Ν0χ:η väheneminen.A method according to the preamble of claim 1 is known from U.S. Pat. No. 4,023,921. This method uses cold flue gas recirculation to reduce Ν0χ. Although a certain phase division in combustion is thus achieved by dividing the combustion air into primary and secondary streams, which are also mixed into the flame one after the other, but only 2 to 10% of the primary flow is combined. However, this small percentage of air mixing is not sufficient to pyrolyze a substantial portion of the fuel in the primary zone. Therefore, this method only achieves a reduction in thermal Ν0χ: η.

3 653233 65323

Edelleen on todettu, että Ilma- ja polttoainevirran välisen seoksen hidastamisen avulla voidaan samoin saada aikaan NO^-säteilyn huomattava väheneminen.It has further been found that by slowing down the mixture between the air and fuel flow, a considerable reduction in NO 2 radiation can also be achieved.

Tunnetussa hillipulveripolttimessa (DE-mallisuoja 1868003) johdetaan vaipan muotoinen sekundääri-ilmavirta kahdessa toisiaan lähellä sijaitsevassa ympyrän muotoisiksi järjestetyissä ja erillisesti ohjattavissa putkissa esim. sisemmän välittömästi pulverisuihkun vieressä olevan sekundaari-ilmavirran ulostulemisen sallimiseksi alemmalla nopeudella ja ulomman sekundääri-ilma-virran suuremmalla nopeudella. Haittapuoli tässä järjestelyssä on se, että liekki pitenee, mikä merkitsee tulitilan pitenemistä, ja että sekundääri-ilman nopeus vähenee, jolloin liekin olemus ja muoto muuttuvat. Tietyissä olosuhteissa voi tämä seikka vaikuttaa syttymiseen negatiivisesti.In a known low-temperature powder burner (DE design 1868003), a jacket-shaped secondary air flow is conducted in two closely spaced circularly arranged and separately controlled tubes, e.g. The disadvantage of this arrangement is that the flame lengthens, which means that the firebox lengthens, and that the velocity of the secondary air decreases, thereby changing the nature and shape of the flame. Under certain conditions, this may negatively affect ignition.

Edelleen tunnetaan DE-hakemusjulkaisusta 2129357 primääripalamisen tapahtumisen salliminen alistökiometrissä olosuhteissa esikammiossa, ja sekoittaminen siihen täydelliseen palamiseen vaadittava ilma niihin tullkaasuihin, jotka jättävät esikammion. Edelleen imetään savukaasut tulitilasta polttimeen asennetusta laitteesta.It is further known from DE-A-2129357 to allow primary combustion to take place under substoichiometric conditions in a pre-chamber, and to mix the air required for complete combustion with the inert gases which leave the pre-chamber. Further, flue gases are sucked from the firebox from the device installed in the burner.

Keksinnön perustana on siis esittää johdannossa esitetyn mukainen menetelmä, joka yhä vähentää ΝΟχ:η muodostumista.The invention is therefore based on a method as described in the introduction, which still reduces the formation of ΝΟχ: η.

Tämä ongelma ratkaistaan siten, että patenttivaatimuksen johdanto-osan mukaiselle menetelmälle annetaan patenttivaatimuksen tunnusmerkklosan mukaiset erikoispiirteet.This problem is solved by giving the method according to the preamble of the claim the special features according to the characterizing part of the claim.

Ne edut, jotka saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, nimittäin vähentyneet ΝΟχ-säteilyt, saadaan aikaan erityisellä sekundääri-ilmavirran jakamisella yhteydessä suoraan savukaasujen Imemiseen tulitilasta.The advantages achieved by the method according to the invention, namely reduced ΝΟχ-radiations, are achieved by a special distribution of the secondary air flow in connection directly with the suction of the flue gases from the firebox.

Samalla kun sekundääri-ilman toiseen osaan, joka syötetään polttimelle välittömästi, voidaan kierron ja nopeuden suhteen siten, että taataan tehokas sytytys koko kuormitusalueelle, muodostetaan sekundääri-ilmavirran toinen osa, joka johdetaan liekkiin polttimen ulkopuolella vaihellmavlrtana siten, että sytytyksen ja primääripalamisen tapahduttua vaiheilmavirran sekaenergian avulla toetutetaan loppuunpalaminen sekundäärivyöhykkeessä tehtävässä kuvatun päämäärän mukaisesti.While the second part of the secondary air supplied to the burner immediately can be formed in terms of rotation and velocity so as to ensure efficient ignition over the entire load range, a second part of the secondary air flow is formed. supporting burnout in the secondary zone according to the objective described in the task.

6532365323

Keksinnön mukaista menetelmää selitetään lähemmin seuraavassa polttimen ja tällä tuotetun liekin periaatekuvan avulla.The method according to the invention will be explained in more detail below with the aid of the burner and the principle of the flame produced by it.

Polttimella, joka muodostuu sisäilmaputkesta 2, polttoaineesta ja kantoilma-osasta 1 sekä vaippailmaosasta 3, tuotetaan osapolttovyöhyke (primaarivyöhy-ke) 6, jonka ilmaluku on stökiometrian 0,9 - 0,5-kertäinen.A burner consisting of an indoor air pipe 2, a fuel and a carrier air part 1 and a jacket air part 3 produces a partial combustion zone (primary zone) 6 with an air number 0.9 to 0.5 times the stoichiometry.

Poltin on muodostettu siten, että määrätyillä toimenpiteillä (vaippailman-kierto, kartiomaisesti laajeneva poltinsuu, suljettu sisäilma) tuotetaan liekin sisällä voimakkaan takaisinvirtauksen 5 vyöhyke jo etenevän palamisen alueesta. Näin kuumennetaan nopeasti polttoaine-llmaseos ja sytytetään se. Kuumennukseen ja sytykseen voidaan vaikuttaa lisäämällä sisäilmaa. Näin varmistetaan paras sytytys, kun sisäilma on suljettu.The burner is formed in such a way that by certain measures (jacket air circulation, conically expanding burner mouth, closed indoor air) a zone of strong backflow 5 is produced inside the flame from the area of already advancing combustion. This rapidly heats the fuel-air mixture and ignites it. Heating and ignition can be affected by adding indoor air. This ensures the best ignition when the indoor air is closed.

Lopullista täydellistä palamista varten tarvittava ilma puhalletaan vaihe-ilmana 4 muutamien suutinten kautta kehälle siten, että se jakaa vasta primäärillekin muodostumisen jälkeen sekundääriliekllle tai myös jälipolttovyö-hykkeelle 7 happea. Vaiheilmavirtaus 4 järjestetään tätä varten osakehälle, joka vastaa kaksinkertaista vaippailmaputken läpimittaa, ja näin varmistetaan, että vaiheilma 4 saavuttaa vasta noin yhden tai kahden vaippailamput-ken läpimitan matkan jälkeen varsinaisen liekin polttimen suulta myötävirtaan.The air required for the final complete combustion is blown as a stage air 4 through a few nozzles into the circumference, so that it distributes oxygen only to the secondary flame or also to the afterburning zone 7 even after the formation. For this purpose, the phase air flow 4 is arranged on a sub-ring corresponding to twice the diameter of the jacket air tube, thus ensuring that the phase air 4 only reaches the actual flame downstream of the burner orifice after about one or two jacket lamp diameters.

Liekin kehäplnnan osille, jotka eivät ole vaiheilmavirtauksen 4 vieressä, imetään sykäystenvaihdon avulla savukaasua tulitilasta. Näin alennetaan liekin lämpötilaa.For the parts of the circumferential surface of the flame which are not adjacent to the phase air flow 4, flue gas is sucked from the firebox by means of a pulse exchange. This lowers the flame temperature.

FI800679A 1979-03-05 1980-03-05 FOERFARANDE FOER MINSKNING AV NOX-STRAOLNING FI65323C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2908427A DE2908427C2 (en) 1979-03-05 1979-03-05 Method for reducing NO ↓ X ↓ emissions from the combustion of nitrogenous fuels
DE2908427 1979-03-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI800679A FI800679A (en) 1980-09-06
FI65323B FI65323B (en) 1983-12-30
FI65323C true FI65323C (en) 1984-04-10

Family

ID=6064453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI800679A FI65323C (en) 1979-03-05 1980-03-05 FOERFARANDE FOER MINSKNING AV NOX-STRAOLNING

Country Status (13)

Country Link
JP (1) JPS55121309A (en)
AU (1) AU540632B2 (en)
BE (1) BE882037A (en)
DE (1) DE2908427C2 (en)
DK (1) DK148926C (en)
FI (1) FI65323C (en)
FR (1) FR2450998A1 (en)
GB (1) GB2048456B (en)
IT (1) IT1141659B (en)
NL (1) NL8001071A (en)
NO (1) NO800296L (en)
SE (1) SE439535B (en)
ZA (1) ZA801255B (en)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3040830C2 (en) * 1980-10-30 1990-05-31 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Method of reducing NO? X? -Emissions from the combustion of nitrogenous fuels
DE3310500C2 (en) * 1983-03-23 1985-04-04 Steag Ag, 4300 Essen Burners for burning pulverulent fuels, in particular coal dust
DE3317507C2 (en) * 1983-05-13 1986-10-02 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Process for reducing the NO ↓ X ↓ content in flue gases from a smelting furnace
DE3324411A1 (en) * 1983-07-06 1985-01-24 Steag Ag, 4300 Essen Process for the combustion of pulverulent fuel and steam generator for carrying out the process
DE3325065C2 (en) * 1983-07-12 1986-10-09 L. & C. Steinmüller GmbH, 5270 Gummersbach Process for burning fuel dust
JPS60226609A (en) * 1984-04-23 1985-11-11 Babcock Hitachi Kk Combustion device for coal
CA1245543A (en) * 1985-05-06 1988-11-29 Hershel E. Goodnight Low no.sub.x formation fuel burning methods and apparatus
US4604048A (en) * 1985-05-06 1986-08-05 John Zink Company Methods and apparatus for burning fuel with low NOx formation
SE455438B (en) * 1986-11-24 1988-07-11 Aga Ab SET TO REDUCE A BURNER'S FLAME TEMPERATURE AND BURNER WITH THE OXYGEN RESP FUEL NOZZLE
DE3641417A1 (en) * 1986-12-04 1988-06-09 Vni Skij I Ispol Zovanija Gaza Method and burner arrangement for combusting fuel
DE3735002A1 (en) * 1987-10-16 1989-04-27 Metallgesellschaft Ag PROCESS FOR REMOVING SULFUR HYDROGEN FROM EXHAUST GAS
DE4013339A1 (en) * 1989-04-27 1990-10-31 Steinmueller Gmbh L & C Burner which operates with air or mixture of air and flue gases - has slider to adjust flow of air or flue gases
NL9200486A (en) * 1992-03-16 1993-10-18 Hoogovens Groep Bv CERAMIC BURNER FOR A FIRE SHAFT FROM A WIND HEATER OF A MAIN OVEN.
US5413476A (en) * 1993-04-13 1995-05-09 Gas Research Institute Reduction of nitrogen oxides in oxygen-enriched combustion processes
FR2706985B1 (en) * 1993-06-22 1995-08-25 Pillard Ent Gle Chauffage Indl
US5431559A (en) * 1993-07-15 1995-07-11 Maxon Corporation Oxygen-fuel burner with staged oxygen supply
DE4430888A1 (en) 1993-12-18 1995-07-06 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Adjustable blue burner
US6071115A (en) * 1994-03-11 2000-06-06 Gas Research Institute Apparatus for low NOx, rapid mix combustion
US5681159A (en) * 1994-03-11 1997-10-28 Gas Research Institute Process and apparatus for low NOx staged-air combustion
DE4419193C2 (en) * 1994-06-01 1997-03-20 Gurudas Dr Samant Process and device for the combustion, in particular afterburning of gases and for the complete decomposition of pollutants and for the production of exhaust gas with reduced NO¶x¶ content
US5727480A (en) * 1996-04-17 1998-03-17 Foster Wheeler International, Inc. Over-fire air control system for a pulverized solid fuel furnace
KR100255998B1 (en) * 1996-04-17 2000-05-01 잭 이. 데온즈 Over-fire air control system for a pulverized solid fuel furance
AT407907B (en) * 1997-05-21 2001-07-25 Oemv Ag BURNERS, ESPECIALLY FOR HEATING OILS
SE531957C2 (en) * 2006-06-09 2009-09-15 Aga Ab Method for launching oxygen in an industrial furnace with conventional burner

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3048131A (en) * 1959-06-18 1962-08-07 Babcock & Wilcox Co Method for burning fuel
DE1868003U (en) * 1962-02-10 1963-02-28 Steinmueller Gmbh L & C BURNERS FOR DUST COAL FIRING.
US3730668A (en) * 1971-03-03 1973-05-01 Tokyo Gas Co Ltd Combustion method of gas burners for suppressing the formation of nitrogen oxides and burner apparatus for practicing said method
US3748080A (en) * 1971-12-27 1973-07-24 Peabody Engineering Corp Combustion control apparatus using a liquid spray
GB1465785A (en) * 1973-03-12 1977-03-02 Tokyo Gas Co Ltd Burner and method of combustion-
US4021186A (en) * 1974-06-19 1977-05-03 Exxon Research And Engineering Company Method and apparatus for reducing NOx from furnaces
JPS5129726A (en) * 1974-09-06 1976-03-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
US4023921A (en) * 1975-11-24 1977-05-17 Electric Power Research Institute Oil burner for NOx emission control
CA1070963A (en) * 1976-03-08 1980-02-05 Exxon Research And Engineering Company Minimizing nox production in operation of gas turbine combustors

Also Published As

Publication number Publication date
GB2048456B (en) 1983-01-12
DK148926C (en) 1986-05-20
IT8004812A0 (en) 1980-03-04
DK84280A (en) 1980-09-06
ZA801255B (en) 1981-03-25
NL8001071A (en) 1980-09-09
AU5606480A (en) 1980-09-11
JPS55121309A (en) 1980-09-18
SE8001480L (en) 1980-09-06
SE439535B (en) 1985-06-17
FI800679A (en) 1980-09-06
DK148926B (en) 1985-11-18
FI65323B (en) 1983-12-30
IT1141659B (en) 1986-10-08
AU540632B2 (en) 1984-11-29
DE2908427A1 (en) 1980-09-18
GB2048456A (en) 1980-12-10
FR2450998B1 (en) 1984-08-17
NO800296L (en) 1980-09-08
BE882037A (en) 1980-07-01
FR2450998A1 (en) 1980-10-03
DE2908427C2 (en) 1983-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI65323C (en) FOERFARANDE FOER MINSKNING AV NOX-STRAOLNING
US8387392B2 (en) Fuel injection system and burner using the same
FI65853C (en) BRAENNARE
US5676536A (en) Raw gas burner and process for burning oxygenic constituents in process gas
WO2017177853A1 (en) Catalysis flameless combustion device and combustion method producing extremely-low pollutant emission
US4728282A (en) Method and apparatus for conducting a substantially isothermal combustion process in a combustor
CA2095192C (en) Fuel-burner method and apparatus
EP2078896A2 (en) Three stage low nox burner system with controlled stage air separation
WO1990002907A1 (en) Method and apparatus for generating highly luminous flame
RU2364790C2 (en) Gas burner with low polluting emissions
CN1860334B (en) Method and device for the combustion of fuel
US4106287A (en) Reducing pollution from internal combustion engines
JPH11514735A (en) Method of controlling RSFC burner
JP2843035B2 (en) Gas turbine combustor
CN106224960A (en) A kind of heat accumulation type radiant tube gradual combustor and combustion method thereof
US3885903A (en) Reduction of pollutants in gaseous hydrocarbon combustion products
CN210532368U (en) Flameless combustion machine
US4021191A (en) Reduction of pollutants in gaseous hydrocarbon combustion products
RU2825927C1 (en) Low-emission gas burner with external fuel supply
RU2013691C1 (en) Cyclone precombustion chamber of boiler
CN112393241A (en) Flameless combustion engine and control method thereof
RU2013701C1 (en) Fuel combustion process
SU1695050A1 (en) Method of fuel gaseous waste combustion
JPH033775Y2 (en)
CN112393240A (en) Catalytic flameless burner

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: L.C. STEINMUELLER GMBH