JP2000065316A - 蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法 - Google Patents
蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、蓄熱室の構造を複
雑化し、また、排ガスの成分によっては活性の低下、酸
化、腐食、閉塞を生じさせるという欠点を伴う触媒の使
用をすることなしに、窒素酸化物の低減を図る蓄熱式バ
ーナの窒素酸化物の低減方法を案出することである。 【解決手段】 対をなすバーナを交互に燃焼させる
蓄熱式バーナ１；１′の窒素酸化物の低減方法におい
て、排ガス温度及び排ガス中の酸素Ｏ2 濃度と窒素酸化
物ＮＯX 濃度を各蓄熱式バーナ１；１′から排ガス用煙
突８までの間で排ガスから検出すると共に、これらの検
出値中排ガス温度が反応適正温度範囲にある場合に、ア
ンモニアＮＨ3 ガスをその都度排気側となる蓄熱式バー
ナ１′；１に付設のメインガスバーナ４′；４のノズル
２′；２から排ガス中に分散供給することを特徴とする
蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法。
雑化し、また、排ガスの成分によっては活性の低下、酸
化、腐食、閉塞を生じさせるという欠点を伴う触媒の使
用をすることなしに、窒素酸化物の低減を図る蓄熱式バ
ーナの窒素酸化物の低減方法を案出することである。 【解決手段】 対をなすバーナを交互に燃焼させる
蓄熱式バーナ１；１′の窒素酸化物の低減方法におい
て、排ガス温度及び排ガス中の酸素Ｏ2 濃度と窒素酸化
物ＮＯX 濃度を各蓄熱式バーナ１；１′から排ガス用煙
突８までの間で排ガスから検出すると共に、これらの検
出値中排ガス温度が反応適正温度範囲にある場合に、ア
ンモニアＮＨ3 ガスをその都度排気側となる蓄熱式バー
ナ１′；１に付設のメインガスバーナ４′；４のノズル
２′；２から排ガス中に分散供給することを特徴とする
蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄熱式バーナにお
いて効率よく窒素酸化物を低減させる方法に関するもの
である。
いて効率よく窒素酸化物を低減させる方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の乾式脱硝方法中、アンモニア、即
ちＮＨ3 を還元剤とする選択接触還元法がある。この方
法は排ガス中のＮＯX を金属触媒を用いてＮＨ3 で還元
することにより排除する方法である。従来の蓄熱式バー
ナにおいて、ＮＯX を低減する方法として、蓄熱室を複
数の部屋に分割し、分割された部屋のうち反応適正温度
範囲にある排ガスが流れる部屋にＮＨ3 ガスを吹き込む
方法がある。その吹き込みに加えて、蓄熱体の中間部分
に触媒を設けて排ガスの脱硝を行う方法が公知である
（特開平７−２９３８１５号公報）。
ちＮＨ3 を還元剤とする選択接触還元法がある。この方
法は排ガス中のＮＯX を金属触媒を用いてＮＨ3 で還元
することにより排除する方法である。従来の蓄熱式バー
ナにおいて、ＮＯX を低減する方法として、蓄熱室を複
数の部屋に分割し、分割された部屋のうち反応適正温度
範囲にある排ガスが流れる部屋にＮＨ3 ガスを吹き込む
方法がある。その吹き込みに加えて、蓄熱体の中間部分
に触媒を設けて排ガスの脱硝を行う方法が公知である
（特開平７−２９３８１５号公報）。
【０００３】また、他の従来技術として、排ガス中に尿
素又はＮＨ3 を吹き込むとともに、吹き込みの下流側に
触媒兼用の蓄熱体を設けて、ＮＯX の排出を抑制する方
法が公知である（特開平６−１８５７１０号公報）。結
局従来、蓄熱式バーナにおいてＮＯX を低減するために
ＮＨ3 を用いて触媒の存在下でＮＯX を還元していた。
触媒の種類として白金・アルミナ、Ｖ2 Ｏ5、、Ｃｕ
Ｏ、Ｆｅ2 Ｏ3 等がある。しかし蓄熱式バーナに触媒を
備えることによって、蓄熱室の構造が複雑化し、また、
触媒は排ガスの成分によっては活性の低下、酸化、腐
食、閉塞が生じるという欠点を伴う。
素又はＮＨ3 を吹き込むとともに、吹き込みの下流側に
触媒兼用の蓄熱体を設けて、ＮＯX の排出を抑制する方
法が公知である（特開平６−１８５７１０号公報）。結
局従来、蓄熱式バーナにおいてＮＯX を低減するために
ＮＨ3 を用いて触媒の存在下でＮＯX を還元していた。
触媒の種類として白金・アルミナ、Ｖ2 Ｏ5、、Ｃｕ
Ｏ、Ｆｅ2 Ｏ3 等がある。しかし蓄熱式バーナに触媒を
備えることによって、蓄熱室の構造が複雑化し、また、
触媒は排ガスの成分によっては活性の低下、酸化、腐
食、閉塞が生じるという欠点を伴う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、蓄熱
室の構造を複雑化し、また、排ガスの成分によっては活
性の低下、酸化、腐食、閉塞を生じさせるという欠点を
伴う触媒の使用をすることなしに、窒素酸化物の低減を
図る蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法を案出するこ
とである。
室の構造を複雑化し、また、排ガスの成分によっては活
性の低下、酸化、腐食、閉塞を生じさせるという欠点を
伴う触媒の使用をすることなしに、窒素酸化物の低減を
図る蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法を案出するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、特許請求の
範囲第１項〜第３項の特徴による蓄熱式バーナの窒素酸
化物の低減方法によって解決される、即ち 請求項１；対をなすバーナを交互に燃焼させる蓄熱式バ
ーナ（１；１′）の窒素酸化物の低減方法において、排
ガス温度及び排ガス中の酸素（Ｏ2 ）濃度と窒素酸化物
（ＮＯX ）濃度を各蓄熱式バーナ（１；１′）から排ガ
ス用煙突（８）までの間で排ガスから検出すると共に、
これらの検出値中排ガス温度が反応適正温度範囲にある
場合に、アンモニア（ＮＨ3 ）ガスをその都度排気側と
なる蓄熱式バーナ（１′；１）に付設のメインガスバー
ナ（４′；４）のノズル（２′；２）から排ガス中に分
散供給することを特徴とする蓄熱式バーナの窒素酸化物
の低減方法、 請求項２；排ガス中の窒素酸化物（ＮＯX ）濃度と、酸
素（Ｏ2 ）濃度と、排ガス温度とを検出し、その際ＮＯ
X 濃度が所定の基準値を超えていること、酸素（Ｏ2 ）
濃度が１％以上であること及び排ガス温度が反応適正温
度範囲にあることの３つの条件が満足される場合に、排
ガス中にＮＨ3 ／ＮＯX のモル比が１〜２となるＮＨ3
ガスを分散供給する、請求項1 に記載の蓄熱式バーナの
窒素酸化物低減方法、及び 請求項３；ＮＨ3 ガスが、その都度排気側となる蓄熱式
バーナ（１′；１）に付設のメインガス配管（３′；
３）を通じて先端のノズル（２′；２）から排ガス中に
分散供給される請求項1 に記載の蓄熱式バーナの窒素酸
化物の低減方法によって解決される。
範囲第１項〜第３項の特徴による蓄熱式バーナの窒素酸
化物の低減方法によって解決される、即ち 請求項１；対をなすバーナを交互に燃焼させる蓄熱式バ
ーナ（１；１′）の窒素酸化物の低減方法において、排
ガス温度及び排ガス中の酸素（Ｏ2 ）濃度と窒素酸化物
（ＮＯX ）濃度を各蓄熱式バーナ（１；１′）から排ガ
ス用煙突（８）までの間で排ガスから検出すると共に、
これらの検出値中排ガス温度が反応適正温度範囲にある
場合に、アンモニア（ＮＨ3 ）ガスをその都度排気側と
なる蓄熱式バーナ（１′；１）に付設のメインガスバー
ナ（４′；４）のノズル（２′；２）から排ガス中に分
散供給することを特徴とする蓄熱式バーナの窒素酸化物
の低減方法、 請求項２；排ガス中の窒素酸化物（ＮＯX ）濃度と、酸
素（Ｏ2 ）濃度と、排ガス温度とを検出し、その際ＮＯ
X 濃度が所定の基準値を超えていること、酸素（Ｏ2 ）
濃度が１％以上であること及び排ガス温度が反応適正温
度範囲にあることの３つの条件が満足される場合に、排
ガス中にＮＨ3 ／ＮＯX のモル比が１〜２となるＮＨ3
ガスを分散供給する、請求項1 に記載の蓄熱式バーナの
窒素酸化物低減方法、及び 請求項３；ＮＨ3 ガスが、その都度排気側となる蓄熱式
バーナ（１′；１）に付設のメインガス配管（３′；
３）を通じて先端のノズル（２′；２）から排ガス中に
分散供給される請求項1 に記載の蓄熱式バーナの窒素酸
化物の低減方法によって解決される。
【０００６】本発明の蓄熱式バーナ１から発生するＮＯ
X を低減させるために、触媒を使用せずに、運転中の排
ガスの温度と、窒素酸化物ＮＯX 濃度と、酸素Ｏ2 濃度
とを測定し、ＮＯX 濃度が所定の基準値を超えている場
合であって、これらの測定値が所定値である時（即ち、
ＮＨ3 供給条件が満足された場合）に、その都度排気側
となる蓄熱式バーナ１′又は１に付設されたメインガス
バーナ４′又は４のノズル２′又は２から排ガス中にＮ
Ｈ3 ／ＮＯX のモル比が所定値となるＮＨ3 ガスを分散
供給することによって達成される。ＮＨ3 による無触媒
脱硝反応は、次の化学式による。
X を低減させるために、触媒を使用せずに、運転中の排
ガスの温度と、窒素酸化物ＮＯX 濃度と、酸素Ｏ2 濃度
とを測定し、ＮＯX 濃度が所定の基準値を超えている場
合であって、これらの測定値が所定値である時（即ち、
ＮＨ3 供給条件が満足された場合）に、その都度排気側
となる蓄熱式バーナ１′又は１に付設されたメインガス
バーナ４′又は４のノズル２′又は２から排ガス中にＮ
Ｈ3 ／ＮＯX のモル比が所定値となるＮＨ3 ガスを分散
供給することによって達成される。ＮＨ3 による無触媒
脱硝反応は、次の化学式による。
【０００７】 ＮＯ＋ＮＨ3 ＋１／４・Ｏ2 ───＞Ｎ2 ＋３／２・Ｈ2 Ｏ
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、２つの蓄熱式バーナを
交互に運転し、その都度一方の蓄熱式バーナが作動する
時には、他方の蓄熱式バーナは燃焼ガスの排気のために
使用され、この蓄熱式バーナの下流で燃焼ガスにＮＨ3
が分散供給されることにより、窒素酸化物（ＮＯX ）の
減少を図るように構成されている。
交互に運転し、その都度一方の蓄熱式バーナが作動する
時には、他方の蓄熱式バーナは燃焼ガスの排気のために
使用され、この蓄熱式バーナの下流で燃焼ガスにＮＨ3
が分散供給されることにより、窒素酸化物（ＮＯX ）の
減少を図るように構成されている。
【０００９】
【実施例】２つの蓄熱式バーナ１、１′が並んで配設さ
れており、蓄熱式バーナ１、１′は付設のノズル２、
２′と、ノズル２、２′の上流に位置する付設のメイン
ガスバーナ４、４′と、メインガスバーナ４、４′に燃
料を供給する付設のメインガス配管３、３′と、メイン
ガスバーナ４、４′を取り囲む付設の蓄熱体６、６′と
から成り、一方では２つのメインガス配管３、３′は互
いに連結されて、その連結されている配管の中央でメイ
ンガス源に接続されている。また、他方では２つの蓄熱
式バーナ１、１′はその作動時における燃焼ガス排出側
で１つの共通のＵ字形のまたはＷ字形の燃焼室又はラジ
アントチューブ５によって相互に接続している。蓄熱式
バーナ１、１′の領域で燃焼室又はラジアントチューブ
５は空気採り入れ又は排ガス排出ポートを備える。蓄熱
式バーナ１、１′の燃焼室又はラジアントチューブ５に
はノズル２、２′と蓄熱体６、６′との間の領域には排
ガス温度検出部９、９′が設けられ、検出された温度値
を信号として制御装置１２に伝達するための信号導線が
排ガス温度検出部９、９′から制御装置１２に接続して
いる。
れており、蓄熱式バーナ１、１′は付設のノズル２、
２′と、ノズル２、２′の上流に位置する付設のメイン
ガスバーナ４、４′と、メインガスバーナ４、４′に燃
料を供給する付設のメインガス配管３、３′と、メイン
ガスバーナ４、４′を取り囲む付設の蓄熱体６、６′と
から成り、一方では２つのメインガス配管３、３′は互
いに連結されて、その連結されている配管の中央でメイ
ンガス源に接続されている。また、他方では２つの蓄熱
式バーナ１、１′はその作動時における燃焼ガス排出側
で１つの共通のＵ字形のまたはＷ字形の燃焼室又はラジ
アントチューブ５によって相互に接続している。蓄熱式
バーナ１、１′の領域で燃焼室又はラジアントチューブ
５は空気採り入れ又は排ガス排出ポートを備える。蓄熱
式バーナ１、１′の燃焼室又はラジアントチューブ５に
はノズル２、２′と蓄熱体６、６′との間の領域には排
ガス温度検出部９、９′が設けられ、検出された温度値
を信号として制御装置１２に伝達するための信号導線が
排ガス温度検出部９、９′から制御装置１２に接続して
いる。
【００１０】前記蓄熱式バーナ１、１′に対する空気採
り入れ又は排ガス排出ポートは、給排気切換弁７を介し
て互いに接続されており、給排気切換弁７は配管中に送
風機１１を中間接続された排ガス導管に接続されてお
り、排気導管には送風機１１の上流でＮＯX 及びＯ2 検
出部１０が接続されており、同様にＮＯX 及びＯ2 検出
部１０からＮＯX 及びＯ2 検出値をそれぞれ信号として
制御装置１２に伝達するために２つの信号導線が制御装
置１２に接続している。それによって一方の蓄熱式バー
ナ１が燃焼運転され、他方の蓄熱式バーナ１′が排ガス
側となる場合には、図１に示すように、空気採り入れ又
は排ガス排出ポートから給排気切換弁７を介して空気が
一方の蓄熱式バーナ１に取り込まれ、他方の排ガス側と
なる蓄熱式バーナ１′からは給排気切換弁７を介して排
ガスが送風機１１により吸引されて煙突８に向かって排
出される。
り入れ又は排ガス排出ポートは、給排気切換弁７を介し
て互いに接続されており、給排気切換弁７は配管中に送
風機１１を中間接続された排ガス導管に接続されてお
り、排気導管には送風機１１の上流でＮＯX 及びＯ2 検
出部１０が接続されており、同様にＮＯX 及びＯ2 検出
部１０からＮＯX 及びＯ2 検出値をそれぞれ信号として
制御装置１２に伝達するために２つの信号導線が制御装
置１２に接続している。それによって一方の蓄熱式バー
ナ１が燃焼運転され、他方の蓄熱式バーナ１′が排ガス
側となる場合には、図１に示すように、空気採り入れ又
は排ガス排出ポートから給排気切換弁７を介して空気が
一方の蓄熱式バーナ１に取り込まれ、他方の排ガス側と
なる蓄熱式バーナ１′からは給排気切換弁７を介して排
ガスが送風機１１により吸引されて煙突８に向かって排
出される。
【００１１】各メインガス配管３、３′には燃料供給・
遮断の切換えのための燃料切換弁１４、１４′が接続さ
れている。また、メインガス配管３、３′にはＮＨ3 の
供給のための配管が接続しており、この配管にはＮＨ3
の供給量の調整のためにＮＨ 3 流量調整弁１５が配設さ
れており、ＮＨ3 流量調整弁１５にはＮＨ3 の流量計１
６が付設されている。その際流量計１６から流量信号を
制御装置１２に伝達するための信号導線が接続してお
り、制御装置１２からＮＨ3 流量調整弁１５にＮＨ3 流
量調整のために制御信号を伝達する制御導線が接続して
いる。ＮＨ3 流量調整弁１５への流量調整信号は、測定
されたＮＯX に基づいてＮＨ3 ／ＮＯX のモル比が１〜
２になるように制御装置１２で計算され、その結果設定
されたＮＨ 3 必要量を実現するためにＮＨ3 流量調整弁
１５に伝達される。ＮＨ3 流量調整弁１５には２つのＮ
Ｈ3 弁１３及び１３′が接続しており、ＮＨ3 弁１３、
１３′は制御装置１２からのＮＨ3 ガス供給条件充足・
不充足に基づいて蓄熱バーナ１、１へのＮＨ3 ガスの供
給・遮断のためにＮＨ3 弁１３、１３′に開閉信号を伝
達するための信号導線が接続している。ＮＨ3 弁１３又
は１３′を通るＮＨ3の流量を制御装置１２に伝達する
ためにＮＨ3 流量調節弁１５に付設の流量計１６から信
号導線が制御装置１２に接続されている。
遮断の切換えのための燃料切換弁１４、１４′が接続さ
れている。また、メインガス配管３、３′にはＮＨ3 の
供給のための配管が接続しており、この配管にはＮＨ3
の供給量の調整のためにＮＨ 3 流量調整弁１５が配設さ
れており、ＮＨ3 流量調整弁１５にはＮＨ3 の流量計１
６が付設されている。その際流量計１６から流量信号を
制御装置１２に伝達するための信号導線が接続してお
り、制御装置１２からＮＨ3 流量調整弁１５にＮＨ3 流
量調整のために制御信号を伝達する制御導線が接続して
いる。ＮＨ3 流量調整弁１５への流量調整信号は、測定
されたＮＯX に基づいてＮＨ3 ／ＮＯX のモル比が１〜
２になるように制御装置１２で計算され、その結果設定
されたＮＨ 3 必要量を実現するためにＮＨ3 流量調整弁
１５に伝達される。ＮＨ3 流量調整弁１５には２つのＮ
Ｈ3 弁１３及び１３′が接続しており、ＮＨ3 弁１３、
１３′は制御装置１２からのＮＨ3 ガス供給条件充足・
不充足に基づいて蓄熱バーナ１、１へのＮＨ3 ガスの供
給・遮断のためにＮＨ3 弁１３、１３′に開閉信号を伝
達するための信号導線が接続している。ＮＨ3 弁１３又
は１３′を通るＮＨ3の流量を制御装置１２に伝達する
ためにＮＨ3 流量調節弁１５に付設の流量計１６から信
号導線が制御装置１２に接続されている。
【００１２】図１に示す蓄熱式バーナ及びその関連装置
は本発明による蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法を
実施するために次のように運転される。図１に示すよう
に、先ず一方の蓄熱式バーナ１を燃焼運転、従って一方
の蓄熱式バーナ１で燃料を燃焼させる。燃焼ガスは燃焼
室又はラジエントチュ−ブ５を通り、温度低下しながら
排ガス側となる他方の蓄熱式バーナ１′に排ガスとなっ
て達する。
は本発明による蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法を
実施するために次のように運転される。図１に示すよう
に、先ず一方の蓄熱式バーナ１を燃焼運転、従って一方
の蓄熱式バーナ１で燃料を燃焼させる。燃焼ガスは燃焼
室又はラジエントチュ−ブ５を通り、温度低下しながら
排ガス側となる他方の蓄熱式バーナ１′に排ガスとなっ
て達する。
【００１３】排ガスは他方の蓄熱式バーナ１′の蓄熱体
６′を通り、更に温度低下して給排気切換弁７を通り排
ガス導管を経て煙突８へ向かう。排ガス温度の検出は、
その都度排ガス側となる他方の蓄熱式バーナ１′に付設
の蓄熱体６′の上流に位置する排ガス温度検出部９′で
行われる。排ガス導管において吸い出し送風機１１の入
口に位置するＮＯX 及びＯ2 検出部１０では、ＮＯX 及
びＯ2 の検出が行われる。
６′を通り、更に温度低下して給排気切換弁７を通り排
ガス導管を経て煙突８へ向かう。排ガス温度の検出は、
その都度排ガス側となる他方の蓄熱式バーナ１′に付設
の蓄熱体６′の上流に位置する排ガス温度検出部９′で
行われる。排ガス導管において吸い出し送風機１１の入
口に位置するＮＯX 及びＯ2 検出部１０では、ＮＯX 及
びＯ2 の検出が行われる。
【００１４】他方の排ガス温度検出部９′及びＮＯX 及
びＯ2 検出部１０で得られた温度値及びＮＯX 値及びＯ
2 値が信号として制御装置１２に送られる。ＮＯX 濃度
の検出値が所定の基準値を超えている場合であって、こ
れらの検出値、即ち排ガス温度が９５０°Ｃ、Ｏ2 濃度
が１％以上及び制御装置１２からＮＨ3 弁１３又は１
３′に開弁信号が送られ、同時にＮＨ3 ／ＮＯX のモル
比が１〜２となるようなＮＨ3 挿入量が制御装置１２で
設定されてＮＨ3 流量調整弁１５に調整信号が送られて
ＮＨ3 流量調整弁１５の開度が設定される。その際ＮＨ
3 必要量に対してＮＨ3 流量調整弁１５の開度が尚不足
である限りＮＨ3 流量調整弁１５の開度は増大し、ＮＨ
3 流量調整弁１５の開度が過剰になるとＮＨ3 流量調整
弁１５の開度は減少させられてその都度最適のＮＨ3 流
量調整が行われる。それによりＮＨ3 源から来るＮＨ3
ガスは、ＮＨ3 流量調整弁１５を通って所定の流量流れ
てＮＨ3 弁１３又は１３′から出て行き、他方の蓄熱式
バーナ１′に付設のメインガス配管３′とメインガスバ
ーナ４′を通り、他方の蓄熱式バーナ１′に付設のノズ
ル２′から所定流量だけ排ガス中に分散供給される。
びＯ2 検出部１０で得られた温度値及びＮＯX 値及びＯ
2 値が信号として制御装置１２に送られる。ＮＯX 濃度
の検出値が所定の基準値を超えている場合であって、こ
れらの検出値、即ち排ガス温度が９５０°Ｃ、Ｏ2 濃度
が１％以上及び制御装置１２からＮＨ3 弁１３又は１
３′に開弁信号が送られ、同時にＮＨ3 ／ＮＯX のモル
比が１〜２となるようなＮＨ3 挿入量が制御装置１２で
設定されてＮＨ3 流量調整弁１５に調整信号が送られて
ＮＨ3 流量調整弁１５の開度が設定される。その際ＮＨ
3 必要量に対してＮＨ3 流量調整弁１５の開度が尚不足
である限りＮＨ3 流量調整弁１５の開度は増大し、ＮＨ
3 流量調整弁１５の開度が過剰になるとＮＨ3 流量調整
弁１５の開度は減少させられてその都度最適のＮＨ3 流
量調整が行われる。それによりＮＨ3 源から来るＮＨ3
ガスは、ＮＨ3 流量調整弁１５を通って所定の流量流れ
てＮＨ3 弁１３又は１３′から出て行き、他方の蓄熱式
バーナ１′に付設のメインガス配管３′とメインガスバ
ーナ４′を通り、他方の蓄熱式バーナ１′に付設のノズ
ル２′から所定流量だけ排ガス中に分散供給される。
【００１５】ノズル２、２′としては排ガス中へＮＨ3
ガスが効率良く分散されるように形式としてマルチノズ
ルが使用される。メインガスは給送状態に切換えられた
燃料切換弁１４′を経て、メインガス源からメインガス
配管３′、メインガスバーナ４′を通ってノズル２′か
ら噴射されて他方の蓄熱式バーナ１′を着火、燃焼させ
る。
ガスが効率良く分散されるように形式としてマルチノズ
ルが使用される。メインガスは給送状態に切換えられた
燃料切換弁１４′を経て、メインガス源からメインガス
配管３′、メインガスバーナ４′を通ってノズル２′か
ら噴射されて他方の蓄熱式バーナ１′を着火、燃焼させ
る。
【００１６】以上の説明は一方の蓄熱式バーナ１が燃焼
中、排ガス側となる他方の蓄熱式バーナ１′の着火、燃
焼までの過程を示すが、蓄熱式バーナ１および１′の運
転は交互に行われるので、一方の蓄熱式バーナ１が排ガ
ス排出のために使用され、かつ他方の蓄熱式バーナ１′
がメインガスの燃焼のために使用された場合は、一方の
蓄熱式バーナ１がメインガスの燃焼のために使用されか
つ他方の蓄熱式バーナ１′が排ガス排出のために使用さ
れる上記の説明が蓄熱式バーナ１又は１′について全く
逆になるので、その場合の説明を省略する。
中、排ガス側となる他方の蓄熱式バーナ１′の着火、燃
焼までの過程を示すが、蓄熱式バーナ１および１′の運
転は交互に行われるので、一方の蓄熱式バーナ１が排ガ
ス排出のために使用され、かつ他方の蓄熱式バーナ１′
がメインガスの燃焼のために使用された場合は、一方の
蓄熱式バーナ１がメインガスの燃焼のために使用されか
つ他方の蓄熱式バーナ１′が排ガス排出のために使用さ
れる上記の説明が蓄熱式バーナ１又は１′について全く
逆になるので、その場合の説明を省略する。
【００１７】以上図示しないが、メインガスバーナ４、
４′の脇に着火用のパイロットバーナがある。ＮＨ3 流
量調整弁１５によるＮＨ3 流量の調整の他、メインガス
についても燃料切換弁１４又は１４′に流量調整弁を付
設することにより所要の流量調整が行われることもでき
る。
４′の脇に着火用のパイロットバーナがある。ＮＨ3 流
量調整弁１５によるＮＨ3 流量の調整の他、メインガス
についても燃料切換弁１４又は１４′に流量調整弁を付
設することにより所要の流量調整が行われることもでき
る。
【００１８】上記のように行われる排ガス中へＮＨ3 ガ
スをノズル２′から分散供給する条件、即ち運転中の排
ガスの排ガスの温度と、ＮＯX 濃度と、Ｏ2 濃度とを測
定し、ＮＯX 濃度が所定の基準値を超えている場合であ
って、即ちその都度排気側となる蓄熱式バーナ１′又は
１に付設されたメインガスバーナ４′又は４のノズル
２′又は２からＮＨ3 弁１３又は１３′を開いて排ガス
中にＮＨ3 ガスを分散供給するための条件は、ＮＯX 濃
度が所定の基準値を超えていること、排ガスの温度が反
応適正温度範囲になること及び酸素Ｏ2 濃度が１％以上
であることの３つの数値が全て満足した時である。従っ
て排ガス中のＮＯX を測定して制御装置１２に送り、一
方流量計１６で設定されているＮＨ3 流量と検出された
ＮＯX とから、ＮＨ3 ／ＮＯX のモル比を制御装置１２
で算出し、モル比が１〜２であるようにＮＨ3 挿入量を
設定して、制御装置１２からＮＨ3 流量調整弁１５にＮ
Ｈ3 流量調整信号が送られる。
スをノズル２′から分散供給する条件、即ち運転中の排
ガスの排ガスの温度と、ＮＯX 濃度と、Ｏ2 濃度とを測
定し、ＮＯX 濃度が所定の基準値を超えている場合であ
って、即ちその都度排気側となる蓄熱式バーナ１′又は
１に付設されたメインガスバーナ４′又は４のノズル
２′又は２からＮＨ3 弁１３又は１３′を開いて排ガス
中にＮＨ3 ガスを分散供給するための条件は、ＮＯX 濃
度が所定の基準値を超えていること、排ガスの温度が反
応適正温度範囲になること及び酸素Ｏ2 濃度が１％以上
であることの３つの数値が全て満足した時である。従っ
て排ガス中のＮＯX を測定して制御装置１２に送り、一
方流量計１６で設定されているＮＨ3 流量と検出された
ＮＯX とから、ＮＨ3 ／ＮＯX のモル比を制御装置１２
で算出し、モル比が１〜２であるようにＮＨ3 挿入量を
設定して、制御装置１２からＮＨ3 流量調整弁１５にＮ
Ｈ3 流量調整信号が送られる。
【００１９】上記ＮＨ3 弁１３又は１３′の開弁信号
は、ＮＯX 濃度が所定の基準値を超えている場合であっ
て、Ｏ2 濃度が１％以上、排ガスの温度が反応適正温度
範囲、即ち９５０°Ｃ〜１１００°Ｃである場合にＮＨ
3 弁１３又は１３′に送られる。排ガスの温度が反応適
正温度範囲、即ち９５０°Ｃ〜１１００°Ｃである場合
に制御装置１２からＮＨ3 弁１３又は１３′に開弁信号
を送る。
は、ＮＯX 濃度が所定の基準値を超えている場合であっ
て、Ｏ2 濃度が１％以上、排ガスの温度が反応適正温度
範囲、即ち９５０°Ｃ〜１１００°Ｃである場合にＮＨ
3 弁１３又は１３′に送られる。排ガスの温度が反応適
正温度範囲、即ち９５０°Ｃ〜１１００°Ｃである場合
に制御装置１２からＮＨ3 弁１３又は１３′に開弁信号
を送る。
【００２０】実施例では各部のガス温度は次のようにな
った。 蓄熱式バーナ１の出口 ；８５０〜９００°Ｃ、 蓄熱式バーナ１′の出口；９５０〜１０００°Ｃ、そし
て 蓄熱体６′の出口 ；２００〜３００°Ｃであった。 図２はガス温度と脱硝率との関係を示す図である。ガス
温度が９５０〜１１００°Ｃの範囲内が脱硝率が高く、
反応適正温度範囲と認められる。
った。 蓄熱式バーナ１の出口 ；８５０〜９００°Ｃ、 蓄熱式バーナ１′の出口；９５０〜１０００°Ｃ、そし
て 蓄熱体６′の出口 ；２００〜３００°Ｃであった。 図２はガス温度と脱硝率との関係を示す図である。ガス
温度が９５０〜１１００°Ｃの範囲内が脱硝率が高く、
反応適正温度範囲と認められる。
【００２１】各部のＮＯX 及びＯ2 濃度は次のようであ
った。 燃焼後の排ガス中のＮＯX ；３５０〜４００ｐｐｍ ＮＯX 及びＯ2 検出（１０）の箇所；ＮＯX ；２００〜
２５０ｐｐｍ、Ｏ2 ；３〜５％であった。 図３はＮＨ3 ／ＮＯX モル比と脱硝率の関係を示す図で
ある。
った。 燃焼後の排ガス中のＮＯX ；３５０〜４００ｐｐｍ ＮＯX 及びＯ2 検出（１０）の箇所；ＮＯX ；２００〜
２５０ｐｐｍ、Ｏ2 ；３〜５％であった。 図３はＮＨ3 ／ＮＯX モル比と脱硝率の関係を示す図で
ある。
【００２２】ＮＨ3 ／ＮＯX モル比が１〜２のＮＨ3 を
注入することが有効である。図３によればＮＨ3 ガスを
供給する排ガスの最大脱硝率は、図３に示すようにＮＨ
3 ／ＮＯX のモル比１．５の時に約４０％になる。図４
はＮＨ3 ／ＮＯX モル比と残存ＮＨ3 の関係を示し、図
４からＮＨ3 ／ＮＯX モル比が２以上になると残存ＮＨ
3 が急激に増大することが分かる。また、図４から一方
ＮＨ3 ／ＮＯX モル比が２以下であれば残存ＮＨ3 を０
にすることが可能であることが分かる。
注入することが有効である。図３によればＮＨ3 ガスを
供給する排ガスの最大脱硝率は、図３に示すようにＮＨ
3 ／ＮＯX のモル比１．５の時に約４０％になる。図４
はＮＨ3 ／ＮＯX モル比と残存ＮＨ3 の関係を示し、図
４からＮＨ3 ／ＮＯX モル比が２以上になると残存ＮＨ
3 が急激に増大することが分かる。また、図４から一方
ＮＨ3 ／ＮＯX モル比が２以下であれば残存ＮＨ3 を０
にすることが可能であることが分かる。
【００２３】排ガス中の酸素Ｏ2 濃度がある温度で一定
値以上になると（図２の反応適正温度領域）急激に還元
反応が進行する（図３のＮＨ3 ／ＮＯX モル比２におい
て残存ＮＨ3 ＝０）。排ガス温度１０００°Ｃ付近でＯ
2 濃度０．１％以上が適正である。
値以上になると（図２の反応適正温度領域）急激に還元
反応が進行する（図３のＮＨ3 ／ＮＯX モル比２におい
て残存ＮＨ3 ＝０）。排ガス温度１０００°Ｃ付近でＯ
2 濃度０．１％以上が適正である。
【００２４】
【発明の効果】触媒を使用しないので、蓄熱式バーナの
構造を複雑化させることなく排ガス中のＮＯX の低減が
可能である。本発明は排ガス中のＮＯX 量、Ｏ2 量、排
ガス温度の測定値によってＮＯX 低減が行われるので、
計測と制御装置の機能に依存するだけである。触媒使用
の場合触媒の性能によって脱硝能力が左右されるが、本
発明は触媒を使用しないのでこのようなことがない。
構造を複雑化させることなく排ガス中のＮＯX の低減が
可能である。本発明は排ガス中のＮＯX 量、Ｏ2 量、排
ガス温度の測定値によってＮＯX 低減が行われるので、
計測と制御装置の機能に依存するだけである。触媒使用
の場合触媒の性能によって脱硝能力が左右されるが、本
発明は触媒を使用しないのでこのようなことがない。
【００２５】触媒使用の場合、触媒の活性の低下等が起
こるため、常に装置の保守点検、触媒の性能の維持が必
要であるが、本発明はその必要はない。
こるため、常に装置の保守点検、触媒の性能の維持が必
要であるが、本発明はその必要はない。
【図１】図１は、本発明による蓄熱式バーナの窒素酸化
物の低減方法を実施するためのガス、空気圧シリンダ、
ＮＨ3 、計装の系統図である。
物の低減方法を実施するためのガス、空気圧シリンダ、
ＮＨ3 、計装の系統図である。
【図２】図２は、ガス温度と脱硝率の関係を示す図であ
る。
る。
【図３】図３は、ＮＨ3 ／ＮＯX と脱硝率の関係を示す
図である。
図である。
【図４】図４は、ＮＨ3 ／ＮＯX と残存ＮＨ3 の関係を
示す図である。
示す図である。
１ 蓄熱式バーナ １′ 蓄熱式バーナ ２ ノズル ２′ ノズル ３ メインガス配管 ３′ メインガス配管 ４ メインバーナ ４′ メインバーナ ５ 燃焼室又はラジアントチューブ ６ 蓄熱体 ６′ 蓄熱体 ７ 給排気切換弁 ８ 煙突 ９ 排ガス温度検出 ９′ 排ガス温度検出 １０ ＮＯX 及びＯ2 検出 １１ 送風機 １２ 制御装置 １３ ＮＨ3 弁 １３′ ＮＨ3 弁 １４ 燃料切換弁 １４′ 燃料切換弁 １５ ＮＨ3 流量調節弁 １６ 流量計
フロントページの続き (72)発明者 藤本 和男 東京都中央区築地４丁目１番17号 株式会 社オットー内 (72)発明者 李 永基 東京都中央区銀座５丁目11番14号 浦項綜 合製鐵株式會社東京支店内 (72)発明者 朴 基徳 大韓民国 全羅南道 光陽市 琴湖洞700 番地 浦項綜合製鐵株式會社光陽製鐵所内 (72)発明者 安 成洙 大韓民国 全羅南道 光陽市 琴湖洞700 番地 浦項綜合製鐵株式會社光陽製鐵所内 (72)発明者 朴 昌鉉 大韓民国 慶尚北道 浦項市 南歐東村洞 ５番地 浦項綜合製鐵株式會社浦項製鐵所 内 Ｆターム(参考） 3K017 DC01 DC03 3K023 SA00 3K065 TA01 TD05 TE04 TL02 3K070 DA02 DA14
Claims (3)
- 【請求項１】 対をなすバーナを交互に燃焼させる蓄熱
式バーナ（１；１′）の窒素酸化物の低減方法におい
て、 排ガス温度及び排ガス中の酸素（Ｏ2 ）濃度と窒素酸化
物（ＮＯX ）濃度を各蓄熱式バーナ（１；１′）から排
ガス用煙突（８）までの間で排ガスから検出すると共
に、これらの検出値中排ガス温度が反応適正温度範囲に
ある場合に、アンモニア（ＮＨ3 ）ガスをその都度排気
側となる蓄熱式バーナ（１′；１）に付設のメインガス
バーナ（４′；４）のノズル（２′；２）から排ガス中
に分散供給することを特徴とする蓄熱式バーナの窒素酸
化物の低減方法。 - 【請求項２】 排ガス中の窒素酸化物（ＮＯX ）濃度
と、酸素（Ｏ2 ）濃度と、排ガス温度とを検出し、その
際ＮＯX 濃度が所定の基準値を超えていること、酸素
（Ｏ2 ）濃度が１％以上であること及び排ガス温度が反
応適正温度範囲にあることの３つの条件が満足される場
合に、排ガス中にＮＨ3 ／ＮＯX のモル比が１〜２とな
るＮＨ3 ガスを分散供給する、請求項1 に記載の蓄熱式
バーナの窒素酸化物低減方法。 - 【請求項３】 ＮＨ3 ガスが、その都度排気側となる蓄
熱式バーナ（１′；１）に付設のメインガス配管
（３′；３）を通じて先端のノズル（２′；２）から排
ガス中に分散供給される請求項1 に記載の蓄熱式バーナ
の窒素酸化物の低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235603A JP2000065316A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10235603A JP2000065316A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000065316A true JP2000065316A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16988463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10235603A Withdrawn JP2000065316A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 蓄熱式バーナの窒素酸化物の低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000065316A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005265234A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Babcock Hitachi Kk | アンモニア含有排ガス処理装置および方法 |
| JP2007101128A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Tokyo Gas Engineering Co Ltd | 蓄熱式バーナ装置とその運転方法 |
| US11927345B1 (en) * | 2019-03-01 | 2024-03-12 | XRG Technologies, LLC | Method and device to reduce emissions of nitrogen oxides and increase heat transfer in fired process heaters |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP10235603A patent/JP2000065316A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005265234A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Babcock Hitachi Kk | アンモニア含有排ガス処理装置および方法 |
| JP2007101128A (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-19 | Tokyo Gas Engineering Co Ltd | 蓄熱式バーナ装置とその運転方法 |
| US11927345B1 (en) * | 2019-03-01 | 2024-03-12 | XRG Technologies, LLC | Method and device to reduce emissions of nitrogen oxides and increase heat transfer in fired process heaters |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051101 |