JP2002364833A - 燃焼用空気での酸素富化装置 - Google Patents
燃焼用空気での酸素富化装置Info
- Publication number
- JP2002364833A JP2002364833A JP2001168917A JP2001168917A JP2002364833A JP 2002364833 A JP2002364833 A JP 2002364833A JP 2001168917 A JP2001168917 A JP 2001168917A JP 2001168917 A JP2001168917 A JP 2001168917A JP 2002364833 A JP2002364833 A JP 2002364833A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- combustion air
- pipe
- ejection pipe
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 添加した酸素ガスと燃焼用空気とを短い距離
で均一に混合できる酸素富化装置を提供する。 【解決手段】 燃焼バーナに燃焼用空気を供給する燃焼
用空気供給路(１)に酸素噴出用パイプ(２)を燃焼用空気
の流線と直交する状態に突入させる。燃焼用空気の流れ
方向上流側に位置する酸素噴出用パイプ(２)の周面に複
数の酸素噴出孔(６)を酸素噴出用パイプ(２)の軸芯に沿
う方向で配置する。酸素噴出用パイプ(２)を酸素供給源
に連通接続する。
で均一に混合できる酸素富化装置を提供する。 【解決手段】 燃焼バーナに燃焼用空気を供給する燃焼
用空気供給路(１)に酸素噴出用パイプ(２)を燃焼用空気
の流線と直交する状態に突入させる。燃焼用空気の流れ
方向上流側に位置する酸素噴出用パイプ(２)の周面に複
数の酸素噴出孔(６)を酸素噴出用パイプ(２)の軸芯に沿
う方向で配置する。酸素噴出用パイプ(２)を酸素供給源
に連通接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属溶解炉等で燃
料を酸素富化状態で燃焼させるために燃焼用空気に酸素
を添加する酸素富化装置に関する。
料を酸素富化状態で燃焼させるために燃焼用空気に酸素
を添加する酸素富化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、金属溶解装置等では、溶解効率を
向上させるために、酸素富化空気を燃焼用空気として使
用し、高温を得るようにしている。そして従来、酸素富
化空気を得るために、窒素吸着剤を用いて大気中の窒素
分を減少させたものを燃焼用空気として使用したり、燃
焼用空気として流れている大気に酸素を添加したりして
いる。
向上させるために、酸素富化空気を燃焼用空気として使
用し、高温を得るようにしている。そして従来、酸素富
化空気を得るために、窒素吸着剤を用いて大気中の窒素
分を減少させたものを燃焼用空気として使用したり、燃
焼用空気として流れている大気に酸素を添加したりして
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、窒素成分を
吸着して酸素・窒素の比率を変えるものでは、吸着剤の
状態や環境温度等で、吸着能力にバラツキが生じること
になるため、安定した燃焼状態を得ることが難しいう
え、吸着剤の再生あるいは取り替えを頻繁に行わなけれ
ばならないという問題がある。
吸着して酸素・窒素の比率を変えるものでは、吸着剤の
状態や環境温度等で、吸着能力にバラツキが生じること
になるため、安定した燃焼状態を得ることが難しいう
え、吸着剤の再生あるいは取り替えを頻繁に行わなけれ
ばならないという問題がある。
【０００４】また、燃焼用空気として取り入れた大気に
酸素を添加する場合、従来では、燃焼用空気路に酸素噴
出ノズルを臨ませ、流れている燃焼用空気に酸素ノズル
から酸素ガスを吹き込んで燃焼用空気での酸素比率を高
めるようにしているが、単純に酸素ガスを添加しただけ
では、数％の酸素を添加する場合でも均一混合させるこ
とが難しく、均一混合のために長い配管が必要になると
いう問題がある。
酸素を添加する場合、従来では、燃焼用空気路に酸素噴
出ノズルを臨ませ、流れている燃焼用空気に酸素ノズル
から酸素ガスを吹き込んで燃焼用空気での酸素比率を高
めるようにしているが、単純に酸素ガスを添加しただけ
では、数％の酸素を添加する場合でも均一混合させるこ
とが難しく、均一混合のために長い配管が必要になると
いう問題がある。
【０００５】本発明はこのような点に着目して、添加し
た酸素ガスと燃焼用空気とを短い距離で均一に混合でき
る酸素富化装置を提供することを目的とする。
た酸素ガスと燃焼用空気とを短い距離で均一に混合でき
る酸素富化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、燃焼バーナに燃焼用空気を供給する燃焼
用空気供給路に酸素噴出用パイプを燃焼用空気の流線と
直交する状態に突入させ、燃焼用空気の流れ方向上流側
に位置する酸素噴出用パイプの周面に複数の酸素噴出孔
を酸素噴出用パイプの軸芯に沿う方向で配置し、酸素噴
出用パイプを酸素供給源に連通接続したことを特徴とし
ている。
めに本発明は、燃焼バーナに燃焼用空気を供給する燃焼
用空気供給路に酸素噴出用パイプを燃焼用空気の流線と
直交する状態に突入させ、燃焼用空気の流れ方向上流側
に位置する酸素噴出用パイプの周面に複数の酸素噴出孔
を酸素噴出用パイプの軸芯に沿う方向で配置し、酸素噴
出用パイプを酸素供給源に連通接続したことを特徴とし
ている。
【０００７】
【発明の作用】本発明では、燃焼用空気供給路内を流れ
る燃焼用空気の流れ方向(流線)と直交する状態で酸素噴
出用パイプを燃焼用空気供給路内に突入させ、燃焼用空
気の流れ方向上流側に位置する酸素噴出用パイプの周面
に複数の酸素噴出孔を酸素噴出用パイプの軸心に沿う状
態に配置してあるので、酸素噴出用パイプからの酸素は
酸素噴出用パイプの表面に沿って流れる空気流が剥離す
ることによる乱流形成により、空気と短時間のうちに混
合することになる。
る燃焼用空気の流れ方向(流線)と直交する状態で酸素噴
出用パイプを燃焼用空気供給路内に突入させ、燃焼用空
気の流れ方向上流側に位置する酸素噴出用パイプの周面
に複数の酸素噴出孔を酸素噴出用パイプの軸心に沿う状
態に配置してあるので、酸素噴出用パイプからの酸素は
酸素噴出用パイプの表面に沿って流れる空気流が剥離す
ることによる乱流形成により、空気と短時間のうちに混
合することになる。
【０００８】この結果、金属溶解炉等の燃焼装置の近傍
に設置することができ、酸素富化燃焼を省スペースで行
えるようになる。
に設置することができ、酸素富化燃焼を省スペースで行
えるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図は本発明の一実施形態を示し、
図１は要部の概略図である。この酸素富化装置は、金属
溶解炉等の燃焼装置に配置した燃焼バーナ(図示略)ヘの
燃焼用空気供給路(１)に酸素噴出用パイプ(２)を組付け
て構成してある。
図１は要部の概略図である。この酸素富化装置は、金属
溶解炉等の燃焼装置に配置した燃焼バーナ(図示略)ヘの
燃焼用空気供給路(１)に酸素噴出用パイプ(２)を組付け
て構成してある。
【００１０】酸素噴出用パイプ(２)は、図２に示すよう
に、一端部に酸素供給路(３)との接続フランジ(４)を固
定するとともに、この接続フランジ(４)を固定している
側端部寄りに燃焼用空気供給路(１)ヘの固定フランジ
(５)を固定してあり、他端部は閉塞して構成してある。
に、一端部に酸素供給路(３)との接続フランジ(４)を固
定するとともに、この接続フランジ(４)を固定している
側端部寄りに燃焼用空気供給路(１)ヘの固定フランジ
(５)を固定してあり、他端部は閉塞して構成してある。
【００１１】そして、燃焼用空気供給路(１)内に突入し
ている酸素噴出用パイプ(２)の周面での、燃焼用空気流
の上流側に対応する周面に、複数の酸素噴出孔(６)が酸
素噴出用パイプ(２)の軸心に沿う状態で２列に整列させ
て形成してある。各列の酸素噴出孔(６)は、図３に示す
ように、燃焼用空気供給路(１)内を流れる燃焼用空気の
流れ方向に対して、酸素噴出用パイプ(２)の中心軸での
開き角度(θ)がそれぞれ４５度となる位置に開口されて
いる。なお、開き角度が０度の位置は淀み点となる。
ている酸素噴出用パイプ(２)の周面での、燃焼用空気流
の上流側に対応する周面に、複数の酸素噴出孔(６)が酸
素噴出用パイプ(２)の軸心に沿う状態で２列に整列させ
て形成してある。各列の酸素噴出孔(６)は、図３に示す
ように、燃焼用空気供給路(１)内を流れる燃焼用空気の
流れ方向に対して、酸素噴出用パイプ(２)の中心軸での
開き角度(θ)がそれぞれ４５度となる位置に開口されて
いる。なお、開き角度が０度の位置は淀み点となる。
【００１２】また、各列での酸素噴出孔(６)は、燃焼用
空気の流れ中心から酸素噴出用パイプ(２)の軸芯に沿う
方向で外側に行くほど隣合う酸素噴出孔(６)同士の間隔
が広くなるように形成してある。
空気の流れ中心から酸素噴出用パイプ(２)の軸芯に沿う
方向で外側に行くほど隣合う酸素噴出孔(６)同士の間隔
が広くなるように形成してある。
【００１３】図中符号(７)は酸素供給路(３)に配置した
酸素の流量調整弁、(８)は空気分離装置や酸素貯蔵容器
等の酸素源である。
酸素の流量調整弁、(８)は空気分離装置や酸素貯蔵容器
等の酸素源である。
【００１４】このように構成した酸素富化装置では、燃
焼用空気供給路(１)内を流れる燃焼用空気に酸素噴出用
パイプ(２)から酸素を添加するが、このとき酸素噴出孔
(６)は燃焼用空気の流れ方向上流側に位置する酸素噴出
パイプ(２)の周面に開口してあることから、燃焼用空気
の流れに逆行する状態に酸素が添加され、酸素噴出用パ
イプの表面に沿って流れる燃焼用空気の剥離に伴う後流
での乱流形成によって、燃焼用空気と添加された酸素ガ
スとが混合することになるから、例えば酸素噴出用パイ
プ(２)の設置位置から１ｍ程度の範囲で均一に混合でき
ることになる。
焼用空気供給路(１)内を流れる燃焼用空気に酸素噴出用
パイプ(２)から酸素を添加するが、このとき酸素噴出孔
(６)は燃焼用空気の流れ方向上流側に位置する酸素噴出
パイプ(２)の周面に開口してあることから、燃焼用空気
の流れに逆行する状態に酸素が添加され、酸素噴出用パ
イプの表面に沿って流れる燃焼用空気の剥離に伴う後流
での乱流形成によって、燃焼用空気と添加された酸素ガ
スとが混合することになるから、例えば酸素噴出用パイ
プ(２)の設置位置から１ｍ程度の範囲で均一に混合でき
ることになる。
【００１５】また、この構成の酸素富化装置では、燃焼
用空気の流れ中心から酸素噴出用パイプ(２)の軸芯に沿
う方向で外側に行くほど隣合う酸素噴出孔(６)同士の間
隔が広くなるように形成してあることから、各酸素噴出
孔(６)でまかなう燃焼用空気供給路(１)の流路断面積、
すなわち燃焼用空気の流量を均等化することができ、均
一混合しやすくすることができる。
用空気の流れ中心から酸素噴出用パイプ(２)の軸芯に沿
う方向で外側に行くほど隣合う酸素噴出孔(６)同士の間
隔が広くなるように形成してあることから、各酸素噴出
孔(６)でまかなう燃焼用空気供給路(１)の流路断面積、
すなわち燃焼用空気の流量を均等化することができ、均
一混合しやすくすることができる。
【００１６】上述の実施形態では、酸素噴出孔(６)を酸
素噴出用パイプ(２)の中心軸での燃焼用空気の流れ方向
に対する開き角度(θ)がそれぞれ４５度となる位置に開
口しているが、この酸素噴出孔(６)は酸素噴出用パイプ
(２)の中心軸での燃焼用空気の流れ方向に対する開き角
度(θ)が３０〜６０度の範囲に開口すればよい。これは
平行流中に円柱が直交する状態に配置されている場合、
流れ方向に対する円柱中心軸部分での開き角度(θ)が７
０度近辺で圧力が最も低くなること、流れ方向に対する
円柱中心軸部分での開き角度が３０度よりも狭いと平行
流の動圧の影響を受けやすいためである。
素噴出用パイプ(２)の中心軸での燃焼用空気の流れ方向
に対する開き角度(θ)がそれぞれ４５度となる位置に開
口しているが、この酸素噴出孔(６)は酸素噴出用パイプ
(２)の中心軸での燃焼用空気の流れ方向に対する開き角
度(θ)が３０〜６０度の範囲に開口すればよい。これは
平行流中に円柱が直交する状態に配置されている場合、
流れ方向に対する円柱中心軸部分での開き角度(θ)が７
０度近辺で圧力が最も低くなること、流れ方向に対する
円柱中心軸部分での開き角度が３０度よりも狭いと平行
流の動圧の影響を受けやすいためである。
【００１７】
【発明の効果】本発明では、燃焼用空気供給路内を流れ
る燃焼用空気の流れ方向(流線)と直交する状態で酸素噴
出用パイプを燃焼用空気供給路内に突入させ、燃焼用空
気の流れ方向上流側に位置する酸素噴出用パイプの周面
に複数の酸素噴出孔を酸素噴出用パイプの軸心に沿う状
態に配置してあるので、酸素噴出用パイプから添加され
た酸素は酸素噴出用パイプの表面に沿って流れる空気流
が剥離することによる乱流形成により、空気と短時間の
うちに混合することになる。この結果、金属溶解炉等の
燃焼装置の近傍に設置することができ、酸素富化燃焼を
省スペースで行えるようになる。
る燃焼用空気の流れ方向(流線)と直交する状態で酸素噴
出用パイプを燃焼用空気供給路内に突入させ、燃焼用空
気の流れ方向上流側に位置する酸素噴出用パイプの周面
に複数の酸素噴出孔を酸素噴出用パイプの軸心に沿う状
態に配置してあるので、酸素噴出用パイプから添加され
た酸素は酸素噴出用パイプの表面に沿って流れる空気流
が剥離することによる乱流形成により、空気と短時間の
うちに混合することになる。この結果、金属溶解炉等の
燃焼装置の近傍に設置することができ、酸素富化燃焼を
省スペースで行えるようになる。
【図１】本発明の一実施形態を示す要部の概略図であ
る。
る。
【図２】酸素噴出用パイプの取出し斜視図である。
【図３】図１のIII−III線断面図である。
１…燃焼用空気供給路、２…酸素噴出用パイプ、６…酸
素噴出孔、θ…開き角度。
素噴出孔、θ…開き角度。
Claims (4)
- 【請求項１】 燃焼バーナに燃焼用空気を供給する燃焼
用空気供給路(１)に酸素噴出用パイプ(２)を燃焼用空気
の流線と直交する状態に突入させ、燃焼用空気の流れ方
向上流側に位置する酸素噴出用パイプ(２)の周面に複数
の酸素噴出孔(６)を酸素噴出用パイプ(２)の軸芯に沿う
方向で配置し、酸素噴出用パイプ(２)を酸素供給源に連
通接続してある燃焼用空気での酸素富化装置。 - 【請求項２】 酸素噴出用パイプ(２)の中心軸を通る燃
焼用空気の流れ方向に対して酸素噴出用パイプ(２)の中
心軸での開き角度(θ)が３０〜６０度の範囲に酸素噴出
孔(６)を開口させた請求項１に記載の燃焼用空気での酸
素富化装置。 - 【請求項３】 燃焼用空気の流れ方向上流側に位置する
酸素噴出用パイプ(２)の周面に複数の酸素噴出孔(６)を
酸素噴出用パイプ(２)の軸芯に沿う方向で複数列に配置
した請求項１または２に記載の燃焼用空気での酸素富化
装置。 - 【請求項４】 燃焼用空気供給路(１)での流れ中心から
周縁方向に外れるにしたがって隣合う酸素噴出孔(６)同
士の間隔を大きくしてある請求項１〜３のいずれか１項
に記載の燃焼用空気での酸素富化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001168917A JP4666814B2 (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 燃焼用空気での酸素富化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001168917A JP4666814B2 (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 燃焼用空気での酸素富化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002364833A true JP2002364833A (ja) | 2002-12-18 |
| JP4666814B2 JP4666814B2 (ja) | 2011-04-06 |
Family
ID=19011055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001168917A Expired - Fee Related JP4666814B2 (ja) | 2001-06-05 | 2001-06-05 | 燃焼用空気での酸素富化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4666814B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7066728B2 (en) | 2003-01-21 | 2006-06-27 | American Air Liquide, Inc. | Process and apparatus for oxygen enrichment in fuel conveying gases |
| EP2500642A1 (en) * | 2009-11-09 | 2012-09-19 | IHI Corporation | Oxygen mixing apparatus for oxygen combustion boiler |
| CN104110694A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-10-22 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种烟气输送装置及将富氧气体注入烟道的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5191060A (ja) * | 1975-02-07 | 1976-08-10 | ||
| JPS5826925U (ja) * | 1981-08-14 | 1983-02-21 | 三菱重工業株式会社 | ガスミキサ− |
| JP2001058877A (ja) * | 1999-08-24 | 2001-03-06 | Osaka Prefecture | セラミック材料の焼成方法 |
-
2001
- 2001-06-05 JP JP2001168917A patent/JP4666814B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5191060A (ja) * | 1975-02-07 | 1976-08-10 | ||
| JPS5826925U (ja) * | 1981-08-14 | 1983-02-21 | 三菱重工業株式会社 | ガスミキサ− |
| JP2001058877A (ja) * | 1999-08-24 | 2001-03-06 | Osaka Prefecture | セラミック材料の焼成方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7066728B2 (en) | 2003-01-21 | 2006-06-27 | American Air Liquide, Inc. | Process and apparatus for oxygen enrichment in fuel conveying gases |
| EP2500642A1 (en) * | 2009-11-09 | 2012-09-19 | IHI Corporation | Oxygen mixing apparatus for oxygen combustion boiler |
| EP2500642A4 (en) * | 2009-11-09 | 2014-07-16 | Ihi Corp | OXYGEN MIXING APPARATUS FOR OXYGEN COMBUSTION BOILER |
| CN104110694A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-10-22 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种烟气输送装置及将富氧气体注入烟道的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4666814B2 (ja) | 2011-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7931468B2 (en) | All primary combustion burner | |
| JPS63194114A (ja) | ガス及び／又は油による予混合運転のための複合バーナ | |
| JP2002371917A (ja) | ガスエンジンのガス噴射装置 | |
| JPH1172067A (ja) | 内燃機関の燃料噴射弁 | |
| JP2002364833A (ja) | 燃焼用空気での酸素富化装置 | |
| US4320874A (en) | Burner head of a fuel-oxygen burner | |
| JPH08296812A (ja) | 予混合式ガスバーナにおける騒音防止手段 | |
| JPH01155108A (ja) | 先混合式ガスバーナ | |
| JPH1061531A (ja) | 内燃機関用混合気形成装置及びエンジンシステム | |
| JP3053696B2 (ja) | 燃焼装置 | |
| KR102635132B1 (ko) | 연소기 | |
| JP4090045B2 (ja) | 火炎の偏りによる燃焼不良を防止するバーナ | |
| JP2002071109A (ja) | ガス燃焼装置 | |
| JP2000303912A (ja) | ガスエンジン用空気燃料混合器 | |
| JPH0140967Y2 (ja) | ||
| JP2000283408A (ja) | 低ＮＯｘバーナ | |
| JP2000179809A (ja) | 濃淡燃焼装置 | |
| JP2021009020A (ja) | ガス供給用マニホールド | |
| JP3109354B2 (ja) | 燃焼装置 | |
| JPS60223910A (ja) | ガスバ−ナ構造 | |
| EP1073841A1 (en) | Air shroud for air assist fuel injector | |
| KR100305284B1 (ko) | 가스보일러용 가스연소장치 | |
| JPH05133233A (ja) | 内燃機関の吸気装置 | |
| JPS61252420A (ja) | ガスバ−ナ保炎構造 | |
| JPH0221111A (ja) | 高負荷燃焼装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080501 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101019 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101118 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101214 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140121 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |