JP2781684B2 - 二段燃焼方法 - Google Patents
二段燃焼方法Info
- Publication number
- JP2781684B2 JP2781684B2 JP3261024A JP26102491A JP2781684B2 JP 2781684 B2 JP2781684 B2 JP 2781684B2 JP 3261024 A JP3261024 A JP 3261024A JP 26102491 A JP26102491 A JP 26102491A JP 2781684 B2 JP2781684 B2 JP 2781684B2
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- JP
- Japan
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- combustion
- stage
- combustion furnace
- supplied
- combustion method
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用ボイラをはじめ
として化学プラントや焼却炉などに適用される低ＮＯｘ
二段燃焼方法に関する。
として化学プラントや焼却炉などに適用される低ＮＯｘ
二段燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の低ＮＯｘ二段燃焼方法を
採用している燃焼装置を示したものである。すなわち、
燃焼炉１の前段から空気比が０．６〜０．８程度の理論
空気量以下の一次空気２と、重油などの燃料３とを供給
して第一段の低温低ＮＯｘ燃焼をさせる。次に、煤塵や
ＣＯなどの未燃分の発生している領域である燃焼炉１の
後段から、二次空気４を供給して第二段の燃焼を行わ
せ、全体として理論空気量以上にして完全燃焼させ、低
ＮＯｘで未燃分の少ない燃焼を行うようにしたものであ
る。
採用している燃焼装置を示したものである。すなわち、
燃焼炉１の前段から空気比が０．６〜０．８程度の理論
空気量以下の一次空気２と、重油などの燃料３とを供給
して第一段の低温低ＮＯｘ燃焼をさせる。次に、煤塵や
ＣＯなどの未燃分の発生している領域である燃焼炉１の
後段から、二次空気４を供給して第二段の燃焼を行わ
せ、全体として理論空気量以上にして完全燃焼させ、低
ＮＯｘで未燃分の少ない燃焼を行うようにしたものであ
る。
【０００３】そして燃焼炉１の出口側にはボイラ等の熱
回収装置５が設置されており、この熱回収装置５によっ
て、燃焼炉１で生じた熱エネルギを回収して利用できる
ようにし、その後、基準値をクリアしたＮＯｘ濃度の排
気ガス６が排出される。
回収装置５が設置されており、この熱回収装置５によっ
て、燃焼炉１で生じた熱エネルギを回収して利用できる
ようにし、その後、基準値をクリアしたＮＯｘ濃度の排
気ガス６が排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の低Ｎ
Ｏｘ二段燃焼方法は、一次空気として、通常理論空気量
よりも少ない空気比が０．６〜０．８程度のものを使用
するため、煤塵やＣＯなどの未燃分が発生し、更に二次
空気は、燃焼炉の後段すなわち、火炎温度の低下した９
００℃程度以下の領域に供給するので、未燃分が十分に
燃焼しきれず、従って火炎長も長めとなり、燃焼炉の大
型化、低火炉負荷燃焼が避けられないという問題があっ
た。また、ＮＯｘ濃度は基準値をクリアしているとはい
え、より低濃度にしたいとの要望にはまだ十分なもので
はなかった。本発明は、このような問題を解決するため
になされたものである。
Ｏｘ二段燃焼方法は、一次空気として、通常理論空気量
よりも少ない空気比が０．６〜０．８程度のものを使用
するため、煤塵やＣＯなどの未燃分が発生し、更に二次
空気は、燃焼炉の後段すなわち、火炎温度の低下した９
００℃程度以下の領域に供給するので、未燃分が十分に
燃焼しきれず、従って火炎長も長めとなり、燃焼炉の大
型化、低火炉負荷燃焼が避けられないという問題があっ
た。また、ＮＯｘ濃度は基準値をクリアしているとはい
え、より低濃度にしたいとの要望にはまだ十分なもので
はなかった。本発明は、このような問題を解決するため
になされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、燃焼炉の前
段から燃料と理論空気量以下の一次空気とを供給すると
ともに、燃焼炉の中段以降から二次空気を供給すること
により、全体として理論空気量かそれ以上で燃料を燃焼
させる二段燃焼方法において、燃焼炉に活性化した還元
性プラズマ粒子を、二次空気を供給する位置よりも上流
部から吹き込むようにしたものである。
段から燃料と理論空気量以下の一次空気とを供給すると
ともに、燃焼炉の中段以降から二次空気を供給すること
により、全体として理論空気量かそれ以上で燃料を燃焼
させる二段燃焼方法において、燃焼炉に活性化した還元
性プラズマ粒子を、二次空気を供給する位置よりも上流
部から吹き込むようにしたものである。
【０００６】
【作 用】上記の手段によれば、プラズマ粒子がＮ+の
場合、Ｎ+とＮＯとが反応して、次式の反応式に示すよ
うに、Ｎ2およびＯを得ることになる。すなわち、 Ｎ+＋ＮＯ→Ｎ2＋Ｏ により、燃焼炉内に生成されたＮＯを還元させるので、
ＮＯｘを低減させることができる。
場合、Ｎ+とＮＯとが反応して、次式の反応式に示すよ
うに、Ｎ2およびＯを得ることになる。すなわち、 Ｎ+＋ＮＯ→Ｎ2＋Ｏ により、燃焼炉内に生成されたＮＯを還元させるので、
ＮＯｘを低減させることができる。
【０００７】また、活性化したプラスマ粒子の運動・熱
エネルギの作用で、可燃成分がガス化分解するので、燃
焼性が向上し、未燃分が低減する。
エネルギの作用で、可燃成分がガス化分解するので、燃
焼性が向上し、未燃分が低減する。
【０００８】
【実施例】以下本発明に係る低ＮＯｘ二段燃焼方法の一
実施例について、図１ないし図３を参照して詳細に説明
する。なお、これらの図において図４と同一部分には同
一符号を附して示してあるので、その部分の説明は省略
する。
実施例について、図１ないし図３を参照して詳細に説明
する。なお、これらの図において図４と同一部分には同
一符号を附して示してあるので、その部分の説明は省略
する。
【０００９】図１は、本発明に係る低ＮＯｘ二段燃焼方
法を適用した燃焼装置の一例を示したものである。本発
明は、燃焼炉１で重油などの燃料３を、燃焼炉１の前段
から供給される空気比が０．６〜０．８程度の理論空気
量以下の一次空気２で燃焼させるとともに、燃料の燃焼
を完結させるために、煤塵やＣＯなどの未燃分が発生し
ている燃焼炉１の中段以降から二次空気４を供給し、全
体として理論空気量以上での燃焼を行うようにし、更
に、燃焼炉１の二次空気４が供給される位置よりも上流
部から、燃焼炉１内の燃焼炎中に、活性化した還元性プ
ラズマ粒子７を吹き込むようにしたものである。
法を適用した燃焼装置の一例を示したものである。本発
明は、燃焼炉１で重油などの燃料３を、燃焼炉１の前段
から供給される空気比が０．６〜０．８程度の理論空気
量以下の一次空気２で燃焼させるとともに、燃料の燃焼
を完結させるために、煤塵やＣＯなどの未燃分が発生し
ている燃焼炉１の中段以降から二次空気４を供給し、全
体として理論空気量以上での燃焼を行うようにし、更
に、燃焼炉１の二次空気４が供給される位置よりも上流
部から、燃焼炉１内の燃焼炎中に、活性化した還元性プ
ラズマ粒子７を吹き込むようにしたものである。
【００１０】このプラズマ粒子７は、Ｎ2ガス等を例え
ば図２に示すプラズマトーチのようなプラズマ発生装置
８を用いて発生するもので、活性度の高いラジカル状態
にあるＮ2プラズマ粒子７が、燃焼炉１の二次空気４が
供給される位置よりも上流側の、還元雰囲気の燃焼炎中
に吹き込まれる。なお、図２において、９は水冷ノズ
ル、１０は内部電極である。
ば図２に示すプラズマトーチのようなプラズマ発生装置
８を用いて発生するもので、活性度の高いラジカル状態
にあるＮ2プラズマ粒子７が、燃焼炉１の二次空気４が
供給される位置よりも上流側の、還元雰囲気の燃焼炎中
に吹き込まれる。なお、図２において、９は水冷ノズ
ル、１０は内部電極である。
【００１１】従って、プラズマ粒子７の還元作用で、プ
ラズマ粒子がＮ+の場合、吹き込まれたＮ+と燃焼炉内の
ＮＯとが反応して、Ｎ2およびＯを得ることになる。す
なわち、 Ｎ+＋ＮＯ→Ｎ2＋Ｏ で示されるように、燃焼炉内に生成されているＮＯを、
Ｎ+のプラズマ粒子７で還元させるので、ＮＯｘを低減
させることができる。また、活性化したプラスマ粒子の
運動・熱エネルギの作用で、可燃成分のガス化分解が促
進される。
ラズマ粒子がＮ+の場合、吹き込まれたＮ+と燃焼炉内の
ＮＯとが反応して、Ｎ2およびＯを得ることになる。す
なわち、 Ｎ+＋ＮＯ→Ｎ2＋Ｏ で示されるように、燃焼炉内に生成されているＮＯを、
Ｎ+のプラズマ粒子７で還元させるので、ＮＯｘを低減
させることができる。また、活性化したプラスマ粒子の
運動・熱エネルギの作用で、可燃成分のガス化分解が促
進される。
【００１２】そして、ＮＯｘが少なく、ガス化分解され
た燃焼炎に、二次空気４が供給されるので、排気ガス６
中のＮＯｘ濃度は低く、未燃分も少なくなる。また、プ
ラズマ粒子７の持込むエネルギは、熱回収装置５によっ
て有効に回収される。
た燃焼炎に、二次空気４が供給されるので、排気ガス６
中のＮＯｘ濃度は低く、未燃分も少なくなる。また、プ
ラズマ粒子７の持込むエネルギは、熱回収装置５によっ
て有効に回収される。
【００１３】図３は、本発明の効果を説明するために示
した特性図で、プラズマ作動ガスのプラズマエネルギＥ
に対する、排気ガス６中のＮＯｘ濃度（％）と未燃分
（％）との関係を示したものである。この図から、プラ
ズマエネルギＥが増加してプラズマ粒子７の電離度が増
加するにつれて、ＮＯｘ濃度と未燃分とがともに減少し
ていることが判る。
した特性図で、プラズマ作動ガスのプラズマエネルギＥ
に対する、排気ガス６中のＮＯｘ濃度（％）と未燃分
（％）との関係を示したものである。この図から、プラ
ズマエネルギＥが増加してプラズマ粒子７の電離度が増
加するにつれて、ＮＯｘ濃度と未燃分とがともに減少し
ていることが判る。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、従
来の低ＮＯｘ二段燃焼方法に比べて、ＮＯｘ濃度が大幅
に低減されるとともに、排気ガス中の未燃分も減少させ
ることができ、従って、火炎長を長くする必要がないの
で焼却炉の小型化に寄与される等、極めて顕著な効果を
奏する二段燃焼方法が提供される。そして、燃焼炉１に
熱回収装置５を設けることによって、プラズマ粒子の熱
エネルギも回収できるので、熱損失も軽減することがで
きる。
来の低ＮＯｘ二段燃焼方法に比べて、ＮＯｘ濃度が大幅
に低減されるとともに、排気ガス中の未燃分も減少させ
ることができ、従って、火炎長を長くする必要がないの
で焼却炉の小型化に寄与される等、極めて顕著な効果を
奏する二段燃焼方法が提供される。そして、燃焼炉１に
熱回収装置５を設けることによって、プラズマ粒子の熱
エネルギも回収できるので、熱損失も軽減することがで
きる。
【図１】本発明に係る二段燃焼方法を適用した燃焼装置
の一例を示す概略系統図である。
の一例を示す概略系統図である。
【図２】本発明に使用されるプラズマ発生装置の一例を
示した断面図である。
示した断面図である。
【図３】本発明の効果を説明するために示した特性図で
ある。
ある。
【図４】従来の二段燃焼方法を適用した燃焼装置の系統
図である。
図である。
１ 燃焼炉 ２ 一次空気 ３ 燃料 ４ 二次空気 ７ プラズマ粒子
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼炉の前段から燃料と理論空気量以下の
一次空気とを供給するとともに、前記燃焼炉の中段以降
から二次空気を供給することにより、全体として理論空
気量かそれ以上で燃料を燃焼させる二段燃焼方法におい
て、前記燃焼炉に活性化した還元性プラズマ粒子を、前
記二次空気を供給する位置よりも上流部から吹き込むよ
うにした二段燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261024A JP2781684B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 二段燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3261024A JP2781684B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 二段燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0571705A JPH0571705A (ja) | 1993-03-23 |
| JP2781684B2 true JP2781684B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=17355990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3261024A Expired - Lifetime JP2781684B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 二段燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781684B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2700435A1 (de) * | 1977-01-07 | 1978-07-13 | Hoechst Ag | Verfahren zur reduktion von no tief x |
| JPS5934245B2 (ja) * | 1979-02-26 | 1984-08-21 | 三菱重工業株式会社 | 低ＮＯｘ燃焼法 |
| JPS60137421A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-22 | Michio Nakanishi | 燃焼排ガス中のΝＯｘ低減法 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP3261024A patent/JP2781684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571705A (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980421 |