JP2832670B2 - 窒素酸化物低発生炉内燃焼方法 - Google Patents

窒素酸化物低発生炉内燃焼方法

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JP2832670B2 JP5141868A JP14186893A JP2832670B2 JP 2832670 B2 JP2832670 B2 JP 2832670B2 JP 5141868 A JP5141868 A JP 5141868A JP 14186893 A JP14186893 A JP 14186893A JP 2832670 B2 JP2832670 B2 JP 2832670B2
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仁 金澤
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素酸化物低発生炉内
燃焼方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】蓄熱体を備えた2基のバーナを一組とし
て、交互に燃焼させる交番燃焼は、一方が燃焼した排ガ
スの顕熱を他方の蓄熱体が回収し、次にそこを通過する
空気が、回収された顕熱によって予熱されることで、従
来からの間接的な熱交換器と比較して、非常に高い予熱
空気温度が得られる、エネルギ効率の高い燃焼方法であ
る。そして、燃焼が交互に行われるために、各バーナの
燃焼によって生じる温度勾配が相殺され、炉内温度分布
は、均一になる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の燃焼方
法は、予熱空気が高くなるため、火炎温度が上昇して窒
素酸化物(NOx)の濃度がハイレベルとなる。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバーナを一組とし
て交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着ける
一方、二次空気供給部を炉内の中央部近傍に装入して炉
内中央部近傍に於いて燃焼用二次空気を噴出供給させる
構成とし、前記交番燃焼バーナの各バーナにおいて交互
に空気不足一次燃焼を実行させると共に、炉内中央部近
傍における二次空気供給部から、二次燃焼に必要な二次
空気を炉内に拡散するように噴出させて、交番燃焼バー
ナによる空気不足一次燃焼火炎との混合を促進させ、二
次燃焼を完結するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0005】また、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバ
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉
体壁 に対向する対向壁に、前記交番燃焼バーナに対応し
て二次空気供給部を二ツ設置し、これら二次空気供給部
は炉内に蓄熱体を介して予熱された二次空気を供給した
り、二次燃焼にかかる排気ガスの一部を排気する構成と
し、前記交番燃焼バーナの各バーナにおいて交互に空気
不足一次燃焼を実行させると共に、交番燃焼バーナの各
バーナに対応して、交互に二次空気供給部から二次燃焼
に必要な予熱された二次空気を炉内に供給して二次燃焼
を完結するようにしたことを特徴とするものである。
【0006】また、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバ
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉
体壁に隣接する近傍側壁に、前記交番燃焼バーナに対応
して二次空気供給部を二ツ設置し、これら二次空気供給
部は炉内に蓄熱体を介して予熱された二次空気を供給し
たり、二次燃焼にかかる排気ガスの一部を排気する構成
とし、前記交番燃焼バーナの各バーナにおいて交互に空
気不足一次燃焼を実行させると共に、交番燃焼バーナの
各バーナに対応して、交互に二次空気供給部から二次燃
焼に必要な予熱された二次空気を炉内に供給して二次燃
焼を完結するようにしたことを特徴とするものである。
【0007】
【作用】交番燃焼バーナで、理論空気比より低い空気に
よって、安定した一時燃焼が行われると共に、別途設け
た空気供給部から不足空気を炉内に供給して、燃焼を完
結させる。かかる酸素不足燃焼を実行することによって
窒素酸化物の生成を抑制する。
【0008】
【実施例】符号1は炉体であって、2は各バーナA,B
から成り、炉体壁4に設置した一組の交番燃焼バーナで
ある。炉体壁4とは異なる炉体壁には、二次空気供給部
6を設置する。即ち、図1及び図2の場合は、炉体1内
の中央部近傍に二次空気供給部6を装入した例であり、
図3及び図4の場合には、炉体壁4の対向壁5に蓄 熱体
7bを二次空気供給部6として、二ツの二次空気供給部
6を設置した例であり、図5及び図6の場合には、炉体
壁4の近傍側壁7に、前記同様に蓄熱体7bを二次空気
供給部6として二ツの二次空気供給部6を設置した例で
ある。交番燃焼バーナ2は、各バーナA,Bから成り、
夫々蓄熱体7aを有し、一方のバーナAが燃焼している
時は、排ガスの顕熱を、他のバーナBの蓄熱体7aが回
収し、次にその蓄熱体7aを通過する空気が回収された
顕熱によって予熱されて燃焼用に供給される構成のもの
である。かかる交互燃焼は、弁8の切換によって実行さ
れる。9は空気供給ファンであり、10は排気ファンで
ある。11はガス供給管であり、12は、排気筒であ
る。また、蓄熱体7bを二次空気供給部6とした場合に
は、一方の蓄熱体7bを使用しているときは、他方の蓄
熱体7bから燃焼ガスの一部が排気ファン10によって
排気筒12から排出される。排気ガスが蓄熱体を通過す
ることによって顕熱が回収される。
【0009】しかして、交番燃焼バーナ2に於いて、総
量の空気不足燃焼を交互に行いながら、二次空気供給部
6からの完全燃焼に必要な二次空気の供給によって、燃
焼を完結する。
【0010】図1及び図2に於いて、Aのバーナが燃焼
している時は、燃焼用空気はA側に流れて予熱された蓄
熱体7aで予熱されてガス供給管11から導入されるガ
スと混合して空気不足燃焼火炎3を形成する。この時、
炉体1内の中央部近傍に装入した二次空気供給部6から
は、二次燃焼に必要な二次空気が炉内中央部から拡散
し、かかる二次空気と、前記空気不足燃焼火炎3との混
合が促進されて良好な二次燃焼を完結する。前記空気不
足燃焼火炎3は空気不足であるので、火炎温度の上昇を
抑制することができ、NOxの生成を抑制する、二次空
気による燃焼も、二段目の燃焼であり、火炎温度の上昇
が抑制され、NOxの生成を低レベルに維持する。図1
及び図2の場合は、交互燃焼の状態を図示したものであ
る。
【0011】二次空気供給部6への空気は、交番燃焼バ
ーナ2の空気供給ファン9を利用し、供給することによ
って、別途ファンを装置することがなく、装置的な簡賂
化を 図ることができる。
【0012】図3及び図4の場合は、各バーナA,Bに
対応して、対向壁5に蓄熱体7bを二次空気供給部6と
して、二ツの二次空気供給部6を設置した例であり、こ
の場合、バーナAが燃焼している時は、それに対応する
二次空気供給部6のみから、二次空気を噴出させて、二
次燃焼を完結させる例である。かかる場合、排気ガスの
一部は、他の蓄熱体7bである二次空気供給部6を経て
その顕熱を回収されて排気ファン10によって排出され
る。この場合、二次空気は常に予熱されているので、燃
焼反応が促進されて熱効率を向上させることができる。
図3及び図4は、交互燃焼の状態を示したものである。
【0013】図5及び図6の場合は、交番燃焼バーナ2
を設置した炉体壁4の近傍側壁7に蓄熱体7bを二次空
気供給部6として、二ツの二次空気供給部6を設置した
例である。この場合は、図3及び図4の場合と同様に希
薄燃焼と二段目燃焼を完結し、その場合、二次空気は、
常に予熱されたものが供給される。図5及び図6は交互
燃焼状態を示したものである。
【0014】次表は本発明と従来技術の実施結果を示す
ものである。 燃焼条件 燃焼量 : 20×104kcal/h 一次空気比 : 0.87 二次空気比 : 1.3(残存O2濃度 5%) 炉 温 : 1350℃ 予熱空気温度 : 1100℃ 切り替え時間 : 60秒 以上により、NOxが大巾に低減化されていることが理
解できる。
【0015】
【発明の効果】本発明は、以上の通り、希薄一次燃焼と
緩慢二次燃焼を有機的、且つ合理的に実行し、NOxの
生成を格段に抑制するものである。
【0016】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
【図2】図2は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
【図3】図3は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
【図4】図4は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
【図5】図5は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
【図6】図6は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
【符号の説明】
1 炉体 2 交番燃焼バーナ 3 空気不足燃焼火炎 4 炉体壁 5 対向壁 6 二次空気供給部 7a、7b 蓄熱体 7 近傍側壁 8 弁 9 空気供給ファン 10 排気ファン 11 ガス供給管 12 排気筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23C 11/00 F23D 11/00 F23D 14/22 F23D 14/66 F23L 15/02

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蓄熱体を有する二ツのバーナを一組と
    して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
    る一方、二次空気供給部を炉内の中央部近傍に装入して
    炉内中央部近傍に於いて燃焼用二次空気を噴出供給させ
    る構成とし、前記交番燃焼バーナの各バーナにおいて交
    互に空気不足一次燃焼を実行させると共に、炉内中央部
    近傍における二次空気供給部から、二次燃焼に必要な二
    次空気を炉内に拡散するように噴出させて、交番燃焼バ
    ーナによる空気不足一次燃焼火炎との混合を促進させ、
    二次燃焼を完結するようにしたことを特徴とする窒素酸
    化物低発生炉内燃焼方法。
  2. 【請求項2】 蓄熱体を有する二ツのバーナを一組と
    して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
    る一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉体壁に対向す
    る対向壁に、前記交番燃焼バーナに対応して二次空気供
    給部を二ツ設置し、これら二次空気供給部は炉内に蓄熱
    体を介して予熱された二次空気を供給したり、二次燃焼
    にかかる排気ガスの一部を排気する構成とし、前記交番
    燃焼バーナの各バーナにおいて交互に空気不足一次燃焼
    を実行させると共に、交番燃焼バーナの各バーナに対応
    して、交互に二次空気供給部から二次燃焼に必要な予熱
    された二次空気を炉内に供給して二次燃焼を完結するよ
    うにしたことを特徴とする窒素酸化物低発生炉内燃焼方
    法。
  3. 【請求項3】 蓄熱体を有する二ツのバーナを一組と
    して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
    る一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉体壁に隣接す
    る近傍側壁に、前記交番燃焼バーナに対応して二次空気
    供給部を二ツ設置し、これら二次空気供給部は炉内に蓄
    熱体を介して予熱された二次空気を供給したり、二次燃
    焼にかかる排気ガスの一部を排気する構成とし、前記交
    番燃焼バーナの各バーナにおいて交互に空気不足一次燃
    焼を実行させると共に、交番燃焼バーナの各バーナに対
    応して、交互に二次空気供給部から二次燃焼に必要な予
    熱された二次空気を炉内に供給して二次燃焼を完結する
    ようにしたことを特徴とする窒素酸化物低発生炉内燃焼
    方法。
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JPS56100212A (en) * 1980-01-10 1981-08-12 Nippon Kokan Kk <Nkk> Denitrification in combustion
DK6789A (da) * 1988-03-16 1989-09-17 Bloom Eng Co Inc Fremgangsmaade og apparat til at undertrykke no dannelse i regenerative braendere.

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