JP3073396B2 - 微粉炭バーナ - Google Patents
微粉炭バーナInfo
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- JP3073396B2 JP3073396B2 JP06135806A JP13580694A JP3073396B2 JP 3073396 B2 JP3073396 B2 JP 3073396B2 JP 06135806 A JP06135806 A JP 06135806A JP 13580694 A JP13580694 A JP 13580694A JP 3073396 B2 JP3073396 B2 JP 3073396B2
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- flame holding
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用バーナ、事業用
バーナ等として使用する微粉炭バーナに関するものであ
る。
バーナ等として使用する微粉炭バーナに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の微粉炭バーナを図９、図１０によ
り説明すると、１が空気風箱、２が同空気風箱１の中心
部に配設した微粉炭管、３が上記空気風箱１の先端部に
取付けた２次空気ノズル、４が上記微粉炭管２の先端部
に取付けた保炎板で、微粉炭管２内に（微粉炭＋１次空
気）通路が形成され、空気風箱１及び２次通気ノズル３
と微粉炭管２及び保炎板４との間に（２次空気）通路が
形成されている。
り説明すると、１が空気風箱、２が同空気風箱１の中心
部に配設した微粉炭管、３が上記空気風箱１の先端部に
取付けた２次空気ノズル、４が上記微粉炭管２の先端部
に取付けた保炎板で、微粉炭管２内に（微粉炭＋１次空
気）通路が形成され、空気風箱１及び２次通気ノズル３
と微粉炭管２及び保炎板４との間に（２次空気）通路が
形成されている。
【０００３】上記図９、図１０に示す微粉炭バーナで
は、バーナから微粉炭管２内へ供給された微粉炭が周囲
の輻射熱と保炎板４の内面に形成される１次空気の循環
渦により自己保炎後、２次空気により燃焼されるように
なっている。
は、バーナから微粉炭管２内へ供給された微粉炭が周囲
の輻射熱と保炎板４の内面に形成される１次空気の循環
渦により自己保炎後、２次空気により燃焼されるように
なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記図９、図１０に示
す従来の微粉炭バーナには、次の問題があった。即ち、
（１）微粉炭の安定着火を確保するには、保炎板４内面
のＡ／Ｃ（１次空気量／微粉炭量）を２乃至２．５以下
にする必要があるが、燃焼負荷を下げるに伴いＡ／Ｃが
高くなり（＊１）、着火が不安定になって、ＮＯｘが増
大する（＊２参照）。
す従来の微粉炭バーナには、次の問題があった。即ち、
（１）微粉炭の安定着火を確保するには、保炎板４内面
のＡ／Ｃ（１次空気量／微粉炭量）を２乃至２．５以下
にする必要があるが、燃焼負荷を下げるに伴いＡ／Ｃが
高くなり（＊１）、着火が不安定になって、ＮＯｘが増
大する（＊２参照）。
【０００５】＊１．微粉炭搬送流速を維持するため並び
に粉砕ミルの運用上、１次空気量は規定値以下に下げる
ことができない。 ＊２．或る空気比の範囲では、着火部の空気比が高い
程、主バーナ域で発生するＮＯｘは、高くなる傾向があ
り、着火点が離れる程、２次空気拡散により空気比は、
高くなるため、発生ＮＯｘも高くなる。
に粉砕ミルの運用上、１次空気量は規定値以下に下げる
ことができない。 ＊２．或る空気比の範囲では、着火部の空気比が高い
程、主バーナ域で発生するＮＯｘは、高くなる傾向があ
り、着火点が離れる程、２次空気拡散により空気比は、
高くなるため、発生ＮＯｘも高くなる。
【０００６】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、着火を安定化１０て、Ｎ
Ｏｘを低減できる微粉炭バーナを提供しようとする点に
ある。
であり、その目的とする処は、着火を安定化１０て、Ｎ
Ｏｘを低減できる微粉炭バーナを提供しようとする点に
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の手段を採用した。先端部に保炎板
を形成した微粉炭管を有し、同微粉炭管及び同保炎板の
周りに ２次空気流路を形成した微粉炭バーナにおいて、
前記微粉炭管の先端部内に、微粉炭を前記微粉炭管の内
周面側に集め、前記保炎板内面のＡ／Ｃ（１次空気量／
微粉炭量）を低減するための中子を設け、前記中子は、
前記微粉炭管の前記先端部にのみ配置されているととも
に、前記微粉炭管の中心に位置した流れ方向上流側端部
を頂点とし流れ方向下流側に向かい断面形状を徐々に拡
大したのち徐々に縮小した形状に形成し、前記保炎板
は、前記微粉炭管の前記先端部に対して連続的に内径が
拡大するように形成されていることを特徴とする。
めに、本発明は以下の手段を採用した。先端部に保炎板
を形成した微粉炭管を有し、同微粉炭管及び同保炎板の
周りに ２次空気流路を形成した微粉炭バーナにおいて、
前記微粉炭管の先端部内に、微粉炭を前記微粉炭管の内
周面側に集め、前記保炎板内面のＡ／Ｃ（１次空気量／
微粉炭量）を低減するための中子を設け、前記中子は、
前記微粉炭管の前記先端部にのみ配置されているととも
に、前記微粉炭管の中心に位置した流れ方向上流側端部
を頂点とし流れ方向下流側に向かい断面形状を徐々に拡
大したのち徐々に縮小した形状に形成し、前記保炎板
は、前記微粉炭管の前記先端部に対して連続的に内径が
拡大するように形成されていることを特徴とする。
【０００８】また、先端部に保炎板を形成した微粉炭管
を有し、同微粉炭管及び同保炎板の周りに２次空気流路
を形成した微粉炭バーナにおいて、前記微粉炭管の先端
部内に、微粉炭を前記微粉炭管の内周面側に集め、前記
保炎板内面のＡ／Ｃ（１次空気量／微粉炭量）を低減す
るための中子を設け、前記中子は、前記微粉炭管の前記
先端部にのみ配置されているとともに、前記微粉炭管の
中心に位置した流れ方向上流側端部を頂点とし流れ方向
下流側に向かい断面形状を徐々に拡大したのち軸心に直
交した底面を有する形状に形成し、前記保炎板は、前記
微粉炭管の前記先端部に対して連続的に内径が拡大する
ように形成されていることを特徴とする。
を有し、同微粉炭管及び同保炎板の周りに２次空気流路
を形成した微粉炭バーナにおいて、前記微粉炭管の先端
部内に、微粉炭を前記微粉炭管の内周面側に集め、前記
保炎板内面のＡ／Ｃ（１次空気量／微粉炭量）を低減す
るための中子を設け、前記中子は、前記微粉炭管の前記
先端部にのみ配置されているとともに、前記微粉炭管の
中心に位置した流れ方向上流側端部を頂点とし流れ方向
下流側に向かい断面形状を徐々に拡大したのち軸心に直
交した底面を有する形状に形成し、前記保炎板は、前記
微粉炭管の前記先端部に対して連続的に内径が拡大する
ように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】微粉炭管内を流れる微粉炭流のうち、着火に主
として寄与する微粉炭流は、保炎板内面の循環流により
取り囲まれた微粉炭流、即ち、微粉炭管の漏れ縁領域に
存在する微粉炭流であり、中央部を吹き抜ける微粉炭流
には、これより遅れて火炎が伝播するが、本発明の微粉
炭バーナは、微粉炭管の先端部内に中子を設けており、
微粉炭流をこれに衝突させ、微粉炭流に旋回力や慣性力
を付与して、微粉炭を微粉炭管の内周面側に積極的に集
め、微粉炭濃度の高い混合気を微粉炭管の内周面側に形
成して、保炎板内面のＡ／Ｃを低くし、燃焼負荷に関わ
らず着火を安定化して、ＮＯｘを低減する。
として寄与する微粉炭流は、保炎板内面の循環流により
取り囲まれた微粉炭流、即ち、微粉炭管の漏れ縁領域に
存在する微粉炭流であり、中央部を吹き抜ける微粉炭流
には、これより遅れて火炎が伝播するが、本発明の微粉
炭バーナは、微粉炭管の先端部内に中子を設けており、
微粉炭流をこれに衝突させ、微粉炭流に旋回力や慣性力
を付与して、微粉炭を微粉炭管の内周面側に積極的に集
め、微粉炭濃度の高い混合気を微粉炭管の内周面側に形
成して、保炎板内面のＡ／Ｃを低くし、燃焼負荷に関わ
らず着火を安定化して、ＮＯｘを低減する。
【００１０】
【実施例】（参考例） 次に本発明の参考例としての微粉炭バーナを図１、図２
により説明すると、１が空気風箱、２が同空気風箱１の
中心部に配設した微粉炭管、３が上記空気風箱１の先端
部に取付けた２次空気ノズル、４が上記微粉炭管２の先
端部に取付けた保炎板で、微粉炭管２内に（微粉炭＋１
次空気）通路が形成され、空気風箱１及び２次通気ノズ
ル３と微粉炭管２及び保炎板４との間に（２次空気）通
路が形成されている。
により説明すると、１が空気風箱、２が同空気風箱１の
中心部に配設した微粉炭管、３が上記空気風箱１の先端
部に取付けた２次空気ノズル、４が上記微粉炭管２の先
端部に取付けた保炎板で、微粉炭管２内に（微粉炭＋１
次空気）通路が形成され、空気風箱１及び２次通気ノズ
ル３と微粉炭管２及び保炎板４との間に（２次空気）通
路が形成されている。
【００１１】１０が旋回羽根を有する中子で、この中子
１０が微粉炭管２の先端部内に設置されている。１１が
保炎板４の外面に設けた複数個のフィン、１２が保炎板
４に放射状に設けた複数個のスリットである。次に前記
図１、図２に示す微粉炭バーナの作用を具体的に説明す
る。 （１）微粉炭管２内を流れる微粉炭流のうち、着火に主
として寄与する微粉炭流は、保炎板４内面の循環流によ
り取り囲まれた微粉炭流、即ち、微粉炭管２の漏れ縁領
域に存在する微粉炭流であり、中央部を吹き抜ける微粉
炭流には、これより遅れて火炎が伝播するが、上記微粉
炭バーナは、微粉炭管２の先端部内に旋回羽根を有する
中子１０を設けており、微粉炭流をこれに衝突させ、微
粉炭流に旋回力や慣性力を付与して、微粉炭を微粉炭管
２の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃度の高い混合気
を微粉炭管２の内周面側に形成して、保炎板４内面のＡ
／Ｃを低くし、燃焼負荷に関わらず着火を安定化して、
ＮＯｘを低減する。 （２）一般的に使用されている重油焚きバーナでは、保
炎板のカーボン付着防止用スリットを保炎板の根元近く
まで放射状に設けているが、これをそのまま微粉炭バー
ナに適用した場合、保炎板内面の循環渦の強度が低下し
て、着火が不安定になる。この微粉炭バーナでのクリン
カの付着力は重油焚きバーナのカーボンに比べて弱い
し、クリンカの保炎板根元部への付着は極めて少ない。
このため、上記微粉炭バーナでは、保炎板４の周りの２
次空気流路内に設けた各フィン１１による２次空気の冷
却作用により保炎板４のメタル温度を低下させる（ノズ
ルの焼損防止を行う）一方、保炎板４に設けた各スリッ
ト１２によりクリンカの保炎板４への付着を抑制して、
クリンカの成長を防止する。
１０が微粉炭管２の先端部内に設置されている。１１が
保炎板４の外面に設けた複数個のフィン、１２が保炎板
４に放射状に設けた複数個のスリットである。次に前記
図１、図２に示す微粉炭バーナの作用を具体的に説明す
る。 （１）微粉炭管２内を流れる微粉炭流のうち、着火に主
として寄与する微粉炭流は、保炎板４内面の循環流によ
り取り囲まれた微粉炭流、即ち、微粉炭管２の漏れ縁領
域に存在する微粉炭流であり、中央部を吹き抜ける微粉
炭流には、これより遅れて火炎が伝播するが、上記微粉
炭バーナは、微粉炭管２の先端部内に旋回羽根を有する
中子１０を設けており、微粉炭流をこれに衝突させ、微
粉炭流に旋回力や慣性力を付与して、微粉炭を微粉炭管
２の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃度の高い混合気
を微粉炭管２の内周面側に形成して、保炎板４内面のＡ
／Ｃを低くし、燃焼負荷に関わらず着火を安定化して、
ＮＯｘを低減する。 （２）一般的に使用されている重油焚きバーナでは、保
炎板のカーボン付着防止用スリットを保炎板の根元近く
まで放射状に設けているが、これをそのまま微粉炭バー
ナに適用した場合、保炎板内面の循環渦の強度が低下し
て、着火が不安定になる。この微粉炭バーナでのクリン
カの付着力は重油焚きバーナのカーボンに比べて弱い
し、クリンカの保炎板根元部への付着は極めて少ない。
このため、上記微粉炭バーナでは、保炎板４の周りの２
次空気流路内に設けた各フィン１１による２次空気の冷
却作用により保炎板４のメタル温度を低下させる（ノズ
ルの焼損防止を行う）一方、保炎板４に設けた各スリッ
ト１２によりクリンカの保炎板４への付着を抑制して、
クリンカの成長を防止する。
【００１２】（第１実施例） 図３、図４は、第１実施例を示しており、この実施例で
は、中子１０を微粉炭管２の中心に位置した流れ方向上
流側端部を頂点とし、流れ方向下流側に向かい断面形状
を徐々に拡大したのち、徐々に縮小した形状に形成して
いる。１３が中子１０の支持板である。また、図３及び
図４からわかるように、中子１０は微粉炭管の先端部に
のみ配置されており、保炎板４は、微粉炭管の先端部に
対して連続的に内径が拡大するように形成されている。
は、中子１０を微粉炭管２の中心に位置した流れ方向上
流側端部を頂点とし、流れ方向下流側に向かい断面形状
を徐々に拡大したのち、徐々に縮小した形状に形成して
いる。１３が中子１０の支持板である。また、図３及び
図４からわかるように、中子１０は微粉炭管の先端部に
のみ配置されており、保炎板４は、微粉炭管の先端部に
対して連続的に内径が拡大するように形成されている。
【００１３】この中子１０では、微粉炭流を直接衝突さ
せるか、微粉炭流の流線を外側に曲げることにより、微
粉炭を微粉炭管２の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃
度の高い混合気を微粉炭管２の内周面側に形成して、保
炎板４内面のＡ／Ｃを低くし、燃焼負荷に関わらず着火
を安定化して、ＮＯｘを低減する。 （第２実施例） 図５、図６は、第２実施例を示しており、この実施例で
は、中子１０を微粉炭管２の中心に位置した流れ方向上
流側端部を頂点とし、流れ方向下流側に向かい断面形状
を徐々に拡大したのち、軸心に直交した底面を有する形
状に形成している。１３が中子１０の支持板、１４が中
子１０内に充填した耐火材である。また、図５及び図６
からわかるように、中子１０は微粉炭管の先端部にのみ
配置されており、保炎板４は、微粉炭管の先端部に対し
て連続的に内径が拡大するように形成されている。
せるか、微粉炭流の流線を外側に曲げることにより、微
粉炭を微粉炭管２の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃
度の高い混合気を微粉炭管２の内周面側に形成して、保
炎板４内面のＡ／Ｃを低くし、燃焼負荷に関わらず着火
を安定化して、ＮＯｘを低減する。 （第２実施例） 図５、図６は、第２実施例を示しており、この実施例で
は、中子１０を微粉炭管２の中心に位置した流れ方向上
流側端部を頂点とし、流れ方向下流側に向かい断面形状
を徐々に拡大したのち、軸心に直交した底面を有する形
状に形成している。１３が中子１０の支持板、１４が中
子１０内に充填した耐火材である。また、図５及び図６
からわかるように、中子１０は微粉炭管の先端部にのみ
配置されており、保炎板４は、微粉炭管の先端部に対し
て連続的に内径が拡大するように形成されている。
【００１４】この中子１０では、微粉炭流を直接衝突さ
せるか、微粉炭流の流線を外側に曲げることにより、微
粉炭を微粉炭管２の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃
度の高い混合気を微粉炭管２の内周面側に形成して、保
炎板４内面のＡ／Ｃを低くし、燃焼負荷に関わらず着火
を安定化して、ＮＯｘを低減する。その際、中子１０の
流れ方向下流側面（平らな耐火材１４面）は、軸心に直
交しており、バーナ火炎の輻射熱を直接受けて、高温に
なり、ここに形成される循環渦は、保炎効果を有し，断
面方向の火炎面が均一になって、着火性がさらに向上す
る。
せるか、微粉炭流の流線を外側に曲げることにより、微
粉炭を微粉炭管２の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃
度の高い混合気を微粉炭管２の内周面側に形成して、保
炎板４内面のＡ／Ｃを低くし、燃焼負荷に関わらず着火
を安定化して、ＮＯｘを低減する。その際、中子１０の
流れ方向下流側面（平らな耐火材１４面）は、軸心に直
交しており、バーナ火炎の輻射熱を直接受けて、高温に
なり、ここに形成される循環渦は、保炎効果を有し，断
面方向の火炎面が均一になって、着火性がさらに向上す
る。
【００１５】（参考例） 図７、図８は、参考例を示しており、この参考例では、
各スリット１２を保炎板４に同心円状に設けている。こ
の参考例でも、保炎板４の周りの２次空気流路内に複数
個のフィン１１を設けており、前記図１、図２に示す参
考例と同様に、各フィン１１による２次空気の冷却作用
により保炎板４のメタル温度を低下させる（ノズルの焼
損防止を行う）一方、保炎板４に設けた各スリット１２
によりクリンカの保炎板４への付着を抑制する。
各スリット１２を保炎板４に同心円状に設けている。こ
の参考例でも、保炎板４の周りの２次空気流路内に複数
個のフィン１１を設けており、前記図１、図２に示す参
考例と同様に、各フィン１１による２次空気の冷却作用
により保炎板４のメタル温度を低下させる（ノズルの焼
損防止を行う）一方、保炎板４に設けた各スリット１２
によりクリンカの保炎板４への付着を抑制する。
【００１６】
【発明の効果】本発明の微粉炭バーナは前記のように微
粉炭管の先端部内に中子を設けており、微粉炭流をこれ
に衝突させ、微粉炭流に旋回力や慣性力を付与して、微
粉炭を微粉炭管の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃度
の高い混合気を微粉炭管の内周面側に形成して、保炎板
内面のＡ／Ｃを低くしているので、燃焼負荷に関わらず
着火を安定化できて、ＮＯｘを低減できる。
粉炭管の先端部内に中子を設けており、微粉炭流をこれ
に衝突させ、微粉炭流に旋回力や慣性力を付与して、微
粉炭を微粉炭管の内周面側に積極的に集め、微粉炭濃度
の高い混合気を微粉炭管の内周面側に形成して、保炎板
内面のＡ／Ｃを低くしているので、燃焼負荷に関わらず
着火を安定化できて、ＮＯｘを低減できる。
【図１】 本発明の微粉炭バーナの参考例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図２】 同微粉炭バーナの正面図である。
【図３】 本発明の微粉炭バーナの第１実施例を示す縦
断側面図である。
断側面図である。
【図４】 同微粉炭バーナの正面図である。
【図５】 本発明の微粉炭バーナの第２実施例を示す縦
断側面図である。
断側面図である。
【図６】 同微粉炭バーナの正面図である。
【図７】 本発明の微粉炭バーナの参考例を示す縦断側
面図である。
面図である。
【図８】 同微粉炭バーナの正面図である。
【図９】 従来の微粉炭バーナを示す縦断側面図であ
る。
る。
【図１０】 同微粉炭バーナの正面図である。
１ 空気風箱 ２ 微粉炭管 ３ ２次空気ノズル ４ 保炎板 １０ 中子（旋回羽根を有する中子） １１ フィン １２ スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玄後 義 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 坂本 康一 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−214102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−87508（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−154409（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23D 1/00 - 1/06 F23C 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 先端部に保炎板を形成した微粉炭管を有
し、同微粉炭管及び同保炎板の周りに２次空気流路を形
成した微粉炭バーナにおいて、前記微粉炭管の先端部内
に、微粉炭を前記微粉炭管の内周面側に集め、前記保炎
板内面のＡ／Ｃ（１次空気量／微粉炭量）を低減するた
めの中子を設け、 前記中子は、前記微粉炭管の前記先端部にのみ配置され
ているとともに、前記微粉炭管の中心に位置した流れ方
向上流側端部を頂点とし流れ方向下流側に向かい断面形
状を徐々に拡大したのち徐々に縮小した形状に形成し、 前記保炎板は、前記微粉炭管の前記先端部に対して連続
的に内径が拡大するように形成されている ことを特徴と
する微粉炭バーナ。 - 【請求項２】 先端部に保炎板を形成した微粉炭管を有
し、同微粉炭管及び同保炎板の周りに２次空気流路を形
成した微粉炭バーナにおいて、前記微粉炭管の先端部内
に、微粉炭を前記微粉炭管の内周面側に集め、前記保炎
板内面のＡ／Ｃ（１次空気量／微粉炭量）を低減するた
めの中子を設け、 前記中子は、前記微粉炭管の前記先端部にのみ配置され
ているとともに、前記微粉炭管の中心に位置した流れ方
向上流側端部を頂点とし流れ方向下流側に向かい断面形
状を徐々に拡大したのち軸心に直交した底面を有する形
状に形成し、 前記保炎板は、前記微粉炭管の前記先端部に対して連続
的に内径が拡大するように形成されている ことを特徴と
する微粉炭バーナ。
Priority Applications (20)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06135806A JP3073396B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 微粉炭バーナ |
| CA002151308A CA2151308C (en) | 1994-06-17 | 1995-06-08 | Pulverized fuel combustion burner |
| DE69516939T DE69516939T2 (de) | 1994-06-17 | 1995-06-13 | Kohlenstaubbrenner |
| AT95109131T ATE193118T1 (de) | 1994-06-17 | 1995-06-13 | Kohlenstaubbrenner |
| ES95109131T ES2146267T3 (es) | 1994-06-17 | 1995-06-13 | Quemador de combustible pulverizado. |
| PT95109131T PT687857E (pt) | 1994-06-17 | 1995-06-13 | Queimador para combustao de combustivel pulverizado |
| EP95109131A EP0687857B1 (en) | 1994-06-17 | 1995-06-13 | Pulverized fuel combustion burner |
| DK95109131T DK0687857T3 (da) | 1994-06-17 | 1995-06-13 | Brænder til forbrænding af pulveriseret brændsel |
| HU9501739A HU220321B (hu) | 1994-06-17 | 1995-06-14 | Porítotttüzelőanyag-égőfej |
| US08/490,559 US5842426A (en) | 1994-06-17 | 1995-06-15 | Pulverized fuel combustion burner having rich/lean separator |
| PL11168895U PL59224Y1 (en) | 1994-06-17 | 1995-06-16 | Powdered-fuel burner |
| PL95309142A PL309142A1 (en) | 1994-06-17 | 1995-06-16 | Powdered solid fuel burner |
| FI953004A FI106405B (fi) | 1994-06-17 | 1995-06-16 | Poltin jauhemaista polttoainetta varten |
| PL11181795U PL59219Y1 (en) | 1994-06-17 | 1995-06-16 | Fuel separator for powdered-fuel burners |
| NO952428A NO306576B1 (no) | 1994-06-17 | 1995-06-16 | Brenner og brennersystem for pulverisert brennstoff |
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