JP3924264B2 - Burner, combustion device and plant system - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種プラントから放出される放出ガスの流量(流速)、可燃性ガス発熱量の変動に対して安定した着火燃焼を実現するバーナ、燃焼装置及びプラントシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、石油・石炭・コークス等を扱う石油精製・化学、鉄鋼業界、及びIGCC(ガス化複合発電:石炭・石油他)、廃棄物発電(ガス化溶融、炭化、他)等の各種プラントにおいては、プラントの起動時、停止時あるいは負荷変動・緊急停止時に大量の可燃性ガスが排出される。これらの可燃性ガスは、一酸化炭素(毒性ガス)、水素、炭化水素を主成分とし、保安上の必要性から排ガス燃焼処理装置(フレアスタック)において燃焼処理無害化している。
【0003】
これまで、上記適用分野にて適用されてきたフレアスタックは、エレベーテッドフレアスタックが主であり、50〜150mの高さを持つ煙突状の燃焼筒を用い、プラントから排出される可燃性ガスを煙突(スタック)上部に設置されたフレアバーナ(燃焼装置)から大気中に放出・燃焼させるものである。
【0004】
しかしながら、このエレベーテッドフレアスタックは、可燃性ガスを大気中で燃焼させるために、可視炎(数十から数百メートルの火炎を形成するので、視覚公害となる。)、騒音、黒炎、火炎からの輻射熱、景観などの問題が環境保全上の社会問題として取り上げられその改善が必要である。
【0005】
一方、グランドフレアスタックは、50m程度迄の煙突状の燃焼筒を用い、プラントから排出される可燃性ガスを煙突(スタック)下部に設置された複数のフレアバーナ(燃焼装置)からスタック中に放出し、燃焼させるものである(特許文献1)。
【0006】
この結果、グランドフレアスタックは、火炎が見えない(スタックの中で燃焼完了)、低騒音(複数の低容量バーナによりスタック内で燃焼するため燃焼音が小さく、且つ防音暴風壁により音が漏れない。)、発煙無し、火炎からの輻射無し、スタックが低く景観を損なわないという利点を有する。
【0007】
このグランドフレアスタックの一例を図9〜11に示す。
図9(a)はスタックの断面概略図であり、(b)はそのA−A線断面矢視図、(c)は(b)の一部拡大図(バーナ11及び着火手段14)である。図10は図9(a)の部分拡大図、図11はバーナの構成図である。
【0008】
これらに示すように、スタック10内の地上近傍には、複数のバーナ11が配設されており、該バーナ11にプラントからの放出ガス12を供給する供給管13と、バーナに供給された放出ガスを着火させる着火手段(例えば点火トーチ等)14により、燃焼装置15を構成している。なお、燃焼は自然通風によって行うので、スタック10の周囲には風防壁16が設けられている。なお、図9(b)に示すように、主バーナ(図中中心部に位置するバーナ)の周囲には、主バーナを取り囲むように従バーナが複数設けられており、放出ガス12の放出量に応じて放出ガスを燃焼処理するようにしている。
【0009】
また、図9(c)及び図10,図11に示すように、前記バーナ11は供給管13と連通するヘッダ17と該ヘッダ17に放射状に配設されたスリット開口部18aを有する扁平細長ガスノズル(以下「扁平ノズル」という)18により構成されており、イグナイタ14aを備えた着火手段14により、放出されたガス12を着火・燃焼させている。扁平ノズル18は断面が三角形状としており、ヘッダ17とスリット内とを連通させ、放出ガス12をスリット開口部18aから外部へ放出させている。なお、着火手段14は扁平ノズル18の間に複数配設するようにしてもよい。
【0010】
また、図11に示すように、バーナ11はスリット開口部18aのガス吹き出し方向に所定間隔を有して支持部材19により支持された断面略V字形状の保炎板20が設けられており、安定燃焼を図っている。
【0011】
しかしながら、スタックの高さが低く、且つ燃焼部位がスタック下部の地上近傍において燃焼させるため、確実にガスを燃焼無害化する必要がある。すなわち、仮に不着火の場合、可燃性毒性ガスがスタックより大気中に放出された場合、放出点が低いためガス拡散が十分でない場合着地濃度が高くなってしまう、という問題があるからである。
【0012】
さらに、適用分野における各プラントでは、起動時・停止時、負荷変化、緊急放出操作等の運転フェーズにおいて、放出ガス量(ガス流速)、ガス発熱量が大きく変化する。特に処理ガスの発熱量が低い場合、安定燃焼するための燃焼範囲(ガス発熱量に対するガス流速範囲)が狭く、且つプラント容量(処理熱量)に対する発生(放出)ガス流量が大きいため、現状のグランドフレアにおけるフレアバーナではプラントの運転フェーズを通じて安定に燃焼無害化することが難しい状況にある。
【0013】
すなわち、
1)プラント起動時においては、系統暖気昇温操作中の放出ガスの発熱量が変化し、発熱量ゼロの燃焼ガス又は不活性ガス状態から、ガス化運転状態への切替操作により、発熱量を持つ可燃性ガスに変化する。
また、処理ガス量(ガス流速)も系統暖気昇温中の低負荷状態(低流量)から定格負荷運転に向け急激に増加(例えば2〜10倍程度)する。
【0014】
2)プラント停止時においては、定常運転状態から負荷遮断(可燃性ガス利用系統への可燃性ガス遮断により大量の可燃性ガスがグランドフレアへ排出)した場合、ガス量(流速)がゼロ状態又は最小流量状態から、最大流量へ増加(数m/sから百m/s弱程度へ瞬時に増加)する。
また、系統内の不活性ガス(窒素等)置換操作により流入するガスの発熱量変動(定格状態からゼロ近傍に変化する)、流量変動(最大からゼロ近傍に変化する)がある。
【0015】
3)プラント運用においては、系統内の急激な圧力変動に対応し、グランドフレアスタックへの放出ガス量を変化させ系統内の異常圧力上昇を吸収するように運転対応する。発熱量は定格状態にてガス量が変化(放出と停止とが繰り返される。)する。
【0016】
【特許文献1】
米国特許4,070,146公報(図9、図12)
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
上述した既存のフレアバーナにおいては、上記(1)から(3)における可燃性ガス処理流量(流速)、可燃性ガス発熱量の変動に対して下記(a)〜(c)に示すような課題を解決する必要がある。
【0018】
(a)初期点火又は失火再点火時に、フレアバーナの扁平ノズルから噴出される可燃性ガスが着火手段のトーチ火炎位置に流通せず着火しない。
フレアバーナから噴出される可燃性ガスの流量(流速)が低いときにはトーチ火炎の位置するヘッダ側にも可燃性ガスが存在するが、流量(流速)が増加した場合、トーチ火炎位置に可燃性ガスが流通せず、着火が出来ない。
また、トーチ火炎と接する可燃性ガス流に着火、保炎をするための低流速域(渦・循環領域)が無く、火炎が接していても後流領域では火炎が吹き飛び、失火してしまう。特に、着火手段である点火トーチの火炎位置は、ヘッダに取り付けられている複数の扁平ノズル18,18間の火移りのため、ヘッダ17近傍に位置しているので、着火しにくい。
すなわち、図12に示すように、放出ガス12の偏流が生じ、ヘッダ17側にガス溜りが生じなくなり、ヘッダ近傍に設けた着火手段14による着火が出来ないおそれがある。
【0019】
(b)可燃性ガス流量の増加により、フレアバーナの扁平ノズルから噴出される可燃性ガスの着火位置がノズルから離れていき、吹き飛び失火に至る。
フレアバーナ扁平ノズルの保炎板が、同ガスノズルの上部に設置されているため、ガスノズルから噴出された可燃性ガスの保炎のための低流速域(渦・循環領域)が可燃性ガスと空気が拡散混合領域に形成されない。
このため、可燃性ガス流量(流速)が増加した場合、噴出ガス流速が燃焼速度よりも早くなり、着火位置がノズルから離れていき、火炎の吹き飛び失火に至る、という問題がある。
すなわち、図13に示すように、放出ガス12における可燃性ガスの保炎のための低流速域(渦・循環領域)は保炎板20の上方(放出ガス12の内側)に形成されるのに対し、可燃性ガスの着火はノズル18より放出し、保炎板20にて放出ガスが拡がり、周囲の空気と混合した界面、すなわち放出ガス12の外側に形成される。このため、ガス流速の増加とともに、着火点は保炎板20の近傍から徐々に離れていき上方にて着火することとなる。保炎板20の上面内側におけるガス12の渦巻きは発生するがガスの保炎に関与せず、失火するおそれがある。
【0020】
本発明は、前記問題に鑑み、各種プラントから放出されるガス流量(流速)、可燃性ガス発熱量の変動に対して安定した着火燃焼を実現するバーナ、燃焼装置及びプラントシステムを提供する。
【0021】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第1の発明は、プラントから放出される低カロリーの放出ガスを供給するヘッダと、該ヘッダを中心として放射状に配されたスリット開口部を有する扁平ノズルと、該扁平ノズルのガス吹き出し側に所定間隔を有すると共に、スリット開口部に沿って設けられた断面略V字形状の保炎板と、該断面略V字形状の保炎板のガス当接面の端部に沿って設けられた保炎ロッドと、該保炎ロッドにその一部が当接して設けられ、前記断面略V字形状の保炎板のガス当接面に対し所定間隔をもって配設される逆L字形状の保炎リブとを具備すると共に、前記保炎ロッド及び前記逆L字形状の保炎リブが、前記断面略V字形状の保炎板に一体又は別体に設けられてなることを特徴とするバーナにある。
【0022】
第2の発明は、第1の発明において、前記逆L字形状の保炎リブが、前記断面略V字形状の保炎板の傾斜面の左右で千鳥配列になるように設けられてなることを特徴とするバーナにある。
【0023】
第3の発明は、第1又は2の発明において、前記逆L字形状の保炎リブが、同一の形状、ヘッダ側にいくにつれて小さい形状、又はリブ長さが小さいものの何れかであることを特徴とするバーナにある。
【0024】
第4の発明は、第1乃至3のいずれか一つの発明において、前記低カロリーの放出ガスが、600〜3000kcal/m 3 Nのガスであることを特徴とするバーナにある。
【0026】
の発明は、第1乃至のいずれか一つに記載のバーナと、低カロリーの放出ガスをバーナへ供給する供給管と、供給された前記低カロリーの放出ガスを着火させる着火手段と、前記バーナ及び着火手段を囲み、上方から燃焼排ガスを排出するスタックとを具備することを特徴とする燃焼装置にある。また、バーナは主バーナとその周囲に設けた従バーナとからなるようにしてもよい。この場合において、主バーナにのみ着火手段を有するようにしてもよい。
【0027】
の発明は、第の発明において、前記バーナが前記スタック内地上近傍に設置されてなることを特徴とする燃焼装置にある。
【0028】
の発明は、第5又は6の燃焼装置を具備し、プラントから放出される前記低カロリーの放出ガスを燃焼処理することを特徴とするプラントシステムにある。
【0029】
【発明の実施の形態】
本発明の形態を以下に説明するが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【0030】
[第1の実施の形態]
図1及び図2を参照して本実施の形態にかかるバーナについて説明する。
本実施の形態にかかるバーナは、前述した図9に示す、スタック内の地上側に設けられ、プラント放出ガスを燃焼させるバーナ11と主構造は同一であり、同一部材については、同一符号を付して説明は省略する。
【0031】
図1に示すように、本実施の形態にかかるバーナ100を構成するヘッダ17から放射状配設された扁平ノズル18に設けられた断面略V字形状の保炎板20には、放出ガス12のガス当接面にガス流れ規制手段が設けられている。本実施の形態では、前記ガス流れ規制手段としては、保炎板20の端部に沿って設けた保炎ロッド101と、該保炎ロッド101に当接して設けられた逆L字形状の保炎リブ102とを例示しており、放出ガス12のガス流れを規制し、着火安定性を向上させるようにしている。
なお、本発明においては、ガス流れ規制手段が保炎ロッド101、保炎リブ102に限定されるものではなく、放出ガス12のガス流れを規制し、その流れ方向を反転させて、一種のガス溜まりを形成させるような部材であれば、いずれの形状のものを用いてもよい。
【0032】
前記保炎ロッド101は、図2に示すように、その断面形状が円形のものを用いたが、これに限定されるものではなく例えば矩形状であってもよい。
この保炎ロッド101を設けることにより、図3中の左側部分に示すように、放出ガス12のガス流れの一部が剥離されて大きな内側に向けた渦流103aを保炎板20の上方側近傍に、小さな外側に向けた渦流103bを保炎板20外側側方に形成するようにしている。
この渦流103a,103bの発生により、ガス溜まりが形成され、着火手段により、着火安定性が向上する。
【0033】
また、保炎板20には、図1及び図2に示すように、保炎リブ102が所定間隔をもって配設されており、この保炎リブ102により、放出ガス12のガス流れを規制するようにしている。
この保炎リブ102は保炎板20のガス当接側の傾斜面に沿って設けられた縦位置リブ102aと、保炎板20の長手方向と同一方向に沿って設けられた横位置リブ102bとから構成されており、またその逆L字部の内側部分をヘッダ17側に向けている。
【0034】
また、図4に示すように、保炎リブ102は保炎板20の傾斜面の左右では同一位置には装着せず、左右で千鳥配列になるように、装着している。また、隣接するノズル同士においても、各ノズルに設けた保炎板20−1、20−2、20−3・・・において、千鳥配列になるようにしている。なお、図4においては、その一部を表し、その他は省略しているが全ての保炎板に保炎リブが配設されている。また、保炎ロッドも省略している。
【0035】
上述したような構成において、扁平ノズル18は、ヘッダ17から分岐されているとともに、その構造が上部開口部と、下部はヘッダを起点として上部開口部へ傾斜した三角形状をなしているので、放出ガス12は横方向流が加わるので斜め上方の流れが強くなる。
そして、開口部18aから噴出する放出ガス12は保炎板20の両斜面表面に沿って斜め上方向へ流れる。この流れには、直接傾斜表面から末端に設けた保炎ロッド101に衝突して上昇する流れと、一端保炎リブ102に衝突してから上昇する流れの両方のガス流れが生じる。
【0036】
すなわち、放出ガス12は開口部18aより放出されるが、放出ガス12は先ず、保炎リブ102を構成する縦位置リブ102a及び保炎板20下面の斜面側に当接し、ガス流速が減速されるとともに、ガス流れ方向が変化する。そして、縦位置リブ102aに当接したガスは、縦位置リブ102aにより流れの角度が上昇流に変化し、次に横位置リブ102bと保炎板下面に当接し、その後ヘッダ17側にガス流れが変化する。また、一方、横位置リブ102と保炎板20下面の傾斜面に直接当接した放出ガス12は隣接する扁平ノズル側にガス流れが変化する。また、その一部は保炎リブ102内において、反転渦流となる。
反転したガス流れはその後、再度上昇流に変化して最後は保炎ロッド101に衝突しながら上昇する。その際、保炎板20の下面と保炎リブ102との間において、衝突してガスの一部は反転流を形成し、ガス溜まりを生ずる。
このように、従来では放出ガス12の流速が速くなると扁平ノズルからの噴出ガスはノズル先端側(ヘッダ側から離れた方向)に偏り、ヘッダ17側には供給されにくい状況であったが、高い流速の場合でもヘッダ17側に安定して供給されることになった。
【0037】
よって、保炎板20に保炎ロッド101、保炎リブ102を設けることにより、ガス流れの状態が規制され、ヘッダ17側にガス溜まりが生じるようになったので、着火手段14であるトーチ火炎によって安定着火される。着火されたバーナ火炎は、負荷が低く低カロリーか燃焼ガスの噴出速度が遅い場合には、ガス開口部18aの全面においてバーナ火炎が形成される。また、隣接するノズル同士の火移り性も向上する。
【0038】
また、図9(b)に示すように、放出ガス12の供給量に応じて主バーナの周囲に設けた従バーナに放出ガスを供給する場合においても、ガス溜まりが生じるので良好な着火を行うことができる。
【0039】
このガス流れの状態について図5を用いて更に詳細に説明する。
図5(a)は保炎リブ102の内側(ヘッダ側)のガス流れの状態を示している模式図である。図5(b)は保炎リブ102の外側のガス流れの状態を示している模式図である。図5(c)はバーナの下側から上側をみた模式図である。
図5に示す模式図は、バーナ100を構成するヘッダ17に放射状に配設されたノズル18−1、18−2から放出されるガス及び火炎の状態を示す。
図5(a)に示すように、ノズル18−1、18−2から放出された放出ガスは、保炎リブ102からの火炎が火種となり、安定着火する(図中、A部)。また、ノズル18−1、18−2から放出された放出ガスは、火炎同士の衝突及び保炎リブ102、保炎ロッド101での渦形成により、安定着火する(図中、B部)。また、保炎リブ102により、下向き火炎が形成され、低流速の放出ガス12が空気中に拡散され、安定した保炎となる(図中C部)。
【0040】
また、図5(b)に示すように、保炎リブ102、保炎ロッド101の渦形成により、安定着火する(図中D部)。
また、図5(b)に示すように、保炎リブ102からの火炎が火種となり、また、保炎ロッド101の渦形成により、安定着火する(図中E部)。
【0041】
この結果、初期点火又は失火再点火時に、フレアバーナの扁平ノズルから噴出される放出ガス中の可燃性ガスがトーチ火炎位置に流通することになり、安定着火を図ることができる。
また、噴出される可燃性ガスの流量(流速)が増加した場合においても、トーチ火炎位置に可燃性ガスが流通することになり、安定着火を図ることができる。
また、トーチ火炎と接する可燃性ガス流に着火・保炎をするための低流速域(渦・循環領域)が多くなり、失火することが防止される。特に、逆L字形状の保炎リブによりヘッダ側のガス流れが生じ、ヘッダに取り付けられている複数の扁平ノズル間の火移りが向上する。
【0042】
また、点火手段の有無にかかわらず保炎のための低流速領域(渦・循環領域)が扁平ノズル間に存在するため、可燃性ガス流量の増加があった場合においても、扁平ノズルから噴出される可燃性ガスの着火位置がノズルから離れることがなく、従来のような吹き飛びによる失火が発生することが防止される。
保炎板20に設けた保炎リブ102により、ノズル18の開口部18aから噴出された可燃性ガスのガス流れが規制され、保炎のための低流速域(渦・循環領域)が形成され、可燃性ガスと空気との拡散混合領域が増大する。
この結果、可燃性ガス流量(流速)が増加した場合でも、着火位置がノズルから離れていくことがなく、従来のような火炎の吹き飛び失火に至ることが解消される。
【0043】
なお、放出ガス12の燃焼に必要な空気は、放出ガス12のガス流によって随伴されるが、その大部分は複数の保炎リブ102同士の間を通過して主燃焼領域に供給さる。
【0044】
プラントの運転においては、負荷上昇に伴い低カロリーガスの噴出速度が増大していくと、バーナ火炎は保炎ロッドの着火部が希薄となっていき、保炎がおびやかされるようになるが、保炎板20の下側傾斜面及び保炎リブ102の間に形成された偏低流領域には着火源である渦流が安定して形勢されているので、例えば発熱量が600kcal/m3Nで、50m/s以上の高い流速であっても安定した着火が可能となり、安定した燃焼を継続することができる。
一方、保炎板にガス流れ規制手段を設けない場合には、例えば発熱量が1100kcal/m3Nで、3m/s以下と低い流速でしか安定着火を行うことができなかった。また、本実施の形態においては、同様の発熱量の場合(1100kcal/m3N)には、90m/sという高い流速でも安定した着火を持続することができた。
このときの保炎板20の長さは、1200mmであり、V字傾斜部の長さは50mmであった。また、保炎ロッド101は直径6mmのものを用い、保炎リブ102は縦位置リブ102aが40×50mm、横位置リブ102bが40×40mmのものを用いた。
【0045】
保炎ロッド及び保炎リブの大きさは特に限定されるものではないが、保炎ロッドはV字傾斜部の長さの1/20〜1/10、保炎リブはV字傾斜部の長さの1/5〜1/1とするのが好ましい。
【0046】
ここで、本発明で低カロリーのガスとは油・石炭などをガス化(部分酸化)して発生する発熱量が低いガスをいい、例えば600〜3000kcal/m3N程度のガスをいう。なお、前述したようにプラントの起動時や安全弁が作動した場合にはカロリーがゼロの高いガスを放出する場合もあるし、低カロリーの放出ガスを燃焼する場合もある。
【0047】
また、図6に示すように、保炎リブ102−1,102−2を異なるようにし、ヘッダ17側にいくにつれて小さい形状、又はリブ長さが小さいものを配設するようにしてもよい。
これにより、ヘッダ17から離れた流速の大きな放出ガス12のガス流れをヘッダ側に反転させるようにすることができる。
【0048】
また、保炎板20の形状も略V字形状に限定されるものではなく、U字形状や凹形状のもの等を用いてもよい。
【0049】
また、本発明においては、グランドフレアスタック用のバーナに適用しているが、これに限定されるものではなく、エレベーテッドフレアスタックのバーナに適用するようにしてもよい。
【0050】
[第2の実施の形態]
本実施の形態では、第1の実施の形態においては、保炎リブと保炎ロッドとは別体であったが、本実施の形態では両者を一体化させたものである。
図7に本実施の形態にかかる保炎板の概略図を示す。
【0051】
図7に示すように、本実施の形態では、保炎板20の全長に亙って一定間隔で交互に長短の幅を有して切欠かれた保炎プレート110を、保炎板20の傾斜表面の末端部に装着するとともに、傾斜面に沿ってガス流れを規制するI型保炎リブ111を装着したものである。第1の実施の形態のようなガス流れ規制手段に保炎ロッド101と保炎リブ102とからなる場合には別部材であるが、本実施の形態では平板を加工するだけでよいので、構成部材が簡略化され、部材削減に寄与することができる。
なお、ガス流れの規制は第1の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
【0052】
[第3の実施の形態]
本実施の形態では、第1又は2の実施の形態にかかるバーナ100を用いて、プラントシステムを構築したものである。図8はガス化炉を有するプラントの概略図である。
【0053】
図8に示すように、液体・固体燃料(石炭、石油等)や廃棄物・バイオマスなどをガス化させるガス化炉201と、ガス化ガス中の煤塵等を除去する除塵手段202と、除塵されたガス中の不純物(窒素化合物、硫黄化合物等)を除去するガス精製手段203と、精製ガスを利用して発電する複合発電手段204とからなるプラントシステムにおいて、プラントからの放出ガス12をガス供給管13により供給し、燃焼させる燃焼装置205を設けている。この燃焼装置205のバーナに上述した保炎板20にガス規制手段を設けた保炎板を供えたバーナ100とすることで、プラントから放出される放出ガス12がどのようなガス条件になった場合においても、常に安定して放出ガスの燃焼を行うことができる。また、図示しない安全弁からの放出ガスも処理するようにしている。
【0054】
本実施の形態では、ガス化プラントを例にして説明したが、本発明のプラントは石油・石炭・コークス等を扱う石油精製・化学、鉄鋼業界、及びIGCC(ガス化複合発電:石炭・石油他)、廃棄物発電(ガス化溶融、炭化、他)等の各種プラントからの放出ガスを安定して燃焼することができ、各種プラントにおいて本発明にかかる燃焼装置を有することで、安全なプラントの操業を図ることができる。
【0055】
【発明の効果】
本発明によれば、初期点火又は失火再点火時に、フレアバーナの扁平ノズルから噴出される放出ガス中の可燃性ガスが点火トーチ火炎位置に流通することになり、安定着火を図ることができる。
【0056】
また、噴出される可燃性ガスの流量(流速)が増加した場合においても、着火手段である点火トーチ火炎位置に可燃性ガスが流通することになり、安定着火を図ることができる。
【0057】
また着火手段の有無にかかわらず(従バーナ、着火手段が失火した場合)、保炎のための低流速領域(渦・循環領域)が扁平ノズル間に存在するため、可燃性ガス流量の増加があった場合においても、扁平ノズルから噴出される可燃性ガスの着火位置がノズルから離れることがなく、従来のような吹き飛びによる失火が発生することが防止される。
【0058】
よって、このようなバーナを備えた燃焼装置を用いることで、安全なプラントの操業を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態にかかるバーナの概略図である。
【図2】第1の実施の形態にかかる保炎板の斜視図である。
【図3】ガス流れの模式図である。
【図4】バーナの平面図である。
【図5】ガス流れ及び燃焼の模式図である。
【図6】保炎板の他の実施の形態にかかる斜視図である。
【図7】第2の実施の形態にかかる保炎板の概略図である。
【図8】プラントシステムの概略構成図である。
【図9】燃焼装置の概略図である。
【図10】図9(a)のA−A線断面図である。
【図11】従来のノズルの構成図である。
【図12】従来の燃焼状態の模式図である。
【図13】従来のガス流れの模式図である。
【符号の説明】
10 スタック
11 バーナ
12 放出ガス
13 供給管
14 着火手段
15 燃焼装置
16 風防壁
17 ヘッダ
18a スリット開口部
18 扁平ノズル
19 支持部材
20 保炎板
100 バーナ
101 保炎ロッド
102 保炎リブ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a burner, a combustion apparatus, and a plant system that realize stable ignition combustion against fluctuations in the flow rate (velocity) of discharged gas discharged from various plants and the calorific value of combustible gas.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in oil refining and chemicals handling oil, coal, coke, etc., steel industry, and various plants such as IGCC (gasification combined power generation: coal / oil etc.), waste power generation (gasification melting, carbonization, etc.) A large amount of combustible gas is discharged during plant start-up, shutdown, load fluctuation, or emergency stop. These combustible gases are mainly composed of carbon monoxide (toxic gas), hydrogen, and hydrocarbons, and are made harmless in the exhaust gas combustion treatment apparatus (flare stack) for safety reasons.
[0003]
Up to now, the flare stack that has been applied in the above application fields is mainly an elevated flare stack, which uses a chimney-like combustion cylinder having a height of 50 to 150 m, and emits combustible gas discharged from the plant. The flare burner (combustion device) installed at the top of the chimney stack is discharged and burned into the atmosphere.
[0004]
However, this elevated flare stack burns flammable gas in the atmosphere, so it forms visible flames (which form tens to hundreds of meters of flames, causing visual pollution), noise, black flames, flames Problems such as radiant heat and landscapes are taken up as social problems in environmental conservation and need to be improved.
[0005]
On the other hand, the ground flare stack uses a chimney-like combustion cylinder of up to about 50 m, and releases combustible gas discharged from the plant into the stack from a plurality of flare burners (combustion devices) installed at the lower part of the chimney (stack). It is made to burn (patent document 1).
[0006]
As a result, the ground flare stack has no visible flame (combustion complete in the stack), low noise (combustion noise is low because it burns in the stack by multiple low-capacity burners, and no sound leaks through the soundproof storm wall) ), No smoke, no radiation from the flame, low stack and has the advantage of not damaging the landscape.
[0007]
An example of this ground flare stack is shown in FIGS.
9A is a schematic cross-sectional view of the stack, FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 9C, and FIG. 9C is a partially enlarged view of FIG. 9B (burner 11 and ignition means 14). . FIG. 10 is a partially enlarged view of FIG. 9A, and FIG. 11 is a configuration diagram of the burner.
[0008]
As shown in these figures, a plurality of burners 11 are disposed in the vicinity of the ground in the stack 10, a supply pipe 13 that supplies the burner 11 with a release gas 12 from a plant, and a discharge supplied to the burner. Combustion device 15 is configured by ignition means (for example, an ignition torch) 14 for igniting gas. Note that since the combustion is performed by natural ventilation, a wind barrier 16 is provided around the stack 10. As shown in FIG. 9B, a plurality of sub burners are provided around the main burner (the burner located at the center in the figure) so as to surround the main burner, and the discharge amount of the release gas 12 In response to this, the emitted gas is burned.
[0009]
Further, as shown in FIG. 9C, FIG. 10, and FIG. 11, the burner 11 has a flat elongated gas nozzle having a header 17 communicating with the supply pipe 13 and slit openings 18a radially disposed in the header 17. (Hereinafter referred to as “flat nozzle”) 18, and the emitted gas 12 is ignited and burned by the ignition means 14 provided with the igniter 14 a. The flat nozzle 18 has a triangular cross section, communicates the header 17 and the inside of the slit, and discharges the released gas 12 from the slit opening 18a to the outside. A plurality of ignition means 14 may be disposed between the flat nozzles 18.
[0010]
Further, as shown in FIG. 11, the burner 11 is provided with a flame holding plate 20 having a substantially V-shaped cross section supported by a support member 19 with a predetermined interval in the gas blowing direction of the slit opening 18a. We are aiming for stable combustion.
[0011]
However, since the height of the stack is low and the combustion site is burned near the ground at the bottom of the stack, it is necessary to reliably detoxify the gas. That is, in the case of non-ignition, there is a problem that if the flammable toxic gas is released from the stack to the atmosphere, the landing concentration becomes high if the gas diffusion is not sufficient because the release point is low.
[0012]
Further, in each plant in the application field, the amount of released gas (gas flow rate) and the amount of heat generated by the gas greatly change during operation phases such as start-up / stop, load change, and emergency discharge operation. Especially when the calorific value of the processing gas is low, the combustion range for stable combustion (the gas flow rate range with respect to the gas calorific value) is narrow, and the generated (discharged) gas flow rate with respect to the plant capacity (processing calorific value) is large. In the flare burner in flare, it is difficult to make the combustion harmless stably throughout the plant operation phase.
[0013]
That is,
1) At the time of plant start-up, the calorific value of the released gas during the system warm-up operation changes, and the calorific value is reduced by switching from the combustion gas or inert gas state with no calorific value to the gasification operation state. Change to flammable gas.
Further, the amount of processing gas (gas flow rate) also rapidly increases (for example, about 2 to 10 times) from the low load state (low flow rate) during system warm-up to the rated load operation.
[0014]
2) When the plant is shut down, if the load is shut off from the steady operation state (a large amount of combustible gas is discharged to the ground flare by shutting off the combustible gas to the combustible gas utilization system), the gas amount (flow velocity) is zero or It increases from the minimum flow rate state to the maximum flow rate (instantaneous increase from a few m / s to a little less than 100 m / s).
There are also calorific value fluctuations (changing from the rated state to near zero) and flow rate fluctuations (changing from the maximum to near zero) due to the inert gas (nitrogen etc.) replacement operation in the system.
[0015]
3) In plant operation, respond to sudden pressure fluctuations in the system and change the amount of gas released to the ground flare stack to absorb abnormal pressure increases in the system. The calorific value changes in the amount of gas in the rated state (repeat and release are repeated).
[0016]
[Patent Document 1]
US Pat. No. 4,070,146 (FIGS. 9 and 12)
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
In the existing flare burner described above, the following problems (a) to (c) are caused with respect to fluctuations in the combustible gas processing flow rate (flow velocity) and the combustible gas heat generation amount in the above (1) to (3). It needs to be solved.
[0018]
(A) At the time of initial ignition or misfire reignition, the combustible gas ejected from the flat nozzle of the flare burner does not flow to the torch flame position of the ignition means and does not ignite.
When the flow rate (velocity) of the combustible gas ejected from the flare burner is low, combustible gas is also present on the header side where the torch flame is located. However, when the flow rate (velocity) increases, combustible gas is present at the torch flame position. It is not distributed and cannot be ignited.
Further, there is no low flow velocity region (vortex / circulation region) for igniting and holding the flame in the combustible gas flow in contact with the torch flame, and even if the flame is in contact, the flame blows off in the downstream region and misfires. In particular, the flame position of the ignition torch, which is the ignition means, is located near the header 17 because of the fire transfer between the plurality of flat nozzles 18 and 18 attached to the header, and therefore, it is difficult to ignite.
That is, as shown in FIG. 12, the discharge gas 12 is drifted and no gas pool is generated on the header 17 side, and there is a possibility that the ignition means 14 provided near the header cannot be ignited.
[0019]
(B) Due to the increase in the flow rate of the combustible gas, the ignition position of the combustible gas ejected from the flat nozzle of the flare burner moves away from the nozzle and blows off and leads to misfire.
The flame holding plate of the flare burner flat nozzle is installed on the upper part of the gas nozzle, so the low flow velocity region (vortex / circulation region) for flame holding of the flammable gas ejected from the gas nozzle It is not formed in the diffusion mixing region.
For this reason, when the flammable gas flow rate (flow velocity) increases, there is a problem that the jet gas flow velocity becomes faster than the combustion speed, the ignition position moves away from the nozzle, and the flame blows off and misfires occur.
That is, as shown in FIG. 13, the low flow velocity region (vortex / circulation region) for holding the combustible gas in the released gas 12 is formed above the flame holding plate 20 (inside the released gas 12). On the other hand, the ignition of the combustible gas is released from the nozzle 18, and the emitted gas spreads in the flame holding plate 20, and is formed on the interface mixed with the surrounding air, that is, outside the emitted gas 12. For this reason, as the gas flow rate increases, the ignition point gradually moves away from the vicinity of the flame holding plate 20 and ignites at the upper side. Although the spiral of the gas 12 is generated inside the upper surface of the flame holding plate 20, it is not involved in the gas flame holding and there is a risk of misfire.
[0020]
In view of the above problems, the present invention provides a burner, a combustion apparatus, and a plant system that realizes stable ignition combustion against fluctuations in gas flow rate (velocity) discharged from various plants and combustible gas calorific value.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
  The first invention for solving the above-mentioned problem is from a plant.Low calorie releasedAnd a flat nozzle having slit openings radially arranged around the header, and has a predetermined interval on the gas blowing side of the flat nozzle, and is provided along the slit opening. TheThe cross section is substantially V-shapedA flame holding plate, and theThe cross section is substantially V-shapedGas contact surface of flame holding plateA flame holding rod provided along the end of the flame, and a portion of the flame holding rod that is in contact with the flame holding rod. The flame holding rod is disposed at a predetermined interval with respect to the gas contact surface of the flame holding plate having a substantially V-shaped cross section. Reverse L-shaped flame holding ribAnd comprisingIn addition, the flame holding rod and the inverted L-shaped flame holding rib are integrally or separately provided on the flame holding plate having a substantially V-shaped cross section.It is in a burner characterized by that.
[0022]
  According to a second invention, in the first invention,The inverted L-shaped flame retaining ribs are arranged in a staggered arrangement on the left and right of the inclined surface of the substantially V-shaped flame retaining plate.It exists in the burner characterized by being provided.
[0023]
  The third invention is the1 orIn the invention of 2,Inverted L shapeThe flame holding ribEither the same shape, the smaller the shape toward the header, or the smaller the rib lengthIt is in a burner characterized by being.
[0024]
  According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,The low calorie emission gas is 600 to 3000 kcal / m. Three N gasIt is in a burner characterized by being.
[0026]
  First5The invention of the first to the4A burner according to any one ofLow calorieSupply pipe for supplying the released gas to the burner, andLow calorieThe combustion apparatus includes ignition means for igniting emitted gas, and a stack that surrounds the burner and the ignition means and discharges combustion exhaust gas from above. The burner may be composed of a main burner and a secondary burner provided around the main burner. In this case, only the main burner may have ignition means.
[0027]
  First6The invention of the5In the invention ofSaidBurnerSaidIn the stackofA combustion apparatus is provided near the ground.
[0028]
  First7The invention of5th or 6thEquipped with a combustion device and discharged from the plantLow calorieA plant system is characterized in that the emitted gas is burned.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Although the form of this invention is demonstrated below, this invention is not limited to these embodiment.
[0030]
[First Embodiment]
The burner according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The burner according to this embodiment is provided on the ground side in the stack shown in FIG. 9 and has the same main structure as the burner 11 for burning the plant discharge gas, and the same members are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.
[0031]
  As shown in FIG. 1, a radial pattern is formed from the header 17 constituting the burner 100 according to this embodiment.InThe flame holding plate 20 having a substantially V-shaped cross section provided in the flat nozzle 18 provided is provided with a gas flow regulating means on the gas contact surface of the released gas 12. In the present embodiment, the gas flow restriction means includes a flame holding rod 101 provided along the end of the flame holding plate 20 and an inverted L-shaped holding vessel provided in contact with the flame holding rod 101. The flame rib 102 is illustrated as an example, and the gas flow of the released gas 12 is regulated to improve the ignition stability.
  In the present invention, the gas flow restricting means is not limited to the flame holding rod 101 and the flame holding rib 102, but the gas flow of the released gas 12 is regulated and the flow direction is reversed to provide a kind of gas. Any member may be used as long as it is a member that forms a pool.
[0032]
As shown in FIG. 2, the flame holding rod 101 has a circular cross-sectional shape. However, the flame holding rod 101 is not limited to this and may have a rectangular shape, for example.
By providing this flame holding rod 101, as shown in the left part of FIG. 3, a part of the gas flow of the released gas 12 is peeled off, and a large inward vortex 103a is formed in the vicinity of the upper side of the flame holding plate 20. In addition, a small vortex 103b directed outward is formed on the outer side of the flame holding plate 20.
Due to the generation of the vortex flows 103a and 103b, a gas reservoir is formed, and the ignition stability is improved by the ignition means.
[0033]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, flame holding ribs 102 are arranged on the flame holding plate 20 at a predetermined interval. The flame holding ribs 102 regulate the gas flow of the emitted gas 12. I have to.
The flame holding ribs 102 are longitudinally positioned ribs 102 a provided along the inclined surface of the flame holding plate 20 on the gas contact side, and laterally positioned ribs 102 b provided along the same direction as the longitudinal direction of the flame holding plate 20. The inner part of the inverted L-shaped part is directed to the header 17 side.
[0034]
Further, as shown in FIG. 4, the flame holding ribs 102 are not mounted at the same position on the left and right of the inclined surface of the flame holding plate 20, but are mounted in a staggered arrangement on the left and right. Also, adjacent nozzles are arranged in a staggered arrangement on the flame holding plates 20-1, 20-2, 20-3,. In FIG. 4, some of the flame holding ribs are shown, and the others are omitted. Also, the flame holding rod is omitted.
[0035]
In the configuration as described above, the flat nozzle 18 is branched from the header 17, and the structure is an upper opening, and the lower part has a triangular shape inclined from the header to the upper opening. Since the gas 12 is subjected to a lateral flow, the obliquely upward flow is strengthened.
The released gas 12 ejected from the opening 18 a flows obliquely upward along the both inclined surfaces of the flame-holding plate 20. In this flow, both a gas flow that rises by colliding with the flame holding rod 101 provided at the end directly from the inclined surface and a flow that rises after colliding with the flame holding rib 102 are generated.
[0036]
That is, the released gas 12 is released from the opening 18a, but the released gas 12 first comes into contact with the vertical position rib 102a constituting the flame holding rib 102 and the slope side of the lower surface of the flame holding plate 20, and the gas flow rate is reduced. In addition, the gas flow direction changes. The gas abutting on the vertical position rib 102a changes its flow angle to the upward flow by the vertical position rib 102a, and then abuts on the horizontal position rib 102b and the lower surface of the flame holding plate, and then flows to the header 17 side. Changes. On the other hand, the gas flow of the released gas 12 that is in direct contact with the inclined surface of the lateral position rib 102 and the lower surface of the flame holding plate 20 changes to the adjacent flat nozzle side. In addition, a part of the flame holding rib 102 becomes an inverted vortex.
Thereafter, the reversed gas flow is changed to an upward flow again and finally rises while colliding with the flame holding rod 101. At that time, a collision occurs between the lower surface of the flame-holding plate 20 and the flame-holding rib 102, and a part of the gas forms a reverse flow, resulting in a gas pool.
Thus, conventionally, when the flow velocity of the discharge gas 12 is increased, the gas ejected from the flat nozzle is biased toward the nozzle tip side (the direction away from the header side) and is difficult to be supplied to the header 17 side. Even in the case of a flow rate, it was stably supplied to the header 17 side.
[0037]
Therefore, by providing the flame holding plate 101 and the flame holding rib 102 on the flame holding plate 20, the state of gas flow is regulated and a gas pool is generated on the header 17 side, so the torch flame which is the ignition means 14. Stable ignition by. The burner flame that has been ignited forms a burner flame over the entire surface of the gas opening 18a when the load is low and the calorie is low or the jetting speed of the combustion gas is low. Moreover, the fire transfer property between adjacent nozzles is also improved.
[0038]
Further, as shown in FIG. 9B, even when the discharge gas is supplied to the sub burner provided around the main burner according to the supply amount of the discharge gas 12, gas accumulation occurs, so that good ignition is performed. be able to.
[0039]
The state of the gas flow will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 5A is a schematic diagram showing a state of gas flow inside the flame holding rib 102 (header side). FIG. 5B is a schematic diagram showing a state of gas flow outside the flame holding rib 102. FIG.5 (c) is the schematic diagram which looked at the upper side from the lower side of the burner.
The schematic diagram shown in FIG. 5 shows the state of the gas and flame emitted from the nozzles 18-1 and 18-2 radially disposed on the header 17 constituting the burner 100.
As shown in FIG. 5A, the gas released from the nozzles 18-1 and 18-2 is ignited stably by the flame from the flame-holding rib 102 and is ignited stably (A portion in the figure). Further, the gas released from the nozzles 18-1 and 18-2 is stably ignited by collision between flames and vortex formation at the flame holding rib 102 and the flame holding rod 101 (B portion in the figure). In addition, a downward flame is formed by the flame holding ribs 102, and the low-flow-rate released gas 12 is diffused into the air, resulting in stable flame holding (C portion in the figure).
[0040]
Moreover, as shown in FIG.5 (b), it ignites stably by the vortex formation of the flame holding rib 102 and the flame holding rod 101 (D section in a figure).
Moreover, as shown in FIG.5 (b), the flame from the flame-holding rib 102 becomes a fire type, and stable ignition is carried out by the vortex formation of the flame-holding rod 101 (E part in a figure).
[0041]
As a result, at the time of initial ignition or misfire reignition, the combustible gas in the discharged gas ejected from the flat nozzle of the flare burner flows to the torch flame position, and stable ignition can be achieved.
Further, even when the flow rate (velocity) of the combustible gas to be ejected increases, the combustible gas flows through the torch flame position, and stable ignition can be achieved.
Further, the low flow velocity region (vortex / circulation region) for igniting and holding the flammable gas flow in contact with the torch flame is increased, and misfire is prevented. In particular, the gas flow on the header side is generated by the inverted L-shaped flame retaining rib, and the fire transfer between a plurality of flat nozzles attached to the header is improved.
[0042]
In addition, there is a low flow velocity region (vortex / circulation region) for holding the flame between the flat nozzles regardless of the presence or absence of ignition means, so even if there is an increase in the flow rate of combustible gas, it is ejected from the flat nozzle. Thus, the ignition position of the combustible gas does not move away from the nozzle, and the occurrence of misfire due to blow-off as in the conventional case is prevented.
The flame holding ribs 102 provided on the flame holding plate 20 regulate the gas flow of the combustible gas ejected from the opening 18a of the nozzle 18 and form a low flow velocity region (vortex / circulation region) for flame holding. , The diffusion mixing area of combustible gas and air increases.
As a result, even when the flow rate (flow velocity) of the combustible gas increases, the ignition position does not move away from the nozzle, and the conventional flame blow-off misfire is eliminated.
[0043]
The air necessary for combustion of the released gas 12 is accompanied by the gas flow of the released gas 12, but most of the air passes between the flame holding ribs 102 and is supplied to the main combustion region.
[0044]
In plant operation, if the low calorie gas ejection speed increases as the load increases, the burner flame becomes dilute in the ignition part of the flame-holding rod, and the flame-holding becomes intimidated. Since the swirl flow that is the ignition source is stably formed in the low flow region formed between the lower inclined surface of the flame plate 20 and the flame holding rib 102, for example, the calorific value is 600 kcal / m.ThreeN, stable ignition is possible even at a high flow rate of 50 m / s or more, and stable combustion can be continued.
On the other hand, when no gas flow regulating means is provided on the flame holding plate, for example, the calorific value is 1100 kcal / m.ThreeWith N, stable ignition could be performed only at a low flow rate of 3 m / s or less. Further, in the present embodiment, in the case of the same calorific value (1100 kcal / mThreeN) was able to sustain stable ignition even at a high flow rate of 90 m / s.
At this time, the length of the flame holding plate 20 was 1200 mm, and the length of the V-shaped inclined portion was 50 mm. Further, the flame holding rod 101 having a diameter of 6 mm was used, and the flame holding rib 102 having a vertical position rib 102a of 40 × 50 mm and a horizontal position rib 102b of 40 × 40 mm was used.
[0045]
The size of the flame holding rod and flame holding rib is not particularly limited, but the flame holding rod is 1/20 to 1/10 of the length of the V-shaped inclined portion, and the flame holding rib is the length of the V-shaped inclined portion. It is preferable to set to 1/5 to 1/1.
[0046]
Here, the low calorie gas in the present invention means a gas having a low calorific value generated by gasification (partial oxidation) of oil, coal, etc., for example, 600 to 3000 kcal / m.ThreeN gas. As described above, when the plant is started up or when a safety valve is activated, a gas with a high calorie may be released or a low-calorie released gas may be burned.
[0047]
Further, as shown in FIG. 6, the flame holding ribs 102-1 and 102-2 may be made different so that a smaller shape or a smaller rib length is disposed toward the header 17 side.
Thereby, the gas flow of the discharge gas 12 with a large flow velocity away from the header 17 can be reversed to the header side.
[0048]
Further, the shape of the flame holding plate 20 is not limited to a substantially V shape, and a U shape or a concave shape may be used.
[0049]
In the present invention, the present invention is applied to a burner for a ground flare stack. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to a burner for an elevated flare stack.
[0050]
[Second Embodiment]
In the present embodiment, the flame holding rib and the flame holding rod are separate in the first embodiment, but in the present embodiment, both are integrated.
FIG. 7 shows a schematic diagram of a flame holding plate according to the present embodiment.
[0051]
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the flame holding plate 110, which has notches having long and short widths alternately at regular intervals over the entire length of the flame holding plate 20, is inclined. A type I flame holding rib 111 is mounted on the end of the surface and regulates the gas flow along the inclined surface. In the case where the gas flow restricting means is composed of the flame holding rod 101 and the flame holding rib 102 as in the first embodiment, they are separate members. In this embodiment, however, it is only necessary to process a flat plate. A member is simplified and it can contribute to member reduction.
Since the regulation of gas flow is the same as that in the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0052]
[Third Embodiment]
In the present embodiment, a plant system is constructed using the burner 100 according to the first or second embodiment. FIG. 8 is a schematic view of a plant having a gasifier.
[0053]
As shown in FIG. 8, a gasification furnace 201 for gasifying liquid / solid fuel (coal, petroleum, etc.), waste / biomass, etc., dust removal means 202 for removing soot and the like in the gasification gas, and dust are removed. In a plant system comprising a gas purification means 203 for removing impurities (nitrogen compounds, sulfur compounds, etc.) in the gas and a combined power generation means 204 for generating electric power using the purified gas, the gas discharged from the plant 12 is supplied as a gas. A combustion device 205 is provided which is supplied through the pipe 13 and combusts. By using the burner 100 provided with the above-described flame holding plate 20 provided with the gas holding means on the flame holding plate 20 of the combustion device 205, the gas condition of the discharged gas 12 released from the plant was changed. Even in this case, it is possible to always stably burn out the emitted gas. Further, the gas emitted from a safety valve (not shown) is also processed.
[0054]
In the present embodiment, the gasification plant has been described as an example. However, the plant of the present invention is an oil refining / chemical industry that handles petroleum, coal, coke, etc. ), Waste gas generation (gasification, melting, carbonization, etc.), etc., can be stably combusted, and by having the combustion apparatus according to the present invention in various plants, a safe plant Operation can be planned.
[0055]
【The invention's effect】
According to the present invention, at the time of initial ignition or misfire reignition, the combustible gas in the discharged gas ejected from the flat nozzle of the flare burner is circulated to the ignition torch flame position, and stable ignition can be achieved.
[0056]
Further, even when the flow rate (velocity) of the combustible gas to be ejected increases, the combustible gas flows through the ignition torch flame position, which is the ignition means, and stable ignition can be achieved.
[0057]
In addition, regardless of the presence or absence of ignition means (when the secondary burner or ignition means is misfired), a low flow velocity region (vortex / circulation region) for flame holding exists between the flat nozzles, so the increase in the flow of combustible gas Even in such a case, the ignition position of the combustible gas ejected from the flat nozzle does not move away from the nozzle, and the occurrence of misfire due to blow-off as in the conventional case is prevented.
[0058]
Therefore, safe operation of the plant can be achieved by using a combustion apparatus equipped with such a burner.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a burner according to a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a flame holding plate according to the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram of gas flow.
FIG. 4 is a plan view of a burner.
FIG. 5 is a schematic diagram of gas flow and combustion.
FIG. 6 is a perspective view according to another embodiment of the flame holding plate.
FIG. 7 is a schematic view of a flame holding plate according to a second embodiment.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a plant system.
FIG. 9 is a schematic view of a combustion apparatus.
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional nozzle.
FIG. 12 is a schematic view of a conventional combustion state.
FIG. 13 is a schematic diagram of a conventional gas flow.
[Explanation of symbols]
10 stacks
11 Burner
12 Emission gas
13 Supply pipe
14 Ignition means
15 Combustion device
16 Wind barrier
17 Header
18a Slit opening
18 Flat nozzle
19 Support member
20 Flame holding plate
100 burners
101 Flame holding rod
102 Flame holding rib

Claims (7)

プラントから放出される低カロリーの放出ガスを供給するヘッダと、
該ヘッダを中心として放射状に配されたスリット開口部を有する扁平ノズルと、
該扁平ノズルのガス吹き出し側に所定間隔を有すると共に、スリット開口部に沿って設けられた断面略V字形状の保炎板と、
断面略V字形状の保炎板のガス当接面の端部に沿って設けられた保炎ロッドと、
該保炎ロッドにその一部が当接して設けられ、前記断面略V字形状の保炎板のガス当接面に対し所定間隔をもって配設される逆L字形状の保炎リブとを具備すると共に、
前記保炎ロッド及び前記逆L字形状の保炎リブが、前記断面略V字形状の保炎板に一体又は別体に設けられてなることを特徴とするバーナ。
A header for supplying low-calorie emission gas emitted from the plant;
A flat nozzle having slit openings radially arranged around the header;
A flame holding plate having a predetermined interval on the gas blowing side of the flat nozzle and having a substantially V-shaped cross section provided along the slit opening;
And flame holding rods provided along the edge of the gas contact surface of the flame holding plate of the cross-section substantially V-shaped,
A part of the flame holding rod is provided in contact with the flame holding rod, and an inverted L-shaped flame holding rib disposed at a predetermined interval with respect to a gas contact surface of the flame holding plate having a substantially V-shaped cross section. as well as,
The burner , wherein the flame holding rod and the inverted L-shaped flame holding rib are integrally or separately provided on the flame holding plate having a substantially V-shaped cross section .
請求項において、
前記逆L字形状の保炎リブが、前記断面略V字形状の保炎板の傾斜面の左右で千鳥配列になるように設けられてなることを特徴とするバーナ。
In claim 1 ,
The burner, wherein the inverted L-shaped flame retaining ribs are provided in a staggered arrangement on the left and right sides of the inclined surface of the substantially V-shaped flame retaining plate .
請求項1又は2において、In claim 1 or 2,
前記逆L字形状の保炎リブが、同一の形状、ヘッダ側にいくにつれて小さい形状、又はリブ長さが小さいものの何れかであることを特徴とするバーナ。The burner characterized in that the inverted L-shaped flame retaining ribs are any one of the same shape, a smaller shape as it goes to the header side, or a rib length that is shorter.
請求項1乃至3のいずれか一つにおいて、In any one of Claims 1 thru | or 3,
前記低カロリーの放出ガスが、600〜3000kcal/mThe low calorie emission gas is 600 to 3000 kcal / m. 3Three Nのガスであることを特徴とするバーナ。A burner characterized by being N gas.
請求項1乃至のいずれか一つに記載のバーナと、
低カロリーの放出ガスをバーナへ供給する供給管と、
供給された前記低カロリーの放出ガスを着火させる着火手段と、
前記バーナ及び着火手段を囲み、上方から燃焼排ガスを排出するスタックとを具備することを特徴とする燃焼装置。
A burner according to any one of claims 1 to 4 ;
A supply pipe for supplying low-calorie release gas to the burner;
Ignition means for igniting the supplied low-calorie emission gas;
A combustion apparatus comprising: a stack that surrounds the burner and the ignition means and discharges combustion exhaust gas from above.
請求項において、
前記バーナが前記スタック内地上近傍に設置されてなることを特徴とする燃焼装置。
In claim 5 ,
Combustion apparatus characterized by the burner is installed on the ground near the said stack.
請求項又はに記載の燃焼装置を具備し、プラントから放出される前記低カロリーの放出ガスを燃焼処理することを特徴とするプラントシステム。Plant system, characterized in that comprises a combustion apparatus according to claim 5 or 6, to combustion treatment outgassing of the low calorie emitted from the plant.
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