JP4551971B2 - 高温空気燃焼技術を用いた反応炉 - Google Patents
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Description
Claims (5)
- 燃料ガスを燃焼室内に連続して噴射するバーナ構造体と、
二つの通気口を有し、一方の前記通気口を燃焼排ガス排出口として利用して、前記燃焼室内の燃焼排ガスを前記一方の通気口から通気性を有する蓄熱手段を通して前記燃焼室外に排出し且つ他方の前記通気口を高温空気供給口として利用して、前記他方の通気口を通して前記蓄熱手段の顕熱で高温に加熱した燃焼用空気を前記燃焼室内に供給し、前記二つの通気口が交互に前記燃焼排ガス排出口または前記高温空気供給口となるように切り替え動作が行われる交番式熱交換型の燃焼用空気供給装置とを備え、
前記バーナ構造体は、高カロリー燃料ガスと予燃焼空気とが混合されて前記高カロリー燃料ガスの一部が燃焼している高温の予燃焼高カロリー燃料ガスを連続して噴出する予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口と、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口を囲む領域に分散して配置されて、低カロリー燃料ガスを連続して噴射する複数の低カロリー燃料ガス噴出口とを備えている燃料ガス燃焼装置が、所定の間隔をあけて複数台配置されている高温空気燃焼技術を用いた反応炉であって、
前記燃料ガス燃焼装置の前記バーナ構造体は、中央に前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口及び該予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口につながる予燃焼室を有し、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口を囲むように周方向に所定の間隔をあけて配置された前記複数の低カロリー燃料ガス噴出口及び前記予燃焼室を囲むように配置され且つ前記複数の低カロリー燃料ガス噴出口につながる低カロリー燃料ガス通路とを備えた耐火筒を備えており、
前記耐火筒は前記予燃焼室の底部に高カロリー燃料ガス噴出口と予燃焼空気噴出口とを備えており、
前記燃料ガス燃焼装置は、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口及び前記低カロリー燃料ガス噴出口の位置と、前記二つの通気口の位置との間の高さ寸法(L2)が50〜600mmであり、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口の中心線と前記二つの通気口のそれぞれの中心線との間の距離(L1)が350〜500mmであり、
前記交番式熱交換型の燃焼用空気供給装置では、前記燃焼用空気の供給及び前記燃焼排ガスの排出が80〜200m/secの速度でなされ、
前記複数台の燃料ガス燃焼装置の前記高温空気供給口から供給される空気量Q1と前記複数台の燃料ガス燃焼装置の前記高カロリー燃料ガスに混合される前記予燃焼空気の空気量Q2との合計量(Q1+Q2)が、燃焼に必要な理論空気量Qsの1.02〜1.10倍であり、かつQ2/(Q1+Q2)が0.011〜0.047の範囲の値となることを特徴とする高温空気燃焼技術を用いた反応炉。 - 燃料ガスを燃焼室内に連続して噴射するバーナ構造体と、
二つの通気口を有し、一方の前記通気口を燃焼排ガス排出口として利用して、前記燃焼室内の燃焼排ガスを前記一方の通気口から通気性を有する蓄熱手段を通して前記燃焼室外に排出し且つ他方の前記通気口を高温空気供給口として利用して、前記他方の通気口を通して前記蓄熱手段の顕熱で高温に加熱した燃焼用空気を前記燃焼室内に供給し、前記二つの通気口が交互に前記燃焼排ガス排出口または前記高温空気供給口となるように切り替え動作が行われる交番式熱交換型の燃焼用空気供給装置とを備え、
前記バーナ構造体は、高カロリー燃料ガスと予燃焼空気とが混合されて前記高カロリー燃料ガスの一部が燃焼している高温の予燃焼高カロリー燃料ガスを連続して噴出する予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口と、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口を囲む領域に分散して配置されて、低カロリー燃料ガスを連続して噴射する複数の低カロリー燃料ガス噴出口とを備えており、
前記バーナ構造体は、中央に前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口及び該予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口につながる予燃焼室を有し、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口を囲むように周方向に所定の間隔をあけて配置された前記複数の低カロリー燃料ガス噴出口及び前記予燃焼室を囲むように配置され且つ前記複数の低カロリー燃料ガス噴出口につながる低カロリー燃料ガス通路を備えた耐火筒を備えており、
前記耐火筒の前記予燃焼室の底部に高カロリー燃料ガス噴出口と予燃焼空気噴出口とを備えており、
前記燃料ガス燃焼装置は、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口及び前記低カロリー燃料ガス噴出口の位置と、前記二つの通気口の位置との間の高さ寸法L2が50〜600mmであり、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口の中心線と前記二つの通気口のそれぞれの中心線との間の距離L1が350〜500mmであることを特徴とする燃料ガス燃焼装置。 - 前記複数の低カロリー燃料ガス噴出口が、前記予燃焼高カロリー燃料ガス噴出口を中心に仮想円上に周方向に等間隔あけて配置されている請求項2に記載の燃料ガス燃焼装置。
- 前記予燃焼空気は、前記交番式熱交換型の燃焼用空気供給装置から排出される前記燃焼排ガスの熱を利用して加熱されている請求項2に記載の燃料ガス燃焼装置。
- 前記交番式熱交換型の燃焼用空気供給装置は、前記二つの通気口と二つの前記蓄熱手段との間に設けられた二つの流路の間に、該二つの流路との間で熱伝達可能に設けられた前記予燃焼空気が通る予燃焼空気流路を備えている請求項4に記載の燃料ガス燃焼装置。
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