JP6430339B2 - Flameless combustion equipment - Google Patents

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Description

本発明は、炉の内部にフレームレス燃焼(flameless oxidation)を生じさせるフレームレス燃焼装置に関する。   The present invention relates to a flameless combustion apparatus for generating flameless oxidation inside a furnace.

フレームレス燃焼とは、酸化剤としての酸素の体積濃度が13[%]以下となる酸化剤ガスを有効数字2桁で1200[K]以上となる高温にして燃料ガスと混合した際に、燃料ガスの全ての可燃分が視認可能な火(可視火炎)を形成することなく酸化される現象のことをいう。このフレームレス燃焼には、燃料ガスの可燃分の酸化熱を通常の燃焼よりも高い熱効率で回収でき、さらに、窒素酸化物の発生量が非常に(例えば検出装置での検出が不可能な程度にまで)少なくなるというメリットが存在する。   Flameless combustion means that when an oxidant gas having a volume concentration of oxygen as an oxidizer of 13 [%] or less is mixed with fuel gas at a high temperature of 1200 [K] or more with two significant figures, A phenomenon in which all combustible gas components are oxidized without forming a visible fire (visible flame). In this flameless combustion, the heat of oxidation of the combustible part of the fuel gas can be recovered with higher thermal efficiency than in normal combustion, and the amount of nitrogen oxides generated is very high (for example, it cannot be detected by a detection device). There is a merit that it is less.

ここで、フレームレス燃焼に似たメリットを有する現象としては、高温燃焼(high temperature combustion)が知られている。この高温燃焼は、通常の酸素濃度の空気または酸素濃度の低減された空気が、例えば1200[K]程度の高温にされた状態で燃料を燃焼させる際の燃焼現象である。この高温燃焼には、燃料の燃焼熱を通常の燃焼よりも高い熱効率で回収できるというメリットが存在する。また、高温燃焼においては通常の燃焼よりも窒素酸化物の発生量を抑えられるとする文献が一部で知られている(例えば下記の特許文献2を参照。この特許文献2において「高温空気燃焼」と記載されている現象は、本明細書における「高温燃焼」と同種の現象である。)。ただし、高温燃焼における窒素酸化物の発生量は、フレームレス燃焼における窒素酸化物の発生量よりも多い。   Here, high temperature combustion is known as a phenomenon having advantages similar to flameless combustion. This high-temperature combustion is a combustion phenomenon when fuel is burned in a state in which normal air having an oxygen concentration or air having a reduced oxygen concentration is heated to a high temperature of about 1200 [K], for example. This high temperature combustion has the merit that the combustion heat of the fuel can be recovered with higher thermal efficiency than the normal combustion. In addition, there is a part of literature in which the generation amount of nitrogen oxides is suppressed in high-temperature combustion compared to normal combustion (see, for example, Patent Document 2 below. Is a phenomenon of the same kind as “hot combustion” in this specification. However, the amount of nitrogen oxide generated in high-temperature combustion is larger than the amount of nitrogen oxide generated in flameless combustion.

フレームレス燃焼を生じさせるフレームレス燃焼装置に関しては、例えば下記の特許文献1に記載された技術が知られている。この技術では、閉じられた放射管にガス性燃料と酸素含有ガスとを供給して点火することで放射管内を加熱し、生じた燃焼ガスの一部を外部に排出する。この際、排出される燃焼ガスと放射管内に供給される酸素含有ガスとの熱交換により酸素含有ガスを加熱し、さらに、この酸素含有ガスに放射管内の燃焼ガスを混ぜて昇温させながら酸素濃度を薄くする。これにより、ガス性燃料が酸素含有ガスにより酸化されるフレームレス燃焼が放射管内において実現される。   For a flameless combustion apparatus that generates flameless combustion, for example, a technique described in Patent Document 1 below is known. In this technique, gaseous fuel and oxygen-containing gas are supplied to a closed radiant tube and ignited to heat the inside of the radiant tube, and a part of the generated combustion gas is discharged to the outside. At this time, the oxygen-containing gas is heated by heat exchange between the exhausted combustion gas and the oxygen-containing gas supplied into the radiant tube, and the oxygen-containing gas is mixed with the combustion gas in the radiant tube to raise the temperature while increasing the temperature. Reduce the concentration. Thereby, flameless combustion in which the gaseous fuel is oxidized by the oxygen-containing gas is realized in the radiation tube.

特表2006−500543号公報JP 2006-500743 A 特許第5216369号公報Japanese Patent No. 5216369

上記特許文献1に記載された技術では、放射管内にフレームレス燃焼を生じさせる際に、この放射管内の燃焼ガスと酸素含有ガスとを混ぜることで、この酸素含有ガスをフレームレス燃焼が可能な温度および酸素濃度の酸化剤ガスにする。ここで、上記特許文献1の技術を炉に適用してこの炉の内部にフレームレス燃焼を生じさせようとした場合、炉内の燃焼ガスと酸素含有ガスとを混ぜることで、この酸素含有ガスをフレームレス燃焼が可能な温度および酸素濃度の酸化剤ガスにすることとなる。このため、上記特許文献1の技術を内部の温度が変動する炉に適用した場合には、この炉の内部の温度が変動したときに、炉内の燃焼ガスの温度が変動されて、この燃焼ガスと混ぜられた酸化剤ガスがフレームレス燃焼を実現できない温度となるおそれがある。すなわち、上記特許文献1に記載された技術は、内部の温度が変動する炉に適用された場合には、この炉の内部にフレームレス燃焼を安定的に生じさせることができないものである。   In the technique described in Patent Document 1, flameless combustion can be performed on the oxygen-containing gas by mixing the combustion gas and the oxygen-containing gas in the radiation tube when flameless combustion is caused in the radiation tube. The temperature and oxygen concentration of oxidant gas are used. Here, when the technique of Patent Document 1 is applied to a furnace to cause flameless combustion inside the furnace, the oxygen-containing gas is mixed by mixing the combustion gas and the oxygen-containing gas in the furnace. Is converted to an oxidant gas having a temperature and oxygen concentration capable of flameless combustion. For this reason, when the technique of the above-mentioned patent document 1 is applied to a furnace in which the internal temperature fluctuates, when the temperature in the furnace fluctuates, the temperature of the combustion gas in the furnace fluctuates, and this combustion The oxidant gas mixed with the gas may reach a temperature at which flameless combustion cannot be realized. That is, when the technique described in Patent Document 1 is applied to a furnace whose internal temperature varies, flameless combustion cannot be stably generated inside the furnace.

本発明は、フレームレス燃焼に必要な燃焼ガスをフレームレス燃焼装置から供給する構成により、炉内の温度の変動にかかわらずこの炉内においてフレームレス燃焼を安定的に生じさせることを可能とするものである。   The present invention makes it possible to stably generate flameless combustion in a furnace regardless of fluctuations in temperature in the furnace by supplying a combustion gas necessary for flameless combustion from a flameless combustion apparatus. Is.

上記課題を解決するために、本発明のフレームレス燃焼装置は以下の手段をとる。   In order to solve the above problems, the flameless combustion apparatus of the present invention takes the following means.

まず、第1の発明は、炉に備えられて、この炉の内部にフレームレス燃焼を生じさせるフレームレス燃焼装置である。このフレームレス燃焼装置は、フレームレス燃焼により酸化されるべき燃料ガスを、ノズルを介して炉の内部に供給する燃料ガス流路を備えている。また、フレームレス燃焼装置は、フレームレス燃焼において燃料ガスを酸化する酸化剤ガスを、ノズルを介して炉の内部に供給する酸化剤ガス流路を備えている。ここで、酸化剤ガス流路のノズルは、酸化剤ガスと燃料ガスとが拡散して互いに混合して燃焼される距離よりも長い距離だけ、燃料ガス流路のノズルから離れた位置に設けられている。また、フレームレス燃焼装置は、フレームレス燃焼において燃料ガスが酸化された後に発生する発生ガスを炉の外部に排気する排気流路を備えている。また、フレームレス燃焼装置は、排気流路内の発生ガスが有する熱エネルギーによって酸化剤ガス流路内の酸化剤ガスを加熱する熱交換装置を備えている。また、フレームレス燃焼装置は、空気と燃料とが供給されて、この燃料を理論空燃比よりも大きな空燃比で完全燃焼させる希薄燃焼により、酸素ガスの体積濃度が13[%]未満で、かつ、温度が有効数字2桁で1200[K]よりも高い燃焼ガスを発生させる燃焼ガス発生装置を備えている。また、フレームレス燃焼装置は、燃焼ガス発生装置で発生した燃焼ガスを炉の内部に放出して、燃焼ガスと酸化剤ガス流路からの酸化剤ガスとの混合を炉の内部で実現させる放出路を備えている。   A first invention is a flameless combustion apparatus that is provided in a furnace and causes flameless combustion inside the furnace. This flameless combustion apparatus includes a fuel gas flow path for supplying fuel gas to be oxidized by flameless combustion to the inside of the furnace through a nozzle. Further, the flameless combustion apparatus includes an oxidant gas flow path that supplies an oxidant gas that oxidizes fuel gas in the flameless combustion to the inside of the furnace through a nozzle. Here, the nozzle of the oxidant gas passage is provided at a position away from the nozzle of the fuel gas passage by a distance longer than the distance at which the oxidant gas and the fuel gas are diffused and mixed with each other and burned. ing. In addition, the flameless combustion apparatus includes an exhaust passage for exhausting generated gas generated after the fuel gas is oxidized in flameless combustion to the outside of the furnace. The flameless combustion apparatus also includes a heat exchange device that heats the oxidant gas in the oxidant gas flow path with the thermal energy of the generated gas in the exhaust flow path. Further, the flameless combustion apparatus is supplied with air and fuel, and the lean concentration in which the fuel is completely burned at an air-fuel ratio larger than the stoichiometric air-fuel ratio, the volume concentration of oxygen gas is less than 13 [%], and And a combustion gas generating device for generating combustion gas having a temperature higher than 1200 [K] by two significant digits. In addition, the flameless combustion device releases the combustion gas generated by the combustion gas generator into the furnace and realizes mixing of the combustion gas and the oxidant gas from the oxidant gas flow path inside the furnace. It has a road.

この第1の発明のフレームレス燃焼装置によれば、燃焼ガス発生装置から燃焼ガスを炉の内部に放出して酸化剤ガスと混ぜることで、この酸化剤ガスを含む混合気体をフレームレス燃焼が可能な温度および酸素濃度とすることができる。これにより、炉内の温度の変動にかかわらず、この炉内においてフレームレス燃焼を安定的に生じさせることが可能なフレームレス燃焼装置を提供することができる。また、上記第1の発明によれば、燃焼ガス発生装置において、燃料を理論空燃比よりも大きな空燃比で完全燃焼させる希薄燃焼(lean combustion)により燃焼ガスを発生させる。これにより、燃料の燃焼温度を低くしてサーマルNOx(ものが高温で燃焼する際に空気中の窒素ガスが酸化されて生じる窒素酸化物)の発生量を減らすことと、燃焼ガス中に残留された燃料の可燃分が酸化剤ガスにより燃焼されることによる窒素酸化物の発生をなくすこととが可能となる。また、上記第1の発明によれば、酸化剤ガス流路のノズルを燃料ガス流路のノズルから離すことで、酸化剤ガスと燃料ガスとが拡散して互いに混合して燃焼される拡散燃焼(diffusion combustion)を発生しにくくして、この拡散燃焼により窒素酸化物が発生されることを抑えることができる。 According to the flameless combustion apparatus of the first aspect of the present invention, the combustion gas is discharged from the combustion gas generator into the furnace and mixed with the oxidant gas, whereby the mixed gas containing the oxidant gas is flamelessly burned. Possible temperatures and oxygen concentrations can be achieved. Accordingly, it is possible to provide a flameless combustion apparatus capable of stably generating flameless combustion in the furnace regardless of temperature fluctuations in the furnace. According to the first aspect of the invention, in the combustion gas generator, the combustion gas is generated by lean combustion in which the fuel is completely burned at an air fuel ratio larger than the stoichiometric air fuel ratio. This lowers the combustion temperature of the fuel to reduce the amount of thermal NO x (nitrogen oxide generated by the oxidation of nitrogen gas in the air when things burn at high temperatures) and It is possible to eliminate generation of nitrogen oxides due to combustion of combustible fuel by oxidant gas. According to the first aspect of the invention, diffusion combustion in which the oxidant gas and the fuel gas are diffused and mixed with each other and burned by separating the nozzle of the oxidant gas channel from the nozzle of the fuel gas channel. It is difficult to generate (diffusion combustion), and generation of nitrogen oxides by this diffusion combustion can be suppressed.

ついで、第2の発明は、上述した第1の発明において、上記燃焼ガス発生装置は、それぞれ後述する燃焼室と、パイロットバーナーと、燃料放出ノズルと、空気噴出ノズルとを備えているものである。ここで、燃焼室は、上記放出路と同軸となる筒状に形成されている。また、パイロットバーナーは、上記燃料に点火するための口火を燃焼室の中心に発生させる。また、燃料放出ノズルは、上記口火の周囲であって上記燃焼室の内壁面から離れた位置から、上記口火の周囲を旋回するように燃料を放出する。また、空気噴出ノズルは、常温の空気を、上記燃焼室の内壁面に沿って上記燃料の旋回と同じ向きに旋回させるように噴出する。   Next, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect described above, the combustion gas generator includes a combustion chamber, a pilot burner, a fuel discharge nozzle, and an air injection nozzle, which will be described later. . Here, the combustion chamber is formed in a cylindrical shape that is coaxial with the discharge path. The pilot burner also generates a spark for igniting the fuel at the center of the combustion chamber. The fuel discharge nozzle discharges the fuel so as to swirl around the igniter from a position around the igniter and away from the inner wall surface of the combustion chamber. The air ejection nozzle ejects room temperature air so as to swirl along the inner wall surface of the combustion chamber in the same direction as the swirling of the fuel.

この第2の発明によれば、燃焼ガス発生装置の燃焼室における口火の周囲には、この口火を点火源として、空気噴出ノズルから旋回されるように噴出される空気が、同じく旋回される燃料放出ノズルからの燃料を燃焼させる旋回火炎が形成される。これにより、燃焼室において口火およびこの口火により点火される旋回火炎が立ち消えになることを抑えて、燃焼ガスの安定的な放出を実現させることができる。また、燃焼室を燃焼ガスの放出路と同軸となる筒状にする構成によれば、燃焼室の内壁面に沿って旋回する空気および上記旋回火炎により炉の内部に放出される燃焼ガスに渦を生じさせて、この燃焼ガスと酸化剤ガス流路からの酸化剤ガスとの混合を促進させることができる。また、燃焼室の内壁面に沿って噴出される空気を常温とする構成によれば、上記旋回火炎と燃焼室の内壁面との間に常温の空気を介在させて、旋回火炎の熱による燃焼室へのダメージを、温度調節装置を使うことなく抑えることができる。   According to the second aspect of the present invention, the air jetted from the air jet nozzle is swirled around the spark in the combustion chamber of the combustion gas generator. A swirling flame is formed that burns fuel from the discharge nozzle. As a result, it is possible to suppress the disappearance of the spark and the swirling flame ignited by the spark in the combustion chamber, and to realize stable discharge of the combustion gas. Further, according to the configuration in which the combustion chamber is formed in a cylindrical shape coaxial with the combustion gas discharge path, the air swirling along the inner wall surface of the combustion chamber and the combustion gas discharged into the furnace by the swirling flame are swirled. Thus, mixing of the combustion gas and the oxidant gas from the oxidant gas flow path can be promoted. In addition, according to the configuration in which the air jetted along the inner wall surface of the combustion chamber is at room temperature, combustion at the normal temperature air is interposed between the swirling flame and the inner wall surface of the combustion chamber, and combustion by the heat of the swirling flame is performed. Damage to the room can be suppressed without using a temperature control device.

さらに、第3の発明は、上述した第1または第2の発明において、燃料ガス流路のノズルは、炉の内部において放出路から燃焼ガスが放出される放出エリアに沿う位置から、放出路から放出エリアに放出される燃焼ガスの流れに沿った流れで燃料ガスを供給するものである。また、上記第3の発明においては、酸化剤ガス流路のノズルは、放出路から放出エリアに放出される燃焼ガスの流れにぶつかる流れで酸化剤ガスを供給する。   Further, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the nozzle of the fuel gas flow path is located from a position along the discharge area where the combustion gas is discharged from the discharge path inside the furnace from the discharge path. The fuel gas is supplied in a flow along the flow of the combustion gas discharged to the discharge area. In the third aspect of the invention, the nozzle of the oxidant gas flow path supplies the oxidant gas in a flow that collides with the flow of the combustion gas discharged from the discharge path to the discharge area.

この第3の発明によれば、酸化剤ガス流路からの酸化剤ガスは、その流れが放出路からの燃焼ガスの流れとぶつかってこの燃焼ガスと混合された後に、燃料ガス流路からの燃料ガスと接触してフレームレス燃焼を生じさせる。これにより、燃焼ガスと混合される前の酸化剤ガスが燃料ガスと接触してこの燃料ガスが燃焼され、この燃焼により窒素酸化物が発生されることを回避することができる。   According to the third aspect of the invention, the oxidant gas from the oxidant gas passage is mixed with the combustion gas after the flow collides with the flow of the combustion gas from the discharge passage, and then from the fuel gas passage. Contact with fuel gas to cause flameless combustion. Thereby, it can be avoided that the oxidant gas before being mixed with the combustion gas comes into contact with the fuel gas and the fuel gas is burned, and nitrogen oxides are generated by this combustion.

本発明の一実施形態にかかるフレームレス燃焼装置10が備えられたるつぼ炉90を表した要部断面図である。It is principal part sectional drawing showing the crucible furnace 90 provided with the flameless combustion apparatus 10 concerning one Embodiment of this invention. 図1のII−II線断面矢視図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図1のIII線矢視図である。FIG. 3 is a view taken along line III in FIG. 1. 図3のIV−IV線端面矢視図である。It is the IV-IV line end surface arrow directional view of FIG. 図2と同様の断面矢視図であり、フレームレス燃焼装置10の駆動状態を表す。FIG. 3 is a cross-sectional view similar to FIG. 2, showing a driving state of the frameless combustion apparatus 10. 図2のVI線矢視図である。FIG. 3 is a view taken along line VI in FIG. 2. 酸素ガスを含有する混合気体に混合されたプロパンガスの反応を表したグラフである。It is the graph showing reaction of the propane gas mixed with the mixed gas containing oxygen gas. 図5の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 図2のIX−IX線端面矢視図である。It is the IX-IX line end surface arrow directional view of FIG.

本発明の一実施形態にかかるフレームレス燃焼装置10の構成について、図1ないし図9を用いて説明する。なお、以下においては、フレームレス燃焼装置10をるつぼ炉90の炉体90B(図1参照)に取り付けるためのボルトおよび差し込み孔などの付随的な構成について、その詳細な説明を省略する。   A configuration of a flameless combustion apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. In the following, detailed description of the incidental components such as bolts and insertion holes for attaching the frameless combustion apparatus 10 to the furnace body 90B (see FIG. 1) of the crucible furnace 90 will be omitted.

フレームレス燃焼装置10は、図1に示すように、本発明における「炉」に相当するるつぼ炉90の炉体90Bに備えられたフレームレス燃焼装置である。ここで、るつぼ炉90は、炉体90Bと炉の蓋90Cとにより覆われるるつぼ炉90の内部にアルミニウムの地金92を入れたるつぼ90Aをセットして、このるつぼ90A内の地金92を融解させて熔湯92Aとするるつぼ炉である。   As shown in FIG. 1, the flameless combustion apparatus 10 is a flameless combustion apparatus provided in a furnace body 90 </ b> B of a crucible furnace 90 corresponding to a “furnace” in the present invention. Here, in the crucible furnace 90, a crucible 90A in which an aluminum ingot 92 is placed is set in a crucible furnace 90 covered with a furnace body 90B and a furnace lid 90C, and the ingot 92 in the crucible 90A is set. It is a crucible furnace that is melted to make a molten metal 92A.

フレームレス燃焼装置10は、るつぼ炉90の内部にフレームレス燃焼を生じさせることで、地金92を融解させるための熱エネルギーを供給するようになっている。なお、るつぼ炉90の内部に生じるフレームレス燃焼は、るつぼ炉90の内部の温度を均一に上昇させ、かつ、視認可能な火(可視火炎)を出さないため、るつぼ炉90の内部におけるどの位置で発生しているかを特定して図示することができないものである。   The flameless combustion apparatus 10 generates flameless combustion inside the crucible furnace 90 to supply heat energy for melting the metal base 92. The flameless combustion that occurs in the crucible furnace 90 uniformly increases the temperature in the crucible furnace 90 and does not emit a visible fire (visible flame). It is not possible to identify and illustrate whether this occurs.

フレームレス燃焼装置10は、図1ないし図3に示すように、全体として概略円筒状に形成されて、この円筒の外周側に円盤状のフランジ10Aを張り出させた構成となっている。そして、フレームレス燃焼装置10は、炉体90Bの壁に貫通されて、この壁において外側(図2で見て下側)となる部分とフランジ10Aとが互いに当接されてボルト止めされることによって、炉体90Bに取り付けられるようになっている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the flameless combustion apparatus 10 is formed in a generally cylindrical shape as a whole, and has a configuration in which a disk-shaped flange 10 </ b> A is projected on the outer peripheral side of the cylinder. And the flameless combustion apparatus 10 is penetrated by the wall of the furnace body 90B, and the part which becomes an outer side (lower side as viewed in FIG. 2) and the flange 10A are brought into contact with each other and bolted. Thus, it can be attached to the furnace body 90B.

また、フレームレス燃焼装置10において、るつぼ炉90の外側(図2で見て下側)に突出される部分は、図1および図2に示すように、るつぼ炉90に隣り合って設置された供給装置91に埋め込まれている。この供給装置91は、プロパンガスを主成分とする石油ガスおよび常温の空気を、それぞれ複数個所から別個に供給することができるようになっている。   Further, in the flameless combustion apparatus 10, a portion protruding outside the crucible furnace 90 (lower side as viewed in FIG. 2) was installed adjacent to the crucible furnace 90 as shown in FIGS. 1 and 2. Embedded in the supply device 91. The supply device 91 can separately supply petroleum gas mainly composed of propane gas and air at normal temperature from a plurality of locations.

フレームレス燃焼装置10は、図5に示すように、るつぼ炉90の内部にフレームレス燃焼を生じさせる際に、このるつぼ炉90の内部に空気93Bと燃料ガス93Aとを供給し、供給された空気93Bを酸化剤ガスとして燃料ガス93Aを酸化させる。ここで、空気93Bは、供給装置91から供給される空気であり、フレームレス燃焼装置10に備えられた酸化剤ガス流路12に送り込まれて、この酸化剤ガス流路12に設けられたノズル12Aを介してるつぼ炉90の内部に供給される。また、燃料ガス93Aは、供給装置91から供給される石油ガスであり、フレームレス燃焼装置10に備えられた燃料ガス流路11に送り込まれて、この燃料ガス流路11に設けられたノズル11Aを介してるつぼ炉90の内部に供給される。   As shown in FIG. 5, the flameless combustion apparatus 10 supplies air 93 </ b> B and fuel gas 93 </ b> A to the inside of the crucible furnace 90 when the flameless combustion is generated inside the crucible furnace 90. The fuel gas 93A is oxidized using the air 93B as an oxidant gas. Here, the air 93 </ b> B is air supplied from the supply device 91, and is sent to the oxidant gas flow path 12 provided in the frameless combustion apparatus 10, and the nozzle provided in the oxidant gas flow path 12. It is supplied to the inside of the crucible furnace 90 through 12A. The fuel gas 93 </ b> A is a petroleum gas supplied from the supply device 91, and is sent to the fuel gas passage 11 provided in the frameless combustion device 10, and the nozzle 11 </ b> A provided in the fuel gas passage 11. Is supplied to the inside of the crucible furnace 90.

なお、酸化剤ガス流路12のノズル12Aと燃料ガス流路11のノズル11Aとは、空気93Bと燃料ガス93Aとが拡散して互いに混合することで燃焼される拡散燃焼が発生される距離よりも長い距離だけ、互いに離間させることが好ましい。このようにすることで、空気93Bによる燃料ガス93Aの拡散燃焼を発生しにくくして、この拡散燃焼により窒素酸化物が発生されることを抑えることができる。   It should be noted that the nozzle 12A of the oxidant gas flow channel 12 and the nozzle 11A of the fuel gas flow channel 11 are from the distance at which diffusion combustion occurs where air 93B and fuel gas 93A diffuse and mix with each other. Preferably, they are separated from each other by a long distance. By doing in this way, it is hard to generate | occur | produce the diffusion combustion of the fuel gas 93A by the air 93B, and it can suppress that nitrogen oxide is generated by this diffusion combustion.

また、フレームレス燃焼において燃料ガス93Aが酸化された後に発生する高温(例えば1300[K]程度)の発生ガス93Dは、フレームレス燃焼装置10に備えられた円筒状(図3参照)の排気流路13Aを通ってるつぼ炉90の外部に排気される。ここで、排気流路13Aには、図1および図2に示すように、上方(図1で見て上側)に延びる煙突10Bが接続されて、この煙突10Bを介した排気ができるようになっている。   Further, a high temperature (eg, about 1300 [K]) generated gas 93D generated after the fuel gas 93A is oxidized in the flameless combustion is a cylindrical (see FIG. 3) exhaust flow provided in the flameless combustion apparatus 10. The gas is exhausted to the outside of the crucible furnace 90 through the path 13A. Here, as shown in FIGS. 1 and 2, a chimney 10B extending upward (upward as viewed in FIG. 1) is connected to the exhaust flow path 13A, so that exhaust through the chimney 10B can be performed. ing.

ところで、供給装置91から供給される空気は、酸素ガスの体積濃度が20[%]程度で温度が300[K]程度の空気であり、石油ガスである燃料ガス93A(図8参照)をフレームレス燃焼させるためには、酸素濃度を薄くするとともに昇温させる必要があるものである。このため、フレームレス燃焼装置10には、図5に示すように、排気流路13A内の発生ガス93Dにより酸化剤ガス流路12を流れる空気93Bを加熱する熱交換装置13が備えられている。また、フレームレス燃焼装置10には、供給装置91からの空気95Cにより燃料95Bを燃焼させることで、熱交換装置13により加熱された空気93Bよりも高温で酸素濃度が薄い燃焼ガス93Cを発生させる燃焼ガス発生装置14が備えられている。ここで、燃焼ガス93Cは、熱交換装置13により加熱された空気93Bに混ぜられることで、この空気93Bをさらに昇温させるとともにその酸素濃度を薄くする。   Incidentally, the air supplied from the supply device 91 is air having a volume concentration of oxygen gas of about 20 [%] and a temperature of about 300 [K], and the fuel gas 93A (see FIG. 8), which is petroleum gas, is used as a flame. In order to make the combustion less, it is necessary to reduce the oxygen concentration and raise the temperature. For this reason, as shown in FIG. 5, the flameless combustion apparatus 10 includes a heat exchange device 13 that heats the air 93B flowing through the oxidant gas flow channel 12 using the generated gas 93D in the exhaust flow channel 13A. . Further, the flameless combustion apparatus 10 generates combustion gas 93C having a higher oxygen concentration at a higher temperature than the air 93B heated by the heat exchange device 13 by burning the fuel 95B with the air 95C from the supply device 91. A combustion gas generator 14 is provided. Here, the combustion gas 93 </ b> C is mixed with the air 93 </ b> B heated by the heat exchange device 13, thereby further raising the temperature of the air 93 </ b> B and reducing the oxygen concentration thereof.

熱交換装置13は、円筒状の内管13Bとこの内管13Bを外側から取り巻く円筒状の外管13Cとの間に、排気流路13Aを多数本(例えば180本)の円筒に分割した細管13Dと複数枚(例えば4枚)のバッフル13Eとを配設した構成となっている。そして、熱交換装置13は、供給装置91からの空気93Bを内管13Bと外管13Cとの間に流して、排気流路13Aの細管13Dを流れる発生ガス93Dが有する熱エネルギーを空気93Bに移動させることで、この空気93Bを加熱するようになっている。この際、各バッフル13Eは、内管13Bと外管13Cとの間を流れる空気93Bを蛇行させることで、発生ガス93Dから空気93Bへの熱エネルギーの移動を促進させるようになっている。本実施形態においては、熱交換装置13は、発生ガス93Dの温度を例えば1300[K]程度から700[K]程度にまで低下させ、空気93Bの温度を例えば300[K]程度から1100[K]程度にまで上昇させる。   The heat exchanging device 13 is a thin tube in which the exhaust passage 13A is divided into a large number (for example, 180) of cylinders between a cylindrical inner tube 13B and a cylindrical outer tube 13C surrounding the inner tube 13B from the outside. 13D and a plurality of (for example, four) baffles 13E are arranged. Then, the heat exchange device 13 causes the air 93B from the supply device 91 to flow between the inner tube 13B and the outer tube 13C, and the heat energy of the generated gas 93D flowing through the narrow tube 13D of the exhaust passage 13A is converted into the air 93B. The air 93B is heated by moving it. At this time, each baffle 13E causes the air 93B flowing between the inner pipe 13B and the outer pipe 13C to meander to promote the movement of thermal energy from the generated gas 93D to the air 93B. In the present embodiment, the heat exchange device 13 reduces the temperature of the generated gas 93D from, for example, about 1300 [K] to about 700 [K], and the temperature of the air 93B, for example, from about 300 [K] to 1100 [K]. ] To a degree.

燃焼ガス発生装置14は、図2に示すように、円筒状に形成されて熱交換装置13の内管13Bにはめ込まれる燃焼室14Bと、この燃焼室14Bの円筒の中心軸14Aと同軸となる筒状に形成された放出路15とを備えている。本実施形態においては、放出路15は一方側(図2では上側)に向かって肉厚が薄くなる厚肉円筒として形成されて、酸化剤ガス流路12のノズル12Aおよび燃料ガス流路11のノズル11Aと一体化されている。   As shown in FIG. 2, the combustion gas generator 14 is formed in a cylindrical shape and is coaxial with the combustion chamber 14B fitted into the inner tube 13B of the heat exchange device 13 and the central axis 14A of the cylinder of the combustion chamber 14B. And a discharge passage 15 formed in a cylindrical shape. In the present embodiment, the discharge passage 15 is formed as a thick-walled cylinder whose thickness decreases toward one side (upper side in FIG. 2), and the nozzle 12 </ b> A of the oxidant gas passage 12 and the fuel gas passage 11. It is integrated with the nozzle 11A.

なお、燃焼室14Bおよび放出路15の中心軸14Aは、るつぼ炉90と供給装置91との間に延びるように設定される。これにより、燃焼ガス発生装置14および熱交換装置13は、供給装置91からるつぼ炉90に向かって延びるように配設された状態となる。また、放出路15は、肉厚が厚くなる側を燃焼ガス発生装置14の燃焼室14Bに向けた状態に配設されて、この燃焼室14Bにおけるるつぼ炉90側(図2では上側)の端にざぐり穴15Aおよび座金15Bを介してボルト止めされている。   The combustion chamber 14B and the central axis 14A of the discharge passage 15 are set so as to extend between the crucible furnace 90 and the supply device 91. As a result, the combustion gas generator 14 and the heat exchange device 13 are disposed so as to extend from the supply device 91 toward the crucible furnace 90. Further, the discharge path 15 is disposed in a state in which the thickening side faces the combustion chamber 14B of the combustion gas generator 14, and the end of the combustion chamber 14B on the crucible furnace 90 side (upper side in FIG. 2). It is bolted via a counterbore 15A and a washer 15B.

また、燃焼ガス発生装置14の燃焼室14Bにおいて放出路15とは反対側(図2では下側)となる端には、燃焼室14Bと同軸に形成されたパイロットバーナー14D、燃料放出ノズル14E、および、空気噴出ノズル14Iが差し込まれている。ここで、空気噴出ノズル14Iは、燃焼室14Bに差し込まれてはめあわされることでこの燃焼室14Bと同軸にされ、さらに燃焼ガス発生装置14とは反対側(図2では下側)となる端がベース10Cに組みつけられている。また、パイロットバーナー14Dおよび燃料放出ノズル14Eは、燃焼ガス発生装置14とは反対側となる各端が空気噴出ノズル14Iと一緒にベース10Cに組みつけられることで、空気噴出ノズル14Iおよび燃焼室14Bと同軸にされる。   Further, at the end of the combustion chamber 14B of the combustion gas generator 14 opposite to the discharge path 15 (lower side in FIG. 2), a pilot burner 14D formed coaxially with the combustion chamber 14B, a fuel discharge nozzle 14E, And the air ejection nozzle 14I is inserted. Here, the air ejection nozzle 14I is inserted into the combustion chamber 14B and fitted to be coaxial with the combustion chamber 14B, and further, is an end opposite to the combustion gas generator 14 (lower side in FIG. 2). Is assembled to the base 10C. In addition, the pilot burner 14D and the fuel discharge nozzle 14E are assembled to the base 10C together with the air injection nozzle 14I at the ends opposite to the combustion gas generator 14, so that the air injection nozzle 14I and the combustion chamber 14B are assembled. And be coaxial.

パイロットバーナー14Dは、図2に示すように、中心軸14Aに沿って棒状に延びるように配設されたスパークロッド14Jと、このスパークロッド14Jを外側から取り巻く円筒状の内管14Cと、この内管を外側から取り巻く円筒状の外管14Gとを備えている。ここで、内管14C、外管14G、および、スパークロッド14Jは、図6に示すように、燃焼室14Bに差し込まれる側の各端部がスペーサー14Hを介して連結されることで互いに同軸にされている。本実施形態においては、スペーサー14Hは、内管14Cの燃焼室14B側の端を覆い、スパークロッド14Jに向けて4本、外管14Gに向けて3本のスポークを伸ばした状態に設けられている。   As shown in FIG. 2, the pilot burner 14D includes a spark rod 14J disposed so as to extend in a rod shape along the central axis 14A, a cylindrical inner tube 14C surrounding the spark rod 14J from the outside, And a cylindrical outer tube 14G surrounding the tube from the outside. Here, as shown in FIG. 6, the inner tube 14C, the outer tube 14G, and the spark rod 14J are coaxially connected to each other by connecting the end portions on the side inserted into the combustion chamber 14B via a spacer 14H. Has been. In this embodiment, the spacer 14H covers the end of the inner tube 14C on the combustion chamber 14B side, and is provided in a state where four spokes are extended toward the spark rod 14J and three spokes are extended toward the outer tube 14G. Yes.

また、パイロットバーナー14Dにおいて、内管14Cは、図4および図8に示すように、供給装置91から石油ガス94Aが送られて、この石油ガス94Aを燃焼室14B(図4参照)内に放出するようになっている。また、外管14Gは、供給装置91Aから空気95Aが送られて、この空気95Aを内管14Cから放出された石油ガス94Aの周囲に放出するようになっている。そして、スパークロッド14Jは、図4に示すように、内管14Cから放出される石油ガス94A(図8参照)に火花放電による点火をすることで、中心軸14Aに沿ってるつぼ炉90側(図4では上側)に噴き上がる口火94を燃焼室14Bの中心に発生させるようになっている。   Further, in the pilot burner 14D, as shown in FIGS. 4 and 8, the inner pipe 14C is supplied with the oil gas 94A from the supply device 91, and releases the oil gas 94A into the combustion chamber 14B (see FIG. 4). It is supposed to be. Further, the outer pipe 14G is configured such that air 95A is sent from the supply device 91A and the air 95A is discharged around the petroleum gas 94A released from the inner pipe 14C. Then, as shown in FIG. 4, the spark rod 14J ignites the petroleum gas 94A (see FIG. 8) discharged from the inner tube 14C by spark discharge, so that the crucible furnace 90 side along the central axis 14A ( In FIG. 4, an igniter 94 that spouts upward is generated at the center of the combustion chamber 14B.

また、燃料放出ノズル14Eは、図3および図6に示すように、パイロットバーナー14Dを外側から取り巻く円筒状に形成されている。そして、燃料放出ノズル14Eは、図5に示すように、供給装置91から送られる石油ガスを燃料95Bとして、この燃料95Bを燃焼室14B内の口火94の周囲に、この口火94と同軸となるように噴き出して放出するようになっている。   Further, as shown in FIGS. 3 and 6, the fuel discharge nozzle 14E is formed in a cylindrical shape surrounding the pilot burner 14D from the outside. Then, as shown in FIG. 5, the fuel discharge nozzle 14 </ b> E uses the petroleum gas sent from the supply device 91 as the fuel 95 </ b> B, and this fuel 95 </ b> B is coaxial with the starter 94 around the starter 94 in the combustion chamber 14 </ b> B. It is designed to be ejected.

また、空気噴出ノズル14Iは、図4に示すように、燃料放出ノズル14Eを外側から取り巻いてこの燃料放出ノズル14Eを燃焼ガス発生装置14の燃焼室14Bの内壁面から離間させるように設けられている。そして、空気噴出ノズル14Iは、供給装置91から送られる常温の空気95Cを噴出することで、口火94を点火源とした燃料95Bの燃焼を実現させるようになっている。これにより、燃焼ガス発生装置14は、燃料95Bの燃焼により生じる燃焼ガス93Cを、放出路15を介してるつぼ炉90の内部に設定された放出エリア93に放出し、このるつぼ炉90の内部における空気93Bと燃焼ガス93Cとの混合を実現させる。   Further, as shown in FIG. 4, the air ejection nozzle 14I is provided so as to surround the fuel discharge nozzle 14E from the outside and to separate the fuel discharge nozzle 14E from the inner wall surface of the combustion chamber 14B of the combustion gas generator 14. Yes. The air ejection nozzle 14I ejects normal temperature air 95C sent from the supply device 91, thereby realizing the combustion of the fuel 95B using the igniter 94 as an ignition source. As a result, the combustion gas generator 14 discharges the combustion gas 93C generated by the combustion of the fuel 95B to the discharge area 93 set inside the crucible furnace 90 via the discharge path 15, and the inside of the crucible furnace 90 Mixing of air 93B and combustion gas 93C is realized.

ところで、供給装置91から供給される空気95Cの量は、供給装置91から供給される燃料95Bを、理論空燃比よりも大きな空燃比で完全燃焼させる希薄燃焼を実現させるように設定されている。より詳しくは、空気95Cの量は、燃料95Bを希薄燃焼させた際に生じる燃焼ガス93Cが、酸素ガスの体積濃度が3[%]以上13[%]未満で、かつ、温度が有効数字2桁で1200[K]よりも高い混合気体となるように設定されている。   Incidentally, the amount of the air 95C supplied from the supply device 91 is set so as to realize lean combustion in which the fuel 95B supplied from the supply device 91 is completely burned at an air / fuel ratio larger than the stoichiometric air / fuel ratio. More specifically, the amount of the air 95C is such that the combustion gas 93C generated when the fuel 95B is lean-burned has a volume concentration of oxygen gas of 3 [%] to less than 13 [%], and the temperature is an effective number 2 The gas mixture is set to be higher than 1200 [K] in terms of digits.

ここで、上記各条件の意味について、図7を用いて説明する。酸素ガスを含有する混合気体において、その温度が比較的低く(例えば有効数字2桁で1200[K]未満で)、その酸素ガスの体積濃度が比較的高い(図7の「通常の燃焼」に該当する)場合、混合気体に混ぜられたプロパンガスは、点火源が与えられたときに通常の燃焼あるいは高温燃焼によって燃焼される。この混合気体において、その酸素ガスの体積濃度が低くなっていくと、混合気体に混ぜられたプロパンガスは、不完全燃焼をおこすか燃焼が停止されるかによって、その可燃分が混合気体中に残るようになる(図7の「可燃分が残る」の領域を参照)。   Here, the meaning of each of the above conditions will be described with reference to FIG. In a mixed gas containing oxygen gas, the temperature is relatively low (for example, less than 1200 [K] with two significant figures), and the volume concentration of the oxygen gas is relatively high (see “normal combustion” in FIG. 7). When applicable, the propane gas mixed in the gas mixture is burned by normal combustion or high temperature combustion when an ignition source is applied. In this mixed gas, when the volume concentration of the oxygen gas decreases, the propane gas mixed in the mixed gas has its combustible component in the mixed gas depending on whether incomplete combustion occurs or combustion is stopped. (Refer to the area of “combustible matter remains” in FIG. 7).

また、混合気体の温度が比較的高く、その酸素ガスの体積濃度が比較的高い(図7の「高温燃焼」に該当する)場合、混合気体に混ぜられたプロパンガスは、点火源によらずに自然発火され、高温燃焼によって燃焼される。この混合気体において、その酸素ガスの体積濃度が低くなっていくと、混合気体に混ぜられたプロパンガスは、上記混合気体を酸化剤ガスとしたフレームレス燃焼により酸化される(図7の「フレームレス燃焼」の領域を参照)。ただし、混合気体中の酸素ガスの体積濃度が非常に低く(例えば3[%]未満に)なると、混合気体に混ぜられたプロパンガスの可燃分は混合気体中に残る(図7の「可燃分が残る」の領域を参照)。   Further, when the temperature of the mixed gas is relatively high and the volume concentration of the oxygen gas is relatively high (corresponding to “high temperature combustion” in FIG. 7), the propane gas mixed in the mixed gas does not depend on the ignition source. It is spontaneously ignited and burned by high temperature combustion. In this mixed gas, when the volume concentration of the oxygen gas decreases, the propane gas mixed in the mixed gas is oxidized by flameless combustion using the mixed gas as an oxidant gas (see “Frame” in FIG. 7). Refer to the “Less combustion” area). However, when the volume concentration of oxygen gas in the mixed gas becomes very low (for example, less than 3%), the flammable component of the propane gas mixed in the mixed gas remains in the mixed gas (see “Combustible component in FIG. 7”). See “Remaining”).

すなわち、上述した「酸素ガスの体積濃度が13[%]未満」および「温度が有効数字2桁で1200[K]よりも高い」という各条件は、燃焼ガス93Cと空気93Bとの混合気体を、プロパンガスを主成分とする燃料ガス93Aのフレームレス燃焼が可能な状態にするために設定される。また、上述した「酸素ガスの体積濃度が3[%]以上」という条件は、有効数字2桁で1200[K]以上の温度の混合気体である燃焼ガス93Cの中に、プロパンガスを主成分とする燃料95Bの可燃分が残らないようにするために設定される。   That is, the above-mentioned conditions “the volume concentration of oxygen gas is less than 13 [%]” and “the temperature is higher than 1200 [K] by two significant digits” are the mixed gas of the combustion gas 93C and the air 93B. The fuel gas 93A containing propane gas as a main component is set to enable flameless combustion. In addition, the above-mentioned condition that “the volume concentration of oxygen gas is 3 [%] or more” is that propane gas is a main component in the combustion gas 93C that is a mixed gas having a temperature of 1200 [K] or more in two significant figures. Is set so that no combustible component of the fuel 95B remains.

上述した各構成によれば、燃焼ガス発生装置14から燃焼ガス93Cをるつぼ炉90の内部に設定された放出エリア93に放出して、熱交換装置13により加熱された空気93Bと混ぜることで、この空気93Bを含む混合気体をフレームレス燃焼が可能な温度(有効数字2桁で1200[K]以上)および酸素濃度(酸素ガスの体積濃度が13[%]以下)とすることができる。これにより、るつぼ炉90(図1参照)の内部における温度の変動にかかわらず、このるつぼ炉90の内部にフレームレス燃焼を安定的に生じさせることが可能なフレームレス燃焼装置10を提供することができる。また、燃料95Bの燃焼を希薄燃焼とすることで、燃料95Bの可燃分を燃焼ガス93C中に残留されないように完全燃焼させて、燃焼ガス93C中に残留された燃料95Bの可燃分が空気93Bにより燃焼されて窒素酸化物が発生されることをなくすことができる。   According to each configuration described above, the combustion gas 93C is discharged from the combustion gas generator 14 to the discharge area 93 set inside the crucible furnace 90 and mixed with the air 93B heated by the heat exchange device 13, The mixed gas containing the air 93B can be set to a temperature at which flameless combustion is possible (at least two significant digits, 1200 [K] or more) and an oxygen concentration (volume concentration of oxygen gas is 13 [%] or less). Thus, it is possible to provide a flameless combustion apparatus 10 capable of stably generating flameless combustion inside the crucible furnace 90 regardless of temperature fluctuations inside the crucible furnace 90 (see FIG. 1). Can do. Further, by making the combustion of the fuel 95B lean, the combustible part of the fuel 95B is completely combusted so that it does not remain in the combustion gas 93C, and the combustible part of the fuel 95B remaining in the combustion gas 93C becomes the air 93B. It is possible to eliminate generation of nitrogen oxides by combustion.

ここで、空気は20[%]程度の体積濃度の酸素ガスと、80[%]程度の体積濃度の不活性ガス(inert gas)とを含む混合気体であり、ものを燃焼させる際にその燃焼熱の一部を不活性ガスの内部エネルギーの上昇に費やすものである。このため、燃焼ガス93Cを発生させるための燃料95Bの燃焼を希薄燃焼とすると、空気95C中の不活性ガスがその内部エネルギーの上昇に費やす燃焼熱が増加されて、燃料95Bの燃焼温度が低くなる。これにより、ものが高温で燃焼する際に空気93B中の窒素ガスが酸化されて生じる窒素酸化物であるサーマルNOxの発生量を減らすことができる。なお、燃焼に際して気化される燃料(例えばガソリン)の燃焼を希薄燃焼とする場合、燃料が吸収する気化熱の影響が低減されることで燃料の燃焼温度が上昇することがあるが、燃焼ガス発生装置14において燃焼される燃料95Bは供給装置91が供給する石油ガスであるため、上記気化熱の影響を考慮する必要はない。 Here, air is a mixed gas containing oxygen gas having a volume concentration of about 20 [%] and an inert gas having a volume concentration of about 80 [%]. Part of the heat is spent on increasing the internal energy of the inert gas. For this reason, when the combustion of the fuel 95B for generating the combustion gas 93C is lean combustion, the combustion heat that the inert gas in the air 95C spends on increasing its internal energy is increased, and the combustion temperature of the fuel 95B is lowered. Become. As a result, it is possible to reduce the generation amount of thermal NO x which is a nitrogen oxide generated by oxidizing the nitrogen gas in the air 93B when the object burns at a high temperature. In addition, when the combustion of fuel (e.g., gasoline) that is vaporized during combustion is lean combustion, the combustion temperature of the fuel may increase due to reduction of the influence of the heat of vaporization absorbed by the fuel. Since the fuel 95B combusted in the apparatus 14 is petroleum gas supplied from the supply apparatus 91, it is not necessary to consider the influence of the heat of vaporization.

ところで、燃料放出ノズル14Eは、図4に示すように、複数穴(例えば10穴、図3および図9を参照)の開口を備えたスワラー14Fを介して燃料95Bの放出を行うようになっている。ここで、スワラー14Fの各開口は、図3および図6に示すように、燃焼室14Bの内壁面に沿って等間隔に設けられて、それぞれが燃料放出ノズル14Eの円筒における周方向の片側に向けて傾けられている(図6参照)。これにより、燃料放出ノズル14Eは、図4および図6に示すように、口火94(図4参照)の周囲を旋回するように燃料95Bを噴き出して放出するようになっている。   By the way, as shown in FIG. 4, the fuel discharge nozzle 14 </ b> E discharges the fuel 95 </ b> B through a swirler 14 </ b> F having a plurality of holes (for example, 10 holes, see FIGS. 3 and 9). Yes. Here, as shown in FIGS. 3 and 6, the openings of the swirler 14F are provided at equal intervals along the inner wall surface of the combustion chamber 14B, and each of the openings is on one side in the circumferential direction of the cylinder of the fuel discharge nozzle 14E. It is inclined toward (see FIG. 6). Thereby, as shown in FIGS. 4 and 6, the fuel discharge nozzle 14 </ b> E ejects and discharges the fuel 95 </ b> B so as to turn around the spark 94 (see FIG. 4).

また、空気噴出ノズル14Iから噴出される空気95Cは、図5に示すように、供給装置91から熱交換装置13の内管13B内に送り込まれ、燃焼室14Bの周壁と一体に設けられた空気流路14Kを通って空気噴出ノズル14Iに供給されるようになっている。ここで、空気流路14Kは、図9に示すように、複数本(例えば4本)が空気噴出ノズル14Iの内側面に沿って等間隔に配設されて、この内側面に沿う方向の一方側(図9では時計回り側)に空気95Cを噴き出すようになっている。これにより、空気噴出ノズル14Iは、図5および図6に示すように、空気95Cを燃焼室14Bの内壁面に沿って旋回させるように噴出するようになっている。なお、空気噴出ノズル14Iから噴出される空気95Cの旋回の向きは、図6に示すように、燃料放出ノズル14Eから放出される燃料95Bの旋回の向きと同じ向きになるように設定されている。   Further, as shown in FIG. 5, the air 95C ejected from the air ejection nozzle 14I is fed into the inner tube 13B of the heat exchange device 13 from the supply device 91 and is provided integrally with the peripheral wall of the combustion chamber 14B. The air jet nozzle 14I is supplied through the flow path 14K. Here, as shown in FIG. 9, a plurality of (for example, four) air flow paths 14 </ b> K are arranged at equal intervals along the inner side surface of the air ejection nozzle 14 </ b> I, and one of the directions along the inner side surface is arranged. Air 95C is ejected to the side (clockwise in FIG. 9). Thereby, as shown in FIGS. 5 and 6, the air ejection nozzle 14 </ b> I ejects air 95 </ b> C so as to swirl along the inner wall surface of the combustion chamber 14 </ b> B. In addition, as shown in FIG. 6, the turning direction of the air 95C ejected from the air ejection nozzle 14I is set to be the same direction as the turning direction of the fuel 95B discharged from the fuel discharge nozzle 14E. .

上述した各構成によれば、図4および図5に示すように、燃焼ガス発生装置14における口火94の周囲には、この口火94を点火源として、空気噴出ノズル14Iから旋回されるように噴出される空気95Cが、同じく旋回される燃料放出ノズル14Eからの燃料95Bを燃焼させる旋回火炎95が形成される。これにより、燃焼室14Bにおいて口火94および旋回火炎95が立ち消えになることを抑えて、燃焼ガス93Cの安定的な放出を実現させることができる。また、燃焼ガス発生装置14の燃焼室14Bを燃焼ガス93Cの放出路15と同軸となる筒状にする構成によれば、燃焼室14Bの内壁面に沿って旋回する空気95Cおよび旋回火炎95により、るつぼ炉90の内部に放出される燃焼ガス93Cに渦を生じさせることができる。そして、燃焼ガス93Cと酸化剤ガス流路12からの空気93Bとの混合を促進させることができる。また、燃焼室14Bの内壁面に沿って噴出される空気95Cを供給装置91からの常温の空気とすることで、旋回火炎95と燃焼室14Bの内壁面との間に常温の空気95Cを介在させて、旋回火炎95の熱による燃焼室14Bへのダメージを、温度調節装置を使うことなく抑えることができる。   According to each configuration described above, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the combustion gas generating device 14 is sprayed around the spark 94 so as to be swung from the air ejection nozzle 14 </ b> I using the spark 94 as an ignition source. The swirling flame 95 is formed in which the air 95C that is swirled burns the fuel 95B from the fuel discharge nozzle 14E that is also swirled. Thereby, it is possible to suppress the disappearance of the flame 94 and the swirling flame 95 in the combustion chamber 14B, and to realize stable discharge of the combustion gas 93C. Further, according to the configuration in which the combustion chamber 14B of the combustion gas generator 14 is formed in a cylindrical shape that is coaxial with the discharge path 15 of the combustion gas 93C, the air 95C and the swirling flame 95 swirl along the inner wall surface of the combustion chamber 14B. The vortex can be generated in the combustion gas 93 </ b> C released into the crucible furnace 90. Then, mixing of the combustion gas 93C and the air 93B from the oxidant gas flow path 12 can be promoted. Further, air 95C ejected along the inner wall surface of the combustion chamber 14B is used as room temperature air from the supply device 91, so that room temperature air 95C is interposed between the swirling flame 95 and the inner wall surface of the combustion chamber 14B. Thus, damage to the combustion chamber 14B due to the heat of the swirling flame 95 can be suppressed without using a temperature control device.

さて、フレームレス燃焼装置10において、燃料ガス流路11は、図2および図3に示すように、輪環状の筒の複数個所(例えば4箇所)からるつぼ炉90側(図2で見て上側)に分岐を延ばすように形成された分岐流路11Bを備えている。この分岐流路11Bの各分岐には、図2に示すように、座金15Bに開けられた連結孔15Cを介してノズル11Aが接続されている。この各ノズル11Aは、図3および図5に示すように、放出路15の中心軸14Aと平行に延びるように配設されて、るつぼ炉90の内部において放出路15から燃焼ガス93C(図5参照)が放出される放出エリア93に沿う位置に開口されている。そして、各ノズル11Aは、図5に示すように、その開口から、放出路15から放出エリア93に放出される燃焼ガス93Cの流れに沿った流れで燃料ガス93Aの供給を行うようになっている。   In the flameless combustion apparatus 10, the fuel gas flow path 11 is formed from a plurality of locations (for example, four locations) of an annular tube from the crucible furnace 90 side (upper side as viewed in FIG. 2) as shown in FIGS. 2 and 3. ) Is provided with a branch channel 11B formed to extend the branch. As shown in FIG. 2, a nozzle 11A is connected to each branch of the branch channel 11B via a connecting hole 15C opened in a washer 15B. As shown in FIGS. 3 and 5, each nozzle 11A is disposed so as to extend in parallel with the central axis 14A of the discharge path 15, and inside the crucible furnace 90, the combustion gas 93C (FIG. 5) is discharged from the discharge path 15. Is opened at a position along the discharge area 93 from which the reference is discharged. As shown in FIG. 5, each nozzle 11 </ b> A supplies the fuel gas 93 </ b> A through the opening along the flow of the combustion gas 93 </ b> C discharged from the discharge path 15 to the discharge area 93. Yes.

また、フレームレス燃焼装置10において、酸化剤ガス流路12は、図2ないし図4に示すように、熱交換装置13からの空気93B(図4参照)の出口となる部分がリング状の輪環路12Bとして形成されている。この輪環路12Bには、図4に示すように、座金15Bの複数個所(例えば4箇所)に開けられた連結孔15Dを介して、複数個(例えば4個)のノズル12Aが接続されている。この各ノズル12Aは、放出路15の中心軸14Aに向かって延びるように傾けられた状態に配設されて、上述した放出エリア93に沿う位置に開口されている。そして、各ノズル12Aは、その開口から、放出路15から放出エリア93に放出される燃焼ガス93Cの流れにぶつかる流れで空気93Bの供給を行うようになっている。   Further, in the flameless combustion apparatus 10, the oxidant gas flow path 12 has a ring-shaped ring portion as an outlet of the air 93B (see FIG. 4) from the heat exchange device 13, as shown in FIGS. It is formed as a circulation path 12B. As shown in FIG. 4, a plurality of (for example, four) nozzles 12A are connected to the ring ring passage 12B through connecting holes 15D opened at a plurality of positions (for example, four) of a washer 15B. Yes. Each nozzle 12A is disposed in an inclined state so as to extend toward the central axis 14A of the discharge path 15, and is opened at a position along the discharge area 93 described above. And each nozzle 12A supplies air 93B by the flow which collides with the flow of the combustion gas 93C discharge | released from the discharge path 15 to the discharge area 93 from the opening.

上述した各構成によれば、図5に示すように、酸化剤ガス流路12からの空気93Bは、その流れが放出路15からの燃焼ガス93Cの流れとぶつかってこの燃焼ガス93Cと混合された後に、燃料ガス流路11からの燃料ガス93Aと接触してフレームレス燃焼(図示せず)を生じさせる。これにより、燃焼ガス93Cと混合される前の空気93Bが燃料ガス93Aと接触してこの燃料ガス93Aが燃焼され、この燃焼により窒素酸化物が発生されることを回避することができる。   According to each configuration described above, as shown in FIG. 5, the air 93B from the oxidant gas flow path 12 collides with the flow of the combustion gas 93C from the discharge path 15 and is mixed with the combustion gas 93C. After that, contact with the fuel gas 93A from the fuel gas flow path 11 causes flameless combustion (not shown). As a result, it is possible to avoid that the air 93B before being mixed with the combustion gas 93C comes into contact with the fuel gas 93A to burn the fuel gas 93A and generate nitrogen oxides by this combustion.

また、フレームレス燃焼装置10において、ベース10Cには、図2および図3に示すように、それぞれ棒状に形成されたパイロメーター91Aおよび火炎検出装置91Bが、燃料放出ノズル14Eの円筒を通してるつぼ炉90の内部側(図2で見て上側)に露見されるように差し込まれている。ここで、パイロメーター91Aは、るつぼ炉90の内部からの熱放射を感知することでるつぼ炉90内の温度を測定し、この測定結果を外部に出力するようになっている。また、火炎検出装置91Bは、燃焼室14B内の口火94および旋回火炎95(図5参照)の明るさおよびこの明るさのゆらぎを感知することで口火94および旋回火炎95の各燃焼状態を検出し、この検出結果を外部に出力するようになっている。   Further, in the frameless combustion apparatus 10, as shown in FIGS. 2 and 3, a pyrometer 91A and a flame detection apparatus 91B each formed in a rod shape are respectively provided in the base 10C through a cylinder of the fuel discharge nozzle 14E. It is inserted so that it may be exposed on the inner side (upper side in FIG. 2). Here, the pyrometer 91A measures the temperature in the crucible furnace 90 by sensing heat radiation from the inside of the crucible furnace 90, and outputs the measurement result to the outside. Further, the flame detection device 91B detects each combustion state of the spark 94 and the swirling flame 95 by sensing the brightness of the spark 94 and the swirling flame 95 (see FIG. 5) in the combustion chamber 14B and fluctuations in this brightness. The detection result is output to the outside.

続いて、上述したフレームレス燃焼装置10を使用してるつぼ炉90の内部にフレームレス燃焼を生じさせる際の操作手順について説明する。なお、以下においては、口火94(図4参照)の立ち消えに対する復帰操作などの付随的な操作について、その詳細な説明を省略する。   Next, an operation procedure for generating flameless combustion in the crucible furnace 90 using the above-described flameless combustion apparatus 10 will be described. Note that in the following, detailed description of ancillary operations such as a return operation for the extinction of the spark 94 (see FIG. 4) will be omitted.

るつぼ炉90の内部にフレームレス燃焼を生じさせるにあたり、フレームレス燃焼装置10のオペレーター(図示せず)は、まず、供給装置91からパイロットバーナー14Dへの石油ガス94Aおよび空気95Aの供給(図8参照)を開始させる。また、オペレーターは、フレームレス燃焼装置10のスパークロッド14Jを駆動させて火花放電を生じさせる。これにより、フレームレス燃焼装置10は、その燃焼室14Bの中心に口火94を発生させる(図4参照)。   In generating flameless combustion inside the crucible furnace 90, an operator (not shown) of the flameless combustion apparatus 10 first supplies oil gas 94A and air 95A from the supply apparatus 91 to the pilot burner 14D (FIG. 8). Start). Further, the operator drives the spark rod 14J of the flameless combustion apparatus 10 to cause spark discharge. Thereby, the flameless combustion apparatus 10 generates the spark 94 at the center of the combustion chamber 14B (see FIG. 4).

ついで、オペレーターは、火炎検出装置91Bからの出力により口火94の発生を確認して、スパークロッド14Jの駆動を停止させる。また、オペレーターは、供給装置91から燃料放出ノズル14Eへの燃料95Bの供給と、供給装置91から空気噴出ノズル14Iへの空気95Cの供給とを開始させる(図5参照)。これにより、フレームレス燃焼装置10における燃焼室14Bの内部には旋回火炎95が発生される。   Next, the operator confirms the occurrence of the spark 94 by the output from the flame detection device 91B, and stops the driving of the spark rod 14J. Further, the operator starts the supply of the fuel 95B from the supply device 91 to the fuel discharge nozzle 14E and the supply of the air 95C from the supply device 91 to the air ejection nozzle 14I (see FIG. 5). As a result, a swirling flame 95 is generated inside the combustion chamber 14B in the flameless combustion apparatus 10.

続いて、オペレーターは、供給装置91から燃料ガス流路11への燃料ガス93Aの供給と、供給装置91から酸化剤ガス流路12への空気93Bの供給とを開始させる。このとき、るつぼ炉90の内部にはまだ高温(例えば1300[K]程度)の発生ガス93Dが発生されていないので、空気93Bは熱交換装置13による加熱がほとんど行われない状態でるつぼ炉90内に供給される。このため、燃料ガス流路11からるつぼ炉90内に供給される燃料ガス93Aは、燃焼室14B内の口火94あるいは旋回火炎95を点火源として、るつぼ炉90内に残留された空気およびこのるつぼ炉90内に供給される空気93Bによって燃焼される。この燃焼は、るつぼ炉90内の放出エリア93において炎を出しながら行われて、るつぼ炉90内の温度を例えば有効数字2桁で1300[K]以上になるまで上昇させる。   Subsequently, the operator starts the supply of the fuel gas 93 </ b> A from the supply device 91 to the fuel gas channel 11 and the supply of the air 93 </ b> B from the supply device 91 to the oxidant gas channel 12. At this time, since the generated gas 93D having a high temperature (for example, about 1300 [K]) has not yet been generated inside the crucible furnace 90, the air 93B is not heated by the heat exchanging device 13 and is not heated. Supplied in. Therefore, the fuel gas 93A supplied from the fuel gas passage 11 into the crucible furnace 90 is the air remaining in the crucible furnace 90 and the crucible using the ignition 94 or the swirling flame 95 in the combustion chamber 14B as an ignition source. It is burned by air 93B supplied into the furnace 90. This combustion is performed while a flame is emitted in the discharge area 93 in the crucible furnace 90, and the temperature in the crucible furnace 90 is increased, for example, to 1300 [K] or more in two significant figures.

ここで、燃料ガス93Aを燃焼させる空気は、燃焼ガス発生装置14からの燃焼ガス93Cと混ぜられることでその酸素濃度が薄くされている。このため、るつぼ炉90内において、燃料ガス93Aは、この燃料ガス93Aの不完全燃焼によりすすを発生させながら、このすすを燃料ガス93Aの燃焼熱により加熱して輝かせる輝炎(luminous flame)によって燃焼される。この輝炎は、燃料ガス93Aを完全燃焼させる際に生じる炎と比べて、熱放射のエネルギー量が多く、るつぼ炉90内の温度をより早く上昇させることができるというメリットを有している。   Here, the air that burns the fuel gas 93 </ b> A is mixed with the combustion gas 93 </ b> C from the combustion gas generator 14 to reduce the oxygen concentration. Therefore, in the crucible furnace 90, the fuel gas 93A generates soot by incomplete combustion of the fuel gas 93A, and the soot is heated by the combustion heat of the fuel gas 93A to make it shine. Is burned by. This luminous flame has the merit that the amount of heat radiation energy is larger than the flame generated when the fuel gas 93A is completely burned, and the temperature in the crucible furnace 90 can be increased more quickly.

さて、るつぼ炉90内において燃料ガス93Aが燃焼されると、るつぼ炉90内における酸素ガスの体積濃度が減少されるとともに、発生された高温の燃焼ガス(図示せず)が排気流路13Aおよび煙突10B(図1参照)を介して外部に排気される。この際、供給装置91からるつぼ炉90内に供給される空気93Bは、排気流路13Aの細管13D(図5参照)を通る燃焼ガスによって加熱され、さらにるつぼ炉90内に残留された燃焼ガスおよび燃焼ガス発生装置14からの燃焼ガス93Cと混ぜられる。これにより、供給装置91から供給される空気93Bは、るつぼ炉90内に供給される燃料ガス93Aをフレームレス燃焼させるようになる。   When the fuel gas 93A is combusted in the crucible furnace 90, the volume concentration of the oxygen gas in the crucible furnace 90 is reduced, and the generated high-temperature combustion gas (not shown) is discharged into the exhaust passage 13A and It is exhausted to the outside through the chimney 10B (see FIG. 1). At this time, the air 93 </ b> B supplied from the supply device 91 into the crucible furnace 90 is heated by the combustion gas passing through the narrow tube 13 </ b> D (see FIG. 5) of the exhaust passage 13 </ b> A, and further remains in the crucible furnace 90. And mixed with the combustion gas 93 </ b> C from the combustion gas generator 14. Thereby, the air 93 </ b> B supplied from the supply device 91 causes the fuel gas 93 </ b> A supplied into the crucible furnace 90 to flamelessly burn.

本発明は、上述した一実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、以下のような各種の形態を実施することができる。   The present invention is not limited to the appearance and configuration described in the above-described embodiment, and various modifications, additions, and deletions can be made without changing the gist of the present invention. For example, the following various forms can be implemented.

(1)本発明のフレームレス燃焼装置は、空気を酸化剤ガスとして石油ガスをフレームレス燃焼させるものに限定されない。すなわち、本発明のフレームレス燃焼装置は、石油ガスの代わりに、都市ガスまたは天然ガスなどの任意の燃料ガスを用いてフレームレス燃焼を実現させるものとすることができる。また、フレームレス燃焼に使用される酸化剤ガスは、純粋な酸素ガスまたは酸素ガスの体積濃度が3[%]以上となる任意の混合気体とすることができる。 (1) The flameless combustion apparatus of the present invention is not limited to the one that uses petroleum as the oxidant gas and flamelessly burns petroleum gas. That is, the flameless combustion apparatus of the present invention can realize flameless combustion using any fuel gas such as city gas or natural gas instead of petroleum gas. The oxidant gas used for flameless combustion can be pure oxygen gas or any mixed gas in which the volume concentration of oxygen gas is 3% or more.

(2)本発明のフレームレス燃焼装置は、アルミニウムの地金を融解させて熔湯とするるつぼ炉に備えられるものに限定されず、目標となる加熱温度をフレームレス燃焼により達成することができる任意の炉に備えられたものとすることができる。すなわち、本発明のフレームレス燃焼装置は、例えばプラスチックもしくはガラスのアニール処理、または、金属の焼きなまし処理において使用されるアニール炉に備えさせることができる。また、本発明のフレームレス燃焼装置は、例えば陶磁器の仮焼きもしくは上絵つけの焼成、または、生石灰を生産する際の石灰石の焼成において使用される焼成炉に備えさせることができる。 (2) The flameless combustion apparatus of the present invention is not limited to the one provided in a crucible furnace that melts an aluminum base metal to form a molten metal, and can achieve a target heating temperature by flameless combustion. It may be provided in any furnace. That is, the flameless combustion apparatus of the present invention can be provided in an annealing furnace used in, for example, plastic or glass annealing or metal annealing. Moreover, the flameless combustion apparatus of the present invention can be provided in a firing furnace used in, for example, pre-baking or overcoating of ceramics, or calcination of limestone when producing quicklime.

10 フレームレス燃焼装置
10A フランジ
10B 煙突
10C ベース
11 燃料ガス流路
11A ノズル
11B 分岐流路
12 酸化剤ガス流路
12A ノズル
12B 輪環路
13 熱交換装置
13A 排気流路
13B 内管
13C 外管
13D 細管
13E バッフル
14 燃焼ガス発生装置
14A 中心軸
14B 燃焼室
14C 内管
14D パイロットバーナー
14E 燃料放出ノズル
14F 噴き出し口
14G 外管
14H スペーサー
14I 空気噴出ノズル
14J スパークロッド
14K 空気流路
15 放出路
15A ざぐり穴
15B 座金
15C 連結孔
15D 連結孔
90 るつぼ炉(炉)
90A るつぼ
90B 炉体
90C 炉の蓋
91 供給装置
91A パイロメーター
91B 火炎検出装置
92 地金
92A 熔湯
93 放出エリア
93A 燃料ガス
93B 空気(酸化剤ガス)
93C 燃焼ガス
93D 発生ガス
94 口火
94A 石油ガス
95 旋回火炎
95A 空気
95B 燃料
95C 空気
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Frameless combustion apparatus 10A Flange 10B Chimney 10C Base 11 Fuel gas flow path 11A Nozzle 11B Branch flow path 12 Oxidant gas flow path 12A Nozzle 12B Annulus 13 Heat exchange apparatus 13A Exhaust flow path 13B Inner pipe 13C Outer pipe 13D Narrow pipe 13E Baffle 14 Combustion gas generator 14A Central shaft 14B Combustion chamber 14C Inner pipe 14D Pilot burner 14E Fuel discharge nozzle 14F Outlet 14G Outer pipe 14H Spacer 14I Air injection nozzle 14J Spark rod 14K Air flow path 15 Discharge path 15A Counterbore 15B Washer 15C connecting hole 15D connecting hole 90 crucible furnace (furnace)
90A Crucible 90B Furnace 90C Furnace lid 91 Supply device 91A Pyrometer 91B Flame detection device 92 Metal 92A Molten metal 93 Release area 93A Fuel gas 93B Air (oxidant gas)
93C Combustion gas 93D Generated gas 94 Open flame 94A Petroleum gas 95 Swirling flame 95A Air 95B Fuel 95C Air

Claims (3)

炉に備えられて、当該炉の内部にフレームレス燃焼を生じさせるフレームレス燃焼装置であって、
前記フレームレス燃焼により酸化されるべき燃料ガスを、ノズルを介して前記炉の内部に供給する燃料ガス流路と、
前記フレームレス燃焼において前記燃料ガスを酸化する酸化剤ガスを、当該酸化剤ガスと前記燃料ガスとが拡散して互いに混合して燃焼される距離よりも長い距離だけ、前記燃料ガス流路のノズルから離れた位置に設けられたノズルを介して前記炉の内部に供給する酸化剤ガス流路と、
前記フレームレス燃焼において前記燃料ガスが酸化された後に発生する発生ガスを前記炉の外部に排気する排気流路と、
前記排気流路内の前記発生ガスが有する熱エネルギーによって前記酸化剤ガス流路内の前記酸化剤ガスを加熱する熱交換装置と、
空気と燃料とが供給されて、当該燃料を理論空燃比よりも大きな空燃比で完全燃焼させる希薄燃焼により、酸素ガスの体積濃度が13[%]未満で、かつ、温度が有効数字2桁で1200[K]よりも高い燃焼ガスを発生させる燃焼ガス発生装置と、
前記燃焼ガス発生装置で発生した前記燃焼ガスを前記炉の内部に放出して、前記燃焼ガスと前記酸化剤ガス流路からの前記酸化剤ガスとの混合を前記炉の内部で実現させる放出路と、
を備えている、
フレームレス燃焼装置。
A flameless combustion apparatus provided in a furnace for generating flameless combustion inside the furnace,
A fuel gas flow path for supplying fuel gas to be oxidized by the flameless combustion to the inside of the furnace through a nozzle;
The nozzle of the fuel gas flow path is longer than the distance by which the oxidant gas and the fuel gas are diffused and mixed with each other and burned in the flameless combustion. An oxidant gas flow path for supplying the inside of the furnace through a nozzle provided at a position away from the furnace,
An exhaust passage for exhausting generated gas generated after the fuel gas is oxidized in the flameless combustion to the outside of the furnace;
A heat exchange device that heats the oxidant gas in the oxidant gas flow path by thermal energy of the generated gas in the exhaust flow path;
By lean combustion in which air and fuel are supplied and the fuel is completely burned at an air-fuel ratio larger than the stoichiometric air-fuel ratio, the volume concentration of oxygen gas is less than 13% and the temperature is two significant figures. A combustion gas generator for generating combustion gas higher than 1200 [K];
A discharge path for releasing the combustion gas generated by the combustion gas generator into the furnace and realizing mixing of the combustion gas and the oxidant gas from the oxidant gas flow path inside the furnace. When,
With
Flameless combustion device.
請求項1に記載されたフレームレス燃焼装置であって、
前記燃焼ガス発生装置は、
前記放出路と同軸となる筒状に形成された燃焼室と、
前記燃料に点火するための口火を前記燃焼室の中心に発生させるパイロットバーナーと、
前記口火の周囲であって前記燃焼室の内壁面から離れた位置から、前記口火の周囲を旋回するように前記燃料を放出する燃料放出ノズルと、
常温の空気を、前記燃焼室の内壁面に沿って前記燃料の旋回と同じ向きに旋回させるように噴出する空気噴出ノズルと、
を備えている、
フレームレス燃焼装置。
A flameless combustion apparatus according to claim 1,
The combustion gas generator is
A combustion chamber formed in a cylindrical shape coaxial with the discharge path;
A pilot burner for generating a spark for igniting the fuel at the center of the combustion chamber;
A fuel discharge nozzle that discharges the fuel so as to swirl around the spark from a position around the spark and away from the inner wall surface of the combustion chamber;
An air ejection nozzle that ejects normal temperature air so as to swirl along the inner wall surface of the combustion chamber in the same direction as swirling of the fuel;
With
Flameless combustion device.
請求項1または請求項2に記載されたフレームレス燃焼装置であって、
前記燃料ガス流路のノズルは、前記炉の内部において前記放出路から前記燃焼ガスが放出される放出エリアに沿う位置から、前記放出路から前記放出エリアに放出される前記燃焼ガスの流れに沿った流れで前記燃料ガスを供給し、
前記酸化剤ガス流路のノズルは、前記放出路から前記放出エリアに放出される前記燃焼ガスの流れにぶつかる流れで前記酸化剤ガスを供給する、
フレームレス燃焼装置。
A flameless combustion apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The nozzle of the fuel gas flow path is located along a flow of the combustion gas discharged from the discharge path to the discharge area from a position along the discharge area where the combustion gas is discharged from the discharge path in the furnace. Supplying the fuel gas in a continuous flow,
The nozzle of the oxidant gas flow path supplies the oxidant gas in a flow that collides with the flow of the combustion gas discharged from the discharge path to the discharge area.
Flameless combustion device.
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