JPH06193818A - 排ガス再循環酸素利用交番燃焼方法 - Google Patents
排ガス再循環酸素利用交番燃焼方法Info
- Publication number
- JPH06193818A JPH06193818A JP4346426A JP34642692A JPH06193818A JP H06193818 A JPH06193818 A JP H06193818A JP 4346426 A JP4346426 A JP 4346426A JP 34642692 A JP34642692 A JP 34642692A JP H06193818 A JPH06193818 A JP H06193818A
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- JP
- Japan
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- combustion
- oxygen
- exhaust gas
- furnace
- burners
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Air Supply (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 化石燃料などを用いる燃焼炉に適用でき、特
にガラス溶解炉などの高温加熱炉に好適な、排気ガス再
循環酸素利用交番燃焼方法を提供する。 【構成】 炉体１に、夫々蓄熱体Ａ，Ｂを備えた二ツ一
組のバ−ナ２，３を一組、或は複数組装置し、バーナを
切換装置４によって交番燃焼させて燃焼用空気の予熱を
行なう交番燃焼装置に於いて、燃焼排ガスの一部を循環
させる循環回路５を切換装置に付加し、循環回路には酸
素混合装置６を設置して、循環した排ガスと酸素による
疑似空気あるいは燃焼用酸化剤を燃焼に供する。この方
式では、窒素酸化物ＮＯｘの発生源となるN2を含まない
酸化剤による燃焼が実現するため、超低ＮＯｘあるいは
ゼロＮＯｘ燃焼が可能で、また、輻射伝熱エネルギを放
出するＣＯ2、Ｈ2Ｏが炉内に充満するため、伝熱効率が
向上する。更に、酸化剤中の酸素濃度を自由に可変とす
ることができるために、最適な火炎をつくることができ
る。
にガラス溶解炉などの高温加熱炉に好適な、排気ガス再
循環酸素利用交番燃焼方法を提供する。 【構成】 炉体１に、夫々蓄熱体Ａ，Ｂを備えた二ツ一
組のバ−ナ２，３を一組、或は複数組装置し、バーナを
切換装置４によって交番燃焼させて燃焼用空気の予熱を
行なう交番燃焼装置に於いて、燃焼排ガスの一部を循環
させる循環回路５を切換装置に付加し、循環回路には酸
素混合装置６を設置して、循環した排ガスと酸素による
疑似空気あるいは燃焼用酸化剤を燃焼に供する。この方
式では、窒素酸化物ＮＯｘの発生源となるN2を含まない
酸化剤による燃焼が実現するため、超低ＮＯｘあるいは
ゼロＮＯｘ燃焼が可能で、また、輻射伝熱エネルギを放
出するＣＯ2、Ｈ2Ｏが炉内に充満するため、伝熱効率が
向上する。更に、酸化剤中の酸素濃度を自由に可変とす
ることができるために、最適な火炎をつくることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は化石燃料などを用いる各
種の燃焼炉に適用でき、特にガラス溶解炉などの高温加
熱炉に好適な、排気ガス再循環酸素利用交番燃焼方法に
関するものである。
種の燃焼炉に適用でき、特にガラス溶解炉などの高温加
熱炉に好適な、排気ガス再循環酸素利用交番燃焼方法に
関するものである。
【０００２】
【従来技術とその課題】交番式燃焼方法は、排熱回収に
於いて蓄熱器、即ちリジェネレータを用い、燃焼用空気
を予熱するので、排熱回収率が高く、高熱効率燃焼を実
現している。しかし、一方では、予熱空気温度が８００
℃〜１４００℃と高温で、火炎温度が高くなるために、
高濃度の窒素酸化物ＮＯX排出が問題となっている。こ
れに対し、排ガス再循環、二段燃焼法等の従来技術を用
いて低ＮＯX化する試みもなされているが、さらなる窒
素酸化物の抑制、装置の小形化、高効率燃焼法の諸点に
おいて、課題を有している。燃焼に際して、酸素を利用
することは、例えば実公開５８年第３２２０７号及び特
開平４年第６３０３号等に於いて知られている。かかる
従来例は酸素を利用することによって窒素酸化物の抑制
や熱効率の向上を図るものであるが、交番燃焼方式への
適用には触れていない。本発明は交番燃焼方式に排気ガ
ス再循環と酸素利用を組合せた燃焼方式を用いて前記課
題を解決するものである。
於いて蓄熱器、即ちリジェネレータを用い、燃焼用空気
を予熱するので、排熱回収率が高く、高熱効率燃焼を実
現している。しかし、一方では、予熱空気温度が８００
℃〜１４００℃と高温で、火炎温度が高くなるために、
高濃度の窒素酸化物ＮＯX排出が問題となっている。こ
れに対し、排ガス再循環、二段燃焼法等の従来技術を用
いて低ＮＯX化する試みもなされているが、さらなる窒
素酸化物の抑制、装置の小形化、高効率燃焼法の諸点に
おいて、課題を有している。燃焼に際して、酸素を利用
することは、例えば実公開５８年第３２２０７号及び特
開平４年第６３０３号等に於いて知られている。かかる
従来例は酸素を利用することによって窒素酸化物の抑制
や熱効率の向上を図るものであるが、交番燃焼方式への
適用には触れていない。本発明は交番燃焼方式に排気ガ
ス再循環と酸素利用を組合せた燃焼方式を用いて前記課
題を解決するものである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、炉体に、夫々蓄熱体を備えた二ツ一組の
バ−ナを一組、或は複数組装置し、該一組あるいは複数
組のバーナを切換装置によって交番燃焼させて燃焼用空
気の予熱を行なう交番燃焼装置に於いて、燃焼排ガスの
一部を循環させる循環回路を前記切換装置に付加し、前
記循環回路には酸素混合装置を設置して、循環した排ガ
スと酸素による疑似空気あるいは燃焼用酸化剤を燃焼に
供することを特徴とするものである。
決するために、炉体に、夫々蓄熱体を備えた二ツ一組の
バ−ナを一組、或は複数組装置し、該一組あるいは複数
組のバーナを切換装置によって交番燃焼させて燃焼用空
気の予熱を行なう交番燃焼装置に於いて、燃焼排ガスの
一部を循環させる循環回路を前記切換装置に付加し、前
記循環回路には酸素混合装置を設置して、循環した排ガ
スと酸素による疑似空気あるいは燃焼用酸化剤を燃焼に
供することを特徴とするものである。
【０００４】
【作用】交番式燃焼装置より排出される排気ガスの一部
を循環させ、これに、酸素を加えて再び燃焼酸化剤ある
いは疑似空気として燃焼に供する本発明燃焼方式に於い
ては、先ず、有害な窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生源とな
るN2を全く含まない酸化剤による燃焼が実現するため、
超低ＮＯｘあるいはゼロＮＯｘ燃焼が可能となる。ま
た、輻射伝熱エネルギを放出するＣＯ2、Ｈ2Ｏが炉内に
充満するため、伝熱効率が向上する。更に、酸化剤中の
酸素濃度を自由に可変とすることができるために、最適
な火炎をつくることができる。これらの利点は、従来の
交番燃焼方式の利点である高熱効率燃焼をさらに、高め
る役目をはたす。
を循環させ、これに、酸素を加えて再び燃焼酸化剤ある
いは疑似空気として燃焼に供する本発明燃焼方式に於い
ては、先ず、有害な窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生源とな
るN2を全く含まない酸化剤による燃焼が実現するため、
超低ＮＯｘあるいはゼロＮＯｘ燃焼が可能となる。ま
た、輻射伝熱エネルギを放出するＣＯ2、Ｈ2Ｏが炉内に
充満するため、伝熱効率が向上する。更に、酸化剤中の
酸素濃度を自由に可変とすることができるために、最適
な火炎をつくることができる。これらの利点は、従来の
交番燃焼方式の利点である高熱効率燃焼をさらに、高め
る役目をはたす。
【０００５】
【実施例】符号１は炉体であって、この炉体１には、夫
々蓄熱体Ａ，Ｂを備えたバーナ３，２を装置し、この二
ツのバーナ２，３を燃焼切換装置４によって交番燃焼さ
せて燃焼用空気の予熱を実行する。かかる装置に於い
て、燃焼排ガスの一部を循環させる循環回路５を、前記
燃焼切換装置４に付加し、前記循環回路５には、酸素混
合装置６を設置する。しかして、炉体１より排出した排
気ガスは、蓄熱体Ａで吸熱されて燃焼切換装置４を通
り、ブロワ７で吸引される。ブロワ７より吐出した排気
ガスの一部は必要に応じて排ガス処理装置８を通り排出
されるが、残りは再循環ガスとして、流量調節器Ｃを通
って酸素混合装置６に於いて酸素と混合し、酸化剤とし
て、蓄熱体Ｂで８００〜１４００℃まで予熱され、バー
ナ２で燃料の燃焼に供され、炉内１に火炎を形成する。
蓄熱体Ａが充分に予熱されると、燃焼切換装置４によっ
て、酸化剤、そして排気ガスの流れる方向が変り、更
に、燃料切換装置９によって燃料の供給がバーナ２から
バーナ３に切換る。これらの切換動作により、２つのバ
ーナ２及びバーナ３の燃焼が交互に行なわれることによ
り、交番燃焼が実行される。かかる際、ガス処理装置８
より排出される排気ガスの質量流量Ｍｅｘは、流量調節
器Ｄによって調整され、供給酸素質量流量ＭＯ2と燃料
質量流量Ｍｆｕｅｌとの和ＭＯ2＋Ｍｆｕｅｌになるよ
うにする。再循環排気ガス質量流量Ｍｒｅｃは流量調節
器Ｃによって調節され、酸素との混合比を変化させるこ
とができる。Ｍｒｅｃ＝０ならば、純酸素燃焼、Ｍｒｅ
ｃ：ＭＯ2＝０．７５〜０．８：０．２５〜０．２で、
通常の空気と同様の酸素濃度の酸化剤を得ることができ
る。また、酸素流量を変化させることによっても、酸化
剤の組成を変えることができる。排気ガスは流量調節器
Ｄを通り、必要に応じ、排気ガス処理装置８を通り大気
に放出する。
々蓄熱体Ａ，Ｂを備えたバーナ３，２を装置し、この二
ツのバーナ２，３を燃焼切換装置４によって交番燃焼さ
せて燃焼用空気の予熱を実行する。かかる装置に於い
て、燃焼排ガスの一部を循環させる循環回路５を、前記
燃焼切換装置４に付加し、前記循環回路５には、酸素混
合装置６を設置する。しかして、炉体１より排出した排
気ガスは、蓄熱体Ａで吸熱されて燃焼切換装置４を通
り、ブロワ７で吸引される。ブロワ７より吐出した排気
ガスの一部は必要に応じて排ガス処理装置８を通り排出
されるが、残りは再循環ガスとして、流量調節器Ｃを通
って酸素混合装置６に於いて酸素と混合し、酸化剤とし
て、蓄熱体Ｂで８００〜１４００℃まで予熱され、バー
ナ２で燃料の燃焼に供され、炉内１に火炎を形成する。
蓄熱体Ａが充分に予熱されると、燃焼切換装置４によっ
て、酸化剤、そして排気ガスの流れる方向が変り、更
に、燃料切換装置９によって燃料の供給がバーナ２から
バーナ３に切換る。これらの切換動作により、２つのバ
ーナ２及びバーナ３の燃焼が交互に行なわれることによ
り、交番燃焼が実行される。かかる際、ガス処理装置８
より排出される排気ガスの質量流量Ｍｅｘは、流量調節
器Ｄによって調整され、供給酸素質量流量ＭＯ2と燃料
質量流量Ｍｆｕｅｌとの和ＭＯ2＋Ｍｆｕｅｌになるよ
うにする。再循環排気ガス質量流量Ｍｒｅｃは流量調節
器Ｃによって調節され、酸素との混合比を変化させるこ
とができる。Ｍｒｅｃ＝０ならば、純酸素燃焼、Ｍｒｅ
ｃ：ＭＯ2＝０．７５〜０．８：０．２５〜０．２で、
通常の空気と同様の酸素濃度の酸化剤を得ることができ
る。また、酸素流量を変化させることによっても、酸化
剤の組成を変えることができる。排気ガスは流量調節器
Ｄを通り、必要に応じ、排気ガス処理装置８を通り大気
に放出する。
【０００６】
【発明の効果】本発明は、以上の通り、蓄熱体を用いた
交番燃焼装置に於いて、排気ガスの一部を再循環させ酸
素と混合させて、疑似空気をつくり燃焼を行うことによ
り以下の諸果を達成することができる。 燃焼ガス中にＮ2を一切含まないので、超低ＮＯｘ燃
焼が達成できる。 燃焼ガス中に、ガス輻射にほとんど関与しない不活性
なＮ2の代りに輻射エネルギーを放出するＣＯ2，Ｈ2Ｏ
が多量に含まれるため、火炎及び炉内燃焼ガスからの輻
射伝熱量が増大して熱効率が向上し、省エネルギとな
る。 燃焼排ガス量及び燃焼酸化剤（排ガス酸素の混合気）
の流量を、空気を用いた従来の装置と比較して減少させ
ることができるため蓄熱体を小型化することができる。
従来装置で必要としていた排気ファンが不要となる。 排気ガス再循環量と酸素の混合比を可変とすること
で、火炎形状、温度分布を可変とし、炉内温度、伝熱量
分布を変え、最適な炉操業を実現することができる。 燃焼用酸化剤は蓄熱体によって燃料の着火温度以上に
加熱されるため広い範囲の排気ガス酸素混合比で安定燃
焼が実現できる。
交番燃焼装置に於いて、排気ガスの一部を再循環させ酸
素と混合させて、疑似空気をつくり燃焼を行うことによ
り以下の諸果を達成することができる。 燃焼ガス中にＮ2を一切含まないので、超低ＮＯｘ燃
焼が達成できる。 燃焼ガス中に、ガス輻射にほとんど関与しない不活性
なＮ2の代りに輻射エネルギーを放出するＣＯ2，Ｈ2Ｏ
が多量に含まれるため、火炎及び炉内燃焼ガスからの輻
射伝熱量が増大して熱効率が向上し、省エネルギとな
る。 燃焼排ガス量及び燃焼酸化剤（排ガス酸素の混合気）
の流量を、空気を用いた従来の装置と比較して減少させ
ることができるため蓄熱体を小型化することができる。
従来装置で必要としていた排気ファンが不要となる。 排気ガス再循環量と酸素の混合比を可変とすること
で、火炎形状、温度分布を可変とし、炉内温度、伝熱量
分布を変え、最適な炉操業を実現することができる。 燃焼用酸化剤は蓄熱体によって燃料の着火温度以上に
加熱されるため広い範囲の排気ガス酸素混合比で安定燃
焼が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明全体の系統説明図である。
Ａ，Ｂ 蓄熱体 Ｃ，Ｄ 流量調節器 １ 炉体 ２，３ バーナ ４ 切換装置 ５ 循環回路 ６ 酸素混合装置 ７ ブロワ ８ 排ガス処理装置 ９ 燃料切換装置
Claims (1)
- 【請求項１】 炉体に、夫々蓄熱体を備えた二ツ一組の
バ−ナを一組、或は複数組装置し、該一組あるいは複数
組のバーナを切換装置によって交番燃焼させて燃焼用空
気の予熱を行なう交番燃焼装置に於いて、燃焼排ガスの
一部を循環させる循環回路を前記切換装置に付加し、前
記循環回路には酸素混合装置を設置して、循環した排ガ
スと酸素による疑似空気あるいは燃焼用酸化剤を燃焼に
供することを特徴とする排気ガス再循環酸素利用交番燃
焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4346426A JPH06193818A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 排ガス再循環酸素利用交番燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4346426A JPH06193818A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 排ガス再循環酸素利用交番燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06193818A true JPH06193818A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18383346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4346426A Pending JPH06193818A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 排ガス再循環酸素利用交番燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06193818A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112588A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Chugai Ro Co Ltd | 加熱炉 |
| CN102913955A (zh) * | 2012-06-13 | 2013-02-06 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 一种节能燃气灶具 |
| JP2013095639A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス溶融炉の予備加熱方法とガラス溶融装置およびガラス物品の製造方法 |
| CN103851609A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-06-11 | 北京科技大学 | 一种CO2/O2蓄热燃烧降低NOx排放的方法 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP4346426A patent/JPH06193818A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112588A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Chugai Ro Co Ltd | 加熱炉 |
| JP2013095639A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス溶融炉の予備加熱方法とガラス溶融装置およびガラス物品の製造方法 |
| CN102913955A (zh) * | 2012-06-13 | 2013-02-06 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 一种节能燃气灶具 |
| CN102913955B (zh) * | 2012-06-13 | 2016-03-30 | 北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 | 一种节能燃气灶具 |
| CN103851609A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-06-11 | 北京科技大学 | 一种CO2/O2蓄热燃烧降低NOx排放的方法 |
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