JPH11182810A - 濃淡燃焼システム - Google Patents

濃淡燃焼システム

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JPH11182810A
JPH11182810A JP9350943A JP35094397A JPH11182810A JP H11182810 A JPH11182810 A JP H11182810A JP 9350943 A JP9350943 A JP 9350943A JP 35094397 A JP35094397 A JP 35094397A JP H11182810 A JPH11182810 A JP H11182810A
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JP
Japan
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combustion
valve
combustion air
pipe
air
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Application number
JP9350943A
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English (en)
Inventor
Satoshi Nagayama
聡 永山
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Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼用空気量を周期的に増減させて時間的濃
淡燃焼を行う場合に、排ガス再循環を用いることによっ
て、バーナ内圧の変動を緩和するようにする。 【解決手段】 第1周期開閉弁15と第2周期開閉弁1
7とを交互に開閉させることで、燃焼用空気、燃料ガ
ス、燃焼ガスの総流量を略一定なものとし、混合気の酸
素濃度のみを周期的に変化させるようにする。すなわ
ち、燃焼用空気供給用の配管14中の第1周期開閉弁1
5を開として、燃焼ガスの再循環配管16における第2
周期開閉弁17を閉として、酸素濃度を濃くし、反対に
前記第1周期開閉弁15を閉とする一方、第2周期開閉
弁17を開として酸素濃度を薄くするようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼用空気量を周
期的に増減させて時間的濃淡燃焼を行う場合に、排ガス
再循環を用いることによって、バーナ内圧の変動を緩和
するようにした、濃淡燃焼システムに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】バーナの低NOx技術の一つとして濃淡
燃焼方式がある。この方式は、空気比の高い火炎と空気
比の低い火炎とを組み合わせてNOxの低減を図るもの
であるが、その方式には以下の手法が考えられる。 (1)図3に示すバーナ1のように高空気比火炎と低空
気比火炎とを組み合わせて、いわゆる空間的に濃淡燃焼
を行わせるもの。 (2)バーナ2に至る燃料ガスまたは空気のどちらか一
方の配管3、4に、周波数0.1〜20Hz程度の周期
で開閉(HIGH−LOW振動)するアクチュエータ5
(以下、周期開閉弁5)を設け、その流量を周期的に増
減させることにより時間的に濃淡燃焼を行わせるもの
(図4、図5参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
手法では、 (1)燃料ガスまたは空気の流量を周期的に増減する方
式であるので、バーナ内圧は変動し、火炎が安定しな
い。特に空気の流量を変化させるときにはこの状態が顕
著に現われる。 (2)燃料ガスまたは空気の流量を周期的に増減させる
ことにより、燃焼ガスの流速が小さくなる部分が生じる
ので、前記燃焼ガスにより炉気を積極的に撹拌する燃焼
方式を採る場合、その効果があまり期待できない。 (3)仮に、燃焼ガスによる炉気の撹拌を効果的に行お
うとするならば、バーナを2本設置して燃料ガスまたは
空気の流量を交互に増減させ、2本のバーナの燃焼ガス
の総量を一定にしなければならないのでコストまたはス
ペース的に不利となる。本発明はこのような不都合を改
善するために提案されたものであって、燃焼用空気量を
周期的に増減させて時間的濃淡燃焼を行う場合に、排ガ
ス再循環を用いることによって、バーナ内圧の変動を緩
和するようにした、濃淡燃焼システムを提供することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明は、炉内において燃焼を行うバーナに、
燃焼用空気の流量を周期的に増減させることにより時間
的に濃淡燃焼を行わせるように構成した濃淡燃焼システ
ムにおいて、前記バーナの基部に、燃料を供給する配管
を接続すると共に、この配管に燃焼用空気を供給する配
管を合流接続して燃料と燃焼用空気の混合気を前記バー
ナの基部に供給するようにし、前記燃焼用空気を供給す
る配管に、燃焼用空気の流量を周期的に増減させるため
の第1の周期開閉弁を介在し、前記炉から燃焼ガスの一
部を、第1周期開閉弁の下流側における燃焼用空気供給
用の配管に、還流するように再循環配管を合流接続し
て、この再循環配管に第2の周期開閉弁を介在し、前記
第1周期開閉弁と第2周期開閉弁とを交互に開閉させる
ことで、燃焼用空気、燃料ガス、燃焼ガスの総流量を略
一定なものとして、混合気の酸素濃度のみを周期的に変
化させるようにした。また本発明は、炉内において燃焼
を行うバーナに、燃焼用空気の流量を周期的に増減させ
ることにより時間的に濃淡燃焼を行わせるように構成し
た濃淡燃焼システムにおいて、前記バーナの基部に、燃
料を供給する配管を接続する一方、バーナの噴出部に燃
焼用空気を供給する配管を接続して、この燃焼用空気を
供給する配管に、燃焼用空気の流量を周期的に増減させ
るための第1の周期開閉弁を介在し、前記炉から燃焼ガ
スの一部を、第1周期開閉弁の下流側における燃焼用空
気供給用の配管に、還流するように再循環配管を合流接
続して、この再循環配管に第2の周期開閉弁を介在し、
前記第1周期開閉弁と第2周期開閉弁とを交互に開閉さ
せることで、燃焼用空気と燃焼ガスとの混合気を略一定
なものとして、混合気の酸素濃度のみを周期的に変化さ
せるようにした。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる濃淡燃焼シ
ステムについて、一つの実施の形態を挙げ、添付の図面
に基づいて、以下説明する。図1に予混合型の濃淡燃焼
システム10を示し、この濃淡燃焼システム10は、炉
11内において燃焼を行うように取り付けたバーナ12
に、燃焼用空気の流量を周期的に増減させることにより
時間的に濃淡燃焼を行わせるように構成したものであ
る。
【0006】前記バーナ12の基部12aには燃料ガス
を供給する配管13が接続され、この配管13に燃焼用
空気を供給する配管14を合流接続して燃料ガスと燃焼
用空気の混合気を前記バーナ12の基部12aに供給す
るようにしている。また前記燃焼用空気を供給する配管
14中途には、燃焼用空気側の流量を周期的に増減させ
るための第1の周期開閉弁15を介在している。そし
て、前記炉11から燃焼ガスの一部を、第1周期開閉弁
15の下流側における燃焼用空気供給用の配管14に、
還流するように再循環配管16を合流接続して、この再
循環配管16中途に第2の周期開閉弁17を介在させて
いる。
【0007】かかる構成の濃淡燃焼システム10におい
ては、第1周期開閉弁15と第2周期開閉弁17とを交
互に開閉させることで、燃焼用空気、燃料ガス、燃焼ガ
スの総流量を略一定なものとし、混合気の酸素濃度のみ
を周期的に変化させるようにしている。すなわち、燃焼
用空気供給用の配管14中の第1周期開閉弁15を開と
して、燃焼ガスの再循環配管16における第2周期開閉
弁17を閉とすれば酸素濃度は濃くなり、反対に前記第
1周期開閉弁15を閉とする一方、第2周期開閉弁17
を開として酸素濃度を薄くするようにしている。その
際、第1周期開閉弁15と第2周期開閉弁17とは、総
流量自体は変動することのないように開閉制御するよう
にしている。
【0008】以上のように、濃淡燃焼システム10にお
いて、燃焼用空気供給用の配管14に燃焼ガスの一部を
再循環配管16から合流させて、第1周期開閉弁15と
第2周期開閉弁17とを交互に開閉させることで、バー
ナ12の基部12aにもたらされる予混合気自体の総流
量は一定となり、第1周期開閉弁15の開閉で酸素濃度
のみを変化させることができるので、バーナ12内圧の
変動はなく、火炎が安定する。また、このように燃焼ガ
ス、すなわち排ガスの再循環を付加したことにより、単
に空気流量を増減するだけの時間的濃淡燃焼に比較して
更なる低NOx化が図れる。さらに、バーナ12にもた
らされる予混合気自体の総流量は一定であり、燃焼ガス
の流速が落ちる部分がなくなるので、燃焼ガスの流速を
用いて炉気を積極的に撹拌しようとする際に2基のバー
ナを用いなくともその充分な効果が期待できる。そのた
め、この濃淡燃焼システム10によれば、1基のバーナ
12、配管による省スペース化、さらには設備コストを
抑えることができる。
【0009】本発明は、また図2に示す先混合型の濃淡
燃焼システム20として実施することができる。この場
合の濃淡燃焼システム20では、バーナ12の基部12
aには燃料ガスを供給する配管13を接続する一方、燃
焼用空気を供給する配管14をバーナ12中間の噴出部
12bに接続している。そして、前記燃焼用空気を供給
する配管14に再循環配管16を合流接続して、バーナ
12中間の噴出部12bに、燃焼用空気と燃焼ガスとの
混合気を供給して、噴出部12bにもたらされた燃料ガ
スと混合させて炉11内に噴出して燃焼を行うようにし
ている。なお、かかる濃淡燃焼システム20において
は、燃焼用空気を供給する配管14に第1周期開閉弁1
5、再循環配管16に第2周期開閉弁17を介在させ
て、これら第1、第2周期開閉弁15、17を交互に開
閉させて燃焼用空気と燃焼ガスの混合気の流量を一定に
して先混合するようにしている。
【0010】従って、燃焼用空気を供給する配管14の
第1周期開閉弁15を開として、再循環配管16におけ
る第2周期開閉弁17を閉とすれば酸素濃度は濃いもの
となり、一方、逆に前記第1周期開閉弁15を閉とし
て、再循環配管16における第2周期開閉弁17を開と
すれば酸素濃度の薄いものなる。この濃淡燃焼システム
20においても、燃焼用空気に燃焼ガスを加えることに
より、その総流量は一定とし、酸素濃度のみを変化させ
ることができるので、バーナ内圧の変動がなく、火炎が
安定し、空気流量を増減するだけの時間的濃淡燃焼より
も更なる低NOx化が図れ、燃焼ガスの再循環により、
炉11内雰囲気の撹拌が良好に進行する。
【0011】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、 (1)燃焼用空気に排ガスを加えることにより、その総
流量は一定とし、酸素濃度のみを変化させることができ
るので、バーナ内圧の変動がなく、火炎が安定する。 (2)排ガスの再循環を利用することにより、空気流量
を増減するだけの時間的濃淡燃焼に比較して、更なる低
NOx化が図れる。 (3)燃焼用空気と排ガスの合計流量が一定であるた
め、燃焼ガスの流速を用いて炉気を積極的に撹拌しよう
とする際に2基のバーナを用いなくともその充分な効果
が期待でき、省スペース化と共に、設備コストを抑える
ことができる。
【0012】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における濃淡燃焼システムの一例を示
す、模式的系統説明図である。
【図2】本発明における濃淡燃焼システムの一例を示
す、模式的系統説明図である。
【図3】従来における濃淡燃焼の一例を説明するための
模式図である。
【図4】従来における濃淡燃焼システムの一例を示し
た、模式的系統説明図である。
【図5】従来における濃淡燃焼システムの別例を示し
た、模式的系統説明図である。
【符号の説明】
10、20 濃淡燃焼システム 11 炉 12 バーナ 12a 基部 12b 噴出部 13、14 配管 15 第1周期開閉弁 16 再循環配管 17 第2周期開閉弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炉内において燃焼を行うバーナに、燃
    焼用空気の流量を周期的に増減させることにより時間的
    に濃淡燃焼を行わせるように構成した濃淡燃焼システム
    において、前記バーナの基部に、燃料を供給する配管を
    接続すると共に、この配管に燃焼用空気を供給する配管
    を合流接続して燃料と燃焼用空気の混合気を前記バーナ
    の基部に供給するようにし、前記燃焼用空気を供給する
    配管に、燃焼用空気の流量を周期的に増減させるための
    第1の周期開閉弁を介在し、前記炉から燃焼ガスの一部
    を、第1周期開閉弁の下流側における燃焼用空気供給用
    の配管に、還流するように再循環配管を合流接続して、
    この再循環配管に第2の周期開閉弁を介在し、前記第1
    周期開閉弁と第2周期開閉弁とを交互に開閉させること
    で、燃焼用空気、燃料ガス、燃焼ガスの総流量を略一定
    なものとして、混合気の酸素濃度のみを周期的に変化さ
    せるようにしたことを特徴とする濃淡燃焼システム。
  2. 【請求項2】 炉内において燃焼を行うバーナに、燃
    焼用空気の流量を周期的に増減させることにより時間的
    に濃淡燃焼を行わせるように構成した濃淡燃焼システム
    において、前記バーナの基部に、燃料を供給する配管を
    接続する一方、バーナの噴出部に燃焼用空気を供給する
    配管を接続して、この燃焼用空気を供給する配管に、燃
    焼用空気の流量を周期的に増減させるための第1の周期
    開閉弁を介在し、前記炉から燃焼ガスの一部を、第1周
    期開閉弁の下流側における燃焼用空気供給用の配管に、
    還流するように再循環配管を合流接続して、この再循環
    配管に第2の周期開閉弁を介在し、前記第1周期開閉弁
    と第2周期開閉弁とを交互に開閉させることで、燃焼用
    空気と燃焼ガスとの混合気を略一定なものとして、混合
    気の酸素濃度のみを周期的に変化させるようにしたこと
    を特徴とする濃淡燃焼システム。
JP9350943A 1997-12-19 1997-12-19 濃淡燃焼システム Pending JPH11182810A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012102206A1 (ja) * 2011-01-26 2012-08-02 大陽日酸株式会社 バーナの燃焼方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012102206A1 (ja) * 2011-01-26 2012-08-02 大陽日酸株式会社 バーナの燃焼方法
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