JPS58173302A - Improved gas combustion with low nox discharge - Google Patents

Improved gas combustion with low nox discharge

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JPS58173302A
JPS58173302A JP58038377A JP3837783A JPS58173302A JP S58173302 A JPS58173302 A JP S58173302A JP 58038377 A JP58038377 A JP 58038377A JP 3837783 A JP3837783 A JP 3837783A JP S58173302 A JPS58173302 A JP S58173302A
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gas
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    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分針〕 本発明は、増大された熱効率と鑞本酸化−(NOx)の
少ない生成とを優るため予熱を利用してガス燃料を燃焼
させる方法および装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for combusting gaseous fuels utilizing preheating for increased thermal efficiency and reduced production of NOx. It is related to.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

ガス燃焼における予熱の使用は、熱効率を増大させるが
、*、tながらとのような燃焼は一般に燃焼生成物すな
わち煙道ガス中により多量のNOxを生成することが知
られている。しえがつて、大気中へのNO工の放出を制
限することに益々関心が深まり、かつ必要性が大きくな
っているので、ガス燃(J4における予熱の使用は制限
されつつあり、その結果熱効率の損失を生じている。し
かしながら、燃料価格の上昇はよプ大きいガス燃焼の熱
効率を達成するという希望を強調している。
Although the use of preheating in gas combustion increases thermal efficiency, it is known that *,t-like combustion generally produces higher amounts of NOx in the combustion products or flue gases. Over time, with the increasing interest in and need to limit the release of NOx into the atmosphere, the use of preheating in gas-fired (J4) systems is becoming limited, resulting in reduced thermal efficiency. However, rising fuel prices have emphasized the desire to achieve even greater gas combustion thermal efficiencies.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、従来のガス燃焼に伴なう上記の欠点を
克服するガス燃料の燃焼方法および装置を提供すること
である。
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for combustion of gaseous fuels that overcomes the above-mentioned drawbacks associated with conventional gas combustion.

〔発明の要点〕[Key points of the invention]

上記全考慮して、本発明によれば、燃料ガスと燃焼媒体
との予備加熱混合物を形成し、この予備加熱混合物を多
孔質Ia織バーナの多孔質繊維層に通し、前記燃料ガス
を前記繊維層の外部表面上で燃焼させて前記外部表面を
笑質的に火毀を伴なわずに白熱させ、それにより低NO
x含量倉の熱煙道ガスを生成させることを特徴とする、
改良された熱効率と低NOx生成とt達成する燃料ガス
の燃焼方法が提供さnる。
In view of all the above considerations, according to the present invention, a preheated mixture of fuel gas and a combustion medium is formed, the preheated mixture is passed through a porous fiber layer of a porous Ia woven burner, and the fuel gas is passed through the porous fiber layer of a porous Ia woven burner. Burning occurs on the external surface of the layer to cause said external surface to become incandescent without any flame damage, thereby producing a low NO
characterized in that it produces a hot flue gas of x content;
A method of combustion of fuel gas is provided that achieves improved thermal efficiency and low NOx production.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

予熱は燃料ガスまたは燃焼媒体(通常空気l或いはその
両者に施こすこと−できるが、大抵の場合燃焼媒体に施
こされる。たとえば、化学量論的においてさえ1容量の
メタン1r燃焼させるには少なくとも約10倍容量の空
気を必要とするので、熱効率においてメタンを予備加熱
すゐことにより殆んど利益が得られないことは明らかで
ある。さらに、#1ば完全な燃焼を達成するには、しば
しば化学量論上必要な量より一般に約10〜15優過剰
の燃焼空気が使用さ1する。
Preheating can be applied to the fuel gas or to the combustion medium (usually air, or both), but is most often applied to the combustion medium. It is clear that there is little benefit in thermal efficiency from preheating the methane, since it requires at least about 10 times the volume of air.Furthermore, #1 requires only about 10 times the volume to achieve complete combustion. Combustion air is often used, generally in excess of about 10 to 15 liters over the stoichiometrically required amount.

したがって、燃料ガスを予備加熱する利益は減少する。Therefore, the benefit of preheating the fuel gas is reduced.

主としてメタンである天然ガスは燃料ガスとして豊富で
あシ、かつ広範に使用されるが、たとえばプロパンのよ
うなその他の炭化水素ガス4使用することができ、或い
は水系のみ、または−酸化炭素と共に或いはその混合物
を燃料ガスとして使用することもできる。精製ガスおよ
び埋立地ガスはガス混合物の例であって、燃料11tt
111Mを有すると共に本発明によJ)ffi焼するこ
とができる。燃料ガスが主として水素および/lたは一
酸化炭素である場合、燃料ガスならびに燃焼用空気の予
備加熱が推奨される。何故なら、これは水素および/ま
たは一酸化炭素の1容量を燃焼させるのに僅か約25倍
容量の空気しか必要としないからである。
Natural gas, primarily methane, is abundant and widely used as a fuel gas, but other hydrocarbon gases, such as propane, can also be used, or only aqueous, or - together with carbon oxides. The mixture can also be used as fuel gas. Refined gas and landfill gas are examples of gas mixtures, where fuel 11tt
111M and can be fired according to the present invention. If the fuel gas is primarily hydrogen and/or carbon monoxide, preheating of the fuel gas and combustion air is recommended. This is because only about 25 times the volume of air is required to combust one volume of hydrogen and/or carbon monoxide.

多孔質繊維バーナは、その多孔質繊維層の外部表面にお
いて、無火炎の燃焼をもたらし、それにより外部表面を
白熱させると共に高割合の禰射熱を発生する。本発明を
実施するのに使用しうる無火炎の輻射バーナは、米14
1許第4275,497号および直り85,159号に
開示されている。粉末化アルミニウムを含有する多孔質
繊維バーナが米国特許1i3,383,159号に開示
されており、これは−酸化炭素の生成を抑−jし、し九
がって本発明の目的にとってより好ましいものである。
Porous fiber burners provide flameless combustion at the external surface of the porous fiber layer, thereby making the external surface incandescent and generating a high proportion of radiant heat. Flameless radiant burners that can be used to carry out the present invention include US 14
No. 4,275,497 and No. 85,159. A porous fiber burner containing powdered aluminum is disclosed in U.S. Pat. It is something.

しばしば−次空気および二次空気を供給して燃料ガスの
燃焼を行なう通常の火炎型バーナと異なり、燃@に所望
される全空気は燃料ガスと混合された多孔質繊維バーナ
に通される。
Unlike conventional flame burners, which often provide primary and secondary air to effect combustion of the fuel gas, all the air desired for combustion is passed through the porous fiber burner mixed with the fuel gas.

一般に、燃焼反応体へ移行される予熱の量が大きい程、
熱効率における増大も大きくなp、この熱効率は本発明
の目的でPまたは燃焼帯域中へ投入されて有用な熱に変
換される熱投入量のパーセント(創として定義される。
Generally, the greater the amount of preheat transferred to the combustion reactants, the more
The increase in thermal efficiency is also large, p, which for the purposes of the present invention is defined as P or the percentage of heat input that is input into the combustion zone and converted into useful heat.

たとえば、炉が80嚢の熱効率を要する場合、これは熱
投入量の20優が主として戸外に排気される煙道ガス中
に熱として損失されること全意味する。
For example, if a furnace requires a thermal efficiency of 80 sacks, this means all that 20+ of the heat input is lost as heat, primarily into the flue gases exhausted to the open air.

熱効率における損失の他の理由は、4道ガス中における
一戚化炭素、炭化水素、水嵩および煤(炭素)Kよって
証明されるような燃料ガスの不完全燃焼である。
Another reason for the loss in thermal efficiency is the incomplete combustion of the fuel gas as evidenced by monovalent carbon, hydrocarbons, water volume and soot (carbon) K in the four-way gas.

測定を簡単かつ容易にする丸め、燃焼反応体へ加えられ
る予熱の量は、−明細書において予熱反応体の温度(°
F)として表わされる。住宅用炉は一般に煙道ガスt−
排気する前に、この熱煙道ガスと/Ml接的に熱交換す
るよう必要空気を通すことにより予備加熱さt1九燃焼
反応体を有するが、産業用および工業用のFは多くの場
合。
Rounding to make it simple and easy to measure, the amount of preheating added to the combustion reactants is - in the specification the temperature of the preheating reactants (°
F). Residential furnaces generally use flue gas t-
Industrial and industrial F often have the combustion reactants preheated by passing necessary air to tangentially exchange heat with this hot flue gas before exhausting.

燃焼反応体のための他の利用しうる予熱源を有し、すな
わち操作の廃熱を炉と組合せることができ或いは組合せ
なくともよい、この種の廃熱を利用して炉の煙道ガスか
ら生じる予熱を増加させ、或いは所望の予熱を全部供給
することができる。
With other available preheating sources for the combustion reactants, i.e. the waste heat of the operation may or may not be combined with the furnace, this type of waste heat can be used to supply the furnace flue gas. The preheat resulting from the heating can be increased or all of the desired preheat can be provided.

大抵の場合、燃焼反応体に実用的に付与しうる予熱の量
は、全燃焼用空気の温度を約200〜1,0OOTO軛
曲の値まで上昇させるであろう。200°F未満の予熱
源tは、炉の熱効率を光分に増大させず、したがって熱
交換器の経費を台場化しない。L000°F000号熱
源&け経隣的に4に達成さ1−1成る種の燃料ガスの場
合、これら燃焼反応体を多孔質繊維バーナに通す前Kj
#前発火またはフラッシュ・バラクラ引起こすことがあ
る。
In most cases, the amount of preheat that can be practically applied to the combustion reactants will raise the temperature of the total combustion air to a value of about 200 to 1,0 OOTO yoke. A preheat source below 200° F. does not increase the thermal efficiency of the furnace by a fraction of a second and therefore does not increase the cost of the heat exchanger. For fuel gases of the type L000°F000 heat source &
#May cause pre-ignition or flash fire.

慣用の火炎屋バーナは、予熱温度が上昇するので煙道ガ
ス中のM4の量を急速に増大させることが知られている
。たとえば、660?の予熱源tにおいて、煙道ガスの
NOx含有量は乾燥基準かつ酸素0憾に補正して煙道ガ
スの約220ppmであ)、また900ffの予熱温度
においてはNOx含有量は約370 printで上昇
する。これらの極めて高いNOx含有量と著しく対称的
K、米国特許$11438へ159号の多孔質繊維バー
ナの使用は何ら予1mを伴なわずに16〜1799mの
NOx含有量を有する煙道ガスを生成し、かつ燃焼用空
気を664?程度の高い温fまで予備加熱して4 NO
,含有量は1a7m)りmを越えて増大しなかつえ。明
らかに、火炎型バーナによる予熱は環境的に射光られな
いものであるが、多孔質繊維バーナを用いれば、これは
許容しうるたけてなく望首しいものとなる。何故なら、
4られる熱効率の増大は燃料を節約しようとする国家的
希望と一致するからである・ 以下1本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
Conventional flamethrower burners are known to rapidly increase the amount of M4 in the flue gas as the preheat temperature increases. For example, 660? At a preheat source t, the NOx content of the flue gas is about 220 ppm of the flue gas on a dry basis and corrected for zero oxygen), and at a preheat temperature of 900 ff, the NOx content increases at about 370 prints. do. With these extremely high NOx contents and strikingly symmetrical K, the use of the porous fiber burner of US Pat. And the combustion air is 664? Preheat to a high temperature of 4 NO
, the content shall not increase beyond 1a7m). Obviously, preheating with a flame burner is environmentally unobtrusive, but with porous fiber burners this becomes both acceptable and desirable. Because,
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、底部に多孔質繊維バーナ11を備えた炉10
f:示している。燃焼反応体は配管12を介してバーナ
11へ流れ、この配管12には配管16によυ燃料ガス
と、配管14によル予備加熱窒気とが供給される。無火
炎燃焼がバーナ11の外部表面で起ヒシ、輻射熱と熱煙
道ガスとを発生する。水またはその他の所望の流体が炉
10内の熱交換器コイル15へ入口16から流入し、コ
イル15を流下して上昇熱煙道ガスから熱を抽出すると
共K、赤外線をバーナ11から吸収する。このように加
熱された流体はコイル15からその出口17を介して流
出し、その目的用途に利用さnる。冷却されるがまだ熱
い産道ガスは炉1oから配管18を介して熱交S器19
中へ放出される。バーナ11へ供給さtまた燃焼用空気
の全ては、入口21を介して熱交換619におけるコイ
ル2oに流入し、煙道ガスに対し向流として流れ、a道
ガスは配管22を介し交換器19から流出する。このよ
うに予備加熱された燃焼用空気はコイル2oから配管1
4t−介して配管12に達しバーナ11へ供給される。
FIG. 1 shows a furnace 10 with a porous fiber burner 11 at the bottom.
f: Shown. The combustion reactants flow via line 12 to burner 11, which line 12 is supplied with fuel gas via line 16 and preheated nitrogen gas via line 14. Flameless combustion occurs on the external surface of burner 11, producing radiant heat and hot flue gases. Water or other desired fluid enters the heat exchanger coil 15 in the furnace 10 through an inlet 16 and flows down the coil 15 to extract heat from the rising hot flue gases and absorb infrared radiation from the burner 11. . The thus heated fluid exits the coil 15 via its outlet 17 and is utilized for its intended use. The cooled but still hot birth canal gas is passed from the furnace 1o through a pipe 18 to a heat exchanger S 19.
released into the body. All of the combustion air supplied to the burner 11 also enters the coil 2o in the heat exchanger 619 via the inlet 21, flowing countercurrently to the flue gas, and the a-way gas passes through the line 22 to the exchanger 19. flows out from The combustion air preheated in this way is passed from the coil 2o to the pipe 1.
It reaches the pipe 12 through 4t and is supplied to the burner 11.

燃焼用空気を予備加熱することから得らnる利益を示す
ため、標準状11立方フイー)!fN)1000BTU
(英ait重量単位)の熱量を有する天然ガスと701
0周S温度を有する15慢過剰の空気とで操作する住宅
用炉は84優の熱効率を有し、かつ7501の温度にて
煙道ガスを放出する。@1図に示すように煙道ガスを使
用して同量の燃焼用空気を400°Fの温度まで予備加
熱すると、炉の熱効率は91嚢まで増大する。同時に、
煙道ガスのNOxの含有量は予熱により実質上変化せず
1両者の場合NOx含有量は18 ppm未満である。
To demonstrate the benefits gained from preheating the combustion air, a standard 11 cubic feet)! fN) 1000BTU
Natural gas with a calorific value of (English ait weight unit) and 701
A residential furnace operating with a 15% excess of air with a temperature of 0 S has a thermal efficiency of 84 and releases flue gas at a temperature of 7501. If the flue gas is used to preheat the same amount of combustion air to a temperature of 400°F as shown in Figure @1, the thermal efficiency of the furnace increases to 91 bags. at the same time,
The NOx content of the flue gas is virtually unchanged by preheating; in both cases the NOx content is less than 18 ppm.

注目すべきことは、両者の場合多孔質繊維バーナからの
煙道ガスが一酸化炭木を含有せず、かつ5ppm以下の
未燃焼炭化水嵩を含有する煙道ガスを生成することであ
る。
Of note is that in both cases the flue gas from the porous fiber burner contains no carbon monoxide wood and produces a flue gas containing less than 5 ppm of unburned carbon water.

第2図は、天然ガスと70°FのlI4囲温度の15−
過剰空気とで操作する炉の熱効率(横軸に屑囲T0組憾
として示す)がどのように燃焼用空気を4つの異なる一
度まで予備加熱することにより増大されるかを示すグラ
フである。200゜500.750および1000で示
したグラフの直線は門孔質繊維バーナへ流れる燃焼用空
気の予熱温f (’F) t−示し、得られる熱効率の
増大はグラフの縦軸に示した予熱T、E、 sで#!マ
れる・たとえば1周囲−70* r、i、を有する炉は
燃焼用空気を500″Fまで予熱する場合、予熱76僑
T、E、をもたらす。周1155優TJ、を有する他の
炉は、15%過剰空気を温f750°Fまで予備加熱す
ると、予熱64僑を示す。さらに他の炉を用いれば、燃
焼用空気を温度750°Fまで予備加熱することによ勺
、周囲8Q%T、lii。
Figure 2 shows the 15-
1 is a graph showing how the thermal efficiency of a furnace operating with excess air (shown as waste circle T0 on the horizontal axis) is increased by preheating the combustion air up to four different times; The straight line in the graph marked 200°500.750 and 1000 indicates the preheating temperature f ('F) t of the combustion air flowing into the portal fiber burner, and the increase in thermal efficiency obtained is the preheating temperature shown on the vertical axis of the graph. # with T, E, s! For example, a furnace with a circumference of -70*r,i, will yield a preheat of 76 degrees T,E, when preheating the combustion air to 500"F.Another furnace with a circumference of 1155 degrees T, , preheating 15% excess air to a temperature of 750°F shows a preheat of 64%. With other furnaces, preheating the combustion air to a temperature of 750°F gives a temperature of 8Q%T. ,lii.

は予熱94僑’r、n、tで上昇する。increases after preheating 94'r, n, and t.

本発明に従って行なった試験は、さらに幾つかの有利な
特徴を示した。九とえば、米国特許第4384159号
の教示に従って多孔質繊維層をステンレス鋼のスクリ□
−ン上へ付着させて形成しかつ標準状態で1立方フィー
ト当り1000BTUL7)熱量を有する天然ガスと共
に供給し九場合1時閲轟ヤ1ooon’ruの熱投入容
量を得るよう設計したバーナを、開放空気(炉内のもの
でない)においてバーナを用いる幾つかの燃焼試験に使
用した。これらの試験の全ては10優過剰の空気で行な
つ九、1合され九空気と天然ガスとに対し800 ”F
に達する予熱mft用いると、バーナの輻射表面の温m
#i、バーナに毎時3QOOOj3TUの速縦で天然ガ
スを供給し九場合、17307の平均温度から約60°
F以上変化しなかつえ、天然ガスの流れを毎時2QOO
OBTU1Nで減少させると、バーナの輻射表面の温度
は、960°Fの予熱amで操作する際1650°Fま
で減少した。したがって、多孔質繊維バーナは、熱投入
量をその設計容菫以下まで相当に減少さく丸場合成功4
に操作することができ、さらに約t000°Ffiで拡
張する予熱1度を用いかつ操作条件におけるこれらの変
化を伴なっても煙道ガスのNOx含有量は一般に約20
p−以下という寓〈程低い値WC@まる。
Tests carried out in accordance with the present invention further showed several advantageous features. For example, a porous fibrous layer may be fabricated from a stainless steel screen according to the teachings of U.S. Pat. No. 4,384,159.
- open a burner designed to provide a heat input capacity of 1000 BTUL per cubic foot in standard conditions and supplied with natural gas deposited on top of the cylinder and having a calorific value of 1000 BTUL per cubic foot in standard conditions; It was used in several combustion tests using a burner in air (not in a furnace). All of these tests were conducted with a 10% excess of air and 1% combined with 800”F for air and natural gas.
With preheating mft reaching m, the temperature of the radiant surface of the burner m
#i, if natural gas is supplied vertically to the burner at a rate of 3QOOOj3TU per hour, approximately 60° from the average temperature of 17307
2QOO per hour of natural gas flow without changing more than F
When reduced with OBTU1N, the temperature of the burner's radiant surface was reduced to 1650°F when operating at 960°F preheat am. Therefore, a porous fiber burner can be used successfully if the heat input is significantly reduced below its design capacity.
Even with a 1 degree preheat extending at about t000° Ffi and with these changes in operating conditions, the NOx content of the flue gas typically remains about 20°C.
The lower value WC@maru is less than p-.

燃料ガスが実質的に純粋な水素である場合、多孔質繊維
バーナの外部表面における水嵩−空気混合物の燃焼は、
多孔質繊維層を通って移動しかつ燃焼反応体の7ラツシ
ユパツクを引起こす傾向があると判明した。多孔質繊維
バーナにおけるフラッシュバックは、多孔質繊維バーナ
の内部表面近くに有孔セライック板(一般に金属スクリ
ーン)を設置し、バーナの内部表面に面するセライック
板の側部へ金フィルムを付着させることにより防止する
ことができる。有孔セライック板は、本発明の燃焼法を
実施する際。
When the fuel gas is substantially pure hydrogen, the combustion of the water-air mixture at the external surface of the porous fiber burner is
It has been found that there is a tendency to migrate through the porous fiber layer and cause a 7 lash pack of combustion reactants. Flashback in porous fiber burners is achieved by installing a perforated Cerac board (generally a metal screen) near the internal surface of the porous fiber burner and applying a gold film to the side of the Ceric board facing the internal surface of the burner. This can be prevented by The perforated ceramic plate is used when carrying out the combustion method of the present invention.

燃料ガスが7ラツシユバツク傾向を示す時はいつでも使
用すべきである。
It should be used whenever the fuel gas exhibits a 7 rushback tendency.

上記の説明は、操作条件における融通性を確立すると共
に、全ゆる場合に極めて低いNOx含有量を有する煙道
ガスを生成しかつ実質的に一酸化炭lAを含有しない多
孔質繊維バーナの使用により可能にされる燃焼反応体に
与えられる予熱のtt確立する。本発明の思想を逸脱す
ることなく、当業者には本発明の設計変更が明らかであ
ろう。たとえば、第1図の熱交換器19におけるコイル
20を通過してその予熱を得る燃焼用空気t−,am温
度の空気と組合せ或いは別途の供給源からの廃熱で予備
加熱され良空気と組合せることもできる。同様に、コイ
ル20と同様な空気加熱コイルを炉10内に煙道ガスを
得るための出口配管18の近傍に設けることKより一1
別通O熱交換器19を省略することもできる。
The above description establishes flexibility in the operating conditions and in all cases produces flue gases with extremely low NOx contents and by the use of porous fiber burners containing virtually no carbon monoxide lA. Establish the preheat provided to the combustion reactants allowed. Modifications to the invention will be apparent to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. For example, the combustion air that passes through the coil 20 in the heat exchanger 19 of FIG. You can also Similarly, an air heating coil similar to coil 20 may be provided in the furnace 10 in the vicinity of the outlet pipe 18 for obtaining flue gas.
The separate O heat exchanger 19 can also be omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

債鬼された熱効率を連成しかつNOx生成を抑制するた
めの燃料ガスの燃焼は、燃焼反応体へ予熱を加え次いで
多孔質繊維バーナの外部表面上での無火炎燃焼によp行
なわれる。好筐しくは、望まれる燃焼用空気の全部を無
火炎燃焼から住する煙道ガスとの間接的熱交換により予
備加熱し1次層で予備加熱され九空気を燃料ガスと混合
して多孔質繊維バーナへ供給する。燃焼反応体を予備加
熱するには、別途の利用しうる供給源からの廃熱を利用
することもできる。
Combustion of the fuel gas to achieve improved thermal efficiency and suppress NOx production is accomplished by preheating the combustion reactants and then flameless combustion on the external surface of the porous fiber burner. Preferably, all of the desired combustion air is preheated by indirect heat exchange with flue gas living from flameless combustion, and the preheated air is mixed with the fuel gas in the primary layer to form a porous Supply to fiber burner. Waste heat from another available source can also be used to preheat the combustion reactants.

かくして1本発明によれば、−道ガス中のNOx含有量
を少なく保ちながら熱効率を増大することができる。
Thus, according to one aspect of the present invention, thermal efficiency can be increased while keeping the NOx content in the exhaust gas low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の好適な具体例を示す燃焼装置の略図、 第2図は本発明により予熱を利用する炉の増大熱効率と
予熱を使用しない炉の熱効率との比較を示すダラスであ
る。 10・・・炉     11・・・繊維バーナ12・・
・配   管 13・−配   管14・・・パ  イ
  プ  15・・・熱交換器コイル16・・・入  
 口 17・・・出   口18・・・配   管 1
9・・・熱交換器20・・・コ イ ル 21・・・入
   口22・・・配   管 特許出願人   アルゼタ コーポレーション 51、
=D 二==D □ヨ二=D 二D FIG、 2 f [”y’zn1 6エ 10
FIG. 1 is a schematic diagram of a combustion apparatus illustrating a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a comparison of the increased thermal efficiency of a furnace utilizing preheating according to the present invention with the thermal efficiency of a furnace without preheating. 10... Furnace 11... Fiber burner 12...
・Piping 13・-Piping 14...Pipe 15...Heat exchanger coil 16...In
Port 17...Outlet 18...Piping 1
9...Heat exchanger 20...Coil 21...Inlet 22...Piping patent applicant Alzeta Corporation 51,
=D 2==D □Yo2=D 2D FIG, 2 f [”y'zn1 6e10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)  燃料ガスと燃焼媒体との予備加熱混合物を形
成し、この予備加熱混合*1多孔質繊維バーナの多孔質
繊維層に通し、前記燃料ガスを前記繊維層の外部表面上
で燃焼させて、前記外部表面を実質的に火炎を伴なわず
に白熱させ、それにより低Nox含有量の熱煙道ガスを
生成させることを41黴とする改良された熱効率と低N
Ox生成とを達成する燃料ガスの燃焼方法・ (2)熱煙道ガスを使用して、燃料ガスと燃焼媒体との
温合物に予熱を与える特許請求の範囲菖1項記載の方法
。 β) 燃焼媒体をMI11道ガスとの間接的熱交換によ
り少なくとも200°F(Q温fまで空気加熱し、この
ように加熱された空気を燃料ガスと混合して予備加熱混
合物を形成し、こfiを多孔質繊維層に通す特許請求の
範囲第1項記載の方法。 (4)燃料ガスが天然ガスであり、かつ所望の燃焼用空
気が理論上必要量の15嚢以下の過剰量である特許請求
の範8菖1項、第2項または第6墳記載の方法。 6)燃焼媒体上熱煙道ガスとの間接的熱交換により少な
くとも約400°Fの温度まで加熱し、多孔質繊維層が
均一分配された少量の黴細なアルミニウム粉末を含有す
る特許請求の範囲第1項、第2項1.第5項ま九はIj
IIF4項記載の方法0 (61NOxの生成が煙道ガス中で約209pm以下で
ある特許請求の範囲j11項乃至第5項のいずれかに記
載の方法。 (ハ 多孔質繊維バーナ(11)を備えた炉(10)と
、この炉に接続されてこの炉から煙道ガスの流れを受け
る熱交換器(19)と、燃ts空気の流れを通過させる
ための前記熱交換器中の連結(20)と、この通路およ
び前記バーナの人口に接続されて加熱空気を前記過紬か
ら前記バーナ中に流すための配管(14)と、*紀燃料
ガスt?前記バーナ中へ供給する手段嶋)とを備えるこ
とを特徴とする。低NOx含量を有する煙道ガスを生成
させかつ増大され良熱効率t−得るための燃料ガスの改
良燃焼装置。 鎚 バーナの多孔質繊維層が均一分配された少量の黴細
なアルミニウム粉末會含有する特許請求の範囲第7項記
載の改良燃焼装置。
[Scope of Claims] (1) Forming a preheated mixture of fuel gas and combustion medium, passing the preheated mixture*1 through a porous fiber layer of a porous fiber burner, and passing the fuel gas outside of the fiber layer. Improved thermal efficiency and lower N41 mold by burning on a surface to cause said external surface to glow incandescent substantially without flame, thereby producing hot flue gas with a low NOx content.
2. The method of claim 1, wherein: (2) hot flue gas is used to preheat a heated mixture of fuel gas and combustion medium. β) air heating the combustion medium to at least 200° F (Q temperature f) by indirect heat exchange with MI11 road gas, and mixing the so heated air with the fuel gas to form a preheated mixture; The method according to claim 1, in which the fuel gas is passed through a porous fiber layer. (4) The fuel gas is natural gas, and the desired combustion air is in excess of the theoretically required amount by 15 bags or less. 6. A method according to claim 8, wherein the porous fibers are heated to a temperature of at least about 400° F. by indirect heat exchange with hot flue gases over a combustion medium. Claims 1 and 2, 1. in which the layer contains a small amount of evenly distributed fine aluminum powder. The fifth term is Ij
Method 0 according to IIF4 (The method according to any one of claims j11 to 5, wherein the production of 61NOx is about 209 pm or less in the flue gas. a heat exchanger (19) connected to this furnace to receive a flow of flue gases from the furnace, and a connection (20) in said heat exchanger for passing a flow of flue gas from said furnace. ), a pipe (14) connected to this passage and the outlet of the burner for flowing heated air from the casing into the burner, and a means for supplying fuel gas into the burner. An improved combustion device for fuel gas for producing flue gases with low NOx content and increasing good thermal efficiency. 8. The improved combustion device of claim 7 containing a moldy aluminum powder.
JP58038377A 1982-03-11 1983-03-10 Improved gas combustion with low nox discharge Granted JPS58173302A (en)

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