JPS587884B2 - ガス化燃焼法とその装置 - Google Patents
ガス化燃焼法とその装置Info
- Publication number
- JPS587884B2 JPS587884B2 JP50036452A JP3645275A JPS587884B2 JP S587884 B2 JPS587884 B2 JP S587884B2 JP 50036452 A JP50036452 A JP 50036452A JP 3645275 A JP3645275 A JP 3645275A JP S587884 B2 JPS587884 B2 JP S587884B2
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- chamber
- air
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は燃料の燃焼において燃焼の改善をはかるため
、いわゆる２段燃焼法の燃焼面の制約を除き、窒素酸化
物およびばいじんの抑制にきわめて効果的な２段燃焼を
可能にしたガス化燃焼法とその装置に関する。
、いわゆる２段燃焼法の燃焼面の制約を除き、窒素酸化
物およびばいじんの抑制にきわめて効果的な２段燃焼を
可能にしたガス化燃焼法とその装置に関する。
窒素酸化物ＮＯｘの発生には、（１）．空気中の窒素の
酸化による場合（Ｔｈｅａｒｍａ（ｌ ＮＯｘ）と（２
）．燃料中の窒素が燃焼によって酸化する場合（Ｆｕｅ
ｌＮＯｘ）の２つの要因が一般に知られているが、最近
の研究により（３）．２段燃焼の場合のように還元雰囲
気の１次燃焼で発生したアンモニア（ＮＨ３）シアン（
ＣＨ）２等の中間生成物が２次燃焼で酸化される場合（
Ｃｏｍｂａｓｔｉｏｎ ＮＯＸ）の要因が明らかになっ
ている。
酸化による場合（Ｔｈｅａｒｍａ（ｌ ＮＯｘ）と（２
）．燃料中の窒素が燃焼によって酸化する場合（Ｆｕｅ
ｌＮＯｘ）の２つの要因が一般に知られているが、最近
の研究により（３）．２段燃焼の場合のように還元雰囲
気の１次燃焼で発生したアンモニア（ＮＨ３）シアン（
ＣＨ）２等の中間生成物が２次燃焼で酸化される場合（
Ｃｏｍｂａｓｔｉｏｎ ＮＯＸ）の要因が明らかになっ
ている。
このような発生機構からＮＯＸを低減できる有効な方法
として、たとえば大型発電ボイラなとで２段燃焼法が行
なわれている。
として、たとえば大型発電ボイラなとで２段燃焼法が行
なわれている。
しかし、この種の２段燃焼法では燃焼室で１次空気量を
少なくするほど窒素酸化物抑制効果が大きいが１次燃焼
域での酸素濃度が低下し、その領域での燃焼温度が下が
り、燃料と空気の混合が悪化することから燃焼が悪化し
て未燃分が増加し、ばいじんの著増を伴なうという燃焼
面から制約があるために、窒素酸化物抑制効果をある程
度ゆるめる必要があった。
少なくするほど窒素酸化物抑制効果が大きいが１次燃焼
域での酸素濃度が低下し、その領域での燃焼温度が下が
り、燃料と空気の混合が悪化することから燃焼が悪化し
て未燃分が増加し、ばいじんの著増を伴なうという燃焼
面から制約があるために、窒素酸化物抑制効果をある程
度ゆるめる必要があった。
また、従来の２段燃焼法では、前述の燃焼面からの制約
上２次空気吹込み位置を十分１次燃焼炎から遠ざけるこ
とができないために２次空気の干渉によって１次燃焼域
での還元雰囲気が不充分となり、従って前述のＦｕｅｌ
ＮＯＸの十分な抑制効果を期待し難いが、たとえ１次
燃焼炎から２次空気吹込み位置を十分遠ざけることがで
き１次燃焼域での還元雰囲気が十分であってＦｕｅｌＮ
Ｏｘの十分な抑制効果があっても、前述のＣｏｍｂａ
ｓ ｔｉｏｎＮＯｘに対する考慮がないために、２次燃
焼域で発生する窒素酸化物抑制が十分でなく、極低ＮＯ
ｘ化には不十分であった。
上２次空気吹込み位置を十分１次燃焼炎から遠ざけるこ
とができないために２次空気の干渉によって１次燃焼域
での還元雰囲気が不充分となり、従って前述のＦｕｅｌ
ＮＯＸの十分な抑制効果を期待し難いが、たとえ１次
燃焼炎から２次空気吹込み位置を十分遠ざけることがで
き１次燃焼域での還元雰囲気が十分であってＦｕｅｌＮ
Ｏｘの十分な抑制効果があっても、前述のＣｏｍｂａ
ｓ ｔｉｏｎＮＯｘに対する考慮がないために、２次燃
焼域で発生する窒素酸化物抑制が十分でなく、極低ＮＯ
ｘ化には不十分であった。
このため燃焼悪化に対しては燃焼室を大きくするとか、
またばいじんに対しては集じん器を取付けるなどの処置
がとられてはいるが、従来の燃焼器に単に２段目空気孔
を設けているだけの部分的改造を施しているに過ぎない
。
またばいじんに対しては集じん器を取付けるなどの処置
がとられてはいるが、従来の燃焼器に単に２段目空気孔
を設けているだけの部分的改造を施しているに過ぎない
。
このように従来の２段燃焼法では、これまでの窒素酸化
物抑制の緊急対策の社会的要請から、ある程度の燃焼悪
化、効率低下は避けられなかったのが実情である。
物抑制の緊急対策の社会的要請から、ある程度の燃焼悪
化、効率低下は避けられなかったのが実情である。
しかるに、消費エネルギーの節約の重要性は多言を要し
ないところで熱効率の向上も更に一層重要な課題となっ
ている。
ないところで熱効率の向上も更に一層重要な課題となっ
ている。
本発明によれば、従来の２段燃焼法における前記欠点を
改善し、最も理想的な２段燃焼が行なわれるガス化燃焼
法とその装置が提供され、窒素酸化物を著しく低減させ
るとともにばいじんも抑止でき、燃焼効率を通常の燃焼
法に比べ悪化させることもなく、かつ、高負荷燃焼をも
可能としたものである。
改善し、最も理想的な２段燃焼が行なわれるガス化燃焼
法とその装置が提供され、窒素酸化物を著しく低減させ
るとともにばいじんも抑止でき、燃焼効率を通常の燃焼
法に比べ悪化させることもなく、かつ、高負荷燃焼をも
可能としたものである。
すなわち、燃料と理論空気量以下の１次空気もしくは１
次空気と不活性ガス（燃焼ガスを含む）の混合気体によ
る１次燃焼を通常のバーナにおいても空気不足でも十分
燃焼温度が上げられる耐火材でおおわれた公知の高負荷
燃焼器の予燃焼室で行なうことにより燃料と空気の接触
混合を良好な状態に保つことができるうえ、耐火材より
なる予燃焼室の内壁面からの幅射放熱により燃焼温度を
上げ、空気不足による未燃燃料のガス化が行なわれ、予
燃焼室内に形成される１次燃焼域での燃焼面の制約がな
くなることから、従来法により１次空気量を減らすため
に、酸素濃度の低下により窒素酸化物の生成量が減少す
る。
次空気と不活性ガス（燃焼ガスを含む）の混合気体によ
る１次燃焼を通常のバーナにおいても空気不足でも十分
燃焼温度が上げられる耐火材でおおわれた公知の高負荷
燃焼器の予燃焼室で行なうことにより燃料と空気の接触
混合を良好な状態に保つことができるうえ、耐火材より
なる予燃焼室の内壁面からの幅射放熱により燃焼温度を
上げ、空気不足による未燃燃料のガス化が行なわれ、予
燃焼室内に形成される１次燃焼域での燃焼面の制約がな
くなることから、従来法により１次空気量を減らすため
に、酸素濃度の低下により窒素酸化物の生成量が減少す
る。
また、この発明によると１次燃焼域を出たガス化未燃燃
料が冷却され、該１次燃焼域の後方に設けた水冷管壁な
どよりなる冷却伝熱面を有する還元室により１次燃焼域
で生じたＴｈｅ ｒ −ｍａ ｌ ＮＯＸ，ＦｕｅｌＮ
Ｏｘとアンモニア（ＮＨ３）、シアン（ＣＮ）２などの
中間生成物の窒素分子Ｎ２への還元により２次燃焼域に
おける窒素酸化物の効果的な抑制を可能とする。
料が冷却され、該１次燃焼域の後方に設けた水冷管壁な
どよりなる冷却伝熱面を有する還元室により１次燃焼域
で生じたＴｈｅ ｒ −ｍａ ｌ ＮＯＸ，ＦｕｅｌＮ
Ｏｘとアンモニア（ＮＨ３）、シアン（ＣＮ）２などの
中間生成物の窒素分子Ｎ２への還元により２次燃焼域に
おける窒素酸化物の効果的な抑制を可能とする。
さらに、２次燃焼域における燃料の完全燃焼に対しては
、本発明のガス化燃焼装置の還元室の２次空気口附近に
ミキシング機構を設ければ、より完全燃焼が図られ、ば
いじんも著しく低下する。
、本発明のガス化燃焼装置の還元室の２次空気口附近に
ミキシング機構を設ければ、より完全燃焼が図られ、ば
いじんも著しく低下する。
以下付図に示す実施例により本発明を説明する。
図１において、理論空気量以下の１次空気または１次空
気と不活性ガス（燃焼ガスも含む）の混合気体はダクト
４よりウィンドボックスＢに流入し、旋回羽根３、１次
空気口５を通って凹曲面の耐火材Ａで形成された予燃焼
室７に供給される。
気と不活性ガス（燃焼ガスも含む）の混合気体はダクト
４よりウィンドボックスＢに流入し、旋回羽根３、１次
空気口５を通って凹曲面の耐火材Ａで形成された予燃焼
室７に供給される。
一方燃料はバーナ１より予燃焼室Ｔ内に噴霧され、前記
１次空気等と混合して燃焼を行ないバーナ１に取付けら
れた保炎器２により保炎され１次燃焼炎８となる。
１次空気等と混合して燃焼を行ないバーナ１に取付けら
れた保炎器２により保炎され１次燃焼炎８となる。
予燃焼室７の内部の１次燃焼において空気不足のために
生じた未燃燃料を、１次燃焼によって生じた燃焼ガスの
１部を予燃焼室内壁の凹曲面に沿って燃料噴射方向と反
対方向に矢示のごとく流れる反転燃焼ガス流８′の１次
空気口５への巻込みによる気体および燃料の混合促進と
予熱および予燃焼室７を形成する耐火材Ａの輻射放熱に
よりガス化する。
生じた未燃燃料を、１次燃焼によって生じた燃焼ガスの
１部を予燃焼室内壁の凹曲面に沿って燃料噴射方向と反
対方向に矢示のごとく流れる反転燃焼ガス流８′の１次
空気口５への巻込みによる気体および燃料の混合促進と
予熱および予燃焼室７を形成する耐火材Ａの輻射放熱に
よりガス化する。
予燃焼室７でガス化された燃料を含む燃焼ガス１０は予
燃焼室の後部周壁を絞って狭めたガス流出口７′より冷
却管壁などの冷却伝熱面９で形成された還元室Ｃで窒素
酸化物の還元と放熱によって冷却され、還元室出口９′
に設けた、たとえばオリフイスの様なミキシング機構す
なわちミキシング機能を有する構造物１１により還元室
Ｃの後流部周壁に設けた２次空気口６を経て供給された
２次空気または２次空気と不活性ガス（燃焼ガスも含む
）の混合気体との混合を促進されて、主燃焼室Ｄで燃焼
を完結する。
燃焼室の後部周壁を絞って狭めたガス流出口７′より冷
却管壁などの冷却伝熱面９で形成された還元室Ｃで窒素
酸化物の還元と放熱によって冷却され、還元室出口９′
に設けた、たとえばオリフイスの様なミキシング機構す
なわちミキシング機能を有する構造物１１により還元室
Ｃの後流部周壁に設けた２次空気口６を経て供給された
２次空気または２次空気と不活性ガス（燃焼ガスも含む
）の混合気体との混合を促進されて、主燃焼室Ｄで燃焼
を完結する。
また、前記ミキシング機構としては、オリフイス方式の
ほかに種々の方式が考えられる。
ほかに種々の方式が考えられる。
すなわち、図２の（１）に示す障壁板１４、（２）およ
び（３）に示すオリフイス障壁板１１，１２および１１
，１３，（４）および（５）に示す２次空気旋回吹込み
方式などの例が最も実際的で有効性に富んでいるが、そ
の他の適宜のミキシング手段によってもかまわない。
び（３）に示すオリフイス障壁板１１，１２および１１
，１３，（４）および（５）に示す２次空気旋回吹込み
方式などの例が最も実際的で有効性に富んでいるが、そ
の他の適宜のミキシング手段によってもかまわない。
以上の実施例の説明で明らかなように、本発明によれば
、理論空気量以下の１次空気または１次空気と不活性ガ
スの混合気体の雰囲気で燃焼させる１次燃焼を行なう後
部周壁を絞って狭めた空気不足でも十分燃焼温度が上げ
られる凹曲面に形成された耐火材で覆われた高負荷燃焼
装置よりなる予燃焼室で未燃燃材をガス化し、予燃焼室
と主燃焼室の間に冷却管壁など冷却伝熱面で構成された
還元室を設けると共に還元室後流部局壁に２次空気口を
設けたガス化燃焼装置と、これを直接使用したガス化燃
焼法によって特徴づけられるから、この還元室で１次燃
焼域での窒素酸化物の還元促進が発揮され、その後流の
前記主燃焼室で完全燃焼を行ない窒素酸化物の発生を抑
制できるので、窒素酸化物とばいじんを大巾に低減する
ことができる。
、理論空気量以下の１次空気または１次空気と不活性ガ
スの混合気体の雰囲気で燃焼させる１次燃焼を行なう後
部周壁を絞って狭めた空気不足でも十分燃焼温度が上げ
られる凹曲面に形成された耐火材で覆われた高負荷燃焼
装置よりなる予燃焼室で未燃燃材をガス化し、予燃焼室
と主燃焼室の間に冷却管壁など冷却伝熱面で構成された
還元室を設けると共に還元室後流部局壁に２次空気口を
設けたガス化燃焼装置と、これを直接使用したガス化燃
焼法によって特徴づけられるから、この還元室で１次燃
焼域での窒素酸化物の還元促進が発揮され、その後流の
前記主燃焼室で完全燃焼を行ない窒素酸化物の発生を抑
制できるので、窒素酸化物とばいじんを大巾に低減する
ことができる。
図１はこの発明の一実施例を示す横断面図、図２はミキ
シング機構の具体例を示す説明図である。 １・・・・・・バーナ、２・・・・・・保炎器、３・・
・・・・旋回羽根、４・・・・・・１次空気ダクト、５
・・・・・・１次空気口、６・・・・・・２次空気口、
７・・・・・・予燃焼室、８・・・・・・１次燃焼炎、
８′・・・・・・反転燃焼ガス、９・・・・・・冷却伝
熱面、９・・・・・・還元室出口、１０・・・・・・ガ
ス化未燃燃料、１１，１２，１３，１４，１６・・・・
・・ミキシング機構；Ａ・・・・・・耐火材、Ｂ・・・
・・・ウインドボックス、Ｃ・・・・・・還元室、Ｄ・
・・・・・主燃焼室。
シング機構の具体例を示す説明図である。 １・・・・・・バーナ、２・・・・・・保炎器、３・・
・・・・旋回羽根、４・・・・・・１次空気ダクト、５
・・・・・・１次空気口、６・・・・・・２次空気口、
７・・・・・・予燃焼室、８・・・・・・１次燃焼炎、
８′・・・・・・反転燃焼ガス、９・・・・・・冷却伝
熱面、９・・・・・・還元室出口、１０・・・・・・ガ
ス化未燃燃料、１１，１２，１３，１４，１６・・・・
・・ミキシング機構；Ａ・・・・・・耐火材、Ｂ・・・
・・・ウインドボックス、Ｃ・・・・・・還元室、Ｄ・
・・・・・主燃焼室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃料の２段燃焼方法において、理論空気量以下の１
次空気または１次空気と不活性ガス（燃焼ガスを含む）
の混合気体の雰囲気で燃焼させる１次燃焼を上流の空気
不足でも十分燃焼温度が上げられる耐火材で覆われた高
負荷燃焼装置よりなる予燃焼室の内部で行ない、しかる
後還元雰囲気の中で空気不足のために生じた未燃燃料を
ガス化し、予燃焼室に連なる還元室で１次燃焼における
窒素酸化物の還元促進と該還元室後流部周壁の２次空気
口から２次空気または２次空気と不活性ガス（燃焼ガス
を含む）の混合気体を吹込むことによりその後流の主燃
焼室で完全燃焼を行ない窒素酸化物の発生を抑制するこ
とにより、窒素酸化物とばいじんを著しく低減できるよ
うにしたことを特徴とするガス化燃焼法。 ２ 燃料の２次燃焼装置において、理論空気量以下の１
次空気または１次空気と不活性ガス（燃焼ガスを含む）
の混合気体の雰囲気で燃焼させ１次燃焼を行なう上流の
後部周壁を絞って狭めた空気不足でも十分燃焼温度が上
げられる凹曲面に形成された耐火材で覆われた高負荷燃
焼装置よりなる予燃焼室と主燃焼室の間に冷却伝熱面よ
りなる還元室を設けると共に還元室後流部に２次空気口
を設けたことを特徴とするガス化燃焼装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の冷却伝熱面よりなる還
元室内を流通する空気不足でも十分燃焼温度が上げられ
る凹曲面に形成された耐火材で覆われた高負荷燃焼装置
よりなる予燃焼室でガス化した未燃燃料と２次空気口か
ら吹込む２次空気または２次空気と不活性ガス（燃焼ガ
スを含む）の混合気体を混合させることにより主燃焼室
での完全燃焼を促進するためのミキシング手段を該還元
室出口に具備したことを特徴とするガス化燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50036452A JPS587884B2 (ja) | 1975-03-26 | 1975-03-26 | ガス化燃焼法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50036452A JPS587884B2 (ja) | 1975-03-26 | 1975-03-26 | ガス化燃焼法とその装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP485282A Division JPS5840410A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 耐火材類で構成された還元室を介装したガス化燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51111927A JPS51111927A (en) | 1976-10-02 |
| JPS587884B2 true JPS587884B2 (ja) | 1983-02-12 |
Family
ID=12470197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50036452A Expired JPS587884B2 (ja) | 1975-03-26 | 1975-03-26 | ガス化燃焼法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587884B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS563809A (en) * | 1979-06-20 | 1981-01-16 | Chubu Electric Power Co Inc | Method for suppressing nitrogen oxide and smoke dust by means of gasification accelerating combustion |
| DE3501189A1 (de) * | 1985-01-16 | 1986-07-17 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verfahren und anlage zur reduzierung des no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-gehaltes von mittels fossiler brennstoffe beheizten grossfeuerungsanlagen |
| US20040007056A1 (en) | 2001-08-06 | 2004-01-15 | Webb Cynthia C. | Method for testing catalytic converter durability |
| CA2454249A1 (en) | 2001-08-06 | 2003-02-20 | Southwest Research Institute | Method and apparatus for testing catalytic converter durability |
| US7741127B2 (en) | 2001-08-06 | 2010-06-22 | Southwest Research Institute | Method for producing diesel exhaust with particulate material for testing diesel engine aftertreatment devices |
| US7175422B2 (en) | 2001-08-06 | 2007-02-13 | Southwest Research Institute | Method for accelerated aging of catalytic converters incorporating injection of volatilized lubricant |
| US6983645B2 (en) | 2002-08-06 | 2006-01-10 | Southwest Research Institute | Method for accelerated aging of catalytic converters incorporating engine cold start simulation |
| US7299137B2 (en) | 2002-08-06 | 2007-11-20 | Southwest Research Institute | Method for drive cycle simulation using non-engine based test system |
| US7412335B2 (en) | 2002-08-06 | 2008-08-12 | Southwest Research Institute | Component evaluations using non-engine based test system |
| US7212926B2 (en) | 2002-08-06 | 2007-05-01 | Southwest Research Institute | Testing using a non-engine based test system and exhaust product comprising alternative fuel exhaust |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4846504A (ja) * | 1971-10-18 | 1973-07-03 | ||
| JPS4881136A (ja) * | 1972-01-06 | 1973-10-30 | ||
| JPS49119230A (ja) * | 1973-03-17 | 1974-11-14 |
-
1975
- 1975-03-26 JP JP50036452A patent/JPS587884B2/ja not_active Expired
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4846504A (ja) * | 1971-10-18 | 1973-07-03 | ||
| JPS4881136A (ja) * | 1972-01-06 | 1973-10-30 | ||
| JPS49119230A (ja) * | 1973-03-17 | 1974-11-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51111927A (en) | 1976-10-02 |
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