JPS5949411A - 低ＮＯｘ燃焼装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は窒素酸化物の排出量を低減する燃焼装置に関
する。

燃焼によって発生する窒素酸化物（以下「ＮＯｘ」と略
称する）は大気汚染物質の一つとして各種の燃焼装置に
おいて生成量、排出量を減少する方法が種々試みられて
いる。

第１図はＮＯｘの生成量を減少させる燃焼装置の一例を
示す。図においてｌは炉壁６の中央に配置した主バーナ
、２はこの主バーナ１を取り囲む様に複数本配置した還
元バーナ、３はこれら還元バーナ２の外周部に配置した
エアポートである。この燃焼装置において、主バーナ１
は燃焼装置４の熱負荷を主として負坦するものであり、
空燃比をほぼ１として完全燃焼を行なわせる。一方周囲
のバーナ２は空燃比を１以下、例えば０．５もしくはこ
れ以下、さらに場合によっては燃料のみとして、極端な
空燃比て燃焼させる。生バーナ１により形成される火炎
Ｆ１は完全燃焼が行なわれるため火炎湿度が高く、この
ためＮＯｘの生成量も多い。一方還元バーナ火炎Ｆ２に
おいては空燃比が非常に小さいため・Ｈ２・ＯＨ３等の
ラジカルやａＯ等還元性をイｊ゛する中間生成物が大量
に生成され、主バーナ火炎Ｆ、と還元バーナ火炎Ｆφ（
混合することにより主バーナ火炎Ｆｌ中のＮＯｘは還元
バーナ火炎Ｆ２中の中間生成物により無害なＮ２に気相
還元される。一方エアポート３からは燃焼用空気Ａが供
給され、主バーナ火炎Ｆ１の下流側でこれら各火炎’Ｉ
ｔ　”２と混合し未燃分が燃焼される。しかし現実には
ＮＯｘの気相還元及び未燃分の燃焼は理論どおりには進
行せず、予期した成果を得ていない。すなわち、生バー
ナ火炎Ｆ１と還元バーナ火炎Ｆ２は火炉５内で層状に流
れる傾向を示すため、両火炎の混合は必ずしも良好では
なく、ＮＯｘの気相還元が不十分となってしまう。この
ことはこれら各火炎ＦＩ、　Ｆ２とエアポート３から供
給される燃焼用空気との混合の場合も同様であって未燃
分と燃焼用空気との混合が不良となり未燃分が外部に排
出されてしまう。未燃分の減少はエアポート３から供給
する空気の量を増加させることである程度対応すること
ができるが、燃焼用空気を増加させると還元バーナ火炎
Ｆと燃焼用空気とが混合し易くなり、還元バーナ火炎Ｆ
２の空燃比が増加して主バーナ火炎化してしまう。

このため還元性中間生成物の生成量が減少するのみでな
く、還元バーナ火炎中にも相当量のＮＯｘが生成されて
しまう。

この発明の目的は上述した問題点を除去し、主バーナ火
炎と還元バーナ火炎の混合を良好にし、かつこれら両火
炎の混合部における燃焼用空気の混合も良好にし、しか
もこれら混合部に至るまでは還元バーナ火炎と燃焼用空
気との混合を防止して還元バーナ火炎の主バーナ火炎化
を防止するようにした燃焼装置を提供することにある。

要するにこの発明は燃焼装置火炉壁面にバッフル部を形
成し、このバッフル部より主バーナ火炎と還元バーナ火
炎の混合、およびこれら各火炎と燃焼用空気の混合を良
好に行ない、かつ要すれば還元バーナ火炎と燃焼用空気
流との間に排ガス等の不活性ガスの層を形成して還元バ
ーナ火炎の主バーナ火炎化を防止するよう構成した燃焼
装置である。

以下この発明の一実施例を第２図を用いて説明する。図
において炉壁６の中央には主バーナ１が配置してあり、
主バーナ１の周囲にはこの生バーナ１を取り囲む様に還
元バーナ２が複数本取りイ」けである。７は還元バーナ
２の設置部の外周部の位置で炉壁６に形成した不活性ガ
ス噴射孔であり、図示の場合は燃焼装置４から排出され
る燃焼排ガスを不活性ガスとして供給するように構成し
である。３は不活性ガス噴射孔７のさらに外周部に形成
したエアポートである。

次に１０は火炉５の壁面に形成したバッフルであり、例
えば壁面が水管から構成される水冷壁の場合にはこれら
水管を曲折して形成すれば耐熱性が高まり効果的である
。

以上の装置において、主バーナ１においては空燃比を約
１として完全燃焼を行ない、主バーナ火炎Ｆｌを形成す
る。一方還元バーナ２においてはきわめて低い空燃比で
、もしくは空燃比Ｏとして燃料が噴射され還元バーナ火
炎Ｆ２が形成される。これら各火炎Ｆ□、Ｆ２はバーナ
近傍においては火炉中心線に沿ってほぼ平行に流れ、主
バーナ火炎゛側の酸素が還元バーナ火炎側に移行するの
を防止する。次にバッフル１０の影響により各火炎Ｆ１
とＦ２は火炉中心側に収束して良好に混合し、ＮｏＸの
気相還元域２．を形成する。次にエアポート３から噴射
する燃焼用空気の空気流１１と還元バーナ火炎Ｆ２の間
には燃焼装置４から吸引した排ガスを不活性ガスとして
噴射し、不活性ガス層１２を形成して燃焼用空気と還元
バーナ火炎Ｆ２との混合による還元バーナ火炎の生バー
ナ火炎化を防止している。この燃焼用空気流１１もバッ
フル１０により火炉中心側にその流りを変更し、主バー
ナ火炎Ｆ１と還元バーナ火炎Ｆ２の混合火炎と混合する
ことにより気相還元域２゜の下流側に完全燃焼域ｚ２を
形成し、未燃分を完全燃焼させる。

この発明を実施することによりゴーミバーナ火炎と還元
バーナ火炎の混合、及び両火炎の混合火炎と燃焼用空気
との混合を良好に行なうことができるのでＮＯｘ及び未
燃分を大幅に低減することができる。

また還元バーナ火炎と燃焼用空気との間に不活性ガスの
層を形成すれば還元バーナ火炎の主バーナ火炎化を防止
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の低ＮＯｘ燃焼装置の断面図、第２図はこ
の発明に係る低ＮＯｘ燃焼装置の断面図である。 １・・・・・・生バーナ　　２・・・・・・還元バーナ
３・・・・・・エアポート　　４・・・・・・燃焼装置
５・・・・・・火炉　　７・・・・・・不活性ガス噴射
孔１０・・・・・・バッフル部　　１１・・・・・・燃
焼用空気流１２・・・・・・不活性ガス層　Ｆ□・山・
・主バーナ火炎Ｆ２・・・・・・還元バーナ火炎 ２、・・・・・・気相還元域 ｚ２・・・・・・完全燃焼域

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　主バーナの周囲に還元バーナを配置し還元バーナ
   の周囲にエアボートを配置して発生したＮＯｘを火炉で
   気相還元するき共に未燃分を燃焼させるものにおいて、
   火炉壁面に対してバッフル部を形成し、このバッフル部
   形ｆＪｘｒ部近傍において主バーナ火炎、還元バーナ火
   炎及び燃焼用空気の混合を促進するよう構成したことを
   特徴とする低ＮＯｘ燃焼装置。 ２、　還元バーナ設置部とエアポート設置部の間に不活
   性ガス噴射孔を形成し、還元バーナ火炎と燃焼用空気と
   を不活性ガス層で分離することを特徴とする特Ｍ’＋請
   求の範囲第１項記載の低ＮＯｘ燃焼装置。