JPS60132035A - 気体燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出を低減する方法と装置 - Google Patents
気体燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出を低減する方法と装置Info
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- JPS60132035A JPS60132035A JP59230486A JP23048684A JPS60132035A JP S60132035 A JPS60132035 A JP S60132035A JP 59230486 A JP59230486 A JP 59230486A JP 23048684 A JP23048684 A JP 23048684A JP S60132035 A JPS60132035 A JP S60132035A
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- combustion
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- fuel gas
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発 ロ の 景
本発明は気体燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出の低減
に関するものである。更に詳しくはこのような燃焼器に
使用される燃料と空気が燃焼室に入る所で燃料と空気と
の間に冷却ガスを介在させることに関するものである。
に関するものである。更に詳しくはこのような燃焼器に
使用される燃料と空気が燃焼室に入る所で燃料と空気と
の間に冷却ガスを介在させることに関するものである。
周知の通り、水蒸気は空気中で燃える炎の中での窒素酸
化物の生成に著しい影響を及ぼず。熱による窒素酸化物
の生成は若干複雑な関係で、炎の温度と酸素の濃度によ
って大きく左右されていることがわかった。水蒸気によ
って炎の温度が低下し、炎の中の水によって酸素濃度が
低下する。これらの影響が組み合わさって、窒素酸化物
の生成率が大きく低下する。
化物の生成に著しい影響を及ぼず。熱による窒素酸化物
の生成は若干複雑な関係で、炎の温度と酸素の濃度によ
って大きく左右されていることがわかった。水蒸気によ
って炎の温度が低下し、炎の中の水によって酸素濃度が
低下する。これらの影響が組み合わさって、窒素酸化物
の生成率が大きく低下する。
従来、研究者はこれらの原理をガスタービン燃焼器に適
用して、燃焼器からの熱による窒素酸化物の放出を低減
するために燃焼器に水蒸気を注入していた。典型的には
、蒸気は燃焼器用の主空気旋回器の上流に注入されるの
で、蒸気は部分的に燃焼空気と予め混合される。しかし
、このように蒸気を注入しても期待した程の効果が１ｑ
られないことがわかった。従来の方法による蒸気の注入
は水の気化潜熱の補償を行なっても水の注入はど効果的
でないことがわかった。上記の原理から予測されるレベ
ルの窒素酸化物の放出制御を行なうためには、予想した
昂より多くの蒸気を注入しなければならないことがわか
った。この余分な蒸気により、装置の熱効率の低下、純
水の消費量の増大、動的圧力の上昇、燃焼器の寿命の短
縮が生じることがある。
用して、燃焼器からの熱による窒素酸化物の放出を低減
するために燃焼器に水蒸気を注入していた。典型的には
、蒸気は燃焼器用の主空気旋回器の上流に注入されるの
で、蒸気は部分的に燃焼空気と予め混合される。しかし
、このように蒸気を注入しても期待した程の効果が１ｑ
られないことがわかった。従来の方法による蒸気の注入
は水の気化潜熱の補償を行なっても水の注入はど効果的
でないことがわかった。上記の原理から予測されるレベ
ルの窒素酸化物の放出制御を行なうためには、予想した
昂より多くの蒸気を注入しなければならないことがわか
った。この余分な蒸気により、装置の熱効率の低下、純
水の消費量の増大、動的圧力の上昇、燃焼器の寿命の短
縮が生じることがある。
本願発明者の結論によれば、水の気化潜熱の補償を行な
っても水の注入の方が蒸気の注入に比べて窒素酸化物の
放出の低減のために一層有効であるという主な理由は、
温度が最高になる炎の前面（ｆｌａｍｅ ｆｒｏｎｔ
）で水の小滴が蒸発する傾向があるからである。したが
って、水の潜熱と顕熱の冷却効果は炎の前面で最大どな
り、熱による窒素酸化物の生成率の低減に最も効果的な
所で自動的に生じる。更に本願発明者の結論によれば、
蒸気注入を水の注入と同程度に有効にする１＝めには、
炎の前面内の蒸気濃度が最大となるように蒸気を注入し
なければならない。
っても水の注入の方が蒸気の注入に比べて窒素酸化物の
放出の低減のために一層有効であるという主な理由は、
温度が最高になる炎の前面（ｆｌａｍｅ ｆｒｏｎｔ
）で水の小滴が蒸発する傾向があるからである。したが
って、水の潜熱と顕熱の冷却効果は炎の前面で最大どな
り、熱による窒素酸化物の生成率の低減に最も効果的な
所で自動的に生じる。更に本願発明者の結論によれば、
蒸気注入を水の注入と同程度に有効にする１＝めには、
炎の前面内の蒸気濃度が最大となるように蒸気を注入し
なければならない。
したがって、本発明の１つの目的は気体燃料燃焼器から
の窒素酸化物の放出を低減する方法を提供することであ
る。
の窒素酸化物の放出を低減する方法を提供することであ
る。
本発明のもう１つの目的は気体燃料燃焼器の中で冷却ガ
スを使うことにより燃焼器からの窒素酸化物の放出を低
減する方法を提供することである。
スを使うことにより燃焼器からの窒素酸化物の放出を低
減する方法を提供することである。
本発明の更にもう１つの目的は炎の前面内の冷却ガス濃
度を最大にするＪ：うに気体燃料燃焼器に冷却ガスを導
入する方法を提供することである。
度を最大にするＪ：うに気体燃料燃焼器に冷却ガスを導
入する方法を提供することである。
本発明の更にもう１つの目的は窒素酸化物の放出を低減
するための装置であって、既存の気体燃料燃焼器に容易
に適用できる装置を提供することである。
するための装置であって、既存の気体燃料燃焼器に容易
に適用できる装置を提供することである。
発 明 の ＩＩＩＮ
本発明の一態様によれば、気体燃料燃焼器から７−
の窒素酸化物の放出を低減する方法として、窒素および
酸素を含む燃焼ガスを燃焼室に導入し、燃料ガスを燃焼
室に導入し、そして実質的に燃焼ガスと燃料ガスが燃焼
室に導入される所で冷却ガスが燃焼ガスと燃料ガスとの
間に介在するように、冷却ガスを燃焼室に導入すること
を含む。冷却ガスの導入に当っては、燃焼ガスと混合す
る冷却ガスの量が燃料ガスと混合する冷却ガスの量にほ
ぼ等しくなるように行なうことが好ましい。
酸素を含む燃焼ガスを燃焼室に導入し、燃料ガスを燃焼
室に導入し、そして実質的に燃焼ガスと燃料ガスが燃焼
室に導入される所で冷却ガスが燃焼ガスと燃料ガスとの
間に介在するように、冷却ガスを燃焼室に導入すること
を含む。冷却ガスの導入に当っては、燃焼ガスと混合す
る冷却ガスの量が燃料ガスと混合する冷却ガスの量にほ
ぼ等しくなるように行なうことが好ましい。
本発明の別の態様によれば、本発明を実行する装置は、
燃焼室の壁によって限定された燃焼室と、燃焼室に燃焼
ガスを導入するための貫通するチャンネルがその中に形
成された部材とを含みチャンネルの一端は燃焼室の壁の
開口により燃焼室と連通している。この装置は更に燃料
ガスを燃焼室に導入するための燃料ガス・ノズルも含ん
でおり、この燃料ガス・ノズルは燃焼室の壁の同じ開口
を介して燃焼室と連通している。この装置は更に少なく
とも燃料ガス・ノズルの一部を取り囲んでいる別の部材
も含んでおり、この部材は燃料ガス・８− ノズルの外表面と該部材の内表面との間にオリフィスを
形成するように配置されている。このため、ノズルを通
って流れる燃料ガスとチャンネルを通って流れる燃焼ガ
スが実質的に燃焼室に導入される所で、これらの２種類
のガスの間に、オリフィスを通って流れる冷却ガスが介
在することになる。
燃焼室の壁によって限定された燃焼室と、燃焼室に燃焼
ガスを導入するための貫通するチャンネルがその中に形
成された部材とを含みチャンネルの一端は燃焼室の壁の
開口により燃焼室と連通している。この装置は更に燃料
ガスを燃焼室に導入するための燃料ガス・ノズルも含ん
でおり、この燃料ガス・ノズルは燃焼室の壁の同じ開口
を介して燃焼室と連通している。この装置は更に少なく
とも燃料ガス・ノズルの一部を取り囲んでいる別の部材
も含んでおり、この部材は燃料ガス・８− ノズルの外表面と該部材の内表面との間にオリフィスを
形成するように配置されている。このため、ノズルを通
って流れる燃料ガスとチャンネルを通って流れる燃焼ガ
スが実質的に燃焼室に導入される所で、これらの２種類
のガスの間に、オリフィスを通って流れる冷却ガスが介
在することになる。
発明と考えられる事項は特許請求の範囲に明確に記載さ
れているが、本発明の構成、実施方法、並びに上記以外
の目的および利点は図面を参照しての以下の説明により
明らかとなろう。
れているが、本発明の構成、実施方法、並びに上記以外
の目的および利点は図面を参照しての以下の説明により
明らかとなろう。
発註の８しい説明
冷却ガスを気体燃料燃焼器に導入することによって気体
燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出を最小限にするため
には、炎の前面における冷却ガス濃度を最大にしなけれ
ばならないということを本願発明者は発見した。本発明
によれば、これを行なう方法として、窒素と酸素を含む
燃焼ガスを燃焼室に導入し、燃料ガスを同じ燃焼室に導
入し、そして燃焼ガスと燃料ガスが実質的に燃焼室に導
入される所で冷却ガスを燃焼ガスと燃料ガスとの間に介
在させる。燃焼ガスと混合する冷却ガスの量が燃料ガス
ど混合する冷却ガスの量にほぼ等しくなるように、冷却
ガスを燃焼室に導入することが好ましい。この介在導入
プロレスの結果として、炎の前面で冷却ガスの濃度が最
大となる。各ガスがほぼ化学量的な比率になっていると
ころで炎の前面が優先的に発生する。このような炎の前
面を持つ場合、炎の前面で冷却ガスの濃度が充分大きく
なって、炎の前面の温度を、熱による窒素酸化物の生成
率がかなり大ぎくなる温度より低いが、気体燃料燃焼器
で有用な燃焼率を得るのに必要な温度よりは高い温度ま
で下げる。この温度低下と炎の前面の酸素濃度の低下と
により、気体燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出が大幅
に低減する。
燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出を最小限にするため
には、炎の前面における冷却ガス濃度を最大にしなけれ
ばならないということを本願発明者は発見した。本発明
によれば、これを行なう方法として、窒素と酸素を含む
燃焼ガスを燃焼室に導入し、燃料ガスを同じ燃焼室に導
入し、そして燃焼ガスと燃料ガスが実質的に燃焼室に導
入される所で冷却ガスを燃焼ガスと燃料ガスとの間に介
在させる。燃焼ガスと混合する冷却ガスの量が燃料ガス
ど混合する冷却ガスの量にほぼ等しくなるように、冷却
ガスを燃焼室に導入することが好ましい。この介在導入
プロレスの結果として、炎の前面で冷却ガスの濃度が最
大となる。各ガスがほぼ化学量的な比率になっていると
ころで炎の前面が優先的に発生する。このような炎の前
面を持つ場合、炎の前面で冷却ガスの濃度が充分大きく
なって、炎の前面の温度を、熱による窒素酸化物の生成
率がかなり大ぎくなる温度より低いが、気体燃料燃焼器
で有用な燃焼率を得るのに必要な温度よりは高い温度ま
で下げる。この温度低下と炎の前面の酸素濃度の低下と
により、気体燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出が大幅
に低減する。
種々の用途の中でも、本発明は気体燃料を燃やすガスタ
ービン燃焼器に対して有用である。このような燃焼器で
は、燃焼ガスとして空気、冷却ガスとして水蒸気を用い
るのが普通である。燃料ガスとしてメタンを用いること
が多い。本発明は気体燃料を燃やすボイラー炉に対して
も有用である。
ービン燃焼器に対して有用である。このような燃焼器で
は、燃焼ガスとして空気、冷却ガスとして水蒸気を用い
るのが普通である。燃料ガスとしてメタンを用いること
が多い。本発明は気体燃料を燃やすボイラー炉に対して
も有用である。
代表的なボイラーでは、燃焼ガスどして空気を用い、ま
た燃ＩＩガスとしてメタンを用いることが多い。本発明
のこの用途では、冷却ガスは再環状排気ガスとすること
ができる。
た燃ＩＩガスとしてメタンを用いることが多い。本発明
のこの用途では、冷却ガスは再環状排気ガスとすること
ができる。
第１図は本発明を実用するのに適した装置の一実施例の
概略図である。第１図の実施例では、気体燃料燃焼器１
０は壁１２によって限定された燃焼室１４を含む。窒素
と酸素を含む燃焼ガスを燃焼室１４に導入する手段は部
材２６を有し、部材２６はこの部材を貫通ずるほぼ円筒
状のチャンネルを持つ。部材２６は燃焼室の壁１２の開
口２８の中に配置される。
概略図である。第１図の実施例では、気体燃料燃焼器１
０は壁１２によって限定された燃焼室１４を含む。窒素
と酸素を含む燃焼ガスを燃焼室１４に導入する手段は部
材２６を有し、部材２６はこの部材を貫通ずるほぼ円筒
状のチャンネルを持つ。部材２６は燃焼室の壁１２の開
口２８の中に配置される。
部材２６の中にはほぼ円筒状の部材２４が配置され、部
材２６のチャンネルの縦軸線とほぼ同軸になるように配
置されており、このため環状のオリフィス２Ｏが部材２
４の外表面と部材２６の内表面とによって形成される。
材２６のチャンネルの縦軸線とほぼ同軸になるように配
置されており、このため環状のオリフィス２Ｏが部材２
４の外表面と部材２６の内表面とによって形成される。
オリフィス２０は燃焼室１４と連通しているので、燃焼
ガスをオリフィス２０を介して燃焼室１４に導入するこ
とができる。燃料ガスを燃焼室１４に導入する手段とし
て、はぼ円筒状の燃料ガス・ノズル２２を有する。ノズ
ル２２は円筒状部材２４の１１− 内側に、部材２４の中心軸線とほぼ同軸になるように配
置される。ノズル２２は燃焼室１４と連通する開口１６
を含み、この開口１６を通って燃料ガスを燃焼室１４に
導入することができる。更にノズル２２は、燃焼室１４
と連通ずる環状のオリフィス１８がノズル２２の外表面
と部材２４の内表面とによって限定されるように配置さ
れている。したがって、オリフィス１８を通って燃焼室
１４に冷却ガスを導入することができる。ノズル２２の
開口１６を通って流れる燃料ガスとオリフィス２０を通
って流れる燃焼ガスとが実質的に燃焼室１４に導入され
る断点てこれらのガスの間に、オリフィス１８を通って
流れる冷却ガスが介在するように、ノズル２２と円筒状
部材２４と部材２６が配設されている。更に、冷却ガス
が燃焼ガスおよび燃料ガスのそれぞれとほぼ等しい流量
で混合されるように、ノズル２２と円筒状部材２４と部
材２６が配設されることが好ましい。
ガスをオリフィス２０を介して燃焼室１４に導入するこ
とができる。燃料ガスを燃焼室１４に導入する手段とし
て、はぼ円筒状の燃料ガス・ノズル２２を有する。ノズ
ル２２は円筒状部材２４の１１− 内側に、部材２４の中心軸線とほぼ同軸になるように配
置される。ノズル２２は燃焼室１４と連通する開口１６
を含み、この開口１６を通って燃料ガスを燃焼室１４に
導入することができる。更にノズル２２は、燃焼室１４
と連通ずる環状のオリフィス１８がノズル２２の外表面
と部材２４の内表面とによって限定されるように配置さ
れている。したがって、オリフィス１８を通って燃焼室
１４に冷却ガスを導入することができる。ノズル２２の
開口１６を通って流れる燃料ガスとオリフィス２０を通
って流れる燃焼ガスとが実質的に燃焼室１４に導入され
る断点てこれらのガスの間に、オリフィス１８を通って
流れる冷却ガスが介在するように、ノズル２２と円筒状
部材２４と部材２６が配設されている。更に、冷却ガス
が燃焼ガスおよび燃料ガスのそれぞれとほぼ等しい流量
で混合されるように、ノズル２２と円筒状部材２４と部
材２６が配設されることが好ましい。
第１図の実施例では、ノズル２２、円筒状部材２４およ
び部材２６のすべてが燃焼室１４の中に突き出ている。
び部材２６のすべてが燃焼室１４の中に突き出ている。
しかし、特定の用途では、ノズル２２、円筒１２−
状部材２４および部材２６を燃焼室１４の中に突き出す
かどうか、どれだけ突き出すか、そして全部を同じ長さ
だけ突き出すかどうかということは当該用途に応じてき
める。用途によって希望する場合は、ノズル２２と円筒
状部材２４を軸方向に燃焼室１４がら離れるように部材
２６の中に引っ込めることができる。このような実施例
でも、冷却ガスは燃料ガスと燃焼ガスとの間に介在して
導入され、ガスの流れ特性を改善することができる。
かどうか、どれだけ突き出すか、そして全部を同じ長さ
だけ突き出すかどうかということは当該用途に応じてき
める。用途によって希望する場合は、ノズル２２と円筒
状部材２４を軸方向に燃焼室１４がら離れるように部材
２６の中に引っ込めることができる。このような実施例
でも、冷却ガスは燃料ガスと燃焼ガスとの間に介在して
導入され、ガスの流れ特性を改善することができる。
第２図は第１図の装置の線２−２に沿って見た断面図で
あり、燃料ガス、冷却ガスおよび燃焼ガスを燃焼室１４
に導入する手段を示している。燃料ガスはノズル２２の
円形の開口１６を通って燃焼室１４に導入される。冷却
ガスは部材２４の内表面とノズル２２の外表面によって
限定される環状のオリフィス１８を通って導入される。
あり、燃料ガス、冷却ガスおよび燃焼ガスを燃焼室１４
に導入する手段を示している。燃料ガスはノズル２２の
円形の開口１６を通って燃焼室１４に導入される。冷却
ガスは部材２４の内表面とノズル２２の外表面によって
限定される環状のオリフィス１８を通って導入される。
燃焼ガスは部材２６の内表面と部材２４の外表面によっ
て限定された環状のオリフィス２０を通って燃焼室１４
に導入される。第２図の実施例では、開口１６の形状は
円形であり、オリフィス１８および２０の形状は環状に
なっている。
て限定された環状のオリフィス２０を通って燃焼室１４
に導入される。第２図の実施例では、開口１６の形状は
円形であり、オリフィス１８および２０の形状は環状に
なっている。
゛ しかし、ガスを燃焼室に導入するための手段として
、たとえば相互に隣接した矩形のスリブ１〜等の他の形
状を使うこともできる。但し、選ばれる形状は、冷却ガ
スが実質的に燃料ガスと燃焼ガスとの間に介在して導入
されるような形状でなければならない。また、第２図で
は部材２４がノズル２２を完全に囲んでいるが、部材２
４がノズル２２を部分的にしか囲んでいない（冷却ガス
が燃料ガスと燃焼ガスとの間に介在して導入されるよう
にする）実施例を使うこともできる。また、第１図およ
び第２図に示すように、燃焼室の壁１２、ノズル２２、
円筒状の部材２４おＪ：び部材２６はすべて金属で構成
されるが、特定の用途に適した他の材料（セラミック部
材等）を使うこともできる。また、希望する場合には、
燃焼室の壁１２に付加的な開口（第１図には示していな
い）を設けて、この間口を介して付加的な燃焼ガスを燃
焼室１４に導入することもできる。
、たとえば相互に隣接した矩形のスリブ１〜等の他の形
状を使うこともできる。但し、選ばれる形状は、冷却ガ
スが実質的に燃料ガスと燃焼ガスとの間に介在して導入
されるような形状でなければならない。また、第２図で
は部材２４がノズル２２を完全に囲んでいるが、部材２
４がノズル２２を部分的にしか囲んでいない（冷却ガス
が燃料ガスと燃焼ガスとの間に介在して導入されるよう
にする）実施例を使うこともできる。また、第１図およ
び第２図に示すように、燃焼室の壁１２、ノズル２２、
円筒状の部材２４おＪ：び部材２６はすべて金属で構成
されるが、特定の用途に適した他の材料（セラミック部
材等）を使うこともできる。また、希望する場合には、
燃焼室の壁１２に付加的な開口（第１図には示していな
い）を設けて、この間口を介して付加的な燃焼ガスを燃
焼室１４に導入することもできる。
第３図は既存の気体燃料燃焼器に対して容易に適用でき
る本発明の一実施例の概略斜視図である。
る本発明の一実施例の概略斜視図である。
従来の普通の気体燃料燃焼器に対して、多数の燃料ガス
・ノズルと燃焼ガス導入手段が使用されている。燃焼室
の中に渦巻流を誘起するようなパターンに燃焼ガス・チ
ャンネルが配置されている。
・ノズルと燃焼ガス導入手段が使用されている。燃焼室
の中に渦巻流を誘起するようなパターンに燃焼ガス・チ
ャンネルが配置されている。
第３図に示すように、部材３４が１６＠の燃焼ガス・チ
ャンネル３０を含んでいる。これら１６個のチャンネル
は２つの同心円状のパターンを形成するように配列され
ており、各パターンに８個のチャンネルが含まれる。各
円形パターンに含まれる８個の燃焼ガス・チャンネル３
０の組は対応する円の円周上にほぼ一様な間隔で配置さ
れており、各チャンネル３０を通る流れの方向は円に対
して接線角を成す成分を持つ。各チャンネル３０の中に
は、円筒状部材２４があり、チャンネル３Ｏの縦軸とほ
ぼ同軸になるように配置される。したがって、環状のオ
リフィス２０が部材２４の外表面とチャンネル３０を形
成している部材３４の表面とによって形成される。ノズ
ル２２が円筒状部材２４の中にあり、部材２４の縦軸と
ほぼ同軸になるように配置される。したがって、環状オ
リフィス１８が部材２４の内表面とノズル２２の１５− 外表面との間に形成される。オリフィス２０は燃焼ガス
を燃焼室に導入する役目を果す。ノズル２２には円形の
開口１６が含まれており、開口１６は燃料ガスを燃焼室
に導入する役目を果す。環状のオリフィス１８は燃料ガ
スと燃焼ガスの間に冷却ガスを介在させる役目を果す。
ャンネル３０を含んでいる。これら１６個のチャンネル
は２つの同心円状のパターンを形成するように配列され
ており、各パターンに８個のチャンネルが含まれる。各
円形パターンに含まれる８個の燃焼ガス・チャンネル３
０の組は対応する円の円周上にほぼ一様な間隔で配置さ
れており、各チャンネル３０を通る流れの方向は円に対
して接線角を成す成分を持つ。各チャンネル３０の中に
は、円筒状部材２４があり、チャンネル３Ｏの縦軸とほ
ぼ同軸になるように配置される。したがって、環状のオ
リフィス２０が部材２４の外表面とチャンネル３０を形
成している部材３４の表面とによって形成される。ノズ
ル２２が円筒状部材２４の中にあり、部材２４の縦軸と
ほぼ同軸になるように配置される。したがって、環状オ
リフィス１８が部材２４の内表面とノズル２２の１５− 外表面との間に形成される。オリフィス２０は燃焼ガス
を燃焼室に導入する役目を果す。ノズル２２には円形の
開口１６が含まれており、開口１６は燃料ガスを燃焼室
に導入する役目を果す。環状のオリフィス１８は燃料ガ
スと燃焼ガスの間に冷却ガスを介在させる役目を果す。
構造部材３２はノズル２２と部材２４をその所定位置に
保持する役目を果す。
保持する役目を果す。
以上、気体燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出を低減す
るための方法について述べてきた。本発明は、気体燃料
燃焼器に冷却ガスを使って炎の前面の中の冷却ガス濃度
を最大限にする方法を提供する。また本発明は、既存の
気体燃料燃焼器にすぐに適用できる、窒素酸化物の放出
を低減する装置も提供する。第２図に示すように全体が
円形の断面を持つ装置について述べてきたが、矩形や楕
円形の断面のような他の断面形状も使えることは明らか
である。
るための方法について述べてきた。本発明は、気体燃料
燃焼器に冷却ガスを使って炎の前面の中の冷却ガス濃度
を最大限にする方法を提供する。また本発明は、既存の
気体燃料燃焼器にすぐに適用できる、窒素酸化物の放出
を低減する装置も提供する。第２図に示すように全体が
円形の断面を持つ装置について述べてきたが、矩形や楕
円形の断面のような他の断面形状も使えることは明らか
である。
以上、いくつかの好ましい実施例により本発明の詳細な
説明してきたが、当業者は多くの変形と変更を行なうこ
とができる。したがって、本発明１６− の趣旨と範囲の中に入るこのような変形や変更をすべて
包含するものとして特許請求の範囲が記述されている。
説明してきたが、当業者は多くの変形と変更を行なうこ
とができる。したがって、本発明１６− の趣旨と範囲の中に入るこのような変形や変更をすべて
包含するものとして特許請求の範囲が記述されている。
第１図は本発明の一実施例の、一部を断面で示す概略側
面図である。第２図（よ第１図の装置の線２−２′に沿
って見た断面図である。第３図は既存の気体燃料燃焼器
にすぐに適用できる本発明の一実施例の概略斜視図であ
る。 （主な符号の説明） １０・・・気体燃料燃焼器、 １２・・・燃焼室の壁、 １４・・・燃焼室、 １６・・・ノズルの開口、 １８、２０・・・オリフィス、 ２２・・・ノズル、 ２４・・・円筒状部材、 ２６・・・部材、 ２８・・・燃焼室の壁の開口、 特開昭６Ｏ−１３２０３５（６） ｊη万マ３
面図である。第２図（よ第１図の装置の線２−２′に沿
って見た断面図である。第３図は既存の気体燃料燃焼器
にすぐに適用できる本発明の一実施例の概略斜視図であ
る。 （主な符号の説明） １０・・・気体燃料燃焼器、 １２・・・燃焼室の壁、 １４・・・燃焼室、 １６・・・ノズルの開口、 １８、２０・・・オリフィス、 ２２・・・ノズル、 ２４・・・円筒状部材、 ２６・・・部材、 ２８・・・燃焼室の壁の開口、 特開昭６Ｏ−１３２０３５（６） ｊη万マ３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 気体燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出を低減
するための方法において、窒素と酸素を含む燃焼ガスを
燃焼室に導入するステップ、燃料ガスを上記燃焼室に導
入するステップ、ならびに上記燃焼ガスと上記燃料ガス
が実質的に上記燃焼室に導入される所で冷却ガスが上記
燃焼ガスと上記燃料ガスとの間に介在するように、この
冷却ガスを上記燃焼室に導入するステップを含むことを
特徴とする方法。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載の方法において、
冷却ガスを燃焼室に導入する上記ステップが、上記燃焼
ガスと混合する上記冷却ガスの呈が上記燃料ガスと混合
する上記冷却ガスの量とほぼ等しくなるように実行され
る方法。 （３） 特許請求の範囲第（１）項記載の方法において
、−Ｆ記燃焼ガスが空気からなる方法。 （４） 特許請求の範囲第（１）項記載の方法において
、上記冷却ガスが蒸気からなる方法。 （５） 特許請求の範囲第〈１）項記載の方法において
、上記燃料ガスがメタンからなる方法。 （６） 特許請求の範囲第（２）項記載の方法において
、上記燃焼ガスが空気からなり、上記冷却ガスが蒸気か
らなる方法。 （７） 気体燃料燃焼器からの窒素酸化物の放出を低減
するための装置において、窒素と酸素を含む燃焼ガスを
燃焼室壁によって限定された燃焼室に導入する手段、燃
料ガスを上記燃焼室に導入する手段、ならびに上記燃焼
ガスと一卜記燃利ガスが実質的に上記燃焼室に導入され
る所で上記燃焼ガスと上記燃料ガスとの間に冷却ガスが
介在するように配置された、冷却ガスを上記燃焼室に導
入する手段を含むことを特徴とする装置。 （８） 特許請求の範囲第（７）項記載の装置において
、上記燃焼ガス導入手段はその中を貫通するチャンネル
が形成された部４′Ａで構成されており」ニ記チャンネ
ルの一端が上記燃焼室壁の開口により上記燃焼室と連通
している装置。 （９） 特許請求の範囲第（７）項記載の装置において
、上記燃料ガス導入手段は燃料ガス・ノズルで構成され
でおり、上記燃料ガス・ノズルは上記燃焼室壁の開口に
より上記燃焼室と連通している装置。 （１Ｏ） 特許請求の範囲第〈８）項記載の装置におい
て、上記燃料ガス導入手段は燃料ガス・ノズルで構成さ
れており、上記燃料ガス・ノズルは上記燃焼室壁の上記
開口により上記燃焼室と連通している装置。 （１１） 特許請求の範囲第（１０）項記載の装置にお
いて、上記冷却ガス導入手段は上記燃料ガス・ノズルを
少なくとも部分的に囲む部材で構成され、この部材は上
記燃料ガス・ノズルの外表面とこの部材の内表面との間
にオリフィスが形成されるように配置されていて、この
ため上記ノズルを通って流れる燃料ガスと上記導管を通
って流れる燃焼ガスが実質的に上記燃焼室に導入される
所で、上記オリフィスを通って流れる冷却ガスが上記燃
料ガスと上記燃焼ガスとの間に介在して導入される装置
。 （１２、特許請求の範囲第（７）項記載の装置において
、上記冷却ガス導入手段は上記燃料ガスと混合される冷
却ガスの流量が上記燃焼ガスと混合される冷却ガスの流
量にはず等しくなるように配置されている装置。 （１３） 特許請求の範囲第（１１）項記載の装置にお
いて、上記オリフィスを通って流れる冷却ガスが上記ノ
ズルを通って流れる燃料ガスと混合する流量と上記冷却
ガスが上記導管を通って流れる燃焼ガスと混合する流量
とがはマ等しくなるように一ト記燃焼ガス導入手段が配
置されている装置。 （１４） 気体燃料燃焼室器からの窒素酸化物の放出を
低減するための装置において、（ａ ）燃焼室壁によっ
て限定された燃焼室、（ｂ）上記燃焼室壁の開口の中に
配置された第１の部材であって、その中を貫通ずるほぼ
円筒状のチャンネルを持ち、上記チャンネルの一端が上
記燃焼室と連通してい３− る第１の部材、（Ｃ）上記チャンネルの中に上記チャン
ネルの縦軸線とほぼ同軸になるように配置されたほぼ円
筒状の第２の部材であって、窒素と酸素を含む燃焼ガス
を上記燃焼室に導入するため、該第２の部材の外表面と
上記第１の部材の内表面とにより上記燃料室と連通する
第１の環状のオリフィスを形成する第２の部材、（ｄ
）上記のほぼ円筒状の第２の部材の内部に上記第２の部
材の中心軸線とほぼ同軸になるように配置されたほぼ円
筒状の燃料ガス・ノズルであって、該ノズルは燃料ガス
を上記燃料室に導入するため上記燃料室と連通しており
、かつ上記ノズルの外表面と上記第２の部材の内表面と
により上記燃焼室と連通ずる第２の環状のオリフィスを
形成し、この第２のオリフィスにより、上記燃料ガスと
上記燃焼ガスが実質的に上記燃焼室に導入される所で上
記燃料ガスと上記燃焼ガスとの間に蒸気を介在して導入
させる燃料ガス・ノズル、を含むことを特徴とする装置
。 （１５） 特許請求の範囲第（１４）項記載の装４− 置において、上記第１の部材が複数個設けられている装
置。
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