JPS61231318A

JPS61231318A - 触媒バ−ナ

Info

Publication number: JPS61231318A
Application number: JP7179085A
Authority: JP
Inventors: Kenji Arisaki; 有崎　虔治; Yoshio Matsuo; 松尾　宣雄
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1985-04-04
Filing date: 1985-04-04
Publication date: 1986-10-15
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPH0617733B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明はハニカム状触媒担体とハニカム状セラミック担
体とを配し、燃料ガスの一部を触媒担体とバイパスさせ
、触媒担体の耐用温度以上の高温燃焼ガスの発生を可能
とする低カロリーガスを燃焼させる触媒バーナに関する
ものである。

〔従来技術〕

従来よ抄触媒バーナは存在していたが、該触媒バーナが
低力ｐリーガスの完全燃焼をさせ、また低空気過剰率で
の燃焼も可能とし、低騒音、低ＮＯｘの無公害性、耳炎
が出来ないことなどで、コンパクト燃焼が可能とするこ
とでユニークなバーナでちった。

しかし、従来の触媒バーナでは、触媒担体の耐用温度は
最高でも、１２００℃で、常用であると１０００〜１１
００℃が限度であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、通常の石油系ガス燃料（ＬＮＧ、ＬＰＧ等）
のバーナ火炎の温度は１５００〜２０００℃であって、
従って、通常の空気過剰率では触媒燃焼は不可能であっ
た。そこで、発熱量が６００〜８００　Ｋｃａｌ／Ｎ−
で、そのためにカロリーが低くて通常のバーナでは燃焼
出来ない製鉄所の高炉ガス（ＢＦＧ）のような場合の高
温燃焼ガスの発生は難かしかった。しかし、どんなにカ
ロリーが低いといっても触媒燃焼を有効に利用すれば、
高炉ガスは燃焼の接続をすることが出来、その発熱量が
８００　Ｋｃａｌ／Ｎｍ　　といえども理論燃焼温度は
１２００〜１４００℃にはなり、そのような温度までに
なると触媒担体の耐用温度を越えることになり、不経済
ではあるが空気過剰率を増やして、燃焼温度を１０００
〜１１００℃の担体の耐用温度以下に保持せざるを得な
かった。

そこで、本発明は、前記したこのように触媒担体の耐用
温度以下に保持させる上つな触媒バーナの耐用温度に係
る欠点をなくし、ガスの発熱量の如何を問わず、正常な
空気過剰率で使用可能とする触媒バーナを提供すること
を目的とするものである。

〔問題を解決すべき手段〕

本発明は、中央の可燃ガスダクトと触媒担体の触媒燃焼
ゾーンとその外側に燃焼ガスノズルを介して燃料ガス流
路が環状流路を形成し、前記触媒燃焼ゾーンで燃焼した
燃焼ガスと燃料ガス流路よりとの混合ガスを完全燃焼さ
せるセラきツク担体を有した高温燃焼ガスを発生させ得
る触媒バーナである。

従って、本発明の触媒燃料の特徴は、低カロリーガスの
燃焼にある。低カロリーガス燃焼が充分な燃焼持続する
温度を保証されていれば、ガスストーブのようにハニカ
ム状セラミック担体のみで触媒燃焼は不用であるが、燃
焼の持続が出来ないので触媒燃焼を行い、触媒担体の耐
用温度以下にするために低温で燃焼する触媒燃焼ゾーン
と、高温で燃焼するゾーンとを分けることＫより解決す
ることが出来、本発明は、その高空気過剰率で低温度燃
焼する触媒燃焼ゾーンと、通常燃焼ゾーンを組合せる２
段燃焼方式圧したものである。

以下を図示により説明すると、第１図に示す如く、触媒
バーナ本体１は、中央に可燃ガスダクト２、触媒担体３
の触媒燃焼ゾーンＰと、外側に燃料ガス入口ノズル１０
を介して燃料ガス流路４が環状流路を形成し、該流路４
の後流には案内ベーン９が存在し、触媒燃焼ゾーンＰで
燃焼したガスとの混合シー７７を形成している、最後流
には、セラミック担体５があり、高温且つ完全燃焼ガス
を発生する排出口６を有する。

なお、図中、８はセンダーコアであって、触媒燃焼ゾー
ンＰと燃焼ガス流路４よりの混合ガスの混合をよくする
ために用いられ九ものであり、１１は可燃ガス入口ノズ
ル、１２は燃焼用空気、１３は燃焼ガス、１４は燃焼ガ
ス入口ノズル１０へのバイパス燃料ガス、１５は可燃ガ
ス入口ノズル１１により触媒ゾーンを経由する燃料ガス
、１６．１７は流量調節弁、１８は混合器、１９は可燃
ガス配管、そして２０は温度調節器である。

そこで、空気１２と燃料ガス１３の一部である燃料ガス
１５は流量調節弁１６を介して混合器１８にて空気と混
合して可燃混合気となり、該可燃混合気は配管１９を通
ってノズル１１に、そして再燃焼ダクト２を経て触媒担
体３で着火燃焼させられ、なお、触媒担体３は、第２図
に示す如く、比表面積の大きい特殊セラミックスのハニ
カム形状をしているもので、触媒を含浸させた亀のであ
る。

また、セラミックスハニカム５の構造は、第３図に示さ
れる通知であって、触媒を含浸していない、構造的には
第２図に示す触媒担体如きもので格子状のハニカムを形
成して、触媒機能を必要としないので耐熱性については
已有のセラミックス、例えば、高濃度アルミナである。

〔作　用〕

以上によって、空気１２はバーナ全体で必要とされ、且
つ通常では過剰空気を有する全量を触媒ゾーンに通すが
、燃料ガスは一部であるので、当然、空気は過剰空気で
あるため触媒担体３での燃焼温度は低く保たれ、一方、
残りの燃料ガス１４は調節弁１１を介してノズル１０を
通り、混合ゾーン７で触媒担体３にて発生した燃焼ガス
と混合し、残存空気によりセラミック担体５で最終的に
完全燃焼を行う。即ち、触媒担体３で発生した燃焼ガス
と燃料１４は混合ゾーン７で充分ミックスされてハニカ
ム状セラミック担体５の細孔表面でセラミックス表面が
火炎保持の役目をする表面燃焼を行い、最終的に触媒担
体３の燃焼温度工り高い温度での燃焼が可能である。燃
焼ガス１４と１５の配分は触媒担体３の耐用温度よ抄設
定され、必要がある耐用温度に保持される。そのために
温度調節器２０でもって燃料ガス１５の流量とコントロ
ールしている。

〔発明の効果〕

以上の結果、触媒担体の耐用温度上の制限から高空気過
剰率で燃焼せざるを得なかった触媒バーナにおいて、如
何なる条件でも使用可能となり、例えば、従来の触媒バ
ーナの場合、空気過剰率、λ＝２〜３、ｓ　ｏ　ｏ　Ｋ
ｃａｌ／Ｎｒｎ−”前後のＢＦＧで空気過剰率λ＝１゜
３〜１．４にしていたものでも通常の空気過剰率λ＝１
．１以下の使用が可能となった◇

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による触媒バーナの構造図であって、
第２図は、触媒担体の説明正面図であり、第３図は、セ
ラミック担体の説明正面図である。１・・・バーナ本体、　　　２・・・可燃焼ダクト、３
・・・触媒担体、　　　　４・・・燃料ガス流路、５・
・・セラミック担体、６・・・燃料ガス排出口、７・・
・混合ゾーン、　　　８・・・センタコア、９・・・燃
料ガス案内ベーン、１０・・・燃料ガス入口ノズル、１１・・・可燃ガス入口ノズル、１２・・・燃焼用空気、　１３・・・燃料ガス、１４・
・・燃料ガス、　　　１５・・・燃料ガス、１６・・・
流量調節弁、　　１７・・・流量調節弁、１８・・・混
合器、　　　　１９・・・可燃ガス配管、２０・・・温
度調節器、　Ｐ・・・燃焼ゾーン。

Claims

【特許請求の範囲】

中央の可燃ガスダクト２と触媒担体３の触媒燃焼ゾーン
Ｐとその外側に燃料ガスノズル１０を介して燃料ガス流
路４が環状流路を形成し、前記触媒燃焼ゾーンＰで燃焼
した燃焼ガスと燃料ガス流路４よりとの混合ガスを完全
燃焼させるセラミック担体を有した高温燃焼ガスを発生
させ得る触媒バーナ。