JPS6226404A - 燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減する方法 - Google Patents
燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減する方法Info
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- JPS6226404A JPS6226404A JP60163992A JP16399285A JPS6226404A JP S6226404 A JPS6226404 A JP S6226404A JP 60163992 A JP60163992 A JP 60163992A JP 16399285 A JP16399285 A JP 16399285A JP S6226404 A JPS6226404 A JP S6226404A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
- F23L7/002—Supplying water
- F23L7/005—Evaporated water; Steam
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
Ｃ産業上の利用分野〕
本発明は、ボイラ付き流動床燃焼設備において発生する
燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減する方法に関する
ものである。
燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減する方法に関する
ものである。
一般に、流動床ボイラや、廃熱ボイラ付き廃棄物流動床
焼却炉等の流動床燃焼設備において、燃料、各種廃棄物
等の燃焼排ガス中には窒素酸化物（以下ｒＮＯＸ Ｊと
いう）が含まれている。
焼却炉等の流動床燃焼設備において、燃料、各種廃棄物
等の燃焼排ガス中には窒素酸化物（以下ｒＮＯＸ Ｊと
いう）が含まれている。
近年、国の内外を問わず公害に関する意識が定着し、Ｎ
ＯＸに関しても規制が厳しくなってきており、このた
めに、流動床ボイラや廃棄物流動床焼却炉等においても
、それに対応することなしでは新設することができなく
なってきている。
ＯＸに関しても規制が厳しくなってきており、このた
めに、流動床ボイラや廃棄物流動床焼却炉等においても
、それに対応することなしでは新設することができなく
なってきている。
従来、流動床燃焼設備における燃焼排ガス中のＮ Ｏｘ
を低減するためには、二段燃焼法として、流動化空気の
空気過剰率を１前後に絞り、フユ−エルＮ ＯＸを還元
、又はＮ ＯＸの発生を抑えたのち、残ったＣＯや未燃
物をフリーボード部より添加した空気で再燃焼させる方
式をとっている場合が多く、また、流動床部やフリーボ
ード部に直接水を注入してＮ０１ｌを低下させることも
一部に行われていた。
を低減するためには、二段燃焼法として、流動化空気の
空気過剰率を１前後に絞り、フユ−エルＮ ＯＸを還元
、又はＮ ＯＸの発生を抑えたのち、残ったＣＯや未燃
物をフリーボード部より添加した空気で再燃焼させる方
式をとっている場合が多く、また、流動床部やフリーボ
ード部に直接水を注入してＮ０１ｌを低下させることも
一部に行われていた。
しかしながら、流動床燃焼設備における前記従来の二段
燃焼方式によるＮＯＸ発生の抑制でも、例えば都市ごみ
を焼却する場合の排ガス中のＮＯＸを通常１２０ｐｐ−
（０１１２％換算値、以下同じ）前後以下に抑えるのは
難しかった。
燃焼方式によるＮＯＸ発生の抑制でも、例えば都市ごみ
を焼却する場合の排ガス中のＮＯＸを通常１２０ｐｐ−
（０１１２％換算値、以下同じ）前後以下に抑えるのは
難しかった。
また、流動床に直接水を注入する方法は、水の潜熱を奪
うために流動床温度を下げることになり、低位発熱量が
高く、流動床を冷却しなけれはならないものを除き好ま
しくなく、さらにこの注水方式ではあまり燃焼空気と混
合し難いために効果が部分にとどまり、十分ではなかっ
た。
うために流動床温度を下げることになり、低位発熱量が
高く、流動床を冷却しなけれはならないものを除き好ま
しくなく、さらにこの注水方式ではあまり燃焼空気と混
合し難いために効果が部分にとどまり、十分ではなかっ
た。
本発明は、上記の問題点を解決し、簡単な操作によって
フューエルＮ０８の還元とＮＯ８の生成抑制を行おうと
するものである。
フューエルＮ０８の還元とＮＯ８の生成抑制を行おうと
するものである。
本発明は、含水率の高いスラ・７ジ等の流動床焼却炉に
おいては、スラッジ中の窒素分が可燃分中の１０％前後
と高いにもかかわらず、Ｎ ＯＸの発生が常時約５０ｐ
ｐｍ以下と低いのに着目し、幾多の実験を重ねて完成し
たものであって、ボイラ付きの流動床燃焼設備において
、ボイラで発生した水蒸気を流動床燃焼設備に供給され
る流動化空気に混入することを特徴とする燃焼排ガス中
の窒素酸化物濃度を低減する方法である。
おいては、スラッジ中の窒素分が可燃分中の１０％前後
と高いにもかかわらず、Ｎ ＯＸの発生が常時約５０ｐ
ｐｍ以下と低いのに着目し、幾多の実験を重ねて完成し
たものであって、ボイラ付きの流動床燃焼設備において
、ボイラで発生した水蒸気を流動床燃焼設備に供給され
る流動化空気に混入することを特徴とする燃焼排ガス中
の窒素酸化物濃度を低減する方法である。
本発明によれば、流動床燃焼設備の発生熱を利用したボ
イラで得られた水蒸気の一部を、流動床燃焼設備の流動
化空気に混入するものであるから、酸素分圧を水蒸気で
希釈し、同時に水蒸気を流動床中の炭素等と流動床の熱
で反応させて水性ガスＣＯとＨラジカルやＨｚを生成し
、それが強力な還元作用を行うことになる。ここで、水
性ガス化反応に流動砂が触媒として、特に反応熱供給体
としての役割を果たしながら関与することで、脱硝効果
を生ずるのである。
イラで得られた水蒸気の一部を、流動床燃焼設備の流動
化空気に混入するものであるから、酸素分圧を水蒸気で
希釈し、同時に水蒸気を流動床中の炭素等と流動床の熱
で反応させて水性ガスＣＯとＨラジカルやＨｚを生成し
、それが強力な還元作用を行うことになる。ここで、水
性ガス化反応に流動砂が触媒として、特に反応熱供給体
としての役割を果たしながら関与することで、脱硝効果
を生ずるのである。
この場合、低位発熱量の高い焼却対象物はど一般に同伴
水が少ないために、添加する水蒸気量を多くしなければ
ならないが、同時に一般に燃焼用空気を多く必要とする
ため、流動化空気量も増加させる傾向になる。逆に、低
位発熱量の低い焼却対象物はど一般に同伴水が多いため
、添加水蒸気量は少なくてよく、また流動床部の出熱を
抑えて少しでも流動床部の温度を高く保持するためにも
添加水蒸気量を節減するのが好ましく、一般には燃焼用
空気量も少なくてすむ傾向にある。したがって、適切な
燃焼用空気量となるよう燃焼排ガス中の酸素濃度等によ
って加減している流動化空気量を計測し、それに対して
一定の比率となるように添加水蒸気量を制御することが
好ましい。
水が少ないために、添加する水蒸気量を多くしなければ
ならないが、同時に一般に燃焼用空気を多く必要とする
ため、流動化空気量も増加させる傾向になる。逆に、低
位発熱量の低い焼却対象物はど一般に同伴水が多いため
、添加水蒸気量は少なくてよく、また流動床部の出熱を
抑えて少しでも流動床部の温度を高く保持するためにも
添加水蒸気量を節減するのが好ましく、一般には燃焼用
空気量も少なくてすむ傾向にある。したがって、適切な
燃焼用空気量となるよう燃焼排ガス中の酸素濃度等によ
って加減している流動化空気量を計測し、それに対して
一定の比率となるように添加水蒸気量を制御することが
好ましい。
なお、立上げ時など、添加水蒸気中に水滴が混入する場
合も考えられるが、これは添加水蒸気量を正確に把握で
きなかったり、流動化空気を押込む風道等での発錆やス
ケール付着などの原因となるために好ましくはないが、
特に脱硝反応の意味では問題ない。
合も考えられるが、これは添加水蒸気量を正確に把握で
きなかったり、流動化空気を押込む風道等での発錆やス
ケール付着などの原因となるために好ましくはないが、
特に脱硝反応の意味では問題ない。
また、流動床燃焼設備における燃焼対象物としては、窒
素分を多く含み、同伴水の少ないものほどその効果は顕
著であり、例えば、石炭、高質乃至基準賞の都市とみ、
皮類、尿素樹脂等の窒素分を含むプラスチックなどが挙
げられる。
素分を多く含み、同伴水の少ないものほどその効果は顕
著であり、例えば、石炭、高質乃至基準賞の都市とみ、
皮類、尿素樹脂等の窒素分を含むプラスチックなどが挙
げられる。
さらに、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する
と、流動床焼却炉ｌのフリーボード部２には廃熱ボイラ
３が連結され、廃熱ボイラ３では流動床焼却炉１の廃熱
を回収して水蒸気４を発生させている。廃熱ボイラ３で
発生した水蒸気４は蒸気へフダ５に導かれ、その一部を
、流動床焼却炉１の流動化空気として押込送風機６から
供給される押込空気を予熱するための予熱器７で利用す
る一方、予熱された押込空気中に添加混入する。
と、流動床焼却炉ｌのフリーボード部２には廃熱ボイラ
３が連結され、廃熱ボイラ３では流動床焼却炉１の廃熱
を回収して水蒸気４を発生させている。廃熱ボイラ３で
発生した水蒸気４は蒸気へフダ５に導かれ、その一部を
、流動床焼却炉１の流動化空気として押込送風機６から
供給される押込空気を予熱するための予熱器７で利用す
る一方、予熱された押込空気中に添加混入する。
なお、水蒸気添加後にダクト、流動床焼却炉１の空気吹
込用の均圧室壁面などで結露することは、錆の発生や空
気中に含まれる粉じん等の付着を生じるため、長期的に
は好ましくないの、で、壁温を水蒸気添加後の空気の露
点以上に保持する必要がある。そのために、予熱器７に
て押込送風機６からの押込空気を露点（８０℃前後）以
上の温度にまで予熱してお（ことが好ましい、この場合
、図示例のように、予熱された押込空気の温度に応じて
指示調節温度計ＴＩＣを利用して、予熱用の水蒸気量を
調節すふとよい。
込用の均圧室壁面などで結露することは、錆の発生や空
気中に含まれる粉じん等の付着を生じるため、長期的に
は好ましくないの、で、壁温を水蒸気添加後の空気の露
点以上に保持する必要がある。そのために、予熱器７に
て押込送風機６からの押込空気を露点（８０℃前後）以
上の温度にまで予熱してお（ことが好ましい、この場合
、図示例のように、予熱された押込空気の温度に応じて
指示調節温度計ＴＩＣを利用して、予熱用の水蒸気量を
調節すふとよい。
流動化のための押込空気中への水蒸気添加に際しては、
前述したように、流動床焼却炉１での焼却対象物の低位
発熱量に関連して増減される押込空気量に対して一定の
比率となるように制御することが好ましく、図示例のよ
うに、押込送風機６で押込まれる空気量を指示流量計Ｆ
ｌにて計測する一方、水蒸気量を指示調節流量計ＦＩＣ
にて計測し、水蒸気量が流動化空気量に対して一定の比
率となるように流量調節弁８を作動させて制御するとよ
い、この場合、通常の都市ごみでは還元ガス生成反応を
伴うために、添加水蒸気量は流動化空気量の１〜３割程
度で十分な効果を発揮させることができ、廃熱ボイラ３
の発生蒸気の１割前後をふりむけるだけでよい。
前述したように、流動床焼却炉１での焼却対象物の低位
発熱量に関連して増減される押込空気量に対して一定の
比率となるように制御することが好ましく、図示例のよ
うに、押込送風機６で押込まれる空気量を指示流量計Ｆ
ｌにて計測する一方、水蒸気量を指示調節流量計ＦＩＣ
にて計測し、水蒸気量が流動化空気量に対して一定の比
率となるように流量調節弁８を作動させて制御するとよ
い、この場合、通常の都市ごみでは還元ガス生成反応を
伴うために、添加水蒸気量は流動化空気量の１〜３割程
度で十分な効果を発揮させることができ、廃熱ボイラ３
の発生蒸気の１割前後をふりむけるだけでよい。
また、通常、流動床部への流動化空気は、幾つかの区画
に区分されて供給されている。この場合、相対的に焼却
対象物が投入される部分より離れ、焼却対象物に同伴さ
れた水分の蒸発が終了し激しい焼却が行われる部分に対
しては、より多量に流動化空気が供給される。したがっ
て、該部分（流動化空気の空塔速度の高い領域）に、他
部より多量に、或いはその部分だけに水蒸気を添加する
ことが効果的である。
に区分されて供給されている。この場合、相対的に焼却
対象物が投入される部分より離れ、焼却対象物に同伴さ
れた水分の蒸発が終了し激しい焼却が行われる部分に対
しては、より多量に流動化空気が供給される。したがっ
て、該部分（流動化空気の空塔速度の高い領域）に、他
部より多量に、或いはその部分だけに水蒸気を添加する
ことが効果的である。
例えば、図示例の流動床焼却炉１は、特開昭５７−１２
４６０８号に示されるような形式の炉であって、流動床
９の中央部に供給機１０によって焼却対象物を投入し、
流動化空気の原単位面積当たりの押込風量を、中央の均
圧室１１の部分では相対的に両端の均圧室１２．１２に
対して抑え、かつ両側壁を内部にせり出させたディフレ
クタ１３と呼ぶ形状にすることで、流動床９の部分での
矢印の如き旋回流を流動砂に与えることにより、中央部
では水分蒸発と蒸し焼き、両端部では激しい燃焼を行わ
せているため、両端の均圧室１２．１２に中央部より多
量に、或いは両端の均圧室１２．１またけに水蒸気を混
入した流動化空気を供給し、中央の均圧室１１には小量
の水蒸気の混入した、又は水蒸気を混入しない流動化空
気を供給する。
４６０８号に示されるような形式の炉であって、流動床
９の中央部に供給機１０によって焼却対象物を投入し、
流動化空気の原単位面積当たりの押込風量を、中央の均
圧室１１の部分では相対的に両端の均圧室１２．１２に
対して抑え、かつ両側壁を内部にせり出させたディフレ
クタ１３と呼ぶ形状にすることで、流動床９の部分での
矢印の如き旋回流を流動砂に与えることにより、中央部
では水分蒸発と蒸し焼き、両端部では激しい燃焼を行わ
せているため、両端の均圧室１２．１２に中央部より多
量に、或いは両端の均圧室１２．１またけに水蒸気を混
入した流動化空気を供給し、中央の均圧室１１には小量
の水蒸気の混入した、又は水蒸気を混入しない流動化空
気を供給する。
このように、流動床燃焼炉１における流動化空気に、そ
の廃熱ボイラ３からの水蒸気４の一部を混入することに
よって、酸素分圧を水蒸気で希釈し、水性ガス化反応に
伴う還元作用により燃焼排ガス中のＮＯＸを低減させる
ことができ、例えば、都市ごみを焼却した場合、流動化
空気への体積で２割程度の水蒸気混入で、燃焼排ガス中
のＮｏ。
の廃熱ボイラ３からの水蒸気４の一部を混入することに
よって、酸素分圧を水蒸気で希釈し、水性ガス化反応に
伴う還元作用により燃焼排ガス中のＮＯＸを低減させる
ことができ、例えば、都市ごみを焼却した場合、流動化
空気への体積で２割程度の水蒸気混入で、燃焼排ガス中
のＮｏ。
濃度を８０ｐｐｍ以下に抑えることができた。
なお、図中、１４は二次送風機であって、流動床９での
未燃物や残留ＣＯを再燃焼させるために、流動床燃焼炉
１のフリーボード部２に送気するためのものである。
未燃物や残留ＣＯを再燃焼させるために、流動床燃焼炉
１のフリーボード部２に送気するためのものである。
以上述べたように、本発明によれば、ボイラ付き流動床
燃焼設備において、高価な触媒方式などを採用すること
なしに、ボイラからの水蒸気の一部を流動化空気に混入
するのみの簡単な方法よって、従来の技術の限界とされ
ていた燃焼排ガス中のＮＯ＋＋？１度１２０ｐｐｍの壁
を破ることができ、そのための装置も技術的問題はなく
単純なものとし、さらに流動化空気に混入する水蒸気も
系外から入手する必要なく、特に今後の都市ごみ焼却炉
或いは今後の一般化する傾向にある石炭流動床ボイラ等
におけるＮ Ｏ１１対策として、カルシウムの炉内投入
による脱硫と相俟って、設備の大小にかかわららず適用
容易である。
燃焼設備において、高価な触媒方式などを採用すること
なしに、ボイラからの水蒸気の一部を流動化空気に混入
するのみの簡単な方法よって、従来の技術の限界とされ
ていた燃焼排ガス中のＮＯ＋＋？１度１２０ｐｐｍの壁
を破ることができ、そのための装置も技術的問題はなく
単純なものとし、さらに流動化空気に混入する水蒸気も
系外から入手する必要なく、特に今後の都市ごみ焼却炉
或いは今後の一般化する傾向にある石炭流動床ボイラ等
におけるＮ Ｏ１１対策として、カルシウムの炉内投入
による脱硫と相俟って、設備の大小にかかわららず適用
容易である。
図面は本発明の一実施例を示す系統説明図である。
１・・・流動床焼却炉、２・・・フリーボード部、３・
・・廃熱ボイラ、４・・・水蒸気、５・・・蒸気ヘッダ
、６・・・押込送風機、７・・・予熱器、８・・・流量
調節弁、９・・・流動床、１０・・・供給機、１１．１
２・・・均圧室、１３・・・ディフレクタ、１４・・・
二次送風機。
・・廃熱ボイラ、４・・・水蒸気、５・・・蒸気ヘッダ
、６・・・押込送風機、７・・・予熱器、８・・・流量
調節弁、９・・・流動床、１０・・・供給機、１１．１
２・・・均圧室、１３・・・ディフレクタ、１４・・・
二次送風機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ボイラ付きの流動床燃焼設備において、ボイラで発
生した水蒸気を流動床燃焼設備に供給される流動化空気
に混入することを特徴とする燃焼排ガス中の窒素酸化物
濃度を低減する方法。 ２、前記水蒸気の混入量を、流動化空気量に対して一定
の比率となるように制御するものである特許請求の範囲
第１項記載の燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減する
方法。 ３、前記流動床燃焼設備が、流動床の複数個所に単位面
積当たりの流動化空気の量に差をつけて供給するもので
あって、空塔速度の高い領域に供給される流動化空気に
前記水蒸気を混入するものである特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減
する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60163992A JPS6226404A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60163992A JPS6226404A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6226404A true JPS6226404A (ja) | 1987-02-04 |
| JPH0425444B2 JPH0425444B2 (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=15784701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60163992A Granted JPS6226404A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 燃焼排ガス中の窒素酸化物濃度を低減する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6226404A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03158614A (ja) * | 1989-11-16 | 1991-07-08 | Nkk Corp | 流動床焼却炉の燃焼方法 |
| FR2682459A1 (fr) * | 1991-10-09 | 1993-04-16 | Stein Industrie | Procede et dispositifs pour diminuer la teneur en protoxyde d'azote des gaz d'une combustion oxydante d'un reacteur a lit fluidise. |
| WO2001077584A1 (fr) * | 2000-04-12 | 2001-10-18 | P.C. Center Co., Ltd. | Procede de combustion utilisant de l'eau |
| WO2001077587A1 (fr) * | 2000-04-12 | 2001-10-18 | P.C. Center Co., Ltd. | Dispositif d'incineration |
| WO2002066896A1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-29 | Boiko Raichev Bojilov | Method for the use of exhausted water steam during the combustion of solid fuels, liquid fuels and gaseous fuels |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128513U (ja) * | 1985-01-23 | 1986-08-12 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP60163992A patent/JPS6226404A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128513U (ja) * | 1985-01-23 | 1986-08-12 |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH03158614A (ja) * | 1989-11-16 | 1991-07-08 | Nkk Corp | 流動床焼却炉の燃焼方法 |
| FR2682459A1 (fr) * | 1991-10-09 | 1993-04-16 | Stein Industrie | Procede et dispositifs pour diminuer la teneur en protoxyde d'azote des gaz d'une combustion oxydante d'un reacteur a lit fluidise. |
| WO2001077584A1 (fr) * | 2000-04-12 | 2001-10-18 | P.C. Center Co., Ltd. | Procede de combustion utilisant de l'eau |
| WO2001077587A1 (fr) * | 2000-04-12 | 2001-10-18 | P.C. Center Co., Ltd. | Dispositif d'incineration |
| WO2002066896A1 (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-29 | Boiko Raichev Bojilov | Method for the use of exhausted water steam during the combustion of solid fuels, liquid fuels and gaseous fuels |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0425444B2 (ja) | 1992-04-30 |
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