JPS6260608B2 - - Google Patents
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- JPS6260608B2 JPS6260608B2 JP61076382A JP7638286A JPS6260608B2 JP S6260608 B2 JPS6260608 B2 JP S6260608B2 JP 61076382 A JP61076382 A JP 61076382A JP 7638286 A JP7638286 A JP 7638286A JP S6260608 B2 JPS6260608 B2 JP S6260608B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
- F24H8/003—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation having means for moistening the combustion air with condensate from the combustion gases
-
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は燃焼装置から出る排ガスに含まれる
NOXを減少させると共に、熱回収する方法に関す
るものである。
NOXを減少させると共に、熱回収する方法に関す
るものである。
ボイラー、加熱炉、インシネレータなどの排ガ
スからNOXを除去する方法として、乾式アンモニ
ア還元方法、無触媒還元方法、及び各種アルカリ
性水溶液、酸化性水溶液による処理方法が知られ
ている。
スからNOXを除去する方法として、乾式アンモニ
ア還元方法、無触媒還元方法、及び各種アルカリ
性水溶液、酸化性水溶液による処理方法が知られ
ている。
又比較的少ない除去率で、簡単に脱硝する方法
として燃料油に水を添加して燃焼するか又は水蒸
気を燃焼空気中に混合することにより、その注水
率によつて20〜40％のNOXを減少させる方法があ
る。
として燃料油に水を添加して燃焼するか又は水蒸
気を燃焼空気中に混合することにより、その注水
率によつて20〜40％のNOXを減少させる方法があ
る。
水および水蒸気によるNOXの減少は次の式で示
される水性ガス化反応に起因するという説があ
る。
される水性ガス化反応に起因するという説があ
る。
Ｃ＋H2O＝CO＋H2
この反応が吸熱反応であること、そのほか、水の
蒸発熱、水蒸気を燃焼温度に高めるに要する熱量
を必要とするため、燃焼温度が降下し、その結果
高温NOXを減少することとなるのである。
蒸発熱、水蒸気を燃焼温度に高めるに要する熱量
を必要とするため、燃焼温度が降下し、その結果
高温NOXを減少することとなるのである。
このように簡便な方法にかかわらず使用例が多
くない理由の一つは、燃料に水を加える場合は燃
焼効率が悪くなり、スチームを加える方法は、ス
チームの価格が高いため経済的でないことであ
る。
くない理由の一つは、燃料に水を加える場合は燃
焼効率が悪くなり、スチームを加える方法は、ス
チームの価格が高いため経済的でないことであ
る。
本発明においては、燃料の燃焼に際し、水蒸気
を存在させて、いわゆる高熱NOXを減少させる
が、その水蒸気は、燃焼排ガスの持つ顕潜熱また
は別源の排熱を使用するので、水蒸気発生のため
の炉を要しない。
を存在させて、いわゆる高熱NOXを減少させる
が、その水蒸気は、燃焼排ガスの持つ顕潜熱また
は別源の排熱を使用するので、水蒸気発生のため
の炉を要しない。
本発明の目的は、燃焼装置において燃料の燃焼
用に用いられる空気を、いわゆる増湿塔を通して
排熱で水を加熱し、この水で燃焼用空気の増湿、
加温する一連の方法を提供することである。
用に用いられる空気を、いわゆる増湿塔を通して
排熱で水を加熱し、この水で燃焼用空気の増湿、
加温する一連の方法を提供することである。
本発明の構成は、(イ)燃焼装置内で、水蒸気を含
んだ（水蒸気を積極的に加えた）燃焼用空気によ
り燃料を燃焼させる、(ロ)燃焼室を出た燃焼ガスを
熱使用装置に授熱して、その結果生ずる排ガスを
減湿冷却塔（化学工学で言う調湿という単位操作
に属し、冷水との直接向流接触して排ガスを減湿
冷却し、一方冷水を排ガスで加温する性能を持つ
塔）にかけて冷却し、一方加温された水により燃
焼用空気を加熱するがその装置として増湿加熱塔
（化学工学で言う調湿に属するが、温水との直接
向流接触により燃焼用空気を増湿加温する性能を
持つ塔）を用いることを構成要件に含んでいる。
んだ（水蒸気を積極的に加えた）燃焼用空気によ
り燃料を燃焼させる、(ロ)燃焼室を出た燃焼ガスを
熱使用装置に授熱して、その結果生ずる排ガスを
減湿冷却塔（化学工学で言う調湿という単位操作
に属し、冷水との直接向流接触して排ガスを減湿
冷却し、一方冷水を排ガスで加温する性能を持つ
塔）にかけて冷却し、一方加温された水により燃
焼用空気を加熱するがその装置として増湿加熱塔
（化学工学で言う調湿に属するが、温水との直接
向流接触により燃焼用空気を増湿加温する性能を
持つ塔）を用いることを構成要件に含んでいる。
本発明は上記の構成をとることにより排ガスの
持つ顕潜熱を燃焼用空気に回収して（潜熱は水蒸
気の移動による。）、燃焼装置の熱回収効率を向上
さすことができ、同時に水蒸気により燃焼装置内
の燃焼温度を下げその結果高温NOXを下げること
が可能である。
持つ顕潜熱を燃焼用空気に回収して（潜熱は水蒸
気の移動による。）、燃焼装置の熱回収効率を向上
さすことができ、同時に水蒸気により燃焼装置内
の燃焼温度を下げその結果高温NOXを下げること
が可能である。
以上は本発明を、自立閉鎖系として説明した
が、一般開放系にすると、排ガスが系から持去る
熱を、減湿冷却塔による熱回収により少量ならし
め、燃焼用空気を増湿加温するため増湿加温塔を
用いれば、他設備から生ずる排熱を増湿加温塔に
用いて差支えないことは言うまでもない。
が、一般開放系にすると、排ガスが系から持去る
熱を、減湿冷却塔による熱回収により少量ならし
め、燃焼用空気を増湿加温するため増湿加温塔を
用いれば、他設備から生ずる排熱を増湿加温塔に
用いて差支えないことは言うまでもない。
実施例
第１図は本発明の基本型を示す実施例を示した
もので、燃料は水蒸気を含んだ空気と燃焼装置１
内で燃焼して高温NOXの少ない排ガスを生成する
（周知のとおりNOXには燃料NOXと高温NOXの２
種類がある。）。燃焼装置としてはボイラー、加熱
炉、インシネレーターなどがあり、燃焼ガスは燃
使用装置・熱回収装置Ａにより降温し100〜250℃
の排ガスと呼ばれる状態になる。熱使用装置Ａを
出た排ガスは減湿冷却塔２の塔底に入り、接触層
（充填層、網棚層など）２ａを上昇して、後述す
る増湿加熱塔３において冷却され、ポンプ４によ
り汲み上げられ、塔２の上部から潅下する冷水と
直接接触し減湿冷却された後、スタツク２ｂから
放出される。減湿冷却塔２の塔底２ｃに溜まつた
排ガスにより加熱され高温となつた水はポンプ５
により増湿加熱塔３の上部に送られ塔３内に潅下
し接触層３ａ（接触層２ａと類似構造）を下降す
る間にブロワー６から送入され塔３を上昇する空
気を増湿加熱し、塔底３ｃに溜まり、ポンプ４に
より塔２の上部に送られ、同塔を潅下して循環を
行う。一方、ブロワー６から塔３に送入された空
気は同塔内で増湿昇温した後塔上部から管路７を
通り燃焼装置１に吹込まれる。ブロワー６を廃し
てブロワー６′を用いても両者を併用しても良
い。
もので、燃料は水蒸気を含んだ空気と燃焼装置１
内で燃焼して高温NOXの少ない排ガスを生成する
（周知のとおりNOXには燃料NOXと高温NOXの２
種類がある。）。燃焼装置としてはボイラー、加熱
炉、インシネレーターなどがあり、燃焼ガスは燃
使用装置・熱回収装置Ａにより降温し100〜250℃
の排ガスと呼ばれる状態になる。熱使用装置Ａを
出た排ガスは減湿冷却塔２の塔底に入り、接触層
（充填層、網棚層など）２ａを上昇して、後述す
る増湿加熱塔３において冷却され、ポンプ４によ
り汲み上げられ、塔２の上部から潅下する冷水と
直接接触し減湿冷却された後、スタツク２ｂから
放出される。減湿冷却塔２の塔底２ｃに溜まつた
排ガスにより加熱され高温となつた水はポンプ５
により増湿加熱塔３の上部に送られ塔３内に潅下
し接触層３ａ（接触層２ａと類似構造）を下降す
る間にブロワー６から送入され塔３を上昇する空
気を増湿加熱し、塔底３ｃに溜まり、ポンプ４に
より塔２の上部に送られ、同塔を潅下して循環を
行う。一方、ブロワー６から塔３に送入された空
気は同塔内で増湿昇温した後塔上部から管路７を
通り燃焼装置１に吹込まれる。ブロワー６を廃し
てブロワー６′を用いても両者を併用しても良
い。
次に第２図は、燃焼装置内に水管のあるボイラ
ーの場合を例にとり第１図における熱使用装置Ａ
の代わりに、直接接触全熱交換器A1と間接熱交
換器A2とを組合せた熱回収装置を用い、燃焼装
置（ボイラー）１を出た燃焼ガスを、全熱交換器
A1に通して燃焼ガスの持つ熱エネルギーを熱交
換器A1、同A2の間をポンプ８により循環する水
に与え、この水の顕熱を間接熱交換器A2におい
て、別源の水に与えて温水にするようにした点、
また減湿冷却塔２を増湿加温塔３の上部に設置し
た構造を示す。塔２と塔３の間には図示した水封
部９が設けられている。第１図の場合のポンプ
４、同５のかわりにポンプ１０が設置されてい
る。
ーの場合を例にとり第１図における熱使用装置Ａ
の代わりに、直接接触全熱交換器A1と間接熱交
換器A2とを組合せた熱回収装置を用い、燃焼装
置（ボイラー）１を出た燃焼ガスを、全熱交換器
A1に通して燃焼ガスの持つ熱エネルギーを熱交
換器A1、同A2の間をポンプ８により循環する水
に与え、この水の顕熱を間接熱交換器A2におい
て、別源の水に与えて温水にするようにした点、
また減湿冷却塔２を増湿加温塔３の上部に設置し
た構造を示す。塔２と塔３の間には図示した水封
部９が設けられている。第１図の場合のポンプ
４、同５のかわりにポンプ１０が設置されてい
る。
燃焼装置としてボイラーを使用する場合、一般
に、重油１Kgにより生成する蒸気は約12.8Kgであ
る。高熱NOXを減らすために例えば２％の水を混
合して燃焼すると単純計算として １〔Kg〕×0.02×（540＋100）〔Kcal／Kg〕 ＋0.45〔Kcal／Kg℃〕×250℃〕 ＝150Kcal／Kg （ただし250℃は排ガス温度） ボイラーの効率を80％、油の発熱量を
10000Kcal／Kgとすると 150〔Kcal／Kg〕÷（10000〔Kcal／Kg〕 ×0.8）≒0.02 すなわち約２％の納損失になる。
に、重油１Kgにより生成する蒸気は約12.8Kgであ
る。高熱NOXを減らすために例えば２％の水を混
合して燃焼すると単純計算として １〔Kg〕×0.02×（540＋100）〔Kcal／Kg〕 ＋0.45〔Kcal／Kg℃〕×250℃〕 ＝150Kcal／Kg （ただし250℃は排ガス温度） ボイラーの効率を80％、油の発熱量を
10000Kcal／Kgとすると 150〔Kcal／Kg〕÷（10000〔Kcal／Kg〕 ×0.8）≒0.02 すなわち約２％の納損失になる。
一方、蒸気を燃焼用空気に混合する場合には、
同一の脱硝率を得るためには水の場合の約２倍量
が必要なことは周知のとおりである。したがつ
て、この場合、蒸気の自己消費をすれば、４％の
熱損失を招く。
同一の脱硝率を得るためには水の場合の約２倍量
が必要なことは周知のとおりである。したがつ
て、この場合、蒸気の自己消費をすれば、４％の
熱損失を招く。
本発明においては、この蒸気を排ガスからの熱
回収により減少させるのであつて、要するに排ガ
スの脱硝を行うと同時に熱回収を図るものであり
極めて有利な方法と言えるものである。
回収により減少させるのであつて、要するに排ガ
スの脱硝を行うと同時に熱回収を図るものであり
極めて有利な方法と言えるものである。
本発明のさらなる効果は減湿冷却塔と増湿飽和
塔とを循環する水により排ガス中の酸性ガス例え
ばSOXの除去が行われることである。この際、循
環水中に、公知SOX除去剤例えば水酸化ナトリウ
ムを加えて水のPHを僅かに上昇させると、除去効
果が増す。
塔とを循環する水により排ガス中の酸性ガス例え
ばSOXの除去が行われることである。この際、循
環水中に、公知SOX除去剤例えば水酸化ナトリウ
ムを加えて水のPHを僅かに上昇させると、除去効
果が増す。
第１図は本発明の実施の１例を示す工程図、第
２図は他の１例を示す工程図である。 １…燃焼装置、２…減湿冷却塔、３…増湿加温
塔、Ａ…熱使用設置、A1…直接接触余熱交換
器、A2…間接熱交換器。
２図は他の１例を示す工程図である。 １…燃焼装置、２…減湿冷却塔、３…増湿加温
塔、Ａ…熱使用設置、A1…直接接触余熱交換
器、A2…間接熱交換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 燃焼装置の排ガスのNOXを下げるに際し； (イ) 燃焼装置内で、水蒸気を含む燃焼用空気によ
り燃料を燃焼させた後、適宜熱使用装置に熱を
与えて燃焼ガスの温度を低下させて、排ガスの
状態にし、 (ロ) 水を両塔の間で循環させることにより機能的
に結ばれた１対の増湿加温塔と減湿冷却塔のう
ちの減湿冷却塔において減湿冷却された後放出
され、 (ハ) 燃焼用空気は増湿加温塔により水蒸気を与え
られかつ昇温した後前記燃焼装置に供給され、 (ホ) 前記増湿加温塔と減湿冷却塔は、いずれも、
気液直接接触のための接触層を有し接触層の上
部から液が潅下し、下部から気体が上昇して気
液の直接接触が起こる構造になつている、 ことを特徴とする排ガスのNOXを下げると共に熱
回収する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076382A JPS61240009A (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 排ガスのＮＯｘを下げると共に熱回収する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61076382A JPS61240009A (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 排ガスのＮＯｘを下げると共に熱回収する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61240009A JPS61240009A (ja) | 1986-10-25 |
| JPS6260608B2 true JPS6260608B2 (ja) | 1987-12-17 |
Family
ID=13603784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61076382A Granted JPS61240009A (ja) | 1986-04-01 | 1986-04-01 | 排ガスのＮＯｘを下げると共に熱回収する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61240009A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012521530A (ja) * | 2009-03-26 | 2012-09-13 | エルダッバグ，ファディ | 化石燃料及びバイオ燃料燃焼装置における排出物低減及びエネルギー効率改善のための装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2201259C (en) * | 1997-03-27 | 2007-01-30 | Luc Mandeville | High efficiency direct-contact high temperature water heater |
| CN105157052B (zh) * | 2015-09-28 | 2017-10-31 | 清华大学 | 一种低氮高效的烟气余热回收装置 |
| CN111121276B (zh) * | 2018-10-30 | 2021-08-20 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种防冷凝水的燃气热水器及控制方法 |
-
1986
- 1986-04-01 JP JP61076382A patent/JPS61240009A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012521530A (ja) * | 2009-03-26 | 2012-09-13 | エルダッバグ，ファディ | 化石燃料及びバイオ燃料燃焼装置における排出物低減及びエネルギー効率改善のための装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61240009A (ja) | 1986-10-25 |
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