NL8003623A

NL8003623A - Low nitrous oxides emission combustion process - slows down mixing by blocking air admission all around burner and deflecting fuel away from air

Info

Publication number: NL8003623A
Application number: NL8003623A
Authority: NL
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1982-01-18

Abstract

The low nitrous oxides emission combustion process is for gaseous or liquid fuels, in industrial usage. It is based on the principle that slowing down the air-fuel mixture rate reduces the amount of nitrous oxides formed. This is achieved by limiting the arc of air admission, with coaxial burners and air casings, to 240 deg. or less, centred on the axis, by blocking part of the flow annulus. The fuel discharge orifice axis is pref. also angled 5-45 deg. to the burner axis, towards the centre of area of the blocked portion. The fuel-air flow ratio may be preset to a value exceeding 0.3. The burner liq. position may be selected for optimum geometrical parameters, depending on the burner type.

Description

J VO T05 * * 1 - Titel: Werkwijze en inrichting voor verbranding met een minimum aan uitstoot van HO .J VO T05 * * 1 - Title: Method and device for combustion with a minimum of HO emissions.

xX

De hoeveelheid stikstofoxiden (hierna aangeduid als NO ), dieThe amount of nitrogen oxides (hereinafter referred to as NO), that

XX

wordt gevormd wanneer gasvormige of vloeibare brandstoffen in verschillende bedrijf sevens of ketels verbranden, is afhankelijk van de ver-brandingsamstandigheden, in het bijzonder factoren, zoals de vlamtem-5 peratuur, de zuur stof concentratie en de verblijfstijd van de verbrande gassen in het hoge temp er atuurs gebied, waarbij hoe hoger de vlamtem-peratuur en de zuurstofconcentratie is, hoe hoger de hoeveelheid NO .is formed when gaseous or liquid fuels burn sevens or boilers in different operations, depends on the combustion conditions, in particular factors such as the flame temperature, the oxygen concentration and the residence time of the burnt gases in the high temperature there is an area in which the higher the flame temperature and the oxygen concentration, the higher the amount of NO.

Voor ^For ^

Cde doeltreffendheid van de verbranding is het de gebruikelijke praktijk 10 het gelijkmatig mengen van verbrandingslucht en brandstof zo snel mogelijk te verzekeren voor het tot stand brengen van een snelle verbranding. Een dergelijke snelle verbranding verhoogt echter de vlam-temperatuur, vergroot het hoge temperatuursgebied in de oven en verhoogt de plaatselijke zuurstofconcentratie in het verbrandingsgebied met als 15 daaruit voortvloeiend gevolg de vorming van een grote hoeveelheid NO .For combustion efficiency, it is common practice to ensure even mixing of combustion air and fuel as quickly as possible to achieve rapid combustion. However, such rapid combustion increases the flame temperature, increases the high temperature range in the furnace and increases the local oxygen concentration in the combustion area, resulting in the formation of a large amount of NO.

ΛΛ

Vandaar een onverenigbaarheid tussen de. wensen voor een maximum doeltreffendheid van de verbranding en een minimum aan milieuvervuiling.Hence an incompatibility between the. wishes for maximum combustion efficiency and minimum environmental pollution.

Met deze omstandigheden in gedachte, zijn grondige onderzoekingen uitgevoerd voor het ontwikkelen van een rationeel middel voor het 20 onderdrukken varhet snel mengen van brandstof en lucht teneinde een langzame of voorzichtige verbranding te verzekeren teneinde de uitstoot aan NO tot een minimum te beperken. Als gevolg hiervan is ge-bleken, dat het door de in de oven gespoten verbrandingslucht laten volgen van een afwijkend of afgebogen stremingspatroon, dat asymetrisch 25 is met betrekking tot de hartlijn van de luchtkeerplaat of de brander-tegel en door het beperken van de afwijking van de luchtstroming binnen een vast bereik, het mogelijk is een bijzondere verbranding te verschaffen, die doeltreffend de vorming van NO tot een minimum beperkt onder Λ het vergroten van de doeltreffendheid van de verbranding, hetgeen vanuit 30 het gezichtspunt van energiebesparing eveneens van voordeel is.With these conditions in mind, thorough research has been conducted to develop a rational means of suppressing rapid mixing of fuel and air to ensure slow or gentle combustion to minimize NO emissions. As a result, it has been found that the combustion air injected into the oven follows a deviated or deflected curdling pattern, which is asymmetrical with respect to the centerline of the baffle or burner tile and by limiting the deviation of the airflow within a fixed range, it is possible to provide a special combustion, which effectively minimizes the formation of NO while increasing combustion efficiency, which is also advantageous from the viewpoint of energy saving.

Een eerste fase van de uitvinding verschaft een bijzondere werkwijze voor het verbranden met een minimum aan uitstoot van N0„ onder x gebruikmaking van gasvormige, vloeibare of vaste brandstoffen in verschillende bedrijfsoven of ketels,met het kenmerk, dat de sector- of 35 cmvattingshoek van een inspuitopeningsgedeelte voor verbrandingslucht, 80036 23 * Η » -2- in de oven moet worden gevoerd door een brandertegel of luchtkeerplaat, minder is dan 2^0°, waarbij-het middelpunt op de hartlijn ligt van de hranderkegel of luchtkeerplaat, waardoor de verbrandingslucht in de brander wordt gespoten en daarbij een afwijkend stromingspatroon volgt, 5 dat asymmetrisch is met betrekking tot de hartlijn van de brandertegel of luchtkeerplaat.A first phase of the invention provides a special method of combustion with a minimum of NO emissions under x using gaseous, liquid or solid fuels in different furnaces or boilers, characterized in that the sector or 35 cm angle of view of a combustion air injection section, 80036 23 * Η »-2- in the oven, must be passed through a burner tile or baffle plate, less than 2 ^ 0 °, centered on the centerline of the hander cone or baffle plate, allowing the combustion air to enter the burner is sprayed and thereby follows a deviating flow pattern, which is asymmetrical with respect to the center line of the burner tile or baffle plate.

Een tweede fase van de uitvinding verschaft een werkwijze voor het verbranden, zoals uiteengezet in de eerste fase, welke werkwijze is gekenmerkt, doordat een brandstof afwijkend wordt ingespoten onder toe-10 passing van een brandstofinspuitbrander, waarvan de brandstofinspuit-poort onder een hoek van 5-^5° helt met betrekking tot de branderhart-lijn (een dergelijke brander wordt hierna aangeduid als "hellende brander").A second phase of the invention provides a method of combustion, as set forth in the first phase, which method is characterized in that a fuel is injected differently using a fuel injection burner, the fuel injection port of which is at an angle of 5 - ^ 5 ° inclined with respect to the burner center line (such a burner is hereinafter referred to as "inclined burner").

Een derde fase van de uitvinding verschaft een werkwijze voor het 15 verbranden, zoals uiteengezet in de eerste of tweede fase, welke werkwijze is gekenmerkt, doordat de verhouding van de stromingssnelheid van.de brandstof tot de verbrandingslucht zodanig wordt geregeld, dat deze meer dan 0,3 is.A third phase of the invention provides a method of combustion, as set forth in the first or second phase, which method is characterized in that the ratio of the flow rate of the fuel to the combustion air is controlled such that it exceeds 0 , 3.

Een vierde -fase van de uitvinding verschaft een werkwijze voor het 20 verbranden, zoals uiteengezet in een der eerste t/m derde fasen, welke werkwijze is gekenmerkt, doordat de plaats van de branderpunt zodanig is bepaald, dat de verhouding (L/D) van de boringdiameter (D) van het aan de binnenzijde van de oven liggende eindoppervlak van de brandertegel tot de afstand (L) tussen het eindoppervlak aan de binnenzijde 25 van de oven en de-branderpunt minder is dan 1,3 voor de hellende brander en minder dan 0,3 voor de gebruikelijke brander.A fourth phase of the invention provides a method of combustion, as set forth in any one of the first through third phases, which method is characterized in that the location of the burner tip is determined such that the ratio (L / D) from the bore diameter (D) of the oven tile end face on the inside of the oven to the distance (L) between the inside end surface of the oven and the burner tip less than 1.3 for the inclined burner and less than 0.3 for the usual burner.

Een vijfde fase van de uitvinding verschaft een werkwijze voor het verbranden, zoals uiteengezet in een van de eerste t/m vierde fasen, welke werkwijze is gekenmerkt, doordat de afwijkende straaings-30 richting van de lucht wordt bepaald in afhankelijkheid van het onderlinge plaatsingsverband tussen de brander en het te verwarmen materiaal, zodat de verbrandingslucht stroming niet direct tegen het materiaal kan botsen.A fifth phase of the invention provides a method of combustion, as set forth in any of the first through fourth phases, which method is characterized in that the deviation direction of air is determined in dependence of the mutual relationship between the burner and the material to be heated, so that the combustion air flow cannot collide directly with the material.

Een zesde fase van de uitvinding verschaft een werkwijze voor het verbranden, zoals uiteengezet in een van de eerste t/m vijfde fasen, 35 welke werkwijze is gekenmerkt, doordat de brandstof onder een afwijking 800 36 23A sixth phase of the invention provides a method of combustion, as set forth in any of the first through fifth phases, which method is characterized in that the fuel is at 800 800 23

Vt r -3- vordt ingespoten naar de zijde, die zich "bevindt tegenover het zwaartepunt van de verhrandingsluchtstraning.Vt r -3- is injected to the side, which is "opposite the center of gravity of the combustion air jet.

Een zevende fase van de uitvinding verschaft een tveetrapsverbran-dingsinrichting voor toepassing met verschillende bedrijf sevens of ketels, 5 welke inrichting is gekenmerkt aan de buitenzij.de van een brandertegel, voorzien van een brander, en de toevoerdoorgang voor de verbrandingslucht voor de eerste trap, welke doorgang de brander omgeeft, de toevoerdoorgangen voor de verbrandingslucht voor de tweede trap aanwezig zijn, waarbij de cmvattingshoek van het luchtinspuitopeningsgedeelte aan 10 de binnenzijde van de oven van de toevoerdoorgangen voor de verbrandingslucht voor de tweede trap minder is dan 2^0°, en het middelpunt op de hartlijn ligt van de brandertegel.A seventh phase of the invention provides a two-stage combustion device for use with various operating sevens or boilers, the device being characterized on the outside of a burner tile provided with a burner, and the supply passage for the combustion air for the first stage, which passage surrounds the burner, the second stage combustion air supply passageways are provided, the angle of view of the air injection aperture portion on the inside of the furnace of the second stage combustion air supply passageways being less than 2 ^ 0 °, and the center point on the centerline of the burner tile.

Een achtste fase van de uitvinding verschaft een tweetrapsverbran-dingsinrichting voor toepassing met verschillende bedrijfsoveis of ketels, 15 welke inrichting is gekenmerkt, doordat aan de buitenzijde van een brandertegel, voorzien van een brander en de toevoerdoorgang voor de verbrandingslucht voor de eerste trap, welke doorgang de brander cmgeeft, de toevoerdoorgangen voor de verbrandingslucht voor de tweede trap zijn aangebracht, waarbij de cmvattingshoek van het luchtinspuitopeningsge-20 deelte aan de binnenzijde van de oven van elk der toevoerdoorgangen voor de verbrandingslucht voor de eerste en tweede trappen, minder is dan 2Uo°, en het middelpunt op de hartlijn ligt van de brandertegel.An eighth stage of the invention provides a two-stage combustion device for use with various operating requirements or boilers, the device being characterized in that on the outside of a burner tile, provided with a burner and the supply passage for the combustion air for the first stage, which passage the burner, the second stage combustion air supply passages are provided, the angle of view of the air injection aperture portion on the inside of the furnace of each of the first and second stage combustion air supply passages is less than 20 ° C , and the center point on the centerline of the burner tile.

Een negende fase van de uitvinding verschaft een inrichting voor het verbranden met een minimum uitstoot aan HO , welke inrichting een Λ 25 brandstofbrander bevat, die zich in een luchtkeerplaat bevindt, die coaxiaal is met de brandstofbrander, welke inrichting is gekenmerkt doordat de luchtkeerplaat in een begrensd gebied is voorzien van inspuit-gaten voor de verbrandingslucht, zodat de verbrandingslucht na het inspuiten een afwijkend stromingspatroon volgt, dat asymmetrisch is met be-30 trekking tot de hartlijn, waarbij de brandstofbrander is voorzien van een brandstofinspuitgat, dat helt naar de zijde, tegenover het bedoelde gebied van de luchtkeerplaat.A ninth stage of the invention provides an apparatus for combustion with a minimum emission of HO, which apparatus contains a fuel burner, which is located in an air baffle, which is coaxial with the fuel burner, which device is characterized in that the baffle plate is in a confined area is provided with combustion air injection holes, so that the combustion air after injection follows a deviating flow pattern, which is asymmetrical with respect to the centerline, the fuel burner being provided with a fuel injection hole which slopes to the side, opposite the intended area of the baffle plate.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: 35 fig. 1 (I) schematisch een doorsnede toont van een concreet voor- 800 3 6 23 * % -It- "beeld van de onderhavige hr ander constructie; fig. l(Il) een schematisch vooraanzicht is van de branderconstructie, fig. 2 (i) een schematische doorsnede toont van een ander concreet voorbeeld van de branderconstructie; 5 fig. 2 (II) een schematisch vooraanzicht is van deze brandercon structie ; fig. 3 een schematische doorsnede toont van een concreet voorbeeld van een hellende brander; fig. U schematisch het onderhavige verbrandingspatroon toont; 10 fig. 5 een grafiek is, die het verband weergeeft tussen de afwij king van de stroming van de verbrandingslucht en de mate van vermindering van Ν0χ; fig. 6 een grafiek is, die het verband weergeeft tussen de afwijking van de stroming van de verbrandingslucht en de vorming van Ν0χ; 15 de figuren 7, 8 en 9 grafieken zijn, die het verband weergeven tussen de stramingssnelheidsverhouding van de lucht en de brandstof, en de vorming van Η0χ; fig. 10 de montering toont van de brander in een brandergedeelte; de figuren 11 (A), (B) en 12 (A), (B) grafieken zijn, die het ver-20 band weergeven tussen de plaats van de branderpunt en de vorming van Ν0χ; fig. 13 de brandst of inspui trichtingen toont van de brander; fig. ik (I) t/m lit (III) grafieken zijn, die het verband weergeven tussen de brandst of inspui trichtingen en de vorming van ΗΌχ; de figuren 15 (I), (II) een concreet voorbeeld tonen van de onderha-25 vige verbrandingsinrichting; de figuren 16 (I), (II) een ander concreet voorbeeld tonen van de onderhavige verbrandingsinrichting, en de figuren 17 (ΐ), (II) grafieken zijn, die het verband weergeven tussen de vorming van ITO en de rookontwikkeling.The invention is further elucidated with reference to the drawing, in which: Fig. 1 (I) schematically shows a cross-section of a concrete example of the present other construction; 1 (Il) is a schematic front view of the burner construction, fig. 2 (i) shows a schematic cross section of another concrete example of the burner construction; fig. 2 (II) is a schematic front view of this burner construction; fig. 3 shows a schematic cross-section of a concrete example of an inclined burner, fig. U schematically shows the present combustion pattern; fig. 5 is a graph showing the relationship between the deviation of the flow of the combustion air and the degree of reduction of Ν0χ; Fig. 6 is a graph showing the relationship between the deviation of the combustion air flow and the formation of Ν0χ; 15 Figures 7, 8 and 9 are graphs showing the relationship between the radiant velocity increase uding of the air and fuel, and the formation of Η0χ; Fig. 10 shows the mounting of the burner in a burner section; Figures 11 (A), (B) and 12 (A), (B) are graphs showing the relationship between the location of the torch tip and the formation of Ν0χ; Fig. 13 shows the burner or injection directions of the burner; Figures I (I) to (III) are graphs showing the relationship between the firing or injection directions and the formation of ΗΌχ; Figures 15 (I), (II) show a concrete example of the present combustion device; Figures 16 (I), (II) show another concrete example of the present combustion device, and Figures 17 (ΐ), (II) are graphs illustrating the relationship between ITO formation and smoke development.

Λ 30 Fig. 1 (I) is een doorsnede, die een voorbeeld toont van de onderhavige branderconstructie, gebruikt voor het verbranden. Het verwij-zingscijfer’l duidt een brandertegel aan, en het verwijzingscijfer 2 duidt een luchtkeerplaat aan, die vast is aangebracht in een boring in de brandertegel. Coaxiaal in een holte -in de luchtkeerplaat 2 is een 35 brander k gemonteerd, die aan het voorste einde is voorzien van een 800 3 6 25 tf * -5- brands tof inspuit gat 3.Fig 30 Fig. 1 (I) is a sectional view showing an example of the present burner construction used for combustion. The reference numeral 1 denotes a burner tile, and the reference numeral 2 denotes an air baffle fixedly mounted in a bore in the burner tile. A 35 burner k is mounted coaxially in a cavity in the air baffle plate 2, which is provided at the front end with an 800 3 6 25 tf * -5- fire injection hole 3.

De luchtkeerplaat 2, zoals -weergegeven in fig. 1 (II) is in tegenstelling tot een gebruikelijke keerplaat, waarvan het totale diktege-deelte open is, gesloten met uitzondering van gaten 5, gevormd in het 5 dikke gedeelte volgens een hoog met het middelpunt, op de hartlijn van de keerplaat. Derhalve wordt verbrandingslucht in de even niet regelmatig over de gehele ontrek ingespoten, maar plaatselijk door de gaten 5* Onder gebruikelijke omstandigheden, waarbij de gehele omtrek van de luchtkeerplaat gelijkmatig open is, volgt de verbrandingslucht dus een stro-10 mingspatroon, dat symmetrisch is met betrekking tot de hartlijn van de keerplaat of de brander (een dergelijke stroming van de verbrandingslucht wordt aangeduid als "regelmatige stroming"), waarbij het tot een bepaald gebied beperken van het luchtstrcmingsopeningsgedeelte van de keerplaat, zoals weergegeven, verzekert, dat de in de oven naar binnen 15 gespoten lucht een afwijkend stromingspatroon volgt, dat asymmetrisch is met betrekking tot de hartlijn van de keerplaat of brandertegel.The air baffle 2, as shown in Fig. 1 (II), unlike a conventional baffle, the entire thickness portion of which is open, is closed except for holes 5, formed in the 5 thick portion in a high with the center , on the center line of the baffle plate. Therefore, combustion air is not regularly injected over the entire extraction, but locally through the holes 5 * Under usual conditions, where the entire circumference of the baffle plate is evenly open, the combustion air follows a flow pattern, which is symmetrical with with respect to the centerline of the baffle or burner (such a flow of combustion air is referred to as "regular flow"), restricting the airflow aperture portion of the baffle, as shown, to a particular area ensures that the furnace air injected inwards follows a deviating flow pattern, which is asymmetrical with respect to the center line of the baffle plate or burner tile.

De mate van afwijken van de stroming is afhankelijk van de grootte van de hoek (of middenhoek Θ), gevormd tussen twee lijnen, die de tegenover elkaar liggende zijden van het openingsgedeelte verbinden. Indien 20 de middenhoek 360° is, komt de daaruit voortvloeiende luchtstroming overeen met de gebruikelijke regelmatige stroming, waarbij is op te merken, dat hoe kleiner de hoek is, hoe sterker de luchtstroming afwijkt. De mate van afwijken kan in dit geval naar keuze worden geregeld door het op passende wijze bepalen van het aantal en de plaatsen van gaten, 25 gevormd in de keerplaat. Een ander middel voor het geven van een afwijking aan de luchtstroming is een keer- of weringplaat, gemonteerd in een gedeelte van de brandertegelopening voor het plaatselijk afsluiten van deze opening, waardoor een gedeelte van de luchtstroming door de brandertegel of de luchtkeerplaat wordt geblokkeerd. Het is ook mogelijk 30 een gebogen buis bovenstrooms van en dichtbij de luchtinlaatpoort van de brandertegel te monteren voor het zodoende verschaffen van een afwijkende luchtstroming op grond van hydrodynamische beginselen.The degree of deviation from the flow depends on the size of the angle (or center angle Θ) formed between two lines connecting the opposite sides of the opening portion. If the center angle is 360 °, the resulting airflow corresponds to the usual regular flow, it being noted that the smaller the angle, the more the airflow deviates. The degree of deviation in this case can be optionally controlled by appropriately determining the number and locations of holes formed in the baffle. Another means of deviating the airflow is a baffle or barrier plate mounted in a portion of the burner tile orifice to locally seal this opening, thereby blocking some of the airflow through the burner tile or baffle plate. It is also possible to mount a curved tube upstream of and close to the air inlet port of the burner tile to thereby provide a different airflow based on hydrodynamic principles.

Volgens de uitvinding wordt het verbrandingslucht-inspuitopeningsgedeelte, dat plaatselijk is bepaald in de brandertegel of keerplaat, hierna een-35 voudigheidshalve aangeduid als het "openingsgedeelte", waarbij de hoek 800 36 23 » St -6- (of middenhoek & ), die het openingsgedeelte vormt, wordt aangeduid als de "cmvattingshoek", die dient als een aanwijzing voor bet aangeven van de mate van afwijken van de ingespoten luchtstrcming. In fig. 1 (II) bevinden de weergegeven gaten 5 zich in de onderste helft van de lucht-. 5 keerplaat voor bet verschaffen van een afwijkende luchtstraning in bet onderste gebied, waarbij echter dit gebied, zoals hierna wordt beschreven, waar een afwijkende luchtstrcming wordt verschaft, naar keuze kan worden bepaald. De gaten 5 kunnen b.v. zijn aangebracht in het bovenste gebied of in het rechter of linker zijgebied van de keerplaat..According to the invention, the combustion air injection orifice portion, which is locally defined in the burner tile or baffle, is referred to hereinafter as "the opening portion" for simplicity, the angle being 800 36 23 »St -6- (or center angle &), which opening portion is referred to as the "angle of view", which serves as an indication of indicating the degree of deviation from the injected air flow. In Figure 1 (II), the holes 5 shown are located in the bottom half of the air. 5 baffle for providing anomalous airflow in the bottom region, however, this area, as described below, where anomalous airflow is provided, can be optionally determined. The holes 5 can e.g. are located in the upper area or in the right or left side area of the baffle plate.

10 De brandertegel of luchtkeerplaat, die volgens de uitvinding wordt gebruikt, kan rechthoekig zijn, zoals weergegeven in fig. 2, in welk geval het tevens mogelijk is, zoals in fig. 1, de. mate van afwijken te regelen door de omvattingshoek 6 van het openingsgedeelte.The burner tile or baffle plate used according to the invention may be rectangular, as shown in Fig. 2, in which case it is also possible, as in Fig. 1, the. degree of deviation to be controlled by the angle of embrace 6 of the opening portion.

Volgens de uitvinding is de afwijkende inspuiting van verbran-15 dingslucht tot in een oven, bedoeld om het snelle mengen te onderdrukken van brandstof en verbrandingslucht, zoals hiervoor beschreven, voor het zodoende handhaven van een toestand van langzame verbranding onder het verzekeren van het automatisch circuleren van verbrandingsgas. Hiervoor is de omvattingshoek beperkt tot minder dan 2^0°, zoals hierna wordt be-20 schreven.In accordance with the present invention, the anomalous combustion air injection into an oven is intended to suppress the rapid mixing of fuel and combustion air, as described above, thus maintaining a slow combustion condition while ensuring automatic circulation. of combustion gas. For this, the wrap angle is limited to less than 20 ° as described below.

De volgens de uitvinding gebruikte brander kan een gebruikelijke brander zijn (hierna aangeduid als een "rechte brander"), waarbij het brandstofinspuitgat aan de punt in lijn ligt met de branderhartlijn, of kan een andere soort brander zijn, weergegeven in fig. 3, waarbij 25 het brandstofinspuitgat 3 onder een vaste hoek helt met betrekking tot de branderhartlijn A (welke brander hierna wordt aangeduid als "hellende brander").The burner used in accordance with the invention may be a conventional burner (hereinafter referred to as a "straight burner"), the fuel injection hole at the tip being aligned with the burner centerline, or it may be another type of burner shown in FIG. 3, wherein The fuel injection hole 3 is inclined at a fixed angle with respect to the burner axis A (which burner is hereinafter referred to as "inclined burner").

Fig. h toont schematisch een verbrandingspatroon in een verbran-dingsinrichting, voorzien van de in fig. 1 weergegeven branderconstructie 30 (de gebruikte brander is van de hellende soort, zoals weergegeven in fig. 3). In deze figuur wordt verbrandingslucht A ingespoten door een openingsgedeelte, bepaald in het onderste gebied van de luchtkeerplaat 2 voor het in de oven uitspreiden vanaf de onderste helft van de brandertegel 1. Brandstof F wordt ingespoten naar de zijde met minder verbran-35 dingslucht A, waarbij de brandstof in de helft van de brandertegelborings- 800 3 6 23 -7- stroomt cm in de oven te worden geroerd. Als gevolg hiervan wordt het mengen van verbrandingslucht en brandstof voorzichtig tot stand gebracht, zodat de verbranding langzaam voortschrijdt in vergelijking met het moment, dat een gelijkmatige stroming van de verbrandingslucht.Fig. h schematically shows a combustion cartridge in an incinerator equipped with the burner construction 30 shown in Fig. 1 (the burner used is of the sloping type, as shown in Fig. 3). In this figure, combustion air A is injected through an opening portion defined in the lower area of the baffle plate 2 for spreading in the oven from the lower half of the burner tile 1. Fuel F is injected to the side with less combustion air A, the fuel flowing in half of the burner tile bore 800 3 6 23 -7 cm to be stirred in the oven. As a result, the mixing of combustion air and fuel is carefully accomplished, so that combustion progresses slowly compared to the moment when there is an even flow of combustion air.

5 is verschaft. Bovendien worden bij een dergelijke verbranding, de verbrandingsgassen G, zoals weergegeven, in de verbrandingsluchtstrcming A gedwongen door de hoeveelheid van beweging daarvan, en vindt daarnaast ook nog de z.g. "automatische circulatie-van het verbrandingsgas" zeer doeltreffend plaats.5 is provided. Moreover, in such combustion, the combustion gases G, as shown, are forced into the combustion air stream A by the amount of movement thereof, and the so-called "automatic circulation of the combustion gas" also takes place very efficiently.

10 Overeenkomstig de onderhavige werkwijze, werkt de langzame ver branding als gevolg van het voorzichtige lucht-brandstoflaengen samen met de automatische circulatie van. verbrandingsgas voor het verschaffen van een synergistische werking, die een regelmatige vlamtempera-tuursverdeling verzekert zonder een plaatselijk hoog temperatuursgebied 15 in het verbrandingsgebied. Onder bevredigende verbrandingsomstandigheden kan dus een opmerkelijke vermindering van HO worden bereikt.According to the present method, the slow combustion due to the gentle air-fuel welding interacts with the automatic circulation of. combustion gas to provide a synergistic effect which ensures a regular flame temperature distribution without a locally high temperature range 15 in the combustion zone. Thus, a marked reduction in HO can be achieved under satisfactory combustion conditions.

ΛΛ

Het verminderen van HO is grotendeels afhankelijk van de mate Λ van afwijken van de stroming van verbrandingslucht. Omdat een te grote omvattingshoek ö van het verbrandingslucht-inspuitopeningsgedeelte, 20 het ruimtelijke gebied versmalt, waarbij minder verbrandingslucht aanwezig is bij de brandstofinspuitbrander, wordt het grootste gedeelte van de ingespoten brandstof snel gemengd met de verbrandingslucht, waardoor de verbranding snel kan voortschrijden en de mate van automatische circulatie van verbrandingsgas afneemt. Teneinde de bevredigende 25 verbranding met een minimum aan NO -vorming te verzekeren, moet de benodigde mate van afwijken voor het tot stand brengen van de hiervoor beschreven gewenste gevolgen, aan de verbrandingslucht worden gegeven. Hiervoor moet de omvattingshoek $ van het luchtdoorgangsgedeelte worden beperkt tot minder dan 2^0°, zoals hierna wordt beschreven.The reduction of HO largely depends on the degree of deviation from the flow of combustion air. Because too large an angle of angle ö of the combustion air injection opening portion, 20 narrows the spatial area, with less combustion air being present at the fuel injection burner, most of the injected fuel is quickly mixed with the combustion air, allowing combustion to progress rapidly and the amount of automatic combustion gas circulation decreases. In order to ensure satisfactory combustion with a minimum of NO formation, the amount of deviation required to achieve the above-described desired effects must be given to the combustion air. For this, the wrap angle $ of the air passage portion should be limited to less than 20 ° as described below.

30 Fig. 5 is een grafiek, die het resultaat weergeeft van een proef voor de gevolgen van de mate van afwijken van de stroming van de verbrandingslucht op de afneming van HO , onder gebruikmaking van een proef-verbrandingsoven (diameter: 1 m, lengte: b m). De gebruikte brander en keerplaat waren van de in fig. 1 weergegeven soort. De verbrandingsof-35 standigheden bij deze proef waren als volgt: 800 3 6 23 » * Η -8-FIG. 5 is a graph showing the result of a test for the effects of the deviation of combustion air flow on the decrease of HO using a test incinerator (diameter: 1 m, length: b m). The burner and baffle used were of the type shown in FIG. The combustion conditions in this test were as follows: 800 3 6 23 »* Η -8-

Brandstof: "butaangas, verbrandingssnelheid l6,8 GJ/uur, oventemperatuur: 1300-1350°C, "brandstof-luchtverhouding: 1,15» voorverwamde verhrandings luchttenqperatuur: 320°C en branders oort: recht of hellend (elk bestaande uit een brander met een enkel gat).Fuel: "butane gas, combustion rate l6.8 GJ / hour, oven temperature: 1300-1350 ° C," fuel-air ratio: 1.15 »pre-heated combustion air temperature: 320 ° C and burners ear: straight or inclined (each consisting of a burner with a single hole).

5 In fig. 5 heeft, de kromme (I) betrekking op het gebruik van de rechte' brander, en hebben de krommen (II) en (III) betrekking op het gebruik van de hellende brander met een hellingshoek van resp. 15° en 30° (elevatiehoek). De verticale as vertegenwoordigt de mate van vermindering van NO -vorming met betrekking tot de hoeveelheid NO , 10 die wordt gevormd wanneer de verbrandingslucht een regelmatig stromingspatroon vormt (de hoeveelheid NO in het geval van een regelmatig stro-mingspatrocn is 108 dpm voor de rechte brander, 80 dpm voor de 15° hellende brander en 56 dpm voor de 30° hellende brander). Zoals duidelijk is uit de grafiek, neemt de mate van vermindering van NO toe 15 wanneer de cmvattingshoek Θ van het verbrandingslucht-inspuitopenings-gedeelte wordt verkleind voor het vergroten van de mate van afwijken ongeacht de soort brander, waarbij is te zien, dat de hoeveelheid NO voor de cmvattingshoek van minder dan 2^0° met meer dan 20# af neemt in vergelijking met de hoeveelheid NO , waarmee een regelmatige luchtstromingIn Fig. 5, the curve (I) refers to the use of the straight burner, and the curves (II) and (III) refer to the use of the inclined burner with an angle of inclination of resp. 15 ° and 30 ° (elevation angle). The vertical axis represents the degree of reduction of NO formation with respect to the amount of NO, 10 formed when the combustion air forms a regular flow pattern (the amount of NO in the case of a regular flow pattern is 108 ppm for the straight burner , 80 ppm for the 15 ° inclined burner and 56 ppm for the 30 ° inclined burner). As is apparent from the graph, the degree of reduction of NO increases as the angle of view Θ of the combustion air injection section is decreased to increase the amount of deviation regardless of the type of burner, showing that the amount of NO for the angle of view of less than 2 ^ 0 ° decreases by more than 20 # compared to the amount of NO, which allows regular airflow

XX

20 vergezeld gaat (cmvattingshoek θ = 3βθ°). Bovenal is het gevolg van het gebruiken van de hellende brander opmerkelijk, waarbij de mate van vermindering voor een cmvattingshoek van 120° zelfs 80# is. De hellende brander heeft tot doel het langzaam laten voortschrijden van het brandstof-luchtmengen tijdens de eerste fasen van de verbranding, waardoor 25 de maximum vlamtemperatuur wordt verlaagd en de verbranding met een gelijkblijvende temperatuur kan voortschrijden voor het zodoende verminderen van de mate van vormen van z.g. "thermisch NO " en "brandstof NO " .20 is accompanied (angle of view θ = 3βθ °). Above all, the result of using the inclined burner is remarkable, with the reduction rate for a 120 ° angle of view being even 80 #. The inclined burner aims at slowly advancing the fuel-air mixing during the initial stages of combustion, thereby lowering the maximum flame temperature and allowing the combustion to progress at a constant temperature, thus reducing the degree of formation of so-called "thermal NO" and "fuel NO".

Dit gevolg van de hellende brander werd samen met het gevolg, tot stand gebracht door de geregelde afwijking van de strcming van de verbran-30 dingslucht teneinde bij te dragen voor het verder verminderen van de mate van NO -vorming. De hellingshoek cL van de hellende brander voor het doeltreffend ontwikkelen van deze werking, kan worden gekozen binnen het bereik van 5-^5°, waarbij de voorkeurswaarde ongeveer 30° is.This effect of the slant burner, together with the effect, was brought about by the controlled deviation of combustion air flow to help further reduce the amount of NO formation. The inclination angle cL of the inclined burner for effective development of this action can be selected within the range of 5-5 °, the preferred value being about 30 °.

De hellende brander is een manier voor het verminderen van NO ,The inclined burner is a way of reducing NO,

XX

35 welke brander tot doel heeft het onderdrukken van het brandstof-lucht- 800 3 6 23 -9- mengen, zoals hiervoor beschreven. In het algemeen -wordt gesteld, dat het gevolg van het verminderen van NO , bereikt door het gezamelijk toe»Which burner has the object of suppressing the fuel-air mixing, as described above. In general, it is stated that the effect of reducing NO is achieved by the joint increase in »

Jw passen van twee of meer soorten manieren voor het verminderen van Ν0χ, ver achterblijft bij de som van de afzonderlijke gevolgen daarvan. In 5 tegenstelling daarmee verschaft volgens de uitvinding het gezamelijk gebruiken van verschillende manieren voor het verminderen van Ν0χ, t.w. de hellende brander en de regeling van de afwijking van de verbran-dingsluchtstraming, een synergistische werking, waardoor de verrassende vermindering van Ν0χ wordt bereikt. Een dergelijke synergistische werking 10 kan ook worden verkregen door het gezamelijk toepassen van twee of meer hierna te beschrijven manieren voor het verminderen van ΒΓ0 - De uit- Λ vinding wordt dus In een aspect gekenmerkt, doordat in tegenstelling tot de gebruikelijke, algemeen aanvaarde gedachte, het gezamelijk toepassen van verschillende soorten manieren voor het verminderen van NO , een Λ 15 verder verbeterde NO -verminderend gevolg produceert.You fit two or more kinds of ways to reduce Ν0χ far behind the sum of its individual consequences. In contrast, according to the invention, the joint use of different ways of reducing χ0χ, i.e. the inclined burner and the control of the deviation of the combustion air flow, a synergistic effect, thereby achieving the surprising reduction of Ν0χ. Such a synergistic effect can also be obtained by the joint application of two or more ways to reduce --0 - The invention is thus characterized In one aspect, that in contrast to the usual, generally accepted idea, the joint application of different kinds of NO reduction methods produces a further improved NO-reducing effect.

ΛΛ

Het onderhavige NO -verminderend gevolg- kan verder worden verbeterd Λ . door het enkelvoudig of gezamelijk toepassen van verbrandingsregelmiddelen, zoals de soort brander, de luchtstrcmingssnelheid, de stromingssnelheids-verhouding van de brandstof en de lucht, de richting van de brandstof -20 inspuiting en de plaats van de branderpunt, zoals thans worden beschreven. Fig. 6 is een grafiek, die ter vergelijking de hoeveelheden Ν0χ (als 11$ 02), hierna het zelfde) weergeeft, die worden uitgestoten wanneer verschillende branders worden gebruikt, waarbij de omvattingshoek -Θ van het verbrandingslucht-inspuitopeningsgedeelte op verschillende manie-25 ren wordt veranderd in een verbrandingsproefmachine onder toepassing van zware olie (klasse C). De symbolen in de grafiek worden gebruikt voor het onderscheiden tussen de brandersoorten, zoals weergegeven in tabel I.The present NO -reducing effect- can be further improved Λ. by the single or joint application of combustion control means, such as the type of burner, the air flow rate, the flow rate ratio of the fuel and the air, the direction of the fuel injection and the location of the burner tip, as now described. Fig. 6 is a graph showing, for comparison, the amounts of Ν0χ (as 11 $ 02), hereinafter the same), which are emitted when different burners are used, with the angle of coverage -Θ of the combustion air injection section in different manners. changed to a combustion test machine using heavy oil (class C). The symbols in the graph are used to distinguish between the burner types, as shown in Table I.

Tabel I VerbrandingsomstandighedenTable I Combustion conditions

I 2CI 2C

30 Brandstofstromingssnelheid abc recht O 0 3 soort brander hellend Δ__Δ» _ 20° _ _ □ Gd 8003623 3530 Fuel flow rate abc straight O 0 3 burner type inclined Δ__Δ »_ 20 ° _ _ □ Gd 8003 623 35

VV

-10- x De "brandstofstromingssnelheid verschilt met de inspuitgatdiameter van de gebruikte brander, waarbij de stromingssnelheden a, b en c zodanig zijn, dat b tweemaal a is, en c driemaal a.-10- x The "fuel flow rate differs from the nozzle injection diameter of the burner used, the flow rates a, b and c being such that b is twice a, and c is three times a.

In de grafiek is te zien, dat wanneer de amvattingshoek b wordt 5 verkleind voor het versterken van de afwijking, het NO^-verminderend gevolg wordt vergroot, hoewel er enig verschil in mate is overeenkomstig de soort brander, en dat de cmvattingshoek ® van minder dan 2h0° bijzonder doeltreffend is voor het verminderen van de mate van uitstoot van NO .It can be seen from the graph that when the angle of b angle van is decreased to amplify the deviation, the NO ^-reducing effect is increased, although there is some difference in degree according to the type of burner, and the angle of angle hoek of less than 2h0 ° is particularly effective in reducing the amount of NO emissions.

Λ 10 Fig. T is een grafiek, die het verband weergeeft tussen de brand stof·-luchtstrcmingssnelheidsverhouding (brandstofstrcmingssnelheid/lucht-stromingssnelheid-verhouding) en de hoeveelheid NO , uitgestoten bij een Λ verbrandingsproef onder gebruikmaking van butaangas als brandstof en de mate van afwijking van de stroming van de verbrandingslucht als een 15 parameter. In de grafiek heeft de kromme(a) betrekking op het geval van het gelijkmatig zijn van de luchtstroming (de cmvattingshoek ** 360°) , heeft de kromme (b) betrekking op het geval dat de amvattingshoek l80° is en heeft de kromme (c) betrekking op het geval dat de amvattingshoek 120° is. Verder is in eik geval het luchtinspuitopeningsgedeelte aange-20 bracht in het onderste gedeelte van de luchtkeerplaat,waarbij de hel-lingshcek van het brandstofinspuitgat in de gebruikte brander, wordt uitgedrukt als een elevatiehoek. Fig. 8 is een grafiek, die het resultaat toont van het meten van de hoeveelheid NO , uitgestoten in een verbran-dingsproef, uitgevoerd onder in hoofdzaak dezelfde omstandigheden als 25 in fig. 7, behalve dat cokesovengas (C0G) werd gebruikt als brandstof.Λ 10 Fig. T is a graph showing the relationship between the fuel air flow rate ratio (fuel flow rate / air flow rate ratio) and the amount of NO emitted in a combustion test using butane gas as fuel and the rate of deviation from the flow of the combustion air as a 15 parameter. In the graph, the curve (a) refers to the case of the airflow being uniform (the angle of inclination ** 360 °), the curve (b) refers to the case where the angle of angle is 180 ° and the curve ( c) refers to the case where the angle of view is 120 °. Further, in each case, the air injection opening portion is provided in the lower portion of the air baffle, the angle of inclination of the fuel injection hole in the burner used is expressed as an angle of elevation. Fig. 8 is a graph showing the result of measuring the amount of NO emitted in a combustion test conducted under substantially the same conditions as in FIG. 7, except that coke oven gas (CO 2) was used as fuel.

De hellingshoek van het brandstofinspuitgat was echter 15°.However, the angle of inclination of the fuel injection hole was 15 °.

Zoals aangetoond in de fig. 7 en 8, is, hoewel de hoeveelheid Ν0χ veranderlijk is met de soort brandstof en de soort brander, de mate van NO -vorming kleiner naarmate de mate van afwijking van de verbrandings-As shown in Figures 7 and 8, although the amount of Ν0χ is variable with the type of fuel and the type of burner, the amount of NO formation is smaller as the degree of deviation from the combustion

Aa

30 luchtstroming groter is, waarbij is pp te merken, dat in het geval van gasvormige brandstoffen, de vermindering van de hoeveelheid NO op-The airflow is greater, it can be noted that in the case of gaseous fuels, the reduction in the amount of NO occurs.

Aa

merkelijk is wanneer de brandstof-luchtstrcmingssnelheidsverhouding meer is dan 0,3, in het bijzonder 0,5-2. In het geval van vloeibare brandstoffen heeft verder deze strcmingssnelheidsverhouding weinig uit-35 werking op de vorming van NO .is noticeable when the fuel-air flow rate ratio is more than 0.3, especially 0.5-2. Furthermore, in the case of liquid fuels, this radiation speed ratio has little effect on the formation of NO.

Λ 800 36 23 -11-36 800 36 23 -11-

Fig. 9 is een grafiek, die de brandstof-luchtstrcmingssnelheids-verhouöing weergeeft, evenals de mate van NO^-vorming, die wordt uitgestoten met verschillende soorten branders onder gebruikmaking van butaangas als brandstof, waarbij de amvattingshoek Ö van het luchtstramings-5 openingsgedeelte 2^0° is. In de grafiek hebben de "cirkel"-symbolen betrekking op een rechte brander, de "driehoek"-symbolen op een hellende brander met een hellingshoek van 15° (of 10°) en de 'Vierkant"-symbolen op een hellende brander met een hellingshoek ^ van 30° (of 20°).Fig. 9 is a graph showing the fuel-air flow rate ratio, as well as the degree of NO 2 formation, which is emitted with different types of burners using butane gas as fuel, with the angle of angle van of the air draft 5 opening portion 2 ^ 0 °. In the graph, the "circle" symbols refer to a straight burner, the "triangle" symbols on an inclined burner with an inclination of 15 ° (or 10 °) and the "Square" symbols on an inclined burner with a inclination angle ^ of 30 ° (or 20 °).

De luchtstrcmingssnelheid voor de gearceerde symbolen is ongeveer twee-10 maal die voor de niet gearceerde symbolen. Te zien is, dat zoals hiervoor beschreven uitstekende resultaten kunnen, worden verkregen binnen een bepaald bereik van brandstof-luchtstrcmingssnelheidsverhoudingen voor elke soort brandstof;i.door het versterken van de afwijking van de luchtstroming en het verhogen van de brandstof-luchtstrcmingssnelheids-15 verhouding.The air flow rate for the shaded symbols is approximately two to ten times that for the unshaded symbols. It can be seen that, as described above, excellent results can be obtained within a certain range of fuel-air flow rate ratios for each type of fuel, by amplifying the airflow deviation and increasing the fuel-air flow rate ratio.

Zoals hiervoor beschreven wordt de HO -verminderende werking ver-beterd door het geven van een bepaalde, mate van afwijken aan de verbrandingslucht en door het toepassen van een hellende brander in plaats van een rechte brander, waarbij een optimaal verminderen van de Ν0χ-20 vorming wordt bereikt door het toepassen van een hellende brander, waarvan de hellingshoek ongeveer 30° is. Indien echter een dergelijke hellende brander met een hellingshoek d van ongeveer 30°direct wordt gebruikt in een bestaande inrichting, kan de zeer grote afwijkings-hoek van de ingespoten brandstofstroming soms het aan de ovenwand of 25 de brandertegelboringwand plakken tot gevolg hebben van de brandstof, waardoor dus grenzen zijn gesteld aan de practische hellingshoek, en in de praetijk hoeken van 10-20° worden gebruikt. Of de brandstofin-spuitstroming al of niet tot afwijken wordt gebracht, beïnvloedt verder in sterke mate de brandstof-luchtmengtoestand, welke volledig wordt ver-30 anderd. Onder deze omstandigheden wordt de regeling van de brandstof-luchtstromingssnelheidsverhouding, zoals hiervoor beschreven, gebruikt als een zeer doeltreffend middel voor het op bevredigende wijze verminderen van de mate van HO -vorming.As described above, the HO-reducing effect is improved by giving a certain amount of deviation to the combustion air and by using an inclined burner instead of a straight burner, whereby an optimal reduction of the Ν0χ-20 formation is achieved by using an inclined burner, the angle of inclination of which is approximately 30 °. However, if such an inclined burner with an angle of inclination d of about 30 ° is used directly in an existing installation, the very large deviation angle of the injected fuel flow can sometimes result in the fuel sticking to the furnace wall or the burner tile bore wall, thus limits are placed on the practical angle of inclination, and angles of 10-20 ° are used in practice. Whether or not the fuel injection flow is deviated further greatly influences the fuel-air mixing state, which is completely changed. Under these conditions, the control of the fuel-airflow velocity ratio, as described above, is used as a very effective means for satisfactorily reducing the degree of HO formation.

ΛΛ

Volgens de uitvinding is het mogelijk de mate van NO -vorming op Λ 35 een gestabiliseerde wijze te verminderen door het aanvullend verstellen 800 3 6 23 -12- van de plaats van de pont van de brandstofinspuitbrander. De uitdrukking "stand van de branderpunt”, zoals weergegeven in fig. 10, beeft betrekking op de afstand L van af bet eindoppervlak (f) aan de binnenzijde van de oven van de brandertegel 1 tot aan de punt van de brander U.According to the invention, it is possible to reduce the amount of NO formation in a stabilized manner by additionally adjusting the position of the pont of the fuel injection burner. The expression "position of the burner tip", as shown in Fig. 10, refers to the distance L from the end surface (f) on the inside of the oven from the burner tile 1 to the tip of the burner U.

5 Vanuit bet oogpunt van een snel en regelmatig mengen van een ingespoten brandstof stroming en. verbrandingslucht stroming, bet snel voltooien van de verbranding en bet voorkomen van warmtebes chadiging van de branderpunt, wordt de branderpunt gewoonlijk naar achter t.o.v. bet eindoppervlak (f) van de brandertegel geplaatst op een plaats van 1-1,5». uitgedrukt in 10 L/D.5 From the point of view of rapid and regular mixing of an injected fuel flow and. combustion air flow, to quickly complete the combustion and to prevent heat damage to the burner tip, the burner tip is usually positioned backward from the end surface (f) of the burner tile at a location of 1-1.5 ». expressed in 10 L / D.

Fig. 11 is een grafiek, die het verband weergeeft tussen de plaats van de branderpunt en de mate van HO -vorming, geregistreerd wanneer de Λ omvattingshoek Θ l80° is en butaangas wordt gebruikt als brandstof, waarbij de nummerieke waarden op de horizontale as de plaats van de brander-15 punt aangeven. L/D = 0 betekent, dat de branderpunt in een vlak ligt met het binneneindoppervlak (f) van de brandertegel, waarbij L/D < 0 betekent, dat de punt in de oven uitsteekt. In fig. 11 (A) is de ver-brandingsluchtstroming gelijkmatig (de omvattingshoek ©van bet openings-gedeelte is 360°) er wijkt in fig. 11 (3) af (de omvattingshoek ö is 20 l80°). De symbolen in de grafieken worden gebruikt voor bet onderscheiden tussen de soorten branders (rechte en hellende) en tussen de brandstof-stromingssnelheden als gevolg van verschillen in de diameter van het brandstof inspui tgat, zoals weergegeven in tabel II.Fig. 11 is a graph showing the relationship between the location of the torch tip and the degree of HO formation, recorded when the Λ wrap angle is Θ 180 ° and butane gas is used as fuel, the numerical values on the horizontal axis being the location of indicate the burner-15 point. L / D = 0 means that the burner tip is flush with the inner end surface (f) of the burner tile, L / D <0 means that the tip protrudes into the oven. In Fig. 11 (A), the combustion air flow is uniform (the angle of inclination © of the opening portion is 360 °) and it differs in Fig. 11 (3) (the angle of inclination ö is 20 180 °). The symbols in the graphs are used to distinguish between the types of burners (straight and inclined) and between the fuel flow rates due to differences in the diameter of the fuel injection hole, as shown in Table II.

Tabel IITable II

25 ___25 ___

Brandstof stromingssnelheid a' b' c' **“ O Θ £»Fuel flow rate a 'b' c '** “O Θ £»

30 \~V° — A A30 ° V ° - A A

soort brander hellend ___ __13o° I □ I e fa" £burner type inclined ___ __13o ° I □ I e fa "£

De stromingssnelheden a', b' en c’ zijn zodanig, dat b' tweemaal a' is, en c’ achtmaal a’.The flow rates a ', b' and c 'are such that b' is twice a ', and c' is eight times a '.

35 Wanneer, zoals weergegeven, de verbrandingsluchtstrcming gelijkma- 800 3 6 23 -13- tig is (fig. 11(A)), neigt het dichterbij de oven brengen van de bran-derpunt in bepaalde gevallen tot het verminderen van de hoeveelheid NO. hoewel niet veel, waarbij het in andere gevallen neigt tot het ver- •Λ.When, as shown, the combustion air flow is uniform (Fig. 11 (A)), moving the burner tip closer to the oven tends to reduce the amount of NO in certain cases. although not much, in other cases it tends to disappear.

groten van de hoeveelheid Ν0χ, zodat het dus onmogelijk wordt gemaakt 5 een bepaald resultaat te verwachten. In tegenstelling daarmee is het NO -verminderende gevolg, verkregen door het geven van een afwijking Λ aan de verbrandingsluchtstrcming overeenkomstig de uitvinding, duidelijk en bepaald ongeacht de soort brander,, waarbij in. het bijzonder wanneer L/D nagenoeg gelijk is aan 0 (de branderpunt in een vlak met 10 het binneneindoppervlak (f) van de oven), een uitstekend resultaat wordt waargenomen, dat de hoeveelheid NO tot ongeveer de helft of minder Λ verkleint in tegenstelling tot de gebruikelijke werkwijze.increasing the amount of Ν0χ, so that it is impossible to expect 5 a certain result. In contrast, the NO-reducing effect obtained by giving a deviation Λ in the combustion air flow according to the invention is clear and determined irrespective of the type of burner. especially when L / D is substantially equal to 0 (the burner tip in a plane with the inner end surface (f) of the furnace), an excellent result is observed that the amount of NO decreases to about half or less Λ as opposed to the usual method.

Fig. 12 is een grafiek, die het verband weergeeft tussen de plaats van de brander en de mate van NO -vorming, op dezelfde wijze geregis- Λ 15 treerd als in de verbrandingsproef in fig. 11, maar onder gebruikmaking van COG als brandstof. De symbolen in de grafieken zijn gebruikt voor het onderscheiden tussen de soorten branders en tussen de diameters van de brandstofinspuitgaten, zoals weergegeven in tabel III.Fig. 12 is a graph showing the relationship between the location of the burner and the amount of NO formation, recorded in the same manner as in the combustion test in FIG. 11, but using COG as a fuel. The symbols in the graphs have been used to distinguish between the types of burners and between the diameters of the fuel injection holes, as shown in Table III.

Tabel IIITable III

20 __20 __

Br andstofstromings snelheid2" a" b" c" d"Fuel Flow Rate2 "a" b "c" d "

lreo“· ' o O <D j Olreo “· 'o O <D j O

soort brander----- hellend 15° A A — Λburner type ----- inclined 15 ° A A - Λ

25 j_ 30° I — I Q 1 — f B25 y_30 ° I - I Q 1 - f B

x De stromingssnelheden a”, b", c" en d" zijn zodanig, dat bn tweemaal a" is, c" driemaal a” en d" viermaal a'*.x The flow rates a ”, b", c "and d" are such that bn is twice a ", c" three times a "and d" four times a '*.

Zoals in het geval van fig. 11, wordt een opmerkelijk NO -ver- Λ 30 minderend gevolg waargenomen op grond van de regeling van de plaats van de brander wanneer de verbrandingsluchtstroming overeenkomstig de uitvinding wordt afgebogenoAs in the case of Fig. 11, a noticeable NO reduction is observed due to the control of the burner location when the combustion air flow according to the invention is deflected.

In het geval van de fig. 11 en 12 is de verbranding bovendien buiten het optimale bereik van de brandstofstromingssnelheid/verbran-35 dingsluchtstromingssnelheidverhouding (die veranderelijk is met de soort 800 36 25 p -lU- brandstof, zoals "butaangas en COG, en -wordt vastgesteld onder het op juiste wijze rekening houden met de temperatuursverdeling in de oven).In addition, in the case of Figs. 11 and 12, combustion is outside the optimum range of the fuel flow rate / combustion air flow rate ratio (which is variable with the type 800 36 25 µL fuel, such as "butane gas and COG, and - is determined taking proper account of the temperature distribution in the oven).

Als gevolg hiervan is zelfs vanneer een hellende brander vordt gebruikt of middelen voor het dichterbij het binneneindoppervlak van de oven 5 brengen van de brander (in het bijzonder in het geval van fig. ll(A) en fig. 12(A)), de mate van ΝΟχ-vorming betrekkelijk. hoog. Wanneer de middelen voor het doen afwijken van de luchtstroming alleen worden gebruikt, zijn deze m.a.v. in staat de vorming van NO doeltreffender te onderdrukken dan de hellende brander of de middelen voor het dichterbij 10 het binneneinde van het oppervlak brengen van de brander, ongeacht de strcmingssnelheidsverhouding. Het ligt voor de hand, dat indien de stro-mingssnelheidsverhouding binnen het optimale bereik wordt ingesteld, het verkregen gevolg opmerkelijker is. De afbuigmiddelen zijn eveneens voordelig vanuit het oogpunt van de verbrandingscmstandigheden, doordat 15 zij het optimale bereik vergroten.As a result, even when inclined a burner has been used or means for bringing the burner closer to the inner end surface of the furnace 5 (especially in the case of Fig. 11 (A) and Fig. 12 (A)), the degree of ΝΟχ formation relatively. high. When the means of deviating from the air flow are used alone, these are capable of suppressing NO formation more efficiently than the inclined burner or the means for bringing the burner closer to the inner end of the surface, regardless of the streak speed ratio. Obviously, if the flow velocity ratio is set within the optimal range, the result obtained is more remarkable. The deflecting means are also advantageous from the point of view of the combustion conditions in that they extend the optimum range.

De reden, dat het verplaatsen van de branderpunt naar de binnenzijde van de oven doeltreffend is voor het verminderen van de mate van NO - Λ vorming is, dat dit het vroegtijdig voortschrijden voorkomt van het brandstof-luchtmengen in de brandertegel met een klein volume, en dit 20 mengen in plaats daarvan voorzichtig doet voortschrijden in het ruimtelijke gebied, en dat de verkregen verbrandingslucht straal die in de oven wordt gespoten, voldoende hoeveelheid van beweging heeft voor het meedragen van de verbrandingsgassen teneinde, het automatisch circuleren van het verbrandingsgas naar het verbrandingsgebied, doeltreffend te doen 25 plaatsvinden. De plaats, waarop de branderpunt moet worden: ingesteld voor het in voldoende mate verminderen van de mate van NO -vorming, Λ is veranderlijk met de soort brander, waarbij het nodig is, dat de afstand L tussen het binneneindoppervlak (f) van de oven en de branderpunt niet meer is dan ongeveer 0,8 maal de boringdiameter D voor de 30 rechte brander, en niet meer dan ongeveer 1,3 maal de boringdiameter D voor de hellende brander (elk geval bevat plaatsen, waar de branderpunt in het inwendige van de oven uitsteekt), waarbij het in het bijzonder de voorkeur verdient, dat de branderpunt in een vlak ligt met het binneneindoppervlak van de oven (L/D=0). Indien de branderpunt in het inwendige 35 van de oven is geplaatst, is het bovendien gewenst, dat de hoek van de 800 3 6 23 -15- divergerende boring in. de brandertegel (de hoek, die het hellende binnenwand oppervlak van de brandertegel vormt) ongeveer U50 of minder is teneinde den bevredigende verbranding te bereiken en een doeltreffende vermindering, van de NO -vorming.The reason that moving the burner tip to the interior of the oven is effective in reducing the amount of NO - Λ formation is that it prevents the premature progress of fuel-air mixing in the small volume burner tile, and instead, this mixing gently advances in the spatial area, and that the resulting combustion air jet injected into the furnace has sufficient amount of movement to carry the combustion gases to automatically circulate the combustion gas to the combustion area, effective to take place. The location at which the burner tip is to be adjusted to sufficiently reduce the amount of NO formation is variable with the type of burner requiring the distance L between the inner end surface (f) of the furnace and the burner tip is no more than about 0.8 times the bore diameter D for the straight burner, and no more than about 1.3 times the bore diameter D for the inclined burner (each case contains locations where the burner tip is in the interior of the oven), it is particularly preferred that the burner tip be flush with the inner end surface of the oven (L / D = 0). In addition, if the torch tip is located in the interior of the furnace, it is desirable that the angle of the 800 3 6 23 -15 diverging bore be in. the burner tile (the angle that forms the inclined inner wall surface of the burner tile) is about U50 or less in order to achieve satisfactory combustion and effective reduction of NO formation.

Λ 5 Het NO -verminderende gevolg kan volgens de uitvinding verder wor- den versterkt door het verstellen van de inspuitrichting van de brandstof, die vanaf de brander wordt geleid. De uitdrukking "inspuitrich-ting van de brandstof” heeft, zoals weergegeven in fig. 13, bij toepassing van een hellende brander met een bepaalde hellingshoek , be-10 trekking op de richting (a), waarin het brandstofinspuitgat een ele-vatiehoeko^· vormt met het horizontale vlak H, dat de hartlijn A van de brandertegel of luchtkeerplaat, een richting (b) waarin het gat een inclinatiehoek U vormt met het horizontale vlak of een richting (c) of (d) naar links of rechts in het horizontale vlak H afgebogen. Kort 15 samengevat heeft de uitdrukking betrekking op de richting, waarin het brandstof inspuitgat helt met betrekking tot de hartlijn A.Volgens 5 According to the invention, the NO-reducing effect can be further enhanced by adjusting the injection direction of the fuel, which is directed from the burner. The expression "fuel injection direction", as shown in FIG. 13, when using an inclined burner with a certain angle of inclination, refers to the direction (a) in which the fuel injection hole has an angle of interest. with the horizontal plane H, which forms the centerline A of the burner tile or baffle plate, a direction (b) in which the hole forms an angle of inclination U with the horizontal plane or a direction (c) or (d) to the left or right in the horizontal bending plane H. Briefly summarized, the term refers to the direction in which the fuel injection hole is inclined with respect to axis A.

De figuren 1^ (I)-(III) zijn grafieken, die het verband weergeven tussen de inspuitrichting van de brandstof en de mate van NO -vorming Λ wanneer de verbrandings lucht stroming wordt afgeb'ogen en de inspuitrich-20 ting van de brandstof onder toepassing van een hellende brander opirer-schillende manieren wordt veranderd (butaangas wordt gebruikt als brandstof) . De verbrandings omstandigheden in de grafieken zijn zoals weergegeven in tabel IV.Figures 1 (1) - (III) are graphs showing the relationship between the injection direction of the fuel and the amount of NO formation when the combustion air flow is deflected and the injection direction of the fuel. is changed in various ways using an inclined burner (butane gas is used as fuel). The combustion conditions in the graphs are as shown in Table IV.

Tabel IVTable IV

25 --25 -

Figuur No. ^ Luchtkeerplaat ! Brander, hellings- ! -—I-i hoek, (o* ) plaats openings- amvattingshoek ! I gedeelte (3°) j I I I boven 180 I ’ 15 J i II ' 120 15 j III beneden 120 15 /Figure No. ^ Baffle plate! Burner, ramp! -I-i angle, (o *) place opening angle! I section (3 °) j I I I above 180 I '15 J i II' 120 15 j III below 120 15 /

In elk dezer figuren duidt het symbool boven links de plaats aan 35 van het verbrandingslucht-uitlaatgedeelte in de luchtkeerplaat, waarbij 800 3 6 23 -16- het gearceerde gedeelte het open gehied is, en de middenhoek $ de anvat-tingshoek is van het open gehied. De horizontale as van elke grafiek vertegenwoordigt de inspui tri chting van de brandstof, uitgedrukt in een hoek. Indien b.v. de hoek gelijk is aan 0° (of 360°), betekent dit de 5 richting (b) in fig. 13» waarin het inspuitgat .een elevatiehoek vormt met het verticale vlak V, dat de hartlijn A bevat, waarbij de hoek van 90° de richting (c) betekent in het horizontale vlak H, de hoek 180° de richting (a) betekent, die een inclinatiehoek-jÏ. vormt in het verticale vlak V en de hoek 270° de richting {d) betekent in het horizontale vlak 10 S. In de grafiek hebben de niet gearceerde symbolen betrekking op het geval, dat de plaats van de branderpunt zodanig is ingesteld, dat L/D»0, waarbij de gearceerde symbolen betrekking hebben op het geval, dat deze plaats zodanig is ingesteld, dat L/D=1,0 (zie fig. 10).In each of these figures, the symbol at the top left indicates the position of the combustion air outlet portion in the baffle plate, where the shaded portion is the open area, and the center angle $ is the mounting angle of the open hied. The horizontal axis of each graph represents fuel injection, expressed at an angle. If e.g. the angle is equal to 0 ° (or 360 °), this means the direction (b) in fig. 13 »in which the injection hole forms an elevation angle with the vertical plane V containing the center line A, the angle of 90 ° the direction (c) means in the horizontal plane H, the angle 180 ° means the direction (a), which is an angle of inclination. in the vertical plane V and the angle 270 ° represents the direction {d) in the horizontal plane means 10 S. In the graph, the unshaded symbols refer to the case where the position of the burner tip is set such that L / D »0, the shaded symbols refer to the case that this position is set such that L / D = 1.0 (see Fig. 10).

Zoals aan de hand van deze figuren duidelijk is, kan door het 15 inspuiten van brandstof naar een ander gebied dan het gebied, waar de afwijkende verbrandingsluchtstroming naar wordt geleid, in het bijzonder naar de zijde tegenover de afwijkende luchtstroming (b.v. indien het onderste gedeelte van de luchtkeerplaat open is, en afwijkende verbrandingslucht daardoorheen wordt gevoerd, wijst het brandstofinspuitgat in 20 de brander in de richting (a) in fig. 13), een aanzienlijke vermindering van ITO worden bereikt, xAs is apparent from these figures, by injecting fuel to an area other than the area to which the deviating combustion air flow is directed, in particular to the side opposite the deviating air flow (eg if the lower part of the the air baffle is open, and deviating combustion air is fed through it, the fuel injection hole in the burner points in the direction (a) in fig. 13), a significant reduction in ITO can be achieved, x

Voor wat betreft de inspuitrichtingen van verbrandingslucht en brandstof, kunnen deze onderling worden versteld, zodat de richtingen van lucht en brandstof niet samenvallen. Zolang de inspuitrichting van 25 brandstof wordt bepaald onder het rekening houden met de richting van de af gebogen stroming van verbrandingslucht, kan deze lucht dus door het bovenste of onderste gedeelte of rechter of linker zijgedeelte van de luchtkeerplaat of in een willekeurige gewenste richting worden ingespoten. Indien echter een staalmateriaal, dat het in de oven te verwarmen 30 materiaal is, wordt onderworpen aan de luchtstroming, wordt het daardoor gekoeld, hetgeen vanuit het oogpunt van de doelmatigheid van de verwarming nadelig is. Voor het voorkomen hiervan is het gewenst de afgebogen richting van de luchtstroming te bepalen in afhankelijkheid van het onderlinge plaatsingsverband tussen de brander en het staalmateriaal 35 op zodanige wijze, dat de luchtstraming direct tegen het staalmateriaal 800 3 6 23 -1T- botst.As for the injection directions of combustion air and fuel, they can be mutually adjusted so that the directions of air and fuel do not coincide. Thus, as long as the injection direction of fuel is determined taking into account the direction of the curved combustion air flow, this air can be injected through the top or bottom portion or right or left side portion of the air baffle or in any desired direction. However, if a steel material, which is the material to be heated in the oven, is subjected to the air flow, it is cooled thereby, which is disadvantageous from the viewpoint of heating efficiency. In order to prevent this, it is desirable to determine the deflected direction of the air flow in dependence on the mutual relationship between the burner and the steel material 35 in such a way that the air flow collides directly with the steel material 800 3 6 23 -1T.

Thans worden andere voorbeelden van middelen voor het doeltreffend verminderen van de hoeveelheid uitstoot van ITO , beschreven.Other examples of means for effectively reducing the amount of ITO emissions are now described.

Aa

Pig. 15 (i) is een doorsnede van een uitvoeringsvorm van de onder-5 havige verbrandingsinrichting, waarbij fig. 15 (il) de opstelling weergeeft van luchtinspuitopeningen in verbrandingsluchttoevoerdoorgangen aan de binnenzijde van een oven. Het verwij zings cijfer 1 duidt een brandstofinspuitbrander aan, het verwijzingscijfer 2 een verbrandings-luchttoevoerdoorgang voor een eerste trap, welke doorgang de brander cm-. 10 geeft, het verwijzingscijfer 3 een brandertegel, het verwijzingscijfer k verbrandingsluchttoevoerdoorgangen voor een tweede trap, welke doorgangen aan de buitenzijde van de brandertegel zijn aangebracht, en het verwijzingscijfer 5 verbrandingsluchtstrcmingsregelkleppen (of schuiven) voor de tweede trap. Het teken 1 duidt de hartlijn aan van de brander 1 15 of brandertegel 3. Zoals weergegeven mondt de luchttoevoerdoorgang 2 van de eerste trap uit rond de gehele buitenomtrek van de brander 1, waarbij het openingsgedeelte van de luchttoevoerdoorgangen ^ van de tweede trap wordt bepaald door een aantal straningsgaten U, aangebracht in het bereik van een omvattingshoek 2 , t.w. een middenhoek 3 , gevormd tussen lijnen, 20 die de tegenover elkaar liggende zijden van het openingsgedeelte verbinden met de hartlijn van de brandertegel. Deze omvattingshoek Θ is ingesteld op minder dan 2^0°, zoals hierna wordt beschreven. In fig. 15 (ll), zijn 5 streamings gat en weergegeven, waarbij het aantal gaten echter op passende wijze kan worden vergroot of verkleind binnen het bereik van 25 de omvattingshoek Θ . Het is ook mogelijk een enkel, gebogen straningsgat te gebruiken, dat zich volgens een de hoek Θ overspannende boog uit strekt.Pig. 15 (i) is a cross-sectional view of an embodiment of the present combustion device, FIG. 15 (il) showing the arrangement of air injection openings in combustion air supply passages on the inside of an oven. The reference numeral 1 denotes a fuel injection burner, the reference numeral 2 a combustion air supply passage for a first stage, which passage the burner cm. 10 denotes the reference numeral 3 as a burner tile, the reference numeral k combustion air supply passages for a second stage, which passages are provided on the outside of the burner tile, and the reference numeral 5 combustion air flow control valves (or slides) for the second stage. The mark 1 indicates the centerline of the burner 1 15 or burner tile 3. As shown, the first stage air supply passage 2 opens around the entire outer circumference of the burner 1, the opening portion of the second stage air supply passages being defined by a number of radiation holes U, arranged in the area of a containment angle 2, viz a center corner 3 formed between lines 20 connecting the opposite sides of the opening portion to the centerline of the burner tile. This wrap angle Θ is set to less than 2 ^ 0 ° as described below. In Fig. 15 (11), 5 streaming hole and are shown, however, the number of holes can be appropriately increased or decreased within the range of the enclosure angle Θ. It is also possible to use a single, curved radiant hole, which extends according to an arc spanning the angle Θ.

Omdat in de gebruikelijke tw'eetrapsverbrandingsinrichting, de luchttoevoerdoorgangen van de eerste trap en van de tweede trap met hun ope-ningsgedeelten volledig de brander omgeven, is de verbrandingslucht-30 stroming, gespoten in de oven, symmetrisch met betrekking tot de hartlijn van de brandertegel, of gelijkmatig. Omdat echter in de onderhavige inrichting het openingsgedeelte van de luchttoevoerdoorgangen van de tweede trap beperkt is tot een bepaald gebied, aangeduid door de omvattingshoek Q , neemt de totale stroming van verbrandingslucht, inge-35 spoten vanuit de luchttoevoerdoorgangen van de eerste trap en van de 800 3 6 23Since in the conventional two-stage combustion device, the air supply passages of the first stage and of the second stage with their opening portions completely surround the burner, the combustion air flow sprayed into the furnace is symmetrical with respect to the axis of the burner tile , or evenly. However, because in the present apparatus, the opening portion of the second stage air supply passages is limited to a particular area, indicated by the angle of enclosure Q, the total flow of combustion air injected from the first stage and 800 air supply passages increases. 3 6 23

A WA W

-18- * tweede trap, een afwijkend patroon aan, dat asymmetrisch is met betrekking tot de branderhartlijn. De afwijking van de luchtstrcming wordt natuurlijk versterkt wanneer de cmvattingshoek & wordt verkleind. De sterkte van de afwijking van de luchtstrcming kan worden geregeld'J. door 5 het niet alleen verstellen van de cmvattingshoek Θ , maar ook van de diameter, het aantal en de plaatsen van de straaingsgaten.-18- * second stage, a different pattern, which is asymmetrical with respect to the burner centerline. The airflow deviation is, of course, amplified when the angle of view & is reduced. The magnitude of the air flow deviation can be controlled. by adjusting not only the angle of view Θ, but also the diameter, number and locations of the radiating holes.

Omdat volgens de uitvinding het doel van het in de oven spuiten van verbrandingslucht volgens een afwijkend stromingspatroon wordt gevormd door het vermijden van het vroegtijdig mengen van brandstof en verbran-10 dingslucht, is zolang dit doel wordt bereikt, de plaats van het openings-gedeelte Van de luchttoevoerdoorgangen niet beperkt tot het bovenste gedeelte van de brandertegel, zoals weergegeven in fig. 15, welke plaats in plaats, daarvan in het onderste gedeelte of het rechter of linker zij-gedeelte van de brander kan liggen. In de in fig. 16 weergegeven opstel-15 ling zijn de luchttoevoerdoorgangen b van de tweede trap aangebracht voor het volledig cmgeven van de brandertegelhartlijn, waarbij elke lucht-toevoerdoorgang is voorzien van een luchtstraningsregelklep (of schuif) 5 voor het bepalen van het openingsgedeelte, voorzien van een gewenste cmvattingshoek » op een gewenste plaats volgens de ontrek rond de bran-20 dertegelhartlijn, door het openen en sluiten van de stromingsdoorgangen door het bedienen van de kleppen.Since, according to the invention, the object of injecting combustion air into the furnace in a different flow pattern is formed by avoiding premature mixing of fuel and combustion air, the place of the opening portion of Van is as long as this object is achieved. the air supply passages are not limited to the top portion of the burner tile, as shown in Fig. 15, which may instead be in the bottom portion or the right or left side portion of the burner. In the arrangement shown in Fig. 16, the second stage air supply passages b are provided to fully define the burner tile centerline, each air supply pass comprising an air flow control valve (or slide) 5 for determining the opening portion, provided with a desired angle of view at a desired location according to the draw around the burner tile axis, by opening and closing the flow passages by operating the valves.

Hoewel overeenkomstig de onderhavige werkwijze, zoals hiervoor beschreven, het tot een minimum beperken kan worden bereikt van de uitstoot van NO , is het ook mogelijk doeltreffend de uitstoot van rook te 25 voorkcmen, waardoor dus een bevredigende verbranding wordt verzekerd met een minimum aan warmteverlies. De fig. 17 (I) en (II) zijn grafieken, die het verband weergeven tussen de hoeveelheden uitstoot van HO en rook, verkregen in verbrandingsproeven onder gebruikmaking van verschillende soorten branders, en butaangas in (i) en zware olie (klasse C) 30 in (II) als brandstof. In dê grafieken hebben de cirkelsymbolen betrekking op het gebruik van een rechte brander, en de. driehoek en vierkant-symbolen op het gebruik van hellende branders met respectievelijk een hellingshoek.ji, van 15° en 30°. De niet gearceerde symbolen hebben betrekking op het geval, dat de verbrandingsluchtstrcming gelijkmatig is, 35 waarbij de gearceerde symbolen betrekking hebben op het geval, dat een 800 3 6 23 -19- * hepaalde mate van afwijking is gegeven, overeenkomende met een omvat-tingshoek 0 van 1θ0°. De inspuitrichting van "brandstof door de hellende "branders is de richting (a), weergegeven in fig. 13. Het luchtkeerplaat-openingsgedeelte voor het verschaffen van de afwijking aan de stroming 5 van de verbrandingslucht is in elk geval in het onderste gedeelte van de luchtkeerplaat. Zoals weergegeven in fig. 17 (I) kan in het gebruikelijke geval, waarin de stroming van de verbrandingslucht niet afwijkt (kromme (I)), de hoeveelheid uit stoot van ITO niet worden verminderd tot Λ minder dan ongeveer 50 dpm zonder de uitstoot van rook, waarbij volgens 10 de onderhavige werkwijze geen rook wordt uitgestoten, zelfs niet indien de hoeveelheid uitstoot van NO wordt verminderd tot ongeveer 20 dpm. Fig·. 17 (II) heeft betrekking op het geval, dat zware olie (klasse C) wordt gebruikt als brandstof. De verbrandingsomstandigheden en de betekenis van de verschillende, symbolen, die hierin worden gebruikt, zijn 15 dezelfde als in fig. 17 (X)» behalve dat de hellingshoek<a. van de hellende brander gelijk is aan 10° (driehoeksymbolen) en 20° (vierkant-symbolen). De grens van het voorkomen van het uitstoten, van rook, te bereiken met de gebruikelijke werkwijze, is 100 dpm NO , waarbij elke verdere vermindering van de uitstoot van NO vergezeld gaat van de uit-Although, in accordance with the present method, as described above, minimizing NO emissions can be achieved, it is also possible to effectively prevent smoke emissions, thus ensuring satisfactory combustion with minimum heat loss. Figures 17 (I) and (II) are graphs showing the relationship between the amounts of HO and smoke emissions obtained in combustion tests using different types of burners, and butane gas in (i) and heavy oil (class C) 30 in (II) as fuel. In the graphs, the circle symbols refer to the use of a straight burner, and the. triangle and square symbols on the use of inclined burners with an inclination angle, j, of 15 ° and 30 °, respectively. The unshaded symbols refer to the case where the combustion air flow is uniform, the shaded symbols refer to the case where an 800 3 6 23 -19- * degree of deviation has been given, corresponding to a coverage angle. 0 from 1θ0 °. The injection direction of "fuel through the inclined" burners is the direction (a) shown in Fig. 13. The air baffle opening portion for providing the deviation to the flow of the combustion air is at least in the lower portion of the air baffle. As shown in Fig. 17 (I), in the usual case where the combustion air flow does not deviate (curve (I)), the amount of ITO emissions cannot be reduced to less than about 50 ppm without the emission of smoke, wherein according to the present method no smoke is emitted, even if the amount of NO emissions is reduced to about 20 ppm. Fig. 17 (II) relates to the case where heavy oil (class C) is used as fuel. The combustion conditions and the meaning of the various symbols used herein are the same as in Fig. 17 (X) »except that the angle of inclination <a. of the inclined burner is equal to 10 ° (triangle symbols) and 20 ° (square symbols). The limit of the prevention of the emission of smoke, which can be achieved by the usual method, is 100 ppm NO, whereby any further reduction of the emission of NO is accompanied by the emissions.

Aa

20 stoot van rook (kromme (I)), waarbij volgens de uitvinding de uitstoot van NO kan worden verminderd tot ongeveer 50 dpm zonder de uitstoot van rook onder het verzekeren van de bevredigende verbranding.Smoke burst (curve (I)), wherein according to the invention the NO emissions can be reduced to about 50 ppm without the smoke emissions while ensuring satisfactory combustion.

Teneinde de uitstoot van rook te voorkomen, is het in het algemeen nodig een grote hoeveelheid lucht (zuurstof), nodig voor de ver-25 branding, toe te voeren, welke verhoogde toevoer van lucht echter tevens de hoeveelheid uitlaatgassen vergroot. Als gevolg hiervan neemt de hoeveelheid warmte, weggenomen door de uitlaatgassen, toe, hetgeen een verhoogd warmteverlies betekent en verhoogde brandstofkosten. Dienovereenkomstig is een verbranding, die een verkleinde hoeveelheid lucht ver-30 eist, gewenst. Omdat overeenkomstig de uitvinding de uitstoot van rook doeltreffend kan worden voorkomen in vergelijking met de gebruikelijke werkwijze, zoals hiervoor beschreven, wordt een gestabiliseerde toestand van de verbranding bereikt, die een betrekkelijk kleine hoeveelheid lucht vereist, hetgeen zeer voordelig is vanuit het oogpunt van warmte-35 economie, hetgeen bijdraagt aan de energiebesparing.In order to prevent the emission of smoke, it is generally necessary to supply a large amount of air (oxygen), necessary for the combustion, which increased supply of air, however, also increases the amount of exhaust gases. As a result, the amount of heat removed by the exhaust gases increases, which means increased heat loss and increased fuel costs. Accordingly, a combustion that requires a reduced amount of air is desirable. Since, according to the invention, the emission of smoke can be effectively prevented compared to the conventional method, as described above, a stabilized combustion condition is achieved, which requires a relatively small amount of air, which is very advantageous from the point of view of heat 35 economy, which contributes to energy savings.

800 3 6 23 -20-800 3 6 23 -20-

Zoals tot nu toe "beschreven vermindert overeenkcmstig de uitvinding een "bepaalde mate van afwijking, gegeven aan de verbrandingslucht-strcming, doeltreffend de hoeveelheid uitstoot van NO , waarbij in samenhang met andere manieren voor het verminderen van de hoeveelheid 5 uitstoot van NO. het de hoeveelheid uitstoot van NO verder ver-As described heretofore, in accordance with the invention, a "certain amount of deviation, given the combustion air flow, effectively reduces the amount of NO emissions, including in conjunction with other ways of reducing the amount of NO emissions. it further increases the amount of NO emissions

X XX X

mindert. Verder wordt' een regelmatige temp er atuursver deling "bereikt in de oven samen met een regelmatige vlamstralingsverdeling, een kenmerk, dat voordelig is, in het "bijzonder voor canditioneerputten. Bovendien wordt een gestabiliseerde toestand van de verbranding ver-10 kregen, hetgeen een zeer econcanische verbranding verschaft, verder een "besparing van "brandstofkosten, enz.decreases. Furthermore, a "regular temperature distribution" is achieved in the furnace together with a regular flame radiation distribution, a feature which is advantageous, especially for "candit wells." In addition, a stabilized combustion condition is obtained, which provides a highly economical combustion, further a "saving of" fuel costs, etc.

800 3 6 23800 3 6 23

Claims

Method for combustion with a minimum of WO emission, λ άβή using gaseous, liquid and solid fuels in different furnaces or boilers, characterized in that the sector or angle of incidence of an injection portion for combustion air , which must be in the oven. be passed through a burner tile or baffle plate, less than 2b0 °, centered on the centerline of the burner tile or baffle plate, injecting combustion air into the furnace to assume a non-symmetrical flow pattern with respect to the center line of the burner tile or baffle plate.

A method according to claim 1, characterized in that a fuel is injected under a deviation by using a fuel injection fuel, the fuel or injection port of which slopes at an angle of 5- 5 ° with respect to the burner centerline, hereinafter referred to as 15 slant burner.

3. A method according to claim 1, characterized in that the ratio between the flow rates of the fuel and the combustion air is controlled at more than 0.3. h. Method according to claim 1, characterized in that the position of the burner tip is determined such that the ratio (L / D) of the bore diameter (D) of the end surface on the inside of the oven of the burner tile to the distance ( L) between the inner end surface and the burn tip is less than 1.3 for the slant burner, and less than 0.8 for the conventional burner.

Method according to claim 1, characterized in that the direction of the deviation of the air flow is determined in dependence on the mutual positioning relationship between the burner and the material to be heated, so that the combustion air flow cannot collide directly with the material. 6. Method according to claim 1, characterized in that the fuel is injected differently to the side opposite the center of gravity of the combustion air flow.

7. Two-stage combustion device for use with different service furnaces or boilers, characterized in that on the outside of a burner tile, provided with a burner and with the supply passage for 800 3 6 23 - »s -22- the combustion air, for the first stage. which pass through the burner, the combustion air supply passages for the second stage are located, the angle of view of the air injection opening portion on the inside of the furnace of the second stage combustion air supply passages being less than 2h0 °, and the center point on the centerline of the burner tile.

8. Two-stage combustion plant. for use with different operating sevens or boilers, characterized in that on the outside of a burner tile, provided with a burner, and of the supply passage for the combustion air for the first stage, which passage passes through the burner, the supply passages for the second stage combustion air is installed, with the angle of incidence of the air injection aperture section on the inside of the furnace of each of the combustion air supply passages for the first and 15 second stages being less than 2 ^ 0 ° and centered on the center line of the burner tile.

9. Device for burning with a minimum of NO emissions, which device contains a fuel burner, which is located in an air baffle, which is coaxial with the fuel burner, characterized in that the air baffle is provided with fuel air- injection holes in a limited area, so that the combustion air after injection adopts a deviating flow pattern, which is asymmetrical with respect to the center line, the fuel burner being provided with a fuel injection hole, which slopes towards the side opposite the intended area of the baffle plate. 800 36 23