TWI839719B - 燃燒裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種燃燒裝置，係具有使烴系燃料CmHn與燃燒用空氣Air混合而在爐1內使之燃燒之燃燒器10者，其中，在前述燃燒器之附近設置經由氨供給管21而被供給液體氨liq.NH3之噴射裝置20，藉由前述噴射裝置而使液體氨朝由燃燒器所產生之火焰噴射至爐內並使之燃燒。
Description
本發明係關於一種燃燒裝置，該燃燒裝置係具有使烴系燃料與燃燒用空氣混合而在爐內使之燃燒之燃燒器者。特別是具有下述特徵：當使烴系燃料與燃燒用空氣混合並藉由燃燒器而使之燃燒時，可簡單地抑制二氧化碳CO2等溫室效應氣體、或氮氧化物NOx之產生。
以往，廣泛地使用一種燃燒裝置，該燃燒裝置係具有燃燒器，該燃燒器係採用烴系燃料作為燃料，並使該烴系燃料與燃燒用空氣混合而在爐內使之燃燒者。
在此，在該種燃燒裝置中，在使烴系燃料與燃燒用空氣混合並藉由燃燒器而使之燃燒之際，容易產生二氧化碳CO2等溫室效應氣體，且在燃燒變強且火焰溫度變高時，會有容易產生氮氧化物NOx之問題。
再者，近年來，如專利文獻1、2所示，揭示有一種技術，其係在將烴系燃料之烴氣體與燃燒用空氣供給至燃燒器，並藉由該燃燒器而使烴氣體與燃燒用空氣混合並使之燃燒之際，在燃燒器之附近設置用以供給抽出還原性強之成分而形成的還原力富化氣體或氨氣的還原氣體供給機構，並且在遠離該還原氣體供給機構之位置設置有用以供給含氧氣體之氧化氣體供給機構。
再者，在專利文獻1、2所示之技術中，還揭示有下列內容：從設置在燃燒器之附近的還原氣體供給機構供給還原力富化氣體或氨氣，進行燃燒後之燃燒排放氣體的脫硝，並且從設置在遠離還原氣體供給機構之位置的氧化氣體供給機構供給含氧氣體，將未藉由燃燒器燃燒之剩餘之燃燒部分進行燃燒處理。
在此，如前所述，當從還原氣體供給機構供給氨氣時，為了使氨燃料氣體化，需要有專利文獻3所示之氨氣化器等，設備成本會變高，並且需要將氨氣以氣體之狀態導引至還原氣體供給機構之氨氣供給管的配管，而會有成本變高且設備大型化之問題。
(先前技術文獻)
(專利文獻)
專利文獻1：日本特開平8-75111號公報
專利文獻2：日本特開平8-75113號公報
專利文獻3：國際公開WO2020/115822號公報
本發明之課題係在於解決燃燒裝置中之前述問題，該燃燒裝置係具有使烴系燃料與燃燒用空氣混合並使之燃燒的燃燒器。
亦即，本發明係之課題為：在前述之燃燒裝置中，當使烴系燃料與燃燒用空氣混合並藉由燃燒器而使之燃燒時，可在不耗費高價之設備成本之情形下抑制二氧化碳CO2等溫室效應氣體、或氮氧化物NOx之產生。
在本發明之燃燒裝置中，為了要解決前述之課題，係建構成：燃燒裝置係具有使烴系燃料與燃燒用空氣混合而在爐內使之燃燒之燃燒器者，其中，在前述燃燒器之附近設置經由氨供給管而被供給液體氨之噴射裝置，藉由前述噴射裝置而使液體氨朝由燃燒器所產生之火焰噴射至爐內並使之燃燒。
而且，如本發明之燃燒裝置，係在使烴系燃料與燃燒用空氣混合而在爐內使之燃燒的燃燒器之附近，設置經由氨供給管而被供給液體氨之噴射裝置，且藉由該噴射裝置而使液體氨朝由前述燃燒器所產生之火焰噴射至爐內並使之燃燒，當如此建構時，因氨之燃燒而不會產生二氧化碳CO2，且發熱量亦低，因此亦抑制氮氧化物NOx之產生，並且，藉由氨供給管將液體氨供給至噴射裝置，因此不需要使液體氨氣體化之設備，減低設備成本，並且，與將氨氣以氣體之狀態導引之情形相比較，可使設備小型化。
在此，在本發明之燃燒裝置中，可建構成：藉由前述噴射裝置而使液體氨加熱並使之噴射。如此，當藉由噴射裝置使液體氨加熱而容易燃燒，並將其朝由燃燒器所產生之火焰噴射時，所噴射之液體氨會藉由燃燒器中之火焰而確實地燃燒。
再者，在本發明之燃燒裝置中，當如前所述藉由噴射裝置而使液體氨朝由燃燒器所產生之火焰噴射至爐內時，可建構成：在噴射裝置設置使液體氨呈霧狀地噴霧的噴霧噴嘴部；或建構成：將載體氣體(carrier gas)從載體氣體供
給路供給至被供給液體氨之前述噴射裝置，並且使液體氨與載體氣體一同從前述噴射裝置噴霧。
此外，在本發明之燃燒裝置中，可將前述液體氨供給管進行隔熱或冷卻。如上方式，可將液體氨以維持液體之狀態朝由燃燒器所產生之火焰噴射(噴霧)。
在本發明之氨燃料燃燒裝置中，如前所述建構成：在使烴系燃料與燃燒用空氣混合而在爐內使之燃燒的燃燒器之附近，設置經由氨供給管而被供給液體氨之噴射裝置，藉由該噴射裝置而使經由氨供給管供給之液體氨朝由前述燃燒器所產生之火焰噴射至爐內並使之燃燒；因此，因氨之燃燒而不會產生二氧化碳CO2，且氨之發熱量亦低，因此亦抑制氮氧化物NOx之產生，並且，藉由氨供給管將液體氨供給至噴射裝置，因此不需要使液體氨氣體化之設備，減低設備成本，並且，與將氨氣以氣體之狀態導引之情形相比較，可使設備小型化。
1:爐
10:燃燒器
11:燃料供給管
11a:燃料調整閥
12:空氣供給管
12a:空氣調整閥
20:噴射裝置
21:氨供給管
21a:氨調整閥
22:加熱裝置
23:噴霧噴嘴部
24:載體氣體供給路
25:隔熱材
Air:燃燒用空氣
CmHn:烴系燃料
liq.NH3:液體氨
cg:載體氣體
圖1係顯示本發明之一實施型態之燃燒裝置的構造之概略說明圖。
圖2係顯示前述實施型態之燃燒裝置之第一變更例的概略說明圖。
圖3係顯示前述實施型態之燃燒裝置之第二變更例的概略說明圖。
圖4係顯示前述實施型態之燃燒裝置之第三變更例的概略說明圖。
以下，依據所附圖式具體地說明本發明實施型態之燃燒裝置。此外，本發明之氨燃料燃燒裝置並不限定於下述實施型態所示者，而是在不變更發明之要旨的範圍內可適當地變更實施者。
在本實施型態之燃燒裝置中，如圖1所示，經由燃料供給管11將天然氣等烴系燃料CmHn供給至設置於爐1之燃燒器10，並且經由空氣供給管12將燃燒用空氣Air供給至該燃燒器10，使烴系燃料CmHn與燃燒用空氣Air在燃燒器10中混合而在爐1內使之燃燒。
並且，在該實施型態之燃燒裝置中，在前述燃料供給管11設置燃料調整閥11a1，以調整供給至燃燒器10之烴系燃料CmHn之量，並且在前述空氣供給管12設置空氣調整閥12a，以調整供給至燃燒器10之燃燒用空氣Air的量。
並且，在該實施型態之燃燒裝置中，在前述燃燒器10之附近設置噴射裝置20，經由氨供給管21使液體氨liq.NH3供給至該噴射裝置20，在前述氨供給管21設置用以調整供給至噴射裝置20之液體氨liq.NH3之量的氨調整閥21a，並且設置用以加熱經由前述氨供給管21而供給至噴射裝置20之液體氨liq.NH3而使之成為容易燃燒之狀態的加熱裝置22。此外，前述附近係指從噴射裝置20噴射(噴霧)之液體氨liq.NH3能到達燃燒器10之火焰之範圍的距離。
再者，藉由前述噴射裝置20，使藉由前述加熱裝置22加熱後之液體氨liq.NH3朝藉由前述燃燒器10燃燒而形成之火焰噴射並使之燃燒。
在此，在該實施型態之燃燒裝置中，如前所述藉由設置在燃料供給管11之燃料調整閥11a，調整供給至燃燒器10之烴系燃料CmHn的量，並且藉由設置在前述空氣供給管12之空氣調整閥12a，調整供給至燃燒器10之燃燒
用空氣Air的量，而且在燃燒器10中，使如前述方式所供給之烴系燃料CmHn與燃燒用空氣Air混合而在爐1內使之燃燒，並且如前所述藉由設置在氨供給管21之氨調整閥21a，調整供給至前述噴射裝置20之液體氨liq.NH3的量，並且藉由前述加熱裝置22來加熱供給至噴射裝置20之液體氨liq.NH3而使之容易燃燒，藉由噴射裝置20而使如上述方式加熱後之液體氨liq.NH3朝藉由燃燒器10燃燒而形成之火焰噴射並使之燃燒，以控制因烴系燃料CmHn與液體氨liq.NH3之燃燒所產生之發熱量，並且控制所燃燒之烴系燃料CmHn與液體氨liq.NH3之比例。
再者，當如前所述藉由噴射裝置20而使藉由加熱裝置22加熱後之液體氨liq.NH3朝藉由燃燒器10燃燒而形成之火焰噴射並使之燃燒時，加熱後之液體氨liq.NH3會藉由燃燒器10中之火焰而確實地燃燒，並且，因氨之燃燒而不會產生二氧化碳CO2，因此燃燒時之二氧化碳CO2的產生量會變少，且因氨之燃燒所產生之發熱量較低，因而亦會抑制氮氧化物NOx之產生。
並且，由於係如前所述將氨以液體氨liq.NH3之狀態供給至噴射裝置20，因此無須設置使液體氨liq.NH3氣體化之設備，而且與將氨以氣體之狀態導引之情形相比較，可使設備小型化。
此外，在該實施型態之燃燒裝置中，藉由噴射裝置20而使液體氨liq.NH3朝由燃燒器10所產生之火焰噴射的方法，並不限定於前述之圖1所示者。
例如，如圖2所示，可在前述噴射裝置20設置噴霧噴嘴部23，並使經由氨供給管21而供給至噴射裝置20之液體氨liq.NH3，從設置於噴射裝
置20之前述噴霧噴嘴部23朝由燃燒器10所產生之火焰呈霧狀地噴霧，使液體氨liq.NH3容易燃燒。
再者，如圖3所示，可將空氣等載體氣體cg經由載體氣體供給路24供給至經由氨供給管21而被供給液體氨liq.NH3之前述噴射裝置20，並且使液體氨liq.NH3與載體氣體cg一同從前述噴射裝置20噴霧。
並且，在前述之圖2或圖3所示之變更例中，因氨之燃燒而不會產生二氧化碳CO2，因此燃燒時之二氧化碳CO2之產生量會變少，且因氨之燃燒所產生之發熱量較低，因此亦可抑制氮氧化物NOx之產生，並且將氨以液體氨liq.NH3之狀態供給至噴射裝置20，因此無須設置使液體氨liq.NH3氣體化之設備，而且與將氨以氣體之狀態導引之情形相比較，可使設備小型化。
並且，由於將低溫之液體氨liq.NH3以維持液體之狀態朝藉由燃燒器10燃燒而形成之火焰噴射(噴霧)，因此如圖4所示，能夠以隔熱材25將氨供給管21進行隔熱，或藉由冷卻手段(未圖示)而進行冷卻。再者，亦可進行由隔熱材25所為之隔熱、及由冷卻手段所為之冷卻之兩者。
1:爐
10:燃燒器
11:燃料供給管
11a:燃料調整閥
12:空氣供給管
12a:空氣調整閥
20:噴射裝置
21:氨供給管
21a:氨調整閥
23:噴霧噴嘴部
Air:燃燒用空氣
CmHn:烴系燃料
liq.NH3:液體氨
Claims (6)
- 一種燃燒裝置，係具有使烴系燃料與燃燒用空氣混合而在爐內使之燃燒之燃燒器者，其中，在前述燃燒器之附近設置經由氨供給管而被供給液體氨之噴射裝置，藉由前述噴射裝置而使液體氨朝由燃燒器所產生之火焰噴射至爐內並使之燃燒；其中，藉由前述噴射裝置而使液體氨加熱並使之噴射。
- 如請求項1所述之燃燒裝置，其中，在前述噴射裝置設置有使液體氨呈霧狀地噴霧的噴霧噴嘴部。
- 如請求項1所述之燃燒裝置，其中，將載體氣體從載體氣體供給路供給至被供給液體氨之前述噴射裝置，並且使液體氨與載體氣體一同從前述噴射裝置噴霧。
- 如請求項1所述之燃燒裝置，其中，將前述液體氨供給管進行隔熱或冷卻。
- 如請求項2所述之燃燒裝置，其中，將前述液體氨供給管進行隔熱或冷卻。
- 如請求項3所述之燃燒裝置，其中，將前述液體氨供給管進行隔熱或冷卻。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| TWI839719B true TWI839719B (zh) | 2024-04-21 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019086189A (ja) | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 株式会社Ihi | 燃焼装置及びボイラ |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019086189A (ja) | 2017-11-02 | 2019-06-06 | 株式会社Ihi | 燃焼装置及びボイラ |
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