JP2776429B2 - 窒素酸化物低発生炉内燃焼方法 - Google Patents
窒素酸化物低発生炉内燃焼方法Info
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- JP2776429B2 JP2776429B2 JP5141867A JP14186793A JP2776429B2 JP 2776429 B2 JP2776429 B2 JP 2776429B2 JP 5141867 A JP5141867 A JP 5141867A JP 14186793 A JP14186793 A JP 14186793A JP 2776429 B2 JP2776429 B2 JP 2776429B2
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- Japan
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- combustion
- furnace
- burner
- burners
- fuel
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Gas Burners (AREA)
- Air Supply (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物燃焼方法に関
するものである。
するものである。
【0002】
【従来技術】蓄熱体を備えた2基のバーナを1組とし
て、交互に燃焼させる交番燃焼は、一方が燃焼した排ガ
スの顕熱を他方の蓄熱体が回収し、次にそこを通過する
空気が、回収された顕熱によって予熱されることで、従
来からの間接的な熱交換器と比較して、非常に高い予熱
空気温度が得られる、エネルギ効率の高い燃焼方法であ
る。そして、燃焼が交互に行なわれるために、各バーナ
の燃焼によって生じる温度勾配が相殺され、炉内温度分
布は、均一になる。
て、交互に燃焼させる交番燃焼は、一方が燃焼した排ガ
スの顕熱を他方の蓄熱体が回収し、次にそこを通過する
空気が、回収された顕熱によって予熱されることで、従
来からの間接的な熱交換器と比較して、非常に高い予熱
空気温度が得られる、エネルギ効率の高い燃焼方法であ
る。そして、燃焼が交互に行なわれるために、各バーナ
の燃焼によって生じる温度勾配が相殺され、炉内温度分
布は、均一になる。
【0003】
【従来技術の課題】前記した従来の燃焼方法は、予熱空
気が高くなるため、火炎温度が上昇して窒素酸化物(N
Ox)の濃度がハイレベルとなる。
気が高くなるため、火炎温度が上昇して窒素酸化物(N
Ox)の濃度がハイレベルとなる。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバーナを一組とし
て交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着ける
一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉体壁とは異なる
炉体壁にガスノズルを設置し、前記交番燃焼バーナの各
バーナに燃料の総量の10〜20%を供給して交互に希
薄一次燃焼を行い、次いで前記ガスノズルから、前記燃
料総量の80〜90%の燃料ガスを連続的に炉内に供給
して、前記希薄一次燃焼の余剰空気による冷却効果と、
自己再循環による緩慢二次燃焼を行うようにして、火炎
温度の上昇を抑制して、NOxの生成を低減するように
したことを特徴とするものである。
に、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバーナを一組とし
て交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着ける
一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉体壁とは異なる
炉体壁にガスノズルを設置し、前記交番燃焼バーナの各
バーナに燃料の総量の10〜20%を供給して交互に希
薄一次燃焼を行い、次いで前記ガスノズルから、前記燃
料総量の80〜90%の燃料ガスを連続的に炉内に供給
して、前記希薄一次燃焼の余剰空気による冷却効果と、
自己再循環による緩慢二次燃焼を行うようにして、火炎
温度の上昇を抑制して、NOxの生成を低減するように
したことを特徴とするものである。
【0005】また、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバ
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、ガスノズルを炉内の中央部近傍に
装入して炉内中央部近傍に於いて燃料ガスを噴出させる
構成とし、前記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量
の10〜20%を供給して交互に希薄一次燃焼を行い、
次いで前記ガスノズルから、前記燃料総量の80〜90
%の燃料ガスを連続的に炉内に供給して、前記希薄一次
燃焼の余剰空気による冷却効果と、自己再循環による緩
慢二次燃焼を行うようにして、火炎温度の上昇を抑制
し、NOxの生成を低減するようにしたことを特徴とす
るものである。
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、ガスノズルを炉内の中央部近傍に
装入して炉内中央部近傍に於いて燃料ガスを噴出させる
構成とし、前記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量
の10〜20%を供給して交互に希薄一次燃焼を行い、
次いで前記ガスノズルから、前記燃料総量の80〜90
%の燃料ガスを連続的に炉内に供給して、前記希薄一次
燃焼の余剰空気による冷却効果と、自己再循環による緩
慢二次燃焼を行うようにして、火炎温度の上昇を抑制
し、NOxの生成を低減するようにしたことを特徴とす
るものである。
【0006】また、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバ
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、交番燃焼バーナの各バーナに対応
して、その対向壁にガスノズルを二ツ設置し、前記交番
燃焼バーナの各バーナに燃料の総量の10〜20%を供
給して交互に希薄一次燃焼を行い、次いで前記各バーナ
の燃焼に対応するガスノズルに、前記燃料総量の80〜
90%の燃料ガスを供給して、前記希薄一次燃焼の余剰
空気による冷却効果と、自己再循環による緩慢二次燃焼
を行うようにして、火炎温度の上昇を抑制し、NOxの
生成を低減するようにしたことを特徴とするものであ
る。
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、交番燃焼バーナの各バーナに対応
して、その対向壁にガスノズルを二ツ設置し、前記交番
燃焼バーナの各バーナに燃料の総量の10〜20%を供
給して交互に希薄一次燃焼を行い、次いで前記各バーナ
の燃焼に対応するガスノズルに、前記燃料総量の80〜
90%の燃料ガスを供給して、前記希薄一次燃焼の余剰
空気による冷却効果と、自己再循環による緩慢二次燃焼
を行うようにして、火炎温度の上昇を抑制し、NOxの
生成を低減するようにしたことを特徴とするものであ
る。
【0007】また、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバ
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、前記炉体に隣接する近傍側壁に、
交番燃焼バーナの各バーナに対応して、ガスノズルを二
ツ設置し、前記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量
の10〜20%を供給して交互に希薄一次燃焼を行い、
次いで前記各バーナの燃焼に対応するガスノズルに、前
記燃料総量の80〜90%の燃料を供給して、前記希薄
一次燃焼の余剰空気による冷却効果と、自己再循環によ
る緩慢二次燃焼を行うようにして、火炎温度の上昇を抑
制し、NOxの生成を低減するようにしたことを特徴と
するものである。
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、前記炉体に隣接する近傍側壁に、
交番燃焼バーナの各バーナに対応して、ガスノズルを二
ツ設置し、前記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量
の10〜20%を供給して交互に希薄一次燃焼を行い、
次いで前記各バーナの燃焼に対応するガスノズルに、前
記燃料総量の80〜90%の燃料を供給して、前記希薄
一次燃焼の余剰空気による冷却効果と、自己再循環によ
る緩慢二次燃焼を行うようにして、火炎温度の上昇を抑
制し、NOxの生成を低減するようにしたことを特徴と
するものである。
【0008】
【作用】交互燃焼バーナの各バーナに於いて、交互に安
定した一次希薄燃焼が行われ、残りの燃料ガスが、他の
壁体壁に設置したガスノズルから炉内に供給され、前記
一次燃焼ガス中の余剰空気と混合し、炉内で二次燃焼反
応が起こるため、前記一次燃焼時の余剰空気による冷却
効果と二次燃焼反応の自己排ガス再循環および緩慢燃焼
により、火炎温度の上昇が抑えられ、NOxの生成が抑
制される。
定した一次希薄燃焼が行われ、残りの燃料ガスが、他の
壁体壁に設置したガスノズルから炉内に供給され、前記
一次燃焼ガス中の余剰空気と混合し、炉内で二次燃焼反
応が起こるため、前記一次燃焼時の余剰空気による冷却
効果と二次燃焼反応の自己排ガス再循環および緩慢燃焼
により、火炎温度の上昇が抑えられ、NOxの生成が抑
制される。
【0009】
【実施例】符号1は炉体であって、2は各バーナA,B
から成り、炉体壁4に設置した一組の交番燃焼バーナで
ある。炉体壁4とは異なる炉体壁には、ガスノズル6を
設置する。図1及び図2の場合は、炉体壁4の対向壁5
に一ツのガスノズル6を設置した例であり、図3及び図
4の場合には、炉体1内の中央部近傍にガスノズル6を
装入した例であり、図5及び図6の場合には、炉体壁4
の対向壁5に二ツのガスノズル6を設置した例であり、
図7及び図8の場合には、炉体壁4の近傍側壁7に二ツ
のガスノズル6を設置した例である。交番燃焼バーナ2
は、各バーナA,Bから成り、夫々蓄熱体3を有し、一
方Aが燃焼している時は、排ガスの顕熱を、他のバーナ
Bの蓄熱体3が回収し、次にその蓄熱体3を通過する空
気が回収された顕熱によって予熱されて燃焼用に供給さ
れる構成のものである。かかる交互燃焼は弁8の切換に
よって実行される。9は空気供給ファンであり、10は
排気ファンである。11及び12はガス供給管である。
から成り、炉体壁4に設置した一組の交番燃焼バーナで
ある。炉体壁4とは異なる炉体壁には、ガスノズル6を
設置する。図1及び図2の場合は、炉体壁4の対向壁5
に一ツのガスノズル6を設置した例であり、図3及び図
4の場合には、炉体1内の中央部近傍にガスノズル6を
装入した例であり、図5及び図6の場合には、炉体壁4
の対向壁5に二ツのガスノズル6を設置した例であり、
図7及び図8の場合には、炉体壁4の近傍側壁7に二ツ
のガスノズル6を設置した例である。交番燃焼バーナ2
は、各バーナA,Bから成り、夫々蓄熱体3を有し、一
方Aが燃焼している時は、排ガスの顕熱を、他のバーナ
Bの蓄熱体3が回収し、次にその蓄熱体3を通過する空
気が回収された顕熱によって予熱されて燃焼用に供給さ
れる構成のものである。かかる交互燃焼は弁8の切換に
よって実行される。9は空気供給ファンであり、10は
排気ファンである。11及び12はガス供給管である。
【0010】しかして、交番燃焼バーナ2に於いて、総
量の10〜20%のガスで希薄一次燃焼を交互に行いな
がら、ガスノズル6からの前記総量の80〜90%のガ
スで自己再循環による緩慢二次燃焼を実行するものであ
る。
量の10〜20%のガスで希薄一次燃焼を交互に行いな
がら、ガスノズル6からの前記総量の80〜90%のガ
スで自己再循環による緩慢二次燃焼を実行するものであ
る。
【0011】図1及び図2に於いて、Aのバーナが燃焼
している時は、燃焼用空気はA側に流れて予熱された蓄
熱体3で予熱されてガス供給管11から導入されるガス
と混合して希薄一次燃焼火炎13を形成する。この時に
供給されるガス量は、総量の10〜20%のガス量であ
る。この時、対向する対向壁5のガスノズル6からは、
残余のガスの80〜90%のガスが常時噴出しており、
このガスと前記燃焼火炎13が混合して燃焼する。かか
る如くして発生する燃焼火炎は、前記希薄一次燃焼の余
剰空気による冷却効果と自己再循環による緩慢二次燃焼
火炎14である。かかる緩慢二次燃焼火炎14と前記し
た希薄一次燃焼火炎13により、火炎温度の上昇が抑制
されたNOxの生成を低レベルに維持する。図1及び図
2の場合は、交互燃焼の状態を図示したものである。
している時は、燃焼用空気はA側に流れて予熱された蓄
熱体3で予熱されてガス供給管11から導入されるガス
と混合して希薄一次燃焼火炎13を形成する。この時に
供給されるガス量は、総量の10〜20%のガス量であ
る。この時、対向する対向壁5のガスノズル6からは、
残余のガスの80〜90%のガスが常時噴出しており、
このガスと前記燃焼火炎13が混合して燃焼する。かか
る如くして発生する燃焼火炎は、前記希薄一次燃焼の余
剰空気による冷却効果と自己再循環による緩慢二次燃焼
火炎14である。かかる緩慢二次燃焼火炎14と前記し
た希薄一次燃焼火炎13により、火炎温度の上昇が抑制
されたNOxの生成を低レベルに維持する。図1及び図
2の場合は、交互燃焼の状態を図示したものである。
【0012】図3及び図4の場合は、ガスノズル6を炉
内の中央部近傍に装入した例であり、噴出により拡散さ
れた燃料ガスと、前記した稀薄一次燃焼火炎13は、良
好に混合しながら燃焼し、炉内中央附近で、緩慢二次燃
焼火炎14が形成される。図2及び図3は交互燃焼状態
を示したものである。
内の中央部近傍に装入した例であり、噴出により拡散さ
れた燃料ガスと、前記した稀薄一次燃焼火炎13は、良
好に混合しながら燃焼し、炉内中央附近で、緩慢二次燃
焼火炎14が形成される。図2及び図3は交互燃焼状態
を示したものである。
【0013】図5及び図6の場合は、各バーナA,Bに
対応して、対向壁5に二ツのガスノズル6を設置した例
であり、この場合、バーナAが燃焼している時は、それ
に対応するガスノズル6のみから、ガスを噴出させて、
緩慢二次燃焼火炎14を形成する。ガスノズル6は各バ
ーナA,Bの燃焼に対応させて交互に切換噴出させる。
図5及び図6は、交互燃焼の状態を示したものであ
る。
対応して、対向壁5に二ツのガスノズル6を設置した例
であり、この場合、バーナAが燃焼している時は、それ
に対応するガスノズル6のみから、ガスを噴出させて、
緩慢二次燃焼火炎14を形成する。ガスノズル6は各バ
ーナA,Bの燃焼に対応させて交互に切換噴出させる。
図5及び図6は、交互燃焼の状態を示したものであ
る。
【0014】図7及び図8の場合は、交番燃焼バーナ2
を設置した炉対壁4の近傍側壁7に二ツのガスノズル6
を別個に設置した例である。この場合は、図5及び図6
の場合と同様に燃焼して希薄燃焼火炎13と緩慢二次燃
焼火炎14を形成する。図7及び図8は交互燃焼状態を
示したものである。
を設置した炉対壁4の近傍側壁7に二ツのガスノズル6
を別個に設置した例である。この場合は、図5及び図6
の場合と同様に燃焼して希薄燃焼火炎13と緩慢二次燃
焼火炎14を形成する。図7及び図8は交互燃焼状態を
示したものである。
【0015】次表は本発明と従来技術の実施結果を示す
ものである。 NOx 比較データ ─────────────────────────────────── 燃焼方法 NOx ppm(O2=11%) NOx低減率(%) ─────────────────────────────────── 従来通常燃焼 800 基 準 本発明燃焼 250 75 ─────────────────────────────────── 燃焼条件 燃焼量 : 20×104kcal/h 一次・二次燃料比: 2.5 最終空気比 : 1.3(残存O2濃度 5%) 炉 温 : 1350℃ 予熱空気温度 : 1100℃ 切り替え時間 : 60秒 以上により、NOxが大巾に低減化されていることが理
解できる。
ものである。 NOx 比較データ ─────────────────────────────────── 燃焼方法 NOx ppm(O2=11%) NOx低減率(%) ─────────────────────────────────── 従来通常燃焼 800 基 準 本発明燃焼 250 75 ─────────────────────────────────── 燃焼条件 燃焼量 : 20×104kcal/h 一次・二次燃料比: 2.5 最終空気比 : 1.3(残存O2濃度 5%) 炉 温 : 1350℃ 予熱空気温度 : 1100℃ 切り替え時間 : 60秒 以上により、NOxが大巾に低減化されていることが理
解できる。
【0016】
【発明の効果】本発明は、以上の通り、希薄一次燃焼と
緩慢二次燃焼を有機的、且つ合理的に実行し、NOxの
生成を格段に抑制するものである。
緩慢二次燃焼を有機的、且つ合理的に実行し、NOxの
生成を格段に抑制するものである。
【図1】図1は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
ある。
【図2】図2は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
ある。
【図3】図3は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
ある。
【図4】図4は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
ある。
【図5】図5は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
ある。
【図6】図6は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
ある。
【図7】図7は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
ある。
【図8】図8は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。
ある。
1 炉体 2 交番燃焼バーナ 3 畜熱体 4 炉体壁 5 対向壁 6 ガスノズル 7 近傍側壁 8 弁 9 空気供給ファン 10 排気ファン 11 ガス供給管 13 稀薄一次燃焼火炎 14 緩慢二次燃焼火炎 15 排気筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23C 11/00 325 F23C 11/00 321 F23D 14/66 F23L 15/02
Claims (4)
- 【請求項1】 蓄熱体を有する二ツのバーナを一組と
して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
る一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉体壁とは異な
る炉体壁にガスノズルを設置し、前記交番燃焼バーナの
各バーナに燃料の総量の10〜20%を供給して交互に
希薄一次燃焼を行い、次いで前記ガスノズルから、前記
燃料総量の80〜90%の燃料ガスを連続的に炉内に供
給して、前記希薄一次燃焼の余剰空気による冷却効果
と、自己再循環による緩慢二次燃焼を行うようにして、
火炎温度の上昇を抑制して、NOxの生成を低減するよ
うにしたことを特徴とする窒素酸化物低発生炉内燃焼方
法。 - 【請求項2】 蓄熱体を有する二ツのバーナを一組と
して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
る一方、ガスノズルを炉内の中央部近傍に装入して炉内
中央部近傍に於いて燃料ガスを噴出させる構成とし、前
記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量の10〜20
%を供給して交互に希薄一次燃焼を行い、次いで前記ガ
スノズルから、前記燃料総量の80〜90%の燃料ガス
を連続的に炉内に供給して、前記希薄一次燃焼の余剰空
気による冷却効果と、自己再循環による緩慢二次燃焼を
行うようにして、火炎温度の上昇を抑制し、NOxの生
成を低減するようにしたことを特徴とする窒素酸化物低
発生炉内燃焼方法。 - 【請求項3】 蓄熱体を有する二ツのバーナを一組と
して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
る一方、交番燃焼バーナの各バーナに対応して、その対
向壁にガスノズルを二ツ設置し、前記交番燃焼バーナの
各バーナに燃料の総量の10〜20%を供給して交互に
希薄一次燃焼を行い、次いで前記各バーナの燃焼に対応
するガスノズルに、前記燃料総量の80〜90%の燃料
ガスを供給して、前記希薄一次燃焼の余剰空気による冷
却効果と、自己再循環による緩慢二次燃焼を行うように
して、火炎温度の上昇を抑制し、NOxの生成を低減す
るようにしたことを特徴とする窒素酸化物低発生炉内燃
焼方法。 - 【請求項4】 蓄熱体を有する二ツのバーナを一組と
して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
る一方、前記炉体に隣接する近傍側壁に、交番燃焼バー
ナの各バーナに対応して、ガスノズルを二ツ設置し、前
記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量の10〜20
%を供給して交互に希薄一次燃焼を行 い、次いで前記各
バーナの燃焼に対応するガスノズルに、前記燃料総量の
80〜90%の燃料を供給して、前記希薄一次燃焼の余
剰空気による冷却効果と、自己再循環による緩慢二次燃
焼を行うようにして、火炎温度の上昇を抑制し、NOx
の生成を低減するようにしたことを特徴とする第1項記
載の窒素酸化物低発生炉内燃焼方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5141867A JP2776429B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 窒素酸化物低発生炉内燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5141867A JP2776429B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 窒素酸化物低発生炉内燃焼方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH074613A JPH074613A (ja) | 1995-01-10 |
JP2776429B2 true JP2776429B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=15302014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5141867A Expired - Fee Related JP2776429B2 (ja) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | 窒素酸化物低発生炉内燃焼方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2776429B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3557028B2 (ja) * | 1996-02-14 | 2004-08-25 | Jfeスチール株式会社 | 燃焼バーナ及びその炉内燃焼方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59185908A (ja) * | 1983-04-05 | 1984-10-22 | Hitachi Zosen Corp | 炉筒煙管ボイラの脱硫・脱硝装置 |
DE3737321C1 (de) * | 1987-11-04 | 1989-04-27 | Babcock Werke Ag | Einrichtung zur Verbrennung von Schweroel |
JPH0726730B2 (ja) * | 1987-12-23 | 1995-03-29 | 東京瓦斯株式会社 | 炉内燃焼方法 |
DK6789A (da) * | 1988-03-16 | 1989-09-17 | Bloom Eng Co Inc | Fremgangsmaade og apparat til at undertrykke no dannelse i regenerative braendere. |
-
1993
- 1993-06-14 JP JP5141867A patent/JP2776429B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH074613A (ja) | 1995-01-10 |
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