JP2788698B2 - 低NOx燃焼法及びそのバーナ - Google Patents
低NOx燃焼法及びそのバーナInfo
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れを実施するバーナに関する。更に詳述すると、本発明
は、燃料を二段供給する低NOx燃焼法及びバーナの改
良に関する。
二段階に分けて供給し燃焼させる方法は知られている
(以下この燃焼法を二段燃料燃焼法という)。この二段
燃料燃焼法は例えば図4に示すように、バーナスロート
103の中央に1本の一次燃料ノズル101を配置し、
その周りに一次燃料を包むように全量の燃焼用空気を噴
射して一次火炎を形成し、バーナスロート103の出口
において二次燃料ノズル102から前述の一次火炎に向
けて二次燃料を噴射するようにしている。そして、全量
の燃焼用空気によって一次燃料を空気過剰状態で一次燃
焼させ、そこに二次燃料を噴射して一次火炎の中のNO
xを部分的に還元した後、更に下流で一次火炎中に残留
する燃焼用空気と二次燃料とを接触させて二次燃焼させ
るようにしたものである。
来の燃焼法およびバーナによると、燃焼用空気は一次火
炎の周りを包むようにしてバーナスロート103から噴
射されるため、バーナスロート103から噴射されるの
と同時に広がり、噴射直後の二次燃料と直接接触してこ
の部分で燃焼反応を起こしてしまう。即ち、二次燃料の
一部は一次火炎に触れる前にバーナスロート103から
漏れた燃焼用空気と直接接触して二次燃焼を開始するた
め、一次火炎中のNOxの還元には使われず還元作用が
実際には十分行なわれていない問題を含んでいる。これ
でも、通常の燃焼法に比べると、濃淡燃焼による低NO
x化には寄与しているが、未だ改善の余地がある。
より低NOx化に寄与できる低NOx燃焼法及びバーナ
を提供することを目的とする。
め、本発明の低NOx燃焼法は、通常燃焼の場合よりも
高温の燃焼用空気をバーナスロートにほぼ全量供給する
と共に前記バーナスロート内で燃焼用空気の流れの周り
から燃焼用空気に向けて一次燃料を噴射して燃焼用空気
の流れの周りに一次火炎を形成する一方、この一次火炎
の外側でかつバーナスロートとほぼ平行に二次燃料を炉
内に直接噴射し、炉温が低いときあるいはバーナ立ち上
げ時には一次燃料割合を多くし、炉温が高いときあるい
はバーナ立ち上げ後には二次燃料割合を全体の80容量
%以上にする一方、一次燃焼ガスと燃焼用空気とが混合
した高温の低酸素空気と二次燃料の炉内における混合を
緩慢なものとするようにしている。
を通して燃焼用空気の供給及び燃焼ガスの排出を行いか
つ蓄熱体に対する燃焼ガス及び燃焼用空気の流れを相対
的に切り替えて燃焼ガスの熱で加熱された蓄熱体を通し
て燃焼用空気を供給するようにした蓄熱型バーナシステ
ムを少なくとも1組設置し、蓄熱体を通過したほぼ全量
の燃焼用空気をバーナスロートから噴射すると共にバー
ナスロートの内周面にスロート中心軸に噴射軸を向けた
一次燃料ノズルを開口すると共にスロートとほぼ平行で
かつ炉内側に直接全体の80容量%以上の燃料を吹き込
むことのできる二次燃料を噴射する二次燃料ノズルを設
置するようにしている。
から噴射される一次燃料によって包まれてバーナスロー
トから炉内へ噴射され、バーナスロートに沿った一次火
炎を形成する。燃焼用空気と炉内に直接噴射される噴射
直後の二次燃料とは一次火炎で遮断され直に接触するこ
とがない。そこで、一次火炎の外からバーナスロートと
ほぼ平行に噴射される二次燃料は一次火炎の表面をなめ
るようにして一次火炎中のNOxを還元する。そして、
一次燃焼ガスと燃焼用空気とが混合した高温の低酸素空
気とこの流れに誘引同伴される二次燃料とは、一次燃料
と比べて極めて緩やかに炉内のいずこかで混合する。し
かし、燃焼用空気は極めて高温(例えば1000℃近い
あるいはそれ以上)であることから、通常燃焼(空気温
度は高くしても400〜500℃)の場合より極めて燃
焼速度が早く、混合と同時に燃焼する緩慢燃焼を起こ
す。
げ時には一次燃料割合が多めにされることから、バ−ナ
スロートから流出する高温の一次燃焼ガスと燃焼用空気
の混合した低酸素空気によって二次燃焼の着火安定性が
確保される。また、炉温が高いときあるいはバーナ立上
げ後には燃焼用空気そのものの温度がきわめて高温とな
ることから、一次燃料割合を通常の燃料二段燃焼より極
めて少ない全体の20容量%以下にしても確実に高温熱
風下に緩慢燃焼を行う。
づいて詳細に説明する。
示す。この低NOx燃焼法は、燃料供給を一次と二次に
分け、バーナスロートから噴出させる熱風としたほぼ全
量の燃焼用空気Aに対しバーナスロートの途中で高温燃
焼用空気Aの周りから一次燃料F1 を噴射した後に、バ
ーナスロートの外で燃焼用空気Aの流れとほぼ平行に二
次燃料F2 を炉内に直接噴射する。ここで、バーナスロ
ートに供給される燃焼用空気量をほぼ全量と表現したの
は、燃焼用空気の一部(通常数%程度)が常温のまま二
次燃料ノズル2の冷却用空気として使用される場合があ
るからである。しかし、実質的に全量となる燃焼用空気
Aに対し一次燃料F1 が噴射されていると言える。ま
た、本明細書において熱風とは通常燃焼の場合の燃焼用
空気の温度(高くとも400℃〜500℃)よりもはる
かに高い温度例えば800℃程度以上のものをいう。こ
の熱風は通常レキュペレータや蓄熱ベッド、熱交換器な
どを利用して得られる。また、一次燃料F1 と二次燃料
F2 との分配比は特に限定されるものではないが、バー
ナ立ち上げ時あるいは炉温が低いときには一次燃料割合
を多くしているが、バーナ立ち上がり後あるいは炉温が
高いときには二次燃料割合を多くする。例えば、炉温が
低いときなどには一次燃料を50〜100容量%とし、
炉温が高いときなどには一次燃料10容量%〜20容量
%に対し、二次燃料90容量%〜80容量%の範囲に設
定されることが好ましい。
においては、まず、図1に示すように、バーナスロート
6の途中においてバーナスロート6内の高温の燃焼用空
気Aの流れの周りからこの高温燃焼用空気Aの流れに向
けて一次燃料F1 を噴射する。高温の燃焼用空気Aと一
次燃料F1 とはバーナスロート6から炉内10へ噴射さ
れ高温燃焼用空気Aの周りに一次火炎B1 を形成する。
一次燃料F1 の噴射は、少なくとも1箇所以上のノズ
ル、好ましくはバーナスロート6の内周面上に均等に配
置された複数のノズル1,…,1から行なわれる。次い
で、この一次火炎B1 の外側からバーナスロート6とほ
ぼ平行に二次燃料F2 を直接炉内10に噴射する。二次
燃料F2 はバーナスロート6とほぼ平行にかつその外か
ら噴射されるため一次火炎B1 によって中央の燃焼用空
気Aの流れから遮断される。このため、一次火炎B1 の
表面と接触する二次燃料F2 は、残存酸素量が過少状態
の一次火炎B1 中においてNOxを還元する。そして、
二次燃料F2 は一次火炎B1よりも下流において、一次
火炎B1 を貫通した高温燃焼用空気Aと接触して緩慢に
混合される。しかし、燃焼用空気Aは極めて高温(燃焼
ガス温度に近い1000℃程度)であるため、容易に二
次燃焼を起こす。しかも、一次火炎B1 が火種として存
在するため、安定して二次燃焼・緩慢燃焼を起こす。こ
こで、二次燃料ノズル2の開口部周辺にはバーナタイル
20によって凹部21が形成され、一次火炎B1 の保炎
性がより高められる。即ち、一次火炎B1 でバーナスロ
ート6から噴射される高温燃焼用空気Aを二次燃料F2
から遮断して、二次燃料F2 によるNOxの還元を行な
ってから緩慢燃焼によって完結燃焼を行なわせるように
している。B2 は二次火炎である。
バーナの一実施例として蓄熱型バーナに適用した場合を
示す。この低NOx蓄熱型バーナは、2台で1組のバー
ナ19a,19bを交互に切替えて燃焼させるもので、
燃料を一次燃料ノズル1と二次燃料ノズル2から分けて
噴射する燃料供給系4と、蓄熱体11を通して高温の燃
焼用空気を得てこれをバーナスロート6に全量供給する
燃焼用空気供給系13及び炉内10の燃焼ガスを休止中
のバーナの蓄熱体11を通過させて排出する排気系14
とを有する。尚、本実施例の場合、蓄熱体11に対する
燃焼ガス及び燃焼用空気の流れは四方弁15で切り替え
ている。また、燃料は、1組の電磁弁5a,5bによっ
て一次燃料と二次燃料とに分配されて供給される。
を内蔵するダクト12をバーナボディ8に連結した2台
のバーナ19a,19bを組合せ、一組のバーナ19
a,19bを交互に燃焼させると共に燃焼させていない
休止中のバーナ19aあるいは19bのバーナスロート
6、バーナボディ8及び蓄熱体11を通して燃焼ガスを
排出するように設けられている。即ち、2基のバーナ1
9a,19bに燃焼用空気Aを供給する燃焼用空気供給
系13及び燃焼ガスを排出する燃焼ガス排気系14を各
バーナ19a,19bにそれぞれの蓄熱体11を経て選
択的に接続可能とし、一方のバーナ19aあるいは19
bには蓄熱体11を通して燃焼用空気の供給を図ると共
に他方のバーナ19bあるいは19aからは蓄熱体11
を通して燃焼ガスの排出を図るように設けられている。
燃焼ガス排気系14と燃焼用空気供給系13とは四方弁
15と配管18,18によって、選択的にいずれか一方
のバーナ19の蓄熱体11に接続され、例えば押し込み
ファン16によって昇圧された燃焼用空気が加熱された
蓄熱体11を経てバーナ19a若しくは19bに供給さ
れると同時に例えば誘引ファン17によって炉内10の
燃焼ガスが休止中のバーナ19a若しくは19bから吸
引され冷えた蓄熱体11を経て大気中に排出される。
圧力損失が低い割りに熱容量が大きく耐久性の高い材料
例えばセラミックスで成形されたハニカム構造のセル孔
を多数有する筒体の使用が好ましいが、特にこれに限定
されるものではなく他の材料あるいは構造から成る蓄熱
体を使用しても良い。例えば、セラミックのボールを充
填したものや更に低温炉に用いる場合には耐熱性の金属
ハニカムなどを使用することができ、蓄熱の用途に適す
ものならどのようなものでも可能である。また、蓄熱体
11はバーナボディ8内に充填しても良い。
ーナスロート6の途中でバーナスロート6を構成する耐
火断熱材に埋設されてスロート中心軸と交わる方向に開
口され、バーナスロート6を流れる高温燃焼用空気Aの
周りに一次燃料F1 を噴射するように設けられている。
一次燃料ノズル1は環状ヘッダ3aを介して燃料供給系
4に連結されている。また、一次燃料ノズル1の噴射角
度は、特に限定されるものではないが、通常45°程度
の角度に設定されている。また、一次燃料ノズル1の数
は、特に限定されるものではないが、本発明者等による
実験では少なくとも8本以上設けた場合に高温燃焼用空
気Aを二次燃料F2 から遮断する効果が高かった。勿
論、一次燃料ノズル1の設置数は多いほど軸対称の一次
火炎B1 がバ−ナスロート内に形成されて好都合である
が一次燃料F1 の噴射流速を適当に選べば一本でも実用
上問題を生じない。但し通常は二本以上にすることが望
ましく、更には二次燃料ノズル2の上流に配置されるこ
とが一次火炎B1 の遮断効果を高める上で好ましい。少
なくとも2本以上あれば遮断が可能である。更に噴射孔
の数を増やして一次火炎数を多数本にすると、1本当り
の火炎が小さくなって火炎の比表面積が増加するため、
熱が火炎内にこもらずに火炎温度を下げNOxの発生を
抑制することができる。このことは二次燃料ノズル2に
ついても同様である。尚、図示していないが、各バーナ
19a,19bの一次燃料ノズル1の近傍には、通常電
気着火式のパイロットバーナなどの付帯設備が装備さ
れ、燃焼の切り換え毎に毎回点火される。そして、各バ
ーナ19a,19bには火炎監視装置7が設けられ、切
り換え毎に点火が確実に行われたことを確認し安全性を
確保するように構成されている。また、燃焼用空気供給
ラインには必要に応じて蒸気あるいは水が注入可能に設
けられ、燃焼用空気の予熱に伴うNOx抑制を図ること
がある。
構成する耐火断熱材に埋設されてバーナスロート6の端
面から炉内10に直接燃料を噴出するように1本以上好
ましくは複数本が配置されている。例えば本実施例の場
合、環状ヘッダ3bで連結された4本の二次燃料ノズル
2,…,2がバーナスロート6と同心状に等間隔で配置
されている。二次燃料ノズル2の本数は特に限定を受け
るものではないが、本発明者等の実験によると、4本〜
8本の範囲で等間隔に設けたときに特にNOxの低減に
効果がみられた。この二次燃料ノズル2は、その噴射軸
がバーナスロート6と平行あるいはややバーナスロート
6側に傾けて開口されている。この二次燃料ノズル2も
一次燃料ノズル1と同様に燃料供給ヘッダー3に接続さ
れている。尚、図示していないが、二次燃料ノズル2と
バーナスロート6を構成する耐火断熱材との間にわずか
な隙間を設けて全燃焼用空気量の一部(例えば数%相
当)を蓄熱体を通さずに常温のまま流すことによって二
次燃料ノズル2を冷却することもある。尚、二次燃料F
2 の噴射流速は適当な範囲ならどの様な流速であっても
構わないが、バ−ナスロート6から流出する空気流速と
ほぼ同流速としたときが最も火炎が長くなることから、
同一流速よりやや遅い流速例えば0.3倍から0.8倍
ぐらいであることが好ましい。したがって二次燃料F2
は空気流の外周から供給され、空気流の同伴力によって
誘引混合され二次火炎を形成する。
スロート6より口径を大きくして、このバ−ナタイル2
0とバ−ナスロート6の段差部分の凹部21に二次燃料
ノズル2が開口するように設けられている。バ−ナスロ
ート6は、図に示すように平行に開口したものの他に、
ややらっぱ状に広がったものでも構わない。この場合に
も炉内熱輻射が直接二次燃料ノズル2の先端にかかるの
を防ぐと共に火炎安定性(保炎性)にも寄与する。図中
に示したバ−ナタイル20はバ−ナ19a,19bと別
体で構成されているが一体でも構わない。さらに、バ−
ナ19a,19bとは別体であっても、炉内壁9と一体
の構造でも構わない。
のようにして低NOx燃焼を実現できる。
を交互に燃焼させ、その燃焼ガスを燃焼させていないバ
ーナの燃焼ガス排気系14から排気し、蓄熱体11で燃
焼ガスの顕熱を回収する。炉内10で発生した燃焼ガス
のほぼ全量は休止中のバーナ19b若しくは19a蓄熱
体11を通過して炉外へ排出される。この時、燃焼ガス
の顕熱は、排気側のバ−ナに内装されあるいは近接して
設けられた蓄熱体11に蓄えられる。したがって蓄熱体
11を通過した排ガスの温度は切り換え直後は極めて低
い。しかし時間の経過と共に蓄熱体11の温度が上がっ
てくるので、この排ガス温度も上がってくる。そこで、
排ガス温度が或る温度(例えば200℃)まで上がった
とき、あるいは切り換え後ある一定時間(約1分以内、
より好ましくは40秒程度)経過したときに、再度流れ
を切り換えて今まで燃焼していた側のバ−ナから排気
し、排気していた側のバ−ナを燃焼させる。燃焼用空気
Aは、充分熱が蓄えられた蓄熱体11を通ってバ−ナ1
9aあるいは19bに供給されるので極めて高温とな
る。切り換え時間を蓄熱体11の熱容量に見合ったもの
として運転することにより熱風温度はほぼ燃焼排ガスの
温度と同程度にすることができる。
り時には、炉温が低いことから炉内の燃料排ガス温度も
低くなる。このため、蓄熱体11が十分に温まらず、熱
風温度も低い。そこで、このバーナ立ち上げ時あるいは
炉温が低い時には一次燃料割合を多くして、例えば全燃
料量の50%から100%として運転する。これにより
バ−ナスロート6から流出する燃焼用空気は、空気とい
うよりは酸素を多量に含んだ高温燃焼ガスとなる。この
ため、二次燃料は通常燃焼の場合の燃焼用空気(高くて
も400〜500℃)よりも極めて高温の燃焼ガスに同
伴誘引されて容易に燃焼する。
が完了すると、一次燃料F1 を少なくし、二次燃料F2
を圧倒的に多くする。例えば、一次燃料量を全燃料量の
20容量%かそれ以下として運転する。この場合は、バ
−ナスロートから流出する空気流は極めて高温熱風であ
ることから二次燃料との混合は穏やかなものであっても
混合と同時に燃焼する。いわゆる緩慢燃焼を起こす。そ
して、CO,スス等を発生することなく完全燃焼する。
また、高温熱風は同じ質量流量であっても低温の時より
ボリュームが増加するのでモーメンタムが増加し炉内排
ガスの同伴誘引量も増加する。このため、火炎内に局部
高温部が形成されずより一層低NOxとなる。一次燃料
ノズル1から噴射された一次燃料F1 は高温の燃焼用空
気の流れのモーメンタムによってバーナスロート6の出
口部に押し流されると同時に燃焼し、超過剰空気比の一
次火炎B1 を高温の燃焼用空気Aのまわりに形成する。
例えば、一次燃料/二次燃料の比が20/80の場合、
バーナスロート6から燃焼用空気Aのほぼ全量が入るた
め、一次燃料F1 は理論空気量の5倍の空気比率で燃焼
することになる。一次火炎B1 は、この超過剰空気比
と、あるいは必要に応じて設けられるマルチノズルによ
る火炎温度の冷却効果によって、発生NOx量を最小限
にとどめることが可能となる。
から噴射されたときその周りに一次火炎B1 が形成され
るため、一次火炎B1 の外に噴射される二次燃料F2 と
は噴射直後に接触することがない。そこで、一次火炎B
1 の外から噴射される二次燃料F2 は一次火炎B1 の表
面で一次火炎B1 中のNOxを還元する。即ち、一次燃
焼の結果、一次火炎の外周の残存O2 濃度は極度に減少
し、続いて炉内10側で噴射される二次燃料F2 はこの
過少O2 の薄膜燃焼ガスに最初に接触するため急激な酸
化反応が抑制されると同時に一部NOxの還元反応を促
す。
Aとは炉内10に拡がって一次火炎B1 の下流において
接触し、緩慢に混合される。このとき、燃焼用空気Aと
二次燃料F2 はその流速を急速に低下させかつ混合領域
を広範囲に拡大していることから、通常燃焼では燃焼し
難い条件である。しかし、燃焼用空気Aそのものが10
00℃程度の高温であるため、通常燃焼時よりも極めて
燃焼温度が早くこのような条件でも燃料が空気と混合さ
えすれば直ちに容易に燃焼する。即ち、二次燃焼・緩慢
燃焼する。しかも、一次火炎が火種として存在するた
め、確実に緩慢燃焼を起こす。これによって、二次燃料
F2 がNOxの発生を抑制して燃焼する。
炉温が高いときは高温熱風が流れ、一次燃料ノズル1か
ら噴射された一次燃料F1 と混合して一次火炎B1 を生
ずる。また排気孔として作用するときは、高温燃焼ガス
が流れる。したがって、スロート内温度はかなり高温と
ならざるを得ないが、一次燃料ノズル1はバーナスロー
ト6を構成する耐火断熱材に埋設されて設けられている
ので、高温の熱輻射を受けるのはノズル先端だけであ
り、燃焼中はノズル内を流れる燃料自身によって冷却さ
れる。排気孔として作用しているときも、ノズルを伝わ
って、即ち熱伝導で拡散するので、ノズル焼損までには
至らない。二次ノズルも同様にバ−ナスロートを構成す
る耐火断熱材に埋設されているので、焼損の恐れは極め
て小さい。仮に炉温が極めて高く焼損の恐れが高い場合
は、二次燃料ノズル2の先端は、耐熱性に優れることが
特徴のセラミックで構成することも可能である。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば本発明のバーナは、バーナスロートが円筒形
状のものに特に限定されるものではなく、矩形状のバー
ナスロートのバーナに適用することにより偏平な火炎に
ついても低NOx燃焼を実現させることができる。ま
た、本実施例では、燃焼と排気の切り換えに四方弁と電
磁弁の組合せを示したが、各々切り換え弁を2台ずつ、
合計4台の切り換え弁を用いても構わないし、三方切り
換え弁を2台とすることもできる。同様に燃料切り換え
手段として電磁弁に代えて三方弁を用いることもできる
し、切り換え弁とバ−ナの間に一次燃料と二次燃料の比
率設定器を挿入することもできる。また、排気ブローワ
ーは必ずしも必要ではなく密閉性の高い炉、例えばボイ
ラー等では不要となる場合もある。更に本実施例では、
バ−ナは独立して二台設置しているが、実質的に二台を
構成する一台のバ−ナとすることも可能である。即ち、
一台のバ−ナの内部が仕切り壁によって隔絶されてい
て、各々に、蓄熱体、一次/二次ノズル、バ−ナスロー
トを有したごときものでも構わない。
バーナを一定とし、蓄熱体を燃焼用空気供給系と排気系
との間で回転させることによって、蓄熱体に対する燃焼
ガス及び燃焼用空気の流れを相対的に切り替えるように
しても良い。例えば、図3に示すように、1つのバーナ
31と、1つの排気用ポート35と、バーナ31に燃焼
用空気を供給する燃焼用空気供給系(ダクト)34と、
排気用ポート35と連結されて炉内の燃焼排ガスを抜き
出して大気中などに排気する排気系(ダクト)33と、
燃焼用空気供給系34と排気系33とに跨って配置され
る回転型蓄熱体32とで構成した蓄熱型バーナシステム
を採用しても良い。回転型蓄熱体32は、円盤状を成
し、その中心に配置された回転軸37を中心に耐熱性金
属等からなるケーシング38内で回転するように設けら
れている。ケーシング38は回転軸37を通過する径方
向の仕切り39によって2つのパート30a,30bに
区分され、一方のパート30aが燃焼用空気供給系34
のダクトに、他方のパート30bが排気系33のダクト
にそれぞれ連通され、燃焼用空気供給系34と排気系3
3の一部をそれぞれ構成している。したがって、蓄熱体
32は排気系33を経て排出される燃焼排ガスによって
加熱され、燃焼排ガスとほぼ同じ位の高温とされてから
燃焼用空気供給系34のパート30aに移り燃焼用空気
と接触する。そして、燃焼用空気を燃焼排ガスより僅か
に低い温度まで加熱する。また、排気用ポート35は、
例えば炉体36に穿孔されたバーナ取付用の孔あるいは
それに装着される耐火物の筒等によって構成されてい
る。
の低NOx燃焼法及びバーナは、通常燃焼の場合よりも
高温の燃焼用空気の流れの周りから一次燃料を噴射して
燃焼用空気の周りに一次火炎を形成し、この一次火炎に
よってその外側に平行に噴射される二次燃料を燃焼用空
気から遮断するようにしているので、一次燃料を超空気
過剰状態で燃焼させた後、この一次火炎中のNOxを二
次燃料で還元し、更にその後炉内において高温の燃焼用
空気と二次燃料とを緩慢に混合させて二次燃焼を起こさ
せることができる。一次火炎は超空気過剰状態での燃焼
のためNOxの発生が抑制される上に、二次燃料による
還元作用によって更にNOxが低減される。また、二次
燃料は高温の燃焼用空気とで安定して緩慢燃焼するた
め、NOxの発生が抑制される。依って、全体としてN
Oxの発生を従来よりも大幅に低減できる。
を多くすることにより、バ−ナスロートから流出する燃
焼用空気と一次燃焼ガスの温度が高温に保たれ、また炉
温が高く燃焼用空気温度が高温の時には一次燃焼割合を
きわめて低率としても、高温熱風燃焼であることから、
二次燃料との混合がかなり緩慢なものであってもCO、
スス等を発生することなく安定燃焼する。これは、高温
熱風燃焼では通常燃焼(空気温度は高くても400〜5
00℃)の場合より、極めて燃焼速度が早いので燃料は
空気と混合しさえすれば直ちに燃焼するからである。
メンタムに起因する炉内排ガス自己再循環の効果によっ
ても低NOx性が高められている。
がバ−ナスロートを構成する耐火断熱材に埋設されてい
る場合、バ−ナスロート内を流れる高温燃焼ガス及び高
温熱風にさらされることがないので、高温下での酸化消
耗即ち焼損を防ぐことができる。
型低NOxバーナの一実施例を示す説明図である。
図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 通常燃焼の場合よりも高温の燃焼用空気
をバーナスロートにほぼ全量供給すると共に前記バーナ
スロート内で前記燃焼用空気の流れの周りから前記燃焼
用空気に向けて一次燃料を噴射して前記燃焼用空気の流
れの周りに一次火炎を形成する一方、この一次火炎の外
側でかつ前記バーナスロートとほぼ平行に二次燃料を炉
内に直接噴射し、炉温が低いときあるいはバーナ立上げ
時には一次燃料割合を多くし、炉温が高いときあるいは
バーナ立上げ後には二次燃料割合を全体の80容量%以
上にする一方、一次燃焼ガスと燃焼用空気とが混合した
高温の低酸素空気と二次燃料の炉内における混合を緩慢
なものとしたことを特徴とする低NOx燃焼法。 - 【請求項2】 蓄熱体を通して燃焼用空気の供給及び燃
焼ガスの排出を行いかつ前記蓄熱体に対する燃焼ガス及
び燃焼用空気の流れを相対的に切り替えて燃焼ガスの熱
で加熱された蓄熱体を通して燃焼用空気を供給するよう
にした蓄熱型バーナシステムを少なくとも1組設置し、
前記蓄熱体を通過したほぼ全量の燃焼用空気をバーナス
ロートから噴射すると共に前記バーナスロートの内周面
にスロート中心軸に噴射軸を向けた一次燃料ノズルを開
口すると共に前記スロートとほぼ平行でかつ炉内側に直
接全体の80容量%以上の燃料を吹き込むことのできる
二次燃料を噴射する二次燃料ノズルを設置したことを特
徴とする低NOxバーナ。 - 【請求項3】 一次燃料ノズルがバ−ナスロートを構成
する耐火断熱材に埋設されて前記バーナスロートの中心
軸と交わる方向に開口させて設置する一方、二次燃料ノ
ズルが前記バ−ナスロートを構成する耐火断熱材に埋設
されて前記バ−ナスロートの開口端面から炉内に向けて
開口させて設置することを特徴とする請求項2記載の低
NOxバーナ。 - 【請求項4】 バ−ナタイルの口径がバ−ナスロートの
それよりも大きく、前記バ−ナスロートと前記バ−ナタ
イルとの段差部分に二次燃料ノズルが開口していること
を特徴とする請求項3記載の低NOxバーナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4334882A JP2788698B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 低NOx燃焼法及びそのバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4334882A JP2788698B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 低NOx燃焼法及びそのバーナ |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06159613A JPH06159613A (ja) | 1994-06-07 |
JP2788698B2 true JP2788698B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=18282283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4334882A Expired - Lifetime JP2788698B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 低NOx燃焼法及びそのバーナ |
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-
1992
- 1992-11-24 JP JP4334882A patent/JP2788698B2/ja not_active Expired - Lifetime
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