JP4264005B2 - 燃料ガスの再循環率が高いNOx低放出バーナー - Google Patents
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Description
ここで、Gはベンチュリ管の中に引っ張られた燃焼排ガス(lb)、Fはバーナー内で燃焼した燃料(lb)、Aはバーナー内に引っ張られた空気(lb)である。
本発明の利点を示すために、本発明の火炎の底部と、燃焼排ガス再循環ダクト及び二次空気口の両方との間にバリアーを与えるためにバーナー先端の周囲を囲む壁を設けること無く、米国特許No.5,092,761に説明されるタイプの燃焼排ガス再循環を行うプレミックスバーナーをH2(水素)を30%、天然ガスを70%含有する燃料ガスを用いて6,119,000BTU/hr(5,800,000BTU/hr)の燃焼速度で運転した。バーナーのNOx放出値は49ppmであった。
本発明の火炎の底部と、燃焼排ガス再循環ダクト及び二次空気口の両方との間にバリアーを与えるためにバーナー先端の周囲を囲む壁を実施例1のプレミックスバーナーに設けた。バーナーをH230%、天然ガス70%を含有する燃料ガスを用いて6,135,000BTU/hrの燃焼速度で運転した。46.11ppmのNOx放出値が検出された。
Claims (18)
- 段階空気バーナー(10,310,100)であって、
(a)一次空気室(26,126)と、
(b)炉床(14,114)の第1火炎開口内に位置するバーナー管(12,112)であって、(i)下流端(18,118)と、(ii)前記一次空気室(26,126)に流体連通する上流端(16,116)と、(iii)前記バーナー管(12,112)の前記下流端(18,118)に設けられたバーナー先端(20,120)であって、該バーナー先端の下流において燃料の燃焼が生じるように前記炉の前記第1火炎開口に向けられたバーナー先端(20,120)とを含むバーナー管と、
(b2)前記バーナー先端(20,120)を囲み、前記第1火炎開口を形成するタイル(22、122)と、
(c)前記炉床(14,114)の前記第1火炎開口から横方向に離間する第2開口に位置する第1端部と、前記一次空気室(26,126)へ解放された第2端部とを有する少なくとも1つの燃焼排ガス再循環ダクト(76,376,176)と、
(d)前記炉床(14,114)に対して垂直に設けられた壁(95,60,195,160)であって、前記炉床(14,114)から前記第1火炎開口と前記燃焼排ガス再循環ダクト(76,376,176)の前記第1端部の間において前記炉内に延伸する壁と、
(e)少なくとも1つの空気口(30,130)と流体連通する二次空気室(32,132)と、
(f)前記燃焼排ガス再循環ダクト(76,376,176)を介して前記炉から燃焼排ガスを引っ張るベンチュリ管(19,119)とを、
含むバーナー(10,310,100)。 - 前記ベンチュリ管(19,119)は、バーナー管の一部(12,122)である請求項1のバーナー(10,310,100)。
- 前記一次空気室(26,126)に流入する空気の量を制限し、それにより前記炉から燃焼排ガスを引っ張るための真空を与えるように前記一次空気室(26,126)へ解放された少なくとも1つの第1調整可能ダンパ(28,128)をさらに含んでなる請求項1又は2のバーナー(10,310,100)。
- 前記二次空気(32,132)に流入する空気の量を制限するために前記二次空気室(32,132)へ解放された少なくとも1つの第2調整可能ダンパ(34,134)とをさらに含んでなる請求項1ないし3のいずれか1つに記載のバーナー(10,310,100)。
- 前記空気口(30,130)は複数であり、前記二次空気室(32,132)は該複数の空気口に流体連通する請求項4のバーナー(10,310,100)。
- 前記少なくとも1つの燃焼排ガス再循環ダクト(76,376,176)の前記第1端部は、バーナー火炎を前記第2開口に連行することを最小にするために、前記第1開口から有効な距離離間している請求項1ないし5のいずれか1つに記載のバーナー(10,310,100)。
- 前記第1火炎開口は半径がRの円形であり、前記第2開口が前記第1火炎開口から横方向に離間する前記距離は、前記バーナー火炎を前記第2開口内に連行することを実質的に防止するために、0.5R以上である請求項1ないし6のいずれか1つに記載のバーナー(10,310,100)。
- 前記少なくとも1つの燃焼排ガス再循環ダクト(76,376,176)は前記一次空気室(26,126)から垂直方向に延伸し、かつ、前記第1端部において前記第1火炎開口から外側に角度をなし、前記第1火炎開口から横方向に離間する前記第2開口につながっている請求項1ないし7のいずれか1つに記載のバーナー(10,310,100)。
- 前記壁(60,160)は前記バーナー先端(20,120)の周囲を囲む請求項1ないし8のいずれか1つに記載のバーナー(10,310,100)。
- 前記壁(60,160)は複数の壁開口(61,161)を有する請求項9のバーナー。
- 前記複数の壁開口(61,161)は前記壁の底部に位置する請求項10のバーナー。
- 前記壁開口(61,161)は長方形形状である請求項10のバーナー(10,310,100)。
- 前記第1火炎開口と、前記燃焼排ガス再循環ダクト(76,376,176)の第1端部との間において前記炉内へ延伸する壁は部分的な壁(95,195)である請求項1のバーナー(10,310,100)。
- 前記第1火炎開口と、前記燃焼排ガス再循環ダクト(76,376,176)の第1端部との間において前記炉内へ延伸する部分的な壁(95,195)は湾曲し、前記バーナー先端(20,120)を部分的に囲む壁である請求項13のバーナー(10,310,100)。
- 前記バーナーはプレミックスバーナーである請求項1ないし14のいずれか1つに記載のバーナー。
- 前記バーナーはフラットフレームバーナー(100)である請求項1ないし15のいずれか1つに記載のバーナー。
- 前記炉は水蒸気分解炉である請求項1ないし16のいずれか1つに記載のバーナー(10,310,100)。
- 少なくとも1つの水蒸気放射管(15,115)を含んでなる請求項1ないし17のいずれか1つに記載のバーナー(10,310,100)。
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