JPS60147008A - 窒素酸化物を低減する燃焼方法 - Google Patents
窒素酸化物を低減する燃焼方法Info
- Publication number
- JPS60147008A JPS60147008A JP59000894A JP89484A JPS60147008A JP S60147008 A JPS60147008 A JP S60147008A JP 59000894 A JP59000894 A JP 59000894A JP 89484 A JP89484 A JP 89484A JP S60147008 A JPS60147008 A JP S60147008A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- burner
- flame
- combustion
- gas
- nox
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C5/00—Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
- F23C5/08—Disposition of burners
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は窒素酸化物の排出量を低減する燃焼方法に係
り、特に気体燃料を燃焼させる際に窒素酸化物の排出量
を低減し得る方法に関する。
り、特に気体燃料を燃焼させる際に窒素酸化物の排出量
を低減し得る方法に関する。
気体燃料中、例えば天然ガスの埋蔵量は地球全体でかな
りの量が確認されており、今後もクリーンな燃料として
事業用ボイラへの需給は相当量確保される情勢にある。
りの量が確認されており、今後もクリーンな燃料として
事業用ボイラへの需給は相当量確保される情勢にある。
確かに天然ガスは重油や石炭に比べればクリーンな燃料
と言える。例えば大気汚染の元凶物質と言われる窒素酸
化物(以下NOxと称す)についても、燃料中に有機窒
素外を殆んど含有しないため、発生するNOxは所謂’
Fhermal NOxに限られる。
と言える。例えば大気汚染の元凶物質と言われる窒素酸
化物(以下NOxと称す)についても、燃料中に有機窒
素外を殆んど含有しないため、発生するNOxは所謂’
Fhermal NOxに限られる。
従ってガス燃料燃焼装置、例えば天然ガス焚きボイラか
ら排出されるNOx濃度は、他の油。
ら排出されるNOx濃度は、他の油。
石炭焚きボイラに比べ、現在では極めて低濃度に抑制さ
れるに至っている。しかし、益々深刻化する大気汚染問
題を考えるとより高度な低NOx燃焼技術の開発が望ま
れる。
れるに至っている。しかし、益々深刻化する大気汚染問
題を考えるとより高度な低NOx燃焼技術の開発が望ま
れる。
ここでガス焚きボイラにおけるNOxは殆んどTher
mal NOxに限られるので、NOx抑制技術として
は排ガス混合法が最も効果的な技術であり、更にこれに
二段燃焼法を併用することにより、多大なNOx低減効
果が確認されている。しかしながら、排ガス混合法は着
火性、保炎性の点に難点があり、二段燃焼法は煤塵の発
生が多く、両方法共にその実施には限界があり、いづれ
もきわめて有効な低NOx化技術ではあるが、これらの
方法ではもはや大幅なNOx低減は不可能となっている
のが実情である。
mal NOxに限られるので、NOx抑制技術として
は排ガス混合法が最も効果的な技術であり、更にこれに
二段燃焼法を併用することにより、多大なNOx低減効
果が確認されている。しかしながら、排ガス混合法は着
火性、保炎性の点に難点があり、二段燃焼法は煤塵の発
生が多く、両方法共にその実施には限界があり、いづれ
もきわめて有効な低NOx化技術ではあるが、これらの
方法ではもはや大幅なNOx低減は不可能となっている
のが実情である。
この発明は上述した問題点に鑑み、着火性。
保炎性を良好にし、かつ煤塵の発生も低減させしかもN
Oxの大幅な低減を実現し得る燃焼方法を提供すること
にある。
Oxの大幅な低減を実現し得る燃焼方法を提供すること
にある。
要するにこの発明はバーナ本体に対して複数の小バーナ
を配置し、これら小バーナの一部にど3) ついて、火炎周囲を不活性ガスで包囲して火炎形成を遅
らせ、発生した物質でNOxの気相還元ヲ行わせ、−万
能の小バーナに対しては比較的多量の空気を供給して保
炎性を良好にした方法である。
を配置し、これら小バーナの一部にど3) ついて、火炎周囲を不活性ガスで包囲して火炎形成を遅
らせ、発生した物質でNOxの気相還元ヲ行わせ、−万
能の小バーナに対しては比較的多量の空気を供給して保
炎性を良好にした方法である。
以下この発明の実施例を図面を参考に説明する。
第1図及び第2図はこの発明に係る方法を実施するため
のバーナ装置である。図中1は内筒、2は仕切部材であ
り、仮想円」二に配置した複数本(8本)の小バーナの
うち隣接する小バーナを交互に仕切り、熱負荷の負坦を
生とする主バーナ70と、NOxの気相還元用の副バー
ナ80とに分ける。これにより内筒1内に一次空気通路
20を、仕切部材2内に二次空気通路30を、仕切部材
2と外筒60との間に不活性ガス通路50を形成しであ
る。なお第2図の場合には不活性ガス通路50は各副バ
ーナ80を取り囲むように各々独立して形成し、バーナ
本体の最外周部を3次空気通路40としている。なお、
符号10はインペラである。
のバーナ装置である。図中1は内筒、2は仕切部材であ
り、仮想円」二に配置した複数本(8本)の小バーナの
うち隣接する小バーナを交互に仕切り、熱負荷の負坦を
生とする主バーナ70と、NOxの気相還元用の副バー
ナ80とに分ける。これにより内筒1内に一次空気通路
20を、仕切部材2内に二次空気通路30を、仕切部材
2と外筒60との間に不活性ガス通路50を形成しであ
る。なお第2図の場合には不活性ガス通路50は各副バ
ーナ80を取り囲むように各々独立して形成し、バーナ
本体の最外周部を3次空気通路40としている。なお、
符号10はインペラである。
以下第1図に示すバーナ装置を中心としてこの発明に係
る方法を説明する〇 第3図及び第4図において先ず一次空気通路20からは
一次空気A、が炉内に供給され、かつその周囲に形成さ
れた二次空気30内に配置された主バーナ70の火炎F
1は二次空気A、に包まれて噴射される。さらにこれら
生バーナ火炎F、はバーナ中心軸5に向って噴射形成さ
れるため一次空気A1及び二次空気A2の存在下で高い
02分圧で燃焼しバーナ装置の熱負荷を負炬する。この
ため主バーナ火炎Fは比較的高温で燃焼すると共に着火
性、保炎性が高く、従ってこれら主バーナ70を制御す
ることによりバーナ装置全体の負荷調整も容易に行える
。なお図中符号Gは不活性ガスとして供給される燃焼排
ガスを示す。
る方法を説明する〇 第3図及び第4図において先ず一次空気通路20からは
一次空気A、が炉内に供給され、かつその周囲に形成さ
れた二次空気30内に配置された主バーナ70の火炎F
1は二次空気A、に包まれて噴射される。さらにこれら
生バーナ火炎F、はバーナ中心軸5に向って噴射形成さ
れるため一次空気A1及び二次空気A2の存在下で高い
02分圧で燃焼しバーナ装置の熱負荷を負炬する。この
ため主バーナ火炎Fは比較的高温で燃焼すると共に着火
性、保炎性が高く、従ってこれら主バーナ70を制御す
ることによりバーナ装置全体の負荷調整も容易に行える
。なお図中符号Gは不活性ガスとして供給される燃焼排
ガスを示す。
次に第4図は副バーナの燃焼状態を示す。
副バーナ80の燃料噴射口は前述の主バーナ70の燃料
噴射口とは反対にバーナ軸心5に対して放射状に、つま
り各々が外側に向って開口して(4) いる。また排ガスGの噴射速度は副バーナ80からの燃
料噴射速度およびまたは各燃焼用空気噴射速度よりも高
い値としておく。この様にして副バーナ80から噴射さ
れた燃料は高速の排ガス流に含まれて炉内に噴射する。
噴射口とは反対にバーナ軸心5に対して放射状に、つま
り各々が外側に向って開口して(4) いる。また排ガスGの噴射速度は副バーナ80からの燃
料噴射速度およびまたは各燃焼用空気噴射速度よりも高
い値としておく。この様にして副バーナ80から噴射さ
れた燃料は高速の排ガス流に含まれて炉内に噴射する。
すなわち、低02分圧下で着火時間遅れが生じ、しかも
高速度で噴射される気体に包まれているため副バーナ8
゜による火炎F2は前述の生バーナ火炎F1よりも下流
側に形成されることになる。このため、還元火炎中には
低酸素分圧下で生成された・NH2゜・ON等の還元性
ラジカルが存在し、かつこの還元性ラジカルを有する副
バーナ火炎F、が、主バーナ火炎下流側で合流混合する
ことになる。主バーナ火炎Fは上流側で、かつ高温下で
形成されるためNOxを相当量含有しているが、これら
のNOxは副バーナ火炎中の生成物により無害なN2に
還元される。いまその−例を示せば次のとおりである。
高速度で噴射される気体に包まれているため副バーナ8
゜による火炎F2は前述の生バーナ火炎F1よりも下流
側に形成されることになる。このため、還元火炎中には
低酸素分圧下で生成された・NH2゜・ON等の還元性
ラジカルが存在し、かつこの還元性ラジカルを有する副
バーナ火炎F、が、主バーナ火炎下流側で合流混合する
ことになる。主バーナ火炎Fは上流側で、かつ高温下で
形成されるためNOxを相当量含有しているが、これら
のNOxは副バーナ火炎中の生成物により無害なN2に
還元される。いまその−例を示せば次のとおりである。
No +・NHz→N+H,O・・・・・・(1)田0
−1− #ON−+N、+00 ・・・・・・(2)な
お、バーナ装置全体としての空気供給量はやや不足ぎみ
、つまり空気比を1以下に設定し前述の方法と共に二段
燃焼を実施すればより効果的である。但し、二段燃焼法
は前述の如く煤塵発生量が増加する傾向を有するが、こ
の方法と併用すればこの様な事態は生じない。すなわち
、燃料過剰域は排ガス等の不活性ガスで希釈されている
ため、空間距離をXとするとき次の値y、zが小さくな
る。
−1− #ON−+N、+00 ・・・・・・(2)な
お、バーナ装置全体としての空気供給量はやや不足ぎみ
、つまり空気比を1以下に設定し前述の方法と共に二段
燃焼を実施すればより効果的である。但し、二段燃焼法
は前述の如く煤塵発生量が増加する傾向を有するが、こ
の方法と併用すればこの様な事態は生じない。すなわち
、燃料過剰域は排ガス等の不活性ガスで希釈されている
ため、空間距離をXとするとき次の値y、zが小さくな
る。
上の式で示される値y及び2が小さい条件下では気相析
出1型カーボンの生成が抑制されることが知られており
、煤塵の発生量は減少する。
出1型カーボンの生成が抑制されることが知られており
、煤塵の発生量は減少する。
またC02高濃度領域が不活性ガスGの噴射により予め
確保されているため、次式3に示す反応は高温下で左向
きに反応し易く、この点からも煤塵の発生量は低減し得
る。
確保されているため、次式3に示す反応は高温下で左向
きに反応し易く、この点からも煤塵の発生量は低減し得
る。
(7)
200 ao2+O(solid−) −−−−−−(
3)またこのCOは次式4の如(NOxの気相還元にも
役立つことになる。
3)またこのCOは次式4の如(NOxの気相還元にも
役立つことになる。
No + Co −1/2 N2+ 00□−=−<3
.)以上第1図に示すバーナ装置を用いて説明しだが、
前述と同様の構成を有する主バーナおよび副バーナを有
する第2図のバーナ装置においでも同様に実施可能であ
る。
.)以上第1図に示すバーナ装置を用いて説明しだが、
前述と同様の構成を有する主バーナおよび副バーナを有
する第2図のバーナ装置においでも同様に実施可能であ
る。
第5図はこの発明に係る方法(線図B)と従来方法(線
図A)との比較実験の結果を示したものであるが全ての
空気比においてこの発明に係る方法の方がより大きいN
Ox低減率を達成し得ることを示している。
図A)との比較実験の結果を示したものであるが全ての
空気比においてこの発明に係る方法の方がより大きいN
Ox低減率を達成し得ることを示している。
この発明を実施することにより良好な着火性火炎の安定
性を保持しながら高いNOx低減率を達成することがで
きる。
性を保持しながら高いNOx低減率を達成することがで
きる。
また二段燃焼法との併用によりNOxの低減率はさらに
高くでき、しかもこの場合二段燃焼法 rの併置である
煤塵の発生を大幅に低減することができる。
高くでき、しかもこの場合二段燃焼法 rの併置である
煤塵の発生を大幅に低減することができる。
(8)
第1図及び第2図はこの発明に係る方法を実施するため
のバーナ装置の正面図、第3図は第2図のI−I線によ
る断面図、第4図は同■−■線による断面図、第5図は
バーナゾーン空気比とNOx濃度との関係を示す線図で
ある。 5・・・・・・バーナ軸心 70・・・・・・生バーナ 80・・・・・・副バーナ A1−・・・・・−次空気 八・・・・・・二次空気 Fl・・・・・・生バーナ火炎 F2・・・・・・副バーナ火炎 G・・・・・・燃焼排ガス 代理人弁理士 岡 田梧 部 1
のバーナ装置の正面図、第3図は第2図のI−I線によ
る断面図、第4図は同■−■線による断面図、第5図は
バーナゾーン空気比とNOx濃度との関係を示す線図で
ある。 5・・・・・・バーナ軸心 70・・・・・・生バーナ 80・・・・・・副バーナ A1−・・・・・−次空気 八・・・・・・二次空気 Fl・・・・・・生バーナ火炎 F2・・・・・・副バーナ火炎 G・・・・・・燃焼排ガス 代理人弁理士 岡 田梧 部 1
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 低酸素分圧下で燃焼させて形成された副バーナ火
炎中の生成物により窒素酸化物を気相還元する方法にお
いて、高い酸素分圧下でバーナ上流側に主バーナ火炎を
形成し、かつ不活性ガスに包囲された燃料を燃焼させる
ことにより還元物質を含有する副バーナ火炎を主バーナ
火炎の下流側に形成し、生バーナ火炎下流側で窒素酸化
物の気相還元を行うようにしたことを特徴とする窒素酸
化物を低減する燃焼方法。 a、生バーナ及び副バーナを含めてバーナ装置全体の供
給空気量を空気比が1以下となるよう制御することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の窒素酸化物を低減
する燃焼方法。 3、不活性ガスのバーナ装置軸心方向の噴射速度を、副
バーナの燃料噴射速度及び、または燃焼用空気噴射速度
よりも高く設定したことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の窒素酸化物を低減する燃焼方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59000894A JPS60147008A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 窒素酸化物を低減する燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59000894A JPS60147008A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 窒素酸化物を低減する燃焼方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60147008A true JPS60147008A (ja) | 1985-08-02 |
JPH0526082B2 JPH0526082B2 (ja) | 1993-04-15 |
Family
ID=11486383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59000894A Granted JPS60147008A (ja) | 1984-01-09 | 1984-01-09 | 窒素酸化物を低減する燃焼方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60147008A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015094583A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 韓国生産技術研究院Korea Institute Of Industrial Technology | 燃焼ガスの内部再循環による超低窒素酸化物燃焼装置およびその運転方法 |
US10441358B2 (en) | 2014-03-31 | 2019-10-15 | Lameditech Co., Ltd. | Multi-function laser irradiating apparatus |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58165406U (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-04 | バブコツク日立株式会社 | 低nox燃燃装置 |
-
1984
- 1984-01-09 JP JP59000894A patent/JPS60147008A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58165406U (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-04 | バブコツク日立株式会社 | 低nox燃燃装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015094583A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 韓国生産技術研究院Korea Institute Of Industrial Technology | 燃焼ガスの内部再循環による超低窒素酸化物燃焼装置およびその運転方法 |
US10441358B2 (en) | 2014-03-31 | 2019-10-15 | Lameditech Co., Ltd. | Multi-function laser irradiating apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0526082B2 (ja) | 1993-04-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |