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
Landscapes
- 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 |