JPS6222726Y2 - - Google Patents
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- JPS6222726Y2 JPS6222726Y2 JP1984031583U JP3158384U JPS6222726Y2 JP S6222726 Y2 JPS6222726 Y2 JP S6222726Y2 JP 1984031583 U JP1984031583 U JP 1984031583U JP 3158384 U JP3158384 U JP 3158384U JP S6222726 Y2 JPS6222726 Y2 JP S6222726Y2
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- air
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
- F23L7/002—Supplying water
-
- 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
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
- F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
- F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
-
- 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
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/20—Burner staging
-
- 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
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/30—Staged fuel supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は液体および気体燃料の燃焼分野に係る
ものである。更に詳細にいえば、本考案は流体ガ
ス中のNOx値を最小に保持するようなバーナー
の構造及び燃料と空気との供給を制御する燃料燃
焼装置に係るものである。
ものである。更に詳細にいえば、本考案は流体ガ
ス中のNOx値を最小に保持するようなバーナー
の構造及び燃料と空気との供給を制御する燃料燃
焼装置に係るものである。
燃料燃焼業界で知られているように、バーナー
ではどのようにして燃焼しても燃料を燃焼すると
通常の作業では窒素酸化物(NOx)を生じる。
このような窒素酸化物は大気中に存在しているこ
とのあるオレフイン炭化水素と化合して生じ煙霧
の発生源となる。
ではどのようにして燃焼しても燃料を燃焼すると
通常の作業では窒素酸化物(NOx)を生じる。
このような窒素酸化物は大気中に存在しているこ
とのあるオレフイン炭化水素と化合して生じ煙霧
の発生源となる。
煙霧は必ずしも致死的毒性を有するものではな
いが、一般に動物の細胞組織には潜在的に危険で
あると認識されている。従つて、燃料の燃焼結果
として大気に排出される煙突のガス中のNOxの
含有量についてきびしい制限が種々の官署により
課せられて来た。オレフイン炭化水素の放出量も
また制限されているが本考案とは別問題である。
いが、一般に動物の細胞組織には潜在的に危険で
あると認識されている。従つて、燃料の燃焼結果
として大気に排出される煙突のガス中のNOxの
含有量についてきびしい制限が種々の官署により
課せられて来た。オレフイン炭化水素の放出量も
また制限されているが本考案とは別問題である。
従来技術は米国特許第4004875号により最も良
く代表される。この特許は天然ガス発生地におい
て高範囲の低NOxバーナーに応用することを基
礎としている。この特許に基く数十種のバーナー
が商業用に使用され、この用途においてNOxを
所望通り抑制した。しかしながら、この特許の従
来技術のバーナーを好適に運転するには燃焼が一
定比率であり、第1の燃焼室への1次および2次
空気の供給量と第1の燃焼室の下手側への追加の
3次空気の供給量との間が良好に平衡せしめられ
ている一定の燃焼室の場合であつた。
く代表される。この特許は天然ガス発生地におい
て高範囲の低NOxバーナーに応用することを基
礎としている。この特許に基く数十種のバーナー
が商業用に使用され、この用途においてNOxを
所望通り抑制した。しかしながら、この特許の従
来技術のバーナーを好適に運転するには燃焼が一
定比率であり、第1の燃焼室への1次および2次
空気の供給量と第1の燃焼室の下手側への追加の
3次空気の供給量との間が良好に平衡せしめられ
ている一定の燃焼室の場合であつた。
従来技術のバーナーの欠点は炉の通気または点
火率が1つの条件では運転が理想的であるが、典
型的な日常作業で加熱器を点火する場合の如く点
火率が100%から80%の如く非常に変化する場合
にはNOxの抑制には困難があつた。その理由は
点火率が低いと、炉の通気は一定かほぼ一定のま
まで、燃料に対する空気の比率が高くなり3次空
気の供給すなわち流入以前に化学量論的量以下の
燃焼帯域を破壊し、その結果NOxを好適値以下
にすると共に過剰空気を好ましい量以上にするか
らである。
火率が1つの条件では運転が理想的であるが、典
型的な日常作業で加熱器を点火する場合の如く点
火率が100%から80%の如く非常に変化する場合
にはNOxの抑制には困難があつた。その理由は
点火率が低いと、炉の通気は一定かほぼ一定のま
まで、燃料に対する空気の比率が高くなり3次空
気の供給すなわち流入以前に化学量論的量以下の
燃焼帯域を破壊し、その結果NOxを好適値以下
にすると共に過剰空気を好ましい量以上にするか
らである。
必要なものは点火率が変えられる際にも炉の通
気が一定のままである時に必要とする場合に点火
条件を調整する手段となるバーナーである。もし
そのような調整が行われると、その結果NOxの
抑制が続き過剰空気を熱効率を高くするに好適な
量に保持する。従来技術のバーナーでは、3次空
気が制御されず、3次空気は炉の通気により流れ
させられ(炉内が大気圧以下である)、他方1次
および2次空気もまた同じ理由で流れる。総空気
流量は炉の通気の平方根として変化する。従つ
て、炉の通気のある1つの条件において唯一の燃
料燃焼率すなわち点火率のみが所要の過剰空気に
しNOxの抑制を行う。このことは空気流を制御
するとある利点を生ずることを意味するものと思
われる。
気が一定のままである時に必要とする場合に点火
条件を調整する手段となるバーナーである。もし
そのような調整が行われると、その結果NOxの
抑制が続き過剰空気を熱効率を高くするに好適な
量に保持する。従来技術のバーナーでは、3次空
気が制御されず、3次空気は炉の通気により流れ
させられ(炉内が大気圧以下である)、他方1次
および2次空気もまた同じ理由で流れる。総空気
流量は炉の通気の平方根として変化する。従つ
て、炉の通気のある1つの条件において唯一の燃
料燃焼率すなわち点火率のみが所要の過剰空気に
しNOxの抑制を行う。このことは空気流を制御
するとある利点を生ずることを意味するものと思
われる。
現在明かになつていないことは、点火率が変化
せしめられる時燃料の完全燃焼と過剰空気を好適
にするため3次空気が化学量論量以下のガスに入
る以前に化学量論量以下の燃焼帯域を保持するた
め空気の流入を制限する必要があるということで
ある。もし前記した条件が保持されると、如何な
る条件の通気と点火率とにおいても、NOxが適
当に抑制され炉の過剰空気は熱効率を高めるに最
善のままである。すなわち、すべての点火抑制に
おいて最善できわめて確実に運転するため1次、
2次および3次空気を比例して同時に制御する必
要があるということである。
せしめられる時燃料の完全燃焼と過剰空気を好適
にするため3次空気が化学量論量以下のガスに入
る以前に化学量論量以下の燃焼帯域を保持するた
め空気の流入を制限する必要があるということで
ある。もし前記した条件が保持されると、如何な
る条件の通気と点火率とにおいても、NOxが適
当に抑制され炉の過剰空気は熱効率を高めるに最
善のままである。すなわち、すべての点火抑制に
おいて最善できわめて確実に運転するため1次、
2次および3次空気を比例して同時に制御する必
要があるということである。
本考案の主要な目的は、流出ガス中のNOx値
を低くして液体燃料または気体燃料もしくはその
両方を使用するバーナーを提供することである。
を低くして液体燃料または気体燃料もしくはその
両方を使用するバーナーを提供することである。
本考案の他の1つの目的は、広範囲の燃焼率と
対応する空気供給率とに対してNOx値を低くし
て燃焼することである。
対応する空気供給率とに対してNOx値を低くし
て燃焼することである。
本考案のこれらの目的とその他の目的とまた従
来技術の欠点は本考案によれば液体燃料を第1の
バーナー機構を通し燃焼し気体燃料を化学量論量
以下の空気が供給されタイル壁で包囲された第1
の燃焼帯域において燃焼が行われる第2のバーナ
ー機構を通して気体燃料を燃焼する燃料バーナー
機構により達成されまた克服される。3次燃焼空
気がタイル壁の外部に供給され第1の燃焼帯域か
ら出る熱い還元炎に第2の燃焼帯域の下手側の第
2の燃焼帯域において合体する。
来技術の欠点は本考案によれば液体燃料を第1の
バーナー機構を通し燃焼し気体燃料を化学量論量
以下の空気が供給されタイル壁で包囲された第1
の燃焼帯域において燃焼が行われる第2のバーナ
ー機構を通して気体燃料を燃焼する燃料バーナー
機構により達成されまた克服される。3次燃焼空
気がタイル壁の外部に供給され第1の燃焼帯域か
ら出る熱い還元炎に第2の燃焼帯域の下手側の第
2の燃焼帯域において合体する。
第1の燃焼帯域において燃料に化学量論量以下
の空気を供給すると二酸化炭素および炭化水素の
如き可燃ガスを生じ、これらのガスは第1の燃焼
帯域に生じたNOxを容易に還元する。
の空気を供給すると二酸化炭素および炭化水素の
如き可燃ガスを生じ、これらのガスは第1の燃焼
帯域に生じたNOxを容易に還元する。
更にまた、バーナーのそれぞれに組み合わせて
炎の上手側に水噴霧器が設けてあり、存在するこ
とのあるNOxを還元するのを助ける追加の燃焼
ガスを供給する。還元したNOxと共に熱いガス
が第2の燃焼帯域を下手側に通過するので、3次
空気が流入して燃焼を完了するが低下した温度に
あり追加のNOxの発生を極減する。
炎の上手側に水噴霧器が設けてあり、存在するこ
とのあるNOxを還元するのを助ける追加の燃焼
ガスを供給する。還元したNOxと共に熱いガス
が第2の燃焼帯域を下手側に通過するので、3次
空気が流入して燃焼を完了するが低下した温度に
あり追加のNOxの発生を極減する。
液体燃料と気体燃料とを交互にか同時に燃焼す
るようにした本考案の具体例について説明する。
構造を簡略にできるよう液体燃料か気体燃料のみ
を利用するような構造にすることもできるが、液
体燃料と気体燃料とを同時に使用できる具体例に
ついて説明する。
るようにした本考案の具体例について説明する。
構造を簡略にできるよう液体燃料か気体燃料のみ
を利用するような構造にすることもできるが、液
体燃料と気体燃料とを同時に使用できる具体例に
ついて説明する。
本考案の1つの具体例のバーナーが第1図に総
体的に符号10で示してある。液体燃料バーナー
がバーナー10の軸線方向に装着され総体的に符
号12で示してある。液体燃料バーナーからの炎
がタイルの円筒形状の壁20内の第1の燃焼帯域
16における1次空気で燃焼する。
体的に符号10で示してある。液体燃料バーナー
がバーナー10の軸線方向に装着され総体的に符
号12で示してある。液体燃料バーナーからの炎
がタイルの円筒形状の壁20内の第1の燃焼帯域
16における1次空気で燃焼する。
タイル壁20より大きい直径の第2の円筒形状
の第2のタイル壁24が第1のタイル壁20との
間に環状スペース22を残して包囲し、この環状
スペースに複数の気体ノズル83が差し込まれ、
これらのノズルにはパイプ85により矢印84の
方向に気体燃料が供給される。気体燃料の外向き
の流れは矢印81,82で示してあり第1の燃料
帯域16の下手側で円筒形状のタイル壁24内の
第2の燃焼帯域18内に流れる。燃焼空気は矢印
62で示した方向に環状スペース22に流入しバ
ーナー83を通り過ぎて燃料81,82と混合し
第2の燃焼帯域で燃焼する。
の第2のタイル壁24が第1のタイル壁20との
間に環状スペース22を残して包囲し、この環状
スペースに複数の気体ノズル83が差し込まれ、
これらのノズルにはパイプ85により矢印84の
方向に気体燃料が供給される。気体燃料の外向き
の流れは矢印81,82で示してあり第1の燃料
帯域16の下手側で円筒形状のタイル壁24内の
第2の燃焼帯域18内に流れる。燃焼空気は矢印
62で示した方向に環状スペース22に流入しバ
ーナー83を通り過ぎて燃料81,82と混合し
第2の燃焼帯域で燃焼する。
2つの円筒形状の金属製外殻40,38により
風箱が形成されている。外殻40は円形の環状リ
ング56に溶接され、このリングは当業界に良く
知られているようにボルト58により炉の外側金
属壁54に取り付けてある。金属壁54は炉のセ
ラミツク壁34を包囲し炉の内面は符号32で示
してある。
風箱が形成されている。外殻40は円形の環状リ
ング56に溶接され、このリングは当業界に良く
知られているようにボルト58により炉の外側金
属壁54に取り付けてある。金属壁54は炉のセ
ラミツク壁34を包囲し炉の内面は符号32で示
してある。
第2の外殻38は外殻40を中心として回転す
るようにしてあり、外殻40は固定で上手側端部
が円形の板46により閉じられている。
るようにしてあり、外殻40は固定で上手側端部
が円形の板46により閉じられている。
同じ幅の矩形状開口が2列設けてあり、1つの
列の開口は複数の矩形状開口42を含み、別の列
も同数の矩形状開口44を含んでいる。
列の開口は複数の矩形状開口42を含み、別の列
も同数の矩形状開口44を含んでいる。
これら開口の配置が第4図に示してあり、この
図は開口42のそれぞれと開口44のそれぞれと
を示すため平たく拡げた外殻40,38の図であ
る。2つの外殻の開口を完全に上下に並べてこの
図が画いてある。開口はすべて同じ幅39を有し
ていて、第1列の開口42の長さは符号37で示
してあり、第2列の開口の長さは符号35で示し
てある。長さ35,37の比率は1次空気ならび
に2次空気対3次空気の比率に等しくなるように
してある。たとえば、1次空気と2次空気とを合
わせた量は空気の総必要量の70%で、従つて、3
次空気の量は空気の総必要量の30%で燃料全部の
燃焼の化学量論的な値より大である空気の総量を
供給するよう30%より多分幾分大きい値である。
図は開口42のそれぞれと開口44のそれぞれと
を示すため平たく拡げた外殻40,38の図であ
る。2つの外殻の開口を完全に上下に並べてこの
図が画いてある。開口はすべて同じ幅39を有し
ていて、第1列の開口42の長さは符号37で示
してあり、第2列の開口の長さは符号35で示し
てある。長さ35,37の比率は1次空気ならび
に2次空気対3次空気の比率に等しくなるように
してある。たとえば、1次空気と2次空気とを合
わせた量は空気の総必要量の70%で、従つて、3
次空気の量は空気の総必要量の30%で燃料全部の
燃焼の化学量論的な値より大である空気の総量を
供給するよう30%より多分幾分大きい値である。
外側外殻38が右方に動かされると、縁部3
8′が円形の板40に設けた開口42,44の一
部分をおおう傾向がある。従つて、空気の総供給
量は減少せしめられるが1次空気と2次空気との
開口42,44からそれぞれ供給された3次空気
に対する比率は供給された燃焼空気の総量の値如
何にかかわらず一定に保持される。
8′が円形の板40に設けた開口42,44の一
部分をおおう傾向がある。従つて、空気の総供給
量は減少せしめられるが1次空気と2次空気との
開口42,44からそれぞれ供給された3次空気
に対する比率は供給された燃焼空気の総量の値如
何にかかわらず一定に保持される。
矢印60で示した1次空気と矢印62で示した
2次空気とは開口42を通過する。矢印60で示
した1次空気はタイル壁20を支持するために使
用される円筒形の金属壁72に設けた開口73を
通り流入する。また、タイル壁20を支持するた
め金属板78が設けてあり、この金属板には燃料
と空気とが供給される際に通過する中心開口74
を有している。残りの空気は矢印62で示した如
く開口42を通り流れて環状スペース22を通り
気体燃料ノズル83を通りすぎ矢印62の方向に
流れることにより気体燃料の燃焼を支える。気体
燃料ノズル83は第2図と第3図とに4個示して
ある。
2次空気とは開口42を通過する。矢印60で示
した1次空気はタイル壁20を支持するために使
用される円筒形の金属壁72に設けた開口73を
通り流入する。また、タイル壁20を支持するた
め金属板78が設けてあり、この金属板には燃料
と空気とが供給される際に通過する中心開口74
を有している。残りの空気は矢印62で示した如
く開口42を通り流れて環状スペース22を通り
気体燃料ノズル83を通りすぎ矢印62の方向に
流れることにより気体燃料の燃焼を支える。気体
燃料ノズル83は第2図と第3図とに4個示して
ある。
第2のタイル壁24はそれを支持する横方向の
環状板48に取り付けた円筒形の外殻52に支持
されている。この環状板48により、環状スペー
ス30を上方に通過する空気は必らず矢印50の
方向に開口44を通り第1および第2の燃焼帯域
16,18の下手側の燃焼スペース28に流入す
る。環状スペース22に一層流線的に空気流62
が流れやすいようにするためタイル壁24の隅部
79には丸味が付してある。
環状板48に取り付けた円筒形の外殻52に支持
されている。この環状板48により、環状スペー
ス30を上方に通過する空気は必らず矢印50の
方向に開口44を通り第1および第2の燃焼帯域
16,18の下手側の燃焼スペース28に流入す
る。環状スペース22に一層流線的に空気流62
が流れやすいようにするためタイル壁24の隅部
79には丸味が付してある。
総体的に符号12で示した液体燃料バーナーは
矢印66で示した方向に液体燃料が流れるバーナ
ー管64を備えている。ノズル76にはその下手
側端部に適当な開口が設けてあり、液体燃料がノ
ズルにより噴霧され円錐形の壁に沿い流れる微細
な滴のスプレイとして矢印77の方向に流れる。
バーナー管64は溶接によりバーナーの後板46
に取り付けてあるそれより大きい管75により支
持されている。バーナー64,75に近接して水
の導管68が示してあり、この導管はノズル88
を有していて矢印70で示した方向に加圧流体を
供給される。このノズル88は空気流60と液体
粒子77とに混合しそれらを緊密に混合して蒸発
する微細に噴霧化したスプレイ41を供給する。
水滴を使用する目的は炭化水素の燃料と合体して
一酸化炭素と水素とを発生する水蒸気を生じるた
めであり、一酸化炭素と水素とは燃焼中に生じる
NOxを還元する作用を行う。燃焼用に供給され
た空気中に窒素の比率が大きいとすべての燃焼作
業において共通にNOxを生じる。流出ガスの
NOx値を低くするこのバーナー機構では、一酸
化炭素と水素との如き可燃ガスが供給されて発生
することのあるNOxを還元する。このことは、
もちろん、燃焼帯域16,18に燃焼空気を化学
量論量以下の量にして供給することにより助けら
れる。
矢印66で示した方向に液体燃料が流れるバーナ
ー管64を備えている。ノズル76にはその下手
側端部に適当な開口が設けてあり、液体燃料がノ
ズルにより噴霧され円錐形の壁に沿い流れる微細
な滴のスプレイとして矢印77の方向に流れる。
バーナー管64は溶接によりバーナーの後板46
に取り付けてあるそれより大きい管75により支
持されている。バーナー64,75に近接して水
の導管68が示してあり、この導管はノズル88
を有していて矢印70で示した方向に加圧流体を
供給される。このノズル88は空気流60と液体
粒子77とに混合しそれらを緊密に混合して蒸発
する微細に噴霧化したスプレイ41を供給する。
水滴を使用する目的は炭化水素の燃料と合体して
一酸化炭素と水素とを発生する水蒸気を生じるた
めであり、一酸化炭素と水素とは燃焼中に生じる
NOxを還元する作用を行う。燃焼用に供給され
た空気中に窒素の比率が大きいとすべての燃焼作
業において共通にNOxを生じる。流出ガスの
NOx値を低くするこのバーナー機構では、一酸
化炭素と水素との如き可燃ガスが供給されて発生
することのあるNOxを還元する。このことは、
もちろん、燃焼帯域16,18に燃焼空気を化学
量論量以下の量にして供給することにより助けら
れる。
環状スペース22内にはパイプ85を経て気体
燃料を供給される複数の気体燃料ノズル83が設
けてあり、気体燃料は加圧下に矢印84の方向に
流れる。ガスのジエツト81,82が出る複数の
オリフイス86がノズル83に設けてある。
燃料を供給される複数の気体燃料ノズル83が設
けてあり、気体燃料は加圧下に矢印84の方向に
流れる。ガスのジエツト81,82が出る複数の
オリフイス86がノズル83に設けてある。
タイル壁24には狭い環状の棚80が設けてあ
る。この棚を設けた目的は、ガスの運動を制限し
て静かな帯域を形成し、従つて、ガス・ジエツト
81と環状スペース22を通る流れからの空気と
により形成された炎が安定して燃焼しさもないと
不安定に燃焼する符号82で示した如き高速のジ
エツト用の点火炎となるようにすることである。
ガス・バーナー83のそれぞれに対して水噴霧器
88が設けてあり、この噴霧器には矢印70で示
した如くパイプ68を経て高圧の水が送給され
る。噴霧状にした滴の高速のジエツト89が炎の
上手側に供給され、従つて、空気と混合している
水滴は蒸発して水蒸気を発生し、この水蒸気は帯
域16の下手側の帯域18における炎の熱内で
NOx還元の適当な化学作用を行う。
る。この棚を設けた目的は、ガスの運動を制限し
て静かな帯域を形成し、従つて、ガス・ジエツト
81と環状スペース22を通る流れからの空気と
により形成された炎が安定して燃焼しさもないと
不安定に燃焼する符号82で示した如き高速のジ
エツト用の点火炎となるようにすることである。
ガス・バーナー83のそれぞれに対して水噴霧器
88が設けてあり、この噴霧器には矢印70で示
した如くパイプ68を経て高圧の水が送給され
る。噴霧状にした滴の高速のジエツト89が炎の
上手側に供給され、従つて、空気と混合している
水滴は蒸発して水蒸気を発生し、この水蒸気は帯
域16の下手側の帯域18における炎の熱内で
NOx還元の適当な化学作用を行う。
繰返し述べると、帯域16,18内の熱レベル
が高いため直ちに蒸発するよう微細に噴霧状にし
た水滴を入れる手段を追加することにより第1の
燃焼帯域における化学量論量以下での燃焼系に水
蒸気を導入するとNOxの抑制に非常に役立つ。
帯域16,18は共に3次空気が開口44を通り
矢印50の方向に燃焼帯域16,18の下手側の
燃焼帯域である燃焼スペース内に供給されるので
化学量論量以下の空気を供給される帯域である。
追加の空気50は第2のタイル壁24の端部26
を越えて環状スペース30を通り供給され、帯域
内での燃焼はNOxの生成を極減するかこれら帯
域16,18からすべての気体状可燃物を燃焼さ
せるため過剰の空気が供給される帯域28に
NOxが放出するのを極減する。二酸化炭素と窒
素とを生成する一酸化炭素と窒素酸化物との化合
の周知の化学作用によりガス流からNOxを除く
ためNOxが酸素のない環境で可燃物と化合する
ことは当業者に良く知られている。
が高いため直ちに蒸発するよう微細に噴霧状にし
た水滴を入れる手段を追加することにより第1の
燃焼帯域における化学量論量以下での燃焼系に水
蒸気を導入するとNOxの抑制に非常に役立つ。
帯域16,18は共に3次空気が開口44を通り
矢印50の方向に燃焼帯域16,18の下手側の
燃焼帯域である燃焼スペース内に供給されるので
化学量論量以下の空気を供給される帯域である。
追加の空気50は第2のタイル壁24の端部26
を越えて環状スペース30を通り供給され、帯域
内での燃焼はNOxの生成を極減するかこれら帯
域16,18からすべての気体状可燃物を燃焼さ
せるため過剰の空気が供給される帯域28に
NOxが放出するのを極減する。二酸化炭素と窒
素とを生成する一酸化炭素と窒素酸化物との化合
の周知の化学作用によりガス流からNOxを除く
ためNOxが酸素のない環境で可燃物と化合する
ことは当業者に良く知られている。
第1図に示した本考案のバーナーはいくつかの
利点を有している。
利点を有している。
A バーナーが液体燃料か気体燃料もしくはその
両方を受領し、且つ燃焼させるようにしてあ
る。
両方を受領し、且つ燃焼させるようにしてあ
る。
B 改良した風箱を設けたことにより、1次およ
び2次空気とまた3次空気とが一定した所定の
比率で供給される。
び2次空気とまた3次空気とが一定した所定の
比率で供給される。
C 液体燃料が第1の円筒形タイル壁内の第1の
燃焼帯域内軸方向のバーナーで燃焼せしめられ
る。
燃焼帯域内軸方向のバーナーで燃焼せしめられ
る。
D 気体燃料が第1のタイル壁20と第2のタイ
ル壁との間の環状スペース内で燃焼せしめられ
矢印62の方向に空気を供給され燃焼帯域16
の下手側の第2の燃焼帯域で燃焼せしめられ
る。
ル壁との間の環状スペース内で燃焼せしめられ
矢印62の方向に空気を供給され燃焼帯域16
の下手側の第2の燃焼帯域で燃焼せしめられ
る。
E 液体燃料か気体燃料かもしくはその両方が使
用できる。
用できる。
F 帯域16,18において燃焼用に必要な空気
が化学量論量以下でBで述べた風箱により制御
される。
が化学量論量以下でBで述べた風箱により制御
される。
G 3次空気が第2タイル壁の外部の環状スペー
スを通して供給され、従つて、追加の燃焼空気
が第2のタイル壁の端部のまわりに供給され、
1次燃焼帯域の下手側のスペース28内ですべ
ての可燃ガスを完全燃焼するため過剰の空気を
供給する。1次燃焼帯域16,18に生成され
ることのあるNOxを還元するための追加の可
燃ガスを供給する燃焼帯域16,18の下手側
に水噴霧器を設けることにより微細な水滴のス
プレイが供給される。これら帯域では酸素なし
で燃焼が行われるので、NOxが更に生成され
ることはなく炎が冷却するとNOxの発生を更
に防止する。
スを通して供給され、従つて、追加の燃焼空気
が第2のタイル壁の端部のまわりに供給され、
1次燃焼帯域の下手側のスペース28内ですべ
ての可燃ガスを完全燃焼するため過剰の空気を
供給する。1次燃焼帯域16,18に生成され
ることのあるNOxを還元するための追加の可
燃ガスを供給する燃焼帯域16,18の下手側
に水噴霧器を設けることにより微細な水滴のス
プレイが供給される。これら帯域では酸素なし
で燃焼が行われるので、NOxが更に生成され
ることはなく炎が冷却するとNOxの発生を更
に防止する。
第2図を参照すると、第1図の2−2線に沿い
切断してバーナー10の端部が示してある。第2
図に示した部品で第1図の部品と対応するものに
は同じ符号が付してあり、従つて詳細には説明し
ない。
切断してバーナー10の端部が示してある。第2
図に示した部品で第1図の部品と対応するものに
は同じ符号が付してあり、従つて詳細には説明し
ない。
第3図は第1図の3−3線に沿い切断して示し
た断面図で、第1図に示した種々の部品を更に詳
細に示すもので、これら部品はすべて他の図に示
した部品と同じ符号が付してある。
た断面図で、第1図に示した種々の部品を更に詳
細に示すもので、これら部品はすべて他の図に示
した部品と同じ符号が付してある。
本考案の1つの非常に重要な特徴は第4図に詳
細に示した風箱にあり、このような特定の構造に
より、外壁38、1次、2次および3次空気の回
転が比例して同時に抑制され、帯域16,18、
に一定した比率で空気が供給される。従つて、も
し帯域16,18に流れる空気が総空気量の70%
を占め追加の30%が3次空気として環状スペース
30を経て燃焼帯域に流入すると、板40に対し
板38を移動することにより得られる総空気供給
値にかかわらず、帯域16,18,20への空気
供給のこの比率が保持される。
細に示した風箱にあり、このような特定の構造に
より、外壁38、1次、2次および3次空気の回
転が比例して同時に抑制され、帯域16,18、
に一定した比率で空気が供給される。従つて、も
し帯域16,18に流れる空気が総空気量の70%
を占め追加の30%が3次空気として環状スペース
30を経て燃焼帯域に流入すると、板40に対し
板38を移動することにより得られる総空気供給
値にかかわらず、帯域16,18,20への空気
供給のこの比率が保持される。
空気の総流量はNOx値を低くして燃焼する条
件を保持するのに重要な30%部分と70%部分との
比率に完全に釣合いを保つて100%から0%の如
何なる条件にも調節できる。この比率の調節は壁
38が壁40に対して回転せしめられる際にこれら2
つの壁38,40の開口を合わせることに完全に
符合して行われねばならない。
件を保持するのに重要な30%部分と70%部分との
比率に完全に釣合いを保つて100%から0%の如
何なる条件にも調節できる。この比率の調節は壁
38が壁40に対して回転せしめられる際にこれら2
つの壁38,40の開口を合わせることに完全に
符合して行われねばならない。
更にまた噴霧状にした水滴を形成することは重
要でまた気体燃料バーナーと液体燃料バーナーと
の至近に水を供給することも重要である。
要でまた気体燃料バーナーと液体燃料バーナーと
の至近に水を供給することも重要である。
水をスプレイする装置の型式または構造につい
ては本考案では、きわめて一般的である簡単なス
プレイ・ノズルでは水の蒸発が非常に遅い大きい
水滴を形成するのでNOxを好ましい値に抑制し
ないことは理解する必要がある。NOxを更に所
望程度抑制するため本考案のこの具体例のバーナ
ーを運転するにはスプレイとは異なる噴霧化によ
り水を供給する必要がある。その理由は噴霧化ノ
ズルから出る水滴の直径がスプレイ・ノズルから
の水滴の直径のほぼ半分かそれ以下であるからで
ある。これがため、噴霧化した水滴はスプレイさ
れた水滴の蒸発に要する時間の1/16の時間で蒸発
し、更にまた、NOxの抑制は種々の相での水を
必要とする。
ては本考案では、きわめて一般的である簡単なス
プレイ・ノズルでは水の蒸発が非常に遅い大きい
水滴を形成するのでNOxを好ましい値に抑制し
ないことは理解する必要がある。NOxを更に所
望程度抑制するため本考案のこの具体例のバーナ
ーを運転するにはスプレイとは異なる噴霧化によ
り水を供給する必要がある。その理由は噴霧化ノ
ズルから出る水滴の直径がスプレイ・ノズルから
の水滴の直径のほぼ半分かそれ以下であるからで
ある。これがため、噴霧化した水滴はスプレイさ
れた水滴の蒸発に要する時間の1/16の時間で蒸発
し、更にまた、NOxの抑制は種々の相での水を
必要とする。
以上本考案をある程度詳細に説明したが、本考
案の原理を逸脱することなくこの具体例に種々の
変更および変形を加えることのできることも明か
である。本考案が例示した具体例のみに限定され
るものでなく前記した実用新案登録請求の範囲に
よつてのみ限定されるのであることは理解する必
要がある。
案の原理を逸脱することなくこの具体例に種々の
変更および変形を加えることのできることも明か
である。本考案が例示した具体例のみに限定され
るものでなく前記した実用新案登録請求の範囲に
よつてのみ限定されるのであることは理解する必
要がある。
第1図は本考案の1つの具体例をほぼ直径方向
に切断して示した断面図、第2図と第3図とはそ
れぞれ第1図の2−2線および3−3線に沿い切
断して示した断面図、第4図は壁の展開図であ
る。 10……バーナー、12……バーナー機構、2
0……第1のタイル壁または表面、22……環状
スペース、24……第2のタイル壁または表面、
38……第3の表面、40……第4の表面、4
2,44……開口、88……噴霧化手段。
に切断して示した断面図、第2図と第3図とはそ
れぞれ第1図の2−2線および3−3線に沿い切
断して示した断面図、第4図は壁の展開図であ
る。 10……バーナー、12……バーナー機構、2
0……第1のタイル壁または表面、22……環状
スペース、24……第2のタイル壁または表面、
38……第3の表面、40……第4の表面、4
2,44……開口、88……噴霧化手段。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 同軸上においてたて方向に配置した3つの熱焼
域であつて、第1の燃焼域が上流側の円筒形チヤ
ンバ壁により画成され、該チヤンバ壁が、液体燃
料と、噴霧水と、該チヤンバ壁にある開口の寸法
及び数により制御される1次供給空気と、を供給
するノズル手段を有し、第2の燃焼域が第1の燃
焼域より広く、かつ該第2の燃焼域へ対する2次
供給空気の通路として第1の燃焼域を取囲む円筒
状の環状スペースを有しており、該1次供給空気
と2次供給空気との合計量が該第1及び第2の両
燃焼域内での燃焼に必要な化学量論量よりも少な
くなつており、第3の燃焼域が第2の燃焼域より
広く、かつ3次供給空気の通路として第2の燃焼
域を取囲む円筒形の環状スペースを有しており、
かつ該3次供給空気の量が、前記1次供給空気の
量と2次供給空気の量との合計量と合算すること
により、第1及び第2の両燃焼域内での燃焼に必
要な総化学量論量に少なくとも等しく望ましくは
それ以上の合計空気量となるような量となつてい
る燃焼域と、 第2の燃焼域へ気体状燃料を噴出するため、第
1の燃焼域を取囲んでいる前記環状スペースの頂
部へ設けた気体状燃料噴出ノズルと、 前記1次空気と2次空気との合計の供給空気量
を制御する単一の空気制御手段と、 3次空気の供給量を制御する独立の空気制御手
段と、 と有して成る液体及び気体状の燃料を燃焼する
流体燃料燃焼バーナー。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US916766 | 1978-06-19 | ||
US05/916,766 US4257763A (en) | 1978-06-19 | 1978-06-19 | Low NOx burner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59191008U JPS59191008U (ja) | 1984-12-18 |
JPS6222726Y2 true JPS6222726Y2 (ja) | 1987-06-10 |
Family
ID=25437805
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7665979A Pending JPS553599A (en) | 1978-06-19 | 1979-06-18 | Fluid fuel burner |
JP1984031583U Granted JPS59191008U (ja) | 1978-06-19 | 1984-03-05 | 流体燃料燃焼バ−ナ− |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7665979A Pending JPS553599A (en) | 1978-06-19 | 1979-06-18 | Fluid fuel burner |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4257763A (ja) |
EP (1) | EP0007697B1 (ja) |
JP (2) | JPS553599A (ja) |
CA (1) | CA1119506A (ja) |
DE (1) | DE2963399D1 (ja) |
Families Citing this family (65)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE3276191D1 (en) * | 1981-09-28 | 1987-06-04 | Zink Co John | Method and apparatus for burning fuel in stages |
US4505666A (en) * | 1981-09-28 | 1985-03-19 | John Zink Company | Staged fuel and air for low NOx burner |
FR2525326B1 (fr) * | 1982-04-14 | 1989-08-25 | Provost Charles | Bruleur a gaz a post-combustion d'une emulsion de peroxyde d'hydrogene |
JPS58187712A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Hitachi Zosen Corp | NO↓x抑制三段燃焼法 |
US4533314A (en) * | 1983-11-03 | 1985-08-06 | General Electric Company | Method for reducing nitric oxide emissions from a gaseous fuel combustor |
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US5044932A (en) * | 1989-10-19 | 1991-09-03 | It-Mcgill Pollution Control Systems, Inc. | Nitrogen oxide control using internally recirculated flue gas |
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US5280756A (en) * | 1992-02-04 | 1994-01-25 | Stone & Webster Engineering Corp. | NOx Emissions advisor and automation system |
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US6616442B2 (en) | 2000-11-30 | 2003-09-09 | John Zink Company, Llc | Low NOx premix burner apparatus and methods |
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