WO2016136699A1 - 揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法 - Google Patents

揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016136699A1
WO2016136699A1 PCT/JP2016/055148 JP2016055148W WO2016136699A1 WO 2016136699 A1 WO2016136699 A1 WO 2016136699A1 JP 2016055148 W JP2016055148 W JP 2016055148W WO 2016136699 A1 WO2016136699 A1 WO 2016136699A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voc
volatile organic
gas
organic compound
voc gas
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/055148
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正広 天野
浩市 松下
Original Assignee
三菱重工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Priority to KR1020177023215A priority Critical patent/KR102048133B1/ko
Priority to DK16755444.3T priority patent/DK3249296T3/da
Priority to CN201680010775.4A priority patent/CN107250670B/zh
Priority to EP16755444.3A priority patent/EP3249296B1/en
Publication of WO2016136699A1 publication Critical patent/WO2016136699A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/448—Floating hydrocarbon production vessels, e.g. Floating Production Storage and Offloading vessels [FPSO]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B63J2099/001—Burning of transported goods, e.g. fuel, boil-off or refuse
    • B63J2099/003—Burning of transported goods, e.g. fuel, boil-off or refuse of cargo oil or fuel, or of boil-off gases, e.g. for propulsive purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2204/00—Supplementary heating arrangements
    • F23G2204/10—Supplementary heating arrangements using auxiliary fuel
    • F23G2204/103—Supplementary heating arrangements using auxiliary fuel gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2208/00—Safety aspects
    • F23G2208/10—Preventing or abating fire or explosion, e.g. by purging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/14—Gaseous waste or fumes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system

Definitions

  • the present invention relates to a volatile organic compound combustion apparatus, a boiler, a tanker and a volatile organic compound combustion method used when processing a volatile organic compound.
  • VOC Volatile Organic Compounds
  • Patent Document 1 discloses an engine system that is realized with a simple structure and excellent cost even when a product gas obtained by reforming VOC is used as a fuel gas.
  • Patent Document 2 discloses an induction heating furnace having a furnace shell structure that can ensure the hermeticity of the furnace with a simple structure without increasing the size and that does not cause a discharge.
  • this induction heating furnace outside of the furnace shell surrounding the material to be heated, multiple furnace shells are arranged at intervals, and an inert gas is introduced into the space between the furnace shell and the furnace shell. And the pressure of this inert gas is made more than the pressure of the atmospheric gas in the furnace shell surrounding a to-be-heated material.
  • JP 2010-203364 A Japanese Patent No. 5162949
  • VOC As a method of processing VOC, there is a method of incinerating by burning VOC. In this case, the VOC is burned using a dedicated burner that injects VOC. However, it is necessary to prepare a dedicated compressor that pressurizes the VOC to a pressure sufficiently higher than the pressure in the furnace. An increase in manufacturing cost becomes a problem.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a volatile organic compound combustion apparatus, a boiler, a tanker, and a volatile organic compound combustion apparatus that reduce the manufacturing cost of equipment for burning volatile organic compounds. It is to provide a method for burning volatile organic compounds.
  • the volatile organic compound combustion apparatus uses a mixer that mixes VOC gas containing volatile organic compound and combustion air, and fuel using the VOC mixed air mixed by the mixer. And a burner for burning.
  • the VOC gas is premixed in the combustion air for burning the fuel by the mixer, and is volatilized using the burner that burns the fuel. The organic compound was burned.
  • VOC gas blower or the like that is smaller in scale and lower in pressure ratio than the compressor to burn the volatile organic compound, thereby reducing the manufacturing cost.
  • the volatile organic compound combustion apparatus further includes a wind box for supplying the VOC mixed air to the burner.
  • the wind box includes an inner casing that internally forms an atmosphere in which the combustion air and the VOC gas are injected, and an outer casing that surrounds the inner casing.
  • Such a volatile organic compound combustion apparatus prevents the leakage of VOC mixed air in the wind box by using a double casing structure for the wind box in which VOC mixed air in which VOC gas and combustion air are mixed is stored. Can be made more reliable.
  • the volatile organic compound combustion apparatus further includes a purge gas supply device that supplies a purge gas to a space formed between the inner casing and the outer casing.
  • the purge gas is a part of seal air generated for cooling a viewport formed in a boiler body that forms a combustion chamber in which the fuel burns.
  • Such a volatile organic compound combustion apparatus uses a part of the sealing air that cools the viewport as a purge gas supplied to the space between the inner casing and the outer casing. There is no need to provide a purge gas supply device for supplying purge gas to the space between them separately from the seal air supply device for supplying seal air to the viewport, and it can be manufactured at low cost.
  • the mixer includes a combustion air outlet for injecting the combustion air, a plurality of VOC gas passages through which the VOC gas flows, and a plurality of VOC gas outlet nozzles corresponding to the plurality of VOC gas passages. Is formed.
  • the plurality of VOC gas blowing nozzles inject the VOC gas into a region where the combustion air is injected.
  • the mixer of such a volatile organic compound combustion apparatus distributes the VOC gas to a plurality of VOC gas flow paths and injects the VOC gas from each VOC gas blowing nozzle. Therefore, the VOC gas supplied to the mixer is used. It can be made to eject evenly from the VOC gas blowing nozzle. Further, such a mixer can be formed on a relatively small scale and can be installed in a space-saving manner.
  • the plurality of VOC gas channels are formed such that the channel cross-sectional area increases as the channel length increases.
  • VOC gas can be uniformly injected from a plurality of VOC gas blowing nozzles, and the VOC gas and the combustion air are not mixed so that the concentration of the volatile organic compound in the VOC mixed air is not biased. Can be mixed properly.
  • the volatile organic compound combustion apparatus further includes a VOC gas blower that pressurizes the VOC gas to a pressure calculated based on the pressure of the combustion air and supplies the VOC gas to the mixer.
  • Such a volatile organic compound combustion apparatus has only to be pressurized to a pressure calculated based on the pressure of the combustion air and mix the VOC gas with the combustion air, so the pressure ratio is lower than that of the compressor.
  • a blower can be used. Thereby, installation cost and operation cost can be reduced.
  • the VOC gas has an oxygen concentration smaller than that of the combustion air and contains more inert gas than the combustion air.
  • VOC gas has a lower oxygen concentration than combustion air and contains more inert gas than combustion air, so that the combustion temperature when the fuel burns can be reduced.
  • concentration of nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas produced by combustion can be reduced.
  • the volatile organic compound combustion apparatus is configured to emit exhaust gas generated by burning the fuel using the VOC mixed air in a heavy oil tank that stores heavy oil from which the volatile organic compound is volatilized.
  • An inert gas supply pipe for supplying the inert gas is further provided.
  • Such a volatile organic compound combustion apparatus uses exhaust gas generated from fuel combustion as an inert gas supplied to a heavy oil tank.
  • the exhaust gas generated by the combustion of the volatile organic compound can also be used as the inert gas, the fuel burned to generate the inert gas can be reduced.
  • the boiler according to the second aspect of the present invention includes the volatile organic compound combustion apparatus according to the present invention.
  • the tanker according to the third aspect of the present invention includes the volatile organic compound combustion apparatus according to the present invention and the heavy oil tank.
  • such a tanker includes the volatile organic compound combustion apparatus of the present invention, the volatile organic compound that volatilizes from the heavy oil tank can be combusted with facilities excellent in manufacturing cost.
  • a volatile organic compound combustion method includes a step of generating VOC mixed air by mixing VOC gas containing a volatile organic compound and combustion air, and using the VOC mixed air. And burning the fuel.
  • VOC gas is premixed with combustion air for burning fuel to generate VOC mixed air, and this VOC mixed air is used. It was decided to burn the fuel.
  • the volatile organic compound combustion apparatus, boiler, tanker, and volatile organic compound combustion method according to the present invention can reduce the manufacturing cost of equipment for burning volatile organic compounds.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 is mounted on a tanker for transporting crude oil and a facility for storing crude oil (FPSO: Floating Production, Storage and Offloading, etc.) and provided with a crude oil tank 2 as shown in FIG. Has been applied to boilers.
  • the crude oil tank 2 stores crude oil in a storage space formed inside. Crude oil volatilizes volatile organic compounds (VOC: Volatile Organic Compounds).
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 includes a VOC gas tank 5, a VOC gas blower 6, a boiler blower 7, and a mixer 8.
  • the VOC gas tank 5 is connected to the upper part of the area where the crude oil is stored in the storage space of the crude oil tank 2 via the VOC gas pipe 11, and stores the VOC gas supplied from the crude oil tank 2.
  • the VOC gas blower 6 pressurizes the VOC gas stored in the VOC gas tank 5 and supplies the VOC gas pressurized to a predetermined pressure (for example, 60 mbar) to the mixer 8.
  • the boiler blower 7 pressurizes air and supplies combustion air pressurized to a predetermined pressure (for example, 60 mbar) to the mixer 8.
  • the mixer 8 generates VOC mixed air by premixing the combustion air supplied from the boiler blower 7 with the VOC gas supplied from the VOC gas blower 6.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 includes a wind box 14, a fuel gas supply device 15, a boiler body 16, and a burner 17.
  • the air box 14 temporarily stores the VOC mixed air premixed by the mixer 8 to rectify the air flow and supplies it to the burner 17 at a constant flow rate.
  • the fuel gas supply device 15 supplies fuel gas (fuel) pressurized to a predetermined pressure (for example, 1 bar) to the burner 17. Examples of the fuel gas include hydrocarbon compounds such as methane, ethane, and propane.
  • the boiler body 16 includes a combustion chamber 18, and a flame is formed in the combustion chamber 18.
  • the burner 17 uses the VOC mixed air supplied from the wind box 14 to burn the fuel gas supplied from the fuel gas supply device 15 in the combustion chamber 18.
  • the boiler body 16 is provided with a heat exchanger such as an evaporator (not shown).
  • the heat exchanger heats water supplied from the outside to the steam drum 13 using heat generated by the combustion of the fuel gas to generate high-temperature and high-pressure steam.
  • the steam generated by the heat exchanger is collected in the steam drum 13, and the steam separated in the steam drum 13 is supplied to an external demand destination (not shown).
  • the boiler body 16 further has a plurality of viewports (not shown) formed on the wall surface for viewing the state of the internal combustion chamber 18 from the outside of the boiler body 16.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 is further provided with an inert gas supply pipe 19 connected to the upper part of the crude oil tank 2.
  • the inert gas supply pipe 19 supplies part or all of the exhaust gas generated in the boiler body 16 by the combustion of the fuel gas as an inert gas to the upper part of the storage space of the crude oil tank 2.
  • the upstream side of the inert gas supply pipe 19 is not shown in FIG. 1, the exhaust gas discharged from the boiler body 16 is provided at an arbitrary position in the smoke furnace.
  • FIG. 2 shows a mixer 8 that mixes VOC gas and combustion air.
  • the mixer 8 includes a combustion air duct 21 and a VOC gas duct 22.
  • the combustion air duct 21 is formed in a rectangular parallelepiped shape and is formed in a container having a hollow inside, and a combustion air inlet 23 and a combustion air outlet 24 are formed.
  • the combustion air inlet 23 is formed at the vertical upper end of the combustion air duct 21 and supplies the combustion air pressurized by the boiler blower 7 into the combustion air duct 21.
  • the combustion air outlet 24 is formed by opening the entire vertical lower surface of the combustion air duct 21, and sends combustion air existing inside the combustion air duct 21 vertically downward.
  • the VOC gas duct 22 is formed in a rectangular parallelepiped shape, has a hollow container shape, and is longer than the combustion air duct 21.
  • the VOC gas duct 22 is arranged inside the combustion air duct 21 in such a structure that it is inserted from the side of the combustion air duct 21. Most of the VOC gas duct 22 is installed in the entire longitudinal direction inside the combustion air duct 21, and the remaining part is exposed to the outside of the combustion air duct 21.
  • the VOC gas duct 22 includes a VOC gas inlet 25, a plurality of VOC gas blowing nozzles 26a, 26b, and 26c, and a plurality of VOC gas flow paths 27a, 27b, and 27c.
  • the number of VOC gas blowing nozzles and VOC gas flow paths is not limited to three as in the present embodiment, and may be two or four or more.
  • the VOC gas inlet 25 is formed at a vertical upper end of a portion of the VOC gas duct 22 that is disposed outside the combustion air duct 21.
  • the VOC gas inlet 25 branches and supplies the VOC gas supplied from the VOC gas blower 6 to a plurality of VOC gas flow paths 27a, 27b, and 27c.
  • each VOC gas blowing nozzle 26 a, 26 b, 26 c are arranged on the lower surface of the VOC gas duct 22 along a straight line along the longitudinal direction.
  • Each VOC gas blowing nozzle 26 a, 26 b, 26 c is provided at a height position equivalent to the vertical lower end of the combustion air duct 21. Therefore, each VOC gas blowing nozzle 26 a, 26 b, 26 c is arranged so as to be surrounded by the combustion air outlet 24 of the combustion air duct 21.
  • Each of the VOC gas blowing nozzles 26a, 26b, and 26c is formed in a tapered shape in which the flow channel area decreases toward the tip, and the flow channel cross-sectional area decreases toward the downstream side in the flow direction in which the VOC gas flows.
  • the VOC gas is accelerated and ejected vertically downward.
  • the plurality of VOC gas flow paths 27a, 27b, and 27c are formed inside the VOC gas duct 22, and correspond to the plurality of VOC gas blowing nozzles 26a, 26b, and 26c on a one-to-one basis. Therefore, the first VOC gas outlet nozzle 26a is connected to the downstream end of the first VOC gas passage 27a, the second VOC gas outlet nozzle 26b is connected to the downstream end of the second VOC gas passage 27b, and downstream of the third VOC gas passage 27c. The 3rd VOC gas blowing nozzle 26c is connected to the end. Thus, each VOC gas channel 27a, 27b, 27c is an independent channel.
  • Each VOC gas channel 27a, 27b, 27c extends in the longitudinal direction of the VOC gas duct 22, the second VOC gas channel 27b is located below the first VOC gas channel 27a, and below the second VOC gas channel 27b.
  • the third VOC gas flow path 27c is located in the position. Accordingly, since the first VOC gas flow path 27a is formed so as to bypass the second VOC gas flow path 27b from above in the vertical direction, the flow length of the first VOC gas flow path 27a is the second VOC gas flow path 27b. Longer than.
  • the flow length of the second VOC gas flow path 27b is the third VOC gas flow path. It is longer than 27c. Therefore, the first VOC gas blowing nozzle 26a is located at the position farthest from the VOC gas inlet 25, and the third VOC gas blowing nozzle 26c is located at the position closest to the VOC gas inlet 25.
  • the VOC gas channels 27a, 27b, and 27c are formed such that the channel cross-sectional area increases as the channel length increases, that is, the VOC gas outlet nozzles 26a, 26b,
  • the VOC gas flow paths 27a, 27b, and 27c connected to 26c are formed so that the flow path cross-sectional area becomes larger.
  • the first VOC gas passage 27a corresponding to the first VOC gas outlet nozzle 26a farthest in the horizontal direction from the VOC gas inlet 25 is more than the second VOC gas passage 27b corresponding to the adjacent second VOC gas outlet nozzle 26b.
  • the third VOC gas channel 27c corresponding to the third VOC gas outlet nozzle 26c closest to the VOC gas inlet 25 in the horizontal direction has a channel cross-sectional area larger than that of the adjacent second VOC gas channel 27b. small. That is, the VOC gas flow paths 27a, 27b, and 27c are adjusted in cross-sectional area in accordance with the horizontal distance from the VOC gas inlet 25 to the VOC gas blowing nozzles 26a, 26b, and 26c. By adjusting the area, the pressure loss when the VOC gas flows through the VOC gas flow paths 27a, 27b, and 27c from the VOC gas inlet 25 to the VOC gas blowing nozzles 26a, 26b, and 26c is equalized.
  • FIG. 4 shows a wind box 14.
  • the wind box 14 includes an inner casing 31 and an outer casing 32.
  • the inner casing 31 forms an inner space 33 to which VOC mixed air obtained by mixing VOC gas and combustion air is supplied from the mixer 8.
  • the outer casing 32 is a container surrounding the inner casing 31, and an outer space 34 is formed between the outer casing 32 and the inner casing 31.
  • a purge gas is supplied to the outer space 34 from a purge gas supply device 35. Examples of the purge gas include air and nitrogen gas.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 includes a seal gas supply device (not shown).
  • the seal gas supply device pressurizes air and blows the seal air pressurized to a predetermined pressure (for example, 200 mbar) to a plurality of viewports (not shown) formed in the boiler body 16, thereby each view port. Cool the port.
  • a part of the seal air pressurized by the seal gas supply device is supplied to the purge gas supply device 35 as a purge gas.
  • the burner 17 is disposed in the inner space 33 of the wind box 14, and a front end side (lower end side) that forms a flame is exposed to the combustion chamber 18 of the boiler body 16.
  • FIG. 5 shows a bottom view of the burner 17.
  • the burner 17 includes a burner outer cylinder 41 and a plurality of fuel gas nozzles 42 to which fuel gas is supplied.
  • the burner outer cylinder 41 is formed in a cylindrical shape.
  • Each of the plurality of fuel gas nozzles 42 is formed in a tubular shape, and is arranged inside the burner outer cylinder 41 along a concentric circle with the central axis of the burner outer cylinder 41 as the center.
  • a space between the burner outer cylinder 41 and each fuel gas nozzle 42 serves as a VOC mixed air nozzle 46 through which VOC mixed air flows.
  • the VOC mixed air flows so as to surround the fuel gas ejected from each fuel gas nozzle 42.
  • the burner outer cylinder 41 is provided with an opening or opening that allows the flow of the VOC mixed air in the inner space 33.
  • the VOC mixed air flows into the burner outer cylinder 41 and is guided to the VOC mixed air nozzle 46 as indicated by the arrows shown in FIG.
  • each fuel gas nozzle 42 is connected to a fuel gas header 44 through which the fuel gas is guided, and the fuel gas is distributed from the fuel gas header 44 to each fuel gas nozzle 42.
  • a space between the fuel gas nozzles 42 is a VOC mixed air flow path 45 through which the VOC mixed air flows.
  • the VOC mixed air that has flowed through the VOC mixed air flow path 45 is guided to the VOC mixed air nozzle 46.
  • the burner 17 injects fuel gas from each fuel gas nozzle 42, and also injects VOC mixed gas from the periphery of each fuel gas nozzle 42 by the VOC mixed air nozzle 46, so that the fuel gas is discharged from the outlet of the burner 17.
  • VOC mixed air is diffused to form one flame so that the flame is contained in the furnace, and both are burned in the combustion chamber 18.
  • Combustion air is supplied from the boiler blower 7 to the mixer 8 at a predetermined pressure
  • VOC gas is supplied from the VOC gas blower 6 at a pressure calculated based on the pressure of the combustion air.
  • the pressure of the VOC gas is equal to the pressure of the combustion air or slightly higher than the pressure of the combustion air.
  • the combustion air supplied to the mixer 8 is supplied to the inner space 33 of the wind box 14 through the combustion air outlet 24 of the mixer 8.
  • the mixer 8 has a plurality of VOC gas flow paths 27a, 27b, and 27c formed such that the cross-sectional area of the flow path increases as the flow path length increases, so that the VOC gas farther from the VOC gas inlet 25 in the horizontal direction.
  • An increase in pressure loss in the VOC gas passages 27a, 27b, and 27c for supplying the VOC gas to the blowing nozzles 26a, 26b, and 26c is reduced. For this reason, the VOC gas supplied to the mixer 8 does not decrease the flow rate of the VOC gas supplied to the VOC gas outlet nozzles 26a, 26b, and 26c far from the VOC gas inlet 25, and a plurality of VOC gas outlet nozzles 26a. , 26b, and 26c.
  • VOC gas is accelerated and blown out from a plurality of VOC gas blowing nozzles 26 a, 26 b, and 26 c, and is well mixed with the combustion air supplied through the combustion air outlet 24 to enter the inner space 33 of the wind box 14. Supplied.
  • the mixer 8 supplies the VOC gas evenly to the VOC gas blowing nozzles 26a, 26b, and 26c and injects them, so that the VOC gas in the VOC gas injected from the VOC gas blowing nozzles 26a, 26b, and 26c
  • the concentration of volatile organic compounds can be equalized.
  • the mixer 8 is supplied from the combustion air supplied from the boiler blower 7 and the VOC gas blower 6 by appropriately forming the cross-sectional areas of the plurality of VOC gas flow paths 27a, 27b, and 27c.
  • the VOC gas can be properly mixed with a small pressure loss.
  • the mixer 8 can be formed in a small scale by being formed in this way, and can be installed in a space-saving manner.
  • the VOC mixed air mixed by the mixer 8 fills the inner space 33 of the wind box 14, is supplied to the burner 17 at a predetermined flow rate, and the combustion chamber of the boiler body 16 through the VOC mixed air nozzle 46 of the burner 17. 18 is injected.
  • the burner 17 is further supplied with fuel gas from the fuel gas supply device 15 at a predetermined pressure.
  • the fuel gas supplied from the fuel gas supply device 15 to the burner 17 is injected into the combustion chamber 18 of the boiler body 16 through the plurality of fuel gas nozzles 42 of the burner 17.
  • the fuel gas injected from each fuel gas nozzle 42 is burned using oxygen contained in the VOC mixed air injected from the VOC mixed air nozzle 46 to form a flame.
  • the volatile organic compound contained in the VOC mixed air is burned by using oxygen contained in the VOC mixed air by the flame caused by the combustion of the fuel gas.
  • a part of the exhaust gas generated by the combustion of the fuel gas and the volatile organic compound is supplied as an inert gas to the upper part of the storage space of the crude oil tank 2 through the inert gas supply pipe 19 (see FIG. 1).
  • the inert gas supplied to the crude oil tank 2 is mixed with the gas filling the upper part of the storage space of the crude oil tank 2, and the oxygen concentration of the gas filling the upper part of the storage space of the crude oil tank 2 is reduced.
  • Volatile organic compounds that volatilize from the crude oil stored in the crude oil tank 2 are prevented from igniting by reducing the oxygen concentration of the gas filling the upper part of the storage space of the crude oil tank 2.
  • Volatile organic compounds that volatilize from the crude oil are mixed with an inert gas supplied to the crude oil tank 2 via the inert gas supply pipe 19 to become VOC gas.
  • the VOC gas stored in the upper part of the crude oil tank 2 is supplied to the VOC gas tank 5 via the VOC gas pipe 11 and stored in the VOC gas tank 5.
  • the VOC gas supplied to the mixer 8 contains a volatile organic compound that volatilizes from crude oil and exhaust gas generated by combustion.
  • Nitrogen contained in combustion air or fuel gas reacts with oxygen to produce nitrogen oxides (NOx) when the fuel gas burns at high temperature using combustion air.
  • the VOC mixed air used for combustion of the fuel gas in the combustion chamber 18 is inactive compared to the combustion air supplied from the boiler blower 7 to the mixer 8 because the VOC gas contains exhaust gas. Gas concentration is high.
  • the heat generated by the combustion of the fuel gas is also used for heating the inert gas, so that the temperature is lowered and the generated NOx is reduced.
  • a through hole is formed in the inner casing 31 of the wind box 14, or a through hole is formed in a mounting portion joined to the inner casing 31 and the mixer 8.
  • a through hole may be formed in the attachment part joined to the boiler body 16.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 can be manufactured by modifying an existing boiler.
  • the existing boiler includes a boiler blower 7, a wind box including only the inner casing 31, a fuel gas supply device 15, a boiler body 16, and a burner 17.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 forms an air box 14 by adding an outer casing 32 to an inner casing 31, and a VOC gas tank 5, a VOC gas blower 6, a mixer 8, a purge gas supply device 35, and an existing boiler. Can be easily manufactured.
  • FIG. 7 shows a burner provided in the volatile organic compound combustion apparatus of the first comparative example.
  • a VOC gas nozzle 102 is added to the burner 17 in the above-described embodiment.
  • the VOC gas nozzle 102 is formed in a tubular shape, and is disposed independently of the plurality of fuel gas nozzles 42 in the burner outer cylinder 41.
  • the burner 101 When the VOC gas is injected into the combustion chamber 18 through the VOC gas nozzle 102, the burner 101 has a pressure higher than that in the combustion chamber 18 that is a furnace, that is, the same level as the fuel gas injected from the plurality of fuel gas nozzles 42.
  • the volatile organic compound combustion apparatus of the first comparative example is dedicated to pressurizing the VOC gas to the same pressure as the fuel gas injected from the fuel gas nozzle 42. It is necessary to provide a compressor.
  • the VOC gas is pressurized to the same pressure as the fuel gas injected from the fuel gas nozzle 42 by mixing the combustion air with the VOC gas.
  • a pressure for injecting the VOC gas into the combustion chamber 18 can be secured.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 does not need to provide such a dedicated compressor, and can reduce the manufacturing cost.
  • the burner 17 of this embodiment does not need to be provided with the VOC gas nozzle 102 like the 1st comparative example, it can manufacture more easily and can reduce manufacturing cost more.
  • the volatile organic compound combustion apparatus of the second comparative example burns the volatile organic compound by injecting the VOC mixed fuel in which the fuel gas and the VOC gas are mixed, by the plurality of fuel gas nozzles 42 of the burner 17.
  • the VOC is set to a pressure comparable to the fuel gas injected from the plurality of fuel gas nozzles 42. It is necessary to pressurize the gas, and in the same way as the volatile organic compound combustion apparatus of the first comparative example, it is necessary to include a compressor that pressurizes the VOC gas to the same pressure as the fuel gas injected from the plurality of fuel gas nozzles 42 There is.
  • FIG. 8 shows a modification of the volatile organic compound combustion apparatus.
  • the modified example of the volatile organic compound combustion apparatus 51 is different from the above-described embodiment in the installation location of the mixer 8 in the wind box 14, and is otherwise formed in the same manner as the above-described embodiment. .
  • the mixer 8 and the wind box 14 are arranged so as to be aligned in the horizontal direction, and the mixer 8 so that the combustion air inlet 23 is aligned with the combustion air outlet 24 in the horizontal direction. Is installed sideways.
  • the mixer 8 causes the combustion air supplied from the boiler blower 7 and the VOC gas supplied from the VOC gas blower 6 not to move vertically downward but to the inner space 33 of the wind box 14 in the horizontal direction. It is installed to inject in parallel.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 51 uses the VOC mixed air mixed by the mixer 8 in the same manner as the volatile organic compound combustion apparatus 1 described above, so that the burner 17 burns the fuel gas, thereby reducing the pressure.
  • the VOC gas can be burned.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 51 can use the VOC gas blower 6 formed on a smaller scale than the compressor that pressurizes the VOC gas to a pressure equivalent to the pressure of the fuel gas as the apparatus that pressurizes the VOC gas. .
  • the installation location of the mixer 8 is not limited to the vertical upper side or the side of the wind box 14, but the combustion air supplied from the boiler blower 7 and the VOC gas supplied from the VOC gas blower 6 are Any installation location that can be supplied to the inner space 33 of the box 14 may be installed.
  • the mixer 8 can be replaced with another mixer that mixes VOC gas with combustion air.
  • examples of such a mixer include a mixer that mixes VOC gas with combustion air using a baffle plate.
  • the volatile organic compound combustion apparatus provided with such a mixer does not need to be provided with a dedicated compressor for pressurizing the VOC gas, and a small-scale VOC gas blower 6 is provided. Equipment for burning volatile organic compounds can be easily produced at low cost.
  • the mixer 8 of the present embodiment uses such a baffle plate by forming a plurality of VOC gas blowing nozzles 26a, 26b, 26c and a plurality of VOC gas flow paths 27a, 27b, 27c.
  • the pressure loss when the combustion air and VOC gas are mixed can be reduced, and further, it can be formed on a small scale and can be installed in a small space. .
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 can easily add the mixer 8 to the existing boiler as compared with the volatile organic compound combustion apparatus including the mixer using the baffle plate.
  • seal air supplied to a plurality of viewports formed in the boiler body 16 is used as purge gas supplied to the outer space 34 between the inner casing 31 and the outer casing 32 of the wind box 14.
  • a purge gas different from the seal air may be supplied to the outer space 34.
  • purge gas include compressed air compressed by a compressor provided separately from the seal gas supply device, for example, compressed air for instrumentation.
  • the wind box 14 can omit the purge gas supply device 35 if the leakage of the VOC gas can be sufficiently prevented without supplying the purge gas to the outer space 34. Further, the wind box 14 need not be formed in a double casing structure if it can sufficiently prevent damage that causes leakage of the VOC gas, and the inner space of the atmosphere in which the combustion air and the VOC gas are injected is used. 33 and the outside of the wind box 14 can be formed so as to be separated by one layer. Similarly to the volatile organic compound combustion apparatus 1 described above, the volatile organic compound combustion apparatus to which such an air box is applied is not required to have a dedicated compressor for pressurizing the VOC gas, and is a small-scale VOC gas blower. 6 can easily produce a facility for burning a volatile organic compound at low cost.
  • the volatile organic compound combustion apparatus 1 can also be applied to a boiler provided with a crude oil tank not mounted on a tanker. As such a crude oil tank, a tank disposed on the ground is exemplified.
  • the crude oil can be replaced with a substance other than the crude oil in which the volatile organic compound volatilizes. Examples of such substances include chemical products such as adhesives and paints.
  • the volatile organic compound combustion apparatus applied to such a place does not need to be provided with a dedicated compressor for pressurizing the VOC gas. A facility for burning a volatile organic compound using a simple VOC gas blower 6 can be easily manufactured at low cost.
  • VOC gas blower 7 VOC gas blower 8: Mixer 11: VOC gas piping 14: Air box 16: Boiler body 17: Burner 18: Combustion chamber 19: Inert gas supply pipe 24: Combustion air outlet 25: VOC gas inlet 26a, 26b, 26c: VOC gas outlet nozzle 27a, 27b, 27c: VOC gas flow path 31: Inner casing 32: Outer casing 33: Inner space 34 : Outer space 35: Purge gas supply device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

揮発性有機化合物を含有するＶＯＣガスと燃焼用空気とを混合する混合器（８）と、混合器（８）により混合されたＶＯＣ混合空気を用いて燃料を燃焼させるバーナ（１７）とを備えている。このような揮発性有機化合物燃焼装置（１）は、燃料を燃焼させるための燃焼用空気にＶＯＣガスを混合することにより、燃料ガスの圧力と同程度にＶＯＣガスを加圧する必要がなく、小規模であるＶＯＣガスブロア（６）を用いてＶＯＣガスを加圧して、燃料を燃焼させる既存のバーナ（１７）を用いて揮発性有機化合物を容易に燃焼させることができる。このため、揮発性有機化合物燃焼装置（１）は、燃料ガスの圧力と同程度にＶＯＣガスを加圧する専用のコンプレッサを備える必要がなく、製造コストを低減することができる。

Description

揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法
　本発明は、揮発性有機化合物を処理するときに利用される揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法に関する。
　揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）の環境への排出が規制され、環境に排出されるＶＯＣを低減することが必要とされている。
　特許文献１には、ＶＯＣを改質して得られる生成ガスを燃料ガスとした場合でも、簡単な構造によりコスト面にも優れて実現されるエンジンシステムが開示されている。
　特許文献２には、サイズを大型化することなく、簡単な構造で炉の気密性を確保でき、かつ、放電の発生する恐れのない炉殻構造を有する誘導加熱炉が開示されている。この誘導加熱炉は、被加熱材を囲む炉殻の外側に、互いに間隔を置いて炉殻を多重に配置するとともに、炉殻と炉殻との間の間隔に不活性ガスが導入されており、かつ、該不活性ガスの圧力が被加熱材を囲む炉殻内の雰囲気ガスの圧力以上とされている。
特開２０１０－２０３３６４号公報 特許第５１６２９４９号公報
　一方、ＶＯＣを処理する方法として、ＶＯＣを燃焼させて焼却処理する方法がある。この場合、ＶＯＣを噴射する専用バーナを用いてＶＯＣを燃焼させることになるが、炉内圧力よりも十分に高い圧力にＶＯＣを加圧する専用コンプレッサを準備する必要があり、ＶＯＣを処理する設備の製造コストの増加が問題となる。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、揮発性有機化合物を燃焼する設備の製造コストを低減する揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法を提供することにある。
　本発明の第一態様による揮発性有機化合物燃焼装置は、揮発性有機化合物を含有するＶＯＣガスと燃焼用空気とを混合する混合器と、前記混合器により混合されたＶＯＣ混合空気を用いて燃料を燃焼させるバーナとを備えている。
　ＶＯＣガスのみを噴射する専用バーナを用いて揮発性有機化合物を燃焼させるときには、炉内圧力よりも十分に高い圧力にＶＯＣガスを加圧する専用コンプレッサを準備する必要がある。また、例えば燃料ガスとされた燃料にＶＯＣガスを混合させてバーナで揮発性有機化合物を燃焼させる場合にも、燃料ガスの圧力と同程度にＶＯＣガスを加圧する専用コンプレッサを準備する必要がある。
　そこで、本発明の第一態様に係る揮発性有機化合物燃焼装置では、混合器によって、燃料を燃焼させるための燃焼用空気にＶＯＣガスを予混合することにより、燃料を燃焼させるバーナを用いて揮発性有機化合物を燃焼させることとした。このように、燃焼用空気にＶＯＣガスを混合させるだけでよいので、ＶＯＣガスを炉内圧力よりも高くしたり、燃料ガスの圧力と同程度にＶＯＣガスを加圧する必要がなく、ＶＯＣガスを加圧する圧力を比較的低くすることができる。これにより、コンプレッサに比べて小規模で圧力比が低いＶＯＣガスブロア等を用いてＶＯＣガスを加圧して揮発性有機化合物を燃焼させることができ、製造コストを低減することができる。
　本発明の第一態様による揮発性有機化合物燃焼装置は、前記ＶＯＣ混合空気を前記バーナに供給する風箱をさらに備えている。前記風箱は、前記燃焼用空気と前記ＶＯＣガスとが噴射される雰囲気を内部に形成する内側ケーシングと、前記内側ケーシングを囲む外側ケーシングとを含んでいる。
　このような揮発性有機化合物燃焼装置は、ＶＯＣガスと燃焼用空気とが混合したＶＯＣ混合空気が貯留される風箱を二重ケーシング構造にすることにより、風箱におけるＶＯＣ混合空気の漏洩の防止をより確実にすることができる。
　本発明の第一態様による揮発性有機化合物燃焼装置は、前記内側ケーシングと前記外側ケーシングとの間に形成される空間にパージガスを供給するパージガス供給装置をさらに備えている。
　このような揮発性有機化合物燃焼装置は、内側ケーシングと外側ケーシングとの間の空間に、内側ケーシングの内部より高圧のパージガスを供給することにより、風箱におけるＶＯＣ混合空気の漏洩の防止をより確実にすることができる。
　前記パージガスは、前記燃料が燃焼する燃焼室を形成するボイラ本体に形成されたビューポートを冷却するために生成されたシール空気の一部である。
　このような揮発性有機化合物燃焼装置は、ビューポートを冷却するシール空気の一部を、内側ケーシングと外側ケーシングとの間の空間に供給されるパージガスとして用いることにより、内側ケーシングと外側ケーシングとの間の空間にパージガスを供給するパージガス供給装置を、ビューポートにシール空気を供給するシール空気供給装置と別個に設ける必要がなく、低コストで製造することができる。
　前記混合器は、前記燃焼用空気を噴射する燃焼用空気吹出口と、前記ＶＯＣガスが流れる複数のＶＯＣガス流路と、前記複数のＶＯＣガス流路に対応する複数のＶＯＣガス吹出ノズルとが形成されている。前記複数のＶＯＣガス吹出ノズルは、前記燃焼用空気が噴射される領域に前記ＶＯＣガスを噴射する。
　このような揮発性有機化合物燃焼装置の混合器は、複数のＶＯＣガス流路にＶＯＣガスを分配したうえで各ＶＯＣガス吹出ノズルからＶＯＣガスを噴射するので、混合器に供給されたＶＯＣガスを均等にＶＯＣガス吹出ノズルから噴出させることができる。また、このような混合器は、比較的小規模に形成することができ、省スペースで設置することができる。
　前記複数のＶＯＣガス流路は、流路長が長いほど流路断面積が大きくなるように形成されている。
　混合器のうちのＶＯＣガスが供給されるＶＯＣガス入口から複数のＶＯＣガス吹出ノズルまでの距離が互いに異なっている場合でも、流路長が長いほど流路断面積が大きくなるように複数のＶＯＣガス流路を形成することにより、複数のＶＯＣガス吹出ノズルからＶＯＣガスを均一に噴射させることができ、ＶＯＣ混合空気における揮発性有機化合物の濃度が偏らないように、ＶＯＣガスと燃焼用空気とを適切に混合することができる。
　本発明の第一態様による揮発性有機化合物燃焼装置は、前記燃焼用空気の圧力に基づいて算出された圧力に前記ＶＯＣガスを加圧して前記混合器に供給するＶＯＣガスブロアをさらに備えている。
　このような揮発性有機化合物燃焼装置は、燃焼用空気の圧力に基づいて算出された圧力に加圧してＶＯＣガスを燃焼用空気に対して混合すればよいので、コンプレッサに比べて圧力比が低いブロアを用いることができる。これにより、設置費用および運転コストを低減することができる。
　前記ＶＯＣガスは、酸素の濃度が前記燃焼用空気より小さくされ、かつ前記燃焼用空気よりも多くの不活性ガスを含有している。
　ＶＯＣガスは、酸素濃度が燃焼用空気よりも小さく、かつ燃焼用空気よりも多くの不活性ガスを含有していることにより、燃料が燃焼するときの燃焼温度を低減することができ、燃料が燃焼することにより生成される排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度を低減することができる。
　本発明の第一態様による揮発性有機化合物燃焼装置は、前記揮発性有機化合物が揮発する重油を貯留する重油タンクに、前記燃料が前記ＶＯＣ混合空気を用いて燃焼することにより生成される排ガスを前記不活性ガスとして供給する不活性ガス供給配管をさらに備えている。
　このような揮発性有機化合物燃焼装置は、重油タンクに供給される不活性ガスとして、燃料の燃焼より生成される排ガスを利用することとした。このように、揮発性有機化合物の燃焼により生成される排ガスも不活性ガスとして利用することができるので、不活性ガスを生成するために燃焼される燃料を低減することができる。
　本発明の第二態様によるボイラは、本発明による揮発性有機化合物燃焼装置を備えている。
　このようなボイラは、揮発性有機化合物燃焼装置を備えているので、製造コストに優れた設備にて揮発性有機化合物を燃焼させることができる。
　本発明の第三態様によるタンカーは、本発明による揮発性有機化合物燃焼装置と、前記重油タンクとを備えている。
　このようなタンカーは、本発明の揮発性有機化合物燃焼装置を備えているので、製造コストに優れた設備にて重油タンクから揮発する揮発性有機化合物を燃焼させることができる。
　本発明の第四態様による揮発性有機化合物燃焼方法は、揮発性有機化合物を含有するＶＯＣガスと燃焼用空気とを混合することによりＶＯＣ混合空気を生成するステップと、前記ＶＯＣ混合空気を用いて燃料を燃焼させるステップとを備えている。
　ＶＯＣガスのみを噴射する専用バーナを用いて揮発性有機化合物を燃焼させるときには、炉内圧力よりも十分に高い圧力にＶＯＣガスを加圧する専用コンプレッサを準備する必要がある。また、例えば燃料ガスとされた燃料にＶＯＣガスを混合させてバーナで揮発性有機化合物を燃焼させる場合にも、燃料ガスの圧力と同程度にＶＯＣガスを加圧する専用コンプレッサを準備する必要がある。
　そこで、本発明の第四態様の揮発性有機化合物燃焼方法によれば、燃料を燃焼させるための燃焼用空気にＶＯＣガスを予混合してＶＯＣ混合空気を生成し、このＶＯＣ混合空気を用いて燃料を燃焼させることとした。このように、燃焼用空気にＶＯＣを混合させるだけでよいので、ＶＯＣを炉内圧力よりも高くしたり、燃料ガスの圧力と同程度にＶＯＣガスを加圧する必要がなく、ＶＯＣガスを加圧する圧力を比較的低くすることができる。これにより、コンプレッサに比べて小規模で圧力比が低いブロア等を用いて揮発性有機化合物を容易に燃焼させることができる。
　本発明による揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法は、揮発性有機化合物を燃焼する設備の製造コストを低減することができる。
本発明の実施形態にかかる揮発性有機化合物燃焼装置を示す概念図である。 揮発性有機化合物燃焼装置の混合器を示す斜視図である。 混合器のＶＯＣダクトを示す斜視図である。 揮発性有機化合物燃焼装置の風箱を示す側面図である。 揮発性有機化合物燃焼装置のバーナを示す底面図である。 図５のバーナを示す概略図である。 第１比較例のバーナを示す平面図である。 揮発性有機化合物燃焼装置の変形例を示す概略図である。
　以下に、本発明の実施形態にかかる揮発性有機化合物燃焼装置について図面を参照して説明する。
　揮発性有機化合物燃焼装置１は、原油を輸送するタンカー及び原油を貯蔵する設備（ＦＰＳＯ：Ｆｌｏａｔｉｎｇ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　Ｓｔｏｒａｇｅ　ａｎｄ　Ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇなど）に搭載され、図１に示されているように、原油タンク２とともに設けられているボイラに適用されている。原油タンク２は、内部に形成される貯留空間に原油が貯留されている。原油は、可燃性を有する揮発性有機化合物（ＶＯＣ：Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を揮発する。
　揮発性有機化合物燃焼装置１は、ＶＯＣガスタンク５と、ＶＯＣガスブロア６と、ボイラ送風機７と、混合器８とを備えている。
　ＶＯＣガスタンク５は、ＶＯＣガス配管１１を介して原油タンク２の貯留空間のうちの原油が貯留されている領域の上部と接続され、原油タンク２から供給されるＶＯＣガスを貯留する。
　ＶＯＣガスブロア６は、ＶＯＣガスタンク５に貯留されているＶＯＣガスを加圧し、所定の圧力（たとえば、６０ｍｂａｒ）に加圧されたＶＯＣガスを混合器８に供給する。
　ボイラ送風機７は、空気を加圧し、所定の圧力（たとえば、６０ｍｂａｒ）に加圧された燃焼用空気を混合器８に供給する。
　混合器８は、ボイラ送風機７から供給された燃焼用空気に、ＶＯＣガスブロア６から供給されたＶＯＣガスを予混合することにより、ＶＯＣ混合空気を生成する。
　揮発性有機化合物燃焼装置１は、風箱１４と燃料ガス供給装置１５とボイラ本体１６とバーナ１７とを備えている。
　風箱１４は、混合器８により予混合されたＶＯＣ混合空気を一時的に貯留して空気流れを整流するとともに一定の流量でバーナ１７に供給する。
　燃料ガス供給装置１５は、所定の圧力（たとえば、１ｂａｒ）に加圧された燃料ガス（燃料）をバーナ１７に供給する。燃料ガスとしては、メタン、エタン、プロパンなどの炭化水素系化合物のガスが例示される。
　ボイラ本体１６は、燃焼室１８を備えており、この燃焼室１８内で火炎が形成される。
　バーナ１７は、風箱１４から供給されたＶＯＣ混合空気を用いて、燃料ガス供給装置１５から供給される燃料ガスを燃焼室１８で燃焼させる。
　ボイラ本体１６には、図示されていない蒸発器といった熱交換器が設けられている。熱交換器は、燃料ガスの燃焼により生成された熱を用いて、外部から蒸気ドラム１３に供給された水を加熱して高温高圧の蒸気を生成する。熱交換器によって生成された蒸気は、蒸気ドラム１３へと集められ、蒸気ドラム１３にて分離された蒸気が図示しない外部の需要先へと供給される。ボイラ本体１６は、さらに、ボイラ本体１６の外部から内部の燃焼室１８の様子を見るための複数のビューポート（図示せず）が壁面に形成されている。
　揮発性有機化合物燃焼装置１においては、さらに、原油タンク２の上部に接続されている不活性ガス供給配管１９が設けられている。不活性ガス供給配管１９は、燃料ガスの燃焼によりボイラ本体１６で生成された排ガスの一部または全部を、不活性ガスとして原油タンク２の貯留空間の上部に供給する。なお、図１では、不活性ガス供給配管１９の上流側が図示されていないが、ボイラ本体１６から排出された排ガスの煙炉中の任意の位置に設けられる。
　図２には、ＶＯＣガスと燃焼用空気を混合する混合器８が示されている。混合器８は、燃焼用空気ダクト２１とＶＯＣガスダクト２２とを備えている。燃焼用空気ダクト２１は、直方体状に形成され、内部が空洞である容器に形成され、燃焼用空気入口２３と燃焼用空気吹出口２４とが形成されている。燃焼用空気入口２３は、燃焼用空気ダクト２１の鉛直上端に形成され、ボイラ送風機７により加圧された燃焼用空気を燃焼用空気ダクト２１の内部に供給する。燃焼用空気吹出口２４は、燃焼用空気ダクト２１の鉛直下面全体が開口されることによって形成され、燃焼用空気ダクト２１の内部に存在する燃焼用空気を鉛直下方に向けて送出する。
　ＶＯＣガスダクト２２は、直方体状に形成され、内部が空洞である容器形状とされ、燃焼用空気ダクト２１よりも細長い形状となっている。ＶＯＣガスダクト２２は、燃焼用空気ダクト２１の側方から差し込まれたような構造で燃焼用空気ダクト２１の内部に配置されている。ＶＯＣガスダクト２２の大部分は燃焼用空気ダクト２１内部の長手方向の全体にわたって設置されており、残りの部分が燃焼用空気ダクト２１の外部に露出している。
　ＶＯＣガスダクト２２は、図３に示されるように、ＶＯＣガス入口２５と複数のＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃと複数のＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃとが形成されている。なお、ＶＯＣガス吹出ノズル及びＶＯＣガス流路は、本実施形態のように３つに限定されるものではなく、２つでもあってもよいし、４つ以上であってもよい。
　ＶＯＣガス入口２５は、ＶＯＣガスダクト２２のうちの燃焼用空気ダクト２１の外部に配置される部分の鉛直上端に形成されている。ＶＯＣガス入口２５は、ＶＯＣガスブロア６から供給されるＶＯＣガスを複数のＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃに分岐して供給する。
　それぞれのＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、ＶＯＣガスダクト２２の下面に長手方向に沿って直線上に並んで配置されている。各ＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、燃焼用空気ダクト２１の鉛直下端と同等の高さ位置に設けられている。したがって、各ＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、燃焼用空気ダクト２１の燃焼用空気吹出口２４に囲まれるように配置されている。
　各ＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、先端に向かうに従い流路面積が減少する先細形状に形成され、ＶＯＣガスが流れる流れ方向の下流側に向かって流路断面積が減少しており、ＶＯＣガスを加速して鉛直下方へと噴出するようになっている。
　複数のＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、それぞれ、ＶＯＣガスダクト２２の内部に形成され、複数のＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃに対して、一対一で対応している。したがって、第１ＶＯＣガス流路２７ａの下流端に第１ＶＯＣガス吹出ノズル２６ａが接続され、第２ＶＯＣガス流路２７ｂの下流端に第２ＶＯＣガス吹出ノズル２６ｂが接続され、第３ＶＯＣガス流路２７ｃの下流端に第３ＶＯＣガス吹出ノズル２６ｃが接続されている。このように、各ＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、それぞれ独立した流路となっている。
　各ＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、ＶＯＣガスダクト２２の長手方向に延在し、第１ＶＯＣガス流路２７ａの下方に第２ＶＯＣガス流路２７ｂが位置し、第２ＶＯＣガス流路２７ｂの下方に第３ＶＯＣガス流路２７ｃが位置している。したがって、第１ＶＯＣガス流路２７ａは第２ＶＯＣガス流路２７ｂを鉛直上方から迂回するように流路が形成されているので、第１ＶＯＣガス流路２７ａの流路長さは第２ＶＯＣガス流路２７ｂよりも長くなっている。同様に、第２ＶＯＣガス流路２７ｂは第３ＶＯＣガス流路２７ｃを鉛直上方から迂回するように流路が形成されているので、第２ＶＯＣガス流路２７ｂの流路長さは第３ＶＯＣガス流路２７ｃよりも長くなっている。よって、ＶＯＣガス入口２５から最も遠い位置に第１ＶＯＣガス吹出ノズル２６ａが位置し、ＶＯＣガス入口２５から最も近い位置に第３ＶＯＣガス吹出ノズル２６ｃが位置している。
　そして、ＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、流路長が長いほど流路断面積が大きくなるように形成され、すなわち、ＶＯＣガス入口２５から水平方向に遠いＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃに接続されるＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃほど流路断面積が大きくなるように形成されている。具体的には、ＶＯＣガス入口２５から水平方向に最も遠い第１ＶＯＣガス吹出ノズル２６ａに対応する第１ＶＯＣガス流路２７ａは、隣の第２ＶＯＣガス吹出ノズル２６ｂに対応する第２ＶＯＣガス流路２７ｂよりも流路断面積が大きく、水平方向でＶＯＣガス入口２５に最も近い第３ＶＯＣガス吹出ノズル２６ｃに対応する第３ＶＯＣガス流路２７ｃは、隣の第２ＶＯＣガス流路２７ｂよりも流路断面積が小さい。すなわち、ＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃは、ＶＯＣガス入口２５からＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃまでの水平方向の距離に応じて流路断面積が調整され、このように流路断面積を調整して、ＶＯＣガスがＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃをＶＯＣガス入口２５からＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃまで流れる際の圧力損失が均等化するようにしている。
　図４には、風箱１４が示されている。風箱１４は、内側ケーシング３１と外側ケーシング３２とを備えている。内側ケーシング３１は、混合器８からＶＯＣガスと燃焼用空気とが混合されたＶＯＣ混合空気が供給される内側空間３３を内部に形成している。外側ケーシング３２は、内側ケーシング３１を囲む容器とされ、内側ケーシング３１との間に外側空間３４を形成している。外側空間３４には、パージガス供給装置３５からパージガスが供給されるようになっている。パージガスとしては、空気、窒素ガスが例示される。
　揮発性有機化合物燃焼装置１は、図示されていないシールガス供給装置を備えている。シールガス供給装置は、空気を加圧し、所定の圧力（たとえば、２００ｍｂａｒ）に加圧されたシール空気をボイラ本体１６に形成された複数のビューポート（図示せず）に吹き付けることにより、各ビューポートを冷却する。
　パージガス供給装置３５には、シールガス供給装置により加圧されたシール空気の一部がパージガスとして供給されるようになっている。
　バーナ１７は、風箱１４の内側空間３３に配置され、火炎を形成する先端側（下端側）がボイラ本体１６の燃焼室１８に露出している。
　図５には、バーナ１７の底面図が示されている。バーナ１７は、バーナ外筒４１と、燃料ガスが供給される複数の燃料ガスノズル４２とを備えている。
　バーナ外筒４１は、円筒状に形成されている。複数の燃料ガスノズル４２は、それぞれ、管状に形成され、バーナ外筒４１の中心軸を中心とする同心円に沿って並んでバーナ外筒４１の内部に配置されている。
　バーナ外筒４１と各燃料ガスノズル４２との間の空間は、ＶＯＣ混合空気が流れるＶＯＣ混合空気ノズル４６となっている。したがって、各燃料ガスノズル４２から噴出する燃料ガスを取り囲むようにＶＯＣ混合空気が流れるようになっている。
　バーナ外筒４１には、内側空間３３にて、ＶＯＣ混合空気の流れを許容する開放部ないし開口部が設けられている。これにより、図４に示した矢印のように、ＶＯＣ混合空気はバーナ外筒４１の内部へと流れ込み、ＶＯＣ混合空気ノズル４６へと導かれるようになっている。
　図６には、バーナ１７内を流れる燃料ガスの流れが矢印にて示されている。すなわち、各燃料ガスノズル４２は、燃料ガスが導かれる燃料ガスヘッダ４４に接続されており、この燃料ガスヘッダ４４から各燃料ガスノズル４２へと燃料ガスが分配されるようになっている。また、各燃料ガスノズル４２の間の空間は、ＶＯＣ混合空気が流れるＶＯＣ混合空気流路４５となっている。このＶＯＣ混合空気流路４５を流れたＶＯＣ混合空気がＶＯＣ混合空気ノズル４６へと導かれる。
　このように、バーナ１７は、各燃料ガスノズル４２から燃料ガスを噴射するとともに、各燃料ガスノズル４２の周囲からＶＯＣ混合気体をＶＯＣ混合空気ノズル４６によって噴射することにより、バーナ１７の出口から燃料ガスとＶＯＣ混合空気を拡散させて炉内で火炎が収まるように１つの火炎を形成し、共に燃焼室１８で燃焼させる。
　次いで、揮発性有機化合物燃焼装置１の動作を説明する。
　混合器８には、ボイラ送風機７から燃焼用空気が所定の圧力で供給され、さらに、燃焼用空気の圧力に基づいて算出された圧力で、ＶＯＣガスがＶＯＣガスブロア６から供給される。ＶＯＣガスの圧力としては、燃焼用空気と等しい圧力、または、燃焼用空気の圧力より若干高い圧力とされる。混合器８に供給された燃焼用空気は、混合器８の燃焼用空気吹出口２４を介して風箱１４の内側空間３３に供給される。
　混合器８は、流路長が長いほど流路断面積が大きくなるように複数のＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃが形成されていることにより、ＶＯＣガス入口２５から水平方向に遠いＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃにＶＯＣガスを供給するＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃの圧力損失が大きくなることを低減している。このため、混合器８に供給されたＶＯＣガスは、ＶＯＣガス入口２５から遠いＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃに供給されるＶＯＣガスの流量が少なくなることなく、複数のＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃに均等に供給される。
　ＶＯＣガスは、複数のＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃから加速されて吹き出し、燃焼用空気吹出口２４を介して供給された燃焼用空気と良好に混合されて風箱１４の内側空間３３に供給される。
　このように、混合器８は、ＶＯＣガスを各ＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃに均等に供給して噴射するので、各ＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃから噴射されるＶＯＣガス中の揮発性有機化合物の濃度を均等化できる。
　また、混合器８は、複数のＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃの各流路断面積が適切に形成されることにより、ボイラ送風機７から供給される燃焼用空気とＶＯＣガスブロア６から供給されるＶＯＣガスとを少ない圧力損失で適切に混合することができる。混合器８は、さらに、このように形成されることにより、小規模に形成することができ、省スペースで設置することができる。
　混合器８により混合されたＶＯＣ混合空気は、風箱１４の内側空間３３に充満し、所定の流量でバーナ１７に供給され、バーナ１７のＶＯＣ混合空気ノズル４６を介してボイラ本体１６の燃焼室１８に噴射される。バーナ１７には、さらに、燃料ガス供給装置１５から燃料ガスが所定の圧力で供給される。燃料ガス供給装置１５からバーナ１７に供給された燃料ガスは、バーナ１７の複数の燃料ガスノズル４２を介してボイラ本体１６の燃焼室１８に噴射される。各燃料ガスノズル４２から噴射された燃料ガスは、ＶＯＣ混合空気ノズル４６から噴射されたＶＯＣ混合空気に含有される酸素を用いて燃焼し、火炎を形成する。このとき、ＶＯＣ混合空気に含有される揮発性有機化合物は、燃料ガスの燃焼による火炎により、ＶＯＣ混合空気に含有される酸素を用いて燃焼する。
　燃料ガスと揮発性有機化合物との燃焼により生成された排ガスは、一部が不活性ガス供給配管１９（図１参照）を介して、不活性ガスとして原油タンク２の貯留空間の上部に供給される。原油タンク２に供給された不活性ガスは、原油タンク２の貯留空間の上部に充満する気体に混合され、原油タンク２の貯留空間の上部に充満する気体の酸素濃度を低減する。原油タンク２に貯留される原油から揮発する揮発性有機化合物は、原油タンク２の貯留空間の上部に充満する気体の酸素濃度が低減されることにより、発火することが防止される。原油から揮発する揮発性有機化合物は、不活性ガス供給配管１９を介して原油タンク２に供給される不活性ガスと混合され、ＶＯＣガスとなる。
　原油タンク２の上部に貯留されているＶＯＣガスは、ＶＯＣガス配管１１を介してＶＯＣガスタンク５に供給され、ＶＯＣガスタンク５に貯留される。このように、混合器８に供給されるＶＯＣガスは、原油から揮発する揮発性有機化合物と、燃焼により生成された排ガスとを含有している。
　燃焼用空気または燃料ガスに含有されている窒素は、燃料ガスが燃焼用空気を用いて高温で燃焼するときに、酸素と反応して窒素酸化物（ＮＯｘ）を生成する。燃焼室１８で燃料ガスの燃焼に利用されるＶＯＣ混合空気は、ＶＯＣガスが排ガスを含有していることにより、ボイラ送風機７から混合器８に供給される燃焼用空気に比較して、不活性ガスの濃度が高い。燃料ガスの燃焼により生成される熱は、燃料の燃焼により生成される熱は不活性ガスの加熱にも用いられることにより、温度が低下し、生成されるＮＯｘが低減する。
　風箱１４は、破損により、風箱１４の内側ケーシング３１に貫通孔が形成され、または、内側ケーシング３１と混合器８と接合される取付部に貫通孔が形成され、または、内側ケーシング３１とボイラ本体１６と接合される取付部に貫通孔が形成されることがある。風箱１４の外側空間３４に供給されるパージガスは、このような貫通孔が形成された場合に、その形成された貫通孔を介して風箱１４の外側空間３４から内側空間３３に流れる。風箱１４の内側空間３３に存在するＶＯＣ混合空気は、外側空間３４に供給されるパージガスが内側空間３３に流れることにより、外側ケーシング３２が設けられていない他の風箱に比較して、風箱１４の外部に漏洩することがより確実に防止される。
　揮発性有機化合物燃焼装置１は、既存のボイラを改造することにより製造することができる。たとえば、既存のボイラは、ボイラ送風機７と、内側ケーシング３１のみを備える風箱と、燃料ガス供給装置１５と、ボイラ本体１６と、バーナ１７と、を備えている。揮発性有機化合物燃焼装置１は、内側ケーシング３１に外側ケーシング３２を追設することにより風箱１４を形成し、既存のボイラにＶＯＣガスタンク５とＶＯＣガスブロア６と混合器８とパージガス供給装置３５とを追設することにより、容易に製造することができる。
　図７は、第１比較例の揮発性有機化合物燃焼装置が備えるバーナを示している。バーナ１０１は、既述の実施形態におけるバーナ１７にＶＯＣガスノズル１０２が追加されている。ＶＯＣガスノズル１０２は、管状に形成され、バーナ外筒４１の内部のうちの複数の燃料ガスノズル４２とは別に独立して配置されている。
　バーナ１０１は、ＶＯＣガスノズル１０２を介してＶＯＣガスを燃焼室１８に噴射するときに、炉内である燃焼室１８内よりも高い圧力、すなわち複数の燃料ガスノズル４２から噴射される燃料ガスと同程度の圧力にＶＯＣガスが加圧されている必要があり、第１比較例の揮発性有機化合物燃焼装置は、燃料ガスノズル４２から噴射される燃料ガスと同程度の圧力にＶＯＣガスを加圧する専用のコンプレッサを備える必要がある。
　これに対して、本実施形態の揮発性有機化合物燃焼装置１では、ＶＯＣガスに燃焼用空気を混合させる事で、ＶＯＣガスを燃料ガスノズル４２から噴射される燃料ガスと同程度の圧力に加圧する専用のコンプレッサよりも圧力比が低くて小規模なＶＯＣガスブロア６を用いても、ＶＯＣガスを燃焼室１８に噴射する為の圧力を確保することができる。このため、揮発性有機化合物燃焼装置１は、このような専用のコンプレッサを設けないで済み、製造コストを低減することができる。
　また、本実施形態のバーナ１７は、第１比較例のようにＶＯＣガスノズル１０２を備える必要がないので、より容易に製造でき、製造コストをより低減できる。
　第２比較例の揮発性有機化合物燃焼装置は、燃料ガスとＶＯＣガスとが混合されたＶＯＣ混合燃料をバーナ１７の複数の燃料ガスノズル４２が噴射することにより、揮発性有機化合物を燃焼させる。このとき、第２比較例の揮発性有機化合物燃焼装置は、燃料ガスとＶＯＣガスとをＶＯＣ混合燃料に混合するときに、複数の燃料ガスノズル４２から噴射される燃料ガスと同程度の圧力にＶＯＣガスを加圧する必要があり、第１比較例の揮発性有機化合物燃焼装置と同様にして、複数の燃料ガスノズル４２から噴射される燃料ガスと同程度の圧力にＶＯＣガスを加圧するコンプレッサを備える必要がある。
　図８には、揮発性有機化合物燃焼装置の変形例が示されている。変形例の揮発性有機化合物燃焼装置５１は、混合器８の風箱１４への設置個所が既述の実施形態と異なっており、それ以外は、既述の実施形態と同様に形成されている。揮発性有機化合物燃焼装置５１では、混合器８と風箱１４とが水平方向に並ぶように配置され、燃焼用空気入口２３が燃焼用空気吹出口２４と水平方向に並ぶように、混合器８が横向きに設置されている。このとき、混合器８は、ボイラ送風機７から供給された燃焼用空気とＶＯＣガスブロア６から供給されたＶＯＣガスとが、鉛直下方に向かってではなく、風箱１４の内側空間３３へ水平方向に平行に噴射するように設置されている。
　揮発性有機化合物燃焼装置５１は、既述の揮発性有機化合物燃焼装置１と同様にして、混合器８により混合されたＶＯＣ混合空気を用いて、バーナ１７が燃料ガスを燃焼することにより、低圧のＶＯＣガスを燃焼させることができる。このため、揮発性有機化合物燃焼装置５１は、ＶＯＣガスを加圧する装置として、燃料ガスの圧力と同等の圧力にＶＯＣガスを加圧するコンプレッサより小規模に形成されるＶＯＣガスブロア６を用いることができる。
　なお、混合器８は、設置個所が風箱１４の鉛直上側または横に限定されることがなく、ボイラ送風機７から供給された燃焼用空気とＶＯＣガスブロア６から供給されたＶＯＣガスとを、風箱１４の内側空間３３へ供給できる設置箇所であれば、どの位置に設置されてもよい。
　なお、混合器８は、燃焼用空気にＶＯＣガスを混合する他の混合器に置換されることができる。このような混合器としては、邪魔板を用いて燃焼用空気にＶＯＣガスを混合する混合器が例示される。このような混合器を備える揮発性有機化合物燃焼装置も、既述の揮発性有機化合物燃焼装置１と同様にして、ＶＯＣガスを加圧する専用コンプレッサを備える必要がなく、小規模なＶＯＣガスブロア６を用いて揮発性有機化合物を燃焼する設備を容易に低コストで製造することができる。さらに、本実施形態の混合器８は、複数のＶＯＣガス吹出ノズル２６ａ，２６ｂ，２６ｃと複数のＶＯＣガス流路２７ａ，２７ｂ，２７ｃとが形成されていることにより、このような邪魔板を用いた混合器に比較して、燃焼用空気とＶＯＣガスとが混合されるときの圧力損失を低減することができ、さらに、小規模に形成されることができ、省スペースで設置することができる。このため、揮発性有機化合物燃焼装置１は、邪魔板を用いた混合器を備える揮発性有機化合物燃焼装置に比較して、既存のボイラに混合器８を容易に追設することができる。
　なお、風箱１４の内側ケーシング３１と外側ケーシング３２との間の外側空間３４に供給されるパージガスとして、ボイラ本体１６に形成された複数のビューポートに供給されるシール空気が利用されることは、一例であり、シール空気と異なるパージガスを外側空間３４に供給してもよい。このようなパージガスとしては、シールガス供給装置と別個に設けられるコンプレッサにより圧縮された圧縮空気、たとえば、計装用の圧縮空気が例示される。
　風箱１４は、外側空間３４にパージガスの供給なしにＶＯＣガスの漏洩が十分に防止することができる場合は、パージガス供給装置３５を省略することができる。さらに、風箱１４は、ＶＯＣガスの漏洩を引き起こす破損を十分に防止することができる場合は、二重ケーシング構造に形成する必要がなく、燃焼用空気およびＶＯＣガスが噴射される雰囲気の内側空間３３と風箱１４の外部とを１層で隔てるように形成されることができる。このような風箱が適用された揮発性有機化合物燃焼装置も、既述の揮発性有機化合物燃焼装置１と同様にして、ＶＯＣガスを加圧する専用コンプレッサを備える必要がなく、小規模なＶＯＣガスブロア６を用いて揮発性有機化合物を燃焼する設備を容易に低コストで製造することができる。
　なお、揮発性有機化合物燃焼装置１は、タンカーに搭載されていない原油タンクとともに設けられているボイラに適用することもできる。このような原油タンクとしては、地上に配置されるタンクが例示される。
　また、原油は、揮発性有機化合物が揮発する原油以外の物質に置換されることができる。このような物質としては、接着剤、塗料等の化学製品が例示される。このようなところに適用される揮発性有機化合物燃焼装置も、既述の実施の形態における揮発性有機化合物燃焼装置１と同様にして、ＶＯＣガスを加圧する専用コンプレッサを備える必要がなく、小規模なＶＯＣガスブロア６を用いて揮発性有機化合物を燃焼する設備を容易に低コストで製造することができる。
　１　：揮発性有機化合物燃焼装置
　２　：原油タンク
　５　：ＶＯＣガスタンク
　６　：ＶＯＣガスブロア
　７　：ボイラ送風機
　８　：混合器
　１１：ＶＯＣガス配管
　１４：風箱
　１６：ボイラ本体
　１７：バーナ
　１８：燃焼室
　１９：不活性ガス供給配管
　２４：燃焼用空気吹出口
　２５：ＶＯＣガス入口
　２６ａ，２６ｂ，２６ｃ：ＶＯＣガス吹出ノズル
　２７ａ，２７ｂ，２７ｃ：ＶＯＣガス流路
　３１：内側ケーシング
　３２：外側ケーシング
　３３：内側空間
　３４：外側空間
　３５：パージガス供給装置

Claims (12)

  1. 　揮発性有機化合物を含有するＶＯＣガスと燃焼用空気とを混合する混合器と、
    　前記混合器により混合されたＶＯＣ混合空気を用いて燃料を燃焼させるバーナと
    を備える揮発性有機化合物燃焼装置。
  2. 　前記ＶＯＣ混合空気を前記バーナに供給する風箱をさらに備え、
    　前記風箱は、
    　前記燃焼用空気と前記ＶＯＣガスとが噴射される雰囲気を内部に形成する内側ケーシングと、
    　前記内側ケーシングを囲む外側ケーシングとを含む請求項１に記載の揮発性有機化合物燃焼装置。
  3. 　前記内側ケーシングと前記外側ケーシングとの間に形成される空間にパージガスを供給するパージガス供給装置をさらに備える請求項２に記載の揮発性有機化合物燃焼装置。
  4. 　前記パージガスは、前記燃料が燃焼する燃焼室を形成するボイラ本体に形成されたビューポートを冷却するために生成されたシール空気の一部である請求項３に記載の揮発性有機化合物燃焼装置。
  5. 　前記混合器は、
    　前記燃焼用空気を噴射する燃焼用空気吹出口と、
    　前記ＶＯＣガスが流れる複数のＶＯＣガス流路と、
    　前記複数のＶＯＣガス流路に対応する複数のＶＯＣガス吹出ノズルとが形成され、
    　前記複数のＶＯＣガス吹出ノズルは、前記燃焼用空気が噴射される領域に前記ＶＯＣガスを噴射する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物燃焼装置。
  6. 　前記複数のＶＯＣガス流路は、流路長が長いほど流路断面積が大きくなるように形成されている請求項５に記載の揮発性有機化合物燃焼装置。
  7. 　前記燃焼用空気の圧力に基づいて算出された圧力に前記ＶＯＣガスを加圧して前記混合器に供給するＶＯＣガスブロアをさらに備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物燃焼装置。
  8. 　前記ＶＯＣガスは、酸素の濃度が前記燃焼用空気より低く、かつ前記燃焼用空気よりも多くの不活性ガスを含有する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物燃焼装置。
  9. 　前記揮発性有機化合物が揮発する重油を貯留する重油タンクに、前記燃料が前記ＶＯＣ混合空気を用いて燃焼することにより生成される排ガスを前記不活性ガスとして供給する不活性ガス供給配管をさらに備える請求項８に記載の揮発性有機化合物燃焼装置。
  10. 　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物燃焼装置を備えるボイラ。
  11. 　請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の揮発性有機化合物燃焼装置を備えるタンカー。
  12. 　揮発性有機化合物を含有するＶＯＣガスと燃焼用空気とを混合することによりＶＯＣ混合空気を生成するステップと、
    　前記ＶＯＣ混合空気を用いて燃料を燃焼させるステップと
    を備える揮発性有機化合物燃焼方法。
PCT/JP2016/055148 2015-02-27 2016-02-23 揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法 WO2016136699A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177023215A KR102048133B1 (ko) 2015-02-27 2016-02-23 휘발성 유기 화합물 연소 장치, 보일러, 탱커 및 휘발성 유기 화합물 연소 방법
DK16755444.3T DK3249296T3 (da) 2015-02-27 2016-02-23 Indretning til at forbrænde flygtige organiske forbindelser, kedel, beholder og fremgangsmåde til at forbrænde flygtig organisk forbindelse
CN201680010775.4A CN107250670B (zh) 2015-02-27 2016-02-23 挥发性有机化合物燃烧装置、锅炉、油轮及挥发性有机化合物燃烧方法
EP16755444.3A EP3249296B1 (en) 2015-02-27 2016-02-23 Volatile organic compounds combustion device, boiler, tanker, and volatile organic compound combustion method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-038285 2015-02-27
JP2015038285A JP6580341B2 (ja) 2015-02-27 2015-02-27 揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016136699A1 true WO2016136699A1 (ja) 2016-09-01

Family

ID=56788674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/055148 WO2016136699A1 (ja) 2015-02-27 2016-02-23 揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3249296B1 (ja)
JP (1) JP6580341B2 (ja)
KR (1) KR102048133B1 (ja)
CN (1) CN107250670B (ja)
DK (1) DK3249296T3 (ja)
WO (1) WO2016136699A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020144988A1 (ja) * 2019-01-08 2020-07-16 三菱重工業株式会社 舶用ボイラ及び舶用ボイラの改造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101839847B1 (ko) * 2017-08-25 2018-03-19 단국대학교 산학협력단 유증기 연소처리장치
KR102142995B1 (ko) * 2019-07-26 2020-08-12 대우조선해양 주식회사 원유 운반선의 연료 공급 시스템 연료 공급 방법
CN110671708A (zh) * 2019-09-24 2020-01-10 南通亚泰工程技术有限公司 一种用于处理voc的多功能惰气***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998033026A1 (en) * 1997-01-29 1998-07-30 Den Norske Stats Oljeselskap A.S A method of reducing discharge of volatile organic compounds
JP2003302030A (ja) * 2002-04-12 2003-10-24 Dainippon Printing Co Ltd 有機成分含有ガス、廃液の処理方法および処理装置
JP2009061402A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Nippon Oil Corp 桟橋設備、及び炭化水素回収システム
WO2011092450A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Hammworthy Combustion Engineering Limited Handling hydrocarbon cargoes
JP2012215382A (ja) * 2012-07-11 2012-11-08 Tsukishima Kankyo Engineering Ltd Ｖｏｃ含有ガスの処理装置および処理方法
WO2013162965A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 John Zink Company, Llc Handling liquid hydrocarbon

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS48630U (ja) * 1971-04-14 1973-01-08
JPS5162949A (ja) 1974-11-30 1976-05-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Dejitarukansuhatsuseiki
JPS63119698U (ja) * 1987-01-29 1988-08-02
US5215018A (en) * 1990-06-26 1993-06-01 White Horse Technologies, Inc. Pollution control apparatus and method for pollution control
JP2002303403A (ja) * 2001-04-03 2002-10-18 Oji Paper Co Ltd ボイラ貫通部のシール方法およびその装置ならびにエアポートクリーナ
CN2586893Y (zh) * 2002-11-21 2003-11-19 亚泰金属工业股份有限公司 省能源的废气燃烧装置
JP2005246321A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Mitsubishi Electric Corp ガス処理装置およびガス処理方法
FR2881209B1 (fr) * 2005-01-21 2015-04-24 Snecma Moteurs Incinerateur de gaz installe sur un navire de transport de gaz liquefie
CN101218471A (zh) * 2005-07-04 2008-07-09 三浦工业株式会社 锅炉
JP2007283182A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Fujimori Kogyo Co Ltd 揮発性有機化合物の処理装置および処理方法
JP2008281237A (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd 廃棄物処理設備の脱臭機構
KR100780231B1 (ko) * 2007-05-09 2007-11-27 주식회사 대우엔지니어링 휘발성유기화합물의 연소장치
JP5054051B2 (ja) 2009-03-04 2012-10-24 三井造船株式会社 エンジンシステム
GB2471909C (en) * 2009-07-18 2019-02-13 Hamworthy Combustion Engineering Ltd Incinerator for boil-off gas
JP5135369B2 (ja) * 2010-03-15 2013-02-06 株式会社東芝 汚泥乾燥方法
CN102913918B (zh) * 2011-08-01 2015-06-17 中国石油化工股份有限公司 一种高浓度有机废气的催化燃烧处理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998033026A1 (en) * 1997-01-29 1998-07-30 Den Norske Stats Oljeselskap A.S A method of reducing discharge of volatile organic compounds
JP2003302030A (ja) * 2002-04-12 2003-10-24 Dainippon Printing Co Ltd 有機成分含有ガス、廃液の処理方法および処理装置
JP2009061402A (ja) * 2007-09-06 2009-03-26 Nippon Oil Corp 桟橋設備、及び炭化水素回収システム
WO2011092450A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Hammworthy Combustion Engineering Limited Handling hydrocarbon cargoes
WO2013162965A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 John Zink Company, Llc Handling liquid hydrocarbon
JP2012215382A (ja) * 2012-07-11 2012-11-08 Tsukishima Kankyo Engineering Ltd Ｖｏｃ含有ガスの処理装置および処理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020144988A1 (ja) * 2019-01-08 2020-07-16 三菱重工業株式会社 舶用ボイラ及び舶用ボイラの改造方法
JP2020112278A (ja) * 2019-01-08 2020-07-27 三菱重工マリンマシナリ株式会社 舶用ボイラ及び舶用ボイラの改造方法
JP7152957B2 (ja) 2019-01-08 2022-10-13 三菱重工マリンマシナリ株式会社 舶用ボイラ及び舶用ボイラの改造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3249296B1 (en) 2019-09-04
EP3249296A1 (en) 2017-11-29
KR20170107022A (ko) 2017-09-22
JP2016161171A (ja) 2016-09-05
EP3249296A4 (en) 2018-01-31
CN107250670A (zh) 2017-10-13
DK3249296T3 (da) 2019-10-14
CN107250670B (zh) 2020-06-16
JP6580341B2 (ja) 2019-09-25
KR102048133B1 (ko) 2019-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5723826B2 (ja) ガスバーナー装置、バーナータイル、ガス先端管、及び燃焼方法
WO2016136699A1 (ja) 揮発性有機化合物燃焼装置、ボイラ、タンカーおよび揮発性有機化合物燃焼方法
US8539773B2 (en) Premixed direct injection nozzle for highly reactive fuels
CN102032594B (zh) 用于燃料喷射器的内部挡板
US9388976B2 (en) High pressure combustor with hot surface ignition
CN101514815B (zh) 燃气涡轮机燃烧器火焰稳定器
RU2689654C2 (ru) Горелка
US20100021853A1 (en) Burner Apparatus And Methods
CN108027144A (zh) 涡轮机的燃烧腔室，尤其是具有同流换热器的、用于产生电能的热力学循环涡轮机
JP2009198118A (ja) ガス燃焼装置
JP2010164283A (ja) 廃棄物のガス化で発生する可燃性ガスの燃焼バーナ
KR100770625B1 (ko) 퍼니스 연소 시스템 및 퍼니스에서 연료를 연소시키는 방법
US10837636B2 (en) Staged steam injection system
FI57922C (fi) Foerfarande och anordning foer framstaellning av svaveldioxid
JP7161460B2 (ja) 無機質球状化粒子製造装置
KR102410184B1 (ko) 낮은 증기 소비 및 높은 무연 용량 폐가스 플레어
CN111386428B (zh) 辐射壁燃烧器
US20080166671A1 (en) Combustion burner resulting in low oxides of nitrogen
JP7139298B2 (ja) 高温酸素発生装置及び高温酸素発生方法
WO2008105653A1 (en) Method and burner for staged combustion and device provided with one or more burners of this type
JP3899082B2 (ja) 予混合燃料噴出装置
KR20200060842A (ko) 보염판, 보염판을 포함하는 가스히터 및 천연가스 공급설비
JP2006132834A (ja) バーナー
ITRM20120037A1 (it) Bruciatore

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16755444

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177023215

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2016755444

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE