JP2004257672A - 管状火炎バーナ - Google Patents
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Abstract
【課題】燃焼室の内周面の接線方向に向けて燃料と酸素含有ガスを吹き込んで管状火炎を形成させる管状火炎バーナであって、コンパクトな脱硫を行うことができるようにした管状火炎バーナを提供する。
【解決手段】燃焼室１０の後端の管軸中央部に、燃焼室１０にＳＯｘと中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズル１３が設けられている。中和材吹き込み用ノズル１３は、その中心に点火プラグ１４が設けられ、点火プラグ１４の周囲の間隙から中和材が吹き込まれるようになっている。
【選択図】 図１
【解決手段】燃焼室１０の後端の管軸中央部に、燃焼室１０にＳＯｘと中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズル１３が設けられている。中和材吹き込み用ノズル１３は、その中心に点火プラグ１４が設けられ、点火プラグ１４の周囲の間隙から中和材が吹き込まれるようになっている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉や燃焼器に取り付ける管状火炎バーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
炉や燃焼器に取り付けられるバーナとして、管状火炎バーナと呼ばれる、先端が開放された管状の燃焼室を有し、この燃焼室の後端の閉塞端部近傍に燃料ガスを吹き込むノズルと酸素含有ガスを吹き込むノズルが、前記燃焼室の内周面の接線方向に向けて設けられているバーナが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この管状火炎バーナは、吹き込まれた燃料ガスと酸素含有ガスが高速乱流混合状態となって均一に混合されることや連続した火炎帯を通過することから、ＮＯｘやＳＰＭ（浮遊粒子状物質）の発生を低く抑えることができるバーナである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２８１０１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１記載の管状火炎バーナについては、ＮＯｘやＳＰＭの発生を低く抑えることができることが示されているが、硫黄酸化物（ＳＯｘ）の排出を抑えることについては特に述べられていない。
【０００６】
一般に、ＳＯｘの排出を抑える方法としては湿式脱硫法と乾式脱硫法があり、前者はアルカリ溶液を排煙中に散布しＳＯｘを吸収・回収する方法で、後者は固体表面への吸着、吸収によりＳＯｘを除去する方法である。
【０００７】
しかし、湿式脱硫法は高い脱硫率を示すが、排ガス温度が低下して煙突からの煙の上昇が悪くなるので、脱硫後にアフタバーナを付けて排ガス温度を上昇させる必要がある場合がある。
【０００８】
一方、乾式脱硫法は温度低下が少ないためアフタバーナを要しないが、脱硫率をあげるためには装置が大がかりとなり再生装置を要するなど設備費が高くなる。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みて、炉等に取り付ける管状火炎バーナであって、コンパクトな脱硫を行うことができる管状火炎バーナを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１１】
［１］先端が開放された管状の燃焼室と、ノズル噴射口が前記燃焼室の内面に開口し、噴射方向が燃焼室内周面の接線方向とほぼ一致している燃料吹き込みノズル及び酸素含有ガス吹き込みノズルを備えた管状火炎バーナにおいて、前記燃焼室に硫黄酸化物と中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズルを備えていることを特徴とする管状火炎バーナ。
【００１２】
［２］中和材吹き込みノズルは、前記燃焼室の後端の管軸中央部に設けられていることを特徴とする前記［１］記載の管状火炎バーナ。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を以下に示す。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る管状火炎バーナを示す縦断面図である。図１において、１がこの実施形態に係る管状火炎バーナであり、先端部が炉２に取り付けられている。
【００１５】
管状火炎バーナ１は、先端が炉２内に向かって開放された管状の燃焼室１０と、燃焼室１０の後端部近傍の外周面に燃料吹き込みノズル１１と、酸素含有ガス吹き込みノズル１２とを備えている。燃料吹き込み用ノズル１１は、燃焼室１０の周方向に所定本数配され、噴射口が燃焼室１０の内面に開口し、噴射方向が燃焼室１０の内周面の接線方向とほぼ一致している。酸素含有ガス吹き込みノズル１２も、燃焼室１０の周方向に所定本数配され、噴射口が燃焼室１０の内面に開口し、噴射方向が燃焼室１０の内周面の接線方向とほぼ一致している。
【００１６】
なお、吹き込む燃料は、ガス燃料あるいは液体燃料を使用する。また、酸素含有ガスは、空気、酸素、酸素富化空気、酸素・排ガス混合ガスなど燃焼用の酸素を供給するガスを指している。
【００１７】
そして、燃焼室１０の後端の管軸中央部に、燃焼室１０にＳＯｘと中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズル１３が設けられている。中和材吹き込み用ノズル１３は、その中心に点火プラグ１４が設けられ、点火プラグ１４の周囲の間隙から中和材が吹き込まれるようになっている。中和材を吹き込む際には、粉末状の中和材を空気流に乗せて吹き込むか、中和材のエマルジョンを高圧水で吹き込むようになっている。
【００１８】
このような構成の管状火炎バーナを用いて燃焼を行う場合は、燃料吹き込みノズル１１から燃料が燃焼室１０の内周面の接線方向に向かって高速で吹き込まれ、酸素含有ガス吹き込みノズル１２から酸素含有ガスが燃焼室１０の内周面の接線方向に向かって高速で吹き込まれ、燃焼室１０の内周面に近い領域で燃料と酸素含有ガスが効率良く混合されながら旋回流が形成されるようになっている。その旋回流となった混合ガスに点火プラグ１４によって点火すると、燃焼室１０内に管状の火炎が生成される。
【００１９】
そして、燃焼室１０の後端の管軸中心に設けられた中和材吹き込み用ノズル１３から、燃焼室１０内に形成された管状火炎の中心に向けて、ＳＯｘと中和反応させる中和材が吹き込まれる。中和材としては、石灰（ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２）等のアルカリ材を用いる。これによって、管状火炎の領域において中和材がＳＯｘと反応・重合し、ＳＯｘの発生が抑制される。
【００２０】
さらに、中和材吹き込み時に、適度なスワールをかけると、中和材とＳＯｘとの一層良好な反応・重合が可能となる。
【００２１】
このように、この実施形態においては、管状火炎バーナの燃焼室１０の後端に中和材吹き込み用ノズル１３を設け、燃焼室１０内に形成された管状火炎に向けて、ＳＯｘと中和反応させる中和材を吹き込むようにしているので、コンパクトな脱硫を行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の管状火炎バーナは、ＳＯｘと中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズルを備えているので、コンパクトな脱硫を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る管状火炎バーナの縦断面図である。
【符号の説明】
１ 管状火炎バーナ
２ 炉
１０ 燃焼室
１１ 燃料吹き込みノズル
１２ 酸素含有ガス吹き込みノズル
１３ 中和材吹き込みノズル
１４ 点火プラグ
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉や燃焼器に取り付ける管状火炎バーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
炉や燃焼器に取り付けられるバーナとして、管状火炎バーナと呼ばれる、先端が開放された管状の燃焼室を有し、この燃焼室の後端の閉塞端部近傍に燃料ガスを吹き込むノズルと酸素含有ガスを吹き込むノズルが、前記燃焼室の内周面の接線方向に向けて設けられているバーナが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この管状火炎バーナは、吹き込まれた燃料ガスと酸素含有ガスが高速乱流混合状態となって均一に混合されることや連続した火炎帯を通過することから、ＮＯｘやＳＰＭ（浮遊粒子状物質）の発生を低く抑えることができるバーナである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２８１０１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１記載の管状火炎バーナについては、ＮＯｘやＳＰＭの発生を低く抑えることができることが示されているが、硫黄酸化物（ＳＯｘ）の排出を抑えることについては特に述べられていない。
【０００６】
一般に、ＳＯｘの排出を抑える方法としては湿式脱硫法と乾式脱硫法があり、前者はアルカリ溶液を排煙中に散布しＳＯｘを吸収・回収する方法で、後者は固体表面への吸着、吸収によりＳＯｘを除去する方法である。
【０００７】
しかし、湿式脱硫法は高い脱硫率を示すが、排ガス温度が低下して煙突からの煙の上昇が悪くなるので、脱硫後にアフタバーナを付けて排ガス温度を上昇させる必要がある場合がある。
【０００８】
一方、乾式脱硫法は温度低下が少ないためアフタバーナを要しないが、脱硫率をあげるためには装置が大がかりとなり再生装置を要するなど設備費が高くなる。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みて、炉等に取り付ける管状火炎バーナであって、コンパクトな脱硫を行うことができる管状火炎バーナを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１１】
［１］先端が開放された管状の燃焼室と、ノズル噴射口が前記燃焼室の内面に開口し、噴射方向が燃焼室内周面の接線方向とほぼ一致している燃料吹き込みノズル及び酸素含有ガス吹き込みノズルを備えた管状火炎バーナにおいて、前記燃焼室に硫黄酸化物と中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズルを備えていることを特徴とする管状火炎バーナ。
【００１２】
［２］中和材吹き込みノズルは、前記燃焼室の後端の管軸中央部に設けられていることを特徴とする前記［１］記載の管状火炎バーナ。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を以下に示す。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る管状火炎バーナを示す縦断面図である。図１において、１がこの実施形態に係る管状火炎バーナであり、先端部が炉２に取り付けられている。
【００１５】
管状火炎バーナ１は、先端が炉２内に向かって開放された管状の燃焼室１０と、燃焼室１０の後端部近傍の外周面に燃料吹き込みノズル１１と、酸素含有ガス吹き込みノズル１２とを備えている。燃料吹き込み用ノズル１１は、燃焼室１０の周方向に所定本数配され、噴射口が燃焼室１０の内面に開口し、噴射方向が燃焼室１０の内周面の接線方向とほぼ一致している。酸素含有ガス吹き込みノズル１２も、燃焼室１０の周方向に所定本数配され、噴射口が燃焼室１０の内面に開口し、噴射方向が燃焼室１０の内周面の接線方向とほぼ一致している。
【００１６】
なお、吹き込む燃料は、ガス燃料あるいは液体燃料を使用する。また、酸素含有ガスは、空気、酸素、酸素富化空気、酸素・排ガス混合ガスなど燃焼用の酸素を供給するガスを指している。
【００１７】
そして、燃焼室１０の後端の管軸中央部に、燃焼室１０にＳＯｘと中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズル１３が設けられている。中和材吹き込み用ノズル１３は、その中心に点火プラグ１４が設けられ、点火プラグ１４の周囲の間隙から中和材が吹き込まれるようになっている。中和材を吹き込む際には、粉末状の中和材を空気流に乗せて吹き込むか、中和材のエマルジョンを高圧水で吹き込むようになっている。
【００１８】
このような構成の管状火炎バーナを用いて燃焼を行う場合は、燃料吹き込みノズル１１から燃料が燃焼室１０の内周面の接線方向に向かって高速で吹き込まれ、酸素含有ガス吹き込みノズル１２から酸素含有ガスが燃焼室１０の内周面の接線方向に向かって高速で吹き込まれ、燃焼室１０の内周面に近い領域で燃料と酸素含有ガスが効率良く混合されながら旋回流が形成されるようになっている。その旋回流となった混合ガスに点火プラグ１４によって点火すると、燃焼室１０内に管状の火炎が生成される。
【００１９】
そして、燃焼室１０の後端の管軸中心に設けられた中和材吹き込み用ノズル１３から、燃焼室１０内に形成された管状火炎の中心に向けて、ＳＯｘと中和反応させる中和材が吹き込まれる。中和材としては、石灰（ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２）等のアルカリ材を用いる。これによって、管状火炎の領域において中和材がＳＯｘと反応・重合し、ＳＯｘの発生が抑制される。
【００２０】
さらに、中和材吹き込み時に、適度なスワールをかけると、中和材とＳＯｘとの一層良好な反応・重合が可能となる。
【００２１】
このように、この実施形態においては、管状火炎バーナの燃焼室１０の後端に中和材吹き込み用ノズル１３を設け、燃焼室１０内に形成された管状火炎に向けて、ＳＯｘと中和反応させる中和材を吹き込むようにしているので、コンパクトな脱硫を行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の管状火炎バーナは、ＳＯｘと中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズルを備えているので、コンパクトな脱硫を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る管状火炎バーナの縦断面図である。
【符号の説明】
１ 管状火炎バーナ
２ 炉
１０ 燃焼室
１１ 燃料吹き込みノズル
１２ 酸素含有ガス吹き込みノズル
１３ 中和材吹き込みノズル
１４ 点火プラグ
Claims (2)
- 先端が開放された管状の燃焼室と、ノズル噴射口が前記燃焼室の内面に開口し、噴射方向が燃焼室内周面の接線方向とほぼ一致している燃料吹き込みノズル及び酸素含有ガス吹き込みノズルを備えた管状火炎バーナにおいて、前記燃焼室に硫黄酸化物と中和反応させる中和材を吹き込むための中和材吹き込みノズルを備えていることを特徴とする管状火炎バーナ。
- 中和材吹き込みノズルは、前記燃焼室の後端の管軸中央部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の管状火炎バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003050253A JP2004257672A (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 管状火炎バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003050253A JP2004257672A (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 管状火炎バーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004257672A true JP2004257672A (ja) | 2004-09-16 |
Family
ID=33115717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003050253A Pending JP2004257672A (ja) | 2003-02-27 | 2003-02-27 | 管状火炎バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004257672A (ja) |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003050253A patent/JP2004257672A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20051026 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060921 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061212 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070515 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |