JP3035564B2 - 酸素富化オイル燃焼方法 - Google Patents
酸素富化オイル燃焼方法Info
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- JP3035564B2 JP3035564B2 JP4197704A JP19770492A JP3035564B2 JP 3035564 B2 JP3035564 B2 JP 3035564B2 JP 4197704 A JP4197704 A JP 4197704A JP 19770492 A JP19770492 A JP 19770492A JP 3035564 B2 JP3035564 B2 JP 3035564B2
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- combustion
- air
- oxygen
- burner
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- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軽油、重油およびター
ル等のオイルを燃料とするオイルバーナでのオイル燃焼
方法に関し、特に、その燃焼用空気として酸素富化空気
を用いた酸素富化オイル燃焼方法に関する。
ル等のオイルを燃料とするオイルバーナでのオイル燃焼
方法に関し、特に、その燃焼用空気として酸素富化空気
を用いた酸素富化オイル燃焼方法に関する。
【0002】
【従来の技術】製鉄所においては、溶鋼を排出した後の
取鍋や精練用容器を高温に加熱するためおよびクリーニ
ングするために、重油等のオイルを燃料とするオイルバ
ーナーが用いられている。オイルは気体燃料に比べ安価
であり、また工業的規模で大量に燃焼させる場合の配管
等に要する設備費も安い。
取鍋や精練用容器を高温に加熱するためおよびクリーニ
ングするために、重油等のオイルを燃料とするオイルバ
ーナーが用いられている。オイルは気体燃料に比べ安価
であり、また工業的規模で大量に燃焼させる場合の配管
等に要する設備費も安い。
【0003】オイルは工業的規模で大量に燃焼させる場
合、オイルガンにおいて圧空および水蒸気等の霧化媒体
により霧状の微細粒子としてガン先端より噴出させてい
るのが一般的である。ここで、オイルの噴霧角度が小さ
いと、噴霧オイル粒子を微細化させることが難しく、良
好な燃焼が困難になって火炎形状が悪化する。そのた
め、オイルの噴霧角度としては、25〜55度を採用す
ることが多い。
合、オイルガンにおいて圧空および水蒸気等の霧化媒体
により霧状の微細粒子としてガン先端より噴出させてい
るのが一般的である。ここで、オイルの噴霧角度が小さ
いと、噴霧オイル粒子を微細化させることが難しく、良
好な燃焼が困難になって火炎形状が悪化する。そのた
め、オイルの噴霧角度としては、25〜55度を採用す
ることが多い。
【0004】また、加熱対象物を1000℃以上の高温
に加熱する場合は、燃焼用空気として酸素富化空気を用
いた酸素富化燃焼が採用される。
に加熱する場合は、燃焼用空気として酸素富化空気を用
いた酸素富化燃焼が採用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オイル
バーナーにおいてオイルの噴霧角度を大きくすると、噴
霧オイル粒子がバーナー近傍で拡がり、火炎が短くな
る。そのため、バーナーおよびそのオイルガンが高温と
なり、これらの焼損が著しくなる。また、オイルガン先
端で高温となることにより、オイルがカーボン化し、ガ
ンの閉塞が生じやすくなる。
バーナーにおいてオイルの噴霧角度を大きくすると、噴
霧オイル粒子がバーナー近傍で拡がり、火炎が短くな
る。そのため、バーナーおよびそのオイルガンが高温と
なり、これらの焼損が著しくなる。また、オイルガン先
端で高温となることにより、オイルがカーボン化し、ガ
ンの閉塞が生じやすくなる。
【0006】特に、酸素富化燃焼の場合は、火炎温度が
高く、このようなトラブルが一層生じやすい。
高く、このようなトラブルが一層生じやすい。
【0007】本発明の目的は、酸素富化オイル燃焼時に
生じるこれらの問題を解決する酸素富化オイル燃焼方法
を提供することにある。
生じるこれらの問題を解決する酸素富化オイル燃焼方法
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の酸素富化オイル
燃焼方法は、オイルガンよりオイルを噴霧し、該オイル
の燃焼用空気を一次空気と二次空気に分けると共に一次
空気に旋回を付与して供給する2段燃焼型オイルバーナ
ーにおいて、燃焼用空気中の酸素量を21〜60%、全
燃焼用空気量に対する一次空気量の割合を60%以下、
オイルガンにおけるオイルの噴霧角度を10度以下とす
ることを特徴とする。
燃焼方法は、オイルガンよりオイルを噴霧し、該オイル
の燃焼用空気を一次空気と二次空気に分けると共に一次
空気に旋回を付与して供給する2段燃焼型オイルバーナ
ーにおいて、燃焼用空気中の酸素量を21〜60%、全
燃焼用空気量に対する一次空気量の割合を60%以下、
オイルガンにおけるオイルの噴霧角度を10度以下とす
ることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明の酸素富化オイル燃焼方法においては、
高温でしかも長く安定な火炎が得られる。
高温でしかも長く安定な火炎が得られる。
【0010】燃焼用空気中の酸素量は、通常空気中の酸
素量である21%以下は対象外とし、また60%を超え
ると高温になりすぎ、バーナー自体および加熱対象物を
損傷させるおそれがあるために60%以下とする。
素量である21%以下は対象外とし、また60%を超え
ると高温になりすぎ、バーナー自体および加熱対象物を
損傷させるおそれがあるために60%以下とする。
【0011】全燃焼用空気量に対する一次空気の割合
は、火炎長に影響し、これが小さいほど火炎が長くなる
ので、60%以下とする。
は、火炎長に影響し、これが小さいほど火炎が長くなる
ので、60%以下とする。
【0012】オイルガンにおけるオイルの噴霧角度は、
燃焼用空気が酸素富化なしの場合は、25度以上の大き
い角度であっても安定な燃焼が行われる。しかし、酸素
が富化された燃焼用空気を使用する場合は、安定燃焼の
ために10度以下にする必要がある。
燃焼用空気が酸素富化なしの場合は、25度以上の大き
い角度であっても安定な燃焼が行われる。しかし、酸素
が富化された燃焼用空気を使用する場合は、安定燃焼の
ために10度以下にする必要がある。
【0013】
【実施例】以下に本発明を図面に基づいて説明する。
【0014】図1は本発明法の実施に適したオイルバー
ナーの縦断側面図、図2は同オイルバーナーの正面図で
ある。
ナーの縦断側面図、図2は同オイルバーナーの正面図で
ある。
【0015】図中10は燃焼炉の炉壁、20はバーナー
タイル、30はバーナータイル20に形成された火口
部、40はバーナー本体を示している。
タイル、30はバーナータイル20に形成された火口
部、40はバーナー本体を示している。
【0016】バーナータイル20は、耐熱性に優れた材
料にて構成された第1筒体21および第2筒体22から
なり、炉壁10に設けた孔11内に炉壁10を貫通して
設けられている。
料にて構成された第1筒体21および第2筒体22から
なり、炉壁10に設けた孔11内に炉壁10を貫通して
設けられている。
【0017】第1筒体21の内側には、炉外から炉内へ
向けて直径が漸次拡大された火口部30が形成されてい
る。第2筒体22は、第1筒体21の外側に若干の隙間
をあけて同心状に設けられ、その外周面を孔11の内周
面に密着させている。第1筒体21と第2筒体22の間
には、充填材23が介在されている。充填材23は円周
方向の複数位置にあり、その間に空気噴出口24を形成
している。
向けて直径が漸次拡大された火口部30が形成されてい
る。第2筒体22は、第1筒体21の外側に若干の隙間
をあけて同心状に設けられ、その外周面を孔11の内周
面に密着させている。第1筒体21と第2筒体22の間
には、充填材23が介在されている。充填材23は円周
方向の複数位置にあり、その間に空気噴出口24を形成
している。
【0018】火口部30の入側部分は,中心軸に対する
傾斜角の大きい広角部31とされ、それ以外の部分は該
傾斜角の小さい狭角部32とされている。
傾斜角の大きい広角部31とされ、それ以外の部分は該
傾斜角の小さい狭角部32とされている。
【0019】バーナー本体40は、バーナータイル20
の炉外側に取り付けられ、中心部にオイルガン41を具
備している。オイルガン41は、図3に示すように、油
入口41aより内管41b内にオイルを供給される。該
オイルは、霧化媒体入口41cより外管41d内に供給
される圧空および水蒸気等の霧化媒体とミックスチャン
バー41eにて混合され、霧状の微細粒子となってノズ
ル管41fの先端に設けた複数の噴霧孔41gより噴出
される。噴霧孔41gは火口部30の中心位置に臨み、
オイルを10度以下の角度で火口部30から炉内へ噴霧
するようになっている。
の炉外側に取り付けられ、中心部にオイルガン41を具
備している。オイルガン41は、図3に示すように、油
入口41aより内管41b内にオイルを供給される。該
オイルは、霧化媒体入口41cより外管41d内に供給
される圧空および水蒸気等の霧化媒体とミックスチャン
バー41eにて混合され、霧状の微細粒子となってノズ
ル管41fの先端に設けた複数の噴霧孔41gより噴出
される。噴霧孔41gは火口部30の中心位置に臨み、
オイルを10度以下の角度で火口部30から炉内へ噴霧
するようになっている。
【0020】オイルガン41のノズル管41fには、一
次空気導入管42が所定の間隙をあけて外嵌されてい
る。ノズル管41fと一次空気導入管42の間は、火口
部30に連通しており、この間には一次空気を旋回させ
る旋回羽根46が設けられている。
次空気導入管42が所定の間隙をあけて外嵌されてい
る。ノズル管41fと一次空気導入管42の間は、火口
部30に連通しており、この間には一次空気を旋回させ
る旋回羽根46が設けられている。
【0021】一次空気導入管42には二次空気導入管4
3が所定の間隙をあけて外嵌されている。一次空気導入
管42と二次空気導入管43の間は、空気噴出口24に
連通しており、ここには燃焼用空気を一次空気と二次空
気に分ける分離板44が設けられている。分離板44の
上方には一次空気と二次空気の流量配分を調整する弁4
5が設けられている。
3が所定の間隙をあけて外嵌されている。一次空気導入
管42と二次空気導入管43の間は、空気噴出口24に
連通しており、ここには燃焼用空気を一次空気と二次空
気に分ける分離板44が設けられている。分離板44の
上方には一次空気と二次空気の流量配分を調整する弁4
5が設けられている。
【0022】該オイルバーナーを使用して本発明法を実
施するには、燃焼用空気として酸素量が21〜60%の
酸素富化空気を使用する。また、オイルガン41よりオ
イルを10度以下の角度で火口部30へ噴霧する。
施するには、燃焼用空気として酸素量が21〜60%の
酸素富化空気を使用する。また、オイルガン41よりオ
イルを10度以下の角度で火口部30へ噴霧する。
【0023】燃焼用空気は一次空気の比率が60%以下
となるように、弁45にて一次空気と二次空気に分けら
れる。一次空気は旋回羽根46により旋回状態とされて
火口部30から炉内へ噴出され、噴霧オイルと衝突する
ことによりこれを急激に混合燃焼させ、この燃焼熱によ
ってオイルのガス化、分解を促進する。
となるように、弁45にて一次空気と二次空気に分けら
れる。一次空気は旋回羽根46により旋回状態とされて
火口部30から炉内へ噴出され、噴霧オイルと衝突する
ことによりこれを急激に混合燃焼させ、この燃焼熱によ
ってオイルのガス化、分解を促進する。
【0024】燃料がタール等の難燃性重質油の場合、火
口部30に広角部31と狭角部32を設けると一層良
く、このとき、燃焼ガスは火口部30の広角部31、狭
角部32を順に通過する。前方の狭角部32は後方の広
角部31より傾斜角が小さいため、燃焼ガスは広角部3
1に淀む。この淀みにより、旋回された燃料の火口部3
0壁面への付着が防止され、燃焼が安定に継続される。
広角部31の角度は20〜90度、狭角部32の角度は
30度以下で、広角部31の角度の5/8〜7/8が望
ましい。
口部30に広角部31と狭角部32を設けると一層良
く、このとき、燃焼ガスは火口部30の広角部31、狭
角部32を順に通過する。前方の狭角部32は後方の広
角部31より傾斜角が小さいため、燃焼ガスは広角部3
1に淀む。この淀みにより、旋回された燃料の火口部3
0壁面への付着が防止され、燃焼が安定に継続される。
広角部31の角度は20〜90度、狭角部32の角度は
30度以下で、広角部31の角度の5/8〜7/8が望
ましい。
【0025】一方、二次空気は空気噴出口24より炉内
へ直接噴出される。ここで、空気噴出口24は周方向の
複数箇所が充填材23により閉塞されている。そのた
め、ここから噴出される二次空気は、周方向に分断され
た状態となり、その分断部、即ち充填材23の配設位置
に対応する低圧部を通して二次空気流の内側に炉内の高
熱ガスが流入し、オイルの加熱分解およびガス化が促進
される。なお、充填材23は第1筒体21と第2筒体2
2の隙間を閉塞する態様で介在させる代わりに、隙間を
狭くする態様で介在させてもよく、この場合は、空気噴
出口24は、周方向の複数個所で開口面積を縮小された
一連の現状をなすように形成される。
へ直接噴出される。ここで、空気噴出口24は周方向の
複数箇所が充填材23により閉塞されている。そのた
め、ここから噴出される二次空気は、周方向に分断され
た状態となり、その分断部、即ち充填材23の配設位置
に対応する低圧部を通して二次空気流の内側に炉内の高
熱ガスが流入し、オイルの加熱分解およびガス化が促進
される。なお、充填材23は第1筒体21と第2筒体2
2の隙間を閉塞する態様で介在させる代わりに、隙間を
狭くする態様で介在させてもよく、この場合は、空気噴
出口24は、周方向の複数個所で開口面積を縮小された
一連の現状をなすように形成される。
【0026】図4は表1の条件で酸素富化オイル燃焼を
行ったとの全燃焼用空気量に対する一次空気量の割合と
火炎長の関係を示したグラフである。一次空気量の割合
が60%以下で長炎化が図られる。ただし、一次空気量
を極端に少なくすると、特にタール等の重質油では一次
空気と噴霧オイルとの混合ガスが不充分となり、着火安
定性が悪化する。そのため、一次空気量の割合は15%
以上が望ましい。
行ったとの全燃焼用空気量に対する一次空気量の割合と
火炎長の関係を示したグラフである。一次空気量の割合
が60%以下で長炎化が図られる。ただし、一次空気量
を極端に少なくすると、特にタール等の重質油では一次
空気と噴霧オイルとの混合ガスが不充分となり、着火安
定性が悪化する。そのため、一次空気量の割合は15%
以上が望ましい。
【0027】
【表1】
【0028】図5は、図4と同じA燃料を使用して燃焼
用空気中の酸素量およびオイル噴霧角度を変化させたと
きの燃焼安定性を示すグラフである。酸素富化の燃焼用
空気を使用する場合は、オイル噴霧角度を小さくする方
がよく、10度以下でオイルガン閉塞、バーナータイル
への油付着等の少ない安定燃焼が行われる。これはオイ
ル噴霧角度を小さくすることにより火炎が長くなり、バ
ーナーの加熱、特にオイルガン先端の加熱が抑えられる
ためである。また、オイル噴霧角度を小さくしてもオイ
ルの霧化および火炎形状は特に悪化しない。これは、一
次空気に強い旋回が与えられているために混合性が良い
ことが理由であり、更に、本実施例では二次空気噴出口
24に充填材23が設けられており、この部分より炉内
の高温ガスが流入し、オイルの加熱分解とガス化が促進
されることも理由となる。
用空気中の酸素量およびオイル噴霧角度を変化させたと
きの燃焼安定性を示すグラフである。酸素富化の燃焼用
空気を使用する場合は、オイル噴霧角度を小さくする方
がよく、10度以下でオイルガン閉塞、バーナータイル
への油付着等の少ない安定燃焼が行われる。これはオイ
ル噴霧角度を小さくすることにより火炎が長くなり、バ
ーナーの加熱、特にオイルガン先端の加熱が抑えられる
ためである。また、オイル噴霧角度を小さくしてもオイ
ルの霧化および火炎形状は特に悪化しない。これは、一
次空気に強い旋回が与えられているために混合性が良い
ことが理由であり、更に、本実施例では二次空気噴出口
24に充填材23が設けられており、この部分より炉内
の高温ガスが流入し、オイルの加熱分解とガス化が促進
されることも理由となる。
【0029】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の酸素富化オイル燃焼方法は、全燃焼用空気中に対する
一次空気量の割合およびオイルガンにおけるオイル噴霧
角度を規定することにより、酸素富化オイル燃焼であり
ながら、バーナーの加熱温度を抑え、その焼損およびオ
イルのカーボン化によるオイルガンの閉塞を防ぎ、バー
ナーの耐久性向上および燃焼の安定化を図る。
の酸素富化オイル燃焼方法は、全燃焼用空気中に対する
一次空気量の割合およびオイルガンにおけるオイル噴霧
角度を規定することにより、酸素富化オイル燃焼であり
ながら、バーナーの加熱温度を抑え、その焼損およびオ
イルのカーボン化によるオイルガンの閉塞を防ぎ、バー
ナーの耐久性向上および燃焼の安定化を図る。
【図1】本発明法の実施に適したオイルバーナーの縦断
側面図である。
側面図である。
【図2】同オイルバーナーの正面図である。
【図3】同オイルバーナーに具備されたオイルガンの側
面図である。
面図である。
【図4】全燃焼用空気量に対する一次空気量の割合と火
炎長の関係を示すグラフである。
炎長の関係を示すグラフである。
【図5】燃焼用空気中の酸素量およびオイル噴霧角度が
燃焼安定性に与える影響を示すグラフである。
燃焼安定性に与える影響を示すグラフである。
10 炉壁 20 バーナータイル 30 火口部 40 バーナー本体 41 オイルガン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 忠行 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株 式会社呉製鉄所内 (72)発明者 藤尾 正明 兵庫県尼崎市鶴町1番地 日新製鋼株式 会社尼崎製造所内 (56)参考文献 特開 平3−191201(JP,A) 特開 平3−31604(JP,A) 特開 平2−302505(JP,A) 特開 昭63−187011(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 11/24 F23C 11/00 ZAB
Claims (1)
- 【請求項1】 オイルガンよりオイルを噴霧し、該オイ
ルの燃焼用空気を一次空気と二次空気に分けると共に一
次空気に旋回を付与して供給する2段燃焼型オイルバー
ナーにおいて、燃焼用空気中の酸素量を21〜60%、
全燃焼用空気量に対する一次空気量の割合を60%以
下、オイルガンにおけるオイルの噴霧角度を10度以下
とすることを特徴とする酸素富化オイル燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4197704A JP3035564B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 酸素富化オイル燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4197704A JP3035564B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 酸素富化オイル燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618009A JPH0618009A (ja) | 1994-01-25 |
| JP3035564B2 true JP3035564B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=16378974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4197704A Expired - Lifetime JP3035564B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 酸素富化オイル燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3035564B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010045378A (ko) * | 1999-11-04 | 2001-06-05 | 이구택 | 가스혼소식 오일버너 |
| JP2010096038A (ja) | 2008-10-15 | 2010-04-30 | Honda Motor Co Ltd | 動力伝達機構における回転体軸支部の潤滑装置および内燃機関 |
| JP5132603B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2013-01-30 | 日本碍子株式会社 | 長炎lngバーナー |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4197704A patent/JP3035564B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0618009A (ja) | 1994-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991214 |