JPH0251084B2 - - Google Patents
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- JPH0251084B2 JPH0251084B2 JP12945183A JP12945183A JPH0251084B2 JP H0251084 B2 JPH0251084 B2 JP H0251084B2 JP 12945183 A JP12945183 A JP 12945183A JP 12945183 A JP12945183 A JP 12945183A JP H0251084 B2 JPH0251084 B2 JP H0251084B2
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- air
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- main burner
- auxiliary air
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 34
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 claims description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 12
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- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、窒素酸化物（NOx）低減燃焼法に
関し、特にコンパクトな燃焼炉にて良効率で
NOx低減を図ることができる上記方法に関する。
関し、特にコンパクトな燃焼炉にて良効率で
NOx低減を図ることができる上記方法に関する。
従来の窒素酸化物（以下NOxと略称）低減燃
焼法の１例を第１図に示す。
焼法の１例を第１図に示す。
第１図中、０１は燃焼炉、０２は燃焼用空気ダ
クト、０３は主バーナ、０４は補助空気コンパー
トメント、０５はアフターバーナ、０６はアフタ
ーバーニング用空気コンパートメント、０７は燃
焼用空気、０８は主バーナ燃焼用空気、０９は補
助空気、１０はアフターバーニング用空気（）、
１１はアフターバーニング用空気（）、１２は
燃料、１３は主バーナ用燃料、１４はアフターバ
ーニング用燃料、１５は主燃焼炎、１６は副燃焼
炎、１７はＡ領域、１８はＢ領域、１９はＣ領
域、２０は煙道である。
クト、０３は主バーナ、０４は補助空気コンパー
トメント、０５はアフターバーナ、０６はアフタ
ーバーニング用空気コンパートメント、０７は燃
焼用空気、０８は主バーナ燃焼用空気、０９は補
助空気、１０はアフターバーニング用空気（）、
１１はアフターバーニング用空気（）、１２は
燃料、１３は主バーナ用燃料、１４はアフターバ
ーニング用燃料、１５は主燃焼炎、１６は副燃焼
炎、１７はＡ領域、１８はＢ領域、１９はＣ領
域、２０は煙道である。
第１図において、図示しない燃料供給設備によ
つて送られて来た燃料１２は、全燃料量の大部分
が主バーナ０３から主バーナ用燃料１３として燃
焼炉０１内へ吹込まれ、残りがアフターバーニン
グ用燃料１４としてアフターバーナ０５から燃焼
炉０１内へ吹込まれる。
つて送られて来た燃料１２は、全燃料量の大部分
が主バーナ０３から主バーナ用燃料１３として燃
焼炉０１内へ吹込まれ、残りがアフターバーニン
グ用燃料１４としてアフターバーナ０５から燃焼
炉０１内へ吹込まれる。
一方、燃焼用空気０７は、図示しない送風設備
から送り込まれ、主バーナ０３、補助空気コンパ
ートメント０４、アフターバーナ０５及びアフタ
ーバーニング用空気コンパートメント０６から
夫々燃焼炉０１内へ吹込まれる。
から送り込まれ、主バーナ０３、補助空気コンパ
ートメント０４、アフターバーナ０５及びアフタ
ーバーニング用空気コンパートメント０６から
夫々燃焼炉０１内へ吹込まれる。
主バーナ０３から吹込まれる主バーナ燃焼用空
気０８量は主バーナ用燃料１３の理論空気量以下
であり、補助空気コンパートメント０４から吹込
まれる補助空気０９量は主バーナ燃焼用空気０８
量との和が主バーナ用燃料１３の理論空気量と
略々等しいか、若干多い量である。
気０８量は主バーナ用燃料１３の理論空気量以下
であり、補助空気コンパートメント０４から吹込
まれる補助空気０９量は主バーナ燃焼用空気０８
量との和が主バーナ用燃料１３の理論空気量と
略々等しいか、若干多い量である。
アフターバーナ０５から吹込むアフターバーニ
ング用空気（）１０量はアフターバーナ用燃料
１４の理論空気量以下で、Ｂ領域１８において
NOx還元雰囲気を形成する。
ング用空気（）１０量はアフターバーナ用燃料
１４の理論空気量以下で、Ｂ領域１８において
NOx還元雰囲気を形成する。
アフターバーニング用空気コンパートメント０
６から吹込むアフターバーニング用空気（）１
１はNOx還元雰囲気のＢ領域１８で生ずる未燃
分を完全燃焼させるためのもので、その吹込み量
は燃焼状況に応じた適正量である。
６から吹込むアフターバーニング用空気（）１
１はNOx還元雰囲気のＢ領域１８で生ずる未燃
分を完全燃焼させるためのもので、その吹込み量
は燃焼状況に応じた適正量である。
このような従来の燃焼法によるNOx低減は次
のようにして行なわれる。
のようにして行なわれる。
主バーナ０３から吹込まれた主バーナ用燃料１
３は、主バーナ燃焼用空気０８によつて燃焼し、
主燃焼炎１５を形成するが、空気不足のため未燃
燃料が残存する一方、低温火炎となつてNOx発
生が抑えられる。未燃焼燃料は燃焼炉０１内のＡ
領域１７で、主バーナ０３の燃料噴出方向と同一
中心軸上の上段に設けられた補助空気コンパート
メント０４から吹込まれる補助空気０９によつて
燃焼を完結する。この結果、Ａ領域１７出口部で
は排ガス中NOx量が減少し、低度の酸化雰囲気
となる。このNOx低減法は、通常、オーバー・
フアイヤ・エア法（OFA法）または二段燃焼法
と呼ばれるものである。
３は、主バーナ燃焼用空気０８によつて燃焼し、
主燃焼炎１５を形成するが、空気不足のため未燃
燃料が残存する一方、低温火炎となつてNOx発
生が抑えられる。未燃焼燃料は燃焼炉０１内のＡ
領域１７で、主バーナ０３の燃料噴出方向と同一
中心軸上の上段に設けられた補助空気コンパート
メント０４から吹込まれる補助空気０９によつて
燃焼を完結する。この結果、Ａ領域１７出口部で
は排ガス中NOx量が減少し、低度の酸化雰囲気
となる。このNOx低減法は、通常、オーバー・
フアイヤ・エア法（OFA法）または二段燃焼法
と呼ばれるものである。
Ａ領域１７において燃焼を完結した主燃焼炎１
５の排ガスは、補助空気コンパートメント０４の
後流に設けられたアフターバーナ０５から吹込ま
れる少量のアフターバーニング用空気（）１０
（アフターバーニング用燃料１４の理論空気量以
下）と、アフターバーニング用燃料１４とによつ
て、不完全燃焼の副燃焼炎１６を形成して、燃焼
炉０１内のＢ領域１８にNOx還元雰囲気を作つ
て、主燃焼炎１５から発生したNOxを還元する。
また、NOx還元雰囲気のＢ領域１８では同時に
未燃分が発生するが、Ｂ領域１８の後流に設けら
れたアフターバーニング用空気コンパートメント
０６から吹込まれるアフターバーニング用空気
（）１１により完全燃焼される。
５の排ガスは、補助空気コンパートメント０４の
後流に設けられたアフターバーナ０５から吹込ま
れる少量のアフターバーニング用空気（）１０
（アフターバーニング用燃料１４の理論空気量以
下）と、アフターバーニング用燃料１４とによつ
て、不完全燃焼の副燃焼炎１６を形成して、燃焼
炉０１内のＢ領域１８にNOx還元雰囲気を作つ
て、主燃焼炎１５から発生したNOxを還元する。
また、NOx還元雰囲気のＢ領域１８では同時に
未燃分が発生するが、Ｂ領域１８の後流に設けら
れたアフターバーニング用空気コンパートメント
０６から吹込まれるアフターバーニング用空気
（）１１により完全燃焼される。
この結果、Ｃ領域１９における排ガス中NOx
量は、Ａ領域１７におけるNOx量に比べ、更に
著しく低下する。従つて、排ガスはNOx含有量
及び未燃分の少ないクリーンな燃焼排ガスとして
煙道２０から炉外へ排出されることになる。
量は、Ａ領域１７におけるNOx量に比べ、更に
著しく低下する。従つて、排ガスはNOx含有量
及び未燃分の少ないクリーンな燃焼排ガスとして
煙道２０から炉外へ排出されることになる。
以上のように、従来のNOx低減燃焼法は、
OFA法とアフターバーニングによる炉内脱硝法
を組み合せた極めて有効なNOx低減法であり、
このうちアフターバーニングによる炉内脱硝は還
元領域での排ガスの滞留時間を長くとる程効果が
あり、NOx低減率が高くなる傾向にある。
OFA法とアフターバーニングによる炉内脱硝法
を組み合せた極めて有効なNOx低減法であり、
このうちアフターバーニングによる炉内脱硝は還
元領域での排ガスの滞留時間を長くとる程効果が
あり、NOx低減率が高くなる傾向にある。
ところが、これ迄の試験研究及び実機試験結果
から、アフターバーニングによるNOx低減率の
ピークはNOx値レベルの如何にかゝわりなく略
一定であり、全体としてのNOx低減効果を高め
るためにはOFA法によるNOx低減をできるだけ
大きくしてアフターバーニング領域入口での
NOxの絶対値を低くしておく必要のあることが
わかつた。
から、アフターバーニングによるNOx低減率の
ピークはNOx値レベルの如何にかゝわりなく略
一定であり、全体としてのNOx低減効果を高め
るためにはOFA法によるNOx低減をできるだけ
大きくしてアフターバーニング領域入口での
NOxの絶対値を低くしておく必要のあることが
わかつた。
後述する第５図に実験結果より求めた（OFA
法による）NOx低減率と、主バーナ０３中心と
補助空気コンパートメント０４間距離Ｌとの関係
（第５図中のデータα）を示したが、第５図より
OFA法によるNOx低減効果を高めるためには主
バーナ０３中心と補助空気コンパートメント０４
間距離Ｌを大きくとる必要がある。
法による）NOx低減率と、主バーナ０３中心と
補助空気コンパートメント０４間距離Ｌとの関係
（第５図中のデータα）を示したが、第５図より
OFA法によるNOx低減効果を高めるためには主
バーナ０３中心と補助空気コンパートメント０４
間距離Ｌを大きくとる必要がある。
しかし、従来のNOx低減燃焼法では補助空気
コンパートメント０４は殆んどが主バーナ０３の
燃料噴出方向と同一軸線上の、しかも主バーナ０
３の最上段部よりも上方へ設けられていたゝめ、
NOx低減効果をはかる目的で、主バーナ０３中
心と補助空気コンパートメント０４間距離Ｌを大
きくとつた場合、必然的にボイラ高さが高くなる
と云つた欠点を有していた。
コンパートメント０４は殆んどが主バーナ０３の
燃料噴出方向と同一軸線上の、しかも主バーナ０
３の最上段部よりも上方へ設けられていたゝめ、
NOx低減効果をはかる目的で、主バーナ０３中
心と補助空気コンパートメント０４間距離Ｌを大
きくとつた場合、必然的にボイラ高さが高くなる
と云つた欠点を有していた。
本発明は、ボイラ高さを高くすることなく、有
効なNOx低減が図れるNOx低減燃焼法を提供す
るものである。
効なNOx低減が図れるNOx低減燃焼法を提供す
るものである。
すなわち本発明は、主燃焼用燃料および空気、
補助空気、アフターバーニング用燃料および空
気、並びにアフターバーニング用空気を燃焼炉周
壁から燃焼炉内へ吹込んで燃料を燃焼させる窒素
酸化物低減燃焼法において、燃焼炉の燃焼ガス流
れ方向に見たとき、前記主燃焼用燃料および空気
の吹込み位置と前記補助空気の吹込み位置とが重
なり合わないような位置から補助空気を吹込むこ
とを特徴とする窒素酸化物低減燃焼方法に関する
ものである。
補助空気、アフターバーニング用燃料および空
気、並びにアフターバーニング用空気を燃焼炉周
壁から燃焼炉内へ吹込んで燃料を燃焼させる窒素
酸化物低減燃焼法において、燃焼炉の燃焼ガス流
れ方向に見たとき、前記主燃焼用燃料および空気
の吹込み位置と前記補助空気の吹込み位置とが重
なり合わないような位置から補助空気を吹込むこ
とを特徴とする窒素酸化物低減燃焼方法に関する
ものである。
本発明方法は、より具体的には、噴出方向を自
在に変えることができる補助空気噴出用ノズルを
装着した補助空気コンパートメントを、第２図に
示すように、主バーナと同一中心軸上以外の火炉
壁面で、主バーナ中心からの高さがNOx低減効
果を損なわない位置に配設することにより、ボイ
ラ高さを高くすることなく、有効なNOx低減を
図るようにしたものである。
在に変えることができる補助空気噴出用ノズルを
装着した補助空気コンパートメントを、第２図に
示すように、主バーナと同一中心軸上以外の火炉
壁面で、主バーナ中心からの高さがNOx低減効
果を損なわない位置に配設することにより、ボイ
ラ高さを高くすることなく、有効なNOx低減を
図るようにしたものである。
本発明方法は、主バーナからの燃料吹き込み
と、補助空気コンパートメントからの補助空気吹
き込みとは後述の第３図に←印で示すように炉内
で一致しないようにするものであり、一致すると
NOx低減率が小さくなる。
と、補助空気コンパートメントからの補助空気吹
き込みとは後述の第３図に←印で示すように炉内
で一致しないようにするものであり、一致すると
NOx低減率が小さくなる。
本発明方法は、ボイラ、各種工業炉等に適用で
きる。
きる。
本発明法の実施態様例の一つを第２〜４図に示
す。第２図は概念図、第４図は第３図の−矢
視図である。
す。第２図は概念図、第４図は第３図の−矢
視図である。
第３図及び第４図において、１０１は燃焼炉、
１０２は燃焼用空気ダクト、１０３は主バーナ、
１０４は補助空気コンパートメント（上下自在に
可動の補助空気噴出用ノズルを装着している。）、
１０５はアフターバーナ、１０６はアフターバー
ニング用空気コンパートメント、１０７は燃焼用
空気、１０８は主バーナ燃焼用空気、１０９は補
助空気、１１０はアフターバーニング用空気
（）、１１１はアフターバーニング用空気（）、
１１２は燃料、１１３は主バーナ用燃料、１１４
はアフターバーニング用燃料、１１５は主燃焼
炎、１１６は副燃焼炎、１１７はＡ領域、１１８
はＢ領域、１１９はＣ領域、１２０は煙道、ａは
主バーナ１０３全体の中心、ｂは最上段主バーナ
の中心、LBが主バーナ高さである。
１０２は燃焼用空気ダクト、１０３は主バーナ、
１０４は補助空気コンパートメント（上下自在に
可動の補助空気噴出用ノズルを装着している。）、
１０５はアフターバーナ、１０６はアフターバー
ニング用空気コンパートメント、１０７は燃焼用
空気、１０８は主バーナ燃焼用空気、１０９は補
助空気、１１０はアフターバーニング用空気
（）、１１１はアフターバーニング用空気（）、
１１２は燃料、１１３は主バーナ用燃料、１１４
はアフターバーニング用燃料、１１５は主燃焼
炎、１１６は副燃焼炎、１１７はＡ領域、１１８
はＢ領域、１１９はＣ領域、１２０は煙道、ａは
主バーナ１０３全体の中心、ｂは最上段主バーナ
の中心、LBが主バーナ高さである。
なお、上記の符号１０１〜１２０で示す部材等
は、従来例を示す第１図中の符号１〜２０で示す
部材等に対応し、ほぼ同一の構成である。
は、従来例を示す第１図中の符号１〜２０で示す
部材等に対応し、ほぼ同一の構成である。
上記例が従来例と異なる点は、第２図に示すよ
うに補助空気コンパートメント１０４を主バーナ
１０３の燃料噴出方向軸線部以外の火炉壁面に、
主バーナ最上段部と同等、もしくはそれより低い
高さに配設し、上記補助空気コンパートメント１
０４からの補助空気１０９を炉内の主バーナ燃料
吹込み位置と重なり合わない位置へ吹き込んで、
NOxの低減をはかるようにしたことである。
うに補助空気コンパートメント１０４を主バーナ
１０３の燃料噴出方向軸線部以外の火炉壁面に、
主バーナ最上段部と同等、もしくはそれより低い
高さに配設し、上記補助空気コンパートメント１
０４からの補助空気１０９を炉内の主バーナ燃料
吹込み位置と重なり合わない位置へ吹き込んで、
NOxの低減をはかるようにしたことである。
本発明法のNOx低減燃焼法の作用は従来の
NOx低減燃焼法と同じであるが、次のような効
果がある。
NOx低減燃焼法と同じであるが、次のような効
果がある。
燃焼炉１０１外部から上下方向へ自在に動かせ
る補助空気噴出用ノズルを装着した補助空気コン
パートメント１０４を、主バーナ１０３の燃料噴
出方向軸線以外の火炉壁面に配設し、補助空気コ
ンパートメント１０４から炉内へ吹き込む補助空
気１０９が主燃焼炎１１５からのNOx発生を助
長することが無いように、該補助空気１０９の吹
込方向を第４図に←印で示す如く補助空気噴出用
ノズルによつて調節することで、主バーナ１０３
と補助空気コンパートメント１０４の中心間距離
Ｌを小さく設定してもNOx低減効果を損なうこ
とが無い。
る補助空気噴出用ノズルを装着した補助空気コン
パートメント１０４を、主バーナ１０３の燃料噴
出方向軸線以外の火炉壁面に配設し、補助空気コ
ンパートメント１０４から炉内へ吹き込む補助空
気１０９が主燃焼炎１１５からのNOx発生を助
長することが無いように、該補助空気１０９の吹
込方向を第４図に←印で示す如く補助空気噴出用
ノズルによつて調節することで、主バーナ１０３
と補助空気コンパートメント１０４の中心間距離
Ｌを小さく設定してもNOx低減効果を損なうこ
とが無い。
第５図は試験炉の燃焼試験結果から得たデータ
を示す。第５図において、NOx1は主バーナのみ
の燃焼による発生NOx量（ppm）、NOx2はOFA
燃焼法による発生NOx量（ppm）、Ｌは主バーナ
と補助空気コンパートメントの中心間距離（ｍ）、
LBは主バーナ高さ（ｍ）を示し、補助空気０９，
１０９量は（補助空気量／全空気量）×100＝20（％）
として 行い、αが前述した通り第１図に示す従来法によ
るデータ、βが第２〜４図に示す本発明法による
データである。OFA燃焼によるNOx低減効果は、
従来法の補助空気コンパートメント１０４を主バ
ーナ１０３の燃料噴出軸線上に配設した場合（デ
ータα）と本発明法による場合（データβ）と
は、略同等であることがわかる。従つて、補助空
気コンパートメント１０４を主バーナ１０３の燃
料噴出方向軸線以外の火炉壁面に設けて、補助空
気を主バーナからの燃料と重なり合わないように
吹込む本発明によれば、従来に比べ、NOx低減
効果も遜色ない状態で、補助空気コンパートメン
ト１０４と主バーナ１０３中心との距離Ｌを小さ
くできるので、ボイラ高さを高くすることなく、
NOxの低減がはかれるのである。
を示す。第５図において、NOx1は主バーナのみ
の燃焼による発生NOx量（ppm）、NOx2はOFA
燃焼法による発生NOx量（ppm）、Ｌは主バーナ
と補助空気コンパートメントの中心間距離（ｍ）、
LBは主バーナ高さ（ｍ）を示し、補助空気０９，
１０９量は（補助空気量／全空気量）×100＝20（％）
として 行い、αが前述した通り第１図に示す従来法によ
るデータ、βが第２〜４図に示す本発明法による
データである。OFA燃焼によるNOx低減効果は、
従来法の補助空気コンパートメント１０４を主バ
ーナ１０３の燃料噴出軸線上に配設した場合（デ
ータα）と本発明法による場合（データβ）と
は、略同等であることがわかる。従つて、補助空
気コンパートメント１０４を主バーナ１０３の燃
料噴出方向軸線以外の火炉壁面に設けて、補助空
気を主バーナからの燃料と重なり合わないように
吹込む本発明によれば、従来に比べ、NOx低減
効果も遜色ない状態で、補助空気コンパートメン
ト１０４と主バーナ１０３中心との距離Ｌを小さ
くできるので、ボイラ高さを高くすることなく、
NOxの低減がはかれるのである。
第１図は従来のNOx低減燃焼法を示す図、第
２〜４図は本発明法の一実施態様例を示す図、第
５図は本発明法の効果を確認するための実験結果
のデータを示す図表である。
２〜４図は本発明法の一実施態様例を示す図、第
５図は本発明法の効果を確認するための実験結果
のデータを示す図表である。
Claims (1)
- １ 主燃焼用燃料および空気、補助空気、アフタ
ーバーニング用燃料および空気、並びにアフタ−
バーニング用空気を燃焼炉周壁から燃焼炉内へ吹
込んで燃料を燃焼させる窒素酸化物低減燃焼法に
おいて、燃焼炉の燃焼ガス流れ方向に見たとき、
前記主燃焼用燃料および空気の吹込み位置と前記
補助空気の吹込み位置とが重なり合わないような
位置から補助空気を吹込むことを特徴とする窒素
酸化物低減燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12945183A JPS6023710A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 窒素酸化物低減燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12945183A JPS6023710A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 窒素酸化物低減燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6023710A JPS6023710A (ja) | 1985-02-06 |
| JPH0251084B2 true JPH0251084B2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=15009802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12945183A Granted JPS6023710A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 窒素酸化物低減燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023710A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61217605A (ja) * | 1985-03-07 | 1986-09-27 | コンバツシヨン・エンヂニアリング・インコーポレーテツド | 燃焼炉に燃料を供給する方法 |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP12945183A patent/JPS6023710A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6023710A (ja) | 1985-02-06 |
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