JPH0251085B2 - - Google Patents
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- JPH0251085B2 JPH0251085B2 JP12945283A JP12945283A JPH0251085B2 JP H0251085 B2 JPH0251085 B2 JP H0251085B2 JP 12945283 A JP12945283 A JP 12945283A JP 12945283 A JP12945283 A JP 12945283A JP H0251085 B2 JPH0251085 B2 JP H0251085B2
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- air
- combustion
- fuel
- main burner
- auxiliary air
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 33
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 15
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 7
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
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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。
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。
次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
焼料が残存する一方、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
焼料が残存する一方、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によつて
不完全燃焼の副燃焼炎１６を形成して、燃焼炉０
１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によつて
不完全燃焼の副燃焼炎１６を形成して、燃焼炉０
１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０
３の燃料噴出方向と同一軸線上の、しかも、主バ
ーナ０３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。
気コンパートメント０４は殆んどが、主バーナ０
３の燃料噴出方向と同一軸線上の、しかも、主バ
ーナ０３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、複数の主燃焼用燃料および
空気吹込みノズルより主燃焼用燃料および空気を
吹込み、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
夫々の吹込みノズルより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、前記複数の主
燃焼用燃料および空気吹込みノズルのうち最も後
流側のノズルより上流から前記補助空気を主燃焼
用燃料および空気の吹込み方向と異なる方向に吹
込むことを特徴とする窒素酸化物低減燃焼法に関
するものである。
空気吹込みノズルより主燃焼用燃料および空気を
吹込み、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
夫々の吹込みノズルより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、前記複数の主
燃焼用燃料および空気吹込みノズルのうち最も後
流側のノズルより上流から前記補助空気を主燃焼
用燃料および空気の吹込み方向と異なる方向に吹
込むことを特徴とする窒素酸化物低減燃焼法に関
するものである。
本発明方法は、より具体的には、噴出方向を上
下左右に自在に動かす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Ａとその断面図である第２図Ｂに示す
ように、最上段主バーナ上下部間に配設し、補助
空気の吹き込み方向を、主バーナからの燃料吹き
込み方向と一致しないよう、補助空気噴出用ノズ
ルを燃焼炉外部から調節できるようにしたもので
ある。この結果、従来に比べボイラ高さを高くす
ることなく、有効なNOx低減を図ることができ
る。
下左右に自在に動かす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Ａとその断面図である第２図Ｂに示す
ように、最上段主バーナ上下部間に配設し、補助
空気の吹き込み方向を、主バーナからの燃料吹き
込み方向と一致しないよう、補助空気噴出用ノズ
ルを燃焼炉外部から調節できるようにしたもので
ある。この結果、従来に比べボイラ高さを高くす
ることなく、有効なNOx低減を図ることができ
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Ａは概念図、第２図Ｂは第２図Ａの断
面図、第４図は第３図の−矢視図である。
す。第２図Ａは概念図、第２図Ｂは第２図Ａの断
面図、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（上下左右自
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、１０
９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、１
１８はＢ領域、１１９はＣ領域、１２０は煙道で
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（上下左右自
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、１０
９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、１
１８はＢ領域、１１９はＣ領域、１２０は煙道で
ある。
なお、上記符号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、ほゞ同一の構成である。
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、ほゞ同一の構成である。
上記例が従来例と異なる点は、上下左右に自在
に動かす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１０４を、第２
図Ａ，Ｂに示すように最上段主バーナと次の段の
主バーナ間に配設し、上記補助空気コンパートメ
ント１０４からの補助空気１０９を、炉内の主燃
焼炎１１５と干渉せぬようにしてＡ領域１１７へ
吹き込み、NOxの低減をはかるようにしたこと
である。
に動かす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１０４を、第２
図Ａ，Ｂに示すように最上段主バーナと次の段の
主バーナ間に配設し、上記補助空気コンパートメ
ント１０４からの補助空気１０９を、炉内の主燃
焼炎１１５と干渉せぬようにしてＡ領域１１７へ
吹き込み、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外部から上下左右へ自在に動かせ
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、最上段主バーナと次の段
の主バーナ間に配設し、上記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の吹込み方
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、最上段主バーナと次の段
の主バーナ間に配設し、上記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の吹込み方
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もので
ある。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。第５図よりOFA燃焼によるNOx低減効果は、
補助空気コンパートメント１０４を主バーナ１０
３の燃料噴出方向軸線上で且つ、最上段主バーナ
１０３上部に配設した場合が、若干高い傾向を示
していることがわかるが、しかしそれもさほどの
差は無い。従つて、補助空気コンパートメント１
０４を、最上段主バーナと次の段の主バーナ間に
配設した場合は、前者に比べ、NOx低減効果も
遜色ない状態で主バーナ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。
ある。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。第５図よりOFA燃焼によるNOx低減効果は、
補助空気コンパートメント１０４を主バーナ１０
３の燃料噴出方向軸線上で且つ、最上段主バーナ
１０３上部に配設した場合が、若干高い傾向を示
していることがわかるが、しかしそれもさほどの
差は無い。従つて、補助空気コンパートメント１
０４を、最上段主バーナと次の段の主バーナ間に
配設した場合は、前者に比べ、NOx低減効果も
遜色ない状態で主バーナ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。
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 複数の主燃焼用燃料および空気吹込みノズル
より主燃焼用燃料および空気を吹込み、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夫々の吹込みノズ
ルより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、前記複数の主燃焼用燃料および
空気吹込みノズルのうち最も後流側のノズルより
上流から前記補助空気を主燃焼用燃料および空気
の吹込み方向と異なる方向に吹込むことを特徴と
する窒素酸化物低減燃焼法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12945283A JPS6023711A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 窒素酸化物の低減燃焼法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12945283A JPS6023711A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 窒素酸化物の低減燃焼法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6023711A JPS6023711A (ja) | 1985-02-06 |
| JPH0251085B2 true JPH0251085B2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=15009830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12945283A Granted JPS6023711A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 窒素酸化物の低減燃焼法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023711A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH031784U (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP12945283A patent/JPS6023711A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH031784U (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6023711A (ja) | 1985-02-06 |
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