JPH0263123B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0263123B2 JPH0263123B2 JP57146920A JP14692082A JPH0263123B2 JP H0263123 B2 JPH0263123 B2 JP H0263123B2 JP 57146920 A JP57146920 A JP 57146920A JP 14692082 A JP14692082 A JP 14692082A JP H0263123 B2 JPH0263123 B2 JP H0263123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- flame
- burner
- air
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
- F23C6/045—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure
- F23C6/047—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection with staged combustion in a single enclosure with fuel supply in stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/10—Furnace staging
- F23C2201/101—Furnace staging in vertical direction, e.g. alternating lean and rich zones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、燃焼方法に係り、特に排ガス中の
窒素酸化物（以下、NOxと記す）を低減するに
好適な多段燃焼方法に関するものである。
窒素酸化物（以下、NOxと記す）を低減するに
好適な多段燃焼方法に関するものである。
従来技術によれば、複数のバーナを有する燃焼
炉においては、各々の火炎およびまたは燃焼用空
気の旋回方向が特に規定されていなかつたため、
燃焼炉内のガス上昇流と火炎およびまたは燃焼用
空気の旋回方向とにより、火炎が、内部に冷却媒
体を流通させた炉壁を有する上記燃焼内で曲るこ
とによつて火炎が燃焼炉炉壁に当る結果、COや
煤塵等不完全燃焼生成物が発生し易い構造になつ
ていた。
炉においては、各々の火炎およびまたは燃焼用空
気の旋回方向が特に規定されていなかつたため、
燃焼炉内のガス上昇流と火炎およびまたは燃焼用
空気の旋回方向とにより、火炎が、内部に冷却媒
体を流通させた炉壁を有する上記燃焼内で曲るこ
とによつて火炎が燃焼炉炉壁に当る結果、COや
煤塵等不完全燃焼生成物が発生し易い構造になつ
ていた。
特に近年では、排ガス中のNOxを低減させる
手段として、例えば燃料燃焼領域において燃料過
剰状態を意識的に作り、NOxの発生を抑制し、
しかる後、アフタエア口からアフタエアを吹き込
んで完全燃焼を行う２段燃焼法、さらに上段バー
ナから燃料のみ、または極度に燃料過剰とした混
合気を注入し、上段バーナ火炎中に燃焼中間生成
物（例えばNH2、C2ラジカル等）を発生させ、
下段および中段バーナで発生したNOxを還元さ
せる方法などが採用されていた。
手段として、例えば燃料燃焼領域において燃料過
剰状態を意識的に作り、NOxの発生を抑制し、
しかる後、アフタエア口からアフタエアを吹き込
んで完全燃焼を行う２段燃焼法、さらに上段バー
ナから燃料のみ、または極度に燃料過剰とした混
合気を注入し、上段バーナ火炎中に燃焼中間生成
物（例えばNH2、C2ラジカル等）を発生させ、
下段および中段バーナで発生したNOxを還元さ
せる方法などが採用されていた。
上記のような燃料過剰状態においては、特に
CO、煤塵等の不完全燃焼生成物が多量に発生す
るために、燃焼炉炉壁での火炎の冷却による不完
全燃焼生成物の発生量を助長する結果になり、従
来技術では低NOx化を図る程、上記の不完全燃
焼生成物が多量に発生し易いという欠点があつ
た。
CO、煤塵等の不完全燃焼生成物が多量に発生す
るために、燃焼炉炉壁での火炎の冷却による不完
全燃焼生成物の発生量を助長する結果になり、従
来技術では低NOx化を図る程、上記の不完全燃
焼生成物が多量に発生し易いという欠点があつ
た。
従来技術による他の欠点は、上記不完全燃焼生
成物を酸化させるために、アフタエアもかなり余
剰に供給していたので、送風機動力の浪費と燃焼
ガス量増加による排気損失が多く、燃焼効率の低
下をもたらしていた。
成物を酸化させるために、アフタエアもかなり余
剰に供給していたので、送風機動力の浪費と燃焼
ガス量増加による排気損失が多く、燃焼効率の低
下をもたらしていた。
この発明の目的は、上記した従来技術の欠点を
なくし、排ガス中の煤塵を増加させることなく、
NOxを低減できる多段燃焼方法を提供するにあ
る。
なくし、排ガス中の煤塵を増加させることなく、
NOxを低減できる多段燃焼方法を提供するにあ
る。
要するにこの発明は、炉壁に対する火炎の当た
りを防止するために、火炎およびまたは燃焼用空
気の旋回と燃焼炉内のガス上昇流との合成により
生じる流体力（マグナス効果という）を利用し、
炉壁に近いバーナに対して燃焼炉内へ上記流体力
が働くように、かつ燃焼炉内の左右の温度バラン
スを勘案して、火炎およびまたは燃焼用空気の旋
回方向を規制するものである。
りを防止するために、火炎およびまたは燃焼用空
気の旋回と燃焼炉内のガス上昇流との合成により
生じる流体力（マグナス効果という）を利用し、
炉壁に近いバーナに対して燃焼炉内へ上記流体力
が働くように、かつ燃焼炉内の左右の温度バラン
スを勘案して、火炎およびまたは燃焼用空気の旋
回方向を規制するものである。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。第１図は、複数のバーナを有する燃焼炉
の断面図である。なお、各図中、同一または同等
の部位には同一の符号を付ける。
明する。第１図は、複数のバーナを有する燃焼炉
の断面図である。なお、各図中、同一または同等
の部位には同一の符号を付ける。
まず構成を説明する。燃焼炉１の下部に燃焼ガ
ス１５の流量を調節するためのホツパ口２を設け
るとともに、上記燃焼炉１に、下段バーナ３、中
段バーナ４および上段バーナ５を設ける。上記バ
ーナの上方には缶前アフタエア口９と缶後アフタ
エア口１０を設け、その各々に缶前アフタエア風
箱１１と缶後アフタエア風箱１２が独立して設け
てある。第２図は、第１図のＡ―Ａ断面図を示す
もので、上記各段毎に６個のバーナおよびアフタ
エア口が設けられている例である。各段の風箱
６，７，８は、図示のように仕切板によつて仕切
られ、各々独立している。上記風箱にはそれぞれ
図示してない燃焼用空気フアンが空気ダクト（図
示せず）を通り、図示してない風量調節ダンパを
介して接続されている。
ス１５の流量を調節するためのホツパ口２を設け
るとともに、上記燃焼炉１に、下段バーナ３、中
段バーナ４および上段バーナ５を設ける。上記バ
ーナの上方には缶前アフタエア口９と缶後アフタ
エア口１０を設け、その各々に缶前アフタエア風
箱１１と缶後アフタエア風箱１２が独立して設け
てある。第２図は、第１図のＡ―Ａ断面図を示す
もので、上記各段毎に６個のバーナおよびアフタ
エア口が設けられている例である。各段の風箱
６，７，８は、図示のように仕切板によつて仕切
られ、各々独立している。上記風箱にはそれぞれ
図示してない燃焼用空気フアンが空気ダクト（図
示せず）を通り、図示してない風量調節ダンパを
介して接続されている。
つぎに作用を説明する。このような燃焼炉１の
構成において、例えば下段バーナ３近傍の燃焼炉
１内にガスの下段上昇速度ベクトル１３が生じる
と、該上昇流は、上昇するにつれて各段バーナお
よびアフタエアから燃焼用空気および燃料が供給
されて加速される。例えば燃焼炉１内の上段バー
ナ５近傍のガスの上段上昇速度ベクトル１４は、
第１図に示すように、下段上昇速度ベクトル１３
に比べて大きくなつている。第３図は、旋回のあ
る火炎およびまたは燃焼用空気が受ける流体力の
原理図で、上段バーナ火炎１６に及ぼす流体力ベ
クトル１８の作用方向を示すものである。いま上
段上昇速度ベクトル１４が上向きに均一に流れ、
かつ上段バーナ火炎１７の旋回方向１７が図示の
ように右回転の場合には、上段バーナ火炎１６の
右側では火炎旋回方向１７と上段上昇速度ベクト
ル１４が互いに打ち消され、その結果、上段バー
ナ火炎１６の右側の圧力が上昇する。一方、左側
においては全く逆になり、火炎旋回方向１７と上
段上昇速度ベクトル１４が同方向となり、流速の
大きい方に引きずられる。この結果、上段バーナ
火炎１６の左側では圧力が低下または変化しな
い。従つて上段バーナ火炎１６においては、左側
と右側の圧力差により、流体力ベクトル１８は矢
印に示すように左側へ作用する。上段上昇速度ベ
クトル１４のように燃焼炉１の上方では上昇速度
が加速されるので、火炎の受ける流体力ベクトル
の絶対値はさらに大きくなる。第４図は、第１図
のＢ−Ｂ断面図で、この発明による火炎の旋回方
向を規定するための望ましい火炎の曲りを示した
ものである。燃焼炉１内のガスの上昇速度方向は
紙面に直角で上向きに流れている。上記第３図を
参照すれば明らかなように、１列目のバーナ１９
の火炎の旋回方向は、燃焼炉１側から見て右回り
であり、２列目のバーナ２０の火炎は左回り、３
列目のバーナ２１の火炎は右回り、４列目のバー
ナ２２の火炎は左回り、５列目のバーナ２３の火
炎は右回り、そして６列目のバーナ２４の火炎は
左回りに旋回させればよいわけである。第５図
は、上記旋回方向と流体力を受ける火炎の状況を
示したもので、第４図におけるＣ−Ｃ断面図であ
る。燃焼炉炉壁25に対しては、上段上昇速度ベク
トル１４に対して互いに速度ベクトルを打ち消す
ように、火炎およびまたは燃焼用空気の旋回方向
を決定する必要がある。第５図からも明らかなよ
うに、偶数列の場合には、火炎およびまたは燃焼
用空気の旋回方向を交互に逆向きにすることによ
り、燃焼炉両炉壁２５に対して燃焼炉側へ火炎が
曲がることになる。奇数の場合には、燃焼炉両炉
壁２５に対して燃焼炉側へ火炎が曲がるように設
定した後、燃焼炉左右のバランスをとるために段
毎に修正する必要がある。
構成において、例えば下段バーナ３近傍の燃焼炉
１内にガスの下段上昇速度ベクトル１３が生じる
と、該上昇流は、上昇するにつれて各段バーナお
よびアフタエアから燃焼用空気および燃料が供給
されて加速される。例えば燃焼炉１内の上段バー
ナ５近傍のガスの上段上昇速度ベクトル１４は、
第１図に示すように、下段上昇速度ベクトル１３
に比べて大きくなつている。第３図は、旋回のあ
る火炎およびまたは燃焼用空気が受ける流体力の
原理図で、上段バーナ火炎１６に及ぼす流体力ベ
クトル１８の作用方向を示すものである。いま上
段上昇速度ベクトル１４が上向きに均一に流れ、
かつ上段バーナ火炎１７の旋回方向１７が図示の
ように右回転の場合には、上段バーナ火炎１６の
右側では火炎旋回方向１７と上段上昇速度ベクト
ル１４が互いに打ち消され、その結果、上段バー
ナ火炎１６の右側の圧力が上昇する。一方、左側
においては全く逆になり、火炎旋回方向１７と上
段上昇速度ベクトル１４が同方向となり、流速の
大きい方に引きずられる。この結果、上段バーナ
火炎１６の左側では圧力が低下または変化しな
い。従つて上段バーナ火炎１６においては、左側
と右側の圧力差により、流体力ベクトル１８は矢
印に示すように左側へ作用する。上段上昇速度ベ
クトル１４のように燃焼炉１の上方では上昇速度
が加速されるので、火炎の受ける流体力ベクトル
の絶対値はさらに大きくなる。第４図は、第１図
のＢ−Ｂ断面図で、この発明による火炎の旋回方
向を規定するための望ましい火炎の曲りを示した
ものである。燃焼炉１内のガスの上昇速度方向は
紙面に直角で上向きに流れている。上記第３図を
参照すれば明らかなように、１列目のバーナ１９
の火炎の旋回方向は、燃焼炉１側から見て右回り
であり、２列目のバーナ２０の火炎は左回り、３
列目のバーナ２１の火炎は右回り、４列目のバー
ナ２２の火炎は左回り、５列目のバーナ２３の火
炎は右回り、そして６列目のバーナ２４の火炎は
左回りに旋回させればよいわけである。第５図
は、上記旋回方向と流体力を受ける火炎の状況を
示したもので、第４図におけるＣ−Ｃ断面図であ
る。燃焼炉炉壁25に対しては、上段上昇速度ベク
トル１４に対して互いに速度ベクトルを打ち消す
ように、火炎およびまたは燃焼用空気の旋回方向
を決定する必要がある。第５図からも明らかなよ
うに、偶数列の場合には、火炎およびまたは燃焼
用空気の旋回方向を交互に逆向きにすることによ
り、燃焼炉両炉壁２５に対して燃焼炉側へ火炎が
曲がることになる。奇数の場合には、燃焼炉両炉
壁２５に対して燃焼炉側へ火炎が曲がるように設
定した後、燃焼炉左右のバランスをとるために段
毎に修正する必要がある。
以上の説明においては、説明を簡単にするため
に、燃焼炉炉壁の一面にバーナを配置したいわゆ
る片面燃焼方式の場合につき述べたが、何らこれ
に限ることなく、バーナを対向して設ける対向燃
焼方式についても、上記と全く同様である。
に、燃焼炉炉壁の一面にバーナを配置したいわゆ
る片面燃焼方式の場合につき述べたが、何らこれ
に限ることなく、バーナを対向して設ける対向燃
焼方式についても、上記と全く同様である。
また上記の構成においては、バーナ段数が３段
の場合につき述べたが、何らこれに制限なく、２
段またはそれ以上の複数段の場合についても、上
記と同様である。
の場合につき述べたが、何らこれに制限なく、２
段またはそれ以上の複数段の場合についても、上
記と同様である。
以上説明してきたように、この発明によれば、
燃焼炉炉壁２５への火炎の当たりを防止すること
により、燃焼炉炉壁２５による火炎の冷却が防止
できるため、不完全燃焼生成物の反応を促進させ
ることができ、その結果として排ガス中の未燃焼
分を著しく減少させることができるという効果が
得られる。
燃焼炉炉壁２５への火炎の当たりを防止すること
により、燃焼炉炉壁２５による火炎の冷却が防止
できるため、不完全燃焼生成物の反応を促進させ
ることができ、その結果として排ガス中の未燃焼
分を著しく減少させることができるという効果が
得られる。
この発明の他の効果としては、燃焼炉１の燃焼
炉炉壁２５の近傍に火炎が存在しなくなるので、
NOx低減を図る必要条件すなわち燃料燃焼領域
において燃料過剰の度合いを大きくすることがで
きるため、排ガス中のNOxを低減させることが
できる。
炉炉壁２５の近傍に火炎が存在しなくなるので、
NOx低減を図る必要条件すなわち燃料燃焼領域
において燃料過剰の度合いを大きくすることがで
きるため、排ガス中のNOxを低減させることが
できる。
さらに、この発明の別の効果としては、上記の
ように不完全燃焼生成物が減少するので、一層、
低O2燃焼が可能となり、燃焼炉の熱効率を改善
することができる。
ように不完全燃焼生成物が減少するので、一層、
低O2燃焼が可能となり、燃焼炉の熱効率を改善
することができる。
第１図は、この発明の一実施例の複数のバーナ
を有する燃焼炉の断面図、第２図は、第１図のＡ
−Ａ断面図、第３図は、旋回のある火炎およびま
たは燃焼用空気が受ける流体力の原理図、第４図
は、第１図のＢ−Ｂ断面図、第５図は、第４図の
Ｃ−Ｃ断面図を示す。 符号の説明、１……燃焼炉、２……ホツパ口、
３〜５……バーナ、６〜８……風箱、９，１０…
…アフタエア口、１１，１２……アフタエア風
箱、１９〜２４……バーナ、２５……燃焼炉炉
壁。
を有する燃焼炉の断面図、第２図は、第１図のＡ
−Ａ断面図、第３図は、旋回のある火炎およびま
たは燃焼用空気が受ける流体力の原理図、第４図
は、第１図のＢ−Ｂ断面図、第５図は、第４図の
Ｃ−Ｃ断面図を示す。 符号の説明、１……燃焼炉、２……ホツパ口、
３〜５……バーナ、６〜８……風箱、９，１０…
…アフタエア口、１１，１２……アフタエア風
箱、１９〜２４……バーナ、２５……燃焼炉炉
壁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各々のバーナに独立した風箱を持つ複数のバ
ーナと、該バーナの上部に設けられた複数のアフ
タエア口と、火炉側壁部に、冷却媒体が流通する
伝熱管により構成される炉壁を有する燃焼炉にお
いて、上記炉壁と、該炉壁に最も近い位置に設け
られたバーナとの間の燃焼ガスの上昇速度ベクト
ルを打ち消す下向きの方向に、上記バーナ火炎お
よび上記アフタエア口より供給される燃焼用空
気、もしくはそのいずれか一方を旋回させて燃焼
することを特徴とする多段燃焼方法。 ２ 上記炉壁に最も近いバーナおよびアフタエア
口を除き、互いに隣接するバーナの火炎およびア
フタエア口よりの燃焼用空気、もしくはそのいず
れか一方を、互いに逆回りに旋回させて燃焼する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多
段燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14692082A JPS5938511A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 多段燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14692082A JPS5938511A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 多段燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5938511A JPS5938511A (ja) | 1984-03-02 |
| JPH0263123B2 true JPH0263123B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=15418552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14692082A Granted JPS5938511A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | 多段燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938511A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100945012B1 (ko) * | 2008-02-12 | 2010-03-05 | 주식회사 한국발보린 | 천연 토코페롤이 함유된 기능성밀가루, 그 제조방법 및이용방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5364534B2 (ja) * | 2009-10-28 | 2013-12-11 | 三菱重工業株式会社 | 舶用ボイラ構造 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6012522B2 (ja) * | 1975-12-25 | 1985-04-02 | ハブコツク日立株式会社 | 燃焼装置 |
-
1982
- 1982-08-26 JP JP14692082A patent/JPS5938511A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100945012B1 (ko) * | 2008-02-12 | 2010-03-05 | 주식회사 한국발보린 | 천연 토코페롤이 함유된 기능성밀가루, 그 제조방법 및이용방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5938511A (ja) | 1984-03-02 |
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