JPH0526410A - 隔離された領域での燃焼 - Google Patents
隔離された領域での燃焼Info
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Classifications
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- F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/235—Heating the glass
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- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
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- F23C2900/09002—Specific devices inducing or forcing flue gas recirculation
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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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＯX 発生が少ない燃焼を実行することがで
きる改善された燃焼方法を提供する。 【構成】 酸素混合領域(4) と燃料反応領域(5) が燃焼
領域(1) 中で別々に確立されて、酸化剤(2) を希釈して
そしてＮＯX 形成を妨げるような条件で燃焼する燃焼方
法である。
きる改善された燃焼方法を提供する。 【構成】 酸素混合領域(4) と燃料反応領域(5) が燃焼
領域(1) 中で別々に確立されて、酸化剤(2) を希釈して
そしてＮＯX 形成を妨げるような条件で燃焼する燃焼方
法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、概して燃焼の分野に関
し、更に詳細には、炉中の燃焼に関する。
し、更に詳細には、炉中の燃焼に関する。
【０００２】
【０００３】燃焼工程における窒素酸化物（ＮＯX ）生
成の基本的な機構は広範に研究されており、燃焼源から
ＮＯX の放出を低減するための多くの方法が知られてい
る。窒素分子と酸化剤との反応から生成した「サーマル
ＮＯX 」またはＮＯX の低減のために、炎の最高温度を
低減することが鍵となると考えられている。理論的な観
点から、燃焼反応が炉を通して均一に燃焼プロセスに許
容可能な最低温度にて進行するときに最も低いＮＯX 放
出を得ることができる。これまで慣行においては、燃料
と酸化剤がバーナーから炉に導入されて安定な炎を形成
しそこで強烈な燃焼反応が起こる。燃料と酸素が後混合
されるときに、燃焼反応は少量の燃料と乱流により生じ
た酸素流断片の境界にて生じる。火炎前面の局部温度は
しばしば理論的な火炎温度に近づき、ここから高レベル
のＮＯX が生成される。
成の基本的な機構は広範に研究されており、燃焼源から
ＮＯX の放出を低減するための多くの方法が知られてい
る。窒素分子と酸化剤との反応から生成した「サーマル
ＮＯX 」またはＮＯX の低減のために、炎の最高温度を
低減することが鍵となると考えられている。理論的な観
点から、燃焼反応が炉を通して均一に燃焼プロセスに許
容可能な最低温度にて進行するときに最も低いＮＯX 放
出を得ることができる。これまで慣行においては、燃料
と酸化剤がバーナーから炉に導入されて安定な炎を形成
しそこで強烈な燃焼反応が起こる。燃料と酸素が後混合
されるときに、燃焼反応は少量の燃料と乱流により生じ
た酸素流断片の境界にて生じる。火炎前面の局部温度は
しばしば理論的な火炎温度に近づき、ここから高レベル
のＮＯX が生成される。
【０００４】炎の温度を抑制する有効な方法の一つは、
火炎前部の燃料及び／または酸素濃度を他の非反応性ガ
スで希釈して低下することである。燃料または酸化剤流
をバーナーに導入する前に、燃料または酸化剤を混合し
て煙道ガスを循環することはＮＯX 低減の有効な方法で
ある。
火炎前部の燃料及び／または酸素濃度を他の非反応性ガ
スで希釈して低下することである。燃料または酸化剤流
をバーナーに導入する前に、燃料または酸化剤を混合し
て煙道ガスを循環することはＮＯX 低減の有効な方法で
ある。
【０００５】バーナーの設計による燃料または酸素の炉
内希釈(in-furnace-dilution) もまた実行されている。
ＮＯX 低減のための多くの知られた方法は、バーナーで
またはバーナー近傍の燃料と酸化剤の混合を改善して炎
の最高温度を低下することを扱っている。かかる知られ
た方法によって達成されるＮＯX の放出レベルは、ま
だ、温度及び化学種の濃度が炉を通して均一であり且つ
燃焼反応が均質に起こる理想的に均一な反応器に関して
予想された最も低い可能なレベルを実質的に超えてい
る。
内希釈(in-furnace-dilution) もまた実行されている。
ＮＯX 低減のための多くの知られた方法は、バーナーで
またはバーナー近傍の燃料と酸化剤の混合を改善して炎
の最高温度を低下することを扱っている。かかる知られ
た方法によって達成されるＮＯX の放出レベルは、ま
だ、温度及び化学種の濃度が炉を通して均一であり且つ
燃焼反応が均質に起こる理想的に均一な反応器に関して
予想された最も低い可能なレベルを実質的に超えてい
る。
【０００６】知られた燃焼方法よりも、理想的な低レベ
ルに一層近い低ＮＯX 発生を可能にする燃焼方法が要望
されている。従って、本発明の目的は、ＮＯX 発生が少
ない燃焼を実行することができる改善された燃焼方法を
提供することにある。
ルに一層近い低ＮＯX 発生を可能にする燃焼方法が要望
されている。従って、本発明の目的は、ＮＯX 発生が少
ない燃焼を実行することができる改善された燃焼方法を
提供することにある。
【０００７】発明の要約
上記のそして他の目的は本文を読むことによって当業者
に明らかになり、それらの目的は以下の本発明により達
成される。すなわち、本発明は、 (a) ５３８℃（１０００Ｆ）を超える温度にて炉ガス雰
囲気を含む燃焼領域を提供し、 (b) 該燃焼領域に酸化剤流を注入してそして炉ガスを燃
焼領域内の酸化剤混合領域中で注入した酸化剤と混合し
て、１０％以下の酸素濃度を有する酸化剤混合物を生成
し、 (c) 酸化剤混合物を酸化剤混合領域から流し出して追加
の炉ガスを燃焼領域に提供し、 (d) 燃料流を燃焼領域に注入し、炉ガスを注入した燃料
と燃焼領域内の燃料反応領域中で混合し、そして燃料反
応領域内でＮＯX 発生が少ない燃焼を実行して燃料反応
混合物を生成して、 (e) 燃料反応混合物を燃料反応領域から流し出して追加
の炉ガスを燃焼領域に提供し、 (f) 酸化物混合領域及び燃料反応領域の外側の燃焼領域
内の地点の雰囲気の組成が実質的に同一になるように、
燃焼領域内で十分な混合を発生させ、 (g) 酸化剤混合領域と燃料反応領域とを燃焼領域内で分
離して維持することを含むＮＯX 発生が少ない燃焼を実
行する方法である。
に明らかになり、それらの目的は以下の本発明により達
成される。すなわち、本発明は、 (a) ５３８℃（１０００Ｆ）を超える温度にて炉ガス雰
囲気を含む燃焼領域を提供し、 (b) 該燃焼領域に酸化剤流を注入してそして炉ガスを燃
焼領域内の酸化剤混合領域中で注入した酸化剤と混合し
て、１０％以下の酸素濃度を有する酸化剤混合物を生成
し、 (c) 酸化剤混合物を酸化剤混合領域から流し出して追加
の炉ガスを燃焼領域に提供し、 (d) 燃料流を燃焼領域に注入し、炉ガスを注入した燃料
と燃焼領域内の燃料反応領域中で混合し、そして燃料反
応領域内でＮＯX 発生が少ない燃焼を実行して燃料反応
混合物を生成して、 (e) 燃料反応混合物を燃料反応領域から流し出して追加
の炉ガスを燃焼領域に提供し、 (f) 酸化物混合領域及び燃料反応領域の外側の燃焼領域
内の地点の雰囲気の組成が実質的に同一になるように、
燃焼領域内で十分な混合を発生させ、 (g) 酸化剤混合領域と燃料反応領域とを燃焼領域内で分
離して維持することを含むＮＯX 発生が少ない燃焼を実
行する方法である。
【０００８】詳細な説明
本発明は、少なくとも一つの酸化剤混合領域と少なくと
も一つの燃料反応領域を炉または燃焼領域内に確立する
ことと、燃焼が実行されている間に酸化剤混合領域を燃
料反応領域から分離または隔離して維持することとを含
む。本発明は、さらに、酸化剤を炉ガスで希釈すること
と、燃料及び酸素の高濃度を回避する条件下で燃料を燃
焼すること、従ってＮＯX 生成を助長する条件を回避す
ることを含む。燃料及び酸化剤を、酸化剤混合領域及び
燃料反応領域の外側に実質的に均一な燃焼領域雰囲気が
存在するように、十分な混合を燃焼領域内に生じさせる
方法で燃焼領域に注入する。好ましい具体例において、
燃料及び酸化剤を、強い循環流が炉または燃焼領域内で
生じるように配向された炉または燃焼領域に注入する。
も一つの燃料反応領域を炉または燃焼領域内に確立する
ことと、燃焼が実行されている間に酸化剤混合領域を燃
料反応領域から分離または隔離して維持することとを含
む。本発明は、さらに、酸化剤を炉ガスで希釈すること
と、燃料及び酸素の高濃度を回避する条件下で燃料を燃
焼すること、従ってＮＯX 生成を助長する条件を回避す
ることを含む。燃料及び酸化剤を、酸化剤混合領域及び
燃料反応領域の外側に実質的に均一な燃焼領域雰囲気が
存在するように、十分な混合を燃焼領域内に生じさせる
方法で燃焼領域に注入する。好ましい具体例において、
燃料及び酸化剤を、強い循環流が炉または燃焼領域内で
生じるように配向された炉または燃焼領域に注入する。
【０００９】本発明を図１を参照して詳細に説明する。
ここに図１を参照して、燃焼領域１は炉ガスの雰囲気６
を含む。本発明の方法が有効に実施される燃焼領域の典
型的な例は、鋼鉄製の再加熱炉、ガラス溶融炉、アルミ
ニウム再溶融炉、焼却炉、及び５３８℃（１０００Ｆ）
を超える炉温度で運転される他の産業炉を含む。燃焼領
域内の雰囲気を構成する炉ガスは、燃焼領域に浸透する
周囲ガス及び後に詳しく説明する酸化剤混合物及び燃料
反応混合物からのガスを含む。炉ガスとして燃焼領域中
に存在し得る個々の化学種は、酸素、窒素、二酸化炭
素、水蒸気、アルゴン及び窒素酸化物、硫黄酸化物、一
酸化炭素及び水素のような他の少量の種を含む。
ここに図１を参照して、燃焼領域１は炉ガスの雰囲気６
を含む。本発明の方法が有効に実施される燃焼領域の典
型的な例は、鋼鉄製の再加熱炉、ガラス溶融炉、アルミ
ニウム再溶融炉、焼却炉、及び５３８℃（１０００Ｆ）
を超える炉温度で運転される他の産業炉を含む。燃焼領
域内の雰囲気を構成する炉ガスは、燃焼領域に浸透する
周囲ガス及び後に詳しく説明する酸化剤混合物及び燃料
反応混合物からのガスを含む。炉ガスとして燃焼領域中
に存在し得る個々の化学種は、酸素、窒素、二酸化炭
素、水蒸気、アルゴン及び窒素酸化物、硫黄酸化物、一
酸化炭素及び水素のような他の少量の種を含む。
【００１０】燃焼領域内の雰囲気の温度は、５３８℃
（１０００Ｆ）を超え、好ましくは７６０℃（１４００
Ｆ）を超える。最適な最小温度は、例えば、用いる燃料
の種類により異なる。その温度は燃料反応領域内の燃焼
によってそして燃焼領域内のガスの循環によって維持さ
れる。燃焼領域内の炉ガスの温度を５３８℃（１０００
Ｆ）を超える温度に維持することによって、燃焼が一旦
始まると別の点火源は不要となる。この方法で、燃料反
応領域中の希薄な混合物でさえも滑らかに且つ均一に燃
焼することができ、従って本発明により達成される少な
いＮＯX 発生に貢献する。
（１０００Ｆ）を超え、好ましくは７６０℃（１４００
Ｆ）を超える。最適な最小温度は、例えば、用いる燃料
の種類により異なる。その温度は燃料反応領域内の燃焼
によってそして燃焼領域内のガスの循環によって維持さ
れる。燃焼領域内の炉ガスの温度を５３８℃（１０００
Ｆ）を超える温度に維持することによって、燃焼が一旦
始まると別の点火源は不要となる。この方法で、燃料反
応領域中の希薄な混合物でさえも滑らかに且つ均一に燃
焼することができ、従って本発明により達成される少な
いＮＯX 発生に貢献する。
【００１１】酸化剤２が燃焼領域に注入される。酸化剤
は、任意の有効な酸化剤にし得、空気、空気よりも酸素
濃度が高い酸素富化空気または９９．５％以上の酸素濃
度を有する技術的可能な純粋な酸素を含む。好ましい酸
化剤は、少なくとも９０％の酸素濃度を有する。酸化剤
は、炉ガスを注入した酸化剤により伴出しまたは酸化剤
と混合するのに十分な速度で燃焼領域に注入する。一般
には、酸化剤の速度は、少なくとも２００フィート／
秒、好ましくは２５０〜１０００フィート／秒の範囲内
である。酸化剤の速度は、酸化剤の酸素濃度を希釈する
のに十分な炉ガスを注入した酸化剤と混合して、１０％
以下、好ましくは５％以下の酸素濃度を有する酸化剤混
合物が生成するような速度である。例えば、空気が酸化
剤であれば、酸化剤の初期の酸素濃度は約２１％であ
る。もし、酸化剤流に伴出される炉ガスの平均酸素濃度
が２％でありそして炉ガスの２０モルが酸化剤１モル当
たりと混合されるならば、混合後の酸素濃度は約２．９
％になる。純粋な酸素または酸素富化空気が酸化剤とし
て用いられるときは、酸素濃度を同レベルに低下するた
めに炉ガスの一層高い伴出が要求される。酸化剤のジェ
ットに流入（混合）される炉の雰囲気は実質的に燃料が
ないので燃焼反応は生じない。
は、任意の有効な酸化剤にし得、空気、空気よりも酸素
濃度が高い酸素富化空気または９９．５％以上の酸素濃
度を有する技術的可能な純粋な酸素を含む。好ましい酸
化剤は、少なくとも９０％の酸素濃度を有する。酸化剤
は、炉ガスを注入した酸化剤により伴出しまたは酸化剤
と混合するのに十分な速度で燃焼領域に注入する。一般
には、酸化剤の速度は、少なくとも２００フィート／
秒、好ましくは２５０〜１０００フィート／秒の範囲内
である。酸化剤の速度は、酸化剤の酸素濃度を希釈する
のに十分な炉ガスを注入した酸化剤と混合して、１０％
以下、好ましくは５％以下の酸素濃度を有する酸化剤混
合物が生成するような速度である。例えば、空気が酸化
剤であれば、酸化剤の初期の酸素濃度は約２１％であ
る。もし、酸化剤流に伴出される炉ガスの平均酸素濃度
が２％でありそして炉ガスの２０モルが酸化剤１モル当
たりと混合されるならば、混合後の酸素濃度は約２．９
％になる。純粋な酸素または酸素富化空気が酸化剤とし
て用いられるときは、酸素濃度を同レベルに低下するた
めに炉ガスの一層高い伴出が要求される。酸化剤のジェ
ットに流入（混合）される炉の雰囲気は実質的に燃料が
ないので燃焼反応は生じない。
【００１２】炉ガスは酸化剤流の高速度により引き起こ
された乱流または吸気効果により酸化剤と混合しまたは
酸化剤に流入する。注入された酸化剤による炉ガスの混
合は図１で４として示した酸化剤混合領域内で起こる。
酸化剤混合領域４に向かって示した矢は酸化剤混合領域
４に引き込まれてそこで酸化剤と混合する炉ガスを描い
ている。
された乱流または吸気効果により酸化剤と混合しまたは
酸化剤に流入する。注入された酸化剤による炉ガスの混
合は図１で４として示した酸化剤混合領域内で起こる。
酸化剤混合領域４に向かって示した矢は酸化剤混合領域
４に引き込まれてそこで酸化剤と混合する炉ガスを描い
ている。
【００１３】得られる酸化剤混合物は、注入した酸化剤
中に存在するよりもかなり低い濃度で酸素を含み、酸化
剤混合領域４から流れ出てそして燃焼領域１内の雰囲気
の一部形成するように働く。すなわち酸化剤混合物は追
加の炉ガスを燃焼領域にもたらす。
中に存在するよりもかなり低い濃度で酸素を含み、酸化
剤混合領域４から流れ出てそして燃焼領域１内の雰囲気
の一部形成するように働く。すなわち酸化剤混合物は追
加の炉ガスを燃焼領域にもたらす。
【００１４】燃料３は、燃焼領域に注入される。燃料
は、気体、液体または流体で支持した微小な固体にする
ことができ、そして酸化剤で燃焼する任意の流体にする
ことができる。好ましくは、燃料は気体である。本発明
の実施において用い得る多くの燃料のうち、メタン、プ
ロパン、コークスオーブンガス、燃料油および粉炭を挙
げることができる。
は、気体、液体または流体で支持した微小な固体にする
ことができ、そして酸化剤で燃焼する任意の流体にする
ことができる。好ましくは、燃料は気体である。本発明
の実施において用い得る多くの燃料のうち、メタン、プ
ロパン、コークスオーブンガス、燃料油および粉炭を挙
げることができる。
【００１５】燃焼領域内の雰囲気からの炉ガスは、図１
に矢で示したように流れ込み、そして燃料流注入により
生じた乱流によって燃焼領域中に注入された燃料流と混
ざり、そして炉ガス内の酸素は燃料反応領域５中で燃料
を燃焼する。
に矢で示したように流れ込み、そして燃料流注入により
生じた乱流によって燃焼領域中に注入された燃料流と混
ざり、そして炉ガス内の酸素は燃料反応領域５中で燃料
を燃焼する。
【００１６】燃料は、炉ガスの温度が燃料と酸素との自
己点火温度を超えると自発的に、炉ガス内に含まれる酸
素分子と反応する。炉ガス内の酸素濃度はきわめて低い
ので、燃焼反応はゆっくりと進みそして炎の温度は、大
量の非反応分子（ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 ）が燃料反応領
域に存在するので低く保たれる。例えば、もし、燃料が
メタンであって、燃料反応領域に流入された炉ガス中の
平均酸素濃度が３％であるならば、燃料の１体積当たり
６７体積の炉ガスが燃焼反応を終らせるのに要求され
る。
己点火温度を超えると自発的に、炉ガス内に含まれる酸
素分子と反応する。炉ガス内の酸素濃度はきわめて低い
ので、燃焼反応はゆっくりと進みそして炎の温度は、大
量の非反応分子（ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 ）が燃料反応領
域に存在するので低く保たれる。例えば、もし、燃料が
メタンであって、燃料反応領域に流入された炉ガス中の
平均酸素濃度が３％であるならば、燃料の１体積当たり
６７体積の炉ガスが燃焼反応を終らせるのに要求され
る。
【００１７】上記のように、燃焼領域内の温度は７６０
℃（１４００Ｆ）を超えるのが好ましい。７６０℃（１
４００Ｆ）未満の温度では、火炎の不安定化が起こるに
違いない。かかる状況において、燃料流にもっとも近い
燃焼領域に安定化酸化剤としての少量の酸化剤を注入す
ること、例えば、燃料流の周囲に環状の酸化剤流を注入
することが起こり得る任意の火炎不安定化を直すのに望
ましい。
℃（１４００Ｆ）を超えるのが好ましい。７６０℃（１
４００Ｆ）未満の温度では、火炎の不安定化が起こるに
違いない。かかる状況において、燃料流にもっとも近い
燃焼領域に安定化酸化剤としての少量の酸化剤を注入す
ること、例えば、燃料流の周囲に環状の酸化剤流を注入
することが起こり得る任意の火炎不安定化を直すのに望
ましい。
【００１８】燃料反応領域で一般に行われる条件下での
燃料及び酸素の燃焼は二酸化炭素及び水蒸気のような燃
焼反応生成物を生じるが、窒素酸化物をほとんど生じな
い。生成する窒素酸化物の実際の量は各々の特定の状況
により変化して、炉ガスの温度及び反応時間のような要
因に依存する。
燃料及び酸素の燃焼は二酸化炭素及び水蒸気のような燃
焼反応生成物を生じるが、窒素酸化物をほとんど生じな
い。生成する窒素酸化物の実際の量は各々の特定の状況
により変化して、炉ガスの温度及び反応時間のような要
因に依存する。
【００１９】燃焼反応生成物を含む得られる燃料反応混
合物は、図１中、矢で示したように燃料反応領域から流
れ出しそして燃焼領域内の雰囲気の一部を形成し、従っ
て、追加の炉ガスを燃焼領域に与える。燃料反応領域内
で、燃料は実質的に完全な燃焼を受け、従って燃料反応
領域の外側の燃焼領域内に未燃焼または不完全燃焼燃料
が有意量で存在しない。
合物は、図１中、矢で示したように燃料反応領域から流
れ出しそして燃焼領域内の雰囲気の一部を形成し、従っ
て、追加の炉ガスを燃焼領域に与える。燃料反応領域内
で、燃料は実質的に完全な燃焼を受け、従って燃料反応
領域の外側の燃焼領域内に未燃焼または不完全燃焼燃料
が有意量で存在しない。
【００２０】本発明の実施において、酸化剤混合領域及
び燃料反応領域が燃焼領域内で互いに分離してまたは隔
離して維持されることが重要である。このようにして、
燃焼は主に燃料反応領域に且つＮＯX 生成を弱める条件
下に制限される。この方法の種々の段階を明確化のため
に別々に引き続いた方法で説明してきたが、当業者にこ
の方法の段階は実質的に同時に実施されることが理解さ
れよう。
び燃料反応領域が燃焼領域内で互いに分離してまたは隔
離して維持されることが重要である。このようにして、
燃焼は主に燃料反応領域に且つＮＯX 生成を弱める条件
下に制限される。この方法の種々の段階を明確化のため
に別々に引き続いた方法で説明してきたが、当業者にこ
の方法の段階は実質的に同時に実施されることが理解さ
れよう。
【００２１】酸化剤混合領域内での必要な希釈の前にま
たは燃料反応領域内での必要な実質的に完全な燃焼の前
に、燃料及び酸化剤の統合及び重なりを回避するように
燃料及び酸化剤の注入地点を配置しそして注入方向を配
向することによって、酸化剤混合領域と燃料反応領域と
を隔離して維持することができる。図２〜８は、図１に
示した注入地点及び注入角に加えて、用いられ得る種々
の異なる注入地点及び注入角を示す。図２〜８におい
て、Ｏは酸化剤混合領域を示し、そしてＦは燃料反応領
域を示す。
たは燃料反応領域内での必要な実質的に完全な燃焼の前
に、燃料及び酸化剤の統合及び重なりを回避するように
燃料及び酸化剤の注入地点を配置しそして注入方向を配
向することによって、酸化剤混合領域と燃料反応領域と
を隔離して維持することができる。図２〜８は、図１に
示した注入地点及び注入角に加えて、用いられ得る種々
の異なる注入地点及び注入角を示す。図２〜８におい
て、Ｏは酸化剤混合領域を示し、そしてＦは燃料反応領
域を示す。
【００２２】燃料及び酸化剤を、燃焼領域内で十分な混
合が達成されそれゆえ酸化剤混合領域及び燃料反応領域
の外側の燃焼領域雰囲気が実質的に均一になるような方
法で燃焼領域に注入する。特に好ましい具体例におい
て、燃料及び酸化剤を、燃焼領域内の炉ガスの循環パタ
ーンを促進するような方法で燃焼領域に注入する。これ
は、燃焼領域内の改善された温度分布及びガスの均一性
に貢献しそして酸化剤混合領域及び燃料反応領域内の混
合を促進して、一層円滑な燃焼をもたらし且つＮＯX 生
成を遅らせる。燃焼領域内の最適な炉ガスの循環によ
り、図１の煙道７を通るような燃焼領域から取り出され
た煙道ガスの組成は、酸化剤混合領域及び燃料反応領域
の外側の燃焼領域内の地点の雰囲気の組成と実質的に同
一である。循環パターンは燃焼反応領域の下流の炉ガス
を酸化剤流に流入することを促進しそして酸化剤混合領
域の下流の炉ガスを燃料流に流入することを促進する。
合が達成されそれゆえ酸化剤混合領域及び燃料反応領域
の外側の燃焼領域雰囲気が実質的に均一になるような方
法で燃焼領域に注入する。特に好ましい具体例におい
て、燃料及び酸化剤を、燃焼領域内の炉ガスの循環パタ
ーンを促進するような方法で燃焼領域に注入する。これ
は、燃焼領域内の改善された温度分布及びガスの均一性
に貢献しそして酸化剤混合領域及び燃料反応領域内の混
合を促進して、一層円滑な燃焼をもたらし且つＮＯX 生
成を遅らせる。燃焼領域内の最適な炉ガスの循環によ
り、図１の煙道７を通るような燃焼領域から取り出され
た煙道ガスの組成は、酸化剤混合領域及び燃料反応領域
の外側の燃焼領域内の地点の雰囲気の組成と実質的に同
一である。循環パターンは燃焼反応領域の下流の炉ガス
を酸化剤流に流入することを促進しそして酸化剤混合領
域の下流の炉ガスを燃料流に流入することを促進する。
【００２３】図２−８は本発明の他の具体例を例示す
る。図２−５は交互の複数の燃料及び酸化剤流を有する
場合を示す。図６及び７は、酸化剤及び燃料注入地点が
互いに接近して位置し且つ同側の炉壁から注入する例を
示す。かかる場合において、酸化剤と燃料流の両方を高
速度で互いに引き離して酸化剤混合領域と燃料反応領域
が重ならないように注入することが特に重要である。高
い慣性流束を有する支配的なジェットは実質的に一層低
い慣性流束を有するジェットを圧倒し且つ伴出する傾向
があるので、両方を近接して注入するときは燃料と酸化
剤の慣性流束の比を１／５〜５内に維持しなければなら
ない。図８は、酸化剤と燃料の両方を、同側の壁から任
意の二つのジェット間で十分な間隔を開けて注入する例
を示す。以下に例を挙げるが、例示の目的であって本発
明を限定するものでない。
る。図２−５は交互の複数の燃料及び酸化剤流を有する
場合を示す。図６及び７は、酸化剤及び燃料注入地点が
互いに接近して位置し且つ同側の炉壁から注入する例を
示す。かかる場合において、酸化剤と燃料流の両方を高
速度で互いに引き離して酸化剤混合領域と燃料反応領域
が重ならないように注入することが特に重要である。高
い慣性流束を有する支配的なジェットは実質的に一層低
い慣性流束を有するジェットを圧倒し且つ伴出する傾向
があるので、両方を近接して注入するときは燃料と酸化
剤の慣性流束の比を１／５〜５内に維持しなければなら
ない。図８は、酸化剤と燃料の両方を、同側の壁から任
意の二つのジェット間で十分な間隔を開けて注入する例
を示す。以下に例を挙げるが、例示の目的であって本発
明を限定するものでない。
【００２４】本発明の方法の一連の燃焼試験を、内径３
フィート、長さ７フィート８インチの耐火物の一列に並
んだ円柱状の試験炉で実施した。
フィート、長さ７フィート８インチの耐火物の一列に並
んだ円柱状の試験炉で実施した。
【００２５】試験を、燃料として天然ガスをそして酸化
剤として技術的に純粋な酸素を用いて、天然ガスの約７
００ＳＣＦＨの一定のファイアリング速度にて、円柱状
の壁の中間位置で熱電対で測定して１２６０℃（２３０
０Ｆ）の一定の炉壁温度で実行した。２〜４の外形１．
９インチの水冷式のヒートシンク管を出入穴に挿入し
て、炉中に通常存在するガラスまたは鋼鉄のような装填
物の影響をシミュレートした。約１５０〜５０００ＳＣ
ＦＨの窒素を、炉の三つの中間ののぞき穴を通じて炉に
導入して種々の窒素濃度にて実際の炉をシミュレートし
た。煙道ガス中の酸素濃度を煙道孔に現場配置したセン
サーによって連続的にモニターしそして酸素または天然
ガスの流量を調節することによって湿量基準で２〜２．
５％を維持した。ＮＯX を、バックグランドガス（Ｎ2
及びＣＯ2 ）の影響を適宜校正した化学蛍光型分析器に
よって測定した。
剤として技術的に純粋な酸素を用いて、天然ガスの約７
００ＳＣＦＨの一定のファイアリング速度にて、円柱状
の壁の中間位置で熱電対で測定して１２６０℃（２３０
０Ｆ）の一定の炉壁温度で実行した。２〜４の外形１．
９インチの水冷式のヒートシンク管を出入穴に挿入し
て、炉中に通常存在するガラスまたは鋼鉄のような装填
物の影響をシミュレートした。約１５０〜５０００ＳＣ
ＦＨの窒素を、炉の三つの中間ののぞき穴を通じて炉に
導入して種々の窒素濃度にて実際の炉をシミュレートし
た。煙道ガス中の酸素濃度を煙道孔に現場配置したセン
サーによって連続的にモニターしそして酸素または天然
ガスの流量を調節することによって湿量基準で２〜２．
５％を維持した。ＮＯX を、バックグランドガス（Ｎ2
及びＣＯ2 ）の影響を適宜校正した化学蛍光型分析器に
よって測定した。
【００２６】最初に、比較のために、燃焼を、米国特許
第４３７８２０５号に開示された商業的に十分成功して
いる低ＮＯX 燃焼方を用いて実行し、これらの結果を図
９中にＡ及びＢとして示す。
第４３７８２０５号に開示された商業的に十分成功して
いる低ＮＯX 燃焼方を用いて実行し、これらの結果を図
９中にＡ及びＢとして示す。
【００２７】本発明の例の結果を図９中にＣ、Ｄ、Ｅ、
Ｆ、Ｇ及びＨとして示す。例Ｃの二つの試験についての
酸化剤の速度は８２３ｆｐｓ及び８４６ｆｐｓであっ
た。例ＤからＨについての酸化剤の速度は次の通りであ
る：Ｄ−７６０ｆｐｓ、Ｅ−１０５４ｆｐｓ、Ｆ−２０
７０ｆｐｓ、Ｇ−２０７０ｆｐｓ及びＨ−２４４９ｆｐ
ｓ。例Ｃ、Ｄ及びＥにおいて、燃料を一の孔から注入し
そして酸素を煙道端の壁において１８０°離れて位置す
る二つの酸素ランスから注入した。この配置は図２に示
したのと同様であった。種々の燃料及び酸素ノズルを用
いた。ＮＯX 放出は最適な比較例Ｂと比べて約５０％低
下した。例Ｆ及びＧにおいて、燃料及び酸素の両方を同
じ領域から導入したが、３０°の開き角を有する特別の
酸素ノズルを用いて燃料と酸素ジェットの交差を防い
だ。この配置は、図７に示したのと同様である。例Ｈに
おいて、酸素ノズルは例Ｅのと同じであり、燃料を、１
６個の内径０．０３２インチのオリフィスを有する特別
の燃料ノズルを用いて、酸素ノズルと反対側から注入し
た。この配置は図４に示したのと同様である。最も低い
ＮＯX 放出はこの配置で達成された。低ＮＯX 放出が、
例Ｆ，Ｇ及びＨで用いたきわめて高速の酸素ジェットを
用いないで、例Ｃ，Ｄ及びＥにおいて達成されたことを
知ることが重要である。高速度の酸素ジェットは高圧の
酸素供給を必要とするので、高速度の酸素を用いないで
低ＮＯX 放出を達成するのが望ましい。
Ｆ、Ｇ及びＨとして示す。例Ｃの二つの試験についての
酸化剤の速度は８２３ｆｐｓ及び８４６ｆｐｓであっ
た。例ＤからＨについての酸化剤の速度は次の通りであ
る：Ｄ−７６０ｆｐｓ、Ｅ−１０５４ｆｐｓ、Ｆ−２０
７０ｆｐｓ、Ｇ−２０７０ｆｐｓ及びＨ−２４４９ｆｐ
ｓ。例Ｃ、Ｄ及びＥにおいて、燃料を一の孔から注入し
そして酸素を煙道端の壁において１８０°離れて位置す
る二つの酸素ランスから注入した。この配置は図２に示
したのと同様であった。種々の燃料及び酸素ノズルを用
いた。ＮＯX 放出は最適な比較例Ｂと比べて約５０％低
下した。例Ｆ及びＧにおいて、燃料及び酸素の両方を同
じ領域から導入したが、３０°の開き角を有する特別の
酸素ノズルを用いて燃料と酸素ジェットの交差を防い
だ。この配置は、図７に示したのと同様である。例Ｈに
おいて、酸素ノズルは例Ｅのと同じであり、燃料を、１
６個の内径０．０３２インチのオリフィスを有する特別
の燃料ノズルを用いて、酸素ノズルと反対側から注入し
た。この配置は図４に示したのと同様である。最も低い
ＮＯX 放出はこの配置で達成された。低ＮＯX 放出が、
例Ｆ，Ｇ及びＨで用いたきわめて高速の酸素ジェットを
用いないで、例Ｃ，Ｄ及びＥにおいて達成されたことを
知ることが重要である。高速度の酸素ジェットは高圧の
酸素供給を必要とするので、高速度の酸素を用いないで
低ＮＯX 放出を達成するのが望ましい。
【００２８】本発明の目的は、燃焼の実際の要求のすべ
て、すなわち、燃料と酸化剤の完全燃焼、安定な反応及
び低騒音及び高い熱移動効率を提供しつつ、燃焼プロセ
スにおけるＮＯX の生成を、知られた方法によって達成
されてきた程度を上回って低減することにある。本発明
は、この目的を、希釈していない酸素と燃料とを通常の
後混合バーナーでまたはその近傍で混合して強力な炎を
発生するのではなく、燃料を炉内の比較的広い空間内で
低い酸素濃度を含む炉雰囲気と反応することによって達
成する。例えば、１モルのメタンは化学両論的な燃焼の
ために２モルの酸素を必要とする。炉ガス中に含まれる
大量の熱い不活性な種（すなわち、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ及び
Ｎ2 ）は発火用の熱源を提供し、反応速度を低下し、そ
して局部の炎温度を低く維持するヒートシンクを提供す
る。
て、すなわち、燃料と酸化剤の完全燃焼、安定な反応及
び低騒音及び高い熱移動効率を提供しつつ、燃焼プロセ
スにおけるＮＯX の生成を、知られた方法によって達成
されてきた程度を上回って低減することにある。本発明
は、この目的を、希釈していない酸素と燃料とを通常の
後混合バーナーでまたはその近傍で混合して強力な炎を
発生するのではなく、燃料を炉内の比較的広い空間内で
低い酸素濃度を含む炉雰囲気と反応することによって達
成する。例えば、１モルのメタンは化学両論的な燃焼の
ために２モルの酸素を必要とする。炉ガス中に含まれる
大量の熱い不活性な種（すなわち、ＣＯ2 、Ｈ2 Ｏ及び
Ｎ2 ）は発火用の熱源を提供し、反応速度を低下し、そ
して局部の炎温度を低く維持するヒートシンクを提供す
る。
【００２９】本発明を所定の特定の具体例を参照して記
載してきたが、当業者は特許請求の範囲内で本発明の他
の具体例が存在することを認めるであろう。
載してきたが、当業者は特許請求の範囲内で本発明の他
の具体例が存在することを認めるであろう。
【図１】本発明の実施に用い得る酸化剤及び燃料の炉へ
の注入配置を示す概念図である。
の注入配置を示す概念図である。
【図２】本発明の実施に用い得る酸化剤及び燃料の炉へ
の別の注入配置を示す概念図である。
の別の注入配置を示す概念図である。
【図３】本発明の実施に用い得る酸化剤及び燃料の炉へ
の別の注入配置を示す概念図である。
の別の注入配置を示す概念図である。
【図４】本発明の実施に用い得る酸化剤及び燃料の炉へ
の別の注入配置を示す概念図である。
の別の注入配置を示す概念図である。
【図５】本発明の実施に用い得る酸化剤及び燃料の炉へ
の別の注入配置を示す概念図である。
の別の注入配置を示す概念図である。
【図６】本発明の実施に用い得る酸化剤及び燃料の炉へ
の別の注入配置を示す概念図である。
の別の注入配置を示す概念図である。
【図７】本発明の実施に用い得る酸化剤及び燃料の炉へ
の別の注入配置を示す概念図である。
の別の注入配置を示す概念図である。
【図８】本発明の実施に用い得る酸化剤及び燃料の炉へ
の別の注入配置を示す概念図である。
の別の注入配置を示す概念図である。
【図９】本発明の種々の実施例及び比較例の試験結果を
示グラフである。
示グラフである。
１ 燃焼領域
２ 酸化剤
３ 燃料
４ 酸化剤混合領域
５ 燃料反応領域
６ 循環流
７ 煙道
Claims (18)
- 【請求項１】 ＮＯX 発生の少ない燃焼を実行する方法
であって、(a) ５３８℃（１０００Ｆ）を超える温度に
て炉ガス雰囲気を含む燃焼領域を提供し、(b) 該燃焼領
域に酸化剤流を注入してそして炉ガスを注入した酸化剤
と燃焼領域内の酸化剤混合領域中で混合して、１０％以
下の酸素濃度を有する酸化剤混合物を生成し、(c) 酸化
剤混合物を酸化剤混合領域から流し出して追加の炉ガス
を燃焼領域に提供し、(d) 燃料流を燃焼領域に注入し、
炉ガスを注入した燃料と燃焼領域内の燃料反応領域中で
混合し、そして燃料反応領域内でＮＯX 発生が少ない燃
焼を実行して燃料反応混合物を生成して、(e) 燃料反応
混合物を燃料反応領域から流し出して追加の炉ガスを燃
焼領域に提供し、(f) 酸化物混合領域及び燃料反応領域
の外側の燃焼領域内の地点の雰囲気の組成が実質的に同
一になるように、燃焼領域内で十分な混合を発生させ、
(g) 酸化剤混合領域と燃料反応領域とを燃焼領域内で分
離して維持することを含む上記方法である。 - 【請求項２】 複数の酸化剤流を燃焼領域に注入する請
求項１の方法。 - 【請求項３】 複数の燃料流を燃焼領域に注入する請求
項１の方法。 - 【請求項４】 複数の酸化剤混合領域を、燃焼領域内に
確立する請求項２の方法。 - 【請求項５】 複数の燃料反応領域を、燃焼領域内に確
立する請求項２の方法。 - 【請求項６】 酸化剤が空気である請求項１の方法。
- 【請求項７】 酸化剤が酸素富化空気である請求項１の
方法。 - 【請求項８】 酸化剤が技術的に純粋な酸素である請求
項１の方法。 - 【請求項９】 燃料がメタンを含む請求項１の方法。
- 【請求項１０】 燃料および酸化剤を、燃焼領域の異な
る側から燃焼領域に注入する請求項１の方法。 - 【請求項１１】 燃料および酸化剤を、燃焼領域の対向
する側から燃焼領域に注入する請求項１０の方法。 - 【請求項１２】 燃料および酸化剤を、燃焼領域内で循
環流を生じさせるような方法で燃焼領域に注入する請求
項１の方法。 - 【請求項１３】 炉ガスの温度が７６０℃（１４００
Ｆ）を超える請求項１の方法。 - 【請求項１４】 酸化剤混合領域中で生じた酸化剤混合
物が、５％以下の酸素濃度を有する請求項１の方法。 - 【請求項１５】 燃料が燃料反応領域内で実質的に完全
に燃焼される請求項１の方法。 - 【請求項１６】 燃料反応領域の外側の燃焼領域雰囲気
が実質的に燃料を含まない請求項１の方法。 - 【請求項１７】 安定化酸化剤を燃料流の近傍で燃焼領
域に注入する請求項１の方法。 - 【請求項１８】 安定化酸化剤が燃料流の周囲の環状の
流れである請求項１７の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US684289 | 1991-04-12 | ||
| US07/684,289 US5076779A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Segregated zoning combustion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526410A true JPH0526410A (ja) | 1993-02-02 |
| JP2704919B2 JP2704919B2 (ja) | 1998-01-26 |
Family
ID=24747457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3348640A Expired - Fee Related JP2704919B2 (ja) | 1991-04-12 | 1991-12-06 | 隔離された領域での燃焼 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5076779A (ja) |
| EP (1) | EP0507995B1 (ja) |
| JP (1) | JP2704919B2 (ja) |
| KR (1) | KR970001466B1 (ja) |
| CA (1) | CA2057221C (ja) |
| DE (1) | DE69117930T2 (ja) |
| MX (1) | MX9102437A (ja) |
| PT (1) | PT99718B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0849812A (ja) * | 1994-08-04 | 1996-02-20 | Kobe Steel Ltd | 燃焼炉とその低ＮＯｘ燃焼方法 |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5266025A (en) * | 1992-05-27 | 1993-11-30 | Praxair Technology, Inc. | Composite lance |
| US5242296A (en) * | 1992-12-08 | 1993-09-07 | Praxair Technology, Inc. | Hybrid oxidant combustion method |
| JP2832288B2 (ja) | 1993-02-02 | 1998-12-09 | 東京瓦斯株式会社 | 窒素酸化物低発生燃焼方法 |
| US5527984A (en) * | 1993-04-29 | 1996-06-18 | The Dow Chemical Company | Waste gas incineration |
| GB9314112D0 (en) * | 1993-07-08 | 1993-08-18 | Northern Eng Ind | Low nox air and fuel/air nozzle assembly |
| BR9403369A (pt) * | 1993-08-31 | 1995-05-09 | Praxair Technology Inc | Método para execução de combustão. |
| DE69414791T2 (de) * | 1993-09-09 | 1999-06-24 | Praxair Technology, Inc., Danbury, Conn. | Verfahren zur Verarbeitung von Nitratsalze enthaltenden Glasvorläufermaterialien |
| US5417731A (en) * | 1993-09-14 | 1995-05-23 | Owens-Brockway Glass Container, Inc. | Method of heating a charge, including injecting secondary oxidant into the output port |
| CN1091860C (zh) | 1993-11-17 | 2002-10-02 | 普莱克斯技术有限公司 | 分级燃烧的方法 |
| US5387100A (en) * | 1994-02-17 | 1995-02-07 | Praxair Technology, Inc. | Super off-stoichiometric combustion method |
| EP0683357B1 (en) * | 1994-05-18 | 2000-03-01 | Praxair Technology, Inc. | Method for operating a furnace |
| US5458672A (en) * | 1994-06-06 | 1995-10-17 | Praxair Technology, Inc. | Combustion of sulfur released from sulfur bearing materials |
| US5601425A (en) | 1994-06-13 | 1997-02-11 | Praxair Technology, Inc. | Staged combustion for reducing nitrogen oxides |
| EP0687858B1 (en) * | 1994-06-13 | 2000-10-25 | Praxair Technology, Inc. | Narrow spray angle liquid fuel atomizers for combustion |
| US5713977A (en) | 1994-09-12 | 1998-02-03 | Praxair Technology, Inc. | Fixed bed filtering preheater process for high temperature process furnaces |
| US5725367A (en) * | 1994-12-30 | 1998-03-10 | Combustion Tec, Inc. | Method and apparatus for dispersing fuel and oxidant from a burner |
| US5567141A (en) * | 1994-12-30 | 1996-10-22 | Combustion Tec, Inc. | Oxy-liquid fuel combustion process and apparatus |
| US5545031A (en) * | 1994-12-30 | 1996-08-13 | Combustion Tec, Inc. | Method and apparatus for injecting fuel and oxidant into a combustion burner |
| US5772421A (en) * | 1995-05-26 | 1998-06-30 | Canadian Gas Research Institute | Low nox burner |
| US5563903A (en) * | 1995-06-13 | 1996-10-08 | Praxair Technology, Inc. | Aluminum melting with reduced dross formation |
| US5755818A (en) * | 1995-06-13 | 1998-05-26 | Praxair Technology, Inc. | Staged combustion method |
| US5609481A (en) * | 1995-06-13 | 1997-03-11 | Praxair Technology, Inc. | Direct-fired stratified atmosphere furnace system |
| US5924858A (en) * | 1995-06-13 | 1999-07-20 | Praxair Technology, Inc. | Staged combustion method |
| US5628809A (en) * | 1995-06-13 | 1997-05-13 | Praxair Technology, Inc. | Glassmelting method with reduced volatilization of alkali species |
| US5931653A (en) * | 1995-07-24 | 1999-08-03 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Low nitrogen oxide burner and burning method |
| US5807418A (en) * | 1996-05-21 | 1998-09-15 | Praxair Technology, Inc. | Energy recovery in oxygen-fired glass melting furnaces |
| US6007326A (en) * | 1997-08-04 | 1999-12-28 | Praxair Technology, Inc. | Low NOx combustion process |
| US5921771A (en) * | 1998-01-06 | 1999-07-13 | Praxair Technology, Inc. | Regenerative oxygen preheat process for oxy-fuel fired furnaces |
| FR2777068B1 (fr) | 1998-04-02 | 2000-05-05 | Air Liquide | Procede de combustion par injections separees du combustible et du comburant |
| US6113874A (en) | 1998-04-29 | 2000-09-05 | Praxair Technology, Inc. | Thermochemical regenerative heat recovery process |
| US6132204A (en) * | 1998-06-30 | 2000-10-17 | Praxair Technology, Inc. | Wide flame burner |
| US6572676B1 (en) | 1998-07-13 | 2003-06-03 | Praxair Technology, Inc. | Process for refining aluminum |
| AU5458499A (en) * | 1998-07-13 | 2000-02-01 | Praxair Technology, Inc. | Process for refining aluminum |
| US6398546B1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-06-04 | Praxair Technology, Inc. | Combustion in a porous wall furnace |
| US6539719B2 (en) | 2000-11-02 | 2003-04-01 | Praxair Technology, Inc. | Integration of ceramic oxygen transport membrane combustor with boiler furnace |
| US6699031B2 (en) | 2001-01-11 | 2004-03-02 | Praxair Technology, Inc. | NOx reduction in combustion with concentrated coal streams and oxygen injection |
| US20020127505A1 (en) | 2001-01-11 | 2002-09-12 | Hisashi Kobayashi | Oxygen enhanced low nox combustion |
| US6699029B2 (en) | 2001-01-11 | 2004-03-02 | Praxair Technology, Inc. | Oxygen enhanced switching to combustion of lower rank fuels |
| US6702569B2 (en) | 2001-01-11 | 2004-03-09 | Praxair Technology, Inc. | Enhancing SNCR-aided combustion with oxygen addition |
| US6699030B2 (en) | 2001-01-11 | 2004-03-02 | Praxair Technology, Inc. | Combustion in a multiburner furnace with selective flow of oxygen |
| US6685464B2 (en) * | 2001-03-28 | 2004-02-03 | L'Air Liquide - Societe Anonyme à Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procedes Georges Claude | High velocity injection of enriched oxygen gas having low amount of oxygen enrichment |
| FR2825777A1 (fr) * | 2001-06-06 | 2002-12-13 | Air Liquide | Dispositif et procede de combustion par lance a recirculation |
| JP4208714B2 (ja) * | 2001-08-31 | 2009-01-14 | ナノ−シー，インク． | フラーレンの燃焼合成のための方法 |
| CH695793A5 (de) * | 2001-10-01 | 2006-08-31 | Alstom Technology Ltd | Verbrennungsverfahren, insbesondere für Verfahren zur Erzeugung von elektrischem Strom und/oder von Wärme. |
| AU2003269127A1 (en) | 2002-05-15 | 2003-12-02 | Praxair Technology, Inc. | Combustion with reduced carbon in the ash |
| ES2566798T3 (es) * | 2002-05-15 | 2016-04-15 | Praxair Technology, Inc. | Combustión con bajas emisiones de NOx |
| JP4711680B2 (ja) * | 2002-07-03 | 2011-06-29 | ナノ−シー，インク． | フラーレンの分離と精製 |
| US20040175663A1 (en) * | 2003-03-06 | 2004-09-09 | M. Shannon Melton | Method for combusting fuel in a fired heater |
| FR2872887B1 (fr) | 2004-07-07 | 2006-09-08 | Inst Francais Du Petrole | Procede de combustion homogene et generateur thermique utilisant un tel procede |
| DE102005008421A1 (de) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Alstom Technology Ltd. | Verfahren zum Verbrennen eines Brennstoffs und zugehörige Brennkammer |
| US20070231761A1 (en) * | 2006-04-03 | 2007-10-04 | Lee Rosen | Integration of oxy-fuel and air-fuel combustion |
| SE531788C2 (sv) * | 2006-06-22 | 2009-08-04 | Aga Ab | Förfarande vid förbränning med syrgas, jämte brännare |
| US20100081103A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Hisashi Kobayashi | Furnace with multiple heat recovery systems |
| US20130180290A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-07-18 | Hisashi Kobayashi | Controlling glassmelting furnace gas circulation |
| US20130276481A1 (en) * | 2011-12-21 | 2013-10-24 | Hisashi Kobayashi | Controlling glassmelting furnace operation |
| CN105164471B (zh) * | 2013-03-13 | 2017-09-08 | 工业涡轮（英国）有限公司 | 贫方位角火焰燃烧器 |
| US10184659B2 (en) * | 2015-04-15 | 2019-01-22 | Praxair Technology, Inc. | Low-NOx combustion method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167591A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 炉内燃焼方法 |
| JPH01300103A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-04 | Tokyo Gas Co Ltd | 炉内燃焼方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4496306A (en) * | 1978-06-09 | 1985-01-29 | Hitachi Shipbuilding & Engineering Co., Ltd. | Multi-stage combustion method for inhibiting formation of nitrogen oxides |
| JPS5819929B2 (ja) * | 1978-07-11 | 1983-04-20 | 新日本製鐵株式会社 | 低ＮＯ↓ｘバ−ナ− |
| DE2951796C2 (de) * | 1978-12-21 | 1982-11-04 | Kobe Steel, Ltd., Kobe, Hyogo | Brenner für gasförmige oder flüssige Brennstoffe für minimale NO↓x↓-Emission |
| US4541796A (en) * | 1980-04-10 | 1985-09-17 | Union Carbide Corporation | Oxygen aspirator burner for firing a furnace |
| US4378205A (en) * | 1980-04-10 | 1983-03-29 | Union Carbide Corporation | Oxygen aspirator burner and process for firing a furnace |
| US4408982A (en) * | 1982-01-05 | 1983-10-11 | Union Carbide Corporation | Process for firing a furnace |
| US4907961A (en) * | 1988-05-05 | 1990-03-13 | Union Carbide Corporation | Oxygen jet burner and combustion method |
| US4878829A (en) * | 1988-05-05 | 1989-11-07 | Union Carbide Corporation | Fuel jet burner and combustion method |
| US4863371A (en) * | 1988-06-03 | 1989-09-05 | Union Carbide Corporation | Low NOx high efficiency combustion process |
| US4969814A (en) * | 1989-05-08 | 1990-11-13 | Union Carbide Corporation | Multiple oxidant jet combustion method and apparatus |
| US4946382A (en) * | 1989-05-23 | 1990-08-07 | Union Carbide Corporation | Method for combusting fuel containing bound nitrogen |
| US4988285A (en) * | 1989-08-15 | 1991-01-29 | Union Carbide Corporation | Reduced Nox combustion method |
| US4957050A (en) * | 1989-09-05 | 1990-09-18 | Union Carbide Corporation | Combustion process having improved temperature distribution |
| US4973346A (en) * | 1989-10-30 | 1990-11-27 | Union Carbide Corporation | Glassmelting method with reduced nox generation |
-
1991
- 1991-04-12 US US07/684,289 patent/US5076779A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-06 CA CA002057221A patent/CA2057221C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-06 PT PT99718A patent/PT99718B/pt not_active IP Right Cessation
- 1991-12-06 KR KR1019910022256A patent/KR970001466B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-06 MX MX9102437A patent/MX9102437A/es unknown
- 1991-12-06 JP JP3348640A patent/JP2704919B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-07 EP EP91121015A patent/EP0507995B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-07 DE DE69117930T patent/DE69117930T2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01167591A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 炉内燃焼方法 |
| JPH01300103A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-04 | Tokyo Gas Co Ltd | 炉内燃焼方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0849812A (ja) * | 1994-08-04 | 1996-02-20 | Kobe Steel Ltd | 燃焼炉とその低ＮＯｘ燃焼方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0507995A2 (en) | 1992-10-14 |
| MX9102437A (es) | 1994-05-31 |
| DE69117930T2 (de) | 1996-10-24 |
| DE69117930D1 (de) | 1996-04-18 |
| CA2057221C (en) | 1995-11-07 |
| JP2704919B2 (ja) | 1998-01-26 |
| PT99718B (pt) | 1999-05-31 |
| EP0507995B1 (en) | 1996-03-13 |
| EP0507995A3 (en) | 1993-02-03 |
| CA2057221A1 (en) | 1992-10-13 |
| KR920020123A (ko) | 1992-11-20 |
| KR970001466B1 (ko) | 1997-02-06 |
| PT99718A (pt) | 1994-01-31 |
| US5076779A (en) | 1991-12-31 |
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