JPH09126413A - リバーニング燃焼法における燃焼ガスの処理方法 - Google Patents
リバーニング燃焼法における燃焼ガスの処理方法Info
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- JPH09126413A JPH09126413A JP28133995A JP28133995A JPH09126413A JP H09126413 A JPH09126413 A JP H09126413A JP 28133995 A JP28133995 A JP 28133995A JP 28133995 A JP28133995 A JP 28133995A JP H09126413 A JPH09126413 A JP H09126413A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リバーニング燃焼において、さらに低ＮＯx
燃焼を可能とした燃焼ガス処理方法を得る。 【解決手段】 主燃焼ゾーンで生成した燃焼ガスに対し
て炭化水素燃料を吹き込み、該燃焼ガスを燃料過剰条件
下で燃焼処理した後、後流側のバーンアウトゾーンを通
過させるようにしたリバーニング燃焼法において、前記
燃料過剰条件下で燃焼処理した燃焼ガスを一旦７００℃
〜８００℃の温度範囲に維持した後、１０００℃以上の
環境下で未燃分の燃焼を行うようにする。リバーニング
ゾーンで生成したＨＣＮはＮ2 Ｏを経由してＮ2 に還元
され、結果としてＮＯx 還元率は向上する。
燃焼を可能とした燃焼ガス処理方法を得る。 【解決手段】 主燃焼ゾーンで生成した燃焼ガスに対し
て炭化水素燃料を吹き込み、該燃焼ガスを燃料過剰条件
下で燃焼処理した後、後流側のバーンアウトゾーンを通
過させるようにしたリバーニング燃焼法において、前記
燃料過剰条件下で燃焼処理した燃焼ガスを一旦７００℃
〜８００℃の温度範囲に維持した後、１０００℃以上の
環境下で未燃分の燃焼を行うようにする。リバーニング
ゾーンで生成したＨＣＮはＮ2 Ｏを経由してＮ2 に還元
され、結果としてＮＯx 還元率は向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリバーニング燃焼法
における燃焼ガスの処理方法に関し、特に、バーンアウ
トゾーンにおけるＮＯx 還元率を向上させることによ
り、低ＮＯx 燃焼を実現可能としたリバーニング燃焼法
における燃焼ガスの処理方法に関する。
における燃焼ガスの処理方法に関し、特に、バーンアウ
トゾーンにおけるＮＯx 還元率を向上させることによ
り、低ＮＯx 燃焼を実現可能としたリバーニング燃焼法
における燃焼ガスの処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】廃棄物焼却炉等の比較的大型の燃焼炉に
おけるＮＯx （窒素酸化物）低減対策としてリバーリン
グ（炉内脱硝）燃焼法が提案されている。これは、図１
１に示すように、空気比１以上である主燃焼ゾーンで生
成した燃焼ガスに、リバーニングゾーンにおいて過剰の
炭化水素燃料を吹き込み、燃料過剰条件下（還元雰囲気
下：空気比＜１）で燃焼処理することによりＮＯx を還
元し、その後流において空気比が１以上となるように空
気を供給して未燃分を完全燃焼させるようにした燃焼法
であり、低ＮＯx 燃焼法として有効とされる。
おけるＮＯx （窒素酸化物）低減対策としてリバーリン
グ（炉内脱硝）燃焼法が提案されている。これは、図１
１に示すように、空気比１以上である主燃焼ゾーンで生
成した燃焼ガスに、リバーニングゾーンにおいて過剰の
炭化水素燃料を吹き込み、燃料過剰条件下（還元雰囲気
下：空気比＜１）で燃焼処理することによりＮＯx を還
元し、その後流において空気比が１以上となるように空
気を供給して未燃分を完全燃焼させるようにした燃焼法
であり、低ＮＯx 燃焼法として有効とされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、リバーリング燃
焼法において、リバーニングゾーンにおけるＮＯx の還
元反応については多くの研究がなされ、それに基づい
て、低ＮＯx 燃焼を行なうための燃焼ガスの処理方法に
ついてすでにいくつかの提案がされているが（三菱重工
技報、昭和５５年第１７巻第６号、資源・エネルギー利
用技術小特集号、等）、Ｎ2 への還元過程におけるＨＣ
Ｎ等の中間生成物について詳細な研究を行なった例は少
なく、燃焼の後段ゾーンであるバーンアウトゾーンでの
燃焼ガスの挙動は必ずしも明確には把握されていない。
そのために、バーンアウトゾーンでの燃焼を低ＮＯx 化
するための燃焼ガスの処理方法については格別の提案が
なされていない。
焼法において、リバーニングゾーンにおけるＮＯx の還
元反応については多くの研究がなされ、それに基づい
て、低ＮＯx 燃焼を行なうための燃焼ガスの処理方法に
ついてすでにいくつかの提案がされているが（三菱重工
技報、昭和５５年第１７巻第６号、資源・エネルギー利
用技術小特集号、等）、Ｎ2 への還元過程におけるＨＣ
Ｎ等の中間生成物について詳細な研究を行なった例は少
なく、燃焼の後段ゾーンであるバーンアウトゾーンでの
燃焼ガスの挙動は必ずしも明確には把握されていない。
そのために、バーンアウトゾーンでの燃焼を低ＮＯx 化
するための燃焼ガスの処理方法については格別の提案が
なされていない。
【０００４】本発明の目的は、リバーニング燃焼法にお
ける燃焼の後段ゾーンであるバーンアウトゾーンでの燃
焼ガスの挙動を明らかにし、それに基づき、より高いＮ
Ｏx還元率を達成して低ＮＯx 燃焼を可能とした燃焼ガ
スの処理方法を提案することにある。
ける燃焼の後段ゾーンであるバーンアウトゾーンでの燃
焼ガスの挙動を明らかにし、それに基づき、より高いＮ
Ｏx還元率を達成して低ＮＯx 燃焼を可能とした燃焼ガ
スの処理方法を提案することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく、ＮＯx 還元反応における中間生成物の
測定及び反応経過を中心にしてリバーリング燃焼法につ
いての実験を行なうことにより、燃料過剰条件下で燃焼
した燃焼ガスを一旦所定の温度範囲に保持し、しかる
後、バーンアウトさせた場合に、バーンアウトゾーンで
のＮＯx 還元は確実に促進されかつ他の有害物質も排出
されないことを確認した。
題を解決すべく、ＮＯx 還元反応における中間生成物の
測定及び反応経過を中心にしてリバーリング燃焼法につ
いての実験を行なうことにより、燃料過剰条件下で燃焼
した燃焼ガスを一旦所定の温度範囲に保持し、しかる
後、バーンアウトさせた場合に、バーンアウトゾーンで
のＮＯx 還元は確実に促進されかつ他の有害物質も排出
されないことを確認した。
【０００６】本発明は上記の実験結果に基づくものであ
り、基本的に、主燃焼ゾーンで生成した燃焼ガスに対し
て炭化水素燃料を吹き込み、該燃焼ガスを燃料過剰条件
下で燃焼処理した後、後流側のバーンアウトゾーンを通
過させるようにしたリバーニング燃焼法において、前記
燃料過剰条件下で燃焼処理した燃焼ガスを一旦７００℃
〜８００℃の温度範囲に維持した後、１０００℃以上の
環境下で未燃分の燃焼を行うようにして燃焼ガスを処理
することを特徴とする。
り、基本的に、主燃焼ゾーンで生成した燃焼ガスに対し
て炭化水素燃料を吹き込み、該燃焼ガスを燃料過剰条件
下で燃焼処理した後、後流側のバーンアウトゾーンを通
過させるようにしたリバーニング燃焼法において、前記
燃料過剰条件下で燃焼処理した燃焼ガスを一旦７００℃
〜８００℃の温度範囲に維持した後、１０００℃以上の
環境下で未燃分の燃焼を行うようにして燃焼ガスを処理
することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、上記の発明をなすにいたっ
た実験結果を説明しつつ本発明による燃焼ガスの処理方
法を詳細に説明する。図１に示すような管型流通反応装
置を用いて燃焼実験を行なった。実験において、燃焼排
ガスを模擬した試料ガス中のＮＯx を様々な条件下で還
元させ、そのときのＮＯx 、ＨＣＮ、Ｎ2 Ｏ等の濃度を
測定した。同一条件下での反応計算も合わせて行なっ
た。リバーニング燃料はメタンを用い、空気、Ｎ2 、Ｃ
Ｏ2 、ＮＯから模擬排ガスを調製し、これを所定量のＣ
Ｈ4 に加えて試料ガスとして用いた。
た実験結果を説明しつつ本発明による燃焼ガスの処理方
法を詳細に説明する。図１に示すような管型流通反応装
置を用いて燃焼実験を行なった。実験において、燃焼排
ガスを模擬した試料ガス中のＮＯx を様々な条件下で還
元させ、そのときのＮＯx 、ＨＣＮ、Ｎ2 Ｏ等の濃度を
測定した。同一条件下での反応計算も合わせて行なっ
た。リバーニング燃料はメタンを用い、空気、Ｎ2 、Ｃ
Ｏ2 、ＮＯから模擬排ガスを調製し、これを所定量のＣ
Ｈ4 に加えて試料ガスとして用いた。
【０００８】試料ガスの流量はマスフローコントローラ
１で制御し、完全混合してから反応管２ａ、２ｂに導入
した。各反応管２ａ、２ｂは電気炉３ａ、３ｂ（１００
０℃に設定）により加熱した。図において、上流側の電
気炉３ａはリバーニングゾーンに、下流側の電気炉３ｂ
はバーンアウトゾーンに相当し、その間に二次空気導入
口４を設けた。そして、下流側の反応管２ｂを出た燃焼
排ガスの成分を各種の分析機器を用いて測定した。反応
計算はSENKINの温度時間変化を予め与えるモードを用
い、反応スキームにはKilpinenによって提唱されたもの
を採用した。なお、以下の説明において、電気炉３ａの
みを加熱し、燃料過剰条件下でＮＯx を反応させた場合
を一段反応、２つの電気炉３ａ、３ｂを加熱し、二次空
気導入口４から二次空気を加えて未燃分を完全燃焼させ
た場合を二段反応と呼ぶこととする。また、α＝（導入
酸素量）／（必要酸素量）（α1 ：一段反応、α2 ：二
段反応）と定義し、実験においてはそれを空気比に代わ
る関数として用いた。
１で制御し、完全混合してから反応管２ａ、２ｂに導入
した。各反応管２ａ、２ｂは電気炉３ａ、３ｂ（１００
０℃に設定）により加熱した。図において、上流側の電
気炉３ａはリバーニングゾーンに、下流側の電気炉３ｂ
はバーンアウトゾーンに相当し、その間に二次空気導入
口４を設けた。そして、下流側の反応管２ｂを出た燃焼
排ガスの成分を各種の分析機器を用いて測定した。反応
計算はSENKINの温度時間変化を予め与えるモードを用
い、反応スキームにはKilpinenによって提唱されたもの
を採用した。なお、以下の説明において、電気炉３ａの
みを加熱し、燃料過剰条件下でＮＯx を反応させた場合
を一段反応、２つの電気炉３ａ、３ｂを加熱し、二次空
気導入口４から二次空気を加えて未燃分を完全燃焼させ
た場合を二段反応と呼ぶこととする。また、α＝（導入
酸素量）／（必要酸素量）（α1 ：一段反応、α2 ：二
段反応）と定義し、実験においてはそれを空気比に代わ
る関数として用いた。
【０００９】図２は、基本条件としてα1 を変化させた
ときの、ＮＯx とＨＣＮとの濃度の関係を実験値（ｅｘ
ｐ）及び計算値（ｃａｌｃ）について示している。燃料
過剰条件下でのＮＯx の還元反応に与えるα1 の影響が
よく示されると共に、ＮＯx濃度が減少するとＨＣＮ濃
度が増加しており、全窒素化合物濃度（ＮＯx ＋ＨＣ
Ｎ）はα1 ≦０．６５ではＮＯx 初濃度の７０％程度と
なること、一段反応中では大部分のＮＯx はＨＣＮまで
しか還元していないことが分かる。
ときの、ＮＯx とＨＣＮとの濃度の関係を実験値（ｅｘ
ｐ）及び計算値（ｃａｌｃ）について示している。燃料
過剰条件下でのＮＯx の還元反応に与えるα1 の影響が
よく示されると共に、ＮＯx濃度が減少するとＨＣＮ濃
度が増加しており、全窒素化合物濃度（ＮＯx ＋ＨＣ
Ｎ）はα1 ≦０．６５ではＮＯx 初濃度の７０％程度と
なること、一段反応中では大部分のＮＯx はＨＣＮまで
しか還元していないことが分かる。
【００１０】そこで、バーンアウトゾーンでのＨＣＮの
挙動を把握すべく、二段反応の実験を行なった。実験は
二次空気導入口４から二次空気を加えてα2 ＝１．０５
に固定して行なった。図３は、基本条件においてα1 を
変化させたときの二段反応でのＮＯx 濃度実験値を、一
段反応後のＮＯx 濃度、ＮＯx ＋ＨＣＮ濃度と共に示し
ている。この実験では、二段反応後では、ＨＣＮ、
Ｈ2 、ＣＯは検出限界以下となり、かつ、０．４≦α1
≦０．７の範囲で、一段反応ではＮＯx とＨＣＮとが併
せて８０ｐｐｍ程度存在していたものが、二段反応では
ＮＯx のみで６０ｐｐｍ以下となり、全体でのＮＯx 還
元率は４０％以上と高い還元率を示すことが分かった。
このことは、酸化雰囲気中でも含窒素化合物（ＨＣＮ
等）のＮ2 への還元反応が進むこと示していると共に、
２つの電気炉３ａ、３ｂの間に設けた二次空気導入口４
からの二次空気の供給がなんらかの影響を与えているも
のと考えた。
挙動を把握すべく、二段反応の実験を行なった。実験は
二次空気導入口４から二次空気を加えてα2 ＝１．０５
に固定して行なった。図３は、基本条件においてα1 を
変化させたときの二段反応でのＮＯx 濃度実験値を、一
段反応後のＮＯx 濃度、ＮＯx ＋ＨＣＮ濃度と共に示し
ている。この実験では、二段反応後では、ＨＣＮ、
Ｈ2 、ＣＯは検出限界以下となり、かつ、０．４≦α1
≦０．７の範囲で、一段反応ではＮＯx とＨＣＮとが併
せて８０ｐｐｍ程度存在していたものが、二段反応では
ＮＯx のみで６０ｐｐｍ以下となり、全体でのＮＯx 還
元率は４０％以上と高い還元率を示すことが分かった。
このことは、酸化雰囲気中でも含窒素化合物（ＨＣＮ
等）のＮ2 への還元反応が進むこと示していると共に、
２つの電気炉３ａ、３ｂの間に設けた二次空気導入口４
からの二次空気の供給がなんらかの影響を与えているも
のと考えた。
【００１１】そこで、二段反応での含窒素化合物のＮ2
への還元の態様を知るべくさらに実験を行なった。前記
のように、一段反応中では大部分のＮＯx はＨＣＮまで
しか還元していないこと、図４に示すように、酸化雰囲
気下でのＨＣＮの反応過程はＮＣＯからＮ2 Ｏを経てＮ
2 に還元する反応とＮＯへの酸化反応とがあり、このＮ
ＣＯを消費する反応の分岐の割合によって最終的なＮＯ
x 濃度が決定されると考えられること、さらには、ＨＣ
ＮがＮＣＯからＮ2 Ｏを経てＮ2 に還元する反応におい
て、Ｎ2 Ｏ濃度が特定の温度範囲においてピーク値を持
つことが報告されていること（PB94-145646, December
23, 1993. P. Glarborg et. al．Reburning Rich-Lean
Kinetics.)、から、実験は、一段反応の条件を基本条件
でα1 ＝０．５５、及び、０．６５の二つの態様につい
て、前記のように、二次空気導入口４から二次空気を加
えてα2 ＝１．０５に固定して、かつ、二段反応の設定
温度（最高温度）を変化させて行い、その生成物濃度測
定を行なった。また、反応計算も行なった。
への還元の態様を知るべくさらに実験を行なった。前記
のように、一段反応中では大部分のＮＯx はＨＣＮまで
しか還元していないこと、図４に示すように、酸化雰囲
気下でのＨＣＮの反応過程はＮＣＯからＮ2 Ｏを経てＮ
2 に還元する反応とＮＯへの酸化反応とがあり、このＮ
ＣＯを消費する反応の分岐の割合によって最終的なＮＯ
x 濃度が決定されると考えられること、さらには、ＨＣ
ＮがＮＣＯからＮ2 Ｏを経てＮ2 に還元する反応におい
て、Ｎ2 Ｏ濃度が特定の温度範囲においてピーク値を持
つことが報告されていること（PB94-145646, December
23, 1993. P. Glarborg et. al．Reburning Rich-Lean
Kinetics.)、から、実験は、一段反応の条件を基本条件
でα1 ＝０．５５、及び、０．６５の二つの態様につい
て、前記のように、二次空気導入口４から二次空気を加
えてα2 ＝１．０５に固定して、かつ、二段反応の設定
温度（最高温度）を変化させて行い、その生成物濃度測
定を行なった。また、反応計算も行なった。
【００１２】図５はα1 ＝０．５５での生成物濃度の実
験値を、図６はその反応計算結果を示しており、図７は
α1 ＝０．６５での生成物濃度の実験値を、図８はその
反応計算結果を示している。図５及び図７から分かるよ
うに、いずれの場合も、ＣＯの反応が進むとＨＣＮが減
少し、代わりにＮＯx 、Ｎ2 Ｏが生成している。そし
て、設定温度が６５０℃程度以上においては、含窒素化
合物濃度（ＮＯx ＋ＨＣＮ＋Ｎ2 Ｏ）は反応前に比べて
減少しており、設定温度１０００℃では約２０ｐｐｍ程
度小さくなっている。また、Ｎ2 Ｏの濃度は７００℃〜
８００℃の温度条件で最大となり、１０００℃ではほぼ
消失している。図６、図８に示すように、反応計算結果
も化合物濃度について実測値と一致し、Ｎ2 Ｏの生成、
分解の温度範囲も一致した。
験値を、図６はその反応計算結果を示しており、図７は
α1 ＝０．６５での生成物濃度の実験値を、図８はその
反応計算結果を示している。図５及び図７から分かるよ
うに、いずれの場合も、ＣＯの反応が進むとＨＣＮが減
少し、代わりにＮＯx 、Ｎ2 Ｏが生成している。そし
て、設定温度が６５０℃程度以上においては、含窒素化
合物濃度（ＮＯx ＋ＨＣＮ＋Ｎ2 Ｏ）は反応前に比べて
減少しており、設定温度１０００℃では約２０ｐｐｍ程
度小さくなっている。また、Ｎ2 Ｏの濃度は７００℃〜
８００℃の温度条件で最大となり、１０００℃ではほぼ
消失している。図６、図８に示すように、反応計算結果
も化合物濃度について実測値と一致し、Ｎ2 Ｏの生成、
分解の温度範囲も一致した。
【００１３】ここでのＮ2 への還元は、図４に示したＨ
ＣＮの反応経路から推測して、Ｎ2Ｏ→Ｎ2 によるもの
と考えられ、上記の実験から、二段反応（すなわち、実
際の燃焼炉におけるバーンアウトゾーン）において、燃
焼ガスに温度履歴をもたせてＮ2 Ｏ濃度を高めるように
操作することにより、結果として高いＮＯx 還元率がも
たらされることが確認された。しかし、一方において、
Ｎ2 Ｏが有害物質であることも知られており、燃焼ガス
の大気への放出以前にＮ2 Ｏの分解反応を促進すること
も必要となる。そして、本実験装置での実験では、２つ
の電気炉３ａ、３ｂの間に二次空気導入口４を設けたこ
とにより、燃焼ガスに対する所要の温度履歴が得られ、
それにより、図３に示したＮＯx 還元率が達成されたも
のと考えられる。
ＣＮの反応経路から推測して、Ｎ2Ｏ→Ｎ2 によるもの
と考えられ、上記の実験から、二段反応（すなわち、実
際の燃焼炉におけるバーンアウトゾーン）において、燃
焼ガスに温度履歴をもたせてＮ2 Ｏ濃度を高めるように
操作することにより、結果として高いＮＯx 還元率がも
たらされることが確認された。しかし、一方において、
Ｎ2 Ｏが有害物質であることも知られており、燃焼ガス
の大気への放出以前にＮ2 Ｏの分解反応を促進すること
も必要となる。そして、本実験装置での実験では、２つ
の電気炉３ａ、３ｂの間に二次空気導入口４を設けたこ
とにより、燃焼ガスに対する所要の温度履歴が得られ、
それにより、図３に示したＮＯx 還元率が達成されたも
のと考えられる。
【００１４】すなわち、Ｎ2 Ｏを経由したＨＣＮのＮ2
への還元反応には、ほぼ７００℃〜８００℃でのＮ2
Ｏの生成反応ゾーン、及び、１０００℃以上でのＮ2
Ｏの分解反応ゾーンの２つの温度範囲を設定することが
有効であり、リバーニング燃焼におけるバーンアウトゾ
ーンにおいて、この温度範囲を設定することにより、確
実にＮＯx の還元率が高くなることが分かった。
への還元反応には、ほぼ７００℃〜８００℃でのＮ2
Ｏの生成反応ゾーン、及び、１０００℃以上でのＮ2
Ｏの分解反応ゾーンの２つの温度範囲を設定することが
有効であり、リバーニング燃焼におけるバーンアウトゾ
ーンにおいて、この温度範囲を設定することにより、確
実にＮＯx の還元率が高くなることが分かった。
【００１５】上記の現象を確認すべく、図１に示した実
験装置における二次空気の供給を停止し、代わりに、反
応管２ｂの均熱部（最高温度が維持されている部位）に
二次空気を直接導入して反応させ、生成成分濃度を測定
した。その結果を図９に示す（なお、α1 ＝０．５
５）。図示のように、１０００℃近傍において、含窒素
化合物濃度ＴＦＮ（ＮＯx ＋ＨＣＮ＋Ｎ2 Ｏ）は反応前
に比べて増加している。これは、反応管２ａ（リバーニ
ングゾーン）での燃焼ガスが１０００℃未満の温度域で
反応することなく、すなわち、Ｎ2 Ｏの生成反応ゾーン
を持つことなく、１０００℃でバーンアウトしたことに
よると考えられ、上記及びの温度範囲の設定がリバ
ーニング燃焼における低ＮＯx 燃焼に有効であることが
立証された。
験装置における二次空気の供給を停止し、代わりに、反
応管２ｂの均熱部（最高温度が維持されている部位）に
二次空気を直接導入して反応させ、生成成分濃度を測定
した。その結果を図９に示す（なお、α1 ＝０．５
５）。図示のように、１０００℃近傍において、含窒素
化合物濃度ＴＦＮ（ＮＯx ＋ＨＣＮ＋Ｎ2 Ｏ）は反応前
に比べて増加している。これは、反応管２ａ（リバーニ
ングゾーン）での燃焼ガスが１０００℃未満の温度域で
反応することなく、すなわち、Ｎ2 Ｏの生成反応ゾーン
を持つことなく、１０００℃でバーンアウトしたことに
よると考えられ、上記及びの温度範囲の設定がリバ
ーニング燃焼における低ＮＯx 燃焼に有効であることが
立証された。
【００１６】図１０は、上記の実験結果から得られた燃
焼ガスの処理方法を実際の燃焼炉に適用する場合を説明
するものであり、被燃焼物（例えば、ごみ）を空気比≧
１で燃焼させる主燃焼ゾーンの後流に、過剰の炭化水素
燃料を吹き込むことにより、主燃焼ゾーンで生成した燃
焼ガスを燃料過剰条件下（還元雰囲気下：空気比＜１）
で処理してＮＯx を還元する（リバーニングゾーン）。
さらに、その後流のバーンアウトゾーンにおいて、例え
ば水管群を配置する等の手段により燃焼ガスの温度を７
００℃〜８００℃程度の範囲となるように抜熱する。そ
の後に、空気比が１以上となるように二次空気を供給す
る。それにより、ＨＣＮのＮ2 Ｏへの反応が促進され
る。さらに、その後の炉出口での排ガス温度を少なくと
も１０００℃以上となるように制御して、Ｎ2 ＯのＮ2
への還元を行い、未分解のＮ2 Ｏが大気に放出されるの
を防止することにより、本発明の目的は達成される。
焼ガスの処理方法を実際の燃焼炉に適用する場合を説明
するものであり、被燃焼物（例えば、ごみ）を空気比≧
１で燃焼させる主燃焼ゾーンの後流に、過剰の炭化水素
燃料を吹き込むことにより、主燃焼ゾーンで生成した燃
焼ガスを燃料過剰条件下（還元雰囲気下：空気比＜１）
で処理してＮＯx を還元する（リバーニングゾーン）。
さらに、その後流のバーンアウトゾーンにおいて、例え
ば水管群を配置する等の手段により燃焼ガスの温度を７
００℃〜８００℃程度の範囲となるように抜熱する。そ
の後に、空気比が１以上となるように二次空気を供給す
る。それにより、ＨＣＮのＮ2 Ｏへの反応が促進され
る。さらに、その後の炉出口での排ガス温度を少なくと
も１０００℃以上となるように制御して、Ｎ2 ＯのＮ2
への還元を行い、未分解のＮ2 Ｏが大気に放出されるの
を防止することにより、本発明の目的は達成される。
【００１７】なお、本発明において、リバーニングゾー
ンからの燃焼ガスを７００℃〜８００℃の温度範囲とな
るように抜熱する手段は任意であってよく、水管群によ
る熱交換に限らず、空冷管のような手段も有効である。
また、その後に燃焼ガスを１０００℃以上に昇温する手
段も任意であり、二次空気の供給による未燃分の燃焼に
よる昇温に加えて、電気加熱、もしくは少量の燃料と空
気の添加、排ガス再循環による加熱のような手段を講じ
ることも可能である。
ンからの燃焼ガスを７００℃〜８００℃の温度範囲とな
るように抜熱する手段は任意であってよく、水管群によ
る熱交換に限らず、空冷管のような手段も有効である。
また、その後に燃焼ガスを１０００℃以上に昇温する手
段も任意であり、二次空気の供給による未燃分の燃焼に
よる昇温に加えて、電気加熱、もしくは少量の燃料と空
気の添加、排ガス再循環による加熱のような手段を講じ
ることも可能である。
【００１８】
【発明の効果】本発明によるリバーニング燃焼法におけ
る燃焼ガスの処理方法は、従来のリバーニング燃焼炉に
簡単な改良を加えることにより容易に実施可能であり、
かつ、確実な低ＮＯx 燃焼を達成できる。
る燃焼ガスの処理方法は、従来のリバーニング燃焼炉に
簡単な改良を加えることにより容易に実施可能であり、
かつ、確実な低ＮＯx 燃焼を達成できる。
【図１】本発明を処理方法を実証するのに用いた実験装
置を説明する図。
置を説明する図。
【図２】 一段反応時での各生成物濃度を示すグラフ。
【図３】 一段反応と二段反応での生成物濃度の違いを
比較するグラフ。
比較するグラフ。
【図４】 ＨＣＮの反応過程を説明する図。
【図５】 二段反応（温度履歴あり）での各生成物濃度
を示すグラフ（実験値）。
を示すグラフ（実験値）。
【図６】 二段反応（温度履歴あり）での各生成物濃度
を示すグラフ（計算値）。
を示すグラフ（計算値）。
【図７】 二段反応（温度履歴あり）での他の条件での
各生成物濃度を示すグラフ（実験値）。
各生成物濃度を示すグラフ（実験値）。
【図８】 二段反応（温度履歴あり）での他の条件での
各生成物濃度を示すグラフ（計算値）。
各生成物濃度を示すグラフ（計算値）。
【図９】 二段反応（温度履歴なし）での各生成物濃度
を示すグラフ（計算値）。
を示すグラフ（計算値）。
【図１０】 本発明による燃焼ガスの処理方法を用いる
燃焼装置を説明する図。
燃焼装置を説明する図。
【図１１】 従来のリバーニング燃焼炉を説明する図。
Claims (1)
- 【請求項１】 主燃焼ゾーンで生成した燃焼ガスに対し
て炭化水素燃料を吹き込み、該燃焼ガスを燃料過剰条件
下で燃焼処理した後、後流側のバーンアウトゾーンを通
過させるようにしたリバーニング燃焼法において、前記
燃料過剰条件下で燃焼処理した燃焼ガスを一旦７００℃
〜８００℃の温度範囲に維持した後、１０００℃以上の
環境下で未燃分の燃焼を行うようにしたことを特徴する
リバーニング燃焼法における燃焼ガスの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28133995A JPH09126413A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | リバーニング燃焼法における燃焼ガスの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28133995A JPH09126413A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | リバーニング燃焼法における燃焼ガスの処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09126413A true JPH09126413A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17637736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28133995A Pending JPH09126413A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | リバーニング燃焼法における燃焼ガスの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09126413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012052750A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Miura Co Ltd | 燃焼ガス浄化方法及び燃焼装置 |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP28133995A patent/JPH09126413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012052750A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Miura Co Ltd | 燃焼ガス浄化方法及び燃焼装置 |
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