JPS59161605A - 酸素燃焼バ−ナを用いた燃焼装置 - Google Patents

酸素燃焼バ−ナを用いた燃焼装置

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JPS59161605A
JPS59161605A JP58036931A JP3693183A JPS59161605A JP S59161605 A JPS59161605 A JP S59161605A JP 58036931 A JP58036931 A JP 58036931A JP 3693183 A JP3693183 A JP 3693183A JP S59161605 A JPS59161605 A JP S59161605A
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combustion
burner
heat exchanger
exhaust gas
fuel
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JP58036931A
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Hiroo Tsuchiya
土屋 宏夫
Minoru Imafuku
今福 実
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Japan Oxygen Co Ltd
Taiyo Nippon Sanso Corp
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Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2221/00—Pretreatment or prehandling
    • F23N2221/12—Recycling exhaust gases

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は、燃焼炉などに酸素燃焼ノ(−すを用いた型式
の鹿ミ決装置に関するものである。
従来、重油や天然ガス等の炭化水素系燃料を用い、これ
を助急剤として酸素を用いて燃焼さげる敵索バーナを用
いた型式の燃焼装置か昶しれている。この個の燃焼装置
は、通水の空気燃焼によるぬ焼装置に比べて商い恋焼温
l疋か得られ、発生耕刀ス量か少ないため熱的エネルギ
の損失か少なく、かつN、 Ox の発生を伴わない笠
の長所を有している。
ところで、近4賀′IMwJ約や環境保全等の見地から
、るらゆる産業分野に亘って石エネルギー化かJuされ
つつある。しかるに、従来の酸素燃焼バーナを用いた燃
焼装置においては、恋焼により発生する排ガスをそのま
ま大気中に排出して$・9、このため排ガスのもつ熱的
エネルギは、全くΔ−U用でれずにbIされていた。則
「がる$山Vがら上記の廠焼装随についてもエネルキー
利用の1t4.幼年化が望まれている。
本発明は、上記事情に跣みてなさイしたもので、エネル
ギ切半の高い敞素恋ルtバー六を用いた燃焼装置を提供
することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明は、畝索mミ焼バー
ナを飼えた祿焼裟直において、慾貌炉なとで発生する排
ガスと別記バーナに供給されるぬ料およびに%のいずれ
か一方もしくは両方とを熱的に接PI’Rぎしめる熱父
候器乞設けて;発熱の回収を図ると共に、排カスから水
分を除去して二数化炭素(CO2と略す)を回収するC
O2回収+段を設け、また排カスの一部をnrJ記バー
ナに返送して燃焼温l槌の脚部を可NBとする雇洗温I
及調督回路ン設けて燃焼装置を構成したことを行値とす
る。
以下、不発明を図に示す実施例に基いて諌細に説明する
。
第1層は、本発明の一実施例を示す概略侮成図である。
この図中、符号1は、酸素〃1、ミ焼バーナ2馨備えた
捺焼炉であって、FliJ記バーナ2には、恋科供給ち
′3を経て重油、天然カス等の炭化水累糸惣科か供給さ
れると共に、献累供紹せ4を紅て助恋剤としての酸素か
供給される。
前龜己各供給管3,4は、それらの中間部に前記窟滉炉
1から引き出さBたカド気W5か連結された熱交換器6
か設けられてお9、この熱交換器6でV[カスのもつ廃
熱が燃料及び酸素に与えられる。
廃熱を回収して加温された燃料と紙累とは、MiJ記岐
索朽焼バーナ2に専びかれ、産科か充全燃焼し、かつ排
カス甲に酸素かほとんど残金しない混合比をもって屁合
さn1恋焼炉IIfで燃焼さ扛る。なお、AU比胚科供
給官3には、熱交換器6を経ずにバーナ2に燃料を供給
できるバイパス3aが設けら2してお9、弁7及び8の
開閉保咋により恋料供給社路の選択か可i4Qとなって
いる。
また、MiJ記バーナ2には、排気管5の剖記熱交侠器
6の前段で分岐さ7ム、中間部に弁10を(!?えたp
ト気返送憤11か連結されて2す、排カスの一部がυF
気返送管11を通り、弁10により流量防疫されたうえ
でバーナ2に尋人されるようになっている。こ扛ら抄ト
気iA送管11及び升10は、バーナ2でWう製される
置台気中のg4H6科及び叡系の濃度馨關斃して^察焼
温鼓の制御をイエなう燃焼温度調軽回路1zを構成して
いる。
M1J記バーナ2に2!す入されたと料と叡紮及び心安
に応じて尋人されたシトガスの一6μは、餘焼炉1内部
で陥元主病b′とを起こしたのちわI・気゛百5にリド
出されzoここで発生ずる?yトツノスは、灰化水系系
のg5科馨以系を助胎た1」として児了施焼tしめたも
のであるため、理想的には成分としてCO,と水との与
をざ有するものでhる。このわ1jjスは、通常前ml
会六父侠梅6に尋かれて、その〕元熟熱入ンミ科及び1
狡紫(この実施例においては少なくとも酸素)に与え、
冷却される。
熱交換器6を経たわトカスは、熱ス侠器6の彼我に連斧
占された乍却益13に導入され、后゛有する水分の改結
か図られ、次いでドレンボトル14内饅でCO?と水と
が分離される。分離さ7した水は、ドレンボトル14下
部に一旦貯冒さ扛、適亘ドレ/り1出品14aから排出
さγしる。また、水分を除去されたCo2は、ドレンボ
トル14上部のCO2枢出1i14bから取り出さ才し
て回収さnる。
また、上記の燃焼装置においては、〜思焼炉lでの児竺
悠規を図るために、燃料に対して理想混合比か、もしく
はそれより若干過量の取木を供給するように↑ul制御
することρλ望ましく、促って、9ドカス中に敵累カス
かわすかに残余する揚台がある。
このだめ、上記実施例においては、リド気管51C並タ
リ的に、取糸除云鉄直15を備えた絃索泳云回路5aが
設けられている。
なお、第1図に示すように排気管5の熱9=器6のMi
1段を分取して、?A父侠訪6にヌ゛4して並グ1」的
にル&黙ボイラ16を連結し、Ail記熱父換器6によ
る)#3熱回収に加えて)jt、熱ボイラ16による廃
熱回収乞図ることもできる。
しかして、上記不発明の燃焼装置によれば、燃焼炉1で
生じるおトガスのもつ廃熱な熱交換器6で回収して燃料
及び酸素に与え、熱的効率の向上を図ることかでき、ま
だ排ガスの一部をバーナ2に返送して燃焼6〜に度の調
節が可すととなり、東には排ガスを前記熱交換器6によ
る廃熱画成及び心安に応じて廃熱水イラ16により冷却
し、水分を除去することによりCoつの回収を行なうこ
とかでき、装置ヱ体のエネルギの利用効率の向上を図り
得る。
次に、第1図及び第2図をひ照して回収CO2の糾I徒
を史に向上し得る002 回収す段の一例を説明する。
第2図は、燃料として奴化大然刀スまたは、1′泣糸と
して成体酸素を用いる場合に好適なCo2の回収手段の
一例を示す似略侮成図でりって、この図に示すCO21
L!1収+段は、第1図に示ず必脱襄匝と組4合わヒー
てハ」いらする。以下、故化天然カス(LN()と記す
)を燃料として用いる場合について説明する。
第2図に示すCO2回収手段は、21−の侑袈用熱父換
器17.18を備えてなるものであって、弁沫作によっ
ていすしか一方の熱交換器17またはA8を鞘部用に供
すると同時に、他方を再生するようになっている。ここ
で、熱交換器17を精製用に用いた状態について説明す
ると、図においてLNGは、燃料導入部19に導入され
、弁20を備えた管路21を経てfA父挾器17に導入
される。このとき燃料等人肺19に連なる管路22の升
23は閉止され、熱ス換器18へのLNGの供給はなさ
れない。
また、熱交換器17には、第1図に示すドレンボトル1
4から管路24、う′f25を経てCo2が尋人され、
ここでCO,と前記LNGとか熱的に1並1’を里され
、Co2か固化しない@I徒にN却さ才してCO2中に
残存する水分やその他の小机物が除去される。
一方、このとき前記ドレンボトル14に連なる賀蕗26
は、その中間部に介装さγした升27が閉止されており
、熱交換器18にはCO2か供給さ扛ない。
前記熱交換器17を経たLNGは、熱を与えられて気化
し、管路28及び弁29を社て第1図に示す燃料供給管
3へ送られる。また、熱交換器17で冷去μさ扛、不#
Jl物の除去されたCO2は、ドレンボトル30へ送ら
、れて水分(及び他の縦紬成分)″を分離、除去され、
次いで昇温用熱9:換器3 i VC導かれる。この昇
温用熱交換器31では、CO。
か大気と熱的に接触され、室温程度まで昇温される。次
いで、昇温されたCO2は、鞘製に供されていない他方
の熱交換器18に尋かれ、熱交換器18を家母強度まで
加温する。これVCより、纂父挾器18では、その内部
の002狛襞用通路18aに、狛製時に6t lAi、
併有した小純物か崗)ソζされ、ドレンボトル30′へ
送ら才゛して除去される。
再生状態にるる熱交換器18を社たCO,は、管路32
を経て回収さ扛る。
上日己のCO2回収手段においては、上述のように21
(ロ)の絹製用熱交換器17.18をCO2の1g袈と
再生とに交互に勧り倣って、CO2のよりh製な和製と
回収を可能とする。
しかして、上記のように第1図及び第2図に示す燃焼装
置件とCO2回収手段とを結合した本発明の燃焼装置に
よれば、前述した第1図に示す装置により得られる利点
に加え、ぬ料としてLNGを用いた場合に、LNGの気
化に資する#’+mを、K’S袈用熱父換器17または
18で排ガス(CO□ )から与えて燃焼時の熱効率の
向上を図ることかでき、同時にLNGを低温側流体とし
てCO2の冷去14を図り、より高を現なCO2の棺製
を行なうことかでき、従って装置置体のエネルギのオリ
片動率が賜い。
なお、上記夾施例においては、CO2回収中段を、LN
Gを用いる場合に適用した例について説明したρ)、柩
体絃累を用いる場合にも通則できることは′d″うまで
もない。
以上、1・細に説明したように、小発す」による恋焼装
匝d、酸素燃焼バーナへ供給さnる燃料及び酸素のうち
のいずれか一方もしくは両方と排ガスとを熱的に接触「
しめゐ熱父換器乞設けて、排カスのもつ廃熱を回収する
ようにしたから、熟幼単の向上を図ることができ、また
、前記排ガスからの熱回収を兼ねてvトカスをとよ却し
て水分を除去する002回収回収金設けたから、祿焼生
成9勿中のCO2を回収して、これを他の利用に供する
ことができ、装置の経済性が向上する。また、セト刀ス
の一部をバーナへ返送する燃焼温度−゛4f回路を設け
たから、燃焼温度の調節ができ、従って、熱処理炉等に
適用して1史用TiJ能な温欺範囲か広かり、用途か拡
大する。加えて、燃料として敵化天然刀スを、または酸
系として数体取木な用いるも)合には、l医化天然ガス
または成体酸系と回収cO2とを熱的に接触ビしめるイ
3収用の熱父侯器を設け、frIJ記奴化天然カスまた
は奴体踪糸な延納としてCO7を冷却し、C02の向純
阪化ビ凶ることかできると共に、敵化天然カスまたは7
俟俸散系に熱を与えて然>JJ年の向上をド1にとかで
きる寺、装圓霞体のエイ・ルギ劫車か尚く、またCO2
回収による動員的な利用動車か高いヤfの長所をイ」す
る。
4、  IW間の同年な説り」 第1図は、本発明による恋焼装酋の一実〃1例を示す彰
旧、幻戊図、第2図は、第1図に示す装置に紹介して用
いられるco2回収手段の一例を示す軌路構成図である
。
■・・・K\焼炉、2・・・酵素vミ焼ノく−ナ、3・
・・燃性供給(k、 4 、 、 ・改紫供珀管、5・
・・排気管、6・・・熱父挨器、10・・・弁、11・
・・排シ(返送音、12・・・恋焼温度調饅回路、14
・・・ドレンホトル、17.18・・・和製用熱父保器
。
出囚人 日+:酸累休式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、燃焼炉などに設置されたば累燃焼バーナに炭化水系
    糸蕉ミ科と酸素とを尋いて燃焼ぜしめる酸素燃焼バーナ
    を用いた燃焼装置において、tiiJ記燃料 3・及び
    酸素のうちの一方もしくは両方に前記燃焼炉で発生する
    j井カスの廃熱を与える熱父侠器を設けると兵に、Mi
    J記排ガスから二酸化炭素な分離、回収するだめの二欧
    化民累回収十段を設けてなることを付値とする販素恋焼
    バーナを用いた燃焼較は。 2、MiJ記燃焼炉で発生するυト刀スの一部を11J
    記触索燃焼バーナへ返送する燃焼は駄、−・jゼ回路を
    備えてなることを荷置とする行、lf請氷の範囲第1項
    記祇の虚系顯焼バーナを用いた必読装置。 3、前記燃料か欣化大然ガスであって、前記二数化炭素
    回収手段がMtJ記欣記入化天然ガス記排ガスとン熱的
    に接触ぜしめる烈父侠器を有してなることを付値とする
    特許請求の範囲錫1項または第2項記載の臥床燃焼バー
    ナな用いた・烏焼装匝。 4、前記酸素が枝体取木でめって、n+1 Hi2二酸
    化炭素回収十段がjjil記欣体敵素とfr’+i記排
    カスとを熱的に接触ぎしめる熱父換器を有してなること
    をqヶ欲とする時計珀氷の範囲第1項ないし第3項のい
    ずれかに配賦の酸素燃焼バーナな用いた燃焼装置。
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