JPS6078207A - 低νｏｘ型燃焼装置 - Google Patents

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】 この発明は窒素酸化物（以下ＮＯｘと略称する）を低減
し得る燃焼装置の構造に関する。

大気汚染物質であるＮＯｘを低減除去する方法が種々提
案され、そのうち少なからぬものが実用化されている。

ＮＯｘの除去は大別して、燃焼段階においてＮＯｘの発
生°量自体を低減させる方法と、発生したＮＯｘを脱硝
装置等によって後処理する方法の二つになる。このうち
、前者の方法の一つとして、低０２燃焼を行うことによ
り発生した還元性ラジカル等の還元物質によりＮＯｘを
Ｎ２に気相還元するバイアス燃焼方法が提案され、最近
ではさらに進んでこれらのバイアス燃焼を各々のバーナ
によって行う燃焼方法も開発されている。この燃焼方法
は各バーナにおいて主燃焼域を空気比（実際に供給した
空気量／理論空気量）０．８〜０．９として還元性雰囲
気を形成して主燃焼域とし、燃焼装置の熱負荷を負担す
ると共にＮＯｘの気相還元を行い、この主燃焼域周囲か
ら環状に、主燃焼域を包むように噴射した空気（二次空
気、および要すればこれに加えて三次空気）を主燃焼域
下流で混合させ、主燃焼域で発生した未燃分を燃焼させ
るようにしている。

以上の構成の装置においては、二次空気、三次空気、場
合によっては燃焼排ガス等の不活性ガスに対して旋回力
を与えるようにしているがこのためスリーブ内に旋回用
ベーンを設ける等構造が複雑となる。この旋回力を与え
る理由は燃焼用空気による旋回力によってバーナ軸心部
に再循環域を形成させ、還元性物質とＮＯｘとの混合を
良好にして気相還元を効果的に行わせるためであるが、
一方この強い旋回力のため火炎は下流に吹き飛んでしま
うという問題も生じる。

この結果完全な燃焼を行わせるためには火炉容積を増大
させねばならず、また火炎検知器による火炎の検知精度
は大幅に低下してしまう。

また、気体に旋回力を与えることにより大きな流動損失
が生じ、送風機動力を増加させねばならず不経済である
。

この発明は上述した問題点に鑑み構成したものであり、
保炎効果を高率に保持しながら、一方において気体の旋
回機構の少くとも一部を廃することにより装置を単純化
し得る燃焼装置を提供することにある。

要するにこの発明は、燃焼用空気、不活性ガス等を供給
する通路内に配置したエアレジスタやベーン等の旋回機
構の少くとも一部を廃し、一方、燃料噴射管先端にはフ
レームホールドを形成してＮＯｘ分解除去を効果的に行
うよう構成したものである。

以下この発明の実施例につき説明する。

第１図はこの発明の第１の実施例を示す。図中符号３は
燃料噴射管であり、この燃料噴射管３内には燃料噴射管
と中心軸線をほぼ等しくするよう起動バーナｌを配置す
る。この起動バーナ１の先端には保炎板等の拡散板（整
流板）等は一切取り付けておらず、先端部は単純な円筒
状の噴口２となっている。６は燃料噴射管３の先端に形
成したフレームホルダであり、端部に向ってその口径を
増加させるよう末広がりの形状となっている。８は燃料
噴射管３の外周部に配置したスリーブ、１０はこのスリ
ーブ８に形成した二次空気用開口９の開度を調節する筒
状のダンパで矢印の如く摺動するよう構成したものであ
る。５は燃料噴射管３の噴口たる一次噴口、１１はさら
にその周囲に形成された二次空気噴口、１４は最外周部
に形成した三次空気噴口である。

１２はスリーブ８の火炉１６側端部に形成した末広がり
の漏斗状部であり、スリーブ８は単純な円筒状であって
もよいが、この様に漏斗状部１２を形成した方が噴射気
体の炉内拡散を良好に行える。

以上の構成の装置においては二次空気用のエアレジスタ
、二次空気通路内の旋回用ベーン等二次空気旋回用の機
構が除去されている。

次にこの装置の使用状態について微粉炭を燃料とした場
合を例に説明する。起動用バーナ１は油又はガス燃料が
用いられており、起動バーナ噴口２より火炉１６へ噴射
される。一方一次空気で搬送された微粉炭は、ベンチュ
リ４で整流された後、−次噴口５より火炉１６へ供給さ
れる。

−次噴口５には前述した形状のフレームホルダ６が設け
られ、フレームホルダ６の内面には小渦が形成され、超
微粉炭を巻き込んでこのフレームホルダ近傍に一次空気
だけによる安定な火炎の根を形成する。風箱７内の燃焼
空気は一部スリーブ開口９よりスリーブ８にとり入れら
れ二次ダンパｌＯにより風量調節されて二次空気として
二次噴口１１より炉内１６に噴出する。二次噴口１１の
端部には、漏斗状部１２が設けられ、二次空気の噴出方
向を外向に規制する。風箱７内の残りの燃焼空気は、三
次エアレジスタ１３で旋回流とされた後、三次噴口１４
より炉内に噴出するが、スロート面１５と漏斗状部１２
により二次空気と同様に噴出方向を外向きに規制される
。第２図は第１図の火炉１６側より見たバーナの正面図
を示す。第１図に示すように二次および三次空気の噴出
方向は、フレームホルト６、漏斗状部１２オよびスロー
ト面１５によって一定の外向きに規制されるので二次空
気に旋回力を与えなくても常に最適な燃焼状態を確保す
ることができる。ここで低ＮＯｘ化の原理は、フレーム
ホールド６において火炎の根が形成されるので、−次噴
口５より供給された微粉炭が一次空気のみの低空気過剰
状態で燃焼する際に、燃料中のＮ公がＮＪこ変換されＮ
Ｏｘに変換されるのを押えることにある。したがって強
固な火炎の根をフレームホールド６上に形成させること
がきわめて重要になる。なお、二次、三次の各空気は火
炎下流側においてこの火炎に合流し低０．燃焼により生
じた未燃分を燃焼させる。

第３図は第２の実施例を示す。この実施料においては、
第１の実施例の三次エアレジスタを廃し、この代りに三
次開口２０を形成し、さらにこの開口に対して二次ダン
パと同様の構成のスライド形のダンパ１９を取り付ける
ことにより旋回機構を全廃し、構成をより単純化したも
のである。なお図中符号１７は二次ダンパ、１８は二次
開口部である。

第４図は第３の実施例を示す。この実施例の場合には前
述の第２の実施例に示したダンパ１７゜１９も廃し、二
次空気開口２２．三次空気開口２３゜を固定式としさら
に単純化を図ったものである。

この様な構成であっても、適切な風量、流速を保持し、
かつ適正な噴射方向を定めておけばほぼ所期の性能を発
揮することができる。但し、場合によっては二次空気用
の旋回ベーン２４を取り付けてもよい。

この発明を実施することにより、ＮＯｘの低減率を低下
させることなく燃焼装置の構造を大幅に単純化させるこ
とができる。

また噴射気体に旋回力を与えることによる流動損失を全
くなくすか、もしくはごく僅かにすることができるので
送風機等の補機の動力費を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る燃焼装置の断面図、第２図は第
１図の正面図、第３図は第２の実施例を示す燃焼装置の
断面図、第４図は第３の実施例を示す燃焼装置の断面図
である。 ３・・・・・・燃料噴射管 ６・・・・・・フレームホールド ９＃１８・・・・・・二次開口部 （７） １０、：Ｌ７・・・・・・二次ダンパ ２０・・・・・・三次開口部 （８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　燃料噴射管から噴射した燃料を燃料噴射管のフレ
   ームホールド近傍で燃焼させかつこの燃料の周囲から燃
   焼用二次空気、三次空気等の一以上の噴射気体を噴射す
   るものにおいてこれら各噴射気体の旋回機構のうち少く
   とも一以上の旋回機構を廃したことを特徴とする低ＮＯ
   ｘ型燃焼装置。 ２、　前記各気体の流量を、気体流入口の開口面積を変
   化させるよう摺動するスリーブ型ダンパにより調節する
   よう構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の低ＮＯｘ型燃焼装置。