JPS6231247B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6231247B2 JPS6231247B2 JP57004852A JP485282A JPS6231247B2 JP S6231247 B2 JPS6231247 B2 JP S6231247B2 JP 57004852 A JP57004852 A JP 57004852A JP 485282 A JP485282 A JP 485282A JP S6231247 B2 JPS6231247 B2 JP S6231247B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- chamber
- primary
- air
- fuel
- 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
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、燃料の燃焼において燃焼の改善を
はかるため、いわゆる２段燃焼法の燃焼面の制約
を除き、窒素酸化物およびばいじんの抑制にきわ
めて効果的な２段燃焼を可能にした耐火材類で構
成された還元室を介装したガス化燃焼装置に関す
る。
はかるため、いわゆる２段燃焼法の燃焼面の制約
を除き、窒素酸化物およびばいじんの抑制にきわ
めて効果的な２段燃焼を可能にした耐火材類で構
成された還元室を介装したガス化燃焼装置に関す
る。
窒素酸化物NOxの発生には、(1)空気中の窒素
の酸化による場合（Thearmal NOx）と(2)燃料中
の窒素が燃焼によつて酸化する場合（Fuel
NOx）の２つの要因が一般に知られているが、
最近の研究により(3)２段燃焼の場合のように還元
雰囲気の１次燃焼で発生したアンモニア（NH3）
シアン（CN）2等の中間生成物が２次燃焼で酸化
される場合（Combastion NOx）の要因が明らか
になつている。
の酸化による場合（Thearmal NOx）と(2)燃料中
の窒素が燃焼によつて酸化する場合（Fuel
NOx）の２つの要因が一般に知られているが、
最近の研究により(3)２段燃焼の場合のように還元
雰囲気の１次燃焼で発生したアンモニア（NH3）
シアン（CN）2等の中間生成物が２次燃焼で酸化
される場合（Combastion NOx）の要因が明らか
になつている。
このような発生機構からNOxを低減できる有
効な方法として、たとえば大型発電ボイラなどで
２段燃焼法が行なわれている。
効な方法として、たとえば大型発電ボイラなどで
２段燃焼法が行なわれている。
しかし、この種の２段燃焼法では、燃焼室で１
次空気量を少なくするほど窒素酸化物抑制効果が
大きいが１次燃焼域での酸素濃度が低下し、その
領域での燃焼温度が下がり、燃料と空気の混合が
悪化することから燃焼が悪化して未燃分が増加
し、ばいじんの著増を伴なうという燃焼面からの
制約があるため、窒素酸化物抑制効果をある程度
ゆるめる必要があつた。
次空気量を少なくするほど窒素酸化物抑制効果が
大きいが１次燃焼域での酸素濃度が低下し、その
領域での燃焼温度が下がり、燃料と空気の混合が
悪化することから燃焼が悪化して未燃分が増加
し、ばいじんの著増を伴なうという燃焼面からの
制約があるため、窒素酸化物抑制効果をある程度
ゆるめる必要があつた。
また、従来の２段燃焼法では、前述の燃焼面か
らの制約上２次空気吹込み位置を十分１次燃焼炎
から遠ざけることができないために、２次空気の
干渉によつて１次燃焼域での還元雰囲気が不十分
となり、従つて前述のFuel NOxの十分な抑制効
果を期待し難いが、たとえ１次燃焼炎から２次空
気吹込み位置を十分遠ざけることができ１次燃焼
域での還元雰囲気が十分であつてFuel NOxの十
分な抑制効果があつても、前述のCombastiom
NOxに対する考慮がないために、２次燃焼域で
発生する窒素酸化物抑制が十分でなく、極低
NOx化には不十分であつた。
らの制約上２次空気吹込み位置を十分１次燃焼炎
から遠ざけることができないために、２次空気の
干渉によつて１次燃焼域での還元雰囲気が不十分
となり、従つて前述のFuel NOxの十分な抑制効
果を期待し難いが、たとえ１次燃焼炎から２次空
気吹込み位置を十分遠ざけることができ１次燃焼
域での還元雰囲気が十分であつてFuel NOxの十
分な抑制効果があつても、前述のCombastiom
NOxに対する考慮がないために、２次燃焼域で
発生する窒素酸化物抑制が十分でなく、極低
NOx化には不十分であつた。
このため燃焼悪化に対しては燃焼室を大きくす
るとか、またばいじんに対しては集じん器を取付
けるなどの処置がとられてはいるが、従来の燃焼
器に単に２段目空気孔を設けているだけの部分的
改造を施しているに過ぎない。
るとか、またばいじんに対しては集じん器を取付
けるなどの処置がとられてはいるが、従来の燃焼
器に単に２段目空気孔を設けているだけの部分的
改造を施しているに過ぎない。
このように従来の２段燃焼法では、これまでの
窒素酸化物抑制の緊急対策の社会的要請から、あ
る程度の燃焼悪化、効率低下は避けられなかつた
のが実情である。しかるに、消費エネルギーの節
約の重要性は多言を要しないところで熱効率の向
上も更に一層重要な課題となつている。
窒素酸化物抑制の緊急対策の社会的要請から、あ
る程度の燃焼悪化、効率低下は避けられなかつた
のが実情である。しかるに、消費エネルギーの節
約の重要性は多言を要しないところで熱効率の向
上も更に一層重要な課題となつている。
本発明によれば、従来の２段燃焼法における前
記欠点を改善し、最も理想的な２段燃焼が行なわ
れる耐火材類で構成された還元室を介装したガス
化燃焼装置が提供され、窒素酸化物を著しく低減
させるとともにばいじんも抑止でき、燃焼効率を
通常の燃焼法に比べ悪化させることもなく、か
つ、高負荷燃焼をも可能にしたものである。
記欠点を改善し、最も理想的な２段燃焼が行なわ
れる耐火材類で構成された還元室を介装したガス
化燃焼装置が提供され、窒素酸化物を著しく低減
させるとともにばいじんも抑止でき、燃焼効率を
通常の燃焼法に比べ悪化させることもなく、か
つ、高負荷燃焼をも可能にしたものである。
すなわち、燃料と理論空気量以下の１次空気も
しくは１次空気と不活性ガス（燃焼ガスを含む）
の混合気体により１次燃焼を通常のバーナにおい
ても空気不足でも十分燃焼温度が上げられる耐火
材でおおわれた公知の高負荷燃焼器の予燃焼室で
行なうことにより燃料と空気の接触混合を良好な
状態に保つことができるうえ、耐火材よりなる予
燃焼室の内壁面からの幅射放熱により燃焼温度を
上げ、空気不足による未燃焼料のガス化が行なわ
れ、予燃焼室内に形成される１次燃焼域での燃焼
面の制約がなくなることから、従来法により更に
１次空気量を減らすために、酸素濃度の低下によ
り窒素酸化物の生成量が減少する。
しくは１次空気と不活性ガス（燃焼ガスを含む）
の混合気体により１次燃焼を通常のバーナにおい
ても空気不足でも十分燃焼温度が上げられる耐火
材でおおわれた公知の高負荷燃焼器の予燃焼室で
行なうことにより燃料と空気の接触混合を良好な
状態に保つことができるうえ、耐火材よりなる予
燃焼室の内壁面からの幅射放熱により燃焼温度を
上げ、空気不足による未燃焼料のガス化が行なわ
れ、予燃焼室内に形成される１次燃焼域での燃焼
面の制約がなくなることから、従来法により更に
１次空気量を減らすために、酸素濃度の低下によ
り窒素酸化物の生成量が減少する。
また、この発明によると１次燃焼域の後方に設
けた耐火材などで構成された還元室により１次燃
焼域で生じたThermal NOx、Fuel NOxとアン
モニア（NH3）、シアン（CN）2などの中間生成物
の窒素分子N2への還元により２次燃焼域におけ
る窒素酸化物の抑制を可能とする。
けた耐火材などで構成された還元室により１次燃
焼域で生じたThermal NOx、Fuel NOxとアン
モニア（NH3）、シアン（CN）2などの中間生成物
の窒素分子N2への還元により２次燃焼域におけ
る窒素酸化物の抑制を可能とする。
又、２次燃焼域における燃料の完全燃焼に対し
ては、本発明の耐火材類で構成された還元室を介
装したガス化燃焼装置の還元室の２次空気口附近
にミキシング機構を設ければ、より完全燃焼が図
られ、ばいじんも著しく低下する。
ては、本発明の耐火材類で構成された還元室を介
装したガス化燃焼装置の還元室の２次空気口附近
にミキシング機構を設ければ、より完全燃焼が図
られ、ばいじんも著しく低下する。
以下付図に示す実施例により本発明を説明す
る。
る。
第１図において、理論空気量以下の１次空気ま
たは１次空気と不活性ガス（燃焼ガスも含む）の
混合気体はダクト４よりウインドボツクスＢに流
入し、旋回羽根８、１次空気口５を通つて凹曲面
の耐火材Ａで形成された予燃焼室７に供給され
る。一方、燃料は、バーナ１より予燃焼室７内に
噴霧され、前記１次空気等と混合して燃焼を行な
いバーナ１に取付けられた保炎器２により保炎さ
れ１次燃焼炎８となる。予燃焼室７の内部の１次
燃焼において空気不足のために生じた未燃燃料
を、１次燃焼によつて生じた燃焼ガスの１部を予
燃焼室内壁の凹曲面に沿つて燃料噴射方向と反対
方向に矢示のごとく流れる反転燃焼ガス流８′の
１次空気口５への巻込みによる気体および燃料の
混合促進と予熱および予燃焼室７を形成する耐火
材Ａの幅射放熱によりガス化する。
たは１次空気と不活性ガス（燃焼ガスも含む）の
混合気体はダクト４よりウインドボツクスＢに流
入し、旋回羽根８、１次空気口５を通つて凹曲面
の耐火材Ａで形成された予燃焼室７に供給され
る。一方、燃料は、バーナ１より予燃焼室７内に
噴霧され、前記１次空気等と混合して燃焼を行な
いバーナ１に取付けられた保炎器２により保炎さ
れ１次燃焼炎８となる。予燃焼室７の内部の１次
燃焼において空気不足のために生じた未燃燃料
を、１次燃焼によつて生じた燃焼ガスの１部を予
燃焼室内壁の凹曲面に沿つて燃料噴射方向と反対
方向に矢示のごとく流れる反転燃焼ガス流８′の
１次空気口５への巻込みによる気体および燃料の
混合促進と予熱および予燃焼室７を形成する耐火
材Ａの幅射放熱によりガス化する。
予燃焼室７でガス化された燃料を含む燃焼ガス
１０は予燃焼室の後部周壁を絞つて狭めたガス流
出口７′より耐火材９で構成された還元室Ｃで窒
素酸化物の還元と放熱によつて冷却され、還元室
出口９′に設けた、たとえばオリフイスの様なミ
キシング機構すなわちミキシング機能を有する構
造物１１により還元室Ｃの後流部周壁に設けた２
次空気口６を経て供給された２次空気または２次
空気と不活性ガス（燃焼ガスも含む）の混合気体
との混合を促進されて、主燃焼室Ｄで燃焼を完結
する。
１０は予燃焼室の後部周壁を絞つて狭めたガス流
出口７′より耐火材９で構成された還元室Ｃで窒
素酸化物の還元と放熱によつて冷却され、還元室
出口９′に設けた、たとえばオリフイスの様なミ
キシング機構すなわちミキシング機能を有する構
造物１１により還元室Ｃの後流部周壁に設けた２
次空気口６を経て供給された２次空気または２次
空気と不活性ガス（燃焼ガスも含む）の混合気体
との混合を促進されて、主燃焼室Ｄで燃焼を完結
する。
また、前記ミキシング機構としては、オリフイ
ス方式のほかに種々の方式が考えられる。すなわ
ち、第２図の１に示す障壁板１４，２および３に
示すオリフイス障壁板１１，１２および１１，１
３、４および５に示す２次空気旋回吹込み方式な
どの例が最も実際的で有効性に富んでいるが、そ
の他の適宜のミキシング手段によつてもかまわな
い。
ス方式のほかに種々の方式が考えられる。すなわ
ち、第２図の１に示す障壁板１４，２および３に
示すオリフイス障壁板１１，１２および１１，１
３、４および５に示す２次空気旋回吹込み方式な
どの例が最も実際的で有効性に富んでいるが、そ
の他の適宜のミキシング手段によつてもかまわな
い。
本発明を実施する場合、耐火材類としては耐火
煉瓦を使用してもよい。
煉瓦を使用してもよい。
以上の説明で明らかなように、本発明によれ
ば、予燃焼室と主燃焼室の間に耐火材類で構成さ
れた還元室を設けると共に還元室後流部周壁に２
次空気口を設けたから、この還元室で１次燃焼域
での窒素酸化物の還元促進が発揮され、その後流
の前記主燃焼室で完全燃焼を行ない窒素酸化物の
発生を抑制できるので、窒素酸化物とばいじんを
大巾に低減することができる。
ば、予燃焼室と主燃焼室の間に耐火材類で構成さ
れた還元室を設けると共に還元室後流部周壁に２
次空気口を設けたから、この還元室で１次燃焼域
での窒素酸化物の還元促進が発揮され、その後流
の前記主燃焼室で完全燃焼を行ない窒素酸化物の
発生を抑制できるので、窒素酸化物とばいじんを
大巾に低減することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す横断面図、
第２図はミキシング機構の具体例を示す説明図で
ある。 １はバーナ、２は保炎器、３は旋回羽根、４は
１次空気ダクト、５は１次空気口、６は２次空気
口、７は予燃焼室、８は１次燃焼炎、８′は反転
燃焼ガス、９は耐火材、９′は還元室出口、１０
はガス化未燃焼料、１１，１２，１３，１４，１
６はミキシング機構、Ａは耐火材、Ｂはウインド
ボツクス、Ｃは還元室、Ｄは主燃焼室。
第２図はミキシング機構の具体例を示す説明図で
ある。 １はバーナ、２は保炎器、３は旋回羽根、４は
１次空気ダクト、５は１次空気口、６は２次空気
口、７は予燃焼室、８は１次燃焼炎、８′は反転
燃焼ガス、９は耐火材、９′は還元室出口、１０
はガス化未燃焼料、１１，１２，１３，１４，１
６はミキシング機構、Ａは耐火材、Ｂはウインド
ボツクス、Ｃは還元室、Ｄは主燃焼室。
Claims (1)
- １ 燃料の２段燃焼装置において、理論空気量以
下の１次空気または１次空気と不活性ガス（焼燃
ガスを含む）の混合気体の雰囲気で燃焼させ、１
次燃焼を行なう後部周壁を絞つた上流の予燃焼室
と主燃焼室の間に耐火材類で構成された還元室を
設けると共に、還元室後流部周壁に２次空気口を
設けたことを特徴とする耐火材類で構成された還
元室を介装したガス化燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP485282A JPS5840410A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 耐火材類で構成された還元室を介装したガス化燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP485282A JPS5840410A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 耐火材類で構成された還元室を介装したガス化燃焼装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50036452A Division JPS587884B2 (ja) | 1975-03-26 | 1975-03-26 | ガス化燃焼法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5840410A JPS5840410A (ja) | 1983-03-09 |
| JPS6231247B2 true JPS6231247B2 (ja) | 1987-07-07 |
Family
ID=11595201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP485282A Granted JPS5840410A (ja) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | 耐火材類で構成された還元室を介装したガス化燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840410A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6149909A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-12 | Hideyuki Ogasawara | 低ｎｏｘ型高燃焼室負荷燃焼バ−ナ |
| JPS61147005A (ja) * | 1984-12-20 | 1986-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼装置 |
| JPS62276308A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-12-01 | Rozai Kogyo Kaisha Ltd | ２段燃焼式低ＮＯｘバ−ナ− |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1274637A (en) * | 1969-03-27 | 1972-05-17 | Zink Co John | Process for disposal of oxides of nitrogen |
-
1982
- 1982-01-18 JP JP485282A patent/JPS5840410A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5840410A (ja) | 1983-03-09 |
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