JP2776429B2 - Combustion method in a low nitrogen oxide generating furnace - Google Patents
Combustion method in a low nitrogen oxide generating furnaceInfo
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- Gas Burners (AREA)
- Air Supply (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物燃焼方法に関
するものである。The present invention relates to a method for burning nitrogen oxides.
【0002】[0002]
【従来技術】蓄熱体を備えた2基のバーナを1組とし
て、交互に燃焼させる交番燃焼は、一方が燃焼した排ガ
スの顕熱を他方の蓄熱体が回収し、次にそこを通過する
空気が、回収された顕熱によって予熱されることで、従
来からの間接的な熱交換器と比較して、非常に高い予熱
空気温度が得られる、エネルギ効率の高い燃焼方法であ
る。そして、燃焼が交互に行なわれるために、各バーナ
の燃焼によって生じる温度勾配が相殺され、炉内温度分
布は、均一になる。2. Description of the Related Art Alternating combustion in which two burners each having a heat accumulator are used as a set and alternately burns is performed. However, this is a highly energy-efficient combustion method in which a very high preheated air temperature is obtained as compared with a conventional indirect heat exchanger by being preheated by the recovered sensible heat. Since the combustion is performed alternately, the temperature gradient generated by the combustion of each burner is canceled, and the temperature distribution in the furnace becomes uniform.
【0003】[0003]
【従来技術の課題】前記した従来の燃焼方法は、予熱空
気が高くなるため、火炎温度が上昇して窒素酸化物(N
Ox)の濃度がハイレベルとなる。2. Description of the Related Art In the conventional combustion method described above, since the preheated air becomes high, the flame temperature rises and nitrogen oxides (N
O x ) is at a high level.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバーナを一組とし
て交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着ける
一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉体壁とは異なる
炉体壁にガスノズルを設置し、前記交番燃焼バーナの各
バーナに燃料の総量の10〜20%を供給して交互に希
薄一次燃焼を行い、次いで前記ガスノズルから、前記燃
料総量の80〜90%の燃料ガスを連続的に炉内に供給
して、前記希薄一次燃焼の余剰空気による冷却効果と、
自己再循環による緩慢二次燃焼を行うようにして、火炎
温度の上昇を抑制して、NOxの生成を低減するように
したことを特徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an alternating combustion burner for alternately burning two burners each having a heat storage unit as a set on a furnace body wall.
On the other hand, it is different from the furnace body wall with this alternating burner
A gas nozzle is installed on the furnace wall, and each of the alternating combustion burners
The burner is supplied with 10 to 20% of the total amount of fuel and diluted alternately.
Thin primary combustion is performed, and then the fuel
Supply 80-90% of fuel gas to the furnace continuously
And the cooling effect of excess air from the lean primary combustion,
Flame by performing slow secondary combustion by self-recirculation
Suppress temperature rise to reduce NOx generation
It is characterized by having done.
【0005】また、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバ
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、ガスノズルを炉内の中央部近傍に
装入して炉内中央部近傍に於いて燃料ガスを噴出させる
構成とし、前記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量
の10〜20%を供給して交互に希薄一次燃焼を行い、
次いで前記ガスノズルから、前記燃料総量の80〜90
%の燃料ガスを連続的に炉内に供給して、前記希薄一次
燃焼の余剰空気による冷却効果と、自己再循環による緩
慢二次燃焼を行うようにして、火炎温度の上昇を抑制
し、NOxの生成を低減するようにしたことを特徴とす
るものである。[0005] The present invention also relates to two batteries having a heat accumulator.
Burners that alternately burn a set of burners
While attaching to the body wall, place the gas nozzle near the center of the furnace.
Charge and inject fuel gas near the center of the furnace
And the total amount of fuel in each of the alternating combustion burners.
And alternately perform lean primary combustion by supplying 10 to 20% of
Next, from the gas nozzle, 80 to 90 of the total fuel amount
% Of fuel gas is continuously supplied into the furnace,
Cooling effect by surplus air from combustion and slowing by self-recirculation
Slow secondary combustion to suppress flame temperature rise
In addition, the generation of NOx is reduced .
【0006】また、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバ
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、交番燃焼バーナの各バーナに対応
して、その対向壁にガスノズルを二ツ設置し、前記交番
燃焼バーナの各バーナに燃料の総量の10〜20%を供
給して交互に希薄一次燃焼を行い、次いで前記各バーナ
の燃焼に対応するガスノズルに、前記燃料総量の80〜
90%の燃料ガスを供給して、前記希薄一次燃焼の余剰
空気による冷却効果と、自己再循環による緩慢二次燃焼
を行うようにして、火炎温度の上昇を抑制し、NOxの
生成を低減するようにしたことを特徴とするものであ
る。[0006] The present invention also provides two batteries having a heat storage body.
Burners that alternately burn a set of burners
It can be mounted on the body wall and can be used for each burner of the alternating combustion burner
Then, two gas nozzles are installed on the opposite wall,
Provide 10-20% of the total fuel to each burner in the combustion burner
And alternately perform lean primary combustion, and then each of the burners
The gas nozzle corresponding to the combustion of
90% fuel gas is supplied, and the surplus of the lean primary combustion
Cooling effect by air and slow secondary combustion by self-recirculation
In order to suppress the increase in the flame temperature,
It is characterized in that generation is reduced .
【0007】また、本発明は、蓄熱体を有する二ツのバ
ーナを一組として交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉
体壁に取着ける一方、前記炉体に隣接する近傍側壁に、
交番燃焼バーナの各バーナに対応して、ガスノズルを二
ツ設置し、前記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量
の10〜20%を供給して交互に希薄一次燃焼を行い、
次いで前記各バーナの燃焼に対応するガスノズルに、前
記燃料総量の80〜90%の燃料を供給して、前記希薄
一次燃焼の余剰空気による冷却効果と、自己再循環によ
る緩慢二次燃焼を行うようにして、火炎温度の上昇を抑
制し、NOxの生成を低減するようにしたことを特徴と
するものである。[0007] The present invention also relates to two batteries having a heat accumulator.
Burners that alternately burn a set of burners
While attached to the body wall, on the nearby side wall adjacent to the furnace body,
Two gas nozzles are provided for each burner of the alternating combustion burner.
And the total amount of fuel in each of the alternating combustion burners
And alternately perform lean primary combustion by supplying 10 to 20% of
Next, gas nozzles corresponding to the combustion of each burner are
80-90% of the total amount of fuel is supplied,
The cooling effect of the excess air from the primary combustion and the self-recirculation
Slow secondary combustion to suppress the rise in flame temperature.
And the generation of NOx is reduced .
【0008】[0008]
【作用】交互燃焼バーナの各バーナに於いて、交互に安
定した一次希薄燃焼が行われ、残りの燃料ガスが、他の
壁体壁に設置したガスノズルから炉内に供給され、前記
一次燃焼ガス中の余剰空気と混合し、炉内で二次燃焼反
応が起こるため、前記一次燃焼時の余剰空気による冷却
効果と二次燃焼反応の自己排ガス再循環および緩慢燃焼
により、火炎温度の上昇が抑えられ、NOxの生成が抑
制される。In each of the burners of the alternating combustion burner, stable primary lean combustion is performed alternately, and the remaining fuel gas is supplied into the furnace from a gas nozzle installed on another wall. Since the secondary combustion reaction occurs in the furnace after mixing with the excess air in the furnace, the rise in flame temperature is suppressed by the cooling effect of the excess air during the primary combustion and the self-exhaust gas recirculation and slow combustion of the secondary combustion reaction. As a result, generation of NO x is suppressed.
【0009】[0009]
【実施例】符号1は炉体であって、2は各バーナA,B
から成り、炉体壁4に設置した一組の交番燃焼バーナで
ある。炉体壁4とは異なる炉体壁には、ガスノズル6を
設置する。図1及び図2の場合は、炉体壁4の対向壁5
に一ツのガスノズル6を設置した例であり、図3及び図
4の場合には、炉体1内の中央部近傍にガスノズル6を
装入した例であり、図5及び図6の場合には、炉体壁4
の対向壁5に二ツのガスノズル6を設置した例であり、
図7及び図8の場合には、炉体壁4の近傍側壁7に二ツ
のガスノズル6を設置した例である。交番燃焼バーナ2
は、各バーナA,Bから成り、夫々蓄熱体3を有し、一
方Aが燃焼している時は、排ガスの顕熱を、他のバーナ
Bの蓄熱体3が回収し、次にその蓄熱体3を通過する空
気が回収された顕熱によって予熱されて燃焼用に供給さ
れる構成のものである。かかる交互燃焼は弁8の切換に
よって実行される。9は空気供給ファンであり、10は
排気ファンである。11及び12はガス供給管である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference numeral 1 denotes a furnace body, 2 denotes each burner A, B
And a set of alternating combustion burners installed on the furnace body wall 4. A gas nozzle 6 is installed on a furnace wall different from the furnace wall 4. In the case of FIG. 1 and FIG.
3 and FIG. 4 show an example in which the gas nozzle 6 is inserted near the center of the furnace body 1, and FIG. 5 and FIG. Is the furnace body wall 4
This is an example in which two gas nozzles 6 are installed on the opposite wall 5 of FIG.
FIGS. 7 and 8 show examples in which two gas nozzles 6 are installed on the side wall 7 near the furnace body wall 4. Alternating burner 2
Is composed of burners A and B, each having a regenerator 3, while when A is burning, the sensible heat of the exhaust gas is recovered by the regenerator 3 of another burner B, and then the regenerator The air passing through the body 3 is preheated by the recovered sensible heat and supplied for combustion. Such alternate combustion is performed by switching the valve 8. 9 is an air supply fan, and 10 is an exhaust fan. 11 and 12 are gas supply pipes.
【0010】しかして、交番燃焼バーナ2に於いて、総
量の10〜20%のガスで希薄一次燃焼を交互に行いな
がら、ガスノズル6からの前記総量の80〜90%のガ
スで自己再循環による緩慢二次燃焼を実行するものであ
る。Thus, in the alternating combustion burner 2, while performing lean primary combustion alternately with 10 to 20% of the total amount of gas, self-recirculation is performed with 80 to 90% of the total amount of gas from the gas nozzle 6. This is to execute slow secondary combustion.
【0011】図1及び図2に於いて、Aのバーナが燃焼
している時は、燃焼用空気はA側に流れて予熱された蓄
熱体3で予熱されてガス供給管11から導入されるガス
と混合して希薄一次燃焼火炎13を形成する。この時に
供給されるガス量は、総量の10〜20%のガス量であ
る。この時、対向する対向壁5のガスノズル6からは、
残余のガスの80〜90%のガスが常時噴出しており、
このガスと前記燃焼火炎13が混合して燃焼する。かか
る如くして発生する燃焼火炎は、前記希薄一次燃焼の余
剰空気による冷却効果と自己再循環による緩慢二次燃焼
火炎14である。かかる緩慢二次燃焼火炎14と前記し
た希薄一次燃焼火炎13により、火炎温度の上昇が抑制
されたNOxの生成を低レベルに維持する。図1及び図
2の場合は、交互燃焼の状態を図示したものである。In FIG. 1 and FIG. 2, when the burner A is burning, the combustion air flows to the side A, is preheated by the preheated regenerator 3, and is introduced from the gas supply pipe 11. A lean primary combustion flame 13 is formed by mixing with the gas. The gas amount supplied at this time is a gas amount of 10 to 20% of the total amount. At this time, from the gas nozzle 6 of the opposing wall 5,
80-90% of the remaining gas is constantly spouting,
This gas and the combustion flame 13 mix and burn. The combustion flame generated in this manner is the slow secondary combustion flame 14 due to the cooling effect by the excess air of the lean primary combustion and the self-recirculation. The slow secondary combustion flame 14 and the above-described lean primary combustion flame 13 maintain the NOx generation in which the increase in the flame temperature is suppressed at a low level. FIGS. 1 and 2 show the state of alternate combustion.
【0012】図3及び図4の場合は、ガスノズル6を炉
内の中央部近傍に装入した例であり、噴出により拡散さ
れた燃料ガスと、前記した稀薄一次燃焼火炎13は、良
好に混合しながら燃焼し、炉内中央附近で、緩慢二次燃
焼火炎14が形成される。図2及び図3は交互燃焼状態
を示したものである。FIGS. 3 and 4 show an example in which the gas nozzle 6 is inserted near the center of the furnace. The fuel gas diffused by the blast and the lean primary combustion flame 13 are mixed well. While burning, a slow secondary combustion flame 14 is formed near the center of the furnace. 2 and 3 show an alternate combustion state.
【0013】図5及び図6の場合は、各バーナA,Bに
対応して、対向壁5に二ツのガスノズル6を設置した例
であり、この場合、バーナAが燃焼している時は、それ
に対応するガスノズル6のみから、ガスを噴出させて、
緩慢二次燃焼火炎14を形成する。ガスノズル6は各バ
ーナA,Bの燃焼に対応させて交互に切換噴出させる。
図5及び図6は、交互燃焼の状態を示したものであ
る。FIGS. 5 and 6 show an example in which two gas nozzles 6 are installed on the opposing wall 5 corresponding to each of the burners A and B. In this case, when the burner A is burning, , Gas is ejected only from the corresponding gas nozzle 6,
A slow secondary combustion flame 14 is formed. The gas nozzles 6 alternately squirt the gas corresponding to the combustion of the burners A and B.
FIG. 5 and FIG. 6 show a state of alternate combustion.
【0014】図7及び図8の場合は、交番燃焼バーナ2
を設置した炉対壁4の近傍側壁7に二ツのガスノズル6
を別個に設置した例である。この場合は、図5及び図6
の場合と同様に燃焼して希薄燃焼火炎13と緩慢二次燃
焼火炎14を形成する。図7及び図8は交互燃焼状態を
示したものである。7 and 8, the alternating combustion burner 2
Two gas nozzles 6 on the side wall 7 near the furnace wall 4 where
Are separately installed. In this case, FIGS. 5 and 6
The combustion is performed in the same manner as in the case (1) to form the lean combustion flame 13 and the slow secondary combustion flame 14. 7 and 8 show the alternate combustion state.
【0015】次表は本発明と従来技術の実施結果を示す
ものである。 NOx 比較データ ─────────────────────────────────── 燃焼方法 NOx ppm(O2=11%) NOx低減率(%) ─────────────────────────────────── 従来通常燃焼 800 基 準 本発明燃焼 250 75 ─────────────────────────────────── 燃焼条件 燃焼量 : 20×104kcal/h 一次・二次燃料比: 2.5 最終空気比 : 1.3(残存O2濃度 5%) 炉 温 : 1350℃ 予熱空気温度 : 1100℃ 切り替え時間 : 60秒 以上により、NOxが大巾に低減化されていることが理
解できる。The following table shows the results of implementation of the present invention and the prior art. NO x comparative data ─────────────────────────────────── combustion method NOx ppm (O 2 = 11% ) NO x reduction rate (%) ─────────────────────────────────── Conventional normal combustion 800 standards The present invention Combustion 250 75 ─────────────────────────────────── Combustion conditions Combustion amount: 20 × 10 4 kcal / h primary and secondary fuel ratio: 2.5 final air ratio: 1.3 (residual O 2 concentration of 5%) furnace temperature: 1350 ° C. preheated air temperature: 1100 ° C. switching time: by 60 seconds or more, NO x is a greatly It can be seen that it has been reduced.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明は、以上の通り、希薄一次燃焼と
緩慢二次燃焼を有機的、且つ合理的に実行し、NOxの
生成を格段に抑制するものである。According to the present invention, as described above, the lean primary combustion and the slow secondary combustion are organically and rationally executed, and the generation of NOx is remarkably suppressed.
【図1】図1は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。FIG. 1 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】図2は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。FIG. 2 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図3】図3は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。FIG. 3 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図4】図4は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。FIG. 4 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図5】図5は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。FIG. 5 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図6】図6は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。FIG. 6 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図7】図7は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。FIG. 7 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
【図8】図8は本発明の一実施例を示す系統的説明図で
ある。FIG. 8 is a systematic explanatory diagram showing one embodiment of the present invention.
1 炉体 2 交番燃焼バーナ 3 畜熱体 4 炉体壁 5 対向壁 6 ガスノズル 7 近傍側壁 8 弁 9 空気供給ファン 10 排気ファン 11 ガス供給管 13 稀薄一次燃焼火炎 14 緩慢二次燃焼火炎 15 排気筒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace body 2 Alternating combustion burner 3 Livestock body 4 Furnace body wall 5 Opposite wall 6 Gas nozzle 7 Nearby wall 8 Valve 9 Air supply fan 10 Exhaust fan 11 Gas supply pipe 13 Lean primary combustion flame 14 Slow secondary combustion flame 15 Exhaust cylinder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23C 11/00 325 F23C 11/00 321 F23D 14/66 F23L 15/02──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F23C 11/00 325 F23C 11/00 321 F23D 14/66 F23L 15/02
Claims (4)
して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
る一方、この交番燃焼バーナの取着けた炉体壁とは異な
る炉体壁にガスノズルを設置し、前記交番燃焼バーナの
各バーナに燃料の総量の10〜20%を供給して交互に
希薄一次燃焼を行い、次いで前記ガスノズルから、前記
燃料総量の80〜90%の燃料ガスを連続的に炉内に供
給して、前記希薄一次燃焼の余剰空気による冷却効果
と、自己再循環による緩慢二次燃焼を行うようにして、
火炎温度の上昇を抑制して、NOxの生成を低減するよ
うにしたことを特徴とする窒素酸化物低発生炉内燃焼方
法。An alternating combustion burner for alternately burning two sets of burners each having a heat storage body as a set is mounted on a furnace body wall, and is different from the furnace body wall on which the alternating combustion burner is mounted.
A gas nozzle is installed on the furnace body wall to
Alternately supply 10-20% of the total fuel to each burner
Perform lean primary combustion, then from the gas nozzle,
Fuel gas of 80 to 90% of the total fuel amount is continuously supplied into the furnace.
Cooling effect by the excess air of the lean primary combustion
And perform slow secondary combustion by self-recirculation,
Suppress the rise in flame temperature to reduce NOx generation
A combustion method in a low-nitrogen oxide generating furnace, characterized in that:
して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
る一方、ガスノズルを炉内の中央部近傍に装入して炉内
中央部近傍に於いて燃料ガスを噴出させる構成とし、前
記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量の10〜20
%を供給して交互に希薄一次燃焼を行い、次いで前記ガ
スノズルから、前記燃料総量の80〜90%の燃料ガス
を連続的に炉内に供給して、前記希薄一次燃焼の余剰空
気による冷却効果と、自己再循環による緩慢二次燃焼を
行うようにして、火炎温度の上昇を抑制し、NOxの生
成を低減するようにしたことを特徴とする窒素酸化物低
発生炉内燃焼方法。2. A set of two burners having a heat storage body.
Alternating combustion burners that burn alternately on the furnace body wall
On the other hand, a gas nozzle was inserted near the center of the furnace
The fuel gas is ejected near the center.
10 to 20 of the total amount of fuel in each burner
% Alternately to perform lean primary combustion, and then
80-90% of the fuel gas from the fuel nozzle
Is continuously supplied into the furnace, and the excess air of the lean primary combustion is
Cooling effect by air and slow secondary combustion by self-recirculation
In this way, the rise in flame temperature is suppressed, and NOx
A method for burning in a low-nitrogen-oxide generating furnace, characterized in that the composition is reduced .
して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
る一方、交番燃焼バーナの各バーナに対応して、その対
向壁にガスノズルを二ツ設置し、前記交番燃焼バーナの
各バーナに燃料の総量の10〜20%を供給して交互に
希薄一次燃焼を行い、次いで前記各バーナの燃焼に対応
するガスノズルに、前記燃料総量の80〜90%の燃料
ガスを供給して、前記希薄一次燃焼の余剰空気による冷
却効果と、自己再循環による緩慢二次燃焼を行うように
して、火炎温度の上昇を抑制し、NOxの生成を低減す
るようにしたことを特徴とする窒素酸化物低発生炉内燃
焼方法。3. A set of two burners each having a heat storage body.
Alternating combustion burners that burn alternately on the furnace body wall
On the other hand, for each of the alternating combustion burners,
Two gas nozzles are installed on the opposite wall, and the alternating combustion burner
Alternately supply 10-20% of the total fuel to each burner
Performs lean primary combustion, and then responds to the above burners
80 to 90% of the total fuel amount
The gas is supplied to cool the lean primary combustion with excess air.
Effect and slow secondary combustion by self-recirculation
To suppress the increase in the flame temperature and reduce the generation of NOx.
A method for in-furnace combustion in a low-nitrogen oxide generating furnace, characterized in that:
して交互に燃焼させる交番燃焼バーナを炉体壁に取着け
る一方、前記炉体に隣接する近傍側壁に、交番燃焼バー
ナの各バーナに対応して、ガスノズルを二ツ設置し、前
記交番燃焼バーナの各バーナに燃料の総量の10〜20
%を供給して交互に希薄一次燃焼を行 い、次いで前記各
バーナの燃焼に対応するガスノズルに、前記燃料総量の
80〜90%の燃料を供給して、前記希薄一次燃焼の余
剰空気による冷却効果と、自己再循環による緩慢二次燃
焼を行うようにして、火炎温度の上昇を抑制し、NOx
の生成を低減するようにしたことを特徴とする第1項記
載の窒素酸化物低発生炉内燃焼方法。4. A set of two burners each having a heat storage body.
Alternating combustion burners that burn alternately on the furnace body wall
On the other hand, an alternating combustion bar is provided on a side wall adjacent to the furnace body.
Two gas nozzles are installed for each burner.
10 to 20 of the total amount of fuel in each burner
% Have rows lean primary combustion alternately supplying, then each
The gas nozzle corresponding to the burner combustion is
By supplying 80 to 90% of fuel, the remainder of the lean primary combustion
Cooling effect by excess air and slow secondary combustion by self-recirculation
By performing baking, the rise in flame temperature is suppressed and NOx
2. The method according to claim 1, wherein generation of nitrogen is reduced.
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