[发明专利]一种燃烧器的燃烧方法

说明书

技术领域

本申请涉及燃烧器的燃烧方法。

本申请主张2010年3月1日向日本申请的日本专利申请2010-044262的优先权，并将其内容援引与此。

背景技术

在地球环境问题受关注的当前，减少氮氧化物是其中一个重要的课题，是急需解决的任务。在NO_X的减少方法中，抑制生成的技术非常重要，例如有废气再循环利用、稀薄燃烧、浓淡燃烧、多段燃烧等技术，从工业利用到民生使用得到广泛应用。虽然通过应用这些技术的低NO_X燃烧器，针对NO_X的对策得到一定程度的进展，但一直以来进一步追求更有效的NO_X降低方法。

作为一直以来进行研究、开发的NO_X减少方法，有一种使燃料、成为氧化剂的空气等的流量发生周期性改变，进行基于时间变化的浓淡燃烧的方法（以下称为强制振荡燃烧），并被众多专利文献所提出（参考专利文献1～6）。

这些通过改变燃料流体或氧化剂流体的其中之一、或者对燃料流体及氧化剂流体二者的供给流量均进行改变，从而改变燃烧火焰的化学计量比，通过交替形成燃料富油燃烧及燃料稀薄燃烧，从而实现减少燃烧气体中的NO_X。

另外在专利文献7中公开了一种氮氧化物的减少方法及用于实施该方法的装置，通过使用纯氧作为氧化剂，利用了高浓度时的脉动燃烧、即所谓的强制振荡燃烧。

专利文献1:欧洲专利第0046898号说明书

专利文献2:美国专利第4846665号说明书

专利文献3:日本特开平6－213411号公报

专利文献4:日本特开2000－171005号公报

专利文献5:日本特开2000－1710032号公报

专利文献6:日本特开2001－311505号公报

专利文献7:日本特开平5-215311号公报

但是，为了确认这些现有技术的NO_X减少效果，发明人实施附加试验的结果，发现上述现有技术中的一些虽然能够确认NO_X减少效果，但无法获得具有实用价值的减少效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种与现有技术相比能够发挥大幅减少NO_X效果的、具有实用价值的燃烧器的燃烧方法及装置。

为了解决上述技术问题，本申请发明人专心致力于具有实用价值的NO_X减少方法的结果发现：使供给燃烧器的燃料流体的流量或氧化剂流体的流量中的至少一种流量发生周期性改变，同时使氧化剂流体中的氧浓度发生周期性改变来进行强制振荡燃烧，从而发现了与现有技术相比可大幅减少NO_X的效果。

即，方案1的发明为一种燃烧器的燃烧方法，为在加热炉中的燃烧器的燃烧方法，其中，周期性地改变供给至燃烧器的燃料流体或氧化剂流体的流量至少一种，并周期性地改变所述氧化剂流体中的氧浓度，从而使供给氧量除以理论所需氧量的氧比发生周期性改变，通过对所述氧比和所述氧浓度的周期性改变设置差别，从而使燃烧状态呈周期性的振荡状态。

方案2的发明为如方案1所述的燃烧器的燃烧方法，其中，对所述燃料流体的流量的周期性改变与所述氧浓度以及所述氧比的周期性改变设置差别。

方案3的发明为如方案1或2所述的燃烧器的燃烧方法，其中，所述氧比的周期性改变频率为20HZ以下。

方案4的发明为如方案1至3中的任一项所述的燃烧器的燃烧方法，其中，所述氧比的周期性改变频率为0.02HZ以上。

方案5的发明为如方案1至4中的任一项所述的燃烧器的燃烧方法，其中，发生周期性改变的所述氧比的上限和下限之差为0.2以上，一个周期内的所述氧比的平均值为1.0以上。

方案6的发明为如方案1至5中的任一项所述的燃烧器的燃烧方法，其中，所述氧比以及所述氧浓度的周期性改变频率相同。

方案7的发明为如方案6所述的燃烧器的燃烧方法，其中，所述氧比和所述氧浓度的周期性改变的相位差在π/2以上3π/2以下的范围内。

方案8的发明为如方案7所述的燃烧器的燃烧方法，其中，所述氧比和所述氧浓度的周期性改变的相位差为π。

方案9的发明为如方案1至8中的任一项所述的燃烧器的燃烧方法，其中，所述燃料流体的流量以及所述氧比的周期性改变频率相同，所述燃料流体的流量的周期性改变和所述氧比的周期性改变的相位差在π/2以上3π/2以下的范围内。