グランドフレアーおよびその燃焼制御方法
【課題】燃焼振動を防止して被処理ガスを安定的に燃焼させることができるグランドフレアーおよびその燃焼制御方法を提供する。
【解決手段】燃焼筒２の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路４と燃焼器５を有し、燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアー１において、燃焼器５の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路１５と、燃焼器５の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路１８と、被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を計算する空気量計算手段と、空気量計算手段によって計算された空気量に基づき、第一空気供給路１５および第二空気供給路１８から燃焼用空気を分割供給する空気供給量制御手段とを備えてなることを特徴とする。
【解決手段】燃焼筒２の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路４と燃焼器５を有し、燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアー１において、燃焼器５の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路１５と、燃焼器５の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路１８と、被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を計算する空気量計算手段と、空気量計算手段によって計算された空気量に基づき、第一空気供給路１５および第二空気供給路１８から燃焼用空気を分割供給する空気供給量制御手段とを備えてなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱量が変動する排ガスを安定的に燃焼させることができるグランドフレアーおよびその燃焼制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油精製等の各種プラントや製鉄製造設備において発生する余剰ガスを燃焼処理するための設備としてフレアースタックがある。
【０００３】
一般的なフレアースタックとしては、石油精製基地に設置される架構支持型フレアースタックが知られている。この種のフレアースタックは、被処理ガスを高所に導いて燃焼させるようになっており、高さ方向に距離を取ることによって輻射熱を軽減させることができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、上記フレアースタックでは輻射熱や火炎が周囲に影響するため、これらの問題を解消すべくグランドフレアーが開発され、各地に設置されている。
【０００５】
グランドフレアーは、地上に設置した円筒状燃焼筒内で被処理ガスを燃焼させるため、火炎が見えることがなく、しかも低騒音で被処理ガスを燃焼処理することができるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
したがって、上記グランドフレアーによって被処理ガスを処理すれば、周辺環境に対して影響が少ないという利点がある。
【０００７】
図８は上記グランドフレアーの構成を示したものである。
【０００８】
グランドフレアー５０は、燃焼筒５１の底部に燃焼用空気の取入口５２が設けられており、この取入口５２から、煙突の通風力（ドラフト）によってのみ燃焼用空気を吸引するというシンプルな構成のものが一般的である。なお、図中、符号５３はバーナーを示している。
【特許文献１】特開昭５３−９８５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記したグランドフレアーは、高発熱量の被処理ガスについては安定して燃焼させることができるものの、例えば燃焼ガスや不活性ガスを含む低発熱量の被処理ガスについては燃焼性が悪いため火炎が安定せず、周囲の空気の流れの影響を受けて火炎の吹き飛びと再着火が繰り返され、場合によっては、いわゆる燃焼振動を発生する場合がある。
【００１０】
特に、グランドフレアー内の温度が上昇すると自然吸引量が増加し、バーナー５３近傍のガスの流れの乱れが大きくなるため、より燃焼振動が発生しやすくなる。
【００１１】
一旦、燃焼振動が発生すると、共鳴、増幅等により振動が激しくなり、操業を継続することができなくなる場合があり、最悪の場合は、設備を破損する虞れもある。
【００１２】
なお、低発熱量の被処理ガス、あるいはガス組成や供給量が変化するような被処理ガスを処理する場合、助燃ガスをその被処理ガスに混合することにより、火炎を安定させることができる。
【００１３】
しかしながら、常時、助燃ガスを使用すると燃焼筒内の温度が上昇し過ぎて設備が危険な状態になり、さらに、無駄な燃料を消費してしまうことになり環境上問題がある。
【００１４】
本発明は以上のような従来のグランドフレアーにおける課題を考慮してなされたものであり、燃焼振動を防止して被処理ガスを安定的に燃焼させることができるグランドフレアーおよびその燃焼制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、燃焼筒に供給する被処理ガス流量に基づいて燃焼用空気を分割供給する第一の発明と、燃焼筒内の温度に基づいて燃焼用空気を分割供給する第二の発明がある。
【００１６】
1 第一の発明
第一の発明に係るグランドフレアーは、燃焼筒の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路と燃焼器を有し、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、上記被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアーにおいて、
上記燃焼器の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、
上記燃焼器の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路と、
上記被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を計算する空気量計算手段と、
上記空気量計算手段によって計算された空気量に基づき、上記第一空気供給路および上記第二空気供給路から燃焼用空気を分割供給する空気供給量制御手段とを備えてなることを要旨とする。
【００１７】
上記グランドフレアーにおいて、上記第一および第二空気供給路として、上記燃焼筒内に連通するダクトと、このダクトに上記燃焼用空気を送り込むブロアーと、上記ダクト内の空気供給量を測定しその測定データを上記空気供給量制御手段に与える流量計と、上記ダクト内に設けられ上記空気供給量制御手段によって開度が調整されるダンパーとを備えることができる。
【００１８】
また、上記被処理ガス導入路に、バルブを介して助燃ガス供給路を接続することができる。
【００１９】
また、上記第二空気供給路は、上記燃焼器の火炎上端に向けて上記燃焼用空気を供給するように構成することが好ましい。
【００２０】
第一の発明に係るグランドフレアーの燃焼制御方法は、燃焼筒の下部に被処理ガスを導入し、燃焼器によって燃焼させ、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給するグランドフレアーの燃焼方法において、
上記被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を空気量計算手段によって計算し、
上記空気量計算手段によって計算された空気量に基づいて、上記燃焼器の下方に設けられ燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、上記燃焼器の上方に設けられ燃焼用空気を供給する第二空気供給路からそれぞれ燃焼用空気を分割して供給することを要旨とする。
【００２１】
2 第二の発明
第二の発明に係るグランドフレアーは、燃焼筒の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路と燃焼器を有し、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、上記被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアーにおいて、
上記燃焼器の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、
上記燃焼器の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路と、
上記燃焼筒の燃焼部の温度を測定する第一温度計と、
上記燃焼筒の出口部の温度を測定する第二温度計と、
上記第一温度計によって測定された温度に基づいて上記第一空気供給路を流れる空気量を制御するとともに、上記第二温度計によって測定された温度に基づいて上記第二空気供給路を流れる空気量を制御する空気供給量個別制御手段とを備えてなることを要旨とする。
【００２２】
第二の発明に係るグランドフレアーの燃焼制御方法は、燃焼筒の下部に被処理ガスを導入し、燃焼器によって燃焼させ、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給するグランドフレアーの燃焼方法において、
上記燃焼筒の燃焼部の温度を第一温度計により、出口部の温度を第二温度計によりそれぞれ測定し、
上記第一温度計によって測定された温度に基づいて上記第一空気供給路を流れる空気量を制御するとともに、上記第二温度計によって測定された温度に基づいて上記第二空気供給路を流れる空気量を制御することを要旨とする。
【００２３】
なお、本発明における被処理ガスとは、例えば製鉄設備、溶解炉等から排出される燃焼ガスや不活性ガスを含む低発熱量からなるガスが示される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、低発熱量の被処理ガスを供給しても燃焼振動を起こさず安定的に燃焼させることができるため、大気汚染を防止することができるなど、環境保全が図れるという長所を有する。また、設備を破損する虞れがなく、グランドフレアーの長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２６】
1 第一の発明
1.1 グランドフレアーの構成
図１は、本発明に係る第一の燃焼制御方法が適用されるグランドフレアーおよびその周辺設備の構成を示したものである。
【００２７】
同図において、グランドフレアー１は、垂直に配置された円筒状の燃焼筒２を有し、この燃焼筒２は、コンクリート製の台座３上に設置されている。
【００２８】
燃焼筒２内の下部には、被処理ガス導入管（被処理ガス導入路）４が設けられており、この被処理ガス導入管４は、燃焼器としてのバーナー５に接続されている。
【００２９】
上記被処理ガス導入管４には、未燃ガスを含む被処理ガスがブロアー６によって加圧された状態で供給されるようになっており、上記ブロアー６は、水封槽８上流側の配管１３に接続されている。すなわち、燃焼処理すべき被処理ガスはブロアー６によって水封槽８内に送り込まれ、空気の逆流を防ぐ滞水部８ａから気泡となって浮上し、配管７から被処理ガス導入管４に送られるようになっている。
【００３０】
被処理ガス導入管４を流れる被処理ガスの流量は流量計９で測定されるようになっている。
【００３１】
また、水封槽８にはバルブ１０を介して助燃ガス供給管１１が接続されており、被処理ガスの発熱量が低すぎる場合には、そのバルブ１０を開いて助燃ガスを供給するようになっている。
【００３２】
上記バルブ１０を介して供給される助燃ガスは、水封槽８内で被処理ガスと混合され、発熱量が高められた被処理ガスとして配管７に送られるようになっている。
【００３３】
また、助燃ガスの供給量は、助燃ガス供給管（助燃ガス供給路）１１に設けられた流量計１２によって測定され、被処理ガスの流量は配管１３に設けられた流量計１４によって測定されるようになっている。
【００３４】
このようにして被処理ガス、または助燃ガスを混合することによって発熱量の高められた被処理ガスは、被処理ガス導入管４を通じて上記バーナー５に導入される。
【００３５】
一方、燃焼筒２の下段（底部）には第一ダクト（第一空気供給路）１５が接続され、この第一ダクト１５には第一ブロアー１６が接続されている。また、第一ダクト１５内には燃焼筒２内に供給する空気量を調節するための第一ダンパー１５ａが設けられている。なお、図中、符号１７は第一ダクト１５に設けられた第一流量計であり、燃焼筒２内に供給される空気量を測定するようになっている。
【００３６】
燃焼筒２の中段には、第二ダクト（第二空気供給路）１８と第二ブロアー１９が接続されており、バーナー５から発生する火炎Ａの上端部分Ｂに向けて空気を供給するようになっている。また、上記第二ダクト１８内には、供給する空気量を調節するための第二ダンパー１８ａが設けられている。また、空気量を測定する第二流量計２０が第二ダクト１８に設けられている。
【００３７】
燃焼筒２の上段には、第三ダクト２１と第三ブロアー２２が接続されており、燃焼筒２の出口側内部に向けて空気を供給するようになっている。また、上記第三ダクト２１内には、供給する空気量を調節するための第三ダンパー２１ａが設けられている。また、その空気量を測定する第三流量計２３が第三ダクト２１に設けられている。
【００３８】
このように、本実施形態では燃焼筒２内の下段と中段の二カ所から空気を供給して燃焼を行ない、必要に応じて上段からも空気を供給するようになっている。具体的には下段、中断、上段目の空気配分を例えば５：４：１とすることでバーナー５近傍のガスの流れを安定させ、燃焼振動を防止するように構成されている。
【００３９】
また、燃焼筒２には、その燃焼筒２内の燃焼温度が耐火温度を超えないように監視するための第一温度計２４が設けられている。
【００４０】
また、上記配管１３には酸素濃度計２５が設けられ、燃焼筒２の上部出口部には排ガス量を計測するための出口流量計２６が設けられている。
【００４１】
上記各流量計９，１２，１４，１７，２０，２３および２６によって測定される流量、上記第一温度計２４によって測定される温度、および酸素濃度計２５によって測定される酸素濃度は、それぞれ制御器２７（図２参照）に与えられる。
【００４２】
この制御器２７は予めプログラムされた手順にしたがって、後述する燃焼制御動作を実行するようになっており、被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を計算する空気量計算手段、および計算された空気量に基づいて、上記第一ダクト１５および上記第二ダクト１８から燃焼用空気を分割供給する空気供給量制御手段として機能するようになっている。
【００４３】
また、バルブ１０の開閉、および必要に応じて第三ダクト２１からの燃焼用空気量も制御するようになっている。
【００４４】
上記被処理ガス導入管４を通じて被処理ガスが燃焼筒２内に導入されると、パイロットバーナー５ａによってバーナー５に着火され、その結果、燃焼筒２内にドラフト効果が生じ、第一ダクト１５から供給される空気が燃焼筒２内に吸引される。
【００４５】
被処理ガスの負荷が上昇してドラフトが強くなると、さらに大量の空気が第一ダクト１５から吸引され、バーナー５付近の流れが乱されて燃焼振動が発生しやすくなる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、第二ダクト１８からも空気を吸引することにより、バーナー５付近でのガスの流れが乱れないようにしている。
【００４７】
1.2 第一の発明の燃焼制御方法
以下、燃焼制御方法について図２〜図４を参照しながら説明する。
【００４８】
まず、図２はグランドフレアーの模式図であり、以下の燃焼制御の説明で使用する記号を図中に示している。また、リストにすると以下の通りである。
AI-100：被処理ガスの流量
FI-200：助燃ガスの流量
FI-101：第一ダクト１５からの空気量
FI-102：第二ダクト１８からの空気量
FI-103：第三ダクト２１からの空気量
TI-101：燃焼温度
AI-O2 ：酸素濃度
【００４９】
図３は、制御器２７による制御動作を示したフローチャートである。
【００５０】
同図において、グランドフレアー１を運転するにあたっては、第一ダンパー１５ａと第二ダンパー１８ａがそれぞれ全開に設定（初期設定）されているものとする。
【００５１】
また、流量計１４によって被処理ガスの流量が測定され、流量計１２によって助燃ガスの流量が測定される（ステップＳ１）。
【００５２】
次いで、下記式(1)により被処理ガスを完全燃焼させるのに必要な空気量Ａを求める（ステップＳ２）。
空気量Ａ＝ａ・（AI-100）＋ａ′・（FI-200）……(1)
ただし、ａ，ａ′は理論燃焼空気量［m3N/ kg−燃料］
【００５３】
次いで、第一流量計１７によって第一ダクト１５から導入される空気量を測定し、測定された空気量FI-101を上記空気量Ａで除算することにより、被処理ガスを燃焼させるのに必要な空気量を、空気比に換算する。
【００５４】
次いで、求められた空気比FI-101／Ａが、下記(2)式を満足するかどうかについて判断する（ステップＳ３）。
１．０＜FI-101／Ａ＜１．５……(2)
【００５５】
なお、燃焼筒の下部に設けられた一つのダクトから空気を供給する従来のグランドフレアーでは、空気比は、通常、２程度に設定されるのが一般的である。これに対し、本実施形態では、まず、第一ダクト１５からは１．０〜１．５の範囲で空気を供給する。
【００５６】
ステップＳ３の判断結果がＮＯであれば、第一ダンパー１５ａの開度を調整し（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻る。
【００５７】
具体的には、第一ダクト１５から燃焼筒２に対し、設定範囲以上に空気が供給されている場合には、第一ダンパー１５ａを絞り、空気が設定範囲に満たない場合には第一ダンパー１５ａを開くように制御する。
【００５８】
第一ダンパー１５ａの調整によってステップＳ３における判断の結果がＹＥＳになると、第一ダンパー１５の開度を現状のまま保持する（ステップＳ５）。
【００５９】
次いで、第二ダクト１８から導入される空気量を測定し、測定された空気量FI-102が、下記式(3)を満足するかどうかを判断する（ステップＳ６）。
０＜FI-102／Ａ＜１．0……(3)
判断結果がＮＯであれば、第二ダンパー１８ａを開動作させ、ステップＳ１に戻る。
【００６０】
すなわち、第一ダクト１５から導入されている空気量が不足していれば、その不足分に見合った量の空気を第二ダクト１８から導入する。
【００６１】
なお、ステップＳ６における判断結果がＹＥＳであれば、第二ダンパー１８ａを閉動作させ（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。
【００６２】
このように、本発明に係る第一の発明の燃焼制御方法では、空気量Ａに基づいて第一ダクト１５から導入する空気量を決定し、第一ダクト１５から導入した空気量に応じて第二ダクト１８からの空気量を決定し、二つのダクト１５，１８から燃焼用の空気を分割供給するようになっている。
【００６３】
図４は、被処理ガスを適正濃度で燃焼させるための制御を示したフローチャートである。
【００６４】
まず、酸素濃度計２５によって配管１３を流れる被処理ガスの酸素濃度AI-O2を計測する（ステップＳ１０）。
【００６５】
次いで、爆発防止のためAI-O2が、酸素濃度４％以下であるかどうかを判断する（ステップＳ１１）。
【００６６】
ステップＳ１１において、ＹＥＳであれば、さらに、
目標被処理ガス燃焼温度ＴＳ−燃焼温度TI-101≧３０℃
であるかどうかを判断する（ステップＳ１２）。
【００６７】
ここで判断結果がＹＥＳであれば、燃焼温度が高くなり過ぎないようにバルブ１０を開動作させる（ステップＳ１３）。
【００６８】
一方、判断結果がＮＯであれば、さらに、
燃焼温度TI-101−目標排ガス燃焼温度ＴＳ≧５０℃
であるかどうかを判断する（ステップＳ１４）。
【００６９】
ステップＳ１４における判断結果がＹＥＳ、すなわち、正常な燃焼が行なわれている場合は、バルブ１０を閉動作させ（ステップＳ１５）、また、判断結果がＮＯ、すなわち燃焼が不完全の場合は、バルブ１０の開度を現状に保持し、助燃ガスを継続して供給する（ステップＳ１６）。
【００７０】
このようにして燃焼筒２での適正燃焼が確保される。
【００７１】
2 本発明に係る第二の発明
次に、第二の発明に係る燃焼制御方法について図５〜図７を参照しながら説明する。なお、図５は第二の発明に係る燃焼制御方法が適用されるグランドフレアーの構成を示したものであり、同図において図１と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
2.1 グランドフレアーの構成
燃焼筒２の上部には排ガス出口温度を測定するための第二温度計３０が設けられ、第一温度計２４および第二温度計３０によって測定された温度は、第二の制御器３１に入力され、この第二の制御器３１から出力される制御信号によって第一ダンパー１５ａおよび第二ダンパー１８ａの開閉動作が制御されるようになっている。
【００７３】
上記第二の制御器３１は、第一温度計２４によって測定された温度に基づいて第一ダクト１５を流れる空気量を制御するとともに、第二温度計３０によって測定された温度に基づいて第二ダクト１８を流れる空気量を制御する空気供給量個別制御手段として機能するようになっている。
【００７４】
2.2 第二の発明の燃焼制御方法
図６および図７は上記第二の制御器３１による制御動作を示したフローチャートである。
【００７５】
まず、図６において、第一温度計２４によって測定された温度をθ１、燃焼部での目標温度をＴ１とするとき、
θ１＞Ｔ１であるかどうかを判断する（ステップＳ３０）。
【００７６】
この判断結果がＮＯであれば、第一ダンパー１５ａの開度を下げて燃焼温度が上昇するように制御する（ステップＳ３１）。
【００７７】
判断結果がＹＥＳの場合、引き続き、θ１が燃焼部の上限温度Ｔ１ｍａｘを超えたかどうかを判断する（ステップＳ３２）。
【００７８】
Ｔ１ｍａｘを超えていれば、第一ダンパー１５ａの開度を上げて燃焼温度を抑制する（ステップＳ３３）。
【００７９】
ステップＳ３２において、ＮＯであれば、ステップＳ３０に戻る。
【００８０】
次に、図７において、第二温度計３０によって測定された温度をθ２、燃焼筒出口部での目標温度をＴ２とするとき、
θ２＞Ｔ２であるかどうかを判断する（ステップＳ３４）。
【００８１】
この判断結果がＮＯであれば、第二ダンパー１８ａの開度を下げて燃焼温度が上昇するように制御する（ステップＳ３５）。
【００８２】
判断結果がＹＥＳの場合、引き続き、θ２が燃焼筒出口部での上限温度Ｔ２ｍａｘを超えたかどうかを判断する（ステップＳ３６）。
【００８３】
Ｔ２ｍａｘを超えていれば、第二ダンパー１８ａの開度を上げて燃焼温度を抑制する（ステップＳ３７）。
【００８４】
ステップＳ３６において、ＮＯであれば、ステップＳ３４に戻る。
【００８５】
このように、本発明の燃焼制御方法は、燃焼筒２の各部の設けられた温度計からの出力に基づいて制御することもできる。
【００８６】
また、上記図６および図７に示した各制御は、それぞれ独立して実行されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る第一の発明のグランドフレアーの構成図である。
【図２】燃焼制御の説明に使用する記号を示したグランドフレアーの模式図である。
【図３】第一の発明の燃焼制御動作を示すフローチャートである。
【図４】第一の燃焼制御動作において、適正燃焼を実行するため制御内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第二の発明のグランドフレアーの模式図である。
【図６】第二の発明の燃焼制御動作を示すフローチャートである。
【図７】第二の発明の燃焼制御動作を示すフローチャートである。
【図８】従来のグランドフレアーの燃焼方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ グランドフレアー
２ 燃焼筒
３ 台座
４ 被処理ガス導入管（被処理ガス導入路）
５ バーナー（燃焼器）
６ ブロアー
７ 配管
８ 水封槽
９ 流量計
１０ バルブ
１１ 助燃ガス供給管（助燃ガス供給路）
１２ 流量計
１３ 配管
１４ 流量計
１５ 第一ダクト（第一空気供給路）
１５ａ 第一ダンパー
１６ 第一ブロアー
１７ 第一流量計
１８ 第二ダクト（第二空気供給路）
１８ａ 第二ダンパー
１９ 第二ブロアー
２０ 第二流量計
２１ 第三ダクト
２１ａ 第三ダンパー
２２ 第三ブロアー
２３ 第三流量計
２４ 第一温度計
２５ 酸素濃度計
２６ 出口流量計
２７ 制御器
３０ 第二温度計
３１ 第二の制御器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱量が変動する排ガスを安定的に燃焼させることができるグランドフレアーおよびその燃焼制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油精製等の各種プラントや製鉄製造設備において発生する余剰ガスを燃焼処理するための設備としてフレアースタックがある。
【０００３】
一般的なフレアースタックとしては、石油精製基地に設置される架構支持型フレアースタックが知られている。この種のフレアースタックは、被処理ガスを高所に導いて燃焼させるようになっており、高さ方向に距離を取ることによって輻射熱を軽減させることができるようになっている。
【０００４】
しかしながら、上記フレアースタックでは輻射熱や火炎が周囲に影響するため、これらの問題を解消すべくグランドフレアーが開発され、各地に設置されている。
【０００５】
グランドフレアーは、地上に設置した円筒状燃焼筒内で被処理ガスを燃焼させるため、火炎が見えることがなく、しかも低騒音で被処理ガスを燃焼処理することができるようになっている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
したがって、上記グランドフレアーによって被処理ガスを処理すれば、周辺環境に対して影響が少ないという利点がある。
【０００７】
図８は上記グランドフレアーの構成を示したものである。
【０００８】
グランドフレアー５０は、燃焼筒５１の底部に燃焼用空気の取入口５２が設けられており、この取入口５２から、煙突の通風力（ドラフト）によってのみ燃焼用空気を吸引するというシンプルな構成のものが一般的である。なお、図中、符号５３はバーナーを示している。
【特許文献１】特開昭５３−９８５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記したグランドフレアーは、高発熱量の被処理ガスについては安定して燃焼させることができるものの、例えば燃焼ガスや不活性ガスを含む低発熱量の被処理ガスについては燃焼性が悪いため火炎が安定せず、周囲の空気の流れの影響を受けて火炎の吹き飛びと再着火が繰り返され、場合によっては、いわゆる燃焼振動を発生する場合がある。
【００１０】
特に、グランドフレアー内の温度が上昇すると自然吸引量が増加し、バーナー５３近傍のガスの流れの乱れが大きくなるため、より燃焼振動が発生しやすくなる。
【００１１】
一旦、燃焼振動が発生すると、共鳴、増幅等により振動が激しくなり、操業を継続することができなくなる場合があり、最悪の場合は、設備を破損する虞れもある。
【００１２】
なお、低発熱量の被処理ガス、あるいはガス組成や供給量が変化するような被処理ガスを処理する場合、助燃ガスをその被処理ガスに混合することにより、火炎を安定させることができる。
【００１３】
しかしながら、常時、助燃ガスを使用すると燃焼筒内の温度が上昇し過ぎて設備が危険な状態になり、さらに、無駄な燃料を消費してしまうことになり環境上問題がある。
【００１４】
本発明は以上のような従来のグランドフレアーにおける課題を考慮してなされたものであり、燃焼振動を防止して被処理ガスを安定的に燃焼させることができるグランドフレアーおよびその燃焼制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、燃焼筒に供給する被処理ガス流量に基づいて燃焼用空気を分割供給する第一の発明と、燃焼筒内の温度に基づいて燃焼用空気を分割供給する第二の発明がある。
【００１６】
1 第一の発明
第一の発明に係るグランドフレアーは、燃焼筒の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路と燃焼器を有し、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、上記被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアーにおいて、
上記燃焼器の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、
上記燃焼器の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路と、
上記被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を計算する空気量計算手段と、
上記空気量計算手段によって計算された空気量に基づき、上記第一空気供給路および上記第二空気供給路から燃焼用空気を分割供給する空気供給量制御手段とを備えてなることを要旨とする。
【００１７】
上記グランドフレアーにおいて、上記第一および第二空気供給路として、上記燃焼筒内に連通するダクトと、このダクトに上記燃焼用空気を送り込むブロアーと、上記ダクト内の空気供給量を測定しその測定データを上記空気供給量制御手段に与える流量計と、上記ダクト内に設けられ上記空気供給量制御手段によって開度が調整されるダンパーとを備えることができる。
【００１８】
また、上記被処理ガス導入路に、バルブを介して助燃ガス供給路を接続することができる。
【００１９】
また、上記第二空気供給路は、上記燃焼器の火炎上端に向けて上記燃焼用空気を供給するように構成することが好ましい。
【００２０】
第一の発明に係るグランドフレアーの燃焼制御方法は、燃焼筒の下部に被処理ガスを導入し、燃焼器によって燃焼させ、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給するグランドフレアーの燃焼方法において、
上記被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を空気量計算手段によって計算し、
上記空気量計算手段によって計算された空気量に基づいて、上記燃焼器の下方に設けられ燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、上記燃焼器の上方に設けられ燃焼用空気を供給する第二空気供給路からそれぞれ燃焼用空気を分割して供給することを要旨とする。
【００２１】
2 第二の発明
第二の発明に係るグランドフレアーは、燃焼筒の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路と燃焼器を有し、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、上記被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアーにおいて、
上記燃焼器の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、
上記燃焼器の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路と、
上記燃焼筒の燃焼部の温度を測定する第一温度計と、
上記燃焼筒の出口部の温度を測定する第二温度計と、
上記第一温度計によって測定された温度に基づいて上記第一空気供給路を流れる空気量を制御するとともに、上記第二温度計によって測定された温度に基づいて上記第二空気供給路を流れる空気量を制御する空気供給量個別制御手段とを備えてなることを要旨とする。
【００２２】
第二の発明に係るグランドフレアーの燃焼制御方法は、燃焼筒の下部に被処理ガスを導入し、燃焼器によって燃焼させ、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給するグランドフレアーの燃焼方法において、
上記燃焼筒の燃焼部の温度を第一温度計により、出口部の温度を第二温度計によりそれぞれ測定し、
上記第一温度計によって測定された温度に基づいて上記第一空気供給路を流れる空気量を制御するとともに、上記第二温度計によって測定された温度に基づいて上記第二空気供給路を流れる空気量を制御することを要旨とする。
【００２３】
なお、本発明における被処理ガスとは、例えば製鉄設備、溶解炉等から排出される燃焼ガスや不活性ガスを含む低発熱量からなるガスが示される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、低発熱量の被処理ガスを供給しても燃焼振動を起こさず安定的に燃焼させることができるため、大気汚染を防止することができるなど、環境保全が図れるという長所を有する。また、設備を破損する虞れがなく、グランドフレアーの長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００２６】
1 第一の発明
1.1 グランドフレアーの構成
図１は、本発明に係る第一の燃焼制御方法が適用されるグランドフレアーおよびその周辺設備の構成を示したものである。
【００２７】
同図において、グランドフレアー１は、垂直に配置された円筒状の燃焼筒２を有し、この燃焼筒２は、コンクリート製の台座３上に設置されている。
【００２８】
燃焼筒２内の下部には、被処理ガス導入管（被処理ガス導入路）４が設けられており、この被処理ガス導入管４は、燃焼器としてのバーナー５に接続されている。
【００２９】
上記被処理ガス導入管４には、未燃ガスを含む被処理ガスがブロアー６によって加圧された状態で供給されるようになっており、上記ブロアー６は、水封槽８上流側の配管１３に接続されている。すなわち、燃焼処理すべき被処理ガスはブロアー６によって水封槽８内に送り込まれ、空気の逆流を防ぐ滞水部８ａから気泡となって浮上し、配管７から被処理ガス導入管４に送られるようになっている。
【００３０】
被処理ガス導入管４を流れる被処理ガスの流量は流量計９で測定されるようになっている。
【００３１】
また、水封槽８にはバルブ１０を介して助燃ガス供給管１１が接続されており、被処理ガスの発熱量が低すぎる場合には、そのバルブ１０を開いて助燃ガスを供給するようになっている。
【００３２】
上記バルブ１０を介して供給される助燃ガスは、水封槽８内で被処理ガスと混合され、発熱量が高められた被処理ガスとして配管７に送られるようになっている。
【００３３】
また、助燃ガスの供給量は、助燃ガス供給管（助燃ガス供給路）１１に設けられた流量計１２によって測定され、被処理ガスの流量は配管１３に設けられた流量計１４によって測定されるようになっている。
【００３４】
このようにして被処理ガス、または助燃ガスを混合することによって発熱量の高められた被処理ガスは、被処理ガス導入管４を通じて上記バーナー５に導入される。
【００３５】
一方、燃焼筒２の下段（底部）には第一ダクト（第一空気供給路）１５が接続され、この第一ダクト１５には第一ブロアー１６が接続されている。また、第一ダクト１５内には燃焼筒２内に供給する空気量を調節するための第一ダンパー１５ａが設けられている。なお、図中、符号１７は第一ダクト１５に設けられた第一流量計であり、燃焼筒２内に供給される空気量を測定するようになっている。
【００３６】
燃焼筒２の中段には、第二ダクト（第二空気供給路）１８と第二ブロアー１９が接続されており、バーナー５から発生する火炎Ａの上端部分Ｂに向けて空気を供給するようになっている。また、上記第二ダクト１８内には、供給する空気量を調節するための第二ダンパー１８ａが設けられている。また、空気量を測定する第二流量計２０が第二ダクト１８に設けられている。
【００３７】
燃焼筒２の上段には、第三ダクト２１と第三ブロアー２２が接続されており、燃焼筒２の出口側内部に向けて空気を供給するようになっている。また、上記第三ダクト２１内には、供給する空気量を調節するための第三ダンパー２１ａが設けられている。また、その空気量を測定する第三流量計２３が第三ダクト２１に設けられている。
【００３８】
このように、本実施形態では燃焼筒２内の下段と中段の二カ所から空気を供給して燃焼を行ない、必要に応じて上段からも空気を供給するようになっている。具体的には下段、中断、上段目の空気配分を例えば５：４：１とすることでバーナー５近傍のガスの流れを安定させ、燃焼振動を防止するように構成されている。
【００３９】
また、燃焼筒２には、その燃焼筒２内の燃焼温度が耐火温度を超えないように監視するための第一温度計２４が設けられている。
【００４０】
また、上記配管１３には酸素濃度計２５が設けられ、燃焼筒２の上部出口部には排ガス量を計測するための出口流量計２６が設けられている。
【００４１】
上記各流量計９，１２，１４，１７，２０，２３および２６によって測定される流量、上記第一温度計２４によって測定される温度、および酸素濃度計２５によって測定される酸素濃度は、それぞれ制御器２７（図２参照）に与えられる。
【００４２】
この制御器２７は予めプログラムされた手順にしたがって、後述する燃焼制御動作を実行するようになっており、被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を計算する空気量計算手段、および計算された空気量に基づいて、上記第一ダクト１５および上記第二ダクト１８から燃焼用空気を分割供給する空気供給量制御手段として機能するようになっている。
【００４３】
また、バルブ１０の開閉、および必要に応じて第三ダクト２１からの燃焼用空気量も制御するようになっている。
【００４４】
上記被処理ガス導入管４を通じて被処理ガスが燃焼筒２内に導入されると、パイロットバーナー５ａによってバーナー５に着火され、その結果、燃焼筒２内にドラフト効果が生じ、第一ダクト１５から供給される空気が燃焼筒２内に吸引される。
【００４５】
被処理ガスの負荷が上昇してドラフトが強くなると、さらに大量の空気が第一ダクト１５から吸引され、バーナー５付近の流れが乱されて燃焼振動が発生しやすくなる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、第二ダクト１８からも空気を吸引することにより、バーナー５付近でのガスの流れが乱れないようにしている。
【００４７】
1.2 第一の発明の燃焼制御方法
以下、燃焼制御方法について図２〜図４を参照しながら説明する。
【００４８】
まず、図２はグランドフレアーの模式図であり、以下の燃焼制御の説明で使用する記号を図中に示している。また、リストにすると以下の通りである。
AI-100：被処理ガスの流量
FI-200：助燃ガスの流量
FI-101：第一ダクト１５からの空気量
FI-102：第二ダクト１８からの空気量
FI-103：第三ダクト２１からの空気量
TI-101：燃焼温度
AI-O2 ：酸素濃度
【００４９】
図３は、制御器２７による制御動作を示したフローチャートである。
【００５０】
同図において、グランドフレアー１を運転するにあたっては、第一ダンパー１５ａと第二ダンパー１８ａがそれぞれ全開に設定（初期設定）されているものとする。
【００５１】
また、流量計１４によって被処理ガスの流量が測定され、流量計１２によって助燃ガスの流量が測定される（ステップＳ１）。
【００５２】
次いで、下記式(1)により被処理ガスを完全燃焼させるのに必要な空気量Ａを求める（ステップＳ２）。
空気量Ａ＝ａ・（AI-100）＋ａ′・（FI-200）……(1)
ただし、ａ，ａ′は理論燃焼空気量［m3N/ kg−燃料］
【００５３】
次いで、第一流量計１７によって第一ダクト１５から導入される空気量を測定し、測定された空気量FI-101を上記空気量Ａで除算することにより、被処理ガスを燃焼させるのに必要な空気量を、空気比に換算する。
【００５４】
次いで、求められた空気比FI-101／Ａが、下記(2)式を満足するかどうかについて判断する（ステップＳ３）。
１．０＜FI-101／Ａ＜１．５……(2)
【００５５】
なお、燃焼筒の下部に設けられた一つのダクトから空気を供給する従来のグランドフレアーでは、空気比は、通常、２程度に設定されるのが一般的である。これに対し、本実施形態では、まず、第一ダクト１５からは１．０〜１．５の範囲で空気を供給する。
【００５６】
ステップＳ３の判断結果がＮＯであれば、第一ダンパー１５ａの開度を調整し（ステップＳ４）、ステップＳ１に戻る。
【００５７】
具体的には、第一ダクト１５から燃焼筒２に対し、設定範囲以上に空気が供給されている場合には、第一ダンパー１５ａを絞り、空気が設定範囲に満たない場合には第一ダンパー１５ａを開くように制御する。
【００５８】
第一ダンパー１５ａの調整によってステップＳ３における判断の結果がＹＥＳになると、第一ダンパー１５の開度を現状のまま保持する（ステップＳ５）。
【００５９】
次いで、第二ダクト１８から導入される空気量を測定し、測定された空気量FI-102が、下記式(3)を満足するかどうかを判断する（ステップＳ６）。
０＜FI-102／Ａ＜１．0……(3)
判断結果がＮＯであれば、第二ダンパー１８ａを開動作させ、ステップＳ１に戻る。
【００６０】
すなわち、第一ダクト１５から導入されている空気量が不足していれば、その不足分に見合った量の空気を第二ダクト１８から導入する。
【００６１】
なお、ステップＳ６における判断結果がＹＥＳであれば、第二ダンパー１８ａを閉動作させ（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。
【００６２】
このように、本発明に係る第一の発明の燃焼制御方法では、空気量Ａに基づいて第一ダクト１５から導入する空気量を決定し、第一ダクト１５から導入した空気量に応じて第二ダクト１８からの空気量を決定し、二つのダクト１５，１８から燃焼用の空気を分割供給するようになっている。
【００６３】
図４は、被処理ガスを適正濃度で燃焼させるための制御を示したフローチャートである。
【００６４】
まず、酸素濃度計２５によって配管１３を流れる被処理ガスの酸素濃度AI-O2を計測する（ステップＳ１０）。
【００６５】
次いで、爆発防止のためAI-O2が、酸素濃度４％以下であるかどうかを判断する（ステップＳ１１）。
【００６６】
ステップＳ１１において、ＹＥＳであれば、さらに、
目標被処理ガス燃焼温度ＴＳ−燃焼温度TI-101≧３０℃
であるかどうかを判断する（ステップＳ１２）。
【００６７】
ここで判断結果がＹＥＳであれば、燃焼温度が高くなり過ぎないようにバルブ１０を開動作させる（ステップＳ１３）。
【００６８】
一方、判断結果がＮＯであれば、さらに、
燃焼温度TI-101−目標排ガス燃焼温度ＴＳ≧５０℃
であるかどうかを判断する（ステップＳ１４）。
【００６９】
ステップＳ１４における判断結果がＹＥＳ、すなわち、正常な燃焼が行なわれている場合は、バルブ１０を閉動作させ（ステップＳ１５）、また、判断結果がＮＯ、すなわち燃焼が不完全の場合は、バルブ１０の開度を現状に保持し、助燃ガスを継続して供給する（ステップＳ１６）。
【００７０】
このようにして燃焼筒２での適正燃焼が確保される。
【００７１】
2 本発明に係る第二の発明
次に、第二の発明に係る燃焼制御方法について図５〜図７を参照しながら説明する。なお、図５は第二の発明に係る燃焼制御方法が適用されるグランドフレアーの構成を示したものであり、同図において図１と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
2.1 グランドフレアーの構成
燃焼筒２の上部には排ガス出口温度を測定するための第二温度計３０が設けられ、第一温度計２４および第二温度計３０によって測定された温度は、第二の制御器３１に入力され、この第二の制御器３１から出力される制御信号によって第一ダンパー１５ａおよび第二ダンパー１８ａの開閉動作が制御されるようになっている。
【００７３】
上記第二の制御器３１は、第一温度計２４によって測定された温度に基づいて第一ダクト１５を流れる空気量を制御するとともに、第二温度計３０によって測定された温度に基づいて第二ダクト１８を流れる空気量を制御する空気供給量個別制御手段として機能するようになっている。
【００７４】
2.2 第二の発明の燃焼制御方法
図６および図７は上記第二の制御器３１による制御動作を示したフローチャートである。
【００７５】
まず、図６において、第一温度計２４によって測定された温度をθ１、燃焼部での目標温度をＴ１とするとき、
θ１＞Ｔ１であるかどうかを判断する（ステップＳ３０）。
【００７６】
この判断結果がＮＯであれば、第一ダンパー１５ａの開度を下げて燃焼温度が上昇するように制御する（ステップＳ３１）。
【００７７】
判断結果がＹＥＳの場合、引き続き、θ１が燃焼部の上限温度Ｔ１ｍａｘを超えたかどうかを判断する（ステップＳ３２）。
【００７８】
Ｔ１ｍａｘを超えていれば、第一ダンパー１５ａの開度を上げて燃焼温度を抑制する（ステップＳ３３）。
【００７９】
ステップＳ３２において、ＮＯであれば、ステップＳ３０に戻る。
【００８０】
次に、図７において、第二温度計３０によって測定された温度をθ２、燃焼筒出口部での目標温度をＴ２とするとき、
θ２＞Ｔ２であるかどうかを判断する（ステップＳ３４）。
【００８１】
この判断結果がＮＯであれば、第二ダンパー１８ａの開度を下げて燃焼温度が上昇するように制御する（ステップＳ３５）。
【００８２】
判断結果がＹＥＳの場合、引き続き、θ２が燃焼筒出口部での上限温度Ｔ２ｍａｘを超えたかどうかを判断する（ステップＳ３６）。
【００８３】
Ｔ２ｍａｘを超えていれば、第二ダンパー１８ａの開度を上げて燃焼温度を抑制する（ステップＳ３７）。
【００８４】
ステップＳ３６において、ＮＯであれば、ステップＳ３４に戻る。
【００８５】
このように、本発明の燃焼制御方法は、燃焼筒２の各部の設けられた温度計からの出力に基づいて制御することもできる。
【００８６】
また、上記図６および図７に示した各制御は、それぞれ独立して実行されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る第一の発明のグランドフレアーの構成図である。
【図２】燃焼制御の説明に使用する記号を示したグランドフレアーの模式図である。
【図３】第一の発明の燃焼制御動作を示すフローチャートである。
【図４】第一の燃焼制御動作において、適正燃焼を実行するため制御内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る第二の発明のグランドフレアーの模式図である。
【図６】第二の発明の燃焼制御動作を示すフローチャートである。
【図７】第二の発明の燃焼制御動作を示すフローチャートである。
【図８】従来のグランドフレアーの燃焼方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ グランドフレアー
２ 燃焼筒
３ 台座
４ 被処理ガス導入管（被処理ガス導入路）
５ バーナー（燃焼器）
６ ブロアー
７ 配管
８ 水封槽
９ 流量計
１０ バルブ
１１ 助燃ガス供給管（助燃ガス供給路）
１２ 流量計
１３ 配管
１４ 流量計
１５ 第一ダクト（第一空気供給路）
１５ａ 第一ダンパー
１６ 第一ブロアー
１７ 第一流量計
１８ 第二ダクト（第二空気供給路）
１８ａ 第二ダンパー
１９ 第二ブロアー
２０ 第二流量計
２１ 第三ダクト
２１ａ 第三ダンパー
２２ 第三ブロアー
２３ 第三流量計
２４ 第一温度計
２５ 酸素濃度計
２６ 出口流量計
２７ 制御器
３０ 第二温度計
３１ 第二の制御器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼筒の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路と燃焼器を有し、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、上記被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアーにおいて、
上記燃焼器の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、
上記燃焼器の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路と、
上記被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を計算する空気量計算手段と、
上記空気量計算手段によって計算された空気量に基づき、上記第一空気供給路および上記第二空気供給路から燃焼用空気を分割供給する空気供給量制御手段とを備えてなることを特徴とするグランドフレアー。
【請求項２】
上記第一および第二空気供給路として、上記燃焼筒内に連通するダクトと、このダクトに上記燃焼用空気を送り込むブロアーと、上記ダクト内の空気供給量を測定しその測定データを上記空気供給量制御手段に与える流量計と、上記ダクト内に設けられ上記空気供給量制御手段によって開度が調整されるダンパーとを備えてなる請求項１記載のグランドフレアー。
【請求項３】
上記被処理ガス導入路に、助燃ガス供給路がバルブを介して接続されている請求項１または２記載のグランドフレアー。
【請求項４】
上記第二空気供給路は、上記燃焼器の火炎上端に向けて上記燃焼用空気を供給するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のグランドフレアー。
【請求項５】
燃焼筒の下部に被処理ガスを導入し、燃焼器によって燃焼させ、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給するグランドフレアーの燃焼方法において、
上記被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を空気量計算手段によって計算し、
上記空気量計算手段によって計算された空気量に基づいて、上記燃焼器の下方に設けられ燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、上記燃焼器の上方に設けられ燃焼用空気を供給する第二空気供給路からそれぞれ燃焼用空気を分割して供給することを特徴とするグランドフレアーの燃焼制御方法。
【請求項６】
燃焼筒の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路と燃焼器を有し、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、上記被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアーにおいて、
上記燃焼器の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、
上記燃焼器の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路と、
上記燃焼筒の燃焼部の温度を測定する第一温度計と、
上記燃焼筒の出口部の温度を測定する第二温度計と、
上記第一温度計によって測定された温度に基づいて上記第一空気供給路を流れる空気量を制御するとともに、上記第二温度計によって測定された温度に基づいて上記第二空気供給路を流れる空気量を制御する空気供給量個別制御手段とを備えてなることを特徴とするグランドフレアー。
【請求項７】
燃焼筒の下部に被処理ガスを導入し、燃焼器によって燃焼させ、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給するグランドフレアーの燃焼方法において、
上記燃焼筒の燃焼部の温度を第一温度計により、出口部の温度を第二温度計によりそれぞれ測定し、
上記第一温度計によって測定された温度に基づいて上記第一空気供給路を流れる空気量を制御するとともに、上記第二温度計によって測定された温度に基づいて上記第二空気供給路を流れる空気量を制御することを特徴とするグランドフレアーの燃焼制御方法。
【請求項１】
燃焼筒の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路と燃焼器を有し、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、上記被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアーにおいて、
上記燃焼器の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、
上記燃焼器の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路と、
上記被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を計算する空気量計算手段と、
上記空気量計算手段によって計算された空気量に基づき、上記第一空気供給路および上記第二空気供給路から燃焼用空気を分割供給する空気供給量制御手段とを備えてなることを特徴とするグランドフレアー。
【請求項２】
上記第一および第二空気供給路として、上記燃焼筒内に連通するダクトと、このダクトに上記燃焼用空気を送り込むブロアーと、上記ダクト内の空気供給量を測定しその測定データを上記空気供給量制御手段に与える流量計と、上記ダクト内に設けられ上記空気供給量制御手段によって開度が調整されるダンパーとを備えてなる請求項１記載のグランドフレアー。
【請求項３】
上記被処理ガス導入路に、助燃ガス供給路がバルブを介して接続されている請求項１または２記載のグランドフレアー。
【請求項４】
上記第二空気供給路は、上記燃焼器の火炎上端に向けて上記燃焼用空気を供給するように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のグランドフレアー。
【請求項５】
燃焼筒の下部に被処理ガスを導入し、燃焼器によって燃焼させ、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給するグランドフレアーの燃焼方法において、
上記被処理ガスを燃焼させるために必要な空気量を空気量計算手段によって計算し、
上記空気量計算手段によって計算された空気量に基づいて、上記燃焼器の下方に設けられ燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、上記燃焼器の上方に設けられ燃焼用空気を供給する第二空気供給路からそれぞれ燃焼用空気を分割して供給することを特徴とするグランドフレアーの燃焼制御方法。
【請求項６】
燃焼筒の下部に被処理ガスを導入する被処理ガス導入路と燃焼器を有し、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給し、上記被処理ガスを燃焼処理するグランドフレアーにおいて、
上記燃焼器の下方に燃焼用空気を供給する第一空気供給路と、
上記燃焼器の上方に燃焼用空気を供給する第二空気供給路と、
上記燃焼筒の燃焼部の温度を測定する第一温度計と、
上記燃焼筒の出口部の温度を測定する第二温度計と、
上記第一温度計によって測定された温度に基づいて上記第一空気供給路を流れる空気量を制御するとともに、上記第二温度計によって測定された温度に基づいて上記第二空気供給路を流れる空気量を制御する空気供給量個別制御手段とを備えてなることを特徴とするグランドフレアー。
【請求項７】
燃焼筒の下部に被処理ガスを導入し、燃焼器によって燃焼させ、上記燃焼筒の底部から燃焼用空気を供給するグランドフレアーの燃焼方法において、
上記燃焼筒の燃焼部の温度を第一温度計により、出口部の温度を第二温度計によりそれぞれ測定し、
上記第一温度計によって測定された温度に基づいて上記第一空気供給路を流れる空気量を制御するとともに、上記第二温度計によって測定された温度に基づいて上記第二空気供給路を流れる空気量を制御することを特徴とするグランドフレアーの燃焼制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１７４７４１（Ｐ２００９−１７４７４１Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１８６９（Ｐ２００８−１１８６９）
【出願日】平成２０年１月２２日（２００８．１．２２）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２２日（２００８．１．２２）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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