低NOx燃烧装置制造方法及图纸

催化剂手段的催化剂劣化防止装置，所述催化剂手段含有通过接触而产生气体的化学变化的催化剂成分，该装置具有：利用燃烧空气使燃料燃烧，并通过燃烧生成含有氮氧化物的气体的燃烧器；从气体中吸热的吸热手段；具有催化剂成分的催化剂手段，所述催化剂成分可减少在通过该吸热手段后的上述气体中所含的氮氧化物；除去中毒物质的第一中毒物质除去手段，所述中毒物质是在燃料中含有、在催化剂成分上吸附、或者与该催化剂成分反应形成化合物的至少含有硫的中毒物质。利用该装置，可以防止催化剂手段的性能降低，同时可以长期持续维持低公害的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及应用于水管锅炉、吸收式冷冻机的再生器等的低NOx燃烧装置。本申请主张基于2007年3月29日在日本申请的特愿2007-87093 号和2007年5月16日在日本申请的特愿2007-130790号的优先权，这 里引用其内容。
技术介绍
一般地，作为NOx产生的抑制原理，已知有火焰(燃烧气体)温 度的抑制、高温燃烧气体滞留时间的缩短等。然后，有应用了这些原理 的各种低NOx化技术。例如，提出了 2阶段燃烧法、浓差燃烧法、废 气再循环燃烧法、水添加燃烧法、蒸汽喷射燃烧法、利用水管组的火焰 冷却燃烧法等的提案，并将其实用化。但是，即使对于水管锅炉等的容量较小的NOx产生源，人们对其 给环境造成的影响的担心也在增加，开始要求进一步的低NOx化。在 该低NOx化过程中，当减少NOx的生成时，CO的排出量增加，因此 难以同时消减NOx和CO。其原因是由于低NOx化与CO化是两个相反的技术课题。即，当为 了促进低NOx而使燃烧气体温度急剧降低、抑制在900 。C以下的低温时， CO大量产生，同时产生的CO不被氧化而直接排出，从而CO排放量增 大。相反，当为了减少CO的排放量而将燃烧气体温度抑制在高的温度 时，NOx生成量的抑制变得不充分。为了解决该课题，申请人提出了伴随低NOx化并尽可能地减少产 生的CO量、以及将产生的CO氧化这样的抑制了燃烧气体温度的低NOx 和低CO技术的方案，并进行商品化(参考专利文献1、 2)。但是，对 于该专利文献l、 2记述的低NOx化技术，在现实中，生成NOx值限于 25ppm左右。作为该课题的解决方案，申请人提出了一种低NOx燃烧方法，该 方法以使NOx产生的抑制优先于排放CO值的降低的方式抑制燃烧气体的温度，进行使生成的NOx值在规定值以下的低NOx化步骤，之后进 行使来自上述低NOx化步骤的排放CO值在规定值以下的低CO化步骤 (参考专利文献3、 4)。根据该专利文献3、 4记述的技术，可以进行 使NOx值低于10ppm的低NOx化，但难以实现使NOx值低于5ppm的 低NOx化。这是因为由于燃烧的特性，不可避免地生成5ppm以上的 NOx的缘故。专利文献3、 4记述的低NOx化技术属于空气比为1.38以上的所谓 高空气比燃烧区域。另一方面，在接近于1的低空气比的燃烧区域，氮 氧化物的产生量增加，难以同时实现低NOx和低CO化，以及当空气比 为l以下时，有发生回火的可能性等，难以进行稳定的燃烧控制，因此另一方面，、开:要求可节约能源的低空气比运转。' 专利文献1:日本专利第3221582号公冲艮专利文献2:美国专利第5353748号说明书(对应专利文献l的美 国专利)专利文献3:特开2004-125378号7>斗艮专利文献4:美国专利第6792895号说明书(对应专利文献2的美 国专利)
技术实现思路
本申请的专利技术人在至今几乎没有被研究过的、接近于1的低空气比 的燃烧区域，寻求并研究可以降低氮氧化物的排出量、且可以将一氧化 碳排出量减少至容许范围，同时能够实现由低空气比导致的能源节约的 燃烧方法和燃烧装置。其结果是开发出使用氧化还原催化剂使空气比几乎为1时，使NOx 和CO基本为零的、节约能源且超低公害的燃烧方法和燃烧装置。关于 该燃烧方法和燃烧装置，在特愿2005-30034号和特愿2006-184879号等 中已经申请完毕。本专利技术是这些申请完的专利技术的改良，本专利技术欲解决的主要课题是防 止催化剂手段的性能降低，长期持续保持低公害的效果。另外，本专利技术 的次要课题是长期持续保持能源节约的效果。这里，"防止性能降低" 是含有性能降低的抑制和性能降低的延迟的概念。另外，"低公害"是6减少NOx和CO的意思。本专利技术是为了解决上述课题而作出的，本专利技术涉及的第一专利技术提供 低NOx燃烧装置，所述低NOx燃烧装置具有利用燃烧空气使燃料燃 烧，并通过燃烧生成含有氮氧化物的气体的燃烧器；从上述气体中吸热 的吸热手段；具有催化剂成分的催化剂手段，所述催化剂成分可减少在 通过该吸热手段后的上述气体中所含的氮氧化物；除去中毒物质的第一 中毒物质除去手段，所述中毒物质是在上述燃料中含有、在上述催化剂 成分上吸附或者与该催化剂成分反应形成化合物的至少含有硫的中毒 物质。根据本专利技术，通过上述第一中毒物质除去手段可以除去燃料中的中 毒物质，因此能够长期保证上述催化剂手段的性能，长期持续保持NOx 减少的效果。在本专利技术涉及的第二专利技术中，提供低NOx燃烧装置，所述低NOx 燃烧装置具有利用燃烧空气使燃料燃烧，并通过燃烧生成含有氮氧化 物的气体的燃烧器；从上述气体中吸热的吸热手段；具有催化剂成分的所含的氮氧化物；除去中毒物质的第一中毒物质除去手段，所述中毒物 质是在上述燃料中含有、在上述催化剂成分上吸附或者与该催化剂成分 反应形成化合物的至少含有硫的中毒物质；在上述催化剂手段的 一次侧 设置的、除去中毒物质的第二中毒物质除去手段，所述中毒物质是在上 述气体中含有、在上述催化剂成分上吸附或者与该催化剂成分反应形成 化合物的至少含有硫的中毒物质。根据本专利技术，除了权利要求1所述的专利技术的效果，另外由于通过上 述第二中毒物质除去手段除去在燃烧空气中含有的硫成分，所以可以进 而长期保证上述催化剂的性能，并长期持续保持NOx减少的效果。另 外，与不设置上述第一中毒物质除去手段、而设置上述第二中毒物质除 去手段的燃烧装置相比，可以长期使用上述第二中毒物质除去手段，或 降低其容量。本专利技术涉及的第三专利技术是关于低NOx燃烧装置的专利技术，所述低NOx 燃烧装置具有利用燃烧空气使燃料燃烧，并通过燃烧生成含有氧、氮 氧化物和一氧化碳的气体的燃烧器；从上述气体中吸热的吸热手段；具 有催化剂成分的催化剂手段，所述催化剂成分使在通过该吸热手段后的7上述气体中所含的 一 氧化碳氧化并利用 一 氧化碳还原氮氧化物；除去中 毒物质的第一中毒物质除去手段，所述中毒物质是在上述燃料中含有、 在上述催化剂成分上吸附、或者与该催化剂成分反应形成化合物的至少 含有硫的中毒物质；在上述催化剂手段的一次侧设置的、除去中毒物质 的第二中毒物质除去手段，所述中毒物质是在上述气体中含有、在上述 催化剂成分上吸附、或者与该催化剂成分反应形成化合物的至少含有硫 的中毒物质；用于检测上述燃烧器的空气比的传感器；基于该传感器的 检测信号，将上述燃烧器的空气比控制在设定空气比的空气比调节手 段。在该装置中，上述燃烧器和上述吸热手段如下述那样来构成，即， 在利用上述空气比调节手段将上述空气比调节成上述设定空气比时，将 上述催化剂手段的一次侧气体中的氧、氮氧化物和一氧化碳的浓度比调 节成使上述催化剂手段的二次侧的氮氧化物浓度基本为零或者规定值 以下、使一氧化碳浓度基本为零或者规定值以下的规定浓度比。根据本专利技术，由于利用上述第 一 中毒物质除去手段吸附燃料中的中 毒物质，或者制成化合物，并利用上述第二中毒物质除去手段除去在燃 烧空气中含有的硫成分，所以可以进而长期保证上述催化剂手段的性 能，并长期持续保持NOx零减少效果和CO减少效果。另外，与不设置 上述第一中毒物质除去手段、而设置上述第二中毒物质除去手段的燃烧 装置相比，可以长期使用上述第二中毒物质除去手段，或降低其本文档来自技高网...

【技术保护点】
低ＮＯｘ燃烧装置，其具有：　利用燃烧空气使燃料燃烧，并通过燃烧生成含有氮氧化物的气体的燃烧器；　从上述气体中吸热的吸热手段；　具有催化剂成分的催化剂手段，所述催化剂成分减少在通过该吸热手段后的上述气体中所含的氮氧化物；　 　除去中毒物质的第一中毒物质除去手段，所述中毒物质是在上述燃料中含有、在上述催化剂成分上吸附、或者与该催化剂成分反应形成化合物的至少含有硫的中毒物质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中收，安井贤志，中岛优，新藤贵志，山口浩平，小博基司，
申请(专利权)人：三浦工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]