製鉄所の副生ガス燃料用管状火炎バーナの開発

摘要

管状火炎バーナの燃焼筒内での半径方向の温度分布はM型であり，燃焼筒壁近傍の温度は低く，燃焼筒壁からの熱損失が非常に少なくなるため，低カロリー燃料での安定燃焼が可能と推察でき，低質燃料の有効利用が期待できる．また，燃料および燃焼用空気を別々にスリットから燃焼筒に対して接線方向に吹込み，筒内で急速に混合させることより，逆火のない安全な燃焼が行えるはか，“擬予混合火炎面”を形成させることで乱流拡散燃焼と比較して局所的な高温領域を減少させ，サーマルNO{sub}xの発生を抑制することも期待される．そこで，製鉄所で発生する副生ガス燃料用管状火炎バーナを開発すべく，実機規模の燃焼負荷である2MWの管状火炎バーナを試作し，低質燃料の有効利用を目指した低カロリーガス燃焼時の着火性評価，環境負荷の軽減化に向けた低NO{sub}x化方法および炉内での加熱特性に関して実験ならびに数値シミュレーションによる検討を行ったので，本稿で，その結果について報告する．