(57)【要約】【課題】  安定な火炎を維持しながらＮＯxの生成を制限し得る液体燃料を用いた段階燃焼方法を提供すること。【解決手段】  液体燃料の噴霧ジェットと酸化剤ジェットを注入する、液体燃料と酸化剤の燃焼方法。酸化剤ジェットは一次酸化剤ジェットと二次酸化剤ジェットを含み、一次酸化剤ジェットは不完全燃焼を生じさせるように液体燃料ジェット近傍に注入され、不完全燃焼から発出するガスは燃料の少なくとも一部をなお含む。二次酸化剤ジェットは不完全燃焼から発出するガス中に存在する燃料部分と燃焼するように液体燃料ジェットと液体燃料ジェットに最も近い一次酸化剤ジェットとの間の距離よりも大きい距離だけ液体燃料ジェットから離間したところで注入される。一次酸化剤ジェットは液体燃料のジェットの周りに同軸的に注入される少なくとも１つの囲包する第１の一次ジェットと液体燃料ジェットから所定の距離隔てたところで注入される少なくとも１つの酸化性の第２の一次ジェットとの少なくとも２つの一次ジェットに分割される。【選択図】図２
2010014402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧形態にある液体燃料の少なくとも１つのジェットと、少なくとも１つの酸化剤ジェットを注入する、液体燃料と酸化剤の燃焼方法にして、前記酸化剤ジェットは、一次酸化剤ジェットと二次酸化剤ジェットを含み、前記一次酸化剤ジェットは、第１の不完全燃焼を生じさせるように前記液体燃料ジェット近傍に注入され、この第１の燃焼から発出するガスは前記燃料の少なくとも一部をなお含んでおり、他方前記二次酸化剤ジェットは、前記第１の燃焼から発出するガス中に存在する燃料部分との燃焼に至るように、前記液体燃料ジェットと前記液体燃料ジェットに最も近い前記一次酸化剤ジェットとの間の距離よりも大きい距離ｌ2だけ前記液体燃料ジェットから離間したところで注入されるところの方法であって、
前記一次酸化剤ジェットを、
噴霧形態にある液体燃料のジェットの周りに同軸的に注入される少なくとも１つの、囲包する第１の一次ジェットと、
前記液体燃料ジェットから距離ｌ1のところで注入される少なくとも１つの、酸化性の第２の一次ジェットと
の少なくとも２つの一次ジェットに分割することを特徴とする該方法。
【請求項２】
前記噴霧形態にある液体燃料のジェットが、液体燃料ジェットの周りに噴霧用ガスを同軸的に注入することにより得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記噴霧用ガスが、空気または酸素のような酸化性ガス、または窒素のような不活性ガス、または水蒸気から選ばれる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記噴霧用ガスジェットの質量流量が、前記液体燃料ジェットの質量流量の５〜４０％であることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記二次酸化剤ジェットと前記燃料ジェットとの間の距離ｌ2が、８Ｄ2〜４０Ｄ2（ここで、Ｄ2は、前記二次酸化剤を注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径を表す。）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の一次酸化剤ジェットと前記液体燃料ジェットとの間の距離ｌ1が、１．５ＤG〜ｌ2／２（ここで、ＤGは、前記囲包する第１の一次酸化剤ジェットを注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径を表す。）であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記二次酸化剤を注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径、すなわちＤ2が、１０〜６０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の一次酸化剤ジェットを注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径、すなわちＤ1が、１５〜７０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
二次酸化剤の合計量が、注入された酸化剤の合計量の５０〜９０％であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の一次酸化剤ジェットおよび前記二次酸化剤ジェットの注入速度が、２００ｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法が、ガラス装填物の燃焼のために使用されること、および前記第２の一次酸化剤ジェットおよび前記二次酸化剤ジェットの注入速度が、１００ｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記囲包する第１の一次酸化剤ジェットの質量流量が、総酸化剤（一次酸化剤＋二次酸化剤）の質量流量の１０〜２０％であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉における液体燃料と酸化剤の段階燃焼(staged combustion)方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業用炉における燃焼方法は、２つの基準、すなわち、
量が法規により設定された制限未満でなければならない大気汚染質（ＮＯx 、ダストなど）の放出を制限すること；
燃焼に供される物の品質に関する規制とエネルギー消費に関する規制を同時に満たすために炉壁の温度と加熱すべき装填物を制御すること
を満たさなければならない。
【０００３】
大気汚染質、特に窒素酸化物の放出に関する法規の変更は、燃焼技術における実質的な進歩をもたらしている。ＮＯxの放出を制限する最初の燃焼方法は、燃料および／または酸化剤の流れを揺動させることからなる揺動燃焼である（特許文献１）。化学量論量（比１／１）から離れることにより、局所温度が低下し、ＮＯxの減少をもたらす。もう一つの解決策は、反応の主要領域において反応物を希釈する段階燃焼であり、これは、化学量論比から離れること、およびＮＯxの生成に有利な温度ピークを阻止することを可能とする（特許文献２）。
【０００４】
これらの先行技術の例は、本質的にガス状燃料の燃焼に適合する解決策である。液体燃料とガス状酸化剤を用いる２相燃焼において、燃焼方法は、液体を噴霧した後、ガス状となった燃料がガス状酸化剤と反応し得るように液滴を気化させるという追加の工程を含む。したがって、種々の追加のパラメータが燃焼に影響を及ぼす。すなわち、例えば、使用する噴霧器のタイプであるが、補助噴霧を伴うインジェクタの場合には、また、噴霧ガスの流速であり、これは液滴のサイズと噴霧の質に影響を与える。噴霧工程と直接関連するパラメータのほかに、燃焼方法は、反応物の混合により影響を受ける。混合は、燃焼モードと、汚染放出物の生成に影響を与えるからである。すなわち、混合の長さに対する気化の長さの比は、重要なパラメータである。気化の長さは、液体燃料滴を蒸発させるために必要な距離であり、これは、滴のサイズ、滴の速度および液体の性質に依存する。混合の長さは、別々に注入される反応物が化学量論比で混合されるために必要な距離である。混合の長さに比べて気化の長さが長すぎる場合、燃焼は不完全であり、これは「不完全燃焼」または「ブラシ」モードと呼ばれるものである。しかしながら、混合の長さに比べて気化の長さが短すぎる場合、その過剰に迅速な混合は、高レベルの窒素酸化物をもたらし、これは「気化」モードと呼ばれるものである。したがって、これら２つのモード間の過渡状態（１に近い気化の長さ／混合の長さの比）にあることが好ましい。
【０００５】
特許文献３は、液体燃料の段階燃焼法を提案している。この方法は、外周において１５°未満の角度をなす末広がりの噴霧の形態で液体燃料を注入し、２つの流れ、すなわち一次流と二次流の形態で酸化剤を注入することからなり、ここで一次流は低い速度、すなわち６１ｍ／ｓ未満の速度を持たなくてはならないものである。この方法は、いくつかの不利点を有する。第１に、そのように低い角度を用いることは、高い噴霧ガス速度を用いることを意味し、これは高いヘッド損失を生み出し、火炎の安定性を損ない得る。第２に、噴霧角度の低い値故に、燃焼モードは、「気化」タイプであり、ＮＯxの低減を最適化させ得ない。最後に、この噴霧角度の低い値は、火炎の形状寸法パラメータを連続的に変化させ得ない。しかしながら、装填物に依存して、特にホットスポットの局所的生成を防止するために火炎の形状寸法を修飾することが有用であり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＥＰ−Ａ１−０５２４８８０
【特許文献２】ＷＯ  ０２／０８１９６７
【特許文献３】ＥＰ−Ｂ１−０６８７８５３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、本発明の目的は、安定な火炎をなお維持しながらＮＯxの生成を制限し得る、液体燃料を用いた段階燃焼方法を提案することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、ＮＯxの生成を制限し、高いレベルのバーナーのフレキシビリティを有することを可能とする、液体燃料を用いた段階燃焼方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のために、本発明は、噴霧形態にある液体燃料の少なくとも１つのジェットと、少なくとも１つの酸化剤ジェットを注入する、液体燃料と酸化剤の燃焼方法にして、前記酸化剤ジェットは、一次酸化剤ジェットと二次酸化剤ジェットを含み、前記一次酸化剤ジェットは、第１の不完全燃焼を生じさせるように前記液体燃料ジェット近傍に注入され、この第１の燃焼から発出するガスは前記燃料の少なくとも一部をなお含んでおり、他方前記二次酸化剤ジェットは、前記第１の燃焼から発出するガス中に存在する燃料部分との燃焼に至るように、前記液体燃料ジェットと前記液体燃料ジェットに最も近い前記一次酸化剤ジェットとの間の距離よりも大きい距離ｌ2だけ前記液体燃料ジェットから離間したところで注入されるところの方法であって、
前記一次酸化剤ジェットを、
噴霧形態にある液体燃料のジェットの周りに同軸的に注入される少なくとも１つの、囲包する第１の一次ジェットと、
前記液体燃料ジェットから距離ｌ1のところで注入される少なくとも１つの、酸化性の第２の一次ジェットと
の少なくとも２つの一次ジェットに分割する方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による方法を実施するための燃焼アセンブリの一例の部分概略平面図。
【図２】図１に対応する概略断面図。
【図３】二次インジェクタ中に注入される総酸化剤流の種々の割合（二次インジェクタ中に注入される総酸化剤流の５０、６５および７５％）についてのバーナーからの距離の関数としての、火炎により炉の炉床に移行されるパワーを示す図。
【図４】炉の長手軸に沿った炉のクラウン温度を、二次インジェクタに注入された総酸化剤流の種々の割合（二次インジェクタに注入された総酸化剤流の５０、６５および７５％）についてのバーナーからの距離の関数として示す図。
【図５】放出されたＮＯxの量を、噴霧用ガスの種類、すなわち酸素および空気について、二次インジェクタに注入された（ステージング）総酸化剤の比率の関数として示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の他の特徴および利点は、以下の記述を読むことにより明らかとなるであろう。本発明を実行する態様および方法は、本発明による方法を実施するための装置の概略図である図１および図２により説明される非限定的な例として与えられている。
【００１２】
従って、本発明は、噴霧形態にある液体燃料の少なくとも１つのジェットと、少なくとも１つの酸化剤ジェットを注入する、液体燃料と酸化剤の燃焼方法にして、前記酸化剤ジェットは、一次酸化剤ジェットと二次酸化剤ジェットを含み、前記一次酸化剤ジェットは、第１の不完全燃焼を生じさせるように前記液体燃料ジェット近傍に注入され、この第１の燃焼から発出するガスは前記燃料の少なくとも一部をなお含んでおり、他方前記二次酸化剤ジェットは、前記第１の燃焼から発出するガス中に存在する燃料部分との燃焼に至るように、前記液体燃料ジェットと前記液体燃料ジェットに最も近い前記一次酸化剤ジェットとの間の距離よりも大きい距離ｌ2だけ前記液体燃料ジェットから離間したところで注入されるところの方法であって、
前記一次酸化剤ジェットを、
噴霧形態にある液体燃料のジェットの周りに同軸的に注入される少なくとも１つの、囲包する第１の一次ジェットと、
前記液体燃料ジェットから距離ｌ1のところで注入される少なくとも１つの、酸化性の第２の一次ジェットと
の少なくとも２つの一次ジェットに分割する方法に関する。
【００１３】
本発明による方法の本質的な特徴の１つは、それが、バーナーのランスから噴霧された形態で排出される液体燃料の燃焼方法に関するものであるということである。この噴霧形態の液体燃料のジェットは、液体燃料の加圧排出、または液体燃料をその排出前または排出中に噴霧用ガスと混合することのようないずれもの噴霧方法によっても得ることができる。かくして、好ましい態様によると、噴霧形態の液体燃料のジェットは、液体燃料ジェットの周りに噴霧用ガスを同軸的に注入することにより得られる。噴霧用ガスは、空気または酸素のような酸化性ガス、または窒素のような不活性ガス、または水蒸気から選ぶことができる。この好ましい態様によると、噴霧用ガスジェットの質量流量は、液体燃料ジェットの質量流量の、有利には５〜４０％であり、より好ましくは１５〜３０％である。
【００１４】
本発明のもう一つの本質的な特徴によると、一次酸化剤ジェットを少なくとも２つに分割し、少なくともその一方は、囲包する(shrouding)一次酸化剤ジェットである。この囲包する一次酸化剤ジェットは、噴霧された形態の液体燃料ジェットの周りに同軸的に注入される。酸化性の第２の一次酸化剤ジェットは、噴霧された液体燃料ジェットから距離ｌ1のところで注入される。好ましくは、第２の一次酸化剤ジェットと液体燃料ジェットとの間のこの距離ｌ1は、１．５ＤG〜ｌ2／２であり、ＤGは、囲包する一次酸化剤ジェットを注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径を表す。一例として、ＤGの値は、３０〜６０ｍｍであり得る。
【００１５】
二次酸化剤ジェットと燃料ジェットとの間の距離ｌ2は、８Ｄ2〜４０Ｄ2であり得、ここで、Ｄ2は、二次酸化剤を注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径を表す。この距離Ｄ2は、１０〜６０ｍｍであり得る。
【００１６】
第２の一次酸化剤ジェットを注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径、すなわちＤ1は、１５〜７０ｍｍであり得る。好ましくは、直径Ｄ1は、直径Ｄ2よりも大きい。
【００１７】
本発明の変形例によると、二次酸化剤ジェットと、液体燃料ジェットから距離ｌ1のところに位置する一次酸化剤ジェットは、複数のジェットからなる。かくして、液体燃料ジェットから距離ｌ1のところに位置する一次酸化剤ジェットは、液体燃料ジェットから同じ距離ｌ1のところに位置する２つの同じジェットからなり得、３つのジェットは、実質的に同じ面内にあり、また二次酸化剤ジェットは、液体燃料ジェットから同じ距離ｌ2のところに位置する２つの同じジェットからなり得、３つのジェットは実質的に同じ面内にあり、好ましくは５つのジェットは、実質的に同じ面内にある。
【００１８】
二次酸化剤の量は、一般に、注入された酸化剤の合計量の９０％以下、好ましくは１０〜９０％である。より好ましくは、二次酸化剤の量は、注入された酸化剤の合計量の５０〜９０％、さらには６０〜８０％であり、一次酸化剤（これは、囲包する酸化剤と第２の一次酸化剤ジェットの両者に相当する）は、酸化剤の合計量の１０〜５０％、さらには２０〜４０％の量を占める。
【００１９】
好ましくは、囲包する第１の一次酸化剤ジェットの質量流量は、総酸化剤（一次酸化剤＋二次酸化剤）の質量流量の１０〜２０％である。
【００２０】
一次酸化剤と二次酸化剤は、同じ組成を有することができる。特に、このことは、種々の一次または二次酸化剤の注入点間で単一の酸化剤源を分割するだけでよいという利点を有する。しかしながら、好ましくは、一次酸化剤中の酸素濃度は、二次酸化剤中の酸素濃度よりも高い。
【００２１】
酸化剤の組成は、望まれる条件または結果に依存して変化し得る。一般に、酸化剤は、
５〜１００体積％、好ましくは３０〜１００体積％の酸素；
０〜９５体積％、好ましくは０〜９０体積％のＣＯ2；
０〜８０体積％、好ましくは０〜７０体積％のＮ2；および
０〜９０体積％のＡｒ
を含むガス混合物からなり得る。
【００２２】
上記混合物は、また、他の成分、殊に水蒸気および／またはＮＯxおよび／またはＳＯxをも含むことができる。一般に、空気は、酸化剤の総酸素流の０〜９０体積％を提供し、残りは、酸素富化空気または実質的に純粋な酸素により提供される。好ましくは、空気は、総酸化剤の１５〜４０体積％を占め、特に酸化剤中の酸素の１５〜４０体積％を占める。
【００２３】
本発明の有利な実施方法によると、第２の一次酸化剤ジェットおよび前記二次酸化剤ジェットの注入速度は、２００ｍ／ｓ以下であり、本発明による方法がガラス装填物の燃焼のために実施されるとき、第２の一次酸化剤ジェットおよび二次酸化剤ジェットの注入速度は、好ましくは、１００ｍ／ｓ以下である。さらに、二次酸化剤ジェットの速度は、第２の一次酸化剤ジェットの速度よりも大きいことが好ましい。
【００２４】
図１は、本発明による方法を実施するための燃焼アセンブリの一例の部分概略平面図であり、図２は、対応する概略断面図である。この燃焼アセンブリは、３つのブロック２１、３１および４１がそれぞれ差し込まれた円筒穴２、３および４を有する耐火ブロック１内に置かれている。
【００２５】
ブロック２１は、
２２のところに現れるダクト（すなわちインジェクタ）２１１（このダクト２１１は、液体燃料２１２を受け入れる）、
２２のところに現れ、液体燃料２１２が注入されるダクト２１１の周りに同心的に配置されたダクト（すなわちインジェクタ）２２１（このダクト２２１は、噴霧用ガス２２２を受け入れる）、および
２２のところに現れ、噴霧用ガス２２２が注入されるダクト２２１の周りに同心的に配置されたダクト（すなわちインジェクタ）２３１（このダクト２３１は、２２のところで直径ＤGを有する。それは、囲包する一次酸化剤２３２を受け入れる）
を備える。
【００２６】
好ましくは円筒状のブロック３１は、ダクト（すなわちインジェクタ）３２により貫通され、そのオリフィスは該ブロック内の３３のところに現れる。このダクト（すなわちインジェクタ）３２は、３３のところで、Ｄ1に等しい直径を有し、このダクト３２の中心は、ダクト２１１の中心から距離ｌ1のところに位置する。ダクト３２は、囲包する一次酸化剤とは異なる一次酸化剤（３４）を受け入れる。
【００２７】
好ましくは円筒状のブロック４１は、ダクト（すなわちインジェクタ）４２により貫通され、そのオリフィスは該ブロック内の４３のところに現れる。このダクト（すなわちインジェクタ）４２は、４３のところで、Ｄ2に等しい直径を有し、このダクト４２の中心は、ダクト２１１の中心から距離ｌ2のところに位置する。ダクト４２は、二次酸化剤４４を受け入れる。
【００２８】
このシステムを操作するために、一次酸化剤３４および２３２並びに二次酸化剤４４について同じ酸化剤源を用いることができ、対応するダクト３２、２３１および４２の直径は、所望の燃焼のタイプに依存して異なるか、同じである注入速度を設定するように選ばれる。
【００２９】
有利な態様によると、酸化剤を注入するためのダクトの端部は、耐火ポート内に後退している。
【００３０】
本発明による方法を実施するために、液体燃料を燃焼させることができる一方、ＮＯxの生成をなお制限することができる。さらに、本発明による方法は、火炎の安定性と方法の熱的フレキシビリティを制御することができるという利点を有する。これは、装填物の性質と、炉の形状に依存して、小体積または大体積の火炎を使用すること、または炉内のある点で熱移動を制御すること、またはクラウンの温度を均一にすること等が好ましくあり得るからである。本発明によると、このフレキシビリティは、二次酸化剤ジェットと一次酸化剤ジェットとの間で、好ましくは二次酸化剤ジェットと、囲包する一次酸化剤ジェットとは異なる第２の一次酸化剤ジェットとの間で、総酸化剤流の分布を制御することにより達成される。総酸化剤流が分布される様態のこの制御は、また、ステージング（staging）と呼ばれる。
【００３１】
例
図１および図２に示す構成を有するバーナーを使用したが、これは、さらに、
液体燃料ジェット２１１から距離ｌ1のところに位置し、燃料インジェクタ２１１に対し第１の一次酸化剤インジェクタ３１と対称的な第２の一次酸化剤インジェクタと、
液体燃料インジェクタ２１１から距離ｌ2のところに位置し、燃料インジェクタ２１１に対し第１の二次酸化剤インジェクタ４２と対称的な第２の二次酸化剤インジェクタ
を備えるものであった。
【００３２】
５つのジェットは、すべて、同じ面内にある。バーナーのパワーは、２ＭＷであった。６ｍの長さと１．５ｍ×２ｍの断面積を有する炉内にバーナーを取り付けた。ｌ2／Ｄ2比は、１４．６であり、ｌ1／ＤG比は、２であり、ｌ1／ｌ2比は、０．２６であった。
【００３３】
注入された燃料は、以下の組成：
８７．９重量％のＣ；
１０．０２重量％のＨ；
０．６７重量％のＯ；
０．３９重量％のＮ；および
０．９８重量％のＳ
を有する重質燃料油であった。
【００３４】
その動粘度は、１００℃で３９ｍｍ2／ｓであり、その密度は、９８０ｋｇ／ｍ3であり、その総カロリー値は、９６３１ｋｃａｌ／ｇであった。
【００３５】
噴霧用ガスは、酸素であるか、空気であった。
【００３６】
本発明の方法を実施することにより、種々の一次および二次インジェクタ間で総酸化剤流の分布を制御することによって火炎の形状を修飾することが可能であった。すなわち、総酸化剤流の７５％を二次酸化剤インジェクタに注入することにより、大体積の火炎が得られた。同様に、注入を通じてこのパーセンテージを改変することにより、火炎の体積を減少させることができる。すなわち、装填物の性質と、バーナーが炉内に取り付けられる場所に依存して、本発明の方法を用いて、火炎の体積を調節することができる。
【００３７】
図３は、二次インジェクタ中に注入される総酸化剤流の種々の割合（二次インジェクタ中に注入される総酸化剤流の５０、６５および７５％）についてのバーナーからの距離の関数としての、火炎により炉の炉床に移行されるパワーを示す。実質的なステージング（一次インジェクタ中よりも多くの量の、二次インジェクタ中への酸化剤の注入）は、バーナーに近接したパワーを減少させ、移行をインジェクタから離間して増加させる。すなわち、本発明による方法を通じて、熱移行プロファイルを改変させることができる。このことは、本発明の方法の１つの利点である。この方法は、種々のタイプの炉の形状に適合させることができるからである。図３に示す例の場合、噴霧用ガスは酸素であった。
【００３８】
図４は、炉の長手軸に沿った炉のクラウン温度を、二次インジェクタに注入された総酸化剤流の種々の割合（二次インジェクタに注入された総酸化剤流の５０、６５および７５％）についてのバーナーからの距離の関数として示すものである。実質的なステージングがクラウン温度の均一性を改善することを見ることができる。図４に示す例の場合、噴霧用ガスは、空気であった。
【００３９】
図５は、放出されたＮＯxの量を、噴霧用ガスの種類、すなわち酸素および空気について、二次インジェクタに注入された（ステージング）総酸化剤の比率の関数として示すものである。噴霧用ガスとして酸素を使用することに関する曲線は、黒四角で示されている。実質的なステージングにより、ＮＯxの放出は、噴霧用ガスが酸素である場合２００ｐｐｍであり、噴霧用ガスが空気である場合３００ｐｐｍであることを見ることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…耐火ブロック、２，３，４…円筒穴、２１，３１，４１…ブロック、２１１，２２１，２３１，３２…ダクト（インジェクタ）、２１２…液体燃料、２２２…噴霧用ガス、２３２…囲包する一次酸化剤、３４…囲包する一次酸化剤とは異なる一次酸化剤
【図１】
2010014402.tif 000003
【図２】
2010014402.tif 000004
【図３】
2010014402.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月24日(2009.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧形態にある液体燃料の少なくとも１つのジェットと、少なくとも１つの酸化剤ジェットを注入する、液体燃料と酸化剤の燃焼方法にして、前記酸化剤ジェットは、一次酸化剤ジェットと二次酸化剤ジェットを含み、前記一次酸化剤ジェットは、第１の不完全燃焼を生じさせるように前記液体燃料ジェット近傍に注入され、この第１の燃焼から発出するガスは前記燃料の少なくとも一部をなお含んでおり、他方前記二次酸化剤ジェットは、前記第１の燃焼から発出するガス中に存在する燃料部分との燃焼に至るように、前記液体燃料ジェットと前記液体燃料ジェットに最も近い前記一次酸化剤ジェットとの間の距離よりも大きい距離ｌ2だけ前記液体燃料ジェットから離間したところで注入されるところの方法であって、
ａ）前記一次酸化剤ジェットを、
噴霧形態にある液体燃料のジェットの周りに同軸的に注入される少なくとも１つの、囲包する第１の一次ジェットと、
前記液体燃料ジェットから距離ｌ1のところで注入される少なくとも１つの、酸化性の第２の一次ジェットと
の少なくとも２つの一次ジェットに分割すること、および
ｂ）前記二次酸化剤の合計量が、注入された酸化剤の合計量の６０〜８０％であること
を特徴とする該方法。
【請求項２】
前記噴霧形態にある液体燃料のジェットが、液体燃料ジェットの周りに噴霧用ガスを同軸的に注入することにより得られることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記噴霧用ガスが、空気または酸素のような酸化性ガス、または窒素のような不活性ガス、または水蒸気から選ばれる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記噴霧用ガスジェットの質量流量が、前記液体燃料ジェットの質量流量の５〜４０％であることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記二次酸化剤ジェットと前記燃料ジェットとの間の距離ｌ2が、８Ｄ2〜４０Ｄ2（ここで、Ｄ2は、前記二次酸化剤を注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径を表す。）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の一次酸化剤ジェットと前記液体燃料ジェットとの間の距離ｌ1が、１．５ＤG〜ｌ2／２（ここで、ＤGは、前記囲包する第１の一次酸化剤ジェットを注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径を表す。）であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記二次酸化剤を注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径、すなわちＤ2が、１０〜６０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第２の一次酸化剤ジェットを注入するインジェクタの面積と同じ面積を有する円の直径、すなわちＤ1が、１５〜７０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
二次酸化剤の合計量が、注入された酸化剤の合計量の６０〜８０％であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の一次酸化剤ジェットおよび前記二次酸化剤ジェットの注入速度が、２００ｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法が、ガラス装填物の燃焼のために使用されること、および前記第２の一次酸化剤ジェットおよび前記二次酸化剤ジェットの注入速度が、１００ｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記囲包する第１の一次酸化剤ジェットの質量流量が、総酸化剤（一次酸化剤＋二次酸化剤）の質量流量の１０〜２０％であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図５は、放出されたＮＯxの量を、噴霧用ガスの種類、すなわち酸素および空気について、二次インジェクタに注入された（ステージング）総酸化剤の比率の関数として示すものである。噴霧用ガスとして酸素を使用することに関する曲線は、菱形で示され、噴霧用ガスとして空気を使用することに関する曲線は、黒四角で示されている。実質的なステージングにより、ＮＯxの放出は、噴霧用ガスが酸素である場合２００ｐｐｍであり、噴霧用ガスが空気である場合３００ｐｐｍであることを見ることができる。