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废气处理装置用的燃烧头及其制造方法、以及废气处理装置用的燃烧室及其制造方法和维护方法

阅读:1发布:2020-06-27

专利汇可以提供废气处理装置用的燃烧头及其制造方法、以及废气处理装置用的燃烧室及其制造方法和维护方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种用于实现容易维护的废气处理装置的燃烧头及其制造方法、以及具有这种燃烧头的废气处理装置用的 燃烧室 及其制造方法及维护方法。本发明提供一种燃烧头,其通过安装于燃烧室主体的上部而构成废气处理装置用的燃烧室,该燃烧头具有:壳体,其具有下方开口的圆筒部,并设有用于以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体的紧固部; 燃料 用 喷嘴 ,其用于向所述圆筒部内吹入燃料;助燃性气体用喷嘴,其用于向所述圆筒部内吹入助燃性气体;处理气体用喷嘴,其用于向所述圆筒部内吹入处理气体;和 引燃器 ,用于点燃所述燃料和/或所述助燃性气体。,下面是废气处理装置用的燃烧头及其制造方法、以及废气处理装置用的燃烧室及其制造方法和维护方法专利的具体信息内容。

1.一种燃烧头,其通过安装于燃烧室主体的上部而构成废气处理装置用的燃烧室,所述燃烧头的特征在于,具有:
壳体,其具有下方开口的圆筒部,并设有用于以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体的紧固部;
燃料喷嘴,其用于向所述圆筒部内吹入燃料;
助燃性气体用喷嘴,其用于向所述圆筒部内吹入助燃性气体;
处理气体用喷嘴,其用于向所述圆筒部内吹入处理气体;和
引燃器,其用于点燃所述燃料和/或所述助燃性气体。
2.如权利要求1所述的燃烧头,其特征在于,
所述燃料用喷嘴、所述助燃性气体用喷嘴及所述处理气体用喷嘴位于与所述圆筒部的轴线正交的同一平面上。
3.如权利要求1或者2所述的燃烧头,其特征在于,
在所述圆筒部的侧面设有供所述燃料用喷嘴连接的第一开口、供所述助燃性气体用喷嘴连接的第二开口和供所述处理气体用喷嘴连接的第三开口,
所述第一开口、所述第二开口及所述第三开口的至少一个部分位于与所述圆筒部的轴线正交的同一平面上。
4.如权利要求1或者2所述的燃烧头,其特征在于,
在所述圆筒部的侧面,设有供所述处理气体用喷嘴连接的第三开口,
所述第三开口的形状呈沿所述圆筒部的长度方向延伸的狭缝状。
5.如权利要求1~4中任一项所述的燃烧头,其特征在于,
所述引燃器能够从所述圆筒部拆下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的燃烧头,其特征在于,
在所述圆筒部设有向上方开口且能够插入加热器的孔。
7.如权利要求1~6中任一项所述的燃烧头,其特征在于,
所述紧固部焊接在所述壳体。
8.如权利要求1~7中任一项所述的燃烧头,其特征在于,
所述燃料用喷嘴、所述助燃性气体用喷嘴及所述处理气体用喷嘴焊接在所述圆筒部。
9.如权利要求1~8中任一项所述的燃烧头,其特征在于,
所述圆筒部由厚壁管构成。
10.如权利要求1~9中任一项所述的燃烧头,其特征在于,
所述壳体具有所述圆筒部和嵌于所述圆筒部的圆环部,
所述紧固部从所述圆环部的侧面向外侧突出。
11.如权利要求1~10中任一项所述的燃烧头,其特征在于,
具有用于向所述圆筒部内吹入吹扫气体的吹扫气体用喷嘴。
12.如权利要求11所述的燃烧头,其特征在于,
所述壳体具有所述圆筒部和嵌于所述圆筒部的圆环部,
所述吹扫气体用喷嘴用于经由设于所述圆环部的开口将所述吹扫气体吹入所述圆筒部内。
13.如权利要求1~12中任一项所述的燃烧头,其特征在于,
所述燃料、所述助燃性气体及所述处理气体朝向所述圆筒部的内周面的切线方向吹入。
14.一种废气处理装置用的燃烧室,其特征在于,具有:
燃烧室主体;和
以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体的上部的权利要求1~13中任一项所述的燃烧头。
15.一种燃烧室的维护方法,为权利要求14所述的燃烧室的维护方法,其特征在于,包括:
将所述燃烧头从所述燃烧室主体拆下;和
将新的、权利要求1~13中任一项所述的燃烧头紧固于所述燃烧室主体。
16.一种废气处理装置用的燃烧室的制造方法,其特征在于,包括:
将权利要求1~13中任一项所述的燃烧头以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体的上部。
17.一种燃烧头的制造方法,所述燃烧头通过安装于燃烧室主体的上部而构成废气处理装置用的燃烧室,所述燃烧头的制造方法的特征在于,包括如下的工序:
在壳体上焊接紧固部、燃烧用喷嘴、助燃性气体用喷嘴以及处理气体用喷嘴,其中,所述紧固部用于以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体,所述燃料用喷嘴用于向所述壳体内吹入燃料,所述助燃性气体用喷嘴用于向所述壳体内吹入助燃性气体,所述处理气体用喷嘴用于向所述壳体内吹入处理气体。
18.一种燃烧头的制造方法,所述燃烧头通过安装于燃烧室主体的上部而构成废气处理装置用的燃烧室,所述燃烧头的制造方法的特征在于,包括:
通过铸造形成圆筒部的工序,在该圆筒部的侧面设置的第一开口连接有处理气体用喷嘴;
通过机械加工而在所述圆筒部的侧面形成第二开口和第三开口的工序;和通过焊接而将用于向所述圆筒部内吹入燃料的燃料用喷嘴安装于所述第二开口、并且将用于向所述圆筒部内吹入助燃性气体的助燃性气体用喷嘴安装于所述第三开口的工序。
19.如权利要求18所述的燃烧头的制造方法,其特征在于,
在形成所述圆筒部的工序中,在所述圆筒部的内表面形成突起,
在形成所述第二开口和所述第三开口的工序中,使钻头从所述圆筒部的外表面向所述突起贯穿。

说明书全文

废气处理装置用的燃烧头及其制造方法、以及废气处理装置

用的燃烧室及其制造方法和维护方法

技术领域

[0001] 本公开涉及废气处理装置用的燃烧头(burner head)及其制造方法。另外,本公开涉及废气处理装置用的燃烧室及其制造方法和维护方法。

背景技术

[0002] 从半导体制造装置会排出含有烷气体(SiH4)或者卤素类的气体(NF3、ClF3、SF6、CHF3、C2F6、CF4)等有害可燃气体的气体,像这样的废气(处理气体)是不能直接释放到大气中的。因此,通常将这些废气导入除害装置来进行基于燃烧的化无害化处理。作为这种处理方法,广泛采用通过使用燃料气体在炉内形成火焰来进行废气处理的燃烧式的废气处理装置。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本专利第4937886号公报发明内容
[0006] 由于像这样的废气处理装置会产生粉尘,所以需要定期的维护。
[0007] 本公开是鉴于这种问题点而提出的,其课题在于,提供用于实现容易维护的废气处理装置的燃烧头及其制造方法、以及具有像这样的燃烧头的废气处理装置用的燃烧室及其制造方法和维护方法。
[0008] 根据本公开,提供一种燃烧头,其通过安装于燃烧室主体的上部而构成废气处理装置用的燃烧室,该燃烧头具有:壳体,其具有下方开口的圆筒部,并设有用于以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体的紧固部;燃料用喷嘴,其用于向所述圆筒部内吹入燃料;助燃性气体用喷嘴,其用于向所述圆筒部内吹入助燃性气体;处理气体用喷嘴,其用于向所述圆筒部内吹入处理气体;和引燃器,其用于点燃所述燃料和/或所述助燃性气体。
[0009] 所述燃料用喷嘴、所述助燃性气体用喷嘴及所述处理气体用喷嘴优选位于与所述圆筒部的轴线正交的同一平面上。此处,位于同一平面上是指,3个喷嘴的燃烧室内周面侧的开口的一部分位于同一平面上。
[0010] 优选地,在所述圆筒部的侧面设有供所述燃料用喷嘴连接的第一开口、供所述助燃性气体用喷嘴连接的第二开口和供所述处理气体用喷嘴连接的第三开口,所述第一开口、所述第二开口及所述第三开口的至少一个部分位于与所述圆筒部的轴线正交的同一平面上。
[0011] 优选地,在所述圆筒部的侧面,设有供所述处理气体用喷嘴连接的第三开口,所述第三开口的形状呈沿所述圆筒部的长度方向延伸的狭缝状。
[0012] 所述引燃器优选能够从所述圆筒部拆下。
[0013] 优选地,在所述圆筒部设有向上方开口且能够插入加热器的孔。
[0014] 所述紧固部优选焊接在所述壳体。
[0015] 所述燃料用喷嘴、所述助燃性气体用喷嘴及所述处理气体用喷嘴焊接在所述圆筒部。
[0016] 所述圆筒部优选由厚壁管构成。
[0017] 优选地,所述壳体具有所述圆筒部和嵌于所述圆筒部的圆环部,所述紧固部从所述圆环部的侧面向外侧突出。
[0018] 燃烧头优选具有用于向所述圆筒部内吹入吹扫气体的吹扫气体用喷嘴。
[0019] 优选地,所述壳体具有所述圆筒部和嵌于所述圆筒部的圆环部,所述吹扫气体用喷嘴用于经由设于所述圆环部的开口将所述吹扫气体吹入所述圆筒部内。
[0020] 优选地,所述燃料、所述助燃性气体及所述处理气体朝向所述圆筒部的内周面的切线方向吹入。
[0021] 另外,根据本公开的其他实施方式,提供一种废气处理装置用的燃烧室,其具有:燃烧室主体;和以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体的上部的上述燃烧头。
[0022] 另外,根据本公开的其他实施方式,提供上述燃烧室的维护方法,其包括:将所述燃烧头从所述燃烧室主体拆下;和将新的上述燃烧头紧固于所述燃烧室主体。
[0023] 另外,根据本公开的其他实施方式,提供一种废气处理装置用的燃烧室的制造方法,其包括:将上述燃烧头以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体的上部。
[0024] 另外,根据本公开的其他实施方式,提供一种燃烧头的制造方法,所述燃烧头通过安装于燃烧室主体的上部而构成废气处理装置用的燃烧室,制造方法包括如下的工序:在壳体上焊接紧固部、燃烧用喷嘴、助燃性气体用喷嘴以及处理气体用喷嘴,其中,所述紧固部用于以能够拆下的方式紧固于所述燃烧室主体,所述燃料用喷嘴用于向所述壳体内吹入燃料,所述助燃性气体用喷嘴用于向所述壳体内吹入助燃性气体,所述处理气体用喷嘴用于向所述壳体内吹入处理气体。
[0025] 另外,根据本公开的其他实施方式,提供一种燃烧头的制造方法,所述燃烧头通过安装于燃烧室主体的上部而构成废气处理装置用的燃烧室,制造方法包括:通过铸造形成圆筒部的工序,在该圆筒部的侧面设置的第一开口连接有处理气体用喷嘴;通过机械加工而在所述圆筒部的侧面形成第二开口和第三开口的工序;和通过焊接而将用于向所述圆筒部内吹入燃料的燃料用喷嘴安装于所述第二开口、并且将用于向所述圆筒部内吹入助燃性气体的助燃性气体用喷嘴安装于所述第三开口的工序。
[0026] 优选地,在形成所述圆筒部的工序中,在所述圆筒部的内表面形成突起,在形成所述第二开口和所述第三开口的工序中,使钻头从所述圆筒部的外表面向所述突起贯穿。
[0027] 发明效果
[0028] 废气处理装置中的燃烧室的维护容易。附图说明
[0029] 图1是废气处理装置用的燃烧室1的示意图。
[0030] 图2是燃烧头100的立体图。
[0031] 图3A是圆筒部11a的立体图。
[0032] 图3B是圆筒部11a的侧视图。
[0033] 图3C是圆环部11b的立体图。
[0034] 图3D是从图3C中的圆环部11b的铅垂方向中心通过的平剖视图。
[0035] 图4是从图2所示的燃烧头100中的燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c通过的水平剖视图。
[0036] 图5是顶部11c及突出部11d的立体图。
[0037] 图6是包含图2中的紧固部11b1在内的燃烧室1的铅垂剖视图(A截面)。
[0038] 图7是包含图2中的吹扫气体用喷嘴13d在内的燃烧室1的铅垂剖视图(B截面)。
[0039] 图8A是包含图7中的水供给喷嘴23的水平方向剖视图。
[0040] 图8B是图8A的Q-Q向视图。
[0041] 图9A是示出壳体11中的圆环部11b的制造流程的一例的图。
[0042] 图9B是示出壳体11中的圆环部11b的制造流程的一例的图。
[0043] 图9C是示出壳体11中的圆环部11b的制造流程的一例的图。
[0044] 图10A是示出壳体11中的顶部11c及突出部11d的制造流程的一例的图。
[0045] 图10B是示出壳体11中的顶部11c及突出部11d的制造流程的一例的图。
[0046] 图10C是示出壳体11中的顶部11c及突出部11d的制造流程的一例的图。
[0047] 图11A是示出燃烧头100的制造流程的一例的图。
[0048] 图11B是示出燃烧头100的制造流程的一例的图。
[0049] 图11C是示出燃烧头100的制造流程的一例的图。
[0050] 图11D是示出燃烧头100的制造流程的一例的图。
[0051] 图11E是示出燃烧头100的制造流程的一例的图。
[0052] 图11F是示出燃烧头100的制造流程的一例的图。
[0053] 图12A是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0054] 图12B是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0055] 图12C是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0056] 图13A是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0057] 图13B是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0058] 图13C是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0059] 图14A是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0060] 图14B是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0061] 图14C是示出燃烧头100的制造流程的其他例子的图。
[0062] 图15A是燃烧室1的局部垂直视图。
[0063] 图15B是燃烧室1的水平剖视图。
[0064] 图16A是燃烧室1的局部垂直视图。
[0065] 图16B是燃烧室1的水平剖视图。
[0066] 图17A是燃烧室1的局部垂直视图。
[0067] 图17B是燃烧室1的水平剖视图。
[0068] 图18是示出具有燃烧室1的废气处理装置的整体结构的示意图。

具体实施方式

[0069] 以下,一边参照附图一边对实施方式进行说明。
[0070] 图1是废气处理装置用的燃烧室1的示意图。在本实施方式中,燃烧室1由燃烧头100及燃烧室主体200构成。燃烧头100能够相对于燃烧室主体200装拆,通过将燃烧头100紧固于燃烧室主体200的上部来制造燃烧室1。通过在该燃烧室1内燃烧(处理气体)废气,来使废气无害化。
[0071] 与由一构件形成燃烧室1相比,通过将燃烧室1划分成燃烧头100及燃烧室主体200能够抑制整体的长度,使制造变得容易。另外,即使在比如粉尘等堆积于燃烧室1的上部内壁这样的情况下,也能够通过将燃烧头100从燃烧室主体200拆下,并将新的燃烧头100紧固于燃烧室主体200,从而容易地进行维护。
[0072] 图2是燃烧头100的立体图。燃烧头100具有壳体11、点火用的引燃器12、燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b、处理气体用喷嘴13c、以及吹扫气体用喷嘴13d。
[0073] 在图2及以下的例子中,设有各两个燃料用喷嘴13a及助燃性气体用喷嘴13b、以及4个处理气体用喷嘴13c。更加具体地,在邻接的两个处理气体用喷嘴13c之间,配置有一个燃料用喷嘴13a或者一个助燃性气体用喷嘴13b。在例如按照空气比为1.3的程度来决定燃料流量和助燃性气体流量的情况下,由于燃料流量相对于助燃性气体流量是1/15左右,所以燃料用喷嘴13a可由相对较细的管构成。为了防止生成物附着于内壁,为了在内壁上确保均匀的切线方向的流动,助燃性气体用喷嘴13b可以由纵长的管构成。由于可能因升华性生成物的附着而导致管道堵塞,所以处理气体用喷嘴13c可由相对较粗的管构成。此外,上述的处理气体用喷嘴13c只不过是一例,燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c的数量、形状、设置位置等并没有特别的限制。
[0074] 壳体11由上方及下方开口的圆筒部11a、镶嵌在圆筒部11a的下部的圆环部11b、设于圆筒部11a的上方开口且中央开口的顶部11c、以及从顶部11c的开口向上突出的突出部11d构成。上述圆筒部11a、圆环部11b、顶部11c、突出部11d可以是一体的,也可以由可装拆的多个构件构成。
[0075] 在壳体11(更详细而言,圆筒部11a)的侧面设置开口,从燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c分别向壳体11内吹入燃料、助燃性气体及处理气体。在处理气体用导入喷嘴13c上设置处理气体用喷嘴吹扫气体导入喷嘴13e,该处理气体用喷嘴吹扫气体导入喷嘴13e用于在点火前吹掉滞留在处理气体导入喷嘴部分的气体、生成物。
[0076] 图3A及图3B分别是圆筒部11a的立体图及侧视图。圆筒部11a由例如厚度为10mm左右且内径为70mm左右的厚壁管形成。通过使用厚壁管,能够形成朝向圆筒部11a的上方开口的孔11a3,以使得能够插入筒式(Cartridge)加热器(未图示)。
[0077] 为了防止升华性生成物的附着,为了升高不锈制管道的内部表面温度,通常从管道的外侧使用套式(Jacket)加热器是一般的方法。但是,通过用筒式加热器使厚壁管直接升温,能够比套式加热器更加高效地升温,因此有助于节能。也能够实现复杂形状的燃烧头的升温。另外,筒式加热器比套式加热器更廉价,所以降低了成本。
[0078] 而且,在圆筒部11a的侧面设置与燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c分别连接的开口15a~15c。优选这些开口15a~15c中的至少一部分位于与圆筒部11a的轴线正交的同一平面(图3B的点划线P)上。
[0079] 开口15a~15c的数量、形状与燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c相配合而设置。将吹出口径(开口)设计为使得燃料和助燃性气体的吹出流速、动量大致相同。在图3A及图3B所示的例子中,燃料用的开口15a可以由例如沿铅垂方向排列的3个直径为2mm左右的小孔的集合形成。助燃性气体用的开口15b可以由例如沿铅垂方向排列的10个直径为4mm左右的小孔的集合形成。处理气体用的开口15c可以由直径为25mm左右的一个孔形成。
[0080] 图3C是圆环部11b的立体图。另外,图3D是从图3C中的圆环部11b的铅垂方向中心通过的水平剖视图。在圆环部11b上,通过焊接设有从侧面向外侧突出了10mm左右的一个或者多个(同图中等间隔地设置4个)紧固部11b1。在紧固部11b1上设置开口11b2,以使得如后文所述那样能够通过螺栓紧固于燃烧室主体200。
[0081] 另外,在圆环部11b上设有从侧面朝向内侧的两个开口11b3,在这些开口11b3中的每一个开口11b3上安装有吹扫气体用喷嘴13d。吹扫气体用喷嘴13d朝向圆筒部11a的内周面的切线方向。
[0082] 图4是从图2所示的燃烧头100中的燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c通过的水平剖视图。如图所示,在设于圆筒部11a的侧面的开口15a~15c的位置,分别安装有两个燃料用喷嘴13a及两个助燃性气体用喷嘴13b、以及4个处理气体用喷嘴13c。由于开口15a~15c的至少一部分位于同一平面上,因此可以说是,燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c也位于同一平面上。
[0083] 燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c朝向圆筒部11a的内周面的切线方向(或者从切线方向稍微倾斜的方向,以下同理)。在圆筒部11a的壁厚是10mm左右的情况下,能够用圆筒部11a来确保助势距离,并朝向圆筒部11a的切线方向来供给整流后的燃料、助燃性气体及处理气体。
[0084] 图5是顶部11c及突出部11d的立体图。
[0085] 在突出部11d内,配置有用于将燃料和/或助燃性气体点燃的引燃器12。而且,在突出部11d的侧面设有两个开口(未图示)。燃料供给喷嘴11d1经由上方的开口与突出部11d内连通,由此供给燃料。另外,空气供给喷嘴11d2经由下方的开口与突出部11d内连通,来供给空气。优选设置为能够将顶部11c从圆筒部11a拆下、或者设置为能够将突出部11d从顶部11c拆下,从而能够将引燃器12从圆筒部11a拆下。
[0086] 在顶部11c形成有一个或者多个孔11c1。该孔11c1设于与圆筒部11a中的孔11a3(参照图3A)对应的位置。如上文所述,借助孔11c1将筒式加热器插入孔11a3。
[0087] 图6是包含图2中的紧固部11b1的燃烧室1的铅垂剖视图(A截面)。燃烧室主体200具有上方(燃烧头100侧)及下方开口的上侧圆筒部21、以及从上侧圆筒部21的下方开口向下方延伸的下侧圆筒部22。上述上侧圆筒部21和下侧圆筒部22可以是一体的,也可以由多个构件构成。
[0088] 上侧圆筒部21的直径与燃烧头100中的圆环部11b的直径大致相等。而且,在上侧圆筒部21上配置有圆环部11b。燃烧头100中的圆筒部11a的下部位于燃烧室主体200中的上侧圆筒部21内。下侧圆筒部22的直径比上侧圆筒部21的直径小,下侧圆筒部22的直径与燃烧头100中的圆筒部11a的直径大致相等。
[0089] 紧固部21a从上侧圆筒部21的上端向外侧延伸。在紧固部21a的、与形成于燃烧头100的紧固部11b1的开口相对的位置具有开口。从上方(燃烧头100侧)将螺栓14a插入紧固部11b1、21a的开口,在下方(燃烧室主体200侧)将螺母14b嵌设在螺栓14a的下部,由此能够将燃烧头100与燃烧室主体200紧固。通过这样,构成了燃烧头100及燃烧室主体200为一体且在内部具有圆筒状的空洞的燃烧室1。
[0090] 图7是包含图2中的吹扫气体用喷嘴13d在内的燃烧室1的铅垂剖视图(B截面)。水供给喷嘴23与在燃烧室主体200中的上侧圆筒部21的侧面设置的开口连通,向上侧圆筒部21内供给水。此外,水供给喷嘴23并非必须与吹扫气体用喷嘴13d位于同一平面内。
[0091] 另外,圆环部11b上形成的开口11b3与下方开口的圆形槽11b4连接。因此,来自吹扫气体用喷嘴13d的吹扫气体从开口11b3及圆形槽11b4通过而被供给至上侧圆筒部21内。
[0092] 此外,若从整体上观察燃烧室1,在最上方有引燃器12,在引燃器12的更下方有燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c(图7中未图示),在燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c的更下方有吹扫气体用喷嘴13d,在吹扫气体用喷嘴13d的更下方有水供给喷嘴23。
[0093] 以下,针对水供给喷嘴23及吹扫气体用喷嘴13d的作用详细地进行说明。
[0094] 如图7所示,在燃烧室1中,在比燃料、助燃性气体及处理气体被吹入的位置稍稍靠下方的位置,设有供给用于在燃烧室1的内壁面上形成湿壁(水膜)23a的水的水供给喷嘴23。更详细而言,水供给喷嘴23设置于燃烧室主体200中的上侧圆筒部21的侧壁。由于来自水供给喷嘴23的水积存在上侧圆筒部21,所以也能够将上侧圆筒部21称为积水部。
[0095] 上侧圆筒部21由环状的底板21b和圆筒状的侧板21c构成,该环状的底板21b从下侧圆筒部22的侧壁向半径方向外侧延伸而形成上侧圆筒部21的底面,该圆筒状的侧板21c向与底板21b的外周端大致垂直的方向延伸而形成上侧圆筒部21的侧壁。水供给喷嘴23被固定于侧板21c上。水供给喷嘴23配置为向上侧圆筒部21的内周面的切线方向喷出水。
[0096] 通过从水供给喷嘴23向上侧圆筒部21的内周面的切线方向喷出水,由此在上侧圆筒部21形成由旋流形成的水膜,该旋流具有从半径方向外侧向内侧朝斜下方倾斜的水面。而且,水膜从具有倾斜的水面的旋流(水膜)的下端且是半径方向内端即从上侧圆筒部21的底板21b的半径方向内端而沿着下侧圆筒部22的内壁流下,在燃烧室1的内壁形成湿壁水
23a(针对这点,在后文详述)。
[0097] 在上侧圆筒部21的上方,设有由圆形槽11b4及开口11b3构成的吹扫气体吹入部11b5。经由吹扫气体吹入部11b5吹入吹扫气体的多个吹扫气体用喷嘴13d在圆周方向上隔开间隔地形成。从吹扫气体用喷嘴13d向吹扫气体吹入部11b5吹入吹扫气体,吹扫气体从圆形槽11b4的下端开口向下方喷出。吹扫气体可以使用空气或者氮气。
[0098] 更详细而言,吹入吹扫气体的吹扫气体用喷嘴13d设置为从圆环部11b朝向切线方向(也参照图3D),向圆形槽11b4的外周侧的面的切线方向吹入吹扫气体,由此吹扫气体充满圆形槽11b4的整周并从圆形槽11b4的下端开口的整周向下方呈圆环状地吹出。如此,将吹扫气体从圆形槽11b4呈圆环状地吹出,由此能够用吹扫气体(空气或者氮气)来替换湿壁水23a的上端部及其附近(即,在上侧圆筒部21形成的水的旋流(水膜)的上端部及其附近)的周围环境气体。
[0099] 图8A及图8B是示出用于在上侧圆筒部21形成湿壁水23a的旋流的结构的图。更详细而言,图8A是包含图7中的水供给喷嘴23在内的水平方向剖视图,图8B是图8A的Q-Q向视图。
[0100] 如图8A所示,湿壁水23a以一定的流速从水供给喷嘴23被供给,该水供给喷嘴23沿着上侧圆筒部21的侧板21c的内周的切线方向设置,湿壁水23a利用其动能而沿着上侧圆筒部21的壁面内周流动。湿壁水23a由于在圆周上移动而受离心的作用,如图8B所示,一边要沿着侧板21c的壁面继续盘旋,一边连续地供给水,因此,水会第一圈、第二圈,第三圈地重复盘旋,从而被向上推升。
[0101] 但是,伴随着进行盘旋,因摩擦而导致动能减小,同时离心力也减弱,因此被向上推升的水因重力而向圆周的内侧流下。如此一来,不会溅起水花,从而形成不会中断且具有从半径方向外侧向内侧朝斜下方倾斜的水面的水膜。如图7所示,该具有倾斜的水面的水膜从上侧圆筒部21的底板21b的内端沿着下侧圆筒部22的内壁流下,并在燃烧室1的内壁形成湿壁水23a。
[0102] 从吹扫气体吹入部11b5以适当的流量吹入吹扫气体,由此能够防止固形物附着在燃烧室1的内壁。
[0103] 在以上说明的燃烧室1中,以火焰的燃烧速度以上的流速,从燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c分别向燃烧室1的内周面的切线方向吹入燃料、助燃性气体及处理气体。通过这样,沿着燃烧室1的轴线方向形成从燃烧室1的内壁升起的三种气体混合的圆筒状混合火焰。
[0104] 将三种气体共同向切线方向吹入,由此因旋转离心力而导致形成如下的气体分布,即,在圆筒状混合火焰的外侧是温度较低、重量较重、未燃烧的三种混合气体,而在内侧是温度较高、重量较轻的三种混合的燃烧后气体。因此,圆筒状混合火焰处于被温度较低且未燃烧的三种混合气体包覆的自我隔热的状态,所以不会因放热而导致温度降低地进行燃烧效率较高的气体处理。
[0105] 另外,由于处理气体通常被N2气体等稀释而流入废气处理装置,因此通过将该含有N2气体的处理气体与燃料及助燃性气体混合燃烧,可以使燃烧缓慢进行,不会形成局部的高温部,因此可抑制NOx的产生。
[0106] 另外,通过将含有N2气体的处理气体与燃料及助燃性气体混合燃烧,使呈圆筒状的火焰的直径变小,从而燃烧室1的内壁面温度降低。即,由于促进了主燃烧方式的特征即火焰的隔热性,所以,如图7所示,即使在燃烧室1的内壁面形成湿壁(水膜),火焰及火焰内侧的燃烧气体温度也不会降低。
[0107] 而且,燃烧后生成的SiO2等的粉末因气体旋流的离心力而导致被外侧的湿壁水23a所捕获并被冲刷到下部,因此不会堆积于燃烧室1的内壁面,另外由于在燃烧室1内大部分的粉末被湿壁水23a所捕获,因此废气处理装置的洗涤性能(粉末去除性能)得到提高。腐蚀性气体也被湿壁水23a冲刷掉,能够防止燃烧室1的内壁面的腐蚀。
[0108] 如以上说明的那样,燃烧室1的内壁面甚至燃烧头100中的壳体11的内壁面温度很低,是40度左右。假设,若壳体11的内壁面的温度上升到几百度左右,则无法通过焊接来安装紧固部11b1,要使用轮缘,不得不增大燃烧室1的体积。
[0109] 与此相对,在本实施方式中壳体11的内壁面温度很低,因此由热引起的应力很小。因此,能够将紧固部11b1通过焊接安装在壳体11(在图2的例子中是圆环部11b)上,能够减小燃烧室1的体积。另外,能够将燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴
13c也通过焊接安装在壳体11(在图2的例子中是圆筒部11a)上。
[0110] 以下,对上述的燃烧室1处理气体(废气)的处理例进行说明。
[0111] 根据处理气体向燃烧室1的流入量,来设定恰当的燃料及助燃性气体的流量,以使处理气体(作为主成分之一,含有N2气体)、燃料气体及助燃性气体这三种气体的混合气的组成在可燃烧范围内,并且能够确保气体处理所需要的气体温度。以下,在以丙烷作为燃料气体的情况下,对三种气体的组成与燃烧范围的关系进行说明。
[0112] 在助燃性气体是纯氧气,而没有作为处理气体的N2的情况下,相对于混合气体的丙烷成分%的燃烧的下限是2%,上限是40%。已知,在以空气(N2与O2的组成比是79:21)作为助燃性气体的情况下,相对于混合气体的丙烷成分%的燃烧的下限是2%,上限界是10%。
[0113] 在此基础上增加作为处理气体的主成分的N2,已知,例如在N2与O2的组成比是85:15的情况下,相对于混合气体的丙烷成分%的燃烧的下限是2%,上限界是6%。此外,在燃料气体(燃料)是城市燃气、天然气等其他的气体的情况下,按照与丙烷是燃料气体的情况同理的手法来求得混合气体的燃烧范围即可。
[0114] 即,能够基于燃料气体、助燃性气体(氧气和空气)及作为处理气体的N2的混合气体的组成与燃烧范围的关系进行调整。在设置于同一平面上的燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c的组件例如分两段而设置的情况下,改变燃料流量、助燃性气体流量与处理气体流量的平衡(组成比),减少例如上段侧的处理气体流入量,并增加下段侧的处理气体流入量,由此能够提高火焰的稳定性
[0115] 接下来,对图2所示的燃烧头100的制造方法进行说明。大概地,将紧固部11b1、燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c按照任意的顺序焊接在壳体11上,由此制造燃烧头100。以下,对更加具体的例子进行说明。
[0116] 图9A~图9C是示出壳体11中的圆环部11b的制造流程的一例的图。首先,如图9A所示,在不锈钢制的环状构件11b2的侧面,形成开口11b3及圆形槽11b4(未图示)。接下来,如图9B所示,在开口11b3的位置焊接吹扫气体用喷嘴13d。接着,如图9C所示,将4个紧固部11b1以等间隔焊接在环状构件11b2的侧面的、与开口11b3不同的位置。通过这样,制造完成圆环部11b。
[0117] 图10A~图10C是示出壳体11中的顶部11c及突出部11d的制造流程的一例的图。如图10A所示,在不锈钢制的圆形构件11c2的外缘部形成孔11c1,并在圆形构件11c2的中央部形成开口11c3,由此制作顶部11c。接下来,如图10B所示,在开口11c3的位置安装突出部11d。接着,如图10C所示,在突出部11d的上部焊接燃料供给喷嘴11d1,在突出部11d的下方焊接空气供给喷嘴11d2。通过这样,制造完成顶部11c及突出部11d。
[0118] 图11A~图11F是示出燃烧头100的制造流程的一例的图。首先,如图11A所示,在不锈钢制的厚度是10mm,内径是70mm左右的厚壁管的侧面形成开口15a~15c,并且在该厚壁管的上表面形成孔11a3,由此制作圆筒部11a。接下来,如图11B所示,在圆筒部11a的上部安装顶部11c。此时,圆筒部11a的孔11a3与顶部11c的孔11c1在铅垂方向上一致。
[0119] 接着,如图11C所示,将预先制作的两个助燃性气体用喷嘴13b焊接在圆筒部11a的开口15b的位置。然后,如图11D所示,从圆筒部11a的下方将圆环部11b镶嵌并固定在该圆筒部11a。接着,如图11E所示,将预先制作的4个处理气体用喷嘴13c焊接在圆筒部11a的开口15c的位置。进一步地,如图11F所示,将两个燃料用喷嘴13a焊接在圆筒部11a的开口15a的位置。如以上所述,制造完成燃烧头100。
[0120] 针对上述的燃烧头100中的两个燃料用喷嘴13a、两个助燃性气体用喷嘴13b及4个处理气体用喷嘴13c位于与圆筒状的燃烧室1的轴线正交的同一平面上的情况进行了说明,但即使在上述两个燃料用喷嘴13a、两个助燃性气体用喷嘴13b及4个处理气体用喷嘴13c与燃烧室1的轴线方向错开配置的情况下,只要满足下述的(1)及(2)的条件,就能够形成从燃烧室1的内壁升起的三种混合气体的圆筒状混合火焰。另外,燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c也可以分割成多个并在燃烧室1的圆周方向上间隔地配置。
[0121] (1)燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c将燃料(燃料气体)、助燃性气体及处理气体分别吹向燃烧室1的内周面的切线方向,从而形成燃料、助燃性气体及处理气体这三种混合气体的旋流。
[0122] (2)在被吹入燃烧室1的燃料(燃料气体)、助燃性气体及处理气体中的至少一种气体最后被吹入燃烧室1而形成三种混合气体的旋流时,三种混合气体的组成达到燃烧范围。
[0123] 通过满足上述(1)和(2)的条件,能够形成从燃烧室1的内壁升起的三种混合气体的圆筒状混合火焰,但是在形成了三种混合气体的圆筒状混合火焰之后,在燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c的下游侧(后段)还设有燃料用喷嘴13a及处理气体用喷嘴13c,通过从这些喷嘴吹入燃料和处理气体,来提高燃烧温度,也能够提高气体处理性能。
[0124] 接着,参照附图,针对满足上述(1)和(2)的条件的各种变形例进行说明。
[0125] 首先,针对作为最初向燃烧室1吹入气体而最初形成旋流的喷嘴即开始形成旋流的喷嘴,而选定燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c中的哪个喷嘴进行说明,并针对以所选定的喷嘴作为基准而如何将其他的喷嘴朝向旋流的下游侧配置进行说明。
[0126] 图11A~图11F主要示出了通过焊接来制造燃烧头100的例子,但是也能够通过铸造来制造。
[0127] 首先,通过铸造来制作图12A~图12C所示的基台101,并进行下表面的浇口A的截断及喷砂清理。此外,图12A~图12C分别是基台101的俯视图、立体图及侧视图。该基台101主要与燃烧头100的圆筒部11a、圆环部11b及处理气体用喷嘴13c对应。
[0128] 此处,在圆筒部11a上形成有与处理气体用喷嘴13c连接的开口15c(图12B)。开口15c的形状优选沿着圆筒部11a的长度方向(铅垂方向)延伸的狭缝状。通过这样,处理气体沿着圆筒部11a的内表面流动,因此氧化空气量适当。其结果是,火焰不易熄灭。另外,燃烧器顶板(图2的顶部11c)附近的滞流减少,抑制了生成物的附着。进一步地,气液界面的水的飞沫减少,抑制了生成物的附着。采用铸造的方式,能够比较自由地设计开口15c的形状。
[0129] 此外,如图12A所示,优选在圆筒部11a的内侧形成突起102。其理由后述。
[0130] 关于该基台101的制法,考虑了各种方案。作为一例,能够以利用3D打印机直接铸造的方式进行制造。即,使用3D打印机形成与作为目标的基台101相同形状的树脂制的模型。向该模型喷涂陶瓷并烘烤来使树脂融化,由此完成内部空洞的陶瓷的模型。向该模型注入金属并固化,并打破陶瓷的模型,由此完成金属制的基台101。采用该手法,能够低价地且在短时间内制作基台101。
[0131] 此外,也可以使用3D打印机制作金属制的基台101,还可以通过通常的铸模方法来制作。
[0132] 接下来,对基台101进行以下的机械加工,使之达到图13A~图13C的状态。
[0133] 即,在圆筒部11a上,通过钻削加工来形成用于与燃料用喷嘴13a连接的开口15a及用于与助燃性气体用喷嘴13b连接的开口15b(图13B)。此时,在圆筒部11a的内侧具有突起102,从而确保在使钻头从圆筒部11a的外表面向内部的突起102贯穿时的突破口呈垂直面,从而使得容易形成开口15a、15b。在形成开口15a、15b之后,通过圆筒部11a的内侧的精削而削掉突起102,从而使内侧呈正圆形。
[0134] 另外,在圆环部11b的紧固部11b1形成有用于通过螺栓与燃烧室主体200紧固的开口11b2。另外,在圆筒部11a的上表面形成用于安装顶部11c的螺纹孔11c1及O形环槽11c2。另外,在圆筒部11a的上表面形成用于插入筒式加热器的孔11a3。
[0135] 进一步地,对处理气体用喷嘴13c用的轮缘安装部B、与燃烧室主体200紧固的紧固部C及兼做浇口的突出部D分别进行最终切削。
[0136] 然后,将轮缘13c1焊接在处理气体用喷嘴13c,且将燃料用喷嘴13a焊接在圆筒部11a上形成的开口15a,且将助燃性气体用喷嘴13b焊接在圆筒部11a上形成的开口15b,达到图14A~图14C的状态。此外,经由盖部13b1将助燃性气体用喷嘴13b安装于圆筒部11a,由此在盖部13b1与圆筒部11a的外表面之间形成空室。通过这样,从助燃性气体用喷嘴13b供给的燃料从上部的开口15b遍历地到达下部的开口15b,从而均匀地向圆筒部11a内供给助燃性气体。燃料用喷嘴13a也同理。
[0137] 然后,通过将顶部11c、突出部11d及引燃器12安装在圆筒部11a上,由此制作完成燃烧头100。
[0138] 图15A及图15B是示出燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c的组件是单段(或者两段的情况中的上段)且吹入处理气体的喷嘴较少(为1个)的情况的示意图,图15A是燃烧室1的局部垂直视图,图15B是燃烧室1的水平剖视图。
[0139] 在以空气作为助燃性气体,并将空气比设置为1.3的情况下,需要流量为燃料流量的大约15倍的空气。在这种情况下,支配燃烧室1内的旋转力的是空气的流量及流速。因此,如图15A及图15B所示,选定以空气作为助燃性气体而吹入的助燃性气体用喷嘴13b为开始产生旋流的喷嘴。通过这样,燃烧室1中的燃烧头100的顶部11c被即将形成火焰之前的助燃性气体所冷却,因此能够降低因顶部11c的放热而导致的热量损失,有助于节能。
[0140] 而且,以所选定的助燃性气体用喷嘴13b作为基准,朝向旋流的下游侧按照处理气体用喷嘴13c、燃料用喷嘴13a的顺序来配置。即,在助燃性气体用喷嘴13b与燃料用喷嘴13a之间设置用于吹入以稀释N2作为主体的处理气体的处理气体用喷嘴13c,由此助燃性气体在与处理气体(N2主体)混合之后,使燃料气体混合点燃,因此不会形成局部的高温部,而形成具有均匀的温度场的火焰。通过这样,既能够提高气体处理性能,又能够抑制热敏NOx的产生。
[0141] 在图15A及图15B中举例示出了燃料用喷嘴13a、燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c位于与圆筒状的燃烧室1的轴线正交的同一平面上的结构,但是在将燃料用喷嘴13a、燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c在燃烧室1的轴线方向上错开配置的情况下,在图5A中,将助燃性气体用喷嘴13b配置于最上段,从助燃性气体用喷嘴13b向下方将处理气体用喷嘴13c及燃料用喷嘴13a按照该顺序错开配置即可。此外,在图15A所示的剖视图中,用假想线表示位于截面的面前侧(前方侧)的处理气体用喷嘴13c。以下的附图也同理。
[0142] 图16A及图16B是示出在处理气体用喷嘴13c无法容纳于单段的情况下,将燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c的组件分上下两段设置的情况下的下段的组件的一例的示意图,图16A是燃烧室1的局部垂直剖视图,图16B是水平剖视图。
[0143] 如图16A及图16B所示,下段的组件构成为,助燃性气体用喷嘴13b配置在旋流的最上流侧,处理气体用喷嘴13c-1、处理气体用喷嘴13c-2、燃料用喷嘴13a及处理气体用喷嘴13c-3以该助燃性气体用喷嘴13b为基准朝向旋流的下游侧按照该顺序而配置。
[0144] 如此,在下段的组件中也设置燃料用喷嘴13a、助燃性气体用喷嘴13b及处理气体用喷嘴13c-1~13c-3,由此使气体混合度变得均匀,因此不会形成局部高温部,而能够形成具有均匀的温度场的火焰。通过这样,能够既提高气体处理性能,又抑制因热而产生NOx。
[0145] 图17A及图17B是示出,在处理气体用喷嘴13c无法容纳于单段的情况下,分上下两段设置的情况下的下段的组件的其他的例子的示意图,图17A是燃烧室1的局部垂直剖视图,图17B是水平剖视图。
[0146] 如图17A及图17B所示,下段的组件构成为,配置于旋流的最上游侧,处理气体用喷嘴13c-2、燃料用喷嘴13a及处理气体用喷嘴13c-3以该处理气体用喷嘴13c-1为基准朝向旋流的下游侧按照该顺序而配置。
[0147] 在难分解性气体等作为处理气体流入燃烧室1的情况下,需要向助燃性气体的空气中追加氧气,来形成高温的温度场。在这种情况下,上段的组件设置为与图15A及图15B的组件同样的结构,下段的组件设置为从图13A及图13B所示的组件中去除了助燃性气体用喷嘴13b的图17A及图17B所示的组件,而仅在上段的组件中设置助燃性气体用喷嘴13b。
[0148] 与设置为图16A及图16B所示的下段的组件的情况相比,火焰的形成位置能够向旋转上游侧移动,能够缩小火焰体积,因此能够形成更高温的温度场。
[0149] 在上述的燃烧室1中,燃料气体、助燃性气体及处理气体以火焰的燃烧速度以上的流速被吹入。在这种情况下,将燃料气体、助燃性气体及处理气体的流速调整为,使涡旋数(用于表示旋转程度的无量纲数)达到5~40。如此,以涡旋数为基准来调整燃料气体、助燃性气体及处理气体的流速,由此能够形成期望的圆筒状混合火焰。另外,为了提高火焰的稳定性,优选使引燃器12始终事先形成火焰。
[0150] 图18是示出具有燃烧室1的废气处理装置的整体结构的示意图。如图18所示,废气处理装置具有用于使处理气体(废气)燃烧并氧化分解的燃烧室1、以及配置于该燃烧室1的后段的循环水罐40和废气清洗部60。
[0151] 处理气体(废气)通过旁通(三通阀)31被供给向燃烧室1中的燃烧头100的内周面的切线方向(在图18中被示意性地描绘为从上方供给)。在废气处理装置有故障的情况下,操作旁通阀31,使处理气体不被导入废气处理装置,而是被导入未图示的旁通管。同理,燃料及助燃性气体也被供给向燃烧头100的内周面的切线方向。
[0152] 将燃料、助燃性气体及处理气体向燃烧室1的内周面的切线方向以火焰的燃烧速度以上的流速吹入,由此形成从燃烧室1的内壁升起的三种气体混合的圆筒状混合火焰。从水供给喷嘴23向燃烧室主体200的上部供给水W,该水W沿燃烧室主体200的内表面流下,并在内表面形成湿壁(水膜)。由该湿壁水23a来捕获因处理气体的燃烧而生成的SiO2等的粉末。
[0153] 燃烧室1通过连接管32向下方延伸,并到达配置于下方的循环水罐40。在循环水罐40的内部设有堰41,由该堰41划分上游侧的第一槽40A和下游侧的第二槽40B。被湿壁水23a捕获的粉末生成物经由连接管32落到循环水罐40的第一槽40A内,并在第一槽40A的底部堆积。另外,从燃烧室1的内表面流下的湿壁水23a流入第一槽40A,第一槽40A的水溢出堰41而流入第二槽40B。
[0154] 燃烧室1经由冷却部50而与废气清洗部60连通。该冷却部50具有朝向连接管32延伸的管道51、以及配置于该管道51内的喷射水供给喷嘴52。喷射水供给喷嘴52以与流过管道51的废气相对的方式喷射水。因此,在燃烧室1中处理过的废气被从喷射水供给喷嘴52喷射出的水冷却。所喷射出的水通过管道51被回收至循环水罐40。
[0155] 冷却了的废气接着被导入废气清洗部60。该废气清洗部60用水清洗废气,从而去除废气中含有的微小的粉尘。该粉尘主要是因在燃烧室1内的氧化分解(燃烧处理)而生成的粉末生成物。
[0156] 废气清洗部60具有形成气体流路61的壁构件62、配置于气体流路61内的第一雾喷嘴63A、第一水膜喷嘴63B、第二雾喷嘴64A、及第二水膜喷嘴64B。上述雾喷嘴63A、64A及水膜喷嘴63B、64B位于气体流路61的中心部,并排列为大致直线状。第一雾喷嘴63A及第一水膜喷嘴63B构成第一喷嘴单元63,第二雾喷嘴64A及第二水膜喷嘴64B构成第二喷嘴单元64。因此,在本实施方式中,设有两组的喷嘴单元63、64。此外,喷嘴单元也可以设置一组,还可以设置3组以上的喷嘴单元。
[0157] 第一雾喷嘴63A在废气的流动方向上配置于第一水膜喷嘴63B的上游侧。同理,第二雾喷嘴64A配置于第二水膜喷嘴64B的上游侧。即,雾喷嘴和水膜喷嘴交错地配置。雾喷嘴63A、64A和水膜喷嘴63B、64B和壁构件62由有耐腐蚀性的树脂(例如PVC:聚氯乙烯)构成。
[0158] 在第一雾喷嘴63A的上游侧,配置有调整废气的流动的整流构件65。该整流构件65使废气产生压力损失,由此使气体流路61中的废气的流动变得均匀。为了防止受到酸的腐蚀,整流构件65优选由除了金属以外的材料构成。作为整流构件65的例子,举出由树脂构成的的无纺布材料、形成有多个开孔的树脂板。在整流构件65的上游侧,配置有雾喷嘴66。雾喷嘴63A、64A、66及水膜喷嘴63B、64B安装于壁构件62。
[0159] 废气从管道51被导入废气清洗部60的内部。废气在废气清洗部60内从下向上流动。更详细地,从管道51导入的废气首先被导向废气清洗部60的雾喷嘴66。而且,废气通过由雾喷嘴66形成的雾,并被整流构件65整流。通过整流构件65的废气形成均匀的流动,并在气体流路61中以低速上升。在气体流路61中,雾、水膜、雾及水膜按照该顺序形成。
[0160] 废气中包含的直径不满1μm的微小的粉尘较容易附着于通过扩散作用(布朗运动)而形成雾的水珠上,由此而被雾捕捉。直径1μm以上的粉尘大部分也同样地被水珠捕捉。水珠的直径大约100μm,因此附着于该水珠上的粉尘的尺寸(直径)看上去较大。因此,含有粉尘的水珠容易通过惯性碰撞而击中下游侧的水膜,从而粉尘与水珠一起从废气中被去除。即使未被雾捕捉到的直径较大的粉尘也会同样被水膜捕捉而被去除。如此,用水清洗过的废气从壁构件62的上端部排出。
[0161] 如图18所示,在废气清洗部60的下方,配置有上述的循环水罐40。从雾喷嘴63A、64A、66及水膜喷嘴63B、64B供给的水被循环水罐40的第二槽40B回收。用循环水P将第二槽40B中积存的水供给至雾喷嘴63A、64A、66及水膜喷嘴63B、64B。同时,循环水作为水W而被输送至水供给喷嘴23,如上所述,在燃烧室1中的燃烧室主体200的内面形成湿壁水23a。
[0162] 被供给至雾喷嘴63A、64A及水膜喷嘴63B、64B的水是被循环水罐40回收的水,并且含有粉尘(粉末生成物等)。因此,为了清洗气体流路61,从喷淋喷嘴67向气体流路61供给城市用水。在喷淋喷嘴67的上方,设有雾收集部68。该雾收集部68的内部具有多个障碍板,能够捕捉雾。如此,被处理而无害化的废气经由废气管而最终释放到大气。
[0163] 在循环水罐40中设有水位传感器42。该水位传感器42监视第二槽40B的水位,并能够将第二槽40B的水位控制在规定的范围内。另外,利用循环水泵P而移送的水的一部分经由给水管33被供给至循环水罐40内设置的多个喷射器43。在给水管33上设有开闭阀V1,并能够通过打开开闭阀V1来向喷射器43供水。在循环水罐40中设有用于向循环水罐40内排水的排水阀V2。
[0164] 利用循环水泵P对循环水罐40内的水进行加压并供给至各喷射器43,利用在由各喷射器43的喷嘴挤压水流时发生的压力下降现象,用喷射器43的吸入口将循环水罐40内的水吸入至喷射器43内,将该吸入了的水与从喷射器43的喷嘴放出的水一起从喷射器43的吐出口向循环水罐40的底部喷射。利用从喷射器43的吐出口喷射的喷射水的喷射力使位于循环水罐40的底部的粉末粉碎并漂浮,将粉末与排水一起从循环水罐40的排水口40D自动地排出。
[0165] 如以上说明的那样,在本实施方式中,由燃烧头100及燃烧室主体200构成废气处理装置的燃烧室1。因此,容易维护。
[0166] 附图标记说明
[0167] 1    燃烧室
[0168] 11   壳体
[0169] 11a   圆筒部
[0170] 11a3   孔
[0171] 11b   圆环部
[0172] 11b1  紧固部
[0173] 11b2、11b3   开口
[0174] 11b4   圆形槽
[0175] 11b5   吹扫气体吹入部
[0176] 11c   顶部
[0177] 11c1   孔
[0178] 11d   突出部
[0179] 11d1   燃料供给喷嘴
[0180] 11d2   空气供给喷嘴
[0181] 12   引燃器
[0182] 13a   燃料用喷嘴
[0183] 13b   助燃性气体用喷嘴
[0184] 13c   处理气体用喷嘴
[0185] 13d   吹扫气体用喷嘴
[0186] 13e   处理气体用喷嘴吹扫气体导入喷嘴
[0187] 14a   螺栓
[0188] 14b   螺母
[0189] 15a~15c   开口
[0190] 100   燃烧头
[0191] 21   上侧圆筒部
[0192] 21a   紧固部
[0193] 21b   底板
[0194] 21c   侧板
[0195] 22   下侧圆筒部
[0196] 23   水供给喷嘴
[0197] 23a   湿壁水
[0198] 200   燃烧室主体
[0199] 31   旁通阀
[0200] 32   连接管
[0201] 33   给水管
[0202] 40   循环水罐
[0203] 40A、40B   槽
[0204] 41   堰
[0205] 42   水位传感器
[0206] 43   喷射器
[0207] 50   冷却部
[0208] 51   管道
[0209] 52   喷射喷嘴
[0210] 60   废气清洗部
[0211] 61   气体流路
[0212] 62   壁构件
[0213] 63A、64A、66  雾喷嘴
[0214] 63B、64B   水膜喷嘴
[0215] 63、64   喷嘴单元
[0216] 65   整流构件
[0217] 67   喷淋喷嘴
[0218] 68   雾收集部
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