地面火炬的制作方法

专利名称：地面火炬的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可燃性废气的燃烧处理的地面火炬。
背景技术：
目前，对可燃性气体进行燃烧处理的处理装置大致分为焚烧炉、开式火炬烟囱及地面火炬烟 (地面火炬)这三类。作为通过这种处理装置进行燃烧处理的可燃性气体，例如在煤气化复合发电设备 (IGCC Jntegrated Coal Gasification Combined Cycle)中，在工厂设备初始起动时存在因对煤进行气化而生成的气体，是不适合燃气轮机燃料的可燃性废气。另外，煤气化复合发电设备是对作为燃料的煤进行气化而使燃气轮机运转，并利用燃气轮机的驱动力及燃气轮机的废热进行发电的设备。焚烧炉(参照图24)是在由耐火材料等形成的焚烧炉主体1设置空气送风装置2 而对可燃性气体进行燃烧处理的装置。该情况下，存在成形焚烧炉主体1的耐火材料的成本及空气送风装置2的成本高的问题。另外，图中的标号3为燃烧室，4为烟囱。开式火炬烟囱(参照图25)是向大气中喷出燃料且由点火装置使可燃气体燃烧的装置。通常，燃料排出口配置于火炬烟囱主体5的高的位置。由于燃烧用的空气通过来自周围的自然吸气来供给，因而不需要空气送风装置，成本低。但是，需要指出的是，由于火焰处于暴露状态，所以存在向周围的辐射引起的火灾发生、火焰的燃烧音引起的噪声、可目视火焰而引起的对景观的不良影响的问题。例如图沈所示，地面火炬6为使烟囱7的下端开放并在烟囱7的下端部设置有一个或多个可燃性气体燃烧用的燃烧室8的结构。该情况下，由于需要烟囱7及风挡9，因而成本比开式火炬烟 高。但是，地面火炬6具有火焰被风挡9包围而不能从外部看到及燃烧噪声被烟囱降低的优点。作为降低由烟囱派生的噪声的现有技术，存在在烟囱的内部位置设置吸音部件的技术。(例如，参照专利文献1)另外，还公开了一种在地面火炬烟囱中包围燃烧室的噪声屏蔽部件相对于送入燃烧室的空气流配置成吸音关系的构成。(例如参照专利文献2)另外，还公开了一种利用动态消音使在对燃烧气体强制排气的烟道内发生的噪声消失从而进行消音的噪声消除装置。(例如参照专利文献3)专利文献1 日本特公昭58-2331号公报专利文献2 日本特开昭M-45838号公报专利文献3 专利第沈四410号公报

发明内容
但是，在上述现有的地面火炬6中，存在因从烟囱7发生的低频振动而使周围的物体发生共振/振动的问题。
作为地面火炬6中的现有技术的低频振动对策，公知有以火焰的长焰化为目的的空气量的减少、燃烧室流速的变更及燃烧室个数的变更。但是，这种现有技术的低频振动对策存在因燃烧性的恶化而引起的未燃成分的增加及因长焰化而使火焰从烟囱上部冒出的问题。另外，对于多个燃烧室3，在将它们各自的水平不均一地配置并使作为振动源的火焰面不均一而降低发生声压的对策中，存在配置于上侧的燃烧室8与下侧的燃烧室火焰接触而产生损伤的缺陷。另外，虽然还具有限制由地面火炬6进行处理的气体的化学热量的方法、或者只在噪声基准宽松的白天运用的方法，但是由于都成为工厂设备的运行限制，因而不经济。基于这种背景，希望防止地面火炬塔体的低频频率和燃烧室燃烧的固有频率的共振、而且/或将振动能变换为热能，而抑制低频噪声的声压级增大，降低由地面火炬发生的低频振动并抑制到门窗扇的振动发生界限以下。本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种地面火炬，适当调整从烟囱等地面火炬塔体发生的低频振动而抑制到门窗扇的振动发生界限以下，防止周围的物体发生共振/振动。为了解决上述课题，本发明采用了如下发明。本发明一实施方式提供一种地面火炬，在烟@下端的燃烧室对可燃性废气进行燃烧处理，所述烟囱下端及所述燃烧室的周围被风挡包围，其中，从如下方式中选择至少一个来降低所述地面火炬塔体的低频噪声声压级从由所述烟 及所述风挡构成的地面火炬塔体发生的固有频率的变更、所述地面火炬塔体的多个化、及在所述地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体。根据这种地面火炬，由于从如下方式中选择至少一个，降低地面火炬塔体的低频噪声声压级，因此，可将从地面火炬发生的低频振动设定为门窗扇振动发生界限以下，所述方式为从由烟 及风挡构成的地面火炬塔体发生的固有频率的变更、地面火炬塔体的多个化、及向地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体。在上述实施方式中，优选从所述地面火炬塔体发生的固有频率的变更通过如下方式实现在所述风挡的局部设置风挡开口部并由对低频音非壁面化板材堵塞所述风挡开口部，由此，可向发生频率变高的方向变化而降低声压级。该情况下，优选所述风挡开口部设定为周开口率为50%以上且高度开口率为 70%以上。另外，所述非壁面化板材的板材面密度根据风挡开口前主频率而进行选定即可。在上述实施方式中，优选从所述地面火炬塔体发生的固有频率的变更是通过在所述烟囱的局部设置烟囱开口部而实现的，由此，可向发生频率变高的方向变化而降低声压级。该情况下，优选所述烟囱开口部为设置在周方向的90° 360°这一范围内的横向开口。S卩，本发明的烟囱开口部形成为在周方向的90° 360°这一范围内结构强度允许的大的开口即可。另外，优选所述横向开口的高度方向位置配置于作为由共振频率发生的声压模式的腹部的部分。
另外，优选所述横向开口与开口形状无关，将开口面积比设为25%以上。另外，也可以在烟囱高度方向上设置多个所述横向开口。在上述实施方式中，所述烟囱开口部也可以是在烟囱高度方向上开口的一个多个纵向开口。在上述实施方式中，优选在所述烟囱开口部的外侧隔开间隙而配置开口隐藏部件，将形成于所述间隙和所述烟囱之间的间隙面积设定为大于所述烟囱开口部的开口面积，由此，可向发生频率变高的方向变化而降低声压级，而且，可由开口隐藏部件防止烟囱内的火焰穿过烟囱开口部而从外部可见。在上述实施方式中，优选由所述地面火炬塔体发生的固有频率的变更是通过将利用[数学式1]求得的所述燃烧室的燃烧室位置ζ ‘设置在相对于包含所述烟囱及所述风挡的通路总长距风挡入口 2. 2 3. 4这一范围而实现的，由此，可向发生频率降低的方向变化而降低声压级。该情况下，也可以增加所述烟@及/或所述风挡的长度而延长所述通路总长。在上述实施方式中，优选所述地面火炬塔体的多个化是通过将主频率不同的火炬塔体进行组合而实现的，由此，因为各主频率的声压级降低且分散，所以可降低综合的噪声级。在上述实施方式中，优选在所述地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体是通过在形成于所述风挡和所述烟 之间的噪声通路从垂直方向偏离倾斜角度而悬吊多个板材而实现的，由此，因为板材吸收了由噪声引起的空气粒子的振动能，因而可降低噪声。优选该情况下的倾斜角度设定在10° 60°范围内。另外，优选所述板材折弯多次。另外，优选在所述噪声通路的入口上部设置有顶板。根据上述的本发明，可将由地面火炬发生的低频振动设为门窗扇的振动发生界限以下，防止周围的物体发生共振/振动。


图1是作为本发明的地面火炬的一实施方式表示构成例的剖面图；图2是表示从地面火炬塔体发生的低频振动的声压级的图；图3是作为本发明的地面火炬的实施方式1 (固有频率向高音侧移动)表示风挡开口部的构成例的立体图；图4Α是表示风挡开口部的开口率和峰值声压级的关系的图，是表示周开口率和峰值声压级的关系的图；图4Β是表示风挡开口部的开口率和峰值声压级的关系的图，是表示高度开口率和峰值声压级的关系的图；图5是对非壁面化板材的最佳设计范围，表示风挡开口前主频率和板材面密度之间的关系的图；图6是作为实施方式1的变形例表示设为横向开口的烟囱开口部的构成例的立体图；图7Α是表示横向开口的烟囱开口部的开口面积比的定义的图，是表示弯曲的矩形开口面积比S的图；图7B是表示横向开口的烟囱开口部的开口面积比的定义的图，是表示圆形孔的开口面积比S'的图；图8A是表示将横向开口设为多段的烟囱开口部的构成例的立体图；图8B是表示将横向开口设为多段的烟囱开口部的构成例的纵剖面图；图9是表示设为纵向开口的烟囱开口部的构成例的立体图；图IOA是表示在设为纵向开口的烟囱开口部安装了开口隐藏部件的构成例的立体图；图IOB是表示在设为纵向开口的烟囱开口部安装了开口隐藏部件的构成例的横剖面图；图IlA是表示在设为横向开口的烟囱开口部安装了开口隐藏部件的构成例的立体图；图IlB是表示在设为横向开口的烟囱开口部安装了开口隐藏部件的构成例的纵剖面图；图12A是作为本发明的地面火炬的实施方式2 (固有频率向低音侧移动)表示将风挡重叠而延长风挡长度的构成例的横剖面图；图12B是作为本发明的地面火炬的实施方式2 (固有频率向低音侧移动)表示将风挡重叠而延长风挡长度的构成例的纵剖面图；图13A是作为实施方式2的变形例表示将风挡重叠2段而延长风挡长度的构成例的横剖面图；图1 是作为实施方式2的变形例表示将风挡重叠2段而延长风挡长度的构成例的纵剖面图；图14A是作为实施方式2的变形例表示在风挡重叠上组合向侧方的延长而延长风挡长度的构成例的横剖面图；图14B是作为实施方式2的变形例表示在风挡的重叠上组合向侧方的延长而延长风挡长度的构成例的纵剖面图；图15是表示在燃烧室位置ζ ‘和峰值声压级的关系中最佳设计范围的图；图16是作为本发明的地面火炬的实施方式3(多塔化)表示进行了 2塔化的构成例的立体图；图17是作为实施方式3的变形例表示将烟囱进行了 3塔化的构成例的立体图；图18Α是作为实施方式3的变形例表示将烟囱内部分割而进行3塔化的构成例的立体图；图18Β是作为实施方式3的变形例表示将烟囱内部分割而进行3塔化的构成例的横剖面图；图19是表示将剖面形状为六角形的烟囱内部分割而进行3塔化的构成例的横剖面图；图20是在地面火炬的多塔化中与主频率的重合有关的说明图；图21是表示本发明的地面火炬的实施方式4(吸音材料方式)的立体图；图22是表示如图21所示的板材(局部)的配置例的正面7
图23是表示将如图21所示的板材(局部)折弯成 < 字状的情况下的配置例的正面图；图M是作为对可燃性气体进行燃烧处理的现有装置例表示焚烧炉的构成例的图；图25是作为对可燃性气体进行燃烧处理的现有装置例表示开式火炬烟囱的构成例的图；图沈是表示地面火炬的现有例的图。
具体实施例方式下面，参照

本发明的地面火炬的一实施方式。如图1所示的地面火炬10是使烟囱20的下端开放，并用于在设置于烟囱20的下端部的燃烧室11内使可燃性气体燃烧而进行焚烧处理的装置。烟 20的下端部的设有一个或多个燃烧室11的周围被风挡40包围。通过设置这样的风挡40，使配置于烟囱20的下端部的燃烧室11不受周围的风的影响，另外，从外部不能看到火焰。本发明中，在这样构成的地面火炬10中，从如下方式中选择至少一个，降低地面火炬塔体的低频噪声声压级，所述方式为从由烟 20及风挡40构成的地面火炬塔体发生的低频音(噪声)的固有频率的变更、由烟囱20及风挡40构成的地面火炬塔体的多个化、 及向由烟@ 20及风挡40构成的地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体。S卩，本发明的地面火炬10，通过从如下对策中选择至少一个，并组合一个或多个对策而进行实施，由此降低地面火炬塔体的低频噪声声压级，所述对策为将对于由烟 20及风挡40构成的地面火炬塔体所发生的低频音的固有频率变更的对策、使地面火炬塔体多个化的对策、及向地面火炬塔体的内部设置低频振动吸收体的对策。图2中，在上述地面火炬10中，用虚线表示从地面火炬塔体发生的低频振动(噪声)的声压级。在此，图中的横轴为主频率(Hz)、纵轴为声压级(dB)。根据该图，将低频振动的声压级描绘成向上凸的曲线，与用朝向右上的直线表示的门窗扇振动发生界限在两个部位的主频率fl、f2相交叉。由于门窗扇振动发生界限为发生门窗扇振动的声压级的上限，因而对于低频振动的声压级需要设定为比门窗扇振动发生界限低的区域。另外，以下所说明的对策前的声压级为比门窗扇振动发生界限高的值。因此，对于由地面火炬10的地面火炬塔体发生的低频振动的声压级，在主频率比 Π小的区域和主频率比f2大的区域这两个区域存在最佳设计范围。因此，在由地面火炬塔体发生的低频振动中，通过使主频率低于Π或者使主频率高于f2，而使地面火炬塔体的声压级低于门窗扇振动发生界限。其结果是，可以将由地面火炬10发生的低频振动的声压级设定为门窗扇振动发生界限以下，可以防止周围的物体发生共振/振动。下面，具体说明通过降低地面火炬10的低频噪声(声压级)而设为门窗扇振动发生界限以下且用于形成在最佳设计范围内的构成及对策。上述的构成及对策大致分为下面的4项。1)使从地面火炬塔体发生的低频音的固有频率向高音侧移动，防止与燃烧室燃烧的固有频率的共振。2)使从地面火炬塔体发生的低频音的固有频率向低音侧移动，防止与燃烧室燃烧的固有频率的共振。3)将地面火炬塔体多塔化，由处理热量下降引起的声压降低效果，将进行了多个化的塔体的固有频率设为燃烧室的固有频率以外的频率，且设多个塔体的固有频率也不同。4)在地面火炬的塔体内部设置吸收低频振动的物体(低频振动吸收体)。对于这些构成及对策，通过单独或适当组合加以实施，可以防止燃烧室燃烧的固有频率和地面火炬气柱振动发生共振，降低从地面火炬塔体发生的低频噪声的声压级。另外，低频振动吸收体可将振动能变换为热能而降低低频噪声的声压级。<实施方式1 固有频率向高音侧的移动>以下所说明的实施方式是使由地面火炬塔体发生的低频音的固有频率向高音侧移动，防止与燃烧室燃烧的固有频率的共振。在如图3所示的地面火炬IOA中，在风挡40的局部设置有风挡开口部41，同时， 将该风挡开口部41用非壁面化板材42堵塞以变更固有频率。即，切开风挡40的局部而设置风挡开口部41后，在该风挡开口部41安装非壁面化板材42而进行堵塞。此处所使用的非壁面化板材42除挡风、防止可听音泄漏外，还防止了通过风挡开口部41而从外部看到火焰，只要是对低频音不作为壁面起作用的材料即可。除去风挡40的一部分而设置的风挡开口 41在下述定义的开口率(参照图3)中， 优选以成为周开口率为50%以上且高度开口率为70%以上的开口面积的方式，从风挡40 取下板材等并撤除。图示的风挡开口部41将弯曲的矩形状的开口沿周方向按等间距配置。周开口率=nXw/3iDX100η:风挡开口部的数量W:风挡开口部的周长Ji :圆周率D 风挡的直径高度开口率=h/HX100h:风挡开口部的高度H:风挡的总高度图4A及图4B是表示开口率(％ )和峰值声压级(dB)的关系的图。在如图4A所示的周开口率的情况下，峰值声压级也随着开口率从O逐渐变大而上升，在开口率为20%左右达到峰值。若过了该峰值，则峰值声压级随着开口率的上升而下降，峰值声压级即使开口率变大到50%左右以上也几乎不发生变动。因此，优选将周开口率设为50%以上。在为如图4B所示的高度开口率的情况下，在开口率为O 70%左右的区域，峰值声压级随着开口率的变大而下降。而且，在开口率大于70%的区域，几乎不存在与开口率的上升对应的峰值声压级的变化。因此，优选高度开口率为70%以上。另外，风挡开口部41优选对于上述的周开口率及高度开口率，使两个开口率同时满足条件。非壁面化板材42以相对于低频音不构成壁面的方式例如将隔音板等板材设置于风挡开口部41。如图5所示，作为非壁面化板材42最佳的板材面密度的范围根据风挡开口前主频率而不同。即，风挡开口前主频率越小时，越需要选择板材面密度大且重的非壁面化板材42。换言之，优选非壁面化板材42的板材面密度从如图5所示的最佳设计范围的边界线以下的区域选择。S卩，由于若减小非壁面化板材42的面密度，则主频率显示出变高的特性，因此， 在减小非壁面化板材42的面密度而得到风挡开口部的效果的情况下，需要选择与初始的频带对应的面密度的材料。在此，为了通过风挡薄片化对频率5Hz提高主频率，而选择大致比3000g/m2轻的材料，为了通过风挡薄片化对频率25Hz提高主频率，而选择大致比300g/m2轻的材料，为了通过风挡薄片化对频率80Hz提高主频率，而需要选择大致比30g/m2轻的材料。通过这样的构成，提高了由地面火炬IOA发生的振动的频率，因此，可以避开与燃烧室11的固有频率的共振点。另外，由于高频率的振动在烟囱20内的衰减变大，因而噪声级降低。即，此处所说明的固有频率向高音侧的移动是为了解决降低现有技术的地面火炬10所具有的噪声的问题，而做成在风挡40的局部设置风挡开口部41并用非壁面化板材42堵塞的结构，提高了发生频率并且降低了低频噪声的声压级。然后，参照图6说明取代上述实施方式1的风挡40的风挡开口部41而在烟囱20 的局部设置烟囱开口部的变形例。在该变形例中，为了变更由地面火炬塔体发生的固有频率，即，为了使由地面火炬塔体发生的低频音的固有频率向高音侧移动，而在烟 20的局部设置烟囱开口部21，防止与燃烧室燃烧的固有频率的共振。如图6所示的地面火炬IOB具备在比被风挡40包围的位置更上方的烟囱20的适当位置设置的横向开口的烟囱开口部21。优选该烟囱开口部21在烟囱20的周方向设于 90° 360°的范围，希望为结构强度允许的大的开口。另外，图6所示的烟囱开口部21，为了高效地降低烟囱20内的声压级，而将横向开口的高度方向位置设定在成为因共振频率而发生的声压模式的腹部的部分。上述的横向开口的烟囱开口部21例如图7A及图7B所示，作为开口时的开口形状可采用圆孔及方孔等，开口形状没有特别限定。但是，关于烟囱开口部21的开口面积比，优选与横向开口的开口形状无关地设为25%以上。S卩，例如图7A所示烟囱开口部21为弯曲的矩形状的情况下的开口面积比S、及例如图7B所示烟囱开口部21'为由多个圆形孔构成的情况下的开口面积比S'均设为25%以上。另外，在按图7A定义开口面积比S的数学式中，η为烟囱开口部21的个数，w为烟囱开口部21的周长，h为烟囱开口部21的高度，在按图7B定义开口面积比S'的数学式中，η为烟囱开口部21'的个数，π为圆周率，d为烟囱开口部21'的直径，D'为烟囱20 的直径，h为烟囱开口部21'的高度。但是，上述的横向开口的烟囱开口部21、21'在烟囱20的高度方向上只设置一段，例如图8A及图8B所示，也可以在烟囱20的高度方向并排设置多段。图8A及图8B所示的烟囱20A的构成例中，相对于多个柱部件22将圆锥台形状的环形部件23在高度方向按等间距配置并固定，形成于上下两个环形部件23、23间的多个间隙作为多段烟囱开口部21A发挥作用。该情况下，通过考虑环形部件23的上下方向配置， 在从水平方向观察烟囱20A时看不到开口，即，还可制成为难以从外部看到火焰的烟囱开口部 21A。另外，如图9所示的烟囱20B不同于上述的横向开口，其具备在烟囱高度方向开口的纵向开口的烟囱开口部21B。在图示的构成例中，使用制成大致C字剖面的一对烟囱部件 24、24而形成两个纵向开口的烟囱开口部21B。另外，在为如图IOA及图IOB所示烟囱20C的情况下，具备作为纵向开口的一个烟囱开口部21C。在该烟囱开口部21C，为了不能从外部目视火焰，而在烟囱20C的外侧隔开规定的间隔而设置开口隐藏部件25。为了使形成于烟囱20C和开口隐藏部件25之间的间隙面积不损害低频噪声的降低效果，而设定为比烟囱开口部21C的开口面积大。另外，这样的开口隐藏部件25也可以设置于横向开口的烟囱开口部21等，例如图IlA及图IlB所示， 可以以覆盖横向开口的烟囱开口部21的外周的方式设置开口隐藏部件25'。该情况下，将形成于烟囱20和开口隐藏部件25'之间的间隙面积(&ιΧ2)设定为比烟囱开口部20的开口面积 Sb 大(2Sa > Sb)。这样，即使为在烟囱20侧设置烟囱开口部21的构成，也与风洞开口部41相同，由地面火炬IOB'发生的振动的频率提高，因此，可避开与燃烧室11的固有频率的共振点。另外，由于高频率的振动在烟囱20内衰减变大，所以噪声级降低。S卩，此处所说明的固有频率向高音侧的移动是为了解决降低现有技术的地面火炬10具有的噪声的问题， 而采用在烟囱20的局部设置烟囱开口部21的结构，从而提高发生频率且降低低频噪声的声压级。<实施方式2 固有频率向低音侧的移动>以下所说明的实施方式是使由地面火炬塔体发生的低频音的固有频率向低音侧移动，以防止与燃烧室燃烧的固有频率的共振。即，如图12A 图15所示，通过延长风挡部分而降低发生频率且降低低频噪声的声压级。在该方式中，使用图15及如下所示的[数学式1]求得的燃烧室11的燃烧室位置 ζ ‘设置为相对于包含烟囱20及风挡40Α的长度(通路总长)距风挡40Α的入口 Wi在 2. 2 3. 4的范围内。[数学式1]
r
ζ' 二
Ll + 0.6d c
2x7
x4
y
Ll为烟囱高度(m) dl为烟囱直径(m) c为声速(m/s) f为计测频率(Hz)
在此，[数学式1]中，Ll为烟囱的高度(m)，dl为烟囱的直径 (m)，c为声速(m/s)，f为计测频率(Hz)。
而且，根据[数学式1]计算出的燃烧室位置ζ ‘和峰值声压级的关系如图15所示，峰值声压级过了峰值后下降。因此，燃烧室位置ζ ‘的最佳设计范围为峰值声压级达到比入口 Wi的峰值声压级(ζ ‘ = 0的峰值声压级)低的值的区域(ζ ‘ = 2. 2 3. 4)。为了形成上述的最佳设计范围的燃烧室位置ζ ’，例如图12Α及图12Β所示的地面火炬10D，作为在风挡40上带有1级重叠43而形成的风挡40Α，延长风挡长度。具有这样的1级重叠43的风挡40Α将风挡40Α的入口 Wi的开口向下配置。另外，可以如图13Α及图1 所示的地面火炬IOE的风挡40B，通过2级重叠43、 44(或2级以上的多级)延长风挡长度，也可以例如图14A及图14B所示的地面火炬IOF的风挡40C，在重叠43上组合向侧方的延长部45。根据这样的构成，通过风挡长度的延长及/或烟囱长度的延长，由地面火炬IOD IOF发生的振动的频率降低。通过这样降低频率，可避开因振动成为问题的与物体的共振点。另外，通过加大地面火炬IOD IOF的容积，内部的衰减加大，因此噪声级降低。〈实施方式3:多塔化〉以下所说明的实施方式是将地面火炬塔体多个化，组合主频率不同的多个塔体而降低声压级。在该实施方式中，例如图16所示，以满足必要的能力的方式设置分割为两个的两个地面火炬10a、10b。该情况下，分割为两个后的地面火炬10a、10b设定为使烟囱20a、 20b的烟@长度发生变化等而使各主频率不同，气柱长度长的地面火炬IOb的主频率变为低音，气柱长度短的地面火炬IOa的主频率成为高音。即，两个地面火炬10a、10b中，为并排设置一次频率不同的地面火炬。另外，在该分割例中，将烟 及风挡一起分割为两个。另外，图中的标号40a、40b表示风挡。如这样并排设置主频率不同的两个地面火炬10a、10b，则如图20的下段所示，不会因一次频率的不同而使彼此的声压重合。因此，由于通过分割为两个而使各声压级降低 (3dB左右)，因此，作为地面火炬整体(10a，10b)的声压级可以被抑制在图20中点划线所示的门窗扇振动发生界限以下。但是，若并排设置主频率相同的两个地面火炬，则由于一次频率相同，所以如图20 的上段所示，彼此的声压重合而使降低量被抵消。因此，作为地面火炬整体(10a，IOb)的声压级难以被抑制在图中点划线所示的门窗扇振动发生界限以下。但是，上述的地面火炬的多塔化不限于上述的分割为两个，也可以分割为三个以上而进行多塔化。该情况下，若以使各自的主频率达到不同的值的方式设定而进行多塔化， 则不需要对所处理的气体量进行均等分配。因此，由于可与所输出的声压级一致地进行适当调整，因而可以按所期望的频带降低声压级。在如图17所示的分割例中，共用风挡而仅将烟囱三分割为20a、20b、20c。该情况下，设定为使各自的烟 长度不同等而使各自的主频率不同。在如图18A及图18B所示的分割例中，用隔板部件沈将具有圆形剖面的烟囱20D 的内部隔开而分割为三个，例如以使烟囱开口部21的高度位置变化等而各自的主频率不同的方式进行设定。另外，对于烟囱20D的剖面形状不限于圆形剖面，而是例如图19所示， 也可以用隔板部件26将形成为六角形剖面的烟囱20E的内部分割为三份等。<实施方式4 吸音材料方式>
以下所说明的实施方式是向地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体，吸收噪声引起的空气粒子的振动能而降低噪声。在如图21及图22所示的实施方式中，作为设置于地面火炬塔体内部的低频振动吸收体，在形成于风挡40和烟囱20之间的噪声通路50，从垂直方向偏离倾斜角度而将多个板材60悬吊成帘状。将该情况下的板材60制成板状，悬吊该板材60的倾斜角度相对于垂直方向设定为10° 60°的范围。S卩，通过倾斜设置板材60，防止在噪声通路50低频噪声直接进入形成于板材60、 60间的间隙而漏掉。其结果是，由板材60的表面对低频噪声进行反射，从而可提高噪声降低效果，进而可防止因板材60的悬吊而引起的吸入空气量的下降。因此，由于板材60高效地吸收了低振动噪声引起的空气粒子的振动能，因而可降低低振动噪声。另外，在上述的实施方式中将板材60制成板状，但是，例如图23所示，也可以采用一次或多次折弯成 < 字状的板材61。这样的板材61使低频噪声直接进入噪声通路50变得更困难，所以可增加与空气粒子的接触面积而提高噪声降低效果。另外，还优选在上述的噪声通路50的入口上部设置顶板70。该顶板70从噪声通路50的入口(上部开口)偏离规定的间隔而设置，在平面上看以覆盖噪声通路50的入口的方式设置。若设置这样的顶板50，则由于阻止了低频噪声的直接进入，因而可进一步提高噪声降低效果。这样，上述的第一 第四实施方式中，即使各自独立地也具有充分的低频噪声的降低效果，但是，也可以根据火炬烟 及其设置场所等各种条件适当组合各实施方式而加以实施。在图1所示的组合的实施例中，同时采用了设于烟囱20的烟囱开口部21、设于风挡40的风挡开口部41、设置于噪声通路50内的板材60、及设置于噪声通路50的入口上部的顶板70，但不限于此。另外，在风挡开口部42安装有非壁面化板材42，在烟囱开口部21 的外周安装有开口隐藏部件25'。如上所述，本发明的地面火炬，从如下方式中选择至少一个，降低地面火炬塔体的低频噪声声压级，因此，可以将由地面火炬发生的低频振动设为门窗扇发生振动的界限以下，可防止周围的物体发生共振/振动，所述方式为从由烟 及风挡构成的地面火炬塔体发生的固有频率的变更、地面火炬塔体的多个化、及向地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体。另外，本发明不限于上述的实施方式，在不超出本发明宗旨的范围内可进行适当变更。标号说明10U0A IOF 地面火炬11 燃烧室20、20A 20E 烟囱21、21A 21C 烟囱开口部25、25'开口隐藏部件40、40A 40C 风挡
41 风挡开口部
42 非壁面化板材
50 噪声通路
60,61 板材
70 顶板
权利要求
1.一种地面火炬，在烟 下端的燃烧室对可燃性废气进行燃烧处理，所述烟 下端及所述燃烧室的周围被风挡包围，其中，从如下方式中选择至少一个来降低所述地面火炬塔体的低频噪声声压级从由所述烟囱及所述风挡构成的地面火炬塔体发生的固有频率的变更、所述地面火炬塔体的多个化、 及在所述地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体。
2.如权利要求1所述的地面火炬，其中，从所述地面火炬塔体发生的固有频率的变更通过如下方式实现在所述风挡的局部设置风挡开口部并由对低频音非壁面化的板材堵塞所述风挡开口部。
3.如权利要求2所述的地面火炬，其中，所述风挡开口部设定为周开口率为50%以上且高度开口率为70%以上。
4.如权利要求2或3所述的地面火炬，其中，所述非壁面化板材的板材面密度根据风挡开口前主频率而进行选定。
5.如权利要求1所述的地面火炬，其中，从所述地面火炬塔体发生的固有频率的变更是通过在所述烟囱的局部设置烟囱开口部而实现的。
6.如权利要求5所述的地面火炬，其中，所述烟囱开口部为设置在周方向的90° 360°这一范围内的横向开口。
7.如权利要求6所述的地面火炬，其中，所述横向开口的高度方向位置配置于作为由共振频率发生的声压模式的腹部的部分。
8.如权利要求6或者7所述的地面火炬，其中，设所述横向开口的开口面积比为25% 以上。
9.如权利要求6所述的地面火炬，其中，在烟囱高度方向上设置多个所述横向开口。
10.如权利要求5所述的地面火炬，其中，所述烟囱开口部为在烟囱高度方向上开口的一个或多个纵向开口。
11.如权利要求5 10中任一项所述的地面火炬，其中，在所述烟囱开口部的外侧隔开间隙而设置开口隐藏部件，将形成于所述间隙和所述烟囱之间的间隙面积设定为大于所述烟囱开口部的开口面积。
12.如权利要求1所述的地面火炬，其中，从所述地面火炬塔体发生的固有频率的变更是通过将利用[数学式1]求得的所述燃烧室的燃烧室位置ζ ‘设置在相对于包含所述烟囱及所述风挡的通路总长距风挡入口 2. 2 3. 4这一范围而实现的。
13.如权利要求12所述的地面火炬，其中，增加所述烟@及/或所述风挡的长度而延长所述通路总长。
14.如权利要求1所述的地面火炬，其中，所述地面火炬塔体的多个化是通过将主频率不同的火炬塔体进行组合而实现的。
15.如权利要求1所述的地面火炬，其中，在所述地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体是通过在形成于所述风挡和所述烟 之间的噪声通路从垂直方向偏离倾斜角度而悬吊多个板材而实现的。
16.如权利要求15所述的地面火炬，其中，将所述倾斜角度设定在10° 60°范围内。
17.如权利要求15所述的地面火炬，其中，将所述板材折弯多次。
18.如权利要求15 17中任一项所述的地面火炬，其中，在所述噪声通路的入口上部设置有顶板。
全文摘要
本发明提供一种适当调整由烟囱等地面火炬塔体发生的低频振动并抑制到门窗扇的振动发生界限以下，防止周围的物体发生共振/振动的地面火炬。通过烟囱下端的燃烧室(11)对可燃性废气进行燃烧处理，在烟囱(20)的下端及燃烧室(11)的周围被风挡(40)包围的地面火炬(10)中，从如下方式中选择至少一个方式，降低地面火炬塔体的低频噪声声压级，所述方式为从由烟囱(20)及风挡(40)构成的地面火炬塔体发生的固有频率的变更、地面火炬塔体的多个化、以及在所述地面火炬塔体内部设置低频振动吸收体。
文档编号F23G7/08GK102265090SQ20098015209
公开日2011年11月30日 申请日期2009年12月18日 优先权日2008年12月26日
发明者吉田斋臣, 堀江嘉彦, 安藤博文, 寺田齐, 木村笃史, 本田严, 横滨克彦, 河合彻, 菅沼直树 申请人:三菱重工业株式会社, 东京电力株式会社, 东北电力株式会社, 中国电力株式会社, 中部电力株式会社, 九州电力株式会社, 关西电力株式会社, 北海道电力株式会社, 北陆电力株式会社, 四国电力株式会社, 洁净煤电力研究与开发有限公司, 电源开发株式会社, 财团法人电力中央研究所