挥发性有机化合物燃烧装置、锅炉、油轮及挥发性有机化合物燃烧方法

摘要

本发明提供一种挥发性有机化合物燃烧装置、锅炉、油轮及挥发性有机化合物燃烧方法。本发明的挥发性有机化合物燃烧装置具备：混合器(8)，将含有挥发性有机化合物的VOC气体与燃烧用空气进行混合；及燃烧器(17)，利用由混合器(8)进行混合的VOC混合空气来使燃料燃烧。这种挥发性有机化合物燃烧装置(1)在用于使燃料燃烧的燃烧用空气中混合VOC气体，由此无需与燃料气体的压力相同程度地对VOC气体进行加压，而能够利用小规模的VOC气体鼓风机(6)对VOC气体进行加压，并利用使燃料燃烧的现有的燃烧器(17)而轻松地燃烧挥发性有机化合物。因此，挥发性有机化合物燃烧装置(1)无需具备将VOC气体加压至与燃料气体的压力相同程度的专用的压缩机，而能够降低制造成本。

权利要求

1.一种挥发性有机化合物燃烧装置，其具备：混合器，将含有挥发性有机化合物的VOC气体与燃烧用空气进行混合；

燃烧器，利用由所述混合器进行混合的VOC混合空气来使燃料在设于锅炉的燃烧室内燃烧；及VOC气体鼓风机，将所述VOC气体加压至根据所述燃烧用空气的压力计算出的压力而向所述混合器供给，所述燃烧器具有向所述燃烧室内供给所述VOC混合空气的VOC混合空气流路和向所述燃烧室内喷射所述燃料的燃料气体喷嘴，所述混合器形成有：

喷射所述燃烧用空气的燃烧用空气吹出口；

所述VOC气体流动的多个VOC气体流路；及与所述多个VOC气体流路对应的多个VOC气体吹出喷嘴，所述多个VOC气体吹出喷嘴向喷射有所述燃烧用空气的区域喷射所述VOC气体。

2.根据权利要求1所述的挥发性有机化合物燃烧装置，其还具备：风箱，向所述燃烧器供给所述VOC混合空气，所述风箱包括：

内侧壳体，与所述混合器连接且从该混合器供给有所述VOC混合空气，并且在内部形成喷射有所述燃烧用空气与所述VOC气体的气氛；及外侧壳体，包围所述内侧壳体。

3.根据权利要求2所述的挥发性有机化合物燃烧装置，其还具备：吹扫气体供给装置，向形成于所述内侧壳体与所述外侧壳体之间的空间供给吹扫气体。

4.根据权利要求3所述的挥发性有机化合物燃烧装置，其中，所述吹扫气体为，为了对形成于形成所述燃料燃烧的燃烧室的锅炉主体的视口进行冷却而产生的密封空气的一部分。

5.根据权利要求1所述的挥发性有机化合物燃烧装置，其中，所述多个VOC气体流路形成为流路长度越长则流路截面积越大。

6.根据权利要求1所述的挥发性有机化合物燃烧装置，其中，所述VOC气体中，氧气浓度比所述燃烧用空气低，并且含有比所述燃烧用空气多的惰性气体。

7.根据权利要求6所述的挥发性有机化合物燃烧装置，其还具备：惰性气体供给配管，向储存挥发所述挥发性有机化合物的重油的重油罐中，将所述燃料通过利用所述VOC混合空气来燃烧而产生的排气作为所述惰性气体而进行供给。

8.一种锅炉，其具备权利要求1至7中任一项所述的挥发性有机化合物燃烧装置。

9.一种油轮，其具备权利要求1至7中任一项所述的挥发性有机化合物燃烧装置。

10.一种挥发性有机化合物燃烧方法，其具备：由混合器将含有挥发性有机化合物的VOC气体与燃烧用空气进行混合而产生VOC混合空气的步骤；

将在VOC混合空气流路中流通的所述VOC混合空气向设于锅炉的燃烧室内供给的步骤；

通过燃料气体喷嘴向所述燃烧室内喷射燃料的步骤；

利用通过所述VOC混合空气流路供给的所述VOC混合空气来使通过所述燃料气体喷嘴喷射的所述燃料在所述燃烧室内燃烧的步骤；及通过VOC气体鼓风机将所述VOC气体加压至根据所述燃烧用空气的压力计算出的压力而向所述混合器供给的步骤，所述混合器形成有：

喷射所述燃烧用空气的燃烧用空气吹出口；

所述VOC气体流动的多个VOC气体流路；及与所述多个VOC气体流路对应的多个VOC气体吹出喷嘴，所述多个VOC气体吹出喷嘴向喷射有所述燃烧用空气的区域喷射所述VOC气体。

说明书

挥发性有机化合物燃烧装置、锅炉、油轮及挥发性有机化合物

燃烧方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种处理挥发性有机化合物时所利用的挥发性有机化合物燃烧装置、锅炉、油轮及挥发性有机化合物燃烧方法。

背景技术

[0002] 对挥发性有机化合物(VOC：Volatile Organic Compounds)向环境的排出进行了限制，需要降低向环境排出的VOC。

[0003] 在专利文献1中公开有如下发动机系统：即使将对VOC进行改性而得到的产生气体设为燃料气体的情况下，也能够利用简单的结构在成本方面优异地实现。

[0004] 在专利文献2中公开有如下感应加热炉：无需使尺寸大型化，而能够以简单的结构确保炉的气密性，并且具有没有产生放电的忧虑的炉壳结构。该感应加热炉在包围被加热材的炉壳的外侧彼此隔开间隔而多重配置炉壳，且将惰性气体导入到炉壳与炉壳之间的间隔，并且该惰性气体的压力被设为包围被加热材的炉壳内的气氛气体的压力以上。

[0005] 以往技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本专利公开2010-203364号公报

[0008] 专利文献2：日本专利第5162949号公报

发明内容

[0009] 发明要解决的技术课题

[0010] 另一方面，作为处理VOC的方法，具有使VOC燃烧而进行焚烧处理的方法。该情况下，会利用喷射VOC的专用燃烧器而使VOC燃烧，但是存在如下问题：需要准备将VOC加压至充分高于炉内压力的专用压缩机，而处理VOC的设备的制造成本増加。

[0011] 本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供一种降低燃烧挥发性有机化合物的设备的制造成本的挥发性有机化合物燃烧装置、锅炉、油轮及挥发性有机化合物燃烧方法。

[0012] 用于解决技术课题的手段

[0013] 基于本发明的第一方式的挥发性有机化合物燃烧装置具备：混合器，将含有挥发性有机化合物的VOC气体与燃烧用空气进行混合；及燃烧器，利用由所述混合器进行混合的VOC混合空气来使燃料在设于锅炉的燃烧室内燃烧，所述燃烧器具有向所述燃烧室内供给所述VOC混合空气的VOC混合空气流路和向所述燃烧室内喷射所述燃料的燃料气体喷嘴。

[0014] 利用只喷射VOC气体的专用燃烧器来使挥发性有机化合物燃烧时，需要准备将VOC气体加压至充分高于炉内压力的专用压缩机。并且，例如在被设为燃料气体的燃料中混合VOC气体而以燃烧器燃烧挥发性有机化合物的情况下，也需要准备将VOC气体加压至与燃料气体的压力相同程度的专用压缩机。

[0015] 因此，本发明的第一方式所涉及的挥发性有机化合物燃烧装置中，通过由混合器在用于燃烧燃料的燃烧用空气中预混合VOC气体，由此利用燃烧燃料的燃烧器来使挥发性有机化合物燃烧。如此，由于只要在燃烧用空气中混合VOC气体即可，因此无需将VOC气体设为比炉内压力高，或者与燃料气体的压力相同程度地对VOC气体进行加压，而能够将对VOC气体进行加压的压力设为较低。由此，能够利用与压缩机相比小规模且压力比低的VOC气体鼓风机等对VOC气体进行加压来使挥发性有机化合物燃烧，由此能够降低制造成本。

[0016] 基于本发明的第一方式的挥发性有机化合物燃烧装置还具备向所述燃烧器供给所述VOC混合空气的风箱。所述风箱包括：内侧壳体，在内部形成喷射有所述燃烧用空气与所述VOC气体的气氛；及外侧壳体，包围所述内侧壳体。

[0017] 这种挥发性有机化合物燃烧装置通过将储存有混合了VOC气体与燃烧用空气的VOC混合空气的风箱设为双重壳体结构，由此能够更加可靠地防止风箱中的VOC混合空气的泄漏。

[0018] 基于本发明的第一方式的挥发性有机化合物燃烧装置还具备向形成于所述内侧壳体与所述外侧壳体之间的空间供给吹扫气体的吹扫气体供给装置。

[0019] 这种挥发性有机化合物燃烧装置通过向内侧壳体与外侧壳体之间的空间供给与内侧壳体的内部相比高压的吹扫气体，由此能够更加可靠地防止风箱中的VOC混合空气的泄漏。

[0020] 所述吹扫气体为，为了对形成于形成所述燃料燃烧的燃烧室的锅炉主体的视口进行冷却而产生的密封空气的一部分。

[0021] 这种挥发性有机化合物燃烧装置通过将对视口进行冷却的密封空气的一部分用作供给到内侧壳体与外侧壳体之间的空间的吹扫气体，由此无需将向内侧壳体与外侧壳体之间的空间供给吹扫气体的吹扫气体供给装置与向视口供给密封空气的密封空气供给装置分体设置，而能够以低成本制造。

[0022] 所述混合器形成有：喷射所述燃烧用空气的燃烧用空气吹出口；所述VOC气体流动的多个VOC气体流路；及与所述多个VOC气体流路对应的多个VOC气体吹出喷嘴。所述多个VOC气体吹出喷嘴向喷射有所述燃烧用空气的区域喷射所述VOC气体。

[0023] 这种挥发性有机化合物燃烧装置的混合器中，由于在多个VOC气体流路中分配VOC气体之后，从各VOC气体吹出喷嘴喷射VOC气体，因此能够从VOC气体吹出喷嘴均等地喷出供给到混合器的VOC气体。并且，这种混合器能够形成为较小规模，而能够以节省空间的方式设置。

[0024] 所述多个VOC气体流路形成为流路长度越长则流路截面积越大。

[0025] 即使从混合器中的供给有VOC气体的VOC气体入口到多个VOC气体吹出喷嘴为止的距离彼此不同的情况下，也通过以流路长度越长则流路截面积越大的方式形成多个VOC气体流路，由此能够从多个VOC气体吹出喷嘴均匀地喷射VOC气体，而能够以VOC混合空气中的挥发性有机化合物的浓度均匀的方式，适当地混合VOC气体与燃烧用空气。

[0026] 基于本发明的第一方式的挥发性有机化合物燃烧装置还具备将所述VOC气体加压至根据所述燃烧用空气的压力计算出的压力而向所述混合器供给的VOC气体鼓风机。

[0027] 这种挥发性有机化合物燃烧装置中，由于将VOC气体加压至根据燃烧用空气的压力计算出的压力而对燃烧用空气混合即可，因此能够利用与压缩机相比压力比低的鼓风机。由此，能够降低设置费用及运行成本。

[0028] 所述VOC气体中，氧气浓度比所述燃烧用空气低，并且含有比所述燃烧用空气多的惰性气体。

[0029] VOC气体中，氧气浓度比燃烧用空气低，并且含有比燃烧用空气多的惰性气体，由此能够降低燃料燃烧时的燃烧温度，并能够降低通过燃料燃烧而产生的排气中的氮氧化物(NOx)的浓度。

[0030] 基于本发明的第一方式的挥发性有机化合物燃烧装置还具备惰性气体供给配管，向储存挥发所述挥发性有机化合物的重油的重油罐中，将所述燃料通过利用所述VOC混合空气来燃烧而产生的排气作为所述惰性气体而进行供给。

[0031] 这种挥发性有机化合物燃烧装置作为供给到重油罐的惰性气体，利用通过燃料的燃烧而产生的排气。如此，由于通过挥发性有机化合物的燃烧而产生的排气也能够作为惰性气体而利用，因此能够降低为了产生惰性气体而燃烧的燃料。

[0032] 基于本发明的第二方式的锅炉具备基于本发明的挥发性有机化合物燃烧装置。

[0033] 这种锅炉由于具备挥发性有机化合物燃烧装置，因此能够在制造成本优异的设备中，使挥发性有机化合物燃烧。

[0034] 基于本发明的第三方式的油轮具备基于本发明的挥发性有机化合物燃烧装置及所述重油罐。

[0035] 这种油轮由于具备本发明的挥发性有机化合物燃烧装置，因此能够在制造成本优异的设备中使从重油罐挥发的挥发性有机化合物燃烧。

[0036] 基于本发明的第四方式的挥发性有机化合物燃烧方法具备将含有挥发性有机化合物的VOC气体与燃烧用空气进行混合而产生VOC混合空气的步骤，将在VOC混合空气流路中流通的所述VOC混合空气向设于锅炉的燃烧室内供给的步骤，通过燃料气体喷嘴向所述燃烧室内喷射燃料的步骤，及利用通过所述VOC混合空气流路供给的所述VOC混合空气来使通过所述燃料气体喷嘴喷射的所述燃料在所述燃烧室内燃烧的步骤。

[0037] 利用只喷射VOC气体的专用燃烧器来使挥发性有机化合物燃烧时，需要准备将VOC气体加压至充分高于炉内压力的专用压缩机。并且，例如在被设为燃料气体的燃料中混合VOC气体而以燃烧器燃烧挥发性有机化合物的情况下，也需要准备将VOC气体加压至与燃料气体的压力相同程度的专用压缩机。

[0038] 因此，根据本发明的第四方式的挥发性有机化合物燃烧方法，用于在使燃料燃烧的燃烧用空气中预混合VOC气体而产生VOC混合空气，并利用该VOC混合空气来燃烧燃料。如此，由于只要在燃烧用空气中混合VOC气体即可，因此无需将VOC气体设为比炉内压力高，或者与燃料气体的压力相同程度地对VOC气体进行加压，而能够将对VOC气体进行加压的压力设为较低。由此，能够利用与压缩机相比小规模且压力比低的鼓风机等来使挥发性有机化合物轻松地燃烧。

[0039] 发明效果

[0040] 基于本发明的挥发性有机化合物燃烧装置、锅炉、油轮及挥发性有机化合物燃烧方法能够降低燃烧挥发性有机化合物的设备的制造成本。

附图说明

[0041] 图1为表示本发明的实施方式所涉及的挥发性有机化合物燃烧装置的概念图。

[0042] 图2为表示挥发性有机化合物燃烧装置的混合器的立体图。

[0043] 图3为表示混合器的VOC导管的立体图。

[0044] 图4为表示挥发性有机化合物燃烧装置的风箱的侧视图。

[0045] 图5为表示挥发性有机化合物燃烧装置的燃烧器的仰视图。

[0046] 图6为表示图5的燃烧器的示意图。

[0047] 图7为表示第1比较例的燃烧器的俯视图。

[0048] 图8为表示挥发性有机化合物燃烧装置的变形例的示意图。

具体实施方式

[0049] 以下，参考附图，对本发明的实施方式所涉及的挥发性有机化合物燃烧装置进行说明。

[0050] 挥发性有机化合物燃烧装置1搭载于输送原油的油轮及储藏原油的设备(FPSO：浮式生产储油卸油装置(Floating Production,Storage and Offloa ding)等)，如图1所示，可与原油罐2一起应用于所设置的锅炉中。原油罐2中，原油储存于形成于内部的储存空间中。原油挥发具有可燃性的挥发性有机化合物(VOC：Volatile Organic Compounds)。

[0051] 挥发性有机化合物燃烧装置1具备VOC气体罐5、VOC气体鼓风机6、锅炉送风机7及混合器8。

[0052] VOC气体罐5经由VOC气体配管11而与储存有原油罐2的储存空间之中的原油的区域的上部进行连接，并储存从原油罐2供给的VOC气体。

[0053] VOC气体鼓风机6对储存于VOC气体罐5中的VOC气体进行加压，并向混合器8供给加压至规定的压力(例如，60mbar)的VOC气体。

[0054] 锅炉送风机7对空气进行加压，并向混合器8供给加压至规定的压力(例如，60mbar)的燃烧用空气。

[0055] 混合器8向从锅炉送风机7供给的燃烧用空气中，预混合从VOC气体鼓风机6供给的VOC气体，由此产生VOC混合空气。

[0056] 挥发性有机化合物燃烧装置1具备风箱14、燃料气体供给装置15、锅炉主体16及燃烧器17。

[0057] 风箱14暂时储存由混合器8进行预混合的VOC混合空气并对空气流动进行整流，并且以一定的流量向燃烧器17供给。

[0058] 燃料气体供给装置15向燃烧器17供给加压至规定的压力(例如，1bar)的燃料气体(燃料)。作为燃料气体，例示有甲烷、乙烷、丙烷等烃类化合物的气体。

[0059] 锅炉主体16具备燃烧室18，并在该燃烧室18内形成火焰。

[0060] 燃烧器17利用从风箱14供给的VOC混合空气，并在燃烧室18中燃烧从燃料气体供给装置15供给的燃料气体。

[0061] 在锅炉主体16中，设有未图示的蒸发器之类的换热器。换热器利用由燃料气体的燃烧而产生的热来对从外部供给到蒸汽滚筒13的水进行加热而产生高温高压的蒸汽。通过换热器产生的蒸汽集中到蒸汽滚筒13，在蒸汽滚筒13中分离的蒸汽被供给到未图示的外部的需求处。锅炉主体16还在壁面形成有用于从锅炉主体16的外部观察内部的燃烧室18的情况的多个视口(未图示)。

[0062] 在挥发性有机化合物燃烧装置1中，还设有连接于原油罐2的上部的惰性气体供给配管19。惰性气体供给配管19将通过燃料气体的燃烧在锅炉主体16中产生的排气的一部分或全部作为惰性气体而向原油罐2的储存空间的上部供给。另外，图1中，未图示有惰性气体供给配管19的上游侧，但是可设置于从锅炉主体16排出的排气的烟路中的任意的位置。

[0063] 在图2中，示有混合VOC气体与燃烧用空气的混合器8。混合器8具备燃烧用空气导管21与VOC气体导管22。燃烧用空气导管21形成为长方体状，而内部形成为空腔即容器，且形成有燃烧用空气入口23与燃烧用空气吹出口24。燃烧用空气入口23形成于燃烧用空气导管21的铅垂上端，并向燃烧用空气导管21的内部供给通过锅炉送风机7进行加压的燃烧用空气。燃烧用空气吹出口24通过对燃烧用空气导管21的铅垂下表面整体进行开口而形成，并朝向铅垂下方送出在燃烧用空气导管21的内部存在的燃烧用空气。

[0064] VOC气体导管22形成为长方体状，而内部被设为空腔即容器形状，成为比燃烧用空气导管21细长的形状。VOC气体导管22以如从燃烧用空气导管21的侧方插入的结构配置于燃烧用空气导管21的内部。VOC气体导管22的大部分遍及燃烧用空气导管21内部的长度方向的整体而设置，且剩余的部分向燃烧用空气导管21的外部露出。

[0065] 如图3所示，VOC气体导管22形成有VOC气体入口25、多个VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c及多个VOC气体流路27a，27b，27c。另外，本实施方式中VOC气体吹出喷嘴及VOC气体流路为3个，但并不限定于此，可以为2个，也可以为4个以上。

[0066] VOC气体入口25形成于VOC气体导管22之中的燃烧用空气导管21的配置在外部的部分的铅垂上端。VOC气体入口25向多个VOC气体流路27a，27b，27c分支而供给从VOC气体鼓风机6供给的VOC气体。

[0067] 各自的VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c在VOC气体导管22的下表面沿着长度方向在直线上排列配置。各VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c设置在与燃烧用空气导管21的铅垂下端同等的高度位置。因此，各VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c以被燃烧用空气导管21的燃烧用空气吹出口24包围的方式配置。

[0068] 各VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c形成为随着朝向前端而流路面积减少的锥形形状，朝向VOC气体流动的流动方向的下游侧而流路截面积减少，对VOC气体进行加速而向铅垂下方喷出。

[0069] 多个VOC气体流路27a，27b，27c分别形成于VOC气体导管22的内部，与多个VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c一对一地对应。因此，在第1VOC气体流路27a的下游端连接有第1VOC气体吹出喷嘴26a，在第2VOC气体流路27b的下游端连接有第2VOC气体吹出喷嘴26b，在第3VOC气体流路27c的下游端连接有第3VOC气体吹出喷嘴26c。如此，各VOC气体流路27a，27b，
27c成为分别独立的流路。

[0070] 各VOC气体流路27a，27b，27c向VOC气体导管22的长度方向延伸，且第2VOC气体流路27b位于第1VOC气体流路27a的下方，第3VOC气体流路27c位于第2VOC气体流路27b的下方。因此，第1VOC气体流路27a以从铅垂上方绕过第2VOC气体流路27b的方式形成有流路，因此第1VOC气体流路27a的流路长度变得比第2VOC气体流路27b长。同样地，第2VOC气体流路27b以从铅垂上方绕过第3VOC气体流路27c的方式形成有流路，因此第2VOC气体流路27b的流路长度变得比第3VOC气体流路27c长。因而，第1VOC气体吹出喷嘴26a位于离VOC气体入口
25最远的位置，第3VOC气体吹出喷嘴26c位于离VOC气体入口25最近的位置。

[0071] 而且，VOC气体流路27a，27b，27c形成为，流路长度越长则流路截面积越大，即形成为越是连接于沿水平方向离VOC气体入口25远的VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c，则VOC气体流路27a，27b，27c的流路截面积越大。具体而言，与沿水平方向离VOC气体入口25最远的第1VOC气体吹出喷嘴26a对应的第1VOC气体流路27a的流路面积大于旁边的第2VOC气体吹出喷嘴26b对应的第2VOC气体流路27b的流路截面积，且在水平方向与离VOC气体入口25最近的第3VOC气体吹出喷嘴26c对应的第3VOC气体流路27c的流路面积小于旁边的第2VOC气体流路27b的流路截面积。即，VOC气体流路27a，27b，27c根据从VOC气体入口25到VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c为止的水平方向的距离而调整流路截面积，如此调整流路截面积，而使VOC气体从VOC气体入口25到VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c为止流经VOC气体流路27a，27b，
27c时的压力损失均等化。

[0072] 在图4中，示有风箱14。风箱14具备内侧壳体31及外侧壳体32。内侧壳体31在内部形成从混合器8供给有混合VOC气体与燃烧用空气的VOC混合空气的内侧空间33。外侧壳体32被设为包围内侧壳体31的容器，并在与内侧壳体31之间形成外侧空间34。在外侧空间34中，会从吹扫气体供给装置35供给有吹扫气体。作为吹扫气体，例示有空气、氮气。

[0073] 挥发性有机化合物燃烧装置1具备未图示的密封气体供给装置。密封气体供给装置对空气进行加压，并通过向形成于锅炉主体16的多个视口(未图示)喷吹加压至规定的压力(例如，200mbar)的密封空气，由此对各视口进行冷却。

[0074] 在吹扫气体供给装置35中，通过密封气体供给装置而进行加压的密封空气的一部分作为吹扫气体而被供给。

[0075] 燃烧器17配置于风箱14的内侧空间33，形成火焰的前端侧(下端侧)向锅炉主体16的燃烧室18露出。

[0076] 在图5中，示有燃烧器17的仰视图。燃烧器17具备燃烧器外筒41及供给燃料气体的多个燃料气体喷嘴42。

[0077] 燃烧器外筒41形成为圆筒状。多个燃料气体喷嘴42分别形成为管状，并沿着以燃烧器外筒41的中心轴为中心的同心圆排列而配置于燃烧器外筒41的内部。

[0078] 燃烧器外筒41与各燃料气体喷嘴42之间的空间成为VOC混合空气流动的VOC混合空气喷嘴46。因此，VOC混合空气以环绕从各燃料气体喷嘴42喷出的燃料气体的方式流动。

[0079] 在燃烧器外筒41，设有容许VOC混合空气在内侧空间33中流动的开放部或者开口部。由此，如图4所示的箭头，VOC混合空气流入到燃烧器外筒41的内部，并导入到VOC混合空气喷嘴46。

[0080] 在图6中，利用箭头示有在燃烧器17内流动的燃料气体的流动。即，各燃料气体喷嘴42连接于导入有燃料气体的燃料气体集管44，且燃料气体从该燃料气体集管44分配到各燃料气体喷嘴42。并且，各燃料气体喷嘴42之间的空间成为VOC混合空气流动的VOC混合空气流路45。在该VOC混合空气流路45中流动的VOC混合空气被导入到VOC混合空气喷嘴46。

[0081] 如此，燃烧器17从各燃料气体喷嘴42喷射燃料气体，并且由VOC混合空气喷嘴46从各燃料气体喷嘴42的周围喷射VOC混合空气，由此以从燃烧器17的出口使燃料气体与VOC混合空气进行扩散且在炉内容纳火焰的方式形成1个火焰，使之共同在燃烧室18燃烧。

[0082] 接着，对挥发性有机化合物燃烧装置1的动作进行说明。

[0083] 在混合器8中，从锅炉送风机7以规定的压力供给有燃烧用空气，还以根据燃烧用空气的压力计算出的压力从VOC气体鼓风机6供给VOC气体。作为VOC气体的压力，被设为与燃烧用空气相等的压力，或者比燃烧用空气的压力稍微高的压力。供给到混合器8的燃烧用空气经由混合器8的燃烧用空气吹出口24而供给到风箱14的内侧空间33。

[0084] 混合器8以流路长度越长则流路截面积越大的方式形成有多个VOC气体流路27a，27b，27c，由此降低向沿水平方向离VOC气体入口25远的VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c供给VOC气体的VOC气体流路27a，27b，27c的压力损失变大。因此，供给到混合器8的VOC气体不会减少供给到离VOC气体入口25远的VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c的VOC气体的流量，而均等地供给到多个VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c。

[0085] VOC气体从多个VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c加速吹出，并与经由燃烧用空气吹出口24进行供给的燃烧用空气良好地混合而供给到风箱14的内侧空间33。

[0086] 如此，混合器8向各VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c均等地供给VOC气体而喷射，因此能够使从各VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c喷射的VOC气体中的挥发性有机化合物的浓度均等化。

[0087] 并且，混合器8适当地形成有多个VOC气体流路27a，27b，27c的各流路截面积，由此能够以较少的压力损失将从锅炉送风机7供给的燃烧用空气与从VOC气体鼓风机6供给的VOC气体适当地进行混合。混合器8通过如此形成，还能够形成为小规模，而能够以节省空间的方式设置。

[0088] 由混合器8混合的VOC混合空气充满于风箱14的内侧空间33，以规定的流量向燃烧器17供给，并经由燃烧器17的VOC混合空气喷嘴46向锅炉主体16的燃烧室18喷射。在燃烧器17中，还以规定的压力从燃料气体供给装置15供给有燃料气体。从燃料气体供给装置15供给到燃烧器17的燃料气体经由燃烧器17的多个燃料气体喷嘴42而向锅炉主体16的燃烧室
18喷射。从各燃料气体喷嘴42喷射的燃料气体利用含于从VOC混合空气喷嘴46喷射的VOC混合空气的氧气而燃烧，并形成火焰。此时，含于VOC混合空气的挥发性有机化合物通过因燃料气体的燃烧而引起的火焰，利用含于VOC混合空气的氧气而进行燃烧。

[0089] 关于通过燃料气体与挥发性有机化合物的燃烧而产生的排气，一部分经由惰性气体供给配管19(参考图1)，作为惰性气体而供给到原油罐2的储存空间的上部。供给到原油罐2的惰性气体在原油罐2的储存空间的上部充满的气体中混合，并降低在原油罐2的储存空间的上部充满的气体的氧气浓度。降低在原油罐2的储存空间的上部充满的气体的氧气浓度，由此可防止从储存于原油罐2的原油挥发的挥发性有机化合物着火。从原油挥发的挥发性有机化合物经由惰性气体供给配管19而与供给到原油罐2的惰性气体进行混合，成为VOC气体。

[0090] 储存于原油罐2的上部的VOC气体经由VOC气体配管11而供给到VOC气体罐5，并储存于VOC气体罐5。如此，供给到混合器8的VOC气体含有从原油挥发的挥发性有机化合物及通过燃烧而产生的排气。

[0091] 关于含于燃烧用空气或者燃料气体的氮，在燃料气体利用燃烧用空气在高温下进行燃烧时，与氧气进行反应而产生氮氧化物(NOx)。燃烧室18中利用于燃料气体的燃烧的VOC混合空气通过VOC气体含有排气，与从锅炉送风机7供给到混合器8的燃烧用空气进行相比较，惰性气体的浓度较高。通过燃料气体的燃烧而产生的热也用于惰性气体的加热，由此温度下降，而减少所产生的NOx。

[0092] 风箱14因破损有时会在风箱14的内侧壳体31形成有贯穿孔，或者有时会在内侧壳体31与混合器8进行接合的安装部形成有贯穿孔，或者有时会在内侧壳体31与锅炉主体16接合的安装部形成有贯穿孔。形成有这种贯穿孔的情况下，供给到风箱14的外侧空间34的吹扫气体经由该形成的贯穿孔而从风箱14的外侧空间34向内侧空间33流动。通过供给到外侧空间34的吹扫气体向内侧空间33流动，由此与未设有外侧壳体32的其他的风箱相比较，能够更加可靠地防止在风箱14的内侧空间33存在的VOC混合空气向风箱14的外部泄漏。

[0093] 挥发性有机化合物燃烧装置1能够通过改造现有的锅炉而制造。例如，现有的锅炉具备锅炉送风机7、只具备内侧壳体31的风箱、燃料气体供给装置15、锅炉主体16及燃烧器17。通过在内侧壳体31中追加设置外侧壳体32来形成风箱14，并通过在现有的锅炉追加设置VOC气体罐5、VOC气体鼓风机6、混合器8及吹扫气体供给装置35，由此能够轻松地制造挥发性有机化合物燃烧装置1。

[0094] 图7表示第1比较例的挥发性有机化合物燃烧装置所具备的燃烧器。燃烧器101在已经叙述的实施方式中的燃烧器17中追加有VOC气体喷嘴102。VOC气体喷嘴102形成为管状，并与燃烧器外筒41的内部之中的多个燃料气体喷嘴42分体独立地配置。

[0095] 燃烧器101经由VOC气体喷嘴102向燃烧室18喷射VOC气体时，需要将VOC气体加压至比炉内即燃烧室18内高的压力，即与从多个燃料气体喷嘴42喷射的燃料气体相程度的压力，第1比较例的挥发性有机化合物燃烧装置需要具备将VOC气体加压至与从燃料气体喷嘴42喷射的燃料气体相同程度的压力的专用的压缩机。

[0096] 相对于此，本实施方式的挥发性有机化合物燃烧装置1中，通过使燃烧用空气混合在VOC气体中，即使利用压力比将VOC气体加压至与从燃料气体喷嘴42喷射的燃料气体相同程度的压力的专用的压缩机低且小规模的VOC气体鼓风机6，也能够确保用于向燃烧室18喷射VOC气体的压力。因此，挥发性有机化合物燃烧装置1无需设置这种专用的压缩机，而能够降低制造成本。

[0097] 并且，由于本实施方式的燃烧器17无需如第1比较例那样具备VOC气体喷嘴102，因此能够更加轻松地制造，并能够降低制造成本。

[0098] 第2比较例的挥发性有机化合物燃烧装置通过燃烧器17的多个燃料气体喷嘴42喷射混合有燃料气体与VOC气体的VOC混合燃料，由此使挥发性有机化合物燃烧。此时，第2比较例的挥发性有机化合物燃烧装置在VOC混合燃料中混合燃料气体与VOC气体时，需要将VOC气体加压至与从多个燃料气体喷嘴42喷射的燃料气体相同程度的压力，与第1比较例的挥发性有机化合物燃烧装置相同，需要具备将VOC气体加压至与从多个燃料气体喷嘴42喷射的燃料气体相同程度的压力的压缩机。

[0099] 在图8中，示有挥发性有机化合物燃烧装置的变形例。关于变形例的挥发性有机化合物燃烧装置51，混合器8设置于风箱14的部位与已经叙述的实施方式不同，除此以外，与已经叙述的实施方式相同地形成。挥发性有机化合物燃烧装置51中，混合器8与风箱14以沿水平方向排列的方式配置，且混合器8以燃烧用空气入口23与燃烧用空气吹出口24沿水平方向排列的方式横向设置。此时，混合器8以如下方式设置，从锅炉送风机7供给的燃烧用空气与从VOC气体鼓风机6供给的VOC气体不是朝向铅垂下方，而是沿水平方向向风箱14的内侧空间33平行地喷射。

[0100] 挥发性有机化合物燃烧装置51与已经叙述的挥发性有机化合物燃烧装置1相同，利用由混合器8混合的VOC混合空气，通过燃烧器17燃烧燃料气体，而能够使低压的VOC气体燃烧。因此，挥发性有机化合物燃烧装置51作为对VOC气体进行加压的装置，能够利用比将VOC气体加压至与燃料气体的压力同等的压力的压缩机更形成为小规模的VOC气体鼓风机6。

[0101] 另外，关于混合器8，设置部位无需限定于风箱14的铅垂上侧或者侧面，只要是能够向风箱14的内侧空间33供给从锅炉送风机7供给的燃烧用空气与从VOC气体鼓风机6供给的VOC气体的设置部位，也可以设置于任何位置。

[0102] 另外，混合器8能够置换为在燃烧用空气中混合VOC气体的其他的混合器。作为这种混合器，例示有利用挡板在燃烧用空气中混合VOC气体的混合器。具备这种混合器的挥发性有机化合物燃烧装置也与已经叙述的挥发性有机化合物燃烧装置1相同，无需具备对VOC气体进行加压的专用压缩机，而能够轻松地以低成本制造利用小规模的VOC气体鼓风机6而燃烧挥发性有机化合物的设备。而且，本实施方式的混合器8形成有多个VOC气体吹出喷嘴26a，26b，26c与多个VOC气体流路27a，27b，27c，由此与使用这种挡板的混合器进行比较，能够降低混合有燃烧用空气与VOC气体时的压力损失，能够进一步形成为小规模，且能够进一步以节省空间的方式设置。因此，挥发性有机化合物燃烧装置1与具备使用了挡板的混合器的挥发性有机化合物燃烧装置进行比较，能够在现有的锅炉中轻松地追加设置混合器8。

[0103] 另外，作为供给到风箱14的内侧壳体31与外侧壳体32之间的外侧空间34的吹扫气体，利用供给到形成于锅炉主体16的多个视口的密封空气仅为一例，也可以向外侧空间34供给与密封空气不同的吹扫气体。作为这种吹扫气体，例示有通过与密封气体供给装置分别设置的压缩机进行压缩的压缩空气，例如，仪表用的压缩空气。

[0104] 风箱14未向外侧空间34供给吹扫气体而能够充分地防止VOC气体的泄漏的情况下，能够省略吹扫气体供给装置35。而且，风箱14能够充分地防止引起VOC气体的泄漏的破损的情况下，无需形成为双重壳体结构，而能够以1层隔开喷射有燃烧用空气及VOC气体的气氛的内侧空间33与风箱14的外部的方式形成。应用这种风箱的挥发性有机化合物燃烧装置也与已经叙述的挥发性有机化合物燃烧装置1相同，无需具备对VOC气体进行加压的专用压缩机，而能够轻松地以低成本制造利用小规模的VOC气体鼓风机6而燃烧挥发性有机化合物的设备。

[0105] 另外，挥发性有机化合物燃烧装置1与未搭载于油轮的原油罐一起能够应用于所设置的锅炉中。作为这种原油罐，例示有配置于地面上的罐。

[0106] 并且，原油能够置换为挥发挥发性有机化合物的原油以外的物质。作为这种物质，例示有粘结剂、涂料等化学产品。应用于这种情况的挥发性有机化合物燃烧装置也与已经叙述的实施的方式中的挥发性有机化合物燃烧装置1相同，无需具备对VOC气体进行加压的专用压缩机，而能够轻松地以低成本制造利用小规模的VOC气体鼓风机6而燃烧挥发性有机化合物的设备。

[0107] 符号说明

[0108] 1-挥发性有机化合物燃烧装置，2-原油罐，5-VOC气体罐，6-VOC气体鼓风机，7-锅炉送风机，8-混合器，11-VOC气体配管，14-风箱，16-锅炉主体，17-燃烧器，18-燃烧室，19-惰性气体供给配管，24-燃烧用空气吹出口，25-VOC气体入口，26a，26b，26c-VOC气体吹出喷嘴，27a，27b，27c-VOC气体流路，31-内侧壳体，32-外侧壳体，33-内侧空间，34-外侧空间，35-吹扫气体供给装置。