JPH03177703A - 燃焼設備を運転する方法 - Google Patents
燃焼設備を運転する方法Info
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- JPH03177703A JPH03177703A JP2318180A JP31818090A JPH03177703A JP H03177703 A JPH03177703 A JP H03177703A JP 2318180 A JP2318180 A JP 2318180A JP 31818090 A JP31818090 A JP 31818090A JP H03177703 A JPH03177703 A JP H03177703A
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- F23D17/002—Burners for combustion simultaneously or alternately of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
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- F23C2900/07002—Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
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- F23C2900/09002—Specific devices inducing or forcing flue gas recirculation
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、予混合バーナを用いて燃焼を行なうための燃
焼設備を運転する方法に関する。さらに、本発明は前記
方法を実施するためのバーナおよび該バーナを運転する
方法に関する。
焼設備を運転する方法に関する。さらに、本発明は前記
方法を実施するためのバーナおよび該バーナを運転する
方法に関する。
［従来の技術］
たとえばセントラルヒーティングに用いられる燃焼設備
において、汎用の構造では、燃料がノズルを介して燃焼
室に噴射され、この場所で燃料空気が供給されて燃焼さ
せられる。原則的に、このような燃焼設備の運転はガス
状または液状の燃料によって可能である。しかし液体燃
料を使用する場合には、最小のＮｏ、−１Ｇ。
において、汎用の構造では、燃料がノズルを介して燃焼
室に噴射され、この場所で燃料空気が供給されて燃焼さ
せられる。原則的に、このような燃焼設備の運転はガス
状または液状の燃料によって可能である。しかし液体燃
料を使用する場合には、最小のＮｏ、−１Ｇ。
、ＵＨＣ放出量を達成するために、燃料の良好な霧化お
よび燃焼空気との充分な混合が達成されなければならな
い。
よび燃焼空気との充分な混合が達成されなければならな
い。
したがって液体燃料が使用されると、低い有害物質放出
量という点で見て燃焼の特性は、燃料／新鮮な空気の混
合気の最適な混合度を提供することができるかに、つま
り液体燃料の可能な完全気化を保証することができるか
に著しく関連している。この場合には、欧州特許出願公
開第０１６６３２９号明細書に記載されているような部
分負荷運転の範囲における問題をも指摘しなければなら
ない０部分負荷運転時に＃薄状態で運転するという別の
公知の種々の試みは決まって失敗に帰している。それと
いうのは、この場合に燃焼が悪化し、かつＣｏ／ＵＨＣ
放出量が極めて著しく増大してしまうからである。
量という点で見て燃焼の特性は、燃料／新鮮な空気の混
合気の最適な混合度を提供することができるかに、つま
り液体燃料の可能な完全気化を保証することができるか
に著しく関連している。この場合には、欧州特許出願公
開第０１６６３２９号明細書に記載されているような部
分負荷運転の範囲における問題をも指摘しなければなら
ない０部分負荷運転時に＃薄状態で運転するという別の
公知の種々の試みは決まって失敗に帰している。それと
いうのは、この場合に燃焼が悪化し、かつＣｏ／ＵＨＣ
放出量が極めて著しく増大してしまうからである。
専門用語で、このような状態はＧｏ／ＵＨＣとＮＯ８と
の反比例の度合いという表現で表わされる。また、燃料
／空気の混合気のための予混合区域を本来の燃焼区域の
手前に設けるという手段は運転確実なバーナという目的
にはつながらない、それというのは、燃焼区域から予混
合区域への戻し着火がバーナを損なってしまうという内
在的な危険が生じるからである。
の反比例の度合いという表現で表わされる。また、燃料
／空気の混合気のための予混合区域を本来の燃焼区域の
手前に設けるという手段は運転確実なバーナという目的
にはつながらない、それというのは、燃焼区域から予混
合区域への戻し着火がバーナを損なってしまうという内
在的な危険が生じるからである。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の燃焼設備において
、有害物質放出値を最小限に抑えるような方法を提供す
ることである。さらに本発明は上記方法を実施するため
の有利なバーナならびに該バーナを運転する有利な方法
を提供することである。
、有害物質放出値を最小限に抑えるような方法を提供す
ることである。さらに本発明は上記方法を実施するため
の有利なバーナならびに該バーナを運転する有利な方法
を提供することである。
［課題を解決するための手段］
この課題を解決するために本発明の方法では、バーナ用
の燃焼空気として、新鮮な空気と、再循環させられた煙
道ガスとから成る混合気を使用し、この場合、前記燃焼
空気を前記空気と前記煙道ガスとの単段式または多段式
の混合から形成して、前記燃焼空気に単段式または多段
式の予熱を行なうようにした。
の燃焼空気として、新鮮な空気と、再循環させられた煙
道ガスとから成る混合気を使用し、この場合、前記燃焼
空気を前記空気と前記煙道ガスとの単段式または多段式
の混合から形成して、前記燃焼空気に単段式または多段
式の予熱を行なうようにした。
さらに、上記課題を解決するために、本発明によるバー
ナの構成では、バーナが流れ方向で見て、重なり合って
位置決めされた中空の少なくとも２つの部分円錐体から
戒っており、両部分円錐体の中心軸線が前記部分円錐体
の長手方向で見て互いにずらされて延びていて、バーナ
の内室に対して接線方向の燃焼空気用の流入スリットが
形成されており、前記部分円錐体によって形成された前
記内室でバーナの始端部に第１の燃料ノズルが配置され
ており、該燃料ノズルの燃料供給部が前記部分円錐体の
互いにずらされた前記中心軸線の真ん中に位置している
ようにした。さらに、上記課題を解決するために、前記
バーナを運転する本発明による方法では、流れ方向で見
て拡張していて前記内室の壁を湿らさない円錐状の燃料
噴射形状をバーナの内室に形成し、この場合、前記燃料
噴射形状を、接線方向で流入する燃焼空気の流れと、軸
方向で近付けられる燃焼空気の流れとによって取り囲ん
で、前記両燃焼空気／燃料−混合気の着火をバーナの出
口で行ない、バーナ開口の範囲で逆流区域によって火炎
前面の安定化を生ぜしのるようにした。
ナの構成では、バーナが流れ方向で見て、重なり合って
位置決めされた中空の少なくとも２つの部分円錐体から
戒っており、両部分円錐体の中心軸線が前記部分円錐体
の長手方向で見て互いにずらされて延びていて、バーナ
の内室に対して接線方向の燃焼空気用の流入スリットが
形成されており、前記部分円錐体によって形成された前
記内室でバーナの始端部に第１の燃料ノズルが配置され
ており、該燃料ノズルの燃料供給部が前記部分円錐体の
互いにずらされた前記中心軸線の真ん中に位置している
ようにした。さらに、上記課題を解決するために、前記
バーナを運転する本発明による方法では、流れ方向で見
て拡張していて前記内室の壁を湿らさない円錐状の燃料
噴射形状をバーナの内室に形成し、この場合、前記燃料
噴射形状を、接線方向で流入する燃焼空気の流れと、軸
方向で近付けられる燃焼空気の流れとによって取り囲ん
で、前記両燃焼空気／燃料−混合気の着火をバーナの出
口で行ない、バーナ開口の範囲で逆流区域によって火炎
前面の安定化を生ぜしのるようにした。
［発明の効果］
本発明の大きな利点は次の点に認められる。
すなわち、バーナ用の新鮮な空気が煙道ガス成分と混合
され、この場合、単段式または多段式の予熱と単段式ま
たは多段式の予混合とを行なう煙道ガス再循環が行なわ
れる。はぼ化学量論的な燃焼を得るためには、予混合区
間なしで、約４０％の煙道ガス戻しで運転されるバーナ
が使用される。この場合に、空気／煙道ガスの混合気は
バーナへの流入時に約４００℃の温度を有していると望
ましい。これら２つの条件を満たすことは、−面、約１
４５０℃の充分に低い一次区域温度を生ぜしぬ、このこ
とは低いＮ。
され、この場合、単段式または多段式の予熱と単段式ま
たは多段式の予混合とを行なう煙道ガス再循環が行なわ
れる。はぼ化学量論的な燃焼を得るためには、予混合区
間なしで、約４０％の煙道ガス戻しで運転されるバーナ
が使用される。この場合に、空気／煙道ガスの混合気は
バーナへの流入時に約４００℃の温度を有していると望
ましい。これら２つの条件を満たすことは、−面、約１
４５０℃の充分に低い一次区域温度を生ぜしぬ、このこ
とは低いＮ。
２放出量を達成するための重要な前提条件となっており
、他面、前記条件を満たすことはノズル供給された液体
燃料の所望通りに迅速な蒸発をも生ぜしめる。この目的
のために、煙道ガスは燃焼設備の燃焼室内で、またはこ
の燃焼室の後方で取り出されて、外部のブロワで新鮮な
空気と混合される。第２の方法段として、この混合気は
燃焼室自体で、この場所に設けられた熱交換器を介して
さらに加熱され、次いでジェットインセクタに供給され
る。この場所で前記混合気に別の煙道ガスが混加され、
これによりバーナによって最適の燃焼空気温度ならびに
０゜濃度の減少を提供することができる。このような系
の利点はさらに次の点に認められる。すなわち、燃焼空
気混合気の場合によっては設定されている２段式の加熱
により、ジェットインセクタにとって良好な密度比が得
られる。つまり、ジェットインセクタの一層高い出力が
要求されているような場合に、前記２段式の加熱によっ
て前記要件を満たすことができる。その上、再循環させ
たい煙道ガスの一部が既にブロワに供給され得るので、
このような配置構成が用いられると、ジェットインセク
タによって搬送されなければならない煙道ガス量が減少
する。熱交換器が有利には火炎を取り囲むように燃焼室
に配置されることによって、この火炎から直接に熱が取
り出され、このことはＮＯｆの形成に対して同じく有利
に作用する。このことから、本発明の付加的な利点が得
られる。すなわち、本発明を、付加的な手間をかけるこ
となく、与えられた条件に適合させることができる。た
とえば、熱交換面を適宜に大きくすることによって、煙
道ガスの外部での前記再循環を不要にすることができ、
これによって予熱は単段式となる。
、他面、前記条件を満たすことはノズル供給された液体
燃料の所望通りに迅速な蒸発をも生ぜしめる。この目的
のために、煙道ガスは燃焼設備の燃焼室内で、またはこ
の燃焼室の後方で取り出されて、外部のブロワで新鮮な
空気と混合される。第２の方法段として、この混合気は
燃焼室自体で、この場所に設けられた熱交換器を介して
さらに加熱され、次いでジェットインセクタに供給され
る。この場所で前記混合気に別の煙道ガスが混加され、
これによりバーナによって最適の燃焼空気温度ならびに
０゜濃度の減少を提供することができる。このような系
の利点はさらに次の点に認められる。すなわち、燃焼空
気混合気の場合によっては設定されている２段式の加熱
により、ジェットインセクタにとって良好な密度比が得
られる。つまり、ジェットインセクタの一層高い出力が
要求されているような場合に、前記２段式の加熱によっ
て前記要件を満たすことができる。その上、再循環させ
たい煙道ガスの一部が既にブロワに供給され得るので、
このような配置構成が用いられると、ジェットインセク
タによって搬送されなければならない煙道ガス量が減少
する。熱交換器が有利には火炎を取り囲むように燃焼室
に配置されることによって、この火炎から直接に熱が取
り出され、このことはＮＯｆの形成に対して同じく有利
に作用する。このことから、本発明の付加的な利点が得
られる。すなわち、本発明を、付加的な手間をかけるこ
となく、与えられた条件に適合させることができる。た
とえば、熱交換面を適宜に大きくすることによって、煙
道ガスの外部での前記再循環を不要にすることができ、
これによって予熱は単段式となる。
得られる利点は２段式の予熱の場合と同じである。付加
的にこのような構成は、阿らかの理由で燃焼室から煙道
ガス、を導出することができないような場合に有利であ
ることが判明した。また、燃焼室外部での予熱も不可能
であると、ジェットインセクタは相応する設計において
、必要とされる煙道ガス量全体を混合することができる
。混合区間がジェットインセクタよりも下流側で相応に
構成されると、この場所で充分な予熱および混合をも構
成することができる。
的にこのような構成は、阿らかの理由で燃焼室から煙道
ガス、を導出することができないような場合に有利であ
ることが判明した。また、燃焼室外部での予熱も不可能
であると、ジェットインセクタは相応する設計において
、必要とされる煙道ガス量全体を混合することができる
。混合区間がジェットインセクタよりも下流側で相応に
構成されると、この場所で充分な予熱および混合をも構
成することができる。
［実施例コ
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する６
本発明を直接理解するためには必要でない全ての要素は
省略されている。種々の図面中、それぞれ同一の要素は
同一の符号を備えている。
本発明を直接理解するためには必要でない全ての要素は
省略されている。種々の図面中、それぞれ同一の要素は
同一の符号を備えている。
第１図には燃焼設備が示されており、この燃焼設備の燃
焼室ｌ内には、熱交換器２とジェットインセクタ３とバ
ーナ４と煙道ガス取り出し部７とが示されている。ブロ
ワ５は燃焼室の外部で作用する。この場所で吸い込まれ
た新鮮な空気６は、燃焼室１に配置された煙道ガス取出
部７を介して近づけられる煙道ガスの成分と混合される
。この新鮮な空気／煙道ガスの混合気８は燃焼室１に戻
され、この場合、前記混合気は熱交換器２を貫流する。
焼室ｌ内には、熱交換器２とジェットインセクタ３とバ
ーナ４と煙道ガス取り出し部７とが示されている。ブロ
ワ５は燃焼室の外部で作用する。この場所で吸い込まれ
た新鮮な空気６は、燃焼室１に配置された煙道ガス取出
部７を介して近づけられる煙道ガスの成分と混合される
。この新鮮な空気／煙道ガスの混合気８は燃焼室１に戻
され、この場合、前記混合気は熱交換器２を貫流する。
こうして予熱された混合気９が燃焼空気としてバーナ４
に供給される前に、前記混合気は一列のジェットインセ
クタ３を介して煙道ガスとの別の混合を受け、このこと
はこの燃焼空気ｌＯの温度を高める。第２の熱交換器２
ａが煙道ガス流７と空気／煙道ガスの混合気８との間に
生じる。
に供給される前に、前記混合気は一列のジェットインセ
クタ３を介して煙道ガスとの別の混合を受け、このこと
はこの燃焼空気ｌＯの温度を高める。第２の熱交換器２
ａが煙道ガス流７と空気／煙道ガスの混合気８との間に
生じる。
バーナ４をほぼ化学量論的に運転したい場合、このバー
ナは約４０％の煙道ガス戻しと共に運転され、この場合
、２段式の予混合において煙道ガスの成分を相応に分配
することができる。
ナは約４０％の煙道ガス戻しと共に運転され、この場合
、２段式の予混合において煙道ガスの成分を相応に分配
することができる。
第２の条件は、燃焼空気として使用された空気／煙道ガ
スの混合気１０がバーナへの流入時に約４００℃の温度
を有していると望ましいことである。このような予熱は
第１図に示した構成では、混合気が３つの段を介して処
理されることで達成され得る６すなわち、第１の予熱は
ブロワ５において吸い込まれた新鮮な空気６に対して行
なわれ、この場所で熱い煙道ガス７どの第１の混加が行
なわれる。第２の予熱段は熱交換器２によって形成され
、この場合、混合気８は前記熱交換器２への流路で、煙
道ガス７によって運転可能な熱交換器２ａを通過する。
スの混合気１０がバーナへの流入時に約４００℃の温度
を有していると望ましいことである。このような予熱は
第１図に示した構成では、混合気が３つの段を介して処
理されることで達成され得る６すなわち、第１の予熱は
ブロワ５において吸い込まれた新鮮な空気６に対して行
なわれ、この場所で熱い煙道ガス７どの第１の混加が行
なわれる。第２の予熱段は熱交換器２によって形成され
、この場合、混合気８は前記熱交換器２への流路で、煙
道ガス７によって運転可能な熱交換器２ａを通過する。
このような手段は、ブロワ５でカロリ負荷が減少してい
るような場合には前記ブロワに有利に作用する。第３の
予熱はジェットインセクタ３の範囲で行なわれ、この場
合で再び別の煙道ガス７が、予熱された空気／煙道ガス
の混合気９に供給される。前記両条件（約４０％の煙道
ガス戻しおよび約４００℃を有する燃焼空気）が満たさ
れると、約１４５０℃の充分に低い一次区域温度を得る
ことができ、この温度は低いＮＯ８放出量を得るための
条件である。第２に、液体燃料の小滴の迅速な蒸発を達
成することができる。煙道ガス７の混合と燃焼空気１０
の予熱とを復改の段を介して実施すること自体は絶対必
要な前提条件ではない、前記両条件を規定の燃焼設備に
おいてたとえばたんにジェットインセクタでの煙道ガス
の混加だけで満たすことができる場合には、ブロワ５に
おける第１の予熱と熱交換器２における予熱とを不要に
することができる。単数または複数の段による前記の予
混合および予熱の利点は一般に次のようにまとめること
ができる。
るような場合には前記ブロワに有利に作用する。第３の
予熱はジェットインセクタ３の範囲で行なわれ、この場
合で再び別の煙道ガス７が、予熱された空気／煙道ガス
の混合気９に供給される。前記両条件（約４０％の煙道
ガス戻しおよび約４００℃を有する燃焼空気）が満たさ
れると、約１４５０℃の充分に低い一次区域温度を得る
ことができ、この温度は低いＮＯ８放出量を得るための
条件である。第２に、液体燃料の小滴の迅速な蒸発を達
成することができる。煙道ガス７の混合と燃焼空気１０
の予熱とを復改の段を介して実施すること自体は絶対必
要な前提条件ではない、前記両条件を規定の燃焼設備に
おいてたとえばたんにジェットインセクタでの煙道ガス
の混加だけで満たすことができる場合には、ブロワ５に
おける第１の予熱と熱交換器２における予熱とを不要に
することができる。単数または複数の段による前記の予
混合および予熱の利点は一般に次のようにまとめること
ができる。
すなわち、燃焼空気１０の一層高い温度が高度の燃料蒸
発を生ぜしめ、その結果、小さなＮＯ８放出量が生じる
。
発を生ぜしめ、その結果、小さなＮＯ８放出量が生じる
。
一層高い再循環率が燃焼空気中の０．濃度の一層の減少
、ひいては−層低い火炎温度を生ぜしめ、これによって
ＮＯ８放出量を低くすることができる。
、ひいては−層低い火炎温度を生ぜしめ、これによって
ＮＯ８放出量を低くすることができる。
第２図は熱交換器２の構成を示している。この熱交換器
は燃焼室１に配置されている。新鮮な空気と煙道ガスと
の混合気８は熱交換器２を貫流して、熱くなる。その後
に、混合気９は別の煙道ガスを混加されて燃焼空気１０
としてバーナ４に供給される。第２図には、燃焼室１の
３７％１１が示されている。この扉は内部が耐火性の絶
縁体１２から成っており、この絶縁体自体は鋼ケース（
図示しない）によって取り囲まれている。燃焼室ｌには
、別のプレート１３が設けられており、このプレートは
バーナ４と熱交換器２とのための結合装置として働く。
は燃焼室１に配置されている。新鮮な空気と煙道ガスと
の混合気８は熱交換器２を貫流して、熱くなる。その後
に、混合気９は別の煙道ガスを混加されて燃焼空気１０
としてバーナ４に供給される。第２図には、燃焼室１の
３７％１１が示されている。この扉は内部が耐火性の絶
縁体１２から成っており、この絶縁体自体は鋼ケース（
図示しない）によって取り囲まれている。燃焼室ｌには
、別のプレート１３が設けられており、このプレートは
バーナ４と熱交換器２とのための結合装置として働く。
前記空気／煙道ガスの混合気８のための供給導管には、
バーナ４を運転するための燃料に用いられる燃料ノズル
１４が位置しており、この燃料ノズルは燃料供給部１５
を備えている。このような配置構成では、約１２０℃ま
での燃料の付加的なカロリ調整が得られ、このことは、
この場所で有利には霧化される液体燃料の小滴の迅速な
蒸発に対して付加的な有利な作用を及ぼす。このような
付加作用は当然ながら、ブロワにおいて新鮮な空気に特
定量の熱い煙道ガスが供給されるような場合、つまり第
１図に示した回路により運転される場合にしか与えられ
ていない。
バーナ４を運転するための燃料に用いられる燃料ノズル
１４が位置しており、この燃料ノズルは燃料供給部１５
を備えている。このような配置構成では、約１２０℃ま
での燃料の付加的なカロリ調整が得られ、このことは、
この場所で有利には霧化される液体燃料の小滴の迅速な
蒸発に対して付加的な有利な作用を及ぼす。このような
付加作用は当然ながら、ブロワにおいて新鮮な空気に特
定量の熱い煙道ガスが供給されるような場合、つまり第
１図に示した回路により運転される場合にしか与えられ
ていない。
バーナ４の役目を判かり易くするために、第３図と第４
図を同時に説明する。さらに、第３図を見易くするため
に、第４図に示した混合区間とジェットインセクタは第
３図に図示されていない。
図を同時に説明する。さらに、第３図を見易くするため
に、第４図に示した混合区間とジェットインセクタは第
３図に図示されていない。
第３図に示したバーナ４は半分の中空の２つの部分円錐
体１６．１７から戒っており、両部分円錐体は互いにず
らされて重なり合っている。
体１６．１７から戒っており、両部分円錐体は互いにず
らされて重なり合っている。
流れ方向で見た図示の部分円錐体１６．１７の円錐形状
は規定された固定の角度を有している。
は規定された固定の角度を有している。
当然ながら、前記部分円錐体１６．１７は流れ方向で見
て増大する円錐傾斜（凸状の形状）または減少する円＃
ｉ傾斜（凹状の形状〉を有していてもよい、前記画形状
は、容易に推測可能であるので図示されていない。最終
的にどの形状を使用するのかは燃焼の種々のパラメータ
に関連している。部分円錐体１６．１７の各中心軸線１
６ａ、１７ａが互いにずらされていることにより、鏡像
対称的な配置形式における両側で、接線方向の各１つの
空気流入スリット１６ｂ。
て増大する円錐傾斜（凸状の形状）または減少する円＃
ｉ傾斜（凹状の形状〉を有していてもよい、前記画形状
は、容易に推測可能であるので図示されていない。最終
的にどの形状を使用するのかは燃焼の種々のパラメータ
に関連している。部分円錐体１６．１７の各中心軸線１
６ａ、１７ａが互いにずらされていることにより、鏡像
対称的な配置形式における両側で、接線方向の各１つの
空気流入スリット１６ｂ。
１７ｂが開放されており（第４図）、この空気流入スリ
ットを通って燃料空気１０（前記空気／煙道ガスの混合
物）はバーナ４の内室、つまり円錐中空室１８に流入す
る６両部分円錐体１６．１７は円筒状の各１つの始端部
１６ｃ、１７ｃを有しており、これらの始端部もやはり
部分円錐体１６．１７と同様に互いにずらされて延びて
いるので、接線方向の前記空気流入スリット１６ｂ、１
７ｂは始端部から存在している。
ットを通って燃料空気１０（前記空気／煙道ガスの混合
物）はバーナ４の内室、つまり円錐中空室１８に流入す
る６両部分円錐体１６．１７は円筒状の各１つの始端部
１６ｃ、１７ｃを有しており、これらの始端部もやはり
部分円錐体１６．１７と同様に互いにずらされて延びて
いるので、接線方向の前記空気流入スリット１６ｂ、１
７ｂは始端部から存在している。
前記始端部１６ｃ、１７ｃには、燃料ノズル１４が収納
されている。もちろんバーナ４は純然たる円錐状で、つ
まり円筒状の始端部１６Ｃ９１７ｃなしで構成されてい
てもよい。両部分円錐体１６．１７は選択的に各１つの
別の燃料導管１６ｄ、１７ｄを有しており、この燃料導
管は開口１９を備えている。燃料導管１６ｄ、１７ｄに
より、有利にはガス状の燃料２０が接線方向で空気流入
スリット１６ｂ、１７ｂを介して燃焼空気１０と一緒に
なって燃焼室に導入される。前記燃料導管１６ｄ、１７
ｄの位置は第４図から概略的に認められる。すなわち、
燃料導管１６ｄ、１７ｄは接線方向の空気流入スリット
１６ｂ、１７ｂの範囲に設けられているので、この場所
で、流入する燃焼空気１０に対するガス状の燃料２０の
混加２１が行なわれる。
されている。もちろんバーナ４は純然たる円錐状で、つ
まり円筒状の始端部１６Ｃ９１７ｃなしで構成されてい
てもよい。両部分円錐体１６．１７は選択的に各１つの
別の燃料導管１６ｄ、１７ｄを有しており、この燃料導
管は開口１９を備えている。燃料導管１６ｄ、１７ｄに
より、有利にはガス状の燃料２０が接線方向で空気流入
スリット１６ｂ、１７ｂを介して燃焼空気１０と一緒に
なって燃焼室に導入される。前記燃料導管１６ｄ、１７
ｄの位置は第４図から概略的に認められる。すなわち、
燃料導管１６ｄ、１７ｄは接線方向の空気流入スリット
１６ｂ、１７ｂの範囲に設けられているので、この場所
で、流入する燃焼空気１０に対するガス状の燃料２０の
混加２１が行なわれる。
当然ながら、両種類の燃料の混合運動が可能である。燃
焼室１の側で前記バーナはカラー状のプレート２２を有
しており、このプレートには必要に応じて孔（図示しな
い）が設けられ、これによりバーナ４の前方部分に希薄
空気または冷空気が供給される。燃料ノズル１４を通っ
て流入する有利には液状の燃料２３は鋭角で内室１８に
供給され、この場合、バーナ出口平面にできるだけ均一
な円錐状の噴ｊｌ像が生じるようにする。燃料供給部１
５は空気補助式霧化部または圧力式霧化部であってよい
。円錐状の液体燃料噴射形状２４は接線方向で流入する
燃焼空気１０の流れと、軸方向で近か付けられる別の燃
焼空気１０ａの流れとによって取り囲まれる。
焼室１の側で前記バーナはカラー状のプレート２２を有
しており、このプレートには必要に応じて孔（図示しな
い）が設けられ、これによりバーナ４の前方部分に希薄
空気または冷空気が供給される。燃料ノズル１４を通っ
て流入する有利には液状の燃料２３は鋭角で内室１８に
供給され、この場合、バーナ出口平面にできるだけ均一
な円錐状の噴ｊｌ像が生じるようにする。燃料供給部１
５は空気補助式霧化部または圧力式霧化部であってよい
。円錐状の液体燃料噴射形状２４は接線方向で流入する
燃焼空気１０の流れと、軸方向で近か付けられる別の燃
焼空気１０ａの流れとによって取り囲まれる。
軸方向で見て、液体の燃料２３の濃度は混入された燃焼
空気１０によって連続的に減じられる。
空気１０によって連続的に減じられる。
ガス状の燃料２０／２１が使用されると、燃焼空気１０
との混合気形成は内室１８への空気流入スリット１６ｂ
、１７ｂの範囲で直接に行なわれる。液状の燃料２３の
ノズル供給時に、渦流破裂の範囲で、つまり逆流区域２
５の範囲で、均一な最適の燃料濃度が横断面全体にわた
って得られる１着火は逆流区域２５の先端で行なわれる
。この位置でしか、安定した火炎前面２６は生じること
ができない。公知の予混合区間では、バーナ４の内部へ
の火炎の戻りが常に与えられていてよく、これに対して
複雑な保炎器を用いる手段が講じられているが、本発明
による構成では、このような火炎の戻りを心配しないで
済む。第１図で説明したようにして燃焼空気１０が予熱
されていると、バーナ４の出口において混合気の着火が
行なわれ得る着火点が遠戚される前に、液状の燃料２３
の加速された全体的な蒸発が生ぜしめられる。蒸発の度
合はもちろんバーナ４の大きさ、滴の大きさおよび燃焼
空気１０．１０ａの流れの温度に関連している。
との混合気形成は内室１８への空気流入スリット１６ｂ
、１７ｂの範囲で直接に行なわれる。液状の燃料２３の
ノズル供給時に、渦流破裂の範囲で、つまり逆流区域２
５の範囲で、均一な最適の燃料濃度が横断面全体にわた
って得られる１着火は逆流区域２５の先端で行なわれる
。この位置でしか、安定した火炎前面２６は生じること
ができない。公知の予混合区間では、バーナ４の内部へ
の火炎の戻りが常に与えられていてよく、これに対して
複雑な保炎器を用いる手段が講じられているが、本発明
による構成では、このような火炎の戻りを心配しないで
済む。第１図で説明したようにして燃焼空気１０が予熱
されていると、バーナ４の出口において混合気の着火が
行なわれ得る着火点が遠戚される前に、液状の燃料２３
の加速された全体的な蒸発が生ぜしめられる。蒸発の度
合はもちろんバーナ４の大きさ、滴の大きさおよび燃焼
空気１０．１０ａの流れの温度に関連している。
燃焼区域への流入前に完全な蒸発が行なわれると、有害
物質放出値は最も低くなる０部分円錐体１６．１７を形
成する際には、円錐頂角と、接線方向の空気流入スリッ
ト１６ｂ、１７ｂの幅に関して狭い範囲を維持すると望
ましい、これにより、火炎安定化のためのバーナ開口部
の範囲に、逆流区域２５を備えた空気の所望の流れ領域
が生じる。一般に云えることは、空気流入スリット１６
ｂ、１７ｂを小さくすることが逆流区域２５をさらに上
流側にシフトするということである。しかしながらこの
場合には、混合気が早期に着火してしまうことになる。
物質放出値は最も低くなる０部分円錐体１６．１７を形
成する際には、円錐頂角と、接線方向の空気流入スリッ
ト１６ｂ、１７ｂの幅に関して狭い範囲を維持すると望
ましい、これにより、火炎安定化のためのバーナ開口部
の範囲に、逆流区域２５を備えた空気の所望の流れ領域
が生じる。一般に云えることは、空気流入スリット１６
ｂ、１７ｂを小さくすることが逆流区域２５をさらに上
流側にシフトするということである。しかしながらこの
場合には、混合気が早期に着火してしまうことになる。
いずれにせよ、−度幾何学的に固定された逆流区域２５
自体は位置安定となることが云える。何故ならば、ねじ
れ数が流れ方向で見て、バーナの円錐形状の範囲で増加
するからである。さらに。
自体は位置安定となることが云える。何故ならば、ねじ
れ数が流れ方向で見て、バーナの円錐形状の範囲で増加
するからである。さらに。
軸方向速度には、燃焼空気ｌＯａの軸方向の供給によっ
て影響を与えることができる。バーナの構造は、バーナ
の規定の全長において接線方向の空気流入スリット１６
ｂ、１７ｂの大きさを変えるために有利に適しており、
この場合、部分円錐体１６．１７が互いに接近する方向
または互いに離れる方向でシフトされ、これにより両中
心軸線１６ａ、１７ａの間隔が小さくなるか、もしくは
大きくなり、これに相応して前記空気流入スリット１６
ｂ、１７ｂのギャップの大きさが変化する（第４図参照
）、当然ながら、部分円錐体１６．１７は別の平面にお
いても互いに接近する方向でシフト可能であり、これに
より両部分円錐体のオーバラップさえも制御することが
できる。もちろん、部分円錐体１６．１７を逆向きの回
動運動によって螺旋状に互いにずらすことも可能である
。したがって、前記空気流入スリット１６ｂ、１７ｂの
形状と大きさとを任意に変化させることができ、これに
よりバーナ４をその全長を変えることなく個々に調整す
ることができる。
て影響を与えることができる。バーナの構造は、バーナ
の規定の全長において接線方向の空気流入スリット１６
ｂ、１７ｂの大きさを変えるために有利に適しており、
この場合、部分円錐体１６．１７が互いに接近する方向
または互いに離れる方向でシフトされ、これにより両中
心軸線１６ａ、１７ａの間隔が小さくなるか、もしくは
大きくなり、これに相応して前記空気流入スリット１６
ｂ、１７ｂのギャップの大きさが変化する（第４図参照
）、当然ながら、部分円錐体１６．１７は別の平面にお
いても互いに接近する方向でシフト可能であり、これに
より両部分円錐体のオーバラップさえも制御することが
できる。もちろん、部分円錐体１６．１７を逆向きの回
動運動によって螺旋状に互いにずらすことも可能である
。したがって、前記空気流入スリット１６ｂ、１７ｂの
形状と大きさとを任意に変化させることができ、これに
よりバーナ４をその全長を変えることなく個々に調整す
ることができる。
第４図には、第３図のＩ Ｖ−Ｉ Ｖ線に沿ったバーナ
のほぼ中央部の断面図が示されている。
のほぼ中央部の断面図が示されている。
鏡像対称的に接線方向で配置された流入部２７゜２８は
混合区域として構成されており、この混合区域では、燃
焼空気１０の最終的な調整が行なわれる。新鮮な空気／
煙道ガスの混合気９は熱交換器を貫流した後にジェット
インセクタ３に供給され、このジェットインセクタは前
記空気流入スリット１６ｂ、１７ｂの上流側でバーナ４
の内室１８に作用する。この作用とは、ジェットインセ
クタ３を通る前記混合気９の流れから生ぜしめられる吸
込み力が、別の成分である煙道ガス７を前記流れに導入
するために利用されることにある。この新しい成分であ
る煙道ガス７と前記混合気９との混合は混合区間である
前記流入部２７．２８で行なわれる。
混合区域として構成されており、この混合区域では、燃
焼空気１０の最終的な調整が行なわれる。新鮮な空気／
煙道ガスの混合気９は熱交換器を貫流した後にジェット
インセクタ３に供給され、このジェットインセクタは前
記空気流入スリット１６ｂ、１７ｂの上流側でバーナ４
の内室１８に作用する。この作用とは、ジェットインセ
クタ３を通る前記混合気９の流れから生ぜしめられる吸
込み力が、別の成分である煙道ガス７を前記流れに導入
するために利用されることにある。この新しい成分であ
る煙道ガス７と前記混合気９との混合は混合区間である
前記流入部２７．２８で行なわれる。
図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は２
段式の予混合と多段式の予熱とを行なう燃焼設備を概略
的に示す図、第２図はバーナ用の燃焼空気混合気の予熱
段として設けられた熱交換器を示す図、第３図は液状お
よび／またはガス状の燃料を用いた運転のためのバーナ
の斜視図、第４図は３８３図のＩ Ｖ−Ｊ Ｖ平面に沿
った断面図である。 １・・・燃焼室、２，２ａ・・・熱交換器、３・・・ジ
ェットインセクタ、４・・・バーナ、５・・・ブロワ、
６・・・空気、７・・・煙道ガス取出し部、８．９・・
・混合気、１０，１０ａ−・・燃焼空気、１１ ・・・
扉、１２・・絶縁体、１３・・・プレート、１４・・・
燃料ノズル、１５・・・燃料供給部、１６．１７・・・
部分円錐体、１６ａ、１７ａ−・・中心軸＠、１６ｂ、
１７ｂ・・・空気流入スリット、１６ｃ、１７ｃ・・・
始端部、１６ｄ、１７ｄ・・・燃料導管、１８・・・室
内、１９・・・開口、２０・・・燃料、２１・・・混加
、２２・・・プレート、２３・・・燃料、２４・・・燃
料噴射形状、２５・・・逆流区域、２６・・・火炎前面
、２７．２８・・・流入部。 口
段式の予混合と多段式の予熱とを行なう燃焼設備を概略
的に示す図、第２図はバーナ用の燃焼空気混合気の予熱
段として設けられた熱交換器を示す図、第３図は液状お
よび／またはガス状の燃料を用いた運転のためのバーナ
の斜視図、第４図は３８３図のＩ Ｖ−Ｊ Ｖ平面に沿
った断面図である。 １・・・燃焼室、２，２ａ・・・熱交換器、３・・・ジ
ェットインセクタ、４・・・バーナ、５・・・ブロワ、
６・・・空気、７・・・煙道ガス取出し部、８．９・・
・混合気、１０，１０ａ−・・燃焼空気、１１ ・・・
扉、１２・・絶縁体、１３・・・プレート、１４・・・
燃料ノズル、１５・・・燃料供給部、１６．１７・・・
部分円錐体、１６ａ、１７ａ−・・中心軸＠、１６ｂ、
１７ｂ・・・空気流入スリット、１６ｃ、１７ｃ・・・
始端部、１６ｄ、１７ｄ・・・燃料導管、１８・・・室
内、１９・・・開口、２０・・・燃料、２１・・・混加
、２２・・・プレート、２３・・・燃料、２４・・・燃
料噴射形状、２５・・・逆流区域、２６・・・火炎前面
、２７．２８・・・流入部。 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、予混合バーナを用いて燃焼を行なうための燃焼設備
を運転する方法において、バーナ （４）用の燃焼空気（１０、１０ａ）として、新鮮な空
気（６）と、再循環させられた煙道ガス（７）とから成
る混合気を使用し、この場合、前記燃焼空気（１０、１
０ａ）を前記空気（６）と前記煙道ガス（７）との単段
式または多段式の混合から形成して、前記燃焼空気（１
０、１０ａ）に単段式または多段式の予熱を行なうこと
を特徴とする、燃焼設備を運転する方法。 ２、ブロワ（５）で前記空気（６）と前記煙道ガス（７
）との第１の混合および予熱を行ない、後置された熱交
換器（２、２ａ）で空気／煙道ガスの混合気（８）に別
の予熱を行ない、こうして予熱された混合気（９）にバ
ーナ（４）の内室（１８）に対して接線方向の流入スリ
ット（１６ｂ、１７ｂ）の上流側に配置されたジェット
インセクタ系（３）で、別の煙道ガス（７）の供給によ
って別の予熱および混合を行なう、請求項１記載の方法
。 ３、燃焼空気（１０）が２０〜５０％の煙道ガス成分を
有しており、前記燃焼空気の温度が５０〜５００℃であ
る、請求項１記載の方法。 ４、請求項１記載の方法を実施するためのバーナにおい
て、該バーナ（４）が流れ方向で見て、重なり合って位
置決めされた中空の少なくとも２つの部分円錐体（１６
、１７）から成っており、両部分円錐体の中心軸線（１
６ａ、１７ａ）が前記両部分円錐体の長手方向で見て互
いにずらされて延びていて、バーナ（４）の内室（１８
）に対して接線方向の燃焼空気（１０）用の流入スリッ
ト（１６ｂ、１７ｂ）が形成されており、前記部分円錐
体（１６、１７）によって形成された前記内室（１８）
でバーナ（４）の始端部に第１の燃料ノズル（１４）が
配置されており、該燃料ノズルの燃料供給部（１５）が
前記部分円錐体（１６、１７）の互いにずらされた前記
中心軸線（１６ａ、１７ａ）の真ん中に位置しているこ
とを特徴とするバーナ。 ５、前記部分円錐体（１６、１７）が流れ方向で見て一
定の角度で円錐状に拡開している、請求項４記載のバー
ナ。 ６、前記部分円錐体（１６、１７）が流れ方向で見て増
大する円錐傾斜を有している、請求項４記載のバーナ。 ７、前記部分円錐体（１６、１７）が流れ方向で見て減
少する円錐傾斜を有している、請求項４記載のバーナ。 ８、接線方向の流入スリット（１６ｂ、１７ｂ）の範囲
に、第２の燃料ノズル（１６ｄ、１７ｄ）が設けられて
いる、請求項４記載のバーナ。 ９、前記第１の燃料ノズル（１４）によって液体燃料が
供給可能であり、前記第２の燃料ノズルによってガス燃
料が供給可能である、請求項４または８記載のバーナ。 １０、請求項４記載のバーナを運転する方法において、
流れ方向で見て拡張していて前記内室（１８）の壁を湿
らさない円錐状の燃料噴射形状（２４）をバーナ（４）
の内室（１８）に形成し、この場合、前記燃料噴射形状
を、接線方向で流入する燃焼空気（１０）の流れと、軸
方向で近付けられる燃焼空気（１０ａ）の流れとによっ
て取り囲んで、前記両燃焼空気（１０、１０ａ）／燃料
（２３）の混合気の着火をバーナ（４）の出口で行ない
、バーナ開口の範囲で逆流区域（２５）によって火炎前
面（２６）の安定化を生ぜしめることを特徴とする、バ
ーナを運転する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH4278/89A CH680157A5 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | |
| CH4278/89-1 | 1989-12-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03177703A true JPH03177703A (ja) | 1991-08-01 |
| JP3040457B2 JP3040457B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=4273129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2318180A Expired - Fee Related JP3040457B2 (ja) | 1989-12-01 | 1990-11-26 | 燃焼設備を運転する方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5147200A (ja) |
| EP (1) | EP0436113B1 (ja) |
| JP (1) | JP3040457B2 (ja) |
| AT (1) | ATE125027T1 (ja) |
| CA (1) | CA2031030C (ja) |
| CH (1) | CH680157A5 (ja) |
| DE (1) | DE59009400D1 (ja) |
| ES (1) | ES2075869T3 (ja) |
Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH684959A5 (de) * | 1991-11-21 | 1995-02-15 | Asea Brown Boveri | Verfahren für eine schadstoffarme Verbrennung in einem Kraftwerkskessel. |
| CH684960A5 (de) * | 1991-12-05 | 1995-02-15 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur Prozesswärmeerzeugung. |
| DE4242003A1 (de) * | 1992-12-12 | 1994-06-16 | Abb Research Ltd | Prozesswärmeerzeuger |
| AU5978194A (en) * | 1993-02-19 | 1994-09-14 | Winfried Werding | Fuel vaporizing and combustion air supplying device |
| DE4309115A1 (de) * | 1993-03-23 | 1994-09-29 | Viessmann Werke Kg | Verfahren zum Betrieb eines Ölverdampfungsbrenners |
| US5490776A (en) * | 1993-03-29 | 1996-02-13 | Chiyoda Corporation | Industrial furnace provided with rotary regenerative burner |
| DE4320212A1 (de) * | 1993-06-18 | 1994-12-22 | Abb Research Ltd | Feuerungsanlage |
| GB2281964A (en) * | 1993-09-18 | 1995-03-22 | Enertek International Limited | Reducing emissions from naturally aspirated burners |
| DE4436728A1 (de) * | 1994-10-14 | 1996-04-18 | Abb Research Ltd | Verfahren und Vorrichtung für eine schadstoffarme gestufte Verbrennung |
| DE19515082B4 (de) * | 1995-04-25 | 2005-02-03 | Alstom | Vormischbrenner |
| DE19527088A1 (de) | 1995-07-25 | 1997-01-30 | Viessmann Werke Kg | Ölverdampfungsbrenner |
| DE19545036A1 (de) * | 1995-12-02 | 1997-06-05 | Abb Research Ltd | Vormischbrenner |
| DE19547914A1 (de) * | 1995-12-21 | 1997-06-26 | Abb Research Ltd | Vormischbrenner für einen Wärmeerzeuger |
| DE19547912A1 (de) * | 1995-12-21 | 1997-06-26 | Abb Research Ltd | Brenner für einen Wärmeerzeuger |
| DE19548851A1 (de) * | 1995-12-27 | 1997-07-03 | Asea Brown Boveri | Vormischbrenner |
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| DE19654009B4 (de) * | 1996-12-21 | 2006-05-18 | Alstom | Vormischbrenner zum Betrieb einer Brennkammer mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoff |
| DE19654116A1 (de) * | 1996-12-23 | 1998-06-25 | Abb Research Ltd | Brenner zum Betrieb einer Brennkammer mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoff |
| DE19654741A1 (de) * | 1996-12-30 | 1998-07-02 | Abb Research Ltd | Kesselanlage für eine Wärmeerzeugung |
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| DE19721936A1 (de) * | 1997-05-26 | 1998-12-03 | Abb Research Ltd | Brenner zum Betrieb eines Aggregates zur Erzeugung eines Heissgases |
| DE19721937B4 (de) * | 1997-05-26 | 2008-12-11 | Alstom | Vormischbrenner zum Betrieb eines Aggregates zur Erzeugung eines Heissgases |
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