JPH06123410A - バーナ - Google Patents

バーナ

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JPH06123410A
JPH06123410A JP27273992A JP27273992A JPH06123410A JP H06123410 A JPH06123410 A JP H06123410A JP 27273992 A JP27273992 A JP 27273992A JP 27273992 A JP27273992 A JP 27273992A JP H06123410 A JPH06123410 A JP H06123410A
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研滋 木山
Shigeki Morita
茂樹 森田
Shigeto Nakashita
成人 中下
Shunichi Tsumura
俊一 津村
Yoshinobu Kobayashi
啓信 小林
Akira Baba
彰 馬場
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼空気のO2濃度が低い場合であっても不
安定燃焼を起こさない。 【構成】 燃焼用の1次空気を放出する1次空気放出口
3と、燃焼用の2次空気を放出する1次空気放出口3の
周囲に配置された2次空気放出口4とを備えている。2
次空気放出口4の先端部には側噴口11と主噴口12と
備えている。1次空気放出口3の先端部には環状で唯一
の保炎器14が設けられている。側噴口11から燃料ガ
スの噴射方向は、環状の保炎器14の中心軸方向側であ
り、側噴口11から噴射された燃料は保炎器14により
保炎されて燃焼し、保炎器14の後流には、ブラフボデ
ィ効果により環状の再循環保炎域が形成される。主噴口
12からの燃料ガスは再循環保炎域の周囲に噴射され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は燃焼の安定化が図れるバ
ーナに関する。
【0002】
【従来の技術】事業用ボイラなどのように空気過剰率が
低く、理論空気量よりもわずかに多い燃焼用空気で燃焼
を行う燃焼装置のバーナなどにおいては、窒素酸化物N
Ox発生を抑えるために、バーナ後流の燃焼室内で燃料
と空気とが混合しながら燃焼がすすむ拡散火炎を形成す
るのが有効な手段である。
【0003】気体燃料の拡散燃焼においては保炎性を確
保するために、バーナに2種類のブラフボディ型保炎器
を設ける場合が多い。図4はかかる従来のバーナの一例
の構造を説明する図であり、図4(a)はかかるバーナ
の断面図であり、図4(b)はかかるバーナのバーナス
ロート部分の正面図である。同図を参照して、バーナ4
0のバーナスロート49には、ウインドボックス44よ
り、燃焼用空気が1次空気、2次空気、3次空気に分か
れて供給される。矢示45は1次空気、矢示46は2次
空気、矢示47は3次空気の流れをそれぞれ示すもので
ある。なお、48は3次空気の流れを方向づけるエアレ
ジスタである。バーナ40は複数の気体燃料噴出ノズル
(ガススパッド)43を備え、それぞれの先端部には個
々に保炎器(フレームホールダ)50を設け、ガススパ
ッド43ごとに保炎させるとともに、バーナ中心部に、
一般にフレームホールダ50に比べて大きな共通の保炎
器(インペラ)51を設けてバーナ40全体としての保
炎を強化させる方法がとられている。ガススパッド43
には矢示41で示したように燃料ガスリング42を介し
てガス燃料が供給される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術は窒素
酸化物NOx低減のための排ガス混合を実施しない場
合、あるいは排ガス混合割合が小さい場合つまりウイン
ドボックス44のO2濃度が19%程度以上の場合には
優れた保炎性能を発揮する。しかしながら、排ガス混合
割合の増加によってウインドボックス44のO2濃度が
19%程度を下回る場合には、保炎形態の変化により不
安定燃焼に至ることがある。かかる不安定燃焼に至る理
由を以下に順を追って説明する。
【0005】(1)まず、ウインドボックス44のO2
濃度低下が引き金になってフレームホールダ50での保
炎性が低下し、フレームホールダ50の近傍での酸素消
費量が減少する。
【0006】(2)次に、フレームホールダ50の近傍
での酸素消費量減少分は、インペラ51後流の燃焼に寄
与するため、インペラ51後流での保炎性が強化され
る。
【0007】(3)インペラ51の後流での保炎強化に
助けられ、フレームホールダ50での保炎性が向上し、
フレームホールダ50近傍での酸素消費量が増加する。
【0008】(4)フレームホールダ50近傍での酸素
消費量増加により、インペラ51の後流のO2分圧が低
下し、インペラ51の後流での保炎性が低下する。
【0009】(5)インペラ51の後流での保炎性低下
によりフレームホールダ50での保炎性も低下し、上記
(1)の状態に戻り、また上記(1)から(5)を繰り
返す。
【0010】上記現象は、フレームホールダ50、イン
ペラ51の2種類の保炎機構がお互いに干渉しあった結
果、不安定燃焼に至ったものである。
【0011】本発明は、燃焼空気のO2濃度が低い場合
であっても不安定燃焼を起こさないバーナを提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は気体燃
料燃焼火炎を強固な保炎性能を備えた唯一の保炎器によ
り形成せしめることにより達成され、その要旨は、燃焼
用の1次空気が流れる1次空気流路と、バーナスロート
部に設けられ前記流路から流れてきた燃焼用の1次空気
を放出する1次空気放出口と、燃焼用の2次空気を放出
する前記1次空気放出口の周囲に配置された2次空気放
出口と、燃料の一部を噴射する前記2次空気放出口先端
部に設けられた側噴口と前記燃料の残りを噴射する前記
2次空気放出口先端部に設けられた主噴口とを有する燃
料噴射部と、前記1次空気放出孔の先端部に設けられた
前記燃焼ガスの保炎性を確保するための環状で唯一の保
炎器とを備え、前記側噴口は前記の燃料の一部を前記保
炎器の中心軸方向側に噴射し該燃料の燃焼で前記保炎器
による保炎域を形成せしめ、前記主噴口は前記の燃料の
残りを前記保炎域の周囲に噴射するバーナにある。
【0013】また、前記1次空気放出口には燃料を噴射
する燃料噴射口を備え、前記燃料の燃焼を安定させるた
めの保炎器である第2の保炎器を前記燃料噴射口部分設
け、前記1次空気流路の軸方向に前記燃料噴射口を移動
させる位置調節手段を備え、前記燃料噴射部と前記燃料
噴射口のうち一方は燃料ガスを噴射し他方は液体燃料を
噴射するものであり、前記燃料ガスのみの燃焼及び前記
液体燃料のみの燃焼を行う前記のバーナも要旨とする。
【0014】さらに、前記1次空気及び、又は2次空気
との流量を調節する空気流量調節手段を備えた前記のい
ずれかのバーナも要旨とする。
【0015】
【作用】側噴口から噴射された燃料は環状で唯一の保炎
器により保炎されて燃焼し保炎域を形成する。かかる保
炎器がバーナ全体で唯一の保炎器であるため複数の保炎
機構が干渉しあって不安定燃焼を起こすことはない。主
噴口から噴射された燃料は保炎域の周囲に噴射されるか
ら、該保炎域により点火され拡散火炎を形成する。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は本発明の一実施例にかかるバーナの構造
を示す断面図である。図1(a)はかかるバーナの断面
図であり、図1(b)はかかるバーナのバーナスロート
部分の正面図である。同図において、バーナ1のバーナ
スロート部5には、ウインドボックス6により燃焼用空
気が1次空気、2次空気に分かれて供給される。また、
バーナ1には燃焼用の1次空気が流れる1次空気流路と
なる1次空気スリーブ2と、バーナスロート部5に設け
られ1次空気流路5から流れてきた燃焼用の1次空気を
放出する1次空気放出口3と、1次空気放出口の周囲に
配置され、燃焼用の2次空気を放出する2次空気放出口
4とを備えている。矢示7は1次空気の、矢示8は2次
空気の流れをそれぞれ示すものである。
【0017】1次空気放出口3の先端部には保炎器14
が設けられている。該保炎器14は環状で、本実施例の
バーナ1で唯一の保炎器であり、本実施例のバーナ1に
おいては他にガススパッド9の先端部などに保炎器を設
けたりなどはしていない。保炎器14は1次空気スリー
ブ2の軸方向の断面が図1(a)のように、くの字形に
1次空気放出口3の先端部から張り出している。
【0018】バーナスロート4には例えば8本のガスス
パッド9が設けられ、その先端部は2次空気放出口4の
先端部に配置される。ガススパッド9の先端部には側噴
口11、主噴口12が設けられている。ガススパッド9
には燃料ガスリング13を介し、矢示15に示すように
燃料ガスが供給される。燃料ガスはその10%〜50%
程度を側噴口11から噴射し、残りの90%〜50%程
度を主噴口12から噴射する。16はこのように噴射さ
れる側噴口11からの燃料ガスを示し、17は主噴口1
2から噴射される燃料ガスを示す。
【0019】19は1次空気の流量を調節する1次空気
ダンパであり、10は2次空気の流れを方向づけるエア
レジスタである。かかる1次空気ダンパ19、エアレジ
スタ10による1次空気、2次空気の空気配分のコント
ロールにより、1次空気、2次空気の流量を調節して安
定燃焼条件を強化することができる。すなわち、1次空
気ダンパ5の開度調節により、保炎器14の局部空燃比
が適正化が可能であり、エアレジスタ10の開度調節に
より2次空気の旋回強度が変化し、管状再循環保炎域1
8の大きさの適正化が可能である。
【0020】つづいて本願発明の他の実施例にかかるバ
ーナについて説明する。図3は本願発明にかかる他の実
施例にかかるバーナの構造を説明する図である。図3
(a)はかかるバーナの断面図であり、図3(b)はか
かるバーナのバーナスロート部分の正面図である。図1
と同符号の部材等は図1を参照して説明した前記の部材
等と同様の部材等である。本実施例にかかるバーナは、
1台で燃料ガスと液体燃料のいずれも燃焼可能であり、
切り替えにより、いずれの燃料を燃焼させるか選択でき
るバーナに本願発明を適用したものである。
【0021】本実施例のバーナは1次空気スリーブ2内
に液体燃料を燃焼させる液体燃料バーナ20が設けられ
ている。該液体燃料バーナ20の先端部には液体燃料の
噴射口22と該噴射口22から噴射された液体燃料の燃
焼を安定させる先端部の形状が円形または矩形状の第2
の保炎器であるインペラ21が設けられている。また、
噴射口22とインペラ21を備えた液体燃料バーナ20
の先端部を1次空気スリーブ2の軸方向に手動または自
動で移動させる図示しない液体燃料バーナスライド装置
を公知の手段により設けている。これにより液体燃料バ
ーナ20の先端部を図3(a)のとおり1次空気スリー
ブ2内に収容することも保炎器14の先端部21´に位
置させることも可能である。これにより燃料ガスを燃焼
させるときには、保炎器14による保炎機構と干渉しな
いように液体燃料バーナ20の先端部を1次空気スリー
ブ2内に収容する。
【0022】次に、本実施例にかかるバーナ1の動作に
ついて説明する。側噴口11から噴射された燃料ガスは
保炎器14に保炎されて燃焼し図2に示すように保炎器
14の後流には、ブラフボディ効果により環状の再循環
保炎域18が形成される。主噴口12からは該保炎域1
8の周囲に燃料ガスが噴射され該ガスは保炎域18の火
炎により点火されて燃焼し拡散火炎を形成する。保炎器
14はバーナ1全体で唯一の保炎器であるから、複数の
保炎機構が干渉しあって不安定燃焼を生じることがな
い。また、保炎器14は環状の保炎器であるため再循環
保炎域18の一部に変動が生じても、保炎機構全体とし
ては安定した燃焼を維持できる。
【0023】また、1次空気ダンパ5、エアレジスタ1
0により前述のように1次空気、2次空気の流量を適度
に調節して保炎器14の局部空燃比を適正化し、また、
再循環保炎域18の大きさの適正化を図る。
【0024】また、図3を参照して説明した前記のバー
ナ1については、燃料ガスを燃焼させるときは保炎器1
4による保炎機構と干渉しないように液体燃料バーナ2
0の先端部を1次空気スリーブ2内に収容する。液体燃
料を燃焼させるときは、液体燃料バーナ20の先端部を
保炎器14の先端部21´に位置させる。これにより液
体燃料はインペラ21に保炎されて燃焼し、保炎器14
による干渉を受けることなく安定燃焼する。
【0025】以上説明した本実施例にかかるバーナ1に
よれば、保炎器14はバーナ1全体で唯一の保炎器であ
るから、複数の保炎機構が干渉しあって不安定燃焼を生
じることがない。
【0026】また、保炎器14は環状の保炎器であるた
め再循環保炎域18の一部に変動が生じても、保炎機構
全体としては安定した燃焼を維持できる。
【0027】図3を参照して説明した前記のバーナ1に
ついては、液体燃料バーナ20の先端部を1次空気スリ
ーブ2内に収容することができるから、燃料ガスの燃焼
を行うときも、液体燃料の燃焼を行うときも保炎器1
4、インペラ21のいずれかのみにより保炎されて燃焼
され、切り替えにより、燃料ガスと液体燃料のうち、い
ずれの燃料を燃焼させるか選択できるバーナにおいても
不安定燃焼を生じることがない。
【0028】さらに、1次空気ダンパ5、エアレジスタ
10により保炎器14の局部空燃比を適正化し、また、
再循環保炎域18の大きさの適正化を図ることができ
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明した本発明にかかるバーナによ
れば、保炎器はバーナ全体で唯一の保炎器であるから、
複数の保炎機構が干渉しあって不安定燃焼を生じること
がない。
【0030】また、保炎器は環状の保炎器であるため保
炎域の一部に変動が生じても、保炎機構全体としては安
定した燃焼を維持できる。
【0031】さらに、燃料噴射口を備えた前記のバーナ
においては、燃料噴射口を1次空気放出口内に収容する
ことができるから、燃料ガスの燃焼を行うときも、液体
燃料の燃焼を行うときも環状の保炎器、第2の保炎器の
いずれかのみにより保炎されて燃焼され、燃料ガスと液
体燃料のうち、いずれの燃料を燃焼させるか選択できる
バーナにおいても不安定燃焼を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例にかかるバーナの構造を説明
する図であり、図1(a)はかかるバーナの断面図であ
り、図1(b)はかかるバーナのバーナスロート部分の
正面図である。
【図2】本発明の1実施例にかかるバーナにより形成さ
れる再循環保炎域について説明する図である。
【図3】本発明の他の実施例にかかるバーナの構造を説
明する図であり、図3(a)はかかるバーナの断面図で
あり、図3(b)はかかるバーナのバーナスロート部分
の正面図である。
【図4】従来のバーナの構造を説明する図であり、図4
(a)はかかるバーナの断面図であり、図4(b)はか
かるバーナのバーナスロート部分の正面図である。
【符号の説明】
1 バーナ 3 ガススパッド 11 側噴口 12 主噴口 14 保炎器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 津村 俊一 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日立 株式会社呉工場内 (72)発明者 小林 啓信 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 馬場 彰 広島県呉市宝町3番36号 バブコック日立 株式会社呉研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼用の1次空気が流れる1次空気流路
    と、バーナスロート部に設けられ前記流路から流れてき
    た燃焼用の1次空気を放出する1次空気放出口と、燃焼
    用の2次空気を放出する前記1次空気放出口の周囲に配
    置された2次空気放出口と、燃料の一部を噴射する前記
    2次空気放出口先端部に設けられた側噴口と前記燃料の
    残りを噴射する前記2次空気放出口先端部に設けられた
    主噴口とを有する燃料噴射部と、前記1次空気放出孔の
    先端部に設けられた前記燃焼ガスの保炎性を確保するた
    めの環状で唯一の保炎器とを備え、前記側噴口は前記の
    燃料の一部を前記保炎器の中心軸方向側に噴射し該燃料
    の燃焼で前記保炎器による保炎域を形成せしめ、前記主
    噴口は前記の燃料の残りを前記保炎域の周囲に噴射する
    バーナ。
  2. 【請求項2】 前記1次空気放出口には燃料を噴射する
    燃料噴射口を備え、前記燃料の燃焼を安定させるための
    保炎器である第2の保炎器を前記燃料噴射口部分に設
    け、前記1次空気流路の軸方向に前記燃料噴射口を移動
    させる位置調節手段を備え、前記燃料噴射部と前記燃料
    噴射口のうち一方は燃料ガスを噴射し他方は液体燃料を
    噴射するものであり、前記燃料ガスのみの燃焼及び前記
    液体燃料のみの燃焼を行う請求項1項記載のバーナ。
  3. 【請求項3】 前記1次空気及び、又は2次空気との流
    量を調節する空気流量調節手段を備えた請求項1項また
    は2項記載のバーナ。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100784880B1 (ko) * 2006-11-03 2007-12-14 주식회사 수국 저녹스형 버너
KR101405470B1 (ko) * 2013-01-02 2014-06-11 주식회사 한별 버너
JP2016061500A (ja) * 2014-09-18 2016-04-25 ボルカノ株式会社 燃焼装置、ボイラ及び燃焼方法
KR20190109860A (ko) * 2018-03-19 2019-09-27 한국생산기술연구원 예혼합 및 확산화염 형성을 통한 저질소산화물 연소장치
CN115388406A (zh) * 2022-09-13 2022-11-25 佛山市诺一燃控科技有限公司 低排放高速燃烧器、无焰燃烧装置及其点火方法
JP2023094322A (ja) * 2021-12-23 2023-07-05 三菱重工業株式会社 アンモニア燃焼バーナ及びボイラ

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100784880B1 (ko) * 2006-11-03 2007-12-14 주식회사 수국 저녹스형 버너
KR101405470B1 (ko) * 2013-01-02 2014-06-11 주식회사 한별 버너
JP2016061500A (ja) * 2014-09-18 2016-04-25 ボルカノ株式会社 燃焼装置、ボイラ及び燃焼方法
KR20190109860A (ko) * 2018-03-19 2019-09-27 한국생산기술연구원 예혼합 및 확산화염 형성을 통한 저질소산화물 연소장치
JP2023094322A (ja) * 2021-12-23 2023-07-05 三菱重工業株式会社 アンモニア燃焼バーナ及びボイラ
CN115388406A (zh) * 2022-09-13 2022-11-25 佛山市诺一燃控科技有限公司 低排放高速燃烧器、无焰燃烧装置及其点火方法

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