JPH09210313A - 保炎装置付きバーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着火の安定を保持しつつ火炎の短縮をなすこ
とにより、火炉の小型化、低コスト化を実現し、さらに
未燃カーボンの付着を防止してメインテナンス性が向上
せしめ得るバーナ装置を提供する。 【解決手段】 バーナ装置の保炎装置が、上記スプレー
ヤのノズルの外側に形成された環状の第１空気通路を隔
てて内筒が設けられるとともに、同内筒の外側に形成さ
れた環状の第２空気通路を隔てて外筒が設けられ、上記
第２空気通路には、同通路の周方向に沿って複数枚の羽
根が放射状に設けられてなり、上記第１空気通路の出口
には外周にスリットを有するディフューザが設けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はボイラ用バーナ装置
の保炎装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４にはボイラ用バーナ装置の要部構造
図が示されている。図４において、１は軸流式の保炎装
置、２はスプレーヤ、３はエアレジスタ、４は燃料を霧
化するアトマイザ、８は空気通路である。

【０００３】図５〜図６には上記保炎装置１の従来の１
例が示されている。同保炎装置１は、上記スプレーヤ２
を構成する筒状のノズル５の外周と環状の外円筒７の内
周との間に複数枚の羽根６を放射状にかつ円周方向に傾
斜して配設して構成される。同羽根６の内縁はノズル５
の外周面に、外縁は外円筒７の内周面に夫々溶接等によ
って固着されている。

【０００４】上記バーナ装置において、空気通路８に導
入された空気は図４のＳ矢印のように流れて保炎装置１
に入り、ここで羽根６によって旋回力を与えられて旋回
流となり、アトマイザ４から噴霧された燃料を攪拌混合
される。

【０００５】即ち、上記空気は、保炎装置１によって形
成される旋回流により、中心部には負圧が生じる。これ
によって上記空気流は、外側から負圧が生じている中央
部に向かって流れる強い循環流となり、アトマイザ４の
周囲に着火可能な低速域を形成し、安定した渦を形成せ
しめて保炎する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５〜
図６に示されるような保炎装置１を備えたバーナ装置は
次のような問題点を抱えている。即ち、通常、ボイラの
火炉寸法はバーナ装置にて形成される火炎の大きさによ
って決定されるが、図５〜図６に示されるような従来の
保炎装置１にあっては、これにより生成される火炎の貫
徹力が大きくその長さが大となるため、ボイラの火炉寸
法が大きくなり、ボイラ火炉の大型化及び高コスト化を
招く。

【０００７】上記問題点に対応して、火炎の長さを短縮
するため、アトマイザ４から噴霧される燃料噴霧の粒子
を微粒化して燃焼を促進する手段が提案されている。し
かしながら、かかる手段を用いた場合は、噴霧の貫徹力
が小さいため、保炎装置１にて形成された空気の旋回流
によって炎が吹き消されてしまい、安定した着火を保持
することが困難となる。

【０００８】また、保炎装置１にディフューザ（図示せ
ず）を附設して炎の安定化を図る手段も提案されている
が、かかる手段にあっては、Ｃ重油等の粗悪燃料を使用
する際にはディフューザの前面に未燃カーボンが付着し
易く、これを頻繁に除去するための工数を要し、メイン
テナンス性に課題がある。

【０００９】本発明の目的は、着火の安定を保持しつつ
火炎の短縮をなすことにより、火炉の小型化、低コスト
化を実現し、さらに未燃カーボンの付着を防止してメイ
ンテナンス性が向上せしめ得るバーナ装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする手段は、内部に燃料を噴
霧するアトマイザが収納されたスプレーヤの外側に保炎
装置を備えたバーナ装置において、上記保炎装置は、上
記スプレーヤのノズルの外側に形成された環状の第１空
気通路を隔てて内筒が設けられるとともに、同内筒の外
側に形成された環状の第２空気通路を隔てて外筒が設け
られ、上記第２空気通路には、同通路の周方向に沿って
複数枚の羽根が放射状に設けられてなり、上記第１空気
通路の出口には上記ノズルに取付けられた環状のディフ
ューザが設けられたことを特徴とする保炎装置付きバー
ナ装置にある。

【００１１】上記手段によれば、保炎装置に流入した空
気は羽根を備えた外側の第２空気通路と内側の第１空気
通路とに分流され、第２空気通路を通る空気は羽根によ
り旋回力を与えられて旋回流となり、この旋回流により
中央部に向かった循環流を発生せしめ、アトマイザの周
囲に着火可能な低速域を形成し、安定した渦を形成せし
めて保炎する。

【００１２】一方、内側の第１空気通路を通った空気は
ディフューザによって中央部へと巻き込まれる渦を形成
し、アトマイザから噴霧される燃料の着火を促進し安定
化せしめる。

【００１３】これにより、燃料粒子が微粒化されても炎
が吹き消されることが無くなり、燃焼速度の増大による
燃焼時間の短縮が可能となって火炎の長さが短縮され、
ボイラ火炉の小型化が可能となる。

【００１４】また、上記ディフューザが、空気の下流側
に向かって末拡がりの円錐筒状に形成されるとともに、
その外周上には、外周縁から一定深さ削り込まれてなる
複数のスリットが円周方向に沿って設けられて構成され
たことも本発明の具体的手段の１つである。

【００１５】上記手段によれば、上記第１空気通路を通
った空気は、ディフューザに設けられたスリット内を高
速で通流し、ディフューザの前面に付着した未燃カーボ
ンを吹き飛ばして除去する。これによってバーナのカー
ボン除去のための清掃の頻度が大幅に低減せしめられ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図１〜図３及び図４を参照し
て本発明の実施形態を詳細に説明する。図４において、
１００はボイラ炉壁１０１の取付穴に装着されたバーナ
装置である。同バーナ装置１００はその中心部に燃料及
び噴霧用の空気又は蒸気が通流する円筒状のスプレーヤ
２が設けられ、同スプレーヤ２の外側に、環状の空気通
路８が形成されている。４は蒸気スプレーヤ２の出口内
部に収納された噴霧用のアトマイザ、１は上記スプレー
ヤ２の外側の空気通路８に設けられた保炎装置、３はエ
アジレスタである。

【００１７】本発明は上記保炎装置１を改良したもの
で、この実施形態において保炎装置１以外の構成は従来
のものと同様である。

【００１８】図１〜図３には本発明の実施形態に係る保
炎装置１の詳細が示されている。図１〜図３において、
５は上記スプレーヤ２のノズル、９は同ノズル５の外側
に環状の第１空気通路１０を隔てて設けられた円筒状の
内筒であり、同内筒９は複数枚（この側では３枚）の支
持板１５によって上記ノズル５に支持されている。

【００１９】７は上記内筒９の外側に環状の第２空気通
路１６を隔てて設けられた円筒状の外筒である。上記第
２空気通路１６内には円周方向等間隔に複数枚の羽根６
が設けられている。上記羽根６は内縁を上記内筒９の外
周面に、外縁を外筒７の内周面に夫々固着されて放射状
にかつ長手方向（空気流の方向）には傾斜して設けられ
ている。

【００２０】１１は上記スプレーヤ２のノズル５の出口
端部に設けられたディフューザであり、図１に示される
ように、空気の下流側へ向かって末拡がりの円錐筒状
（らっぱ状）に形成されている。同ディフューザ１１の
外周部には円周方向等間隔に複数のスリット１２が刻設
されている。

【００２１】上記各スリット１２は、図３に示されるよ
うに、ディフューザ１１の外周縁から一定深さ削り込ま
れて形成され、その内周部には円錐断面の貫通路１２ａ
が形成されている。

【００２２】上記のように構成された保炎装置１を備え
たバーナ装置１００において、ブロワ（図示せず）から
送り込まれてきた燃焼用の空気は、エアレジスタ３から
環状の空気通路８を通って保炎装置１に導入される。こ
の保炎装置１に流入する空気は、外側の羽根６を備えた
第２空気通路１６を通るものと、内筒９の内側の第１空
気通路１０を通るものとに分流される。

【００２３】上記第２空気通路１６を通る空気は、羽根
６によって旋回力を与えられて旋回流となり、アトマイ
ザ４から噴霧される燃料を攪拌混合するとともに、中央
部に向かって流れる強い循環流Ｂを発生せしめ、アトマ
イザ４の周囲に着火可能な低速域を形成し、安定した空
気の渦を形成せしめて保炎する。

【００２４】一方内側の第１空気通路１０を通流した空
気Ｍは、ディフューザ１１によって中央部へと巻き込ま
れて渦を形成し、アトマイザ４から噴霧される燃料の着
火を促進かつ安定化せしめる。このディフューザ１１に
よって着火が安定化するので、アトマイザ４の噴霧口径
を小さくし、従来、空気流により吹き消されていた程度
の燃料粒子に微粒化しても、炎が吹き消されることが無
く確実な着火がなされる。

【００２５】従って、上記のような燃料粒子の微粒化に
より、燃焼速度が増大され、燃焼が短時間に完結せしめ
られる。これによって燃焼が安定化するとともに、火炎
の長さが短縮され、ボイラ火炉の短縮化が可能となる。

【００２６】また上記空気通路１０を流れる空気は、デ
ィフューザ１１のスリット１２を高速化されて流過する
ことによってディフューザ１１の前面に付着したカーボ
ンを吹き飛ばして除去する。これによって、ディフュー
ザ１１におけるカーボンの堆積が回避される。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明によれば、外側の空気通路を通る空気が羽根によ
り旋回力を付与され強い循環流を発生せしめることによ
り、保炎作用をなすとともに、内側の空気通路を通る空
気がディフューザによって渦を発生せしめて微粒化燃料
の確実な着火を容易になさしめるので、着火が安定する
とともに、火炎の長さが短縮される。これによって火炉
寸法の縮小つまり火炉の小形化が可能となり、バーナの
低コスト化が実現できる。

【００２８】また、請求項２の発明のように構成すれ
ば、空気をディフューザに設けたスリットを通流せしめ
ることによってディフューザ前面に付着した未燃カーボ
ンを確実に除去でき、これによってカーボン清掃の頻度
が大幅に少なくなり、メインテナンス性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るバーナ装置用保炎装置
の縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】図１のＢ矢視図。

【図４】ボイラ用バーナ装置の概略縦断面図。

【図５】従来の保炎装置を示す図１応当図。

【図６】図５のＺ矢視図。

【符号の説明】

１ 保炎装置 ５ ノズル ６ 羽根 ７ 外筒 ８ 空気通路 ９ 内筒 １０ 第１空気通路 １１ ディフューザ １２ スリット １６ 第２空気通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に燃料を噴霧するアトマイザが収納
   されたスプレーヤの外側に保炎装置を備えたバーナ装置
   において、上記保炎装置は、上記スプレーヤのノズルの
   外側に形成された環状の第１空気通路を隔てて内筒が設
   けられるとともに、同内筒の外側に形成された環状の第
   ２空気通路を隔てて外筒が設けられ、上記第２空気通路
   には、同通路の周方向に沿って複数枚の羽根が放射状に
   設けられてなり、上記第１空気通路の出口には、上記ノ
   ズルに取付けられた環状のディフューザが設けられたこ
   とを特徴とする保炎装置付きバーナ装置。
2. 【請求項２】 上記ディフューザが、空気の下流側に向
   かって末拡がりの円錐筒状に形成されるとともに、その
   外周上には、外周縁から一定深さ削り込まれてなる複数
   のスリットが円周方向に沿って設けられて構成された請
   求項１記載の保炎装置付きバーナ装置。