JPH1122918A - Low nox burner - Google Patents
Low nox burnerInfo
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- JPH1122918A JPH1122918A JP9174094A JP17409497A JPH1122918A JP H1122918 A JPH1122918 A JP H1122918A JP 9174094 A JP9174094 A JP 9174094A JP 17409497 A JP17409497 A JP 17409497A JP H1122918 A JPH1122918 A JP H1122918A
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- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気生成のための
ボイラ用、または吸収冷凍機の高圧再生器用、あるいは
乾燥器などに用いられる高温ガス生成用の低NOxバー
ナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low NOx burner for generating a high-temperature gas used for a boiler for generating steam, for a high-pressure regenerator of an absorption refrigerator, or for a dryer.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2に従来の高温ガス生成用バーナを示
している。図2において、1は風箱、2はキャスタブル
と呼ばれる耐火物、3は炉筒壁を示している。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a conventional burner for generating high-temperature gas. In FIG. 2, 1 denotes a wind box, 2 denotes a refractory called a castable, and 3 denotes a furnace tube wall.
【0003】5は燃料通路で、先端部に燃料17を噴出
させる複数個の燃料吹き出し口6が設けられている。燃
料通路5の内側は一次空気が導かれる中心部空気通路1
2となっており、また、燃料通路5の外側は二次空気、
三次空気が導かれる通路となっていて先端には複数個の
空気吹き出し口13が形成されている。A fuel passage 5 has a plurality of fuel outlets 6 at its tip end for ejecting fuel 17. Inside the fuel passage 5 is a central air passage 1 into which primary air is led.
2 and the outside of the fuel passage 5 is secondary air,
The passage is a passage through which the tertiary air is introduced, and a plurality of air outlets 13 are formed at the end.
【0004】中心部空気通路12の先端部には、円板状
をした保炎用のバッフル10が配置され、バッフル10
の裏側には中心部空気吹き出し口11が形成されてい
る。At the end of the central air passage 12, a disk-shaped baffle 10 for flame holding is arranged.
A central air outlet 11 is formed on the back side of the air outlet.
【0005】以上の構成をもつ図2のバーナにおいて、
風箱1に供給された空気は、空気吹き出し口13から燃
焼空気16やバッフル10の裏面に沿う流れとなって噴
出され、この空気噴流によりバーナ付近の既燃焼ガス
(排ガス)を矢印14で示す流れや、矢印18で示す中
心部循環流として取り込む。この既燃焼ガスの循環流に
よりバーナの火炎温度を低下させる。In the burner of FIG. 2 having the above configuration,
The air supplied to the wind box 1 is ejected from the air outlet 13 as a flow along the combustion air 16 and the back surface of the baffle 10, and the burned gas (exhaust gas) near the burner is indicated by an arrow 14 by the air jet. It is taken in as a flow or a central circulation flow indicated by an arrow 18. The circulating flow of the burned gas lowers the flame temperature of the burner.
【0006】燃料吹き出し口6は複数個に分割され、ま
た、燃焼火炎は既燃焼ガスの流れ14,18により挟ま
れて薄膜火炎となって空気や既燃焼ガスとの接触面積を
増やし、火炎温度を下げる。このようにして火炎温度を
下げ高温火炎によるNOx発生を防ぐようにしている。The fuel outlet 6 is divided into a plurality of parts, and the combustion flame is sandwiched between the burned gas flows 14 and 18 to form a thin-film flame, which increases the contact area with air and burned gas, and increases the flame temperature. Lower. In this way, the flame temperature is lowered to prevent NOx generation due to the high-temperature flame.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の低NO
x化を目的とした高温ガス生成用のバーナにおいては、
送風装置からの空気噴流により取り込まれる既燃焼ガス
温度が高く、低NOx化を達成させるための火炎温度低
下の効果が十分と言えず、また、既燃焼ガス側の圧力損
失が大きく循環量が多くとれないという問題があった。However, the conventional low NO NO
In a burner for generating high-temperature gas for x conversion,
The temperature of the burned gas taken in by the air jet from the blower is high, and the effect of reducing the flame temperature to achieve low NOx is not sufficient, and the pressure loss on the burned gas side is large and the circulation amount is large. There was a problem that it could not be taken.
【0008】本発明は、既燃焼ガスの温度を低下させる
と共にその循環量を多くして火炎温度を効果的に低下さ
せ低NOx化を実現したバーナを提供することを課題と
している。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a burner which lowers the temperature of burned gas and increases the amount of circulation of the burned gas, thereby effectively lowering the flame temperature and realizing low NOx.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は、円形に配置された複数個の円形断面の空
気吹き出し口と、同空気吹き出し口の内側に同空気吹き
出し口と互い違いの円周位置に位置して円形に配置され
た複数個の燃料吹き出し口と、中心部に配置された燃焼
空気吹き出し口とを有するバーナであって、同バーナの
先端部には、既燃焼ガスを同先端部に循環させるガイド
ベーンを備えたバーナを提供する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an air outlet having a plurality of circular sections arranged in a circular shape, and an air outlet which is alternately provided inside the air outlet. A burner having a plurality of fuel outlets arranged in a circle at a circumferential position, and a combustion air outlet arranged at a central portion, and a burned gas is supplied to a tip portion of the burner. Provided is a burner having a guide vane circulating at the tip.
【0010】更に、このバーナでは炉筒壁に沿って循環
する既燃焼ガスが前記ガイドベーン内を燃焼空気と平行
して流れるように構成されている。Further, in this burner, the burned gas circulating along the wall of the furnace tube is configured to flow in the guide vane in parallel with the combustion air.
【0011】本発明によるバーナは前記した構成を有し
ているので、既燃焼ガスは、バーナの先端部に設けられ
たガイドベーンに効果的に循環して来る。そして、ガイ
ドベーンに循環して来る既燃焼ガスは、炉筒壁に沿って
流れて来る過程で既燃焼ガスの持つ熱を炉筒壁に与えて
温度を200℃〜300℃まで低下させる。Since the burner according to the present invention has the above-described structure, the burned gas is effectively circulated to the guide vanes provided at the tip of the burner. Then, the burned gas circulating in the guide vanes gives the heat of the burned gas to the furnace tube wall in the process of flowing along the furnace tube wall to lower the temperature to 200 ° C to 300 ° C.
【0012】また、バーナから噴出する燃焼空気と、そ
の流れによって取り込まれる既燃焼ガスはUターンして
ガイドベーン内を燃焼空気と平行してスムーズに流れる
ので、小さい圧力損失で既燃焼ガスが取り込まれ、その
取込み量を増加させ、火炎温度を効果的に低下させて高
温火炎によるNOx生成を効果的に抑制する。Further, the combustion air ejected from the burner and the burned gas taken in by the flow make a U-turn and smoothly flow in the guide vanes in parallel with the combustion air, so that the burned gas is taken in with a small pressure loss. Thus, the intake amount is increased, the flame temperature is effectively reduced, and the generation of NOx by the high-temperature flame is effectively suppressed.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明による低NOxバー
ナについて図1に示した実施の形態に基づいて具体的に
説明する。なお、以下の実施の形態において、図2に示
した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単にする
ため同じ符号を付してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a low NOx burner according to the present invention will be specifically described based on the embodiment shown in FIG. In the following embodiments, the same components as those of the conventional apparatus shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals for simplification of description.
【0014】図1において、4は空気吹き出し用パイ
プ、7は燃料ガスと混合する既燃焼ガス量を調整するリ
ングを示している。8はバーナの先端部に配置されたガ
イドベーンである。In FIG. 1, reference numeral 4 denotes an air blowing pipe, and reference numeral 7 denotes a ring for adjusting the amount of burned gas mixed with fuel gas. 8 is a guide vane arranged at the tip of the burner.
【0015】同ガイドベーン8は、バーナ先端から噴出
される燃焼空気16によって既燃焼ガスを矢印14で流
れを示すように周りから取り込み、燃焼空気16等と共
にガイドベーン8内を平行流として流し、燃料吹き出し
口6から出た燃料と混合の上、燃焼させる。このように
既燃焼ガスは低い圧力損失で取り込まれるため既燃焼ガ
スの取り込み量が多くなる。The guide vanes 8 take in the burned gas from the surroundings as indicated by arrows 14 by the combustion air 16 ejected from the burner tip, and flow in the guide vanes 8 along with the combustion air 16 as a parallel flow. The fuel mixed with the fuel discharged from the fuel outlet 6 is burned. As described above, since the burned gas is taken in with a low pressure loss, the taken-in amount of the burned gas increases.
【0016】燃焼空気16を吹き出す空気吹き出し口1
3は円形に配置されて8個あり、各空気吹き出し口13
の形状は、吹き出される燃焼空気と取り込まれる既燃焼
ガスとの接触面積を大きくとれるように円形断面として
ある。Air outlet 1 for blowing out combustion air 16
8 are arranged in a circle, and each air outlet 13
Has a circular cross-section so that the contact area between the blown combustion air and the taken-in burned gas can be increased.
【0017】また、燃料吹き出し口6は、燃焼空気吹き
出し口13の内側に円形に8個配置されており、燃焼空
気吹き出し口13と互い違いの円周位置になるよう位置
されている。燃料17は再循環して来た200℃〜30
0℃の既燃焼ガス15中に直接噴出し燃焼するため保炎
性が向上する。The eight fuel outlets 6 are arranged in a circle inside the combustion air outlet 13 and are positioned so as to be at different circumferential positions from the combustion air outlet 13. The fuel 17 is recirculated from 200 ° C to 30 ° C.
Since the fuel is directly injected into the burned gas 15 at 0 ° C. and burned, the flame holding property is improved.
【0018】バーナ中心部の燃焼空気吹き出し口11か
ら供給される燃焼空気はバーナ中心に形成される再循環
領域18を更に大きくし、保炎性を向上する。この燃焼
空気吹き出し口11からの燃焼空気は分裂火炎を薄膜化
する作用も持っており、それによって火炎の空気との接
触面積を増すと共に火炎の伝熱厚さを薄くして火炎温度
降下に寄与する。The combustion air supplied from the combustion air outlet 11 at the center of the burner further enlarges the recirculation region 18 formed at the center of the burner, thereby improving the flame holding property. The combustion air from the combustion air outlet 11 also has a function of thinning the split flame, thereby increasing the contact area of the flame with the air and reducing the heat transfer thickness of the flame, thereby contributing to a decrease in flame temperature. I do.
【0019】また、ガイドベーン8内に取り込まれる既
燃焼ガス14は、炉筒壁3に沿って流れ、炉筒壁との間
の熱交換で200℃〜300℃迄温度降下しており、酸
素濃度低下による火炎温度低減降下と併せバーナ火炎の
温度を下げる働きをする。また、バーナ先端のバッフル
10の前面には中心部循環流18が形成され保炎性を向
上する。なお、キャスタブル2とガイドベーン8の間に
は、前記したように炉筒壁3に沿ってUターンした既燃
焼ガス15が速やかに方向転換できる領域9が設けられ
ている。The burned gas 14 taken into the guide vanes 8 flows along the furnace tube wall 3 and drops in temperature from 200 ° C. to 300 ° C. due to heat exchange with the furnace tube wall. It works to lower the temperature of the burner flame in conjunction with the decrease in the flame temperature due to the concentration decrease. In addition, a central circulating flow 18 is formed on the front surface of the baffle 10 at the tip of the burner to improve flame holding properties. A region 9 is provided between the castable 2 and the guide vane 8 so that the burned gas 15 U-turned along the furnace tube wall 3 can quickly change its direction as described above.
【0020】以上説明したように、図1に示したバーナ
ではガイドベーン8を設置して既燃焼ガスをバーナに円
滑に還流させ火炎表面の温度を下げる。また、既燃焼ガ
スは酸素濃度が低いため、既燃焼ガスが空気と混合する
部分では火炎温度が低下する。このように酸素濃度低下
と火炎温度降下によって、NOxの生成が効果的に抑制
される。As described above, in the burner shown in FIG. 1, the guide vanes 8 are provided to smoothly return the burned gas to the burner to lower the temperature of the flame surface. Further, since the burned gas has a low oxygen concentration, the flame temperature decreases in a portion where the burned gas is mixed with air. As described above, the generation of NOx is effectively suppressed by the decrease in the oxygen concentration and the decrease in the flame temperature.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるバー
ナでは、先端部に既燃焼ガスを循環させるガイドベーン
が配設され、炉筒壁に沿って循環して来る既燃焼ガスを
そのガイドベーン内に燃焼空気と平行して流すように構
成しているので、炉筒壁との熱交換によって温度降下し
た既燃焼ガスをガイドベーン内に効果的に取り込み、燃
焼空気と平行して流して火炎温度を所望どおり低下させ
ることができる。As described above, in the burner according to the present invention, the guide vane for circulating the burned gas is disposed at the tip, and the burned gas circulating along the furnace tube wall is guided by the guide vane. The burned gas, whose temperature has dropped due to heat exchange with the furnace tube wall, is effectively taken into the guide vanes, and flows in parallel with the combustion air. The temperature can be reduced as desired.
【0022】また、本発明によるバーナでは、複数個の
空気吹き出し口が円形断面であり、取り込まれる既燃焼
ガスと接触される燃焼空気流の接触面積が大きいので、
既燃焼ガスの温度を降下させ火炎温度低下能を高める。Further, in the burner according to the present invention, the plurality of air outlets have a circular cross section, and the contact area of the combustion air flow contacting with the taken-in burned gas is large.
The temperature of the burned gas is lowered to increase the flame temperature lowering ability.
【0023】以上のとおり、本発明のバーナにおいて
は、排ガス自己再循環により火炎温度を低下させること
で、高い温度が原因で発生するNOxを低減することが
できる。また既燃焼ガス中で燃料/空気の燃焼が起こる
ため、燃焼領域の酸度濃度を低くすることができ、NO
xの材料となる酸素が少ないため更に低NOx化が図れ
る。As described above, in the burner of the present invention, NOx generated due to a high temperature can be reduced by lowering the flame temperature by the exhaust gas self-recirculation. Further, since fuel / air combustion occurs in the burned gas, the acidity concentration in the combustion area can be reduced, and NO
Since the amount of oxygen used as x is small, NOx can be further reduced.
【図1】本発明の実施の一形態による低NOxバーナを
示す図面で、(a)は縦断面図、(b)は、先端方向か
ら見た端面図。1A and 1B are drawings showing a low NOx burner according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a longitudinal sectional view, and FIG.
【図2】従来の低NOxバーナを示す図面で、(a)は
縦断面図、(b)は、先端方向から見た端面図。FIGS. 2A and 2B are drawings showing a conventional low NOx burner, wherein FIG. 2A is a longitudinal sectional view, and FIG.
1 風箱 2 キャスタブル(耐火物) 3 炉筒壁 4 空気吹き出し用パイプ 5 燃料通路 6 燃料吹き出し口 7 リング 8 ガイドベーン 9 Uターン用空間 10 バッフル 11 中心部空気吹き出し口 12 中心部空気通路 13 空気吹き出し口 15 取り込まれた既燃焼ガス 16 燃焼空気 17 燃料 18 中心部循環流 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wind box 2 Castable (refractory) 3 Furnace wall 4 Pipe for air blowing 5 Fuel passage 6 Fuel outlet 7 Ring 8 Guide vane 9 U-turn space 10 Baffle 11 Central air outlet 12 Central air passage 13 Air Outlet 15 Intaked burned gas 16 Combustion air 17 Fuel 18 Central circulation flow
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 啓之 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Hiroyuki Nishida 2-1-1 Shinhama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Claims (1)
気吹き出し口と、同空気吹き出し口の内側に同空気吹き
出し口と互い違いの円周位置に位置して円形に配置され
た複数個の燃料吹き出し口と、中心部に配置された燃焼
空気吹き出し口とを有するバーナであって、同バーナの
先端部には、既燃焼ガスを同先端部に循環させるガイド
ベーンが配設され、炉筒壁に沿って循環して来る既燃焼
ガスが前記ガイドベーン内を燃焼空気と平行して流れる
ように構成したことを特徴とする低NOxバーナ。1. A plurality of air outlets having a circular cross section arranged in a circle, and a plurality of circular air outlets arranged inside the air outlet at different circumferential positions from the air outlet. A burner having a fuel outlet and a combustion air outlet disposed at a center portion, wherein a guide vane for circulating burned gas to the tip portion is disposed at a tip of the burner, and a furnace tube A low NOx burner, wherein burned gas circulating along a wall flows in the guide vane in parallel with combustion air.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174094A JPH1122918A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Low nox burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9174094A JPH1122918A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Low nox burner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122918A true JPH1122918A (en) | 1999-01-26 |
Family
ID=15972556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9174094A Pending JPH1122918A (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Low nox burner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122918A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104791799A (en) * | 2015-03-19 | 2015-07-22 | 中国石油化工股份有限公司 | Oxygen-enriched oxidant gas nozzle of oxygen-enriched combustion furnace |
| CN107023833A (en) * | 2017-04-19 | 2017-08-08 | 中国科学院工程热物理研究所 | A kind of nozzle, nozzle array and the burner of N grades of ladder rectification channel design |
| CN107036096A (en) * | 2017-04-19 | 2017-08-11 | 中国科学院工程热物理研究所 | A kind of burner inner liner and burner of N grades of hierarchic structure |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP9174094A patent/JPH1122918A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104791799A (en) * | 2015-03-19 | 2015-07-22 | 中国石油化工股份有限公司 | Oxygen-enriched oxidant gas nozzle of oxygen-enriched combustion furnace |
| CN107023833A (en) * | 2017-04-19 | 2017-08-08 | 中国科学院工程热物理研究所 | A kind of nozzle, nozzle array and the burner of N grades of ladder rectification channel design |
| CN107036096A (en) * | 2017-04-19 | 2017-08-11 | 中国科学院工程热物理研究所 | A kind of burner inner liner and burner of N grades of hierarchic structure |
| CN107023833B (en) * | 2017-04-19 | 2019-02-05 | 中国科学院工程热物理研究所 | Nozzle, nozzle array and burner with N-stage stepped rectification channel structure |
| CN107036096B (en) * | 2017-04-19 | 2019-05-17 | 中国科学院工程热物理研究所 | A kind of burner inner liner and burner of N grades of hierarchic structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030513 |