CN1675501A - 管状火焰燃烧炉以及燃烧控制方法 - Google Patents

管状火焰燃烧炉以及燃烧控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种管状火焰燃烧炉及其燃烧控制方法，以及燃烧控制装置，此管状火焰燃烧炉，是具有一端开放的管状的燃烧室，和喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口的燃料吹入用喷嘴以及含氧气体吹入用喷嘴，且该燃料吹入用喷嘴以及含氧气体吹入用喷嘴的喷射方向与燃烧室内周面的大致切线方向一致的管状火焰燃烧炉，其中，点火用装置位于该燃烧室的管轴和r/2(r：燃烧室半径)的位置，内筒和沿该内筒的外周面滑动的外周构成该燃烧室。该燃烧室的长度可以调整，使用多个管状火焰燃烧炉，使之成为多段型燃烧炉，并且设置利用内筒和外筒的间隙形成的气体的通路。并公开了一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法：通过使用上述的装置，对应燃烧负荷，控制开闭阀开闭，以使来自各喷嘴的喷射速度成为预先设定的范围内的值。

Description

管状火焰燃烧炉以及燃烧控制方法
技术领域
本发明涉及一种配备在炉或燃烧器上的燃烧炉。涉及一种配置于工业用炉或燃烧器中而使用的燃烧用的燃烧炉。
背景技术
工业上使用的气体燃烧炉，以往一般是在燃烧炉的前端的前方形成火焰的形式的构造。在这种燃烧炉中，由燃料通路提供的燃料和由空气通路提供的燃烧用空气，从喷嘴向燃烧炉前方喷出，由喷出的空气和燃料形成紊流场。
继而，由于燃烧火焰变成紊流，出现了部分的火焰熄灭。这种部分的火焰熄灭，成为使燃烧不稳定的主要原因，因此，为了尽量使这种现象不发生，根据燃料固有的发热量、燃烧速度，进行使喷嘴的流速为最适当的喷嘴设计，以使燃烧在流体力学上和热学上都能稳定地进行。
然而，虽然作为喷嘴设计对象的燃料的燃烧稳定地进行，但其他燃料的燃烧变得不稳定。
而且，由于燃烧反应时常在具有某体积的火焰中进行，反应所需时间也变长，产生NOx、煤烟的时间的裕度也变大。由于存在局部的高温部以及低温部，在高温部，容易产生NOx，在低温部容易产生煤烟。
而在特开平11-281015号公报中，公开了一种管状火焰燃烧炉，具有其一端开放的管状的燃烧室，在此燃烧炉的封闭端部附近，向着上述燃烧炉的内周面的切线方向设置吹入燃料气体的喷嘴和吹入含氧气体的喷嘴。
此管状火焰燃烧炉，由于在高速的回旋流中，在燃烧炉内形成稳定的火焰，可以达到燃烧设备的小型化，并使燃烧火焰的温度的变动变小，使局部高温区域难以形成，并且由于即使降低氧气比或者空气比也可以稳定燃烧，因而可以减少NOx等有害物质、碳氢化合物等的未燃烧成份、煤烟这样的环境污染源。
图8是表示现有的管状火焰燃烧炉的说明图，图8A是管状火焰燃烧炉的结构图，图8B是图8A的B-B向截面图。此管状火焰燃烧炉，具有管状的燃烧室121，一端为开放端，成为燃烧排气的排出口。在另一端部沿着管轴方向形成长的裂缝，与此裂缝连接设置有分别吹入燃料气体和含氧气体的喷嘴122。
喷嘴122向着燃烧室121的内壁面的切线方向而设置，由于燃料气体和含氧气体的吹入，在燃烧室121内形成回旋流。而且喷嘴122的前端部的形状为扁平，并且其开口面积被缩小，燃料气体和含氧气体被高速吹入。123为火花塞。
在具有上述构成的燃烧炉中，如果将从喷嘴122吹入，形成回旋流的燃料气体和含氧气体的混合气体点燃，燃烧室121内的气体基于密度差的不同，由于离心力作用而分层化，形成密度不同的同一心轴的气体层。即，在燃烧室121的轴心侧存在密度小的高温燃烧排气，在燃烧室121的内壁侧(远离轴心的一侧)存在密度高的未燃烧的气体。这样的状态，在流体力学上非常稳定。火焰形成为管状，但是由于气流场稳定分层化，因而以膜状形成稳定的火焰。
火焰的形成位置，自然决定在向中心的速度的和火焰传播速度平衡的位置，在图8A中，124表示管状的火焰。
此外，由于在燃烧室的内壁附近，未燃烧的低温气体以边界层的状态存在，燃烧室121的壁面不被直接的传热加热到高温，可以防止向壁外的热散失。即，隔热效果绝对好，因此可以保持燃烧场的热稳定。
燃烧室121内的气体一边旋转一边向下游侧流动，但是其间，内壁侧的混合气体继续燃烧，形成管状火焰，产生的排气向轴心侧移动，从开放端部排出。
然而，如上所述，现有的管状火焰燃烧炉存在如下的问题。即，
一般在使用发热量小的燃料气体时，可以使用电火花点火的空气比范围很窄，如果不将燃料气体和含氧气体预先混合而提供，点火就十分困难。
在上述的管状火焰燃烧炉中，由于在燃烧室内部，将燃料气体和含氧气体混合至适合点火的空气比范围的区域被限制，存在很难通过电火花进行点火的问题，有时需要使用点火用的引燃喷嘴。
而且，在现有的管状火焰燃烧炉中，存在以下的问题点。
(1)特别是油燃料、丙烷等的高含碳量燃料，由于在燃烧过程中，燃料中游离的碳元素成分发光，因而形成光焰。本来，由于光焰本身的辐射率大，因而来自光焰的放射热大。因此，如果光焰本身位于从炉内的被加热物的角度可见的位置，向被加热物的传热效率就高。然而，由于燃料在燃烧室中完全燃烧，因而从炉内喷出时不是光焰而是放射率小的透明的排气。因此，使用现有的管状燃烧炉的燃烧方法传热效率低。
(2)由于燃料在燃烧室内完全燃烧，所以不产生煤烟。因此，在例如对钢材高效进行渗碳处理时那种需要煤烟的状况下不能使用。
(3)由于使燃料在燃烧室中完全燃烧，燃烧性好，成为容易产生NOx的倾向。
而且，在现有的管状火焰燃烧室中，为了形成管状的火焰，在设置于管状的燃烧室的管轴方向的裂缝中，连接沿管轴方向成扁平状的供给喷嘴，一边在切线方向上作吹入强旋转，一边将燃料气体和含氧气体吹入管状的燃烧室。因此，存在在裂缝部的压力损失相对变高的问题。即，由于通常燃料气体和含氧气体的供给原压力是一定的，如果增加燃烧负荷，就需要增加燃料气体和含氧气体的流量，但是裂缝部的压力损失也与此吹入速度的平方成比例增加，并不能使燃烧负荷增加。
另外，如果为了降低裂缝部的压力损失而增大裂缝截面积，在减少燃料气体以及含氧气体的流量以应对小的燃烧负荷时，相对燃烧室内周面的切线方向上的燃料气体以及含氧气体的吹入速度显著降低，不能形成管状的火焰，反而存在NOx·煤烟等的产生量增加的缺点。
这样，在现有的管状火焰燃烧炉中，如果对应燃烧负荷的增减，使燃料气体以及含氧气体的供给流量增减，则存在不能得到由形成管状火焰所需的火焰形成最小流速和由压力损失决定的允许最大流速之间的适当的吹入速度的情况，难于在广的燃烧负荷范围内进行稳定的燃烧，可以对应的燃烧负荷范围被限定。
而且，上述的现有的管状火焰燃烧炉，为了使更低热量燃料可以燃烧，扩宽适用范围，需要进行进一步的改良。
发明内容
因此，本发明为解决现有的管状火焰燃烧炉产生的上述问题点，产生制造这样一种管状火焰燃烧炉的想法：其具有一种可对应多种燃料，具有广的燃烧范围，可以应对负荷变动，可以得到稳定燃烧，以及可以抑制伴随燃烧产生的环境污染物质的排出的新的火焰形成机构。
本发明，为解决上述的现有技术的问题点，具备以下的装置和方法。即，
第1，管状火焰燃烧炉由以下构成：
具有开放的前端以及安装有点火装置的后端的两端的管状的燃烧室；
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射的燃料吹入用喷嘴和含氧气体吹入用喷嘴，
其中，该点火装置，设置于，
·位于该燃烧室的长度方向上的管轴点，与
·沿与该燃烧室的长度方向垂直的截面方向，离开该管轴点1/2半径距离的位置的点的两点间的任意位置上。
第2，管状火焰燃烧炉，由以下构成：
前端开放的管状的燃烧室；和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射的燃料吹入用喷嘴和含氧气体吹入用喷嘴；
在这里，从该燃烧室的该喷嘴部喷射口排出该燃料以及该含氧气体侧的筒部分，由内筒以及外筒构成，该外筒用于通过沿该内筒的外周面滑动而调整该燃烧室的长度。
第3，管状火焰燃烧炉，由以下构成：
前端开放的管状的燃烧室；
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射，用于分别吹入，或者预先混合而吹入燃料和含氧气体的燃料吹入用喷嘴以及含氧气体吹入用喷嘴。
在这里，该管状火焰燃烧炉，是多段式管状火焰燃烧炉，其通过使用多个该管状火焰燃烧炉，并且，通过在该燃烧室的内径较大的该管状火焰燃烧炉的后端，连接该燃烧室的该内径较小的该管状火焰燃烧炉的前端，作为一体而构成。
第4，管状火焰燃烧炉，由以下构成：
前端开放的管状的燃烧室；和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射的燃料吹入用喷嘴和含氧气体吹入用喷嘴；
在这里，管状火焰燃烧炉具有以下结构：
被外筒覆盖的该燃烧室，该外筒具有比该燃烧室的外径还大的内径，以及由该燃烧室的外面和该外筒的内面的间隙而形成的，向该吹入喷嘴提供前的燃料气体或者含氧气体通过用的通路。
第5，管状火焰燃烧炉，具有以下结构：
前端开放的管状的燃烧室；
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射，位于长度方向、周方向中至少一个方向上的多个燃料吹入用喷嘴以及多个含氧气体吹入用喷嘴；
设置于供给管上的开闭阀，此供给管连接在该管状火焰燃烧炉所具有的各喷嘴上。
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置。
第6，管状火焰燃烧炉，由以下构成：
管状火焰燃烧炉，该管状火焰燃烧炉具有以下结构：
前端开放的管状的燃烧室；
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射，用于吹入由燃料气体和含氧气体构成的预混合气体，位于长度方向、周方向中至少一个方向的多个喷嘴；以及
设置于与各喷嘴连接的供给管上的开闭阀；以及
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置。
第7，管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置，由以下构成：
管状火焰燃烧炉，该管状火焰燃烧炉具有以下结构：
前端开放的管状的燃烧室；
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射的多个燃料吹入用喷嘴和多个含氧气体吹入用喷嘴；
设置于与各该喷嘴连接的供给管上的开闭阀；
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置；
用于使各喷嘴喷射口的开口面积为可变的调整装置；以及
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，通过该调整装置调整喷嘴喷射口的面积，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置。
第8，管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置，由以下构成：
管状火焰燃烧炉，该管状火焰燃烧炉具有以下结构：
前端开放的管状的燃烧室；
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向喷射，用于吹入由燃料气体和含氧气体构成的预混合气体的多个燃料吹入用喷嘴及多个含氧气体吹入用喷嘴；
设置于与各该喷嘴连接的供给管上的开闭阀；
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置；
用于使各喷嘴喷射口的开口面积为可变的调整装置；以及
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，通过该调整装置调整喷嘴喷射口面积，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置。
第9，管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口，位于长度方向、周方向中至少一个方向上的多个燃料吹入用喷嘴和含氧气体吹入用喷嘴的工序；
在该喷嘴上连接供给管，在该供给管上设置开闭阀的工序；
使各该燃料吹入用喷嘴及各该含氧气体吹入用喷嘴的喷射方向与该燃烧室内周面的切线方向大致一致，控制燃烧的工序；以及
根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序。
第10，管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口，用于吹入由燃料气体和含氧气体构成的预混合气体，位于长度方向、周方向中至少一个方向上的多个喷嘴的工序；
在该喷嘴上连接供给管，在该供给管上设置开闭阀的工序；
使各该燃料吹入用喷嘴及各该含氧气体吹入用喷嘴的喷射方向与该燃烧室内周面的切线方向大致一致，控制燃烧的工序；以及
根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序。
第11，管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口的多个燃料吹入用喷嘴和多个含氧气体吹入用喷嘴的工序；
在该喷嘴上连接供给管，在该供给管上设置开闭阀的工序；
使各该燃料吹入用喷嘴及各该含氧气体吹入用喷嘴的喷射方向与该燃烧室内周面的切线方向大致一致，控制燃烧的工序；
根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序；以及
通过用于使该喷嘴喷射口的开口面积为可变的调整装置，根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，调整该喷嘴喷射口的面积，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序。
第12，管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室，和喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口，用于吹入由燃料气体和含氧气体构成的预混合气体的多个喷嘴的工序；
在该喷嘴上连接供给管，在该供给管上设置开闭阀的工序；
使各该喷嘴的喷射方向与该燃烧室内周面的切线方向大致一致，控制燃烧的工序；
根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序；以及
通过用于使该喷嘴喷射口的开口面积为可变的调整装置，根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，调整该喷嘴喷射口的面积，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序。
第13，管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口，分别吹入或者预混合吹入燃料和含氧气体的喷嘴的工序；
通过使用多个各该喷嘴的喷射方向与燃烧室内周面的切线方向大致一致的该管状火焰燃烧炉，并且，通过在该燃烧室内径较大的该管状火焰燃烧炉的后端，连接该燃烧室内径较小的该管状火焰燃烧炉的前端，使多个该管状火焰燃烧炉一体化，预备多段式管状火焰燃烧炉的工序；以及
通过根据燃烧负荷，从构成该多段式管状火焰燃烧炉的各该管状火焰燃烧炉中选择使用的该管状火焰燃烧炉，控制燃烧的工序。
第14，管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口的燃料吹入用喷嘴及含氧气体的工序，在这里，该燃烧室，具有内筒和沿该内筒的外周面的外筒；
将各喷嘴的喷射方向配置在与该燃烧室内周面的切线方向大致一致的位置上的工序；
通过使该外筒滑动，调节燃烧室的长度的工序；
在这里，该外筒，延长燃烧室的长度，直至炉内温度到达一定温度，以使火焰在该燃烧室内发生，而且
该外筒，如果炉内温度超过该一定温度，则缩短燃烧室长度，以使火焰在该燃烧室外发生。
附图说明
图1是本发明中，一个实施方式的管状火焰燃烧炉的侧面图。
图2是图1的A-A向截面图。
图3是本发明中，一个实施方式的管状火焰燃烧炉的点火状态的说明图。
图4是表示本发明中管状火焰燃烧炉的一个实施方式的纵截面图。
图5是表示在燃烧室内形成的管状火焰的长度L1和燃烧室外形成的管状火焰的长度L2的图。
图6是表示L2/L1与传热量以及煤烟产生量的关系的图。
图7是表示L2/L1与NOx产生量的关系的图。
图8A是表示现有的管状火焰燃烧炉的说明图，是管状火焰燃烧炉的结构图。
图8B是图8A的B-B向截面图。
图9是表示本发明的燃烧实验中的炉内温度以及加热的钢材温度随时间变化的图。
图10是表示本发明的燃烧实验中的NOx以及煤烟的浓度随时间变化的图。
图11是表示本发明的NOx以及煤烟的浓度随时间变化的图。
图12是表示本发明的NOx以及煤烟的浓度随时间变化的图。
图13是本发明中一个实施方式的多段式管状火焰燃烧炉的侧面图。
图14A是图13的A-A向截面图。
图14B是图13的B-B向截面图。
图15是本发明中，一个实施方式的多段式管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法的说明图。
图16是本发明中，一个实施方式的多段式管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法的说明图。
图17是本发明中，一个实施方式的多段式管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法的说明图。
图18A是本发明中，一个实施方式的管状火焰燃烧炉的说明图，是管状火焰燃烧炉的结构图。
图18B是本发明中，一个实施方式的管状火焰燃烧炉的说明图，是图18A的B-B向截面图。
图19是本发明中，在一个实施方式中使用的管状火焰燃烧炉的侧面图。
图20A是图19的A-A向截面图。
图20B是图19的B-B向截面图。
图21是本发明中一个实施方式中的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。
图22A是本发明中，一个实施方式中的燃烧控制方法的说明图。
图22B是本发明中，一个实施方式中的燃烧控制方法的说明图。
图23是本发明中，在一个实施方式中使用的管状火焰燃烧炉的侧面图。
图24A是图23的A-A向截面图。
图24B是图23的B-B向截面图。
图25是本发明中，一个实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。
图26是本发明中，一个实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。
图27是本发明中，一个实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。
图28是本发明中，在一个实施方式中使用的管状火焰燃烧炉的侧面图。
图29A是图28的A-A向截面图。
图29B是图28的A-A向截面图。
图30是本发明中，一个实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。
图31A是本发明中，一个实施方式的燃烧控制方法的说明图。
图31B是本发明中，一个实施方式的燃烧控制方法的说明图。
具体实施方式
实施方式1
在图1～图3表示本发明的实施方式1，图1是此实施方式的管状火焰燃烧炉的侧面图，图2是图1中A-A向的截面图。图3是说明此实施方式的管状火焰燃烧炉的点火状态的说明图。
在图1中，10为管状的燃烧室，前端10a开放，成为燃烧排气的排出口。在燃烧室10的后端10b的附近，安装向燃烧室10中吹入燃料气体的喷嘴和吹入含氧气体的喷嘴。另外，在燃烧室10的后端10b，安装点火用火花塞21，点火用火花塞21通过点火器22及电源23，向燃烧室10内放出火花。
如图1以及图2所示，作为向燃烧室10的喷嘴喷射口，在燃烧室10的同一管外周上4处形成沿管轴方向的细长的裂缝，在各裂缝12上，连接有在管轴方向上为细长的扁平形状的喷嘴11a、11b、11c、11d。各喷嘴11a、11b、11c、11d的喷射方向，设置为燃烧室10的内周面的切线方向，并且成相同的旋转方向。这些4个喷嘴中，喷嘴11a和喷嘴11c是2个燃料气体吹入喷嘴，喷嘴11b和喷嘴11d是2个含氧气体吹入喷嘴。
燃料气体从燃料气体吹入喷嘴11a、11c向燃烧室10的内周面的切线方向被高速吹入，含氧气体从含氧气体吹入喷嘴11b、11d向燃烧室10的内周面的切线方向被高速吹入，在靠近燃烧室10的内周面的区域，燃料气体和含氧气体高效混合，并形成回旋流。如果使用点火用火花塞对此成为回旋流的混合气体适当进行点火，就在燃烧室10内产生管状的火焰。其燃烧气体从燃烧室10的前端10a排出。
上述含氧气体，是指空气、氧气、富含氧气气体、氧气·排气混合气体等提供燃烧用的氧气的气体。
在此实施方式中，将点火用火花塞21安装在燃烧室10的管轴和r/2(r：燃烧室的半径)位置之间。
图3表示在燃烧室10的半径方向上的点火用火花塞21的安装位置与基于点火用火花塞的点火状态的关系；显示了通过在管轴和r/2位置之间安装点火用火花塞21，可以进行良好的点火的情况。
这是因为，在燃烧室10的管轴附近，由于燃料气体和含氧气体混合得到的回旋流的流速比较缓慢，在适当的空气比范围内被混合，可以确实地点着火。
由此，不需要点火用的引燃喷嘴，可以达到管状火焰燃烧炉的小型化和低成本化。
另外，为了达到管状火焰的进一步小型化，而在将喷嘴11a-11d和燃烧室10的后端10b之间的距离L缩短的情况下，由于得不到燃料气体和含氧气体混合所需的适当的距离，在燃烧室10的后端10b附近，气体燃料和含氧燃料在适当的空气比范围内混合的区域可能在半径方向变得狭窄，因此在这种情况下，优选在管轴和r/3位置之间安装点火用火花塞21。由此，即使在喷嘴11a-11d与点火用火花塞21接近的情况下(L0)，也可以确实地进行良好的点火。
在此实施状态中，将燃料气体吹入喷嘴及含氧气体吹入喷嘴设置为其喷射方向与燃烧室内周面的切线方向一致，但不是一定要与燃烧室内周面的切线方向一致，在可以在燃烧室中形成气体的回旋流的程度下，也可以使喷射方向偏离燃烧室内周面的切线方向。
此外，在此实施方式中，作为向燃烧室的喷射口沿管轴方向设置的裂缝，在此裂缝上连接扁平状的燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴，作为向燃烧室的喷射口也可以在管轴方向上配置多个小孔，在此小孔列上连接用于吹入燃料气体或者含氧气体的喷嘴。
此外，在此实施方式中吹入燃料气体，但也可以吹入液体燃料。作为液体燃料，适用煤油、汽油、酒精、A柴油等在比较低的温度可以气化的物质。
此外，在此实施方式中，分别吹入燃料气体和含氧气体，但也可以预先混合燃料气体和含氧气体而吹入。
在本实施方式中，由于在燃烧室的管轴附近的适当的位置安装点火用火花塞，可以确实地对燃料室的燃料气体和含氧气体混合的气体进行点火，不需要点火用的引燃喷嘴，可以达到管状火焰燃烧炉的小型化和低成本化。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不是圆形而是多边形。
实施方式2
(实施方式2-1)
参照附图对本发明的实施方式2进行说明。图4是表示管状火焰燃烧炉的实施方式的纵截面图。
此管状火焰燃烧炉，包括：由一端开放的内筒101和沿内筒101的外周面滑动的两端开放的外筒102构成的燃烧室103，和喷嘴喷射口在上述燃烧室103的内筒101的内面开口的燃料吹入用喷嘴104以及含氧气体吹入用喷嘴105，而构成。
燃料吹入用喷嘴104以及含氧气体吹入用喷嘴105被连接，以使在燃烧室103的径向上的喷射方向大致为燃烧室103内周面的切线方向。在这里所谓的含氧气体，是指空气、氧气、富含氧气气体、氧气·排气混合气体等提供燃烧用的氧气的气体。
继而，将燃料从燃料吹入用喷嘴104向燃料室103中吹入，将含氧气体从含氧气体吹入用喷嘴105向燃烧室103中吹入，使用火花塞106进行点火后，火焰沿燃烧室103的内筒101的内周面形成为管状。这样形成的火焰称为管状火焰107。
通常，在管状火焰燃烧炉中，虽然设计为管状火焰107的燃烧在燃烧室103中结束，但在本发明中的管状火焰燃烧炉中，设置使得管状火焰107的一部分在内筒101的外侧形成，在使外筒102向燃烧室103的长度变长的方向滑动的情况下，管状火焰107全部在燃烧室103内形成，在使外筒102向燃烧室103的长度变短的方向滑动的情况下，管状火焰107的一部分在燃烧室103外形成。
内筒101以及外筒102的长度，可以在理论上决定，也可以通过反复实验而决定。
如图5所示，将形成的管状火焰107的全长设为L1，将在燃烧室103外形成的管状火焰107的长度设为L2，如图6的曲线图所示，L2/L1的值越大，传热量以及煤烟产生量越多。这是因为，如果增大L2，则在炉内的气体放射率大的光焰比例变大，促进向被加热物的传热，并且在燃烧室103内的稳定燃烧的比例变小，因而容易产生煤烟。
此外，如图7的曲线图所示，L2/L1的值越大，NOx的产生量越小。这是因为，如果增大在燃烧室103外的炉内空间燃烧的比率，燃烧室103外的空间中存在的排气被卷入，而进行稀释燃烧，因而燃烧场的氧气浓度下降，并且由于局部的高温部的出现被抑制，因而热NOx生成反应被抑制，从而达到降低NOx的产生量。
通过本发明，可以控制管状火焰燃烧炉的传热量、煤烟产生量以及NOx产生量。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不是圆形而是多边形。
(实施方式2-2)
进行使用本发明的管状火焰燃烧炉的燃烧实验。
图9为表示当时的炉内温度(曲线A)以及加热的钢材温度(曲线B)随时间变化的曲线图。在此燃烧实验中，以一定的升温速度进行升温直至炉内温度到达1000℃，炉内温度到达1000℃后，保持此温度，使全部加热时间为15小时而进行加热。
首先，使外周(图4中的102)向炉内侧滑动，使图5中的L2变为0以下，也就是使火焰只在燃烧室内发生，进行钢材的加热(第一燃烧实验)。在图10中示出了当时的NOx以及煤烟的浓度的随时间变化。
在图10中，浓度的值是将允许值作为100而刻度表示的。
在这种情况下的燃烧中，煤烟几乎不产生，NOx的产生量，直至炉温到达1000℃，浓度上升至150的浓度，炉温到达1000℃后，高度维持在150的浓度，可知在此燃烧中，NOx的产生量成为问题。
此外，测定加热15小时后的钢材的温度为950℃，是比目标温度的1000℃低很多的温度程度。
接着，使外筒102向炉内侧的相反一侧滑动，使图5中的L2超过0，也就是使火焰在炉内发生，在与第一燃烧实验相同的加热条件下，进行钢材的加热(第二燃烧实验)。在图11中示出了此时的NOx以及煤烟的浓度的随时间变化。
在图11中，浓度也是将允许值设为100而刻度表示的。在这种情况下的燃烧中，煤烟的产生量虽然在升温过程中稍多，但是在炉温到达1000℃后就几乎不成问题了。另一方面，NOx的产生量在整体加热区间中都是低位而稳定的。即，可知在这种情况下的燃烧中，在升温过程中煤烟的产生量稍微成为问题，但NOx的产生量不成为问题。
另外，测定加热15小时后的钢材的温度为980℃，与第一燃烧实验相比较，更接近目标温度的1000℃，可知如果除去低温度区域的煤烟的产生，此燃烧方法相对第一种的燃烧方法，可以更有效地对钢材进行加热。
接着，以第一以及第二燃烧实验的结果为基础，使煤烟以及NOx的产生量在允许值以下，在炉温超过800℃后和第二燃烧实验时相同，使火焰在燃烧室外发生，在与第一以及第二燃烧实验相同的加热条件下，进行钢材的加热(第三燃烧实验)。
在图12中表示此时的NOx以及煤烟的浓度的随时间变化。
在图12中，浓度也是将允许值设为100而刻度表示的。在这种情况下的燃烧中，煤烟的产生量以及NOx产生量在整体加热区间中都是低位而稳定的，煤烟浓度在30以下，NOx在80以下，进行了良好的加热。
而且，测定加热15小时后的钢材的温度为975℃，与第二燃烧实验的情况相比较，虽然温度稍低，但可以高效进行加热。
如上所述可知，如果将管状火焰燃烧炉的燃烧室的长度设置为一定，炉内温度低时产生煤烟，炉内温度变高时，产生很多NOx，然而通过使燃烧室的长度根据炉温而变化，可以在良好的条件下对钢材进行加热。
实施方式3
(实施方式3-1)
将本发明的实施方式在图13～图16中表示。图13是用于此实施方式的多段式管状火焰燃烧炉的侧面图，图14A是图13中A-A向截面图，图14B是图13中B-B向截面图。图15、图16是此实施方式的多段式管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法的说明图。
在图13中，201是此实施方式中的多段式管状火焰燃烧炉，是在内径大的大径管状火焰燃烧炉202后，串联连接小径管状火焰燃烧炉213，形成一体的管状火焰燃烧炉的结构。
大径管状火焰燃烧炉202，如图13以及图14所示，具有前端210a开放，成为燃烧气体的排出口的管状的燃烧室210，和用于分别向燃烧室210中吹入燃料气体和含氧气体的喷嘴211a、211b、211c、211d。在燃烧室210的后端210b的附近，作为向燃烧室210的喷嘴喷射口，在燃烧室210的同一圆周上的4处形成沿管轴方向的细长的裂缝212，在各裂缝212上，连接在管轴方向上为细长的扁平形状的喷嘴211a、211b、211c、211d。各喷嘴211a、211b、211c、211d的喷射方向，设置为燃烧室210的内周面的切线方向，并且成相同的旋转方向。这些4个喷嘴中，喷嘴211a和喷嘴211c是2个燃料气体吹入喷嘴，喷嘴211b和喷嘴211d是2个含氧气体吹入喷嘴。
燃料气体从燃料气体吹入喷嘴211a、211c向燃烧室210的内周面的切线方向被高速吹入，含氧气体从含氧气体吹入喷嘴211b、211d向燃烧室210的内周面的切线方被高速吹入，在靠近燃烧室210的内周面的区域，燃料气体和含氧气体高效混合，并形成回旋流。如果使用火花塞或者引燃喷嘴等的点火装置(未图示)对成为此回旋流的混合气体进行点火，就在燃烧室210内产生管状的火焰。其燃烧气体从燃烧室210的前端210a排出。
另一方面，小径管状火焰燃烧炉203，如图13以及图14B所示，具有前端213a连接在大径管状火焰燃烧炉202的后端210b上，成为燃烧气体的排出口的管状的燃烧室213，和用于分别向燃烧室213中吹入燃料气体和含氧气体的喷嘴214a、214b、214c、214d。在燃烧室213的后端213b的附近，作为向燃烧室213的喷嘴喷射口，在燃烧室213的同一圆周上的4处形成沿管轴方向的细长的裂缝215，在各裂缝215上，连接在管轴方向上细长的扁平形状的喷嘴214a、214b、214c、214d。各喷嘴214a、214b、214c、214d的喷射方向，设置为燃烧室213的内周面的切线方向，并且使之成相同的旋转方向。这些4个喷嘴中，喷嘴214a和喷嘴214c是2个燃料气体吹入喷嘴，喷嘴214b和喷嘴214d是2个含氧气体吹入喷嘴。
而且，与大径管状火焰燃烧炉202的燃烧室210的内径大相对应，大径管状火焰燃烧炉202的裂缝212的开口面积，与小径管状火焰燃烧炉203的裂缝215的开口面积相比也较大。
燃料气体从燃料气体吹入喷嘴214a、214c向燃烧室213的内周面的切线方向被高速吹入，含氧气体从含氧气体吹入喷嘴214b、214d向燃烧室213的内周面的切线方向被高速吹入，在靠近燃烧室213的内周面的区域，燃料气体和含氧气体高效混合，并形成回旋流。如果使用火花塞或者引燃喷嘴等的点火装置(未图示)对成为此回旋流的混合气体进行点火，就在燃烧室213内产生管状的火焰。其燃烧气体从燃烧室213的前端213a经由大径管状火焰燃烧炉202的燃烧室210，从前端210a排出。
上述含氧气体，是指空气、氧气、富含氧气气体、氧气·排气混合气体等提供燃烧用的氧气的气体。
如图15所示，在向大径管状火焰燃烧炉202的燃料气体吹入喷嘴211a、211c提供燃料气体的配管中，设置开闭燃料气体向喷嘴211a、211c的供给的开闭阀216a，在向大径管状火焰燃烧炉202的含氧气体吹入喷嘴211b、211d提供含氧气体的配管中，设置开闭含氧气体向喷嘴211b、211d的供给的开闭阀216b。因此，通过此开闭阀216a、216b的开闭，可以切换大径管状火焰燃烧炉203的使用和停止。
此外，在向小径管状火焰燃烧炉203的燃料气体吹入喷嘴214a、214c提供燃料气体的配管中，设置开闭燃料气体向喷嘴214a、214c的供给的217a，在向小径管状火焰燃烧炉203的含氧气体吹入喷嘴214b、214d提供含氧气体的配管中，设置开闭含氧气体向喷嘴2 14b、214d的供给的开闭阀217b。因此，通过此开闭阀217a、217b的开闭，可以切换小径管状火焰燃烧炉203的使用和停止。
此外，设置用于控制开闭阀216a、216b、217a、217b的开闭的供给控制装置220，通过此开闭控制，可以选择使用的管状火焰燃烧炉。
此外，在提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀218，其用于调整向燃料气体吹入喷嘴211a、211c、214a、214c提供的燃料气体的整体流量，在提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀219，其用于调整向含氧气体吹入喷嘴211b、211d、214b、214d提供的含氧气体的整体流量。燃料气体流量调整阀218和含氧气体流量调整阀219被供给控制装置220控制，调整提供的燃料气体以及含氧气体的整体流量。
燃料气体以及含氧气体的整体供给流量，用燃料气体的流量计221和含氧气体的流量计222进行测定，其测定值被送往供给控制装置220，用于燃料气体流量调整阀218以及含氧气体流量调整阀219的开放度调整。
使用图15、图16对如上构成的多段式管状火焰燃烧炉201的燃烧控制方法进行说明。
在此多段式管状火焰燃烧炉的控制方法中，根据燃烧负荷，从大径管状火焰燃烧炉202和小径管状火焰燃烧炉203中，选择使用的管状火焰燃烧炉。
即，大径管状火焰燃烧炉202和小径管状火焰燃烧炉203，其各自的燃烧负荷的范围是可以燃烧范围，其中，燃烧负荷的范围对应吹入速度为形成管状火焰所需的形成火焰的最小流速的供给流量和为由压力损失所决定的允许的最大流速的供给流量的范围；而小径管状火焰燃烧炉203，由于燃烧室的内径小，裂缝的开口面积也小，所以比较小的燃烧负荷的范围成为可以燃烧范围；大径管状火焰燃烧炉202，由于内径大，裂缝的开口面积也大，所以比较大的燃烧负荷的范围成为可以燃烧范围。
因此，在燃烧负荷小时，使用小径管状火焰燃烧炉203，如果燃烧负荷变大，则使用大径管状火焰燃烧炉202，如果燃烧负荷进一步变大，则并用大径管状火焰燃烧炉202和小径管状火焰燃烧炉203。
由此，在此实施方式中，可以在单体的管状火焰燃烧炉难以实现的宽的燃烧负荷范围内进行稳定的燃烧。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不为圆形而是多边形。
(实施方式3-2)
接着，使用图17对其他的实施方式进行说明。
在上述的实施方式中，如图15所示，对向大径管状火焰燃烧炉和/或小径管状火焰燃烧炉提供的燃料气体的整体流量和含氧气体的整体流量进行调整，与此相对，在此实施方式中，进而可以对大径管状火焰燃烧炉210和小径管状火焰燃烧炉213，个别调整提供的燃料气体的流量和含氧气体的流量。
即，如图17所示，首先，在向大径管状火焰燃烧炉210提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀218a，其用于调整向燃料气体吹入喷嘴211a、211c提供的燃料气体的流量，在向大径管状火焰燃烧炉210提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀219a，其用于调整向含氧气体吹入喷嘴211b、211d提供含氧气体的整体流量。燃料气体流量调整阀218a和含氧气体流量调整阀219a被供给控制装置220a控制，可以调整向大径管状火焰燃烧炉提供的燃料气体以及含氧气体的流量。燃料气体以及含氧气体的供给流量，用燃料气体的流量计221a和含氧气体的流量计222a进行测定，其测定值被送往供给控制装置220a，用于燃料气体流量调整阀218a以及含氧气体流量调整阀219a的开放度调整。
同样，在向小径管状火焰燃烧炉213提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀218b，其用于调整向燃料气体吹入喷嘴214a、214c提供的燃料气体的流量，在向小径管状火焰燃烧炉213提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀，其用于调整向含氧气体吹入喷嘴214b、214d提供含氧气体的整体流量。燃料气体流量调整阀218b和含氧气体流量调整阀219b被供给控制装置220b控制，可以调整向小径管状火焰燃烧炉213提供的燃料气体以及含氧气体的流量。燃料气体以及含氧气体的供给流量，用燃料气体的流量计221b和含氧气体的流量计222b进行测定，其测定值被送往供给控制装置220b，用于燃料气体流量调整阀218b以及含氧气体流量调整阀219b的开放度调整。
大径管状火焰燃烧炉210的供给控制装置220a和小径管状火焰燃装置213的供给控制装置b可以协作，调整燃料气体以及含氧气体的整体供给流量。
在如上述构成的多段式管状火焰燃烧炉进行燃烧时，如果燃烧负荷小，则将大径管状火焰燃烧炉210的燃料气体流量调整阀218a以及含氧气体流量调整阀219a的开放度置为零，根据燃烧负荷调整小径管状火焰燃烧炉213的燃料气体流量调整阀218b以及含氧气体流量调整阀219b的开放度，如果燃烧负荷变大，则将小径管状火焰燃烧炉213的燃料气体流量调整阀218b以及含氧气体流量调整阀219b的开放度置为零，根据燃烧状态调整大径管状火焰燃烧炉210的燃料气体流量调整阀218a以及含氧气体流量调整阀219a的开放度。如果燃烧负荷进一步增大，则打开置为零的小径管状火焰燃烧炉213的燃料气体流量调整阀218b以及含氧气体流量阀219b的开放度，根据燃烧负荷，打开大径管状火焰燃烧炉210的燃料气体流量调整阀219b的开放度，根据燃烧负荷，对大径管状火焰燃烧炉210的燃料气体流量调整阀218a以及含氧气体流量调整阀219a的开放度，和小径管状火焰燃烧炉213的燃料气体流量调整阀218b以及含氧气体流量调整阀219b的开放度分别进行调整。
由此，在此实施方式中，也能在用单体的管状火焰燃烧炉难以实现的宽的燃烧负荷范围内得到稳定的燃烧。
在以上所述的实施方式中，将2个管状火焰燃烧炉进行连接，但根据需要也可以连接3个以上的管状火焰燃烧炉。
而且，在以上所述的实施方式中，将燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴设置为其喷射方向与燃烧室内周面的切线方向一致，但不是一定要与燃烧室内周面的切线方向一致，在可以在燃烧室中形成气体的回旋流的程度下，也可以使喷射方向偏离燃烧室内周面的切线方向。
此外，在以上所述的实施方式中，作为向燃烧室的喷射口，沿管轴方向设置裂缝，在此裂缝上连接扁平形状的燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴，也可以作为向燃烧室的喷射口，在管轴方向上配置多个小孔，在此小孔列上连接用于吹入燃料气体或者含氧气体的喷嘴。
此外，在此实施方式中，分别吹入燃料气体和含氧气体，但也可以预先混合燃料气体和含氧气体而吹入。
使用本实施方式，可以根据燃烧负荷的增减，从成多段的管状火焰燃烧炉中选择适当的管状火焰燃烧炉而使用，因而可以在更宽的燃烧负荷范围内进行稳定的燃烧。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不为圆形而为多边形。
实施方式4
参照附图对本发明的实施方式4进行说明。图18是本实施方式的管状火焰燃烧炉的说明图。图18A是管状火焰燃烧炉的结构图，图18B是图18A的B-B向视图。
此管状火焰燃烧炉，具有一端开放的管状的燃烧室301，和喷嘴喷射口在上述燃烧室301的内面开口的燃料吹入用喷嘴以及含氧气体吹入用喷嘴304，在上述燃料吹入用喷嘴以及含氧气体吹入用喷嘴304的喷射方向与该燃烧室301内周面的大致切线方向一致的管状火焰燃烧炉中，使上述燃烧室301的长度比形成管状火焰的长度还长，并以其内径大于该燃烧室301的外径的外筒302覆盖该燃烧室301，使燃烧室301的外表面和外筒302的内表面之间成为被提供至吹入喷嘴前的燃料气体或者含氧气体的通路303。
燃烧室301的另一端为开放端，成为燃烧排气的排出口。在燃烧室301的另一端，沿管轴方向形成长的裂缝，在此裂缝上，连接分别吹入燃料气体和含氧气体的吹入喷嘴304。
喷嘴304向着燃烧室301的内周面的大致切线方向而设置，由于燃料气体和含氧气体的吹入，在燃烧室301内形成回旋流。而且喷嘴304的前端部的形状为扁平，并且其开口面积缩小，燃料气体和含氧气体被高速吹入。305为火花塞。
外筒302的前后端都是封闭端，可以通过连接在外筒302的前端侧的配管306，向以燃烧室301和外筒302形成的空间303提供燃烧气体或含氧气体。
在外筒302的后端侧，连接与上述喷嘴304连接的配管307，将预热的燃料气体或含氧气体到导入喷嘴304。这样，在将燃料气体预热而供给时，未被预热的含氧气体被供给至设置的喷嘴304的一半，在将含氧气体预热而后给时，未被预热的燃料气体被供给至设置的喷嘴304的一半。
由于本实施方式的管状火焰燃烧炉，除对燃料气体或者含氧气体进行预热后再供给至燃烧室301的部分的结构以外，都是与现有的管状火焰燃烧炉相同的构造，因而燃烧的原理和现有的管状火焰燃烧炉相同，所以省略其详细说明。
在本实施方式的管状火焰燃烧炉中，使燃烧室的长度比形成管状火焰的长度长。因此，虽然燃烧室的前端部分由于燃烧气体而为高温，但由于通过常温的燃料气体或者含氧气体冷却，因而燃烧炉不会因热而损伤，可以延长燃烧炉的寿命。另外，由于对燃料气体或者含氧气体进行预热，可以提高燃烧性，可以扩宽可以燃烧的燃料的范围。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不为圆形而为多边形。
(实施例)
为验证本实施方式的双层圆筒式管状火焰燃烧炉的效果，进行使用低热量的燃料的燃烧实验。作为比较例，对照进行使用现有的一层圆筒式管状火焰燃烧炉的燃烧实验(没有对燃烧用空气或者燃料的预热)。作为低发热量燃料，使用高炉气单一成分以及向高炉气(BFG)中混入N2气体或者焦炉气(COG)，比高炉煤气发热量低的混合气体。将其结果在表1中表示。
在表1中，在比较例1-3中使用的燃料，是其构成与在本实施例中使用的燃料相同的燃料。
表1
   BFG量Nm3/h    N2量Nm3/h    COG量Nm3/h   空气量Nm3/h 理论空气量 空气比
    本实施例     1    36.3    -    -   35.3   0.752    1.29
    2    9.9    20.7    1.5   26.9   0.455    1.84
    3    15.3    10.2    -   12.9   0.451    1.12
    4    15.2    -    -   13.7   0.752    1.20
    5    15.0   10.0    -   13.2   0.451    1.17
    比较例     1    36.3   -    -   35.3   0.752    1.29
    2    9.9   20.7    1.5   26.9   0.455    1.84
    3    15.3   10.2    -   12.9   0.451    1.12
    燃料发热量  燃料、空气的预热     预热温度(℃) 燃烧状态
  燃烧用空气   燃料
  本实施例   1     933     有     363   常温     良好
  2     504     有     272   常温     良好
  3     560     有     270   常温     良好
  4     933     有     常温   263     良好
  5     560     有     常温   142     良好
  比较例   1     933     无     常温   常温     良好
  2     504     无     常温   常温     不良
  3     560     无     常温   常温     不良
(备注)燃料发热量的单位：kcal/Nm3
由表1可知，燃烧高炉气时，在如本实施例那样对燃烧用空气进行预热的情况下，和在如比较例1那样，对燃烧用空气不进行预热的情况下，燃烧状态都为良好，但是使发热量比高炉气还低的燃料燃烧时，如本实施例2-5所示，在对燃烧用空气、燃料进行预热的情况下，燃烧状态良好，而如比较例2以及3所示，在对燃烧用气体、燃料不进行预热的情况下，燃烧状态差。
实施例2以及3的低位发热量的燃料的具体例为还原气氛炉或者无氧化气氛炉的排气，由于不能原样排放这些排气，因而在专用的燃烧炉中使其燃烧后再向大气中排放，而在本实施例中，尤其不需要专用燃烧炉，并且具有可以作为燃料进行利用而处理的效果。
实施方式5
(实施方式5-1)
将本发明的实施方式5-1在图19～图22中表示。图19为使用此实施方式的管状火焰燃烧炉的侧面图，图20A为图19中的A-A向截面图，图20B为图19中的B-B向截面图。图21为此实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。图22为说明此实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法的说明图。
在图19中，410为管状的燃烧室，前端410a开放，成为燃烧排气的排出口。在靠近后端410b的管轴方向的2处，设置向燃烧室410吹入燃料气体的喷嘴和吹入含氧气体的喷嘴的安装部A、B。
在喷嘴安装部A上，如图19以及图20A所示，作为向燃烧室410的喷嘴喷射口，在燃烧室410的外周方向上的4处形成沿管轴方向的细长的裂缝414，在各裂缝412上，连接在管轴方向上为细长的扁平形状的喷嘴411a、411b、411c、411d。各喷嘴411a、411b、413c、411d的喷射方向，设置为燃烧室410的内周面的切线方向，并且使之成相同旋转方向。在这些4个喷嘴中，喷嘴411a和喷嘴411c是2个燃料气体吹入喷嘴，喷嘴411b和喷嘴411d是2个含氧气体吹入喷嘴。
燃料气体从燃料气体吹入喷嘴411a、411c向燃烧室410的内周面的切线方向被高速吹入，含氧气体从含氧气体吹入喷嘴411b、411d向燃烧室410的内周面的切线方向被高速吹入，在靠近燃烧室410的内周面的区域，燃料气体和含氧气体高效混合，并形成回旋流。如果使用火花塞或引燃喷嘴等点火装置(未图示)对成为此回旋流的混合气体进行点火，则在燃烧室410内产生管状的火焰。
同样，在喷嘴安装部B上，如图19以及图20B所示，作为向燃烧室410的喷嘴喷射口，在燃烧室410的外周方向上的4处形成沿管轴方向的细长的裂缝414，在各裂缝414上，连接在管轴方向上为细长的扁平形状的喷嘴413a、413b、413c、413d。各喷嘴413a、413b、413c、413d的喷射方向，设置为燃烧室410的内周面的切线方向，并且使之成相同旋转方向。在这些4个喷嘴中，喷嘴413a和喷嘴413c是2个燃料气体吹入喷嘴，喷嘴413b和喷嘴413d是2个含氧气体吹入喷嘴。
燃料气体从燃料气体吹入喷嘴413a、413c向燃烧室410的内周面的切线方向被高速吹入，含氧气体从含氧气体吹入喷嘴413b、413d向燃烧室410的内周面的切线方向被高速吹入，在靠近燃烧室410的内周面的区域，燃料气体和含氧气体高效混合，并形成回旋流。如果使用火花塞或引燃喷嘴等点火装置(未图示)对成为此回旋流的混合气体进行点火，则在燃烧室410内产生管状的火焰。
因此，在此实施方式中，由于在同一圆周上各自设置2个燃料气体吹入喷嘴和含氧气体吹入喷嘴，将其在管轴方向上设置2列，因而燃料气体吹入喷嘴和含氧气体吹入喷嘴分别设置了4个。
上述含氧气体，是指空气、氧气、富含氧气气体、氧气·排气混合气体等提供燃烧用的氧气的气体。
如图20所示，在向燃料气体吹入喷嘴411a、411c、413a、413c提供燃料气体的配管中，设置开闭燃料气体向各喷嘴411a、411c、413a、413c的供给的开闭阀415a、415c、416a、416c，在向含氧气体吹入喷嘴411b、411d、413b、413d提供含氧气体的配管中，设置开闭含氧气体向各喷嘴411b、411d、413b、413d的供给的开闭阀415b、415d、416b、416d。
设置用于控制开闭阀415a、415b、415c、415d、416a、416b、416c、416d的开闭的供给控制装置420，通过此开闭控制，可以选择向燃烧室410内吹入燃料气体以及含氧气体的喷嘴。
此外，在提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀417，其用于调整向燃料气体吹入喷嘴411a、411c、413a、413c提供燃料气体的整体供给流量；在提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀418，其用于调整向含氧气体吹入喷嘴411b、411d、413b、413d提供的含氧气体的整体供给流量。燃料气体流量调整阀417和含氧气体流量调整阀418被供给控制装置420控制，根据燃烧负荷，调整提供的燃料气体以及含氧气体的整体流量。即，在燃烧负荷小时，缩小燃料气体流量调整阀417以及含氧气体流量调整阀418的开放度，使整体供给流量减少，在燃烧负荷大时，扩宽燃料气体流量调整阀417以及含氧气体流量调整阀418的开放度，使整体供给流量增加。
燃料气体以及含氧气体的整体供给流量，用燃料气体的流量计421和含氧气体的流量计422进行测定，其测定值被送往供给控制装置420，用于燃料气体流量调整阀417以及含氧气体流量调整阀418的开放度调整。
使用图21、图22，对使用如上构成的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置进行管状火焰燃烧炉的燃烧控制的方法进行说明。
在此管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法中，根据燃烧负荷，选择用于燃料气体以及含氧气体的吹入的喷嘴的个数，以使向燃烧室410内吹入的燃料气体以及含氧气体的初期流速，处于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围内。
即，根据燃烧负荷，使向燃烧室410中吹入的燃料气体以及含氧气体的整体供给流量增加时，打开开闭阀415a，关闭另外3个开闭阀415c、416a、416c，使燃料气体只从燃料气体吹入喷嘴411a吹入，打开开闭阀415b，关闭另外3个开闭阀415d、416b、416d，使含氧气体只从含氧气体吹入喷嘴411b吹入时，由于提供的燃料气体流量的全部集中从1个燃料气体吹入喷嘴411a吹入，提供的含氧气体流量的全部集中从1个含氧气体吹入喷嘴411b吹入，因而如图22A中的L1线所示，来自吹入喷嘴411a、411b的初期流速，随着整体供给流量的增加，也就是随着燃烧负荷的增加急速地增加。其结果，可以很快达到形成管状火焰所需的最小流速Vq，也很快超过由压力损失决定的允许最大流速Vp。
与此相对，打开2个开闭阀415a、415c，关闭剩下的2个开闭阀416a、416c，使燃料气体只从2个燃料气体吹入喷嘴411a、411c吹入，打开2个开闭阀415b、415d，关闭剩下的2个开闭阀416b、416d，使含氧气体只从2个含氧气体吹入喷嘴411b、411d吹入时，由于提供的燃料气体流量的各1/2分散从2个燃料气体吹入喷嘴411a、411c吹入，提供的含氧气体流量的各1/2分散从2个含氧气体吹入喷嘴411b、411d吹入，因而如图22A中的L2线所示，来自吹入喷嘴的初期流速，随着整体供给流量的增加，也就是随着燃烧负荷的增加比较缓慢地增加。与上述的各使用1个吹入喷嘴411a、411b的情况相比，为1/2的增加比例。其结果，可以较晚达到形成管状火焰所需的最小流速Vq，超过由压力损失决定的允许最大流速Vp也较晚。
进而，将4个开闭阀415a、415c、416a、416c全部打开，使燃料气体从4个燃料气体吹入喷嘴411a、411c、413a、413c吹入，将4个开闭阀415b、415d、416b、416d全部打开，使含氧气体从4个含氧气体吹入喷嘴411b、411d、413b、413d吹入时，由于提供的燃料气体流量的各1/4分散从4个燃料气体吹入喷嘴411a、411c、413a、413c吹入，提供的含氧气体流量的各1/4分散从4个含氧气体吹入喷嘴411b、411d、413b、413d吹入，因而如图22A中的L3线所示，来自吹入喷嘴的初期流速，随着整体供给流量的增加，也就是随着燃烧负荷的增加非常缓慢地增加。与上述的各使用1个吹入喷嘴411a、411b的情况相比，为1/4的增加比例。其结果，可以很晚达到形成管状火焰所需的最小流速Vq，超过由压力损失决定的允许最大流速Vp也很晚。
基于上述的关系，在此燃烧控制方法中，根据燃烧负荷，供给控制装置410控制开闭阀415a、415b、415c、415d、416a、416b、416c、416d的开闭，决定用于燃料气体以及含氧气体的吹入的喷嘴的个数，以使向燃烧室410吹入的燃料气体以及含氧气体的初期流速，处于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围。
也就是，如图22B所示，从规定的最小燃烧负荷到约1/4负荷，分别使用1个燃料气体吹入喷嘴和含氧气体吹入喷嘴，从约1/4到约1/2的燃烧负荷，分别使用2个喷嘴，从约1/2到规定最大燃烧负荷，分别使用4个喷嘴。
由此，如图22A中M线所示，可以使来自吹入喷嘴的初期流速时常被收容于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围，可以在维持必要的高速度同时，使压力损失不会因压力过剩而变大。
这样，在此实施方式中，在管状的燃烧室410的同一圆周上各安装2个燃料气体的吹入喷嘴以及含氧气体的吹入喷嘴，并将其在管轴方向上设置2列，即使根据燃烧负荷的增减，使燃料以及含氧气体的整体供给流量增减，也可以通过开闭阀的开闭，从这些多个燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴中适当地选择使用的喷嘴的个数，得到规定的吹入速度，因此可以同时实现在供给流量增加时减少压力损失和供给流量降低时保持回旋力。
在此实施方式中，同一管外周上各安装2个燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴，并将其在管轴方向上设置2列，但管外周方向上的个数以及管轴方向上的列数可以根据需要适当进行设定。
另外，在此实施方式中，将燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴被设置成其喷射方向与燃烧室内周面的切线方向一致，但不是一定要与燃烧室内周面的切线方向一致，在可以在燃烧室中形成气体的回旋流的程度下，也可以使喷射方向偏离燃烧室内周面的切线方向。
此外，在此实施方式中，作为向燃烧室的喷射口设置沿管轴方向的裂缝，在此裂缝上连接扁平状的燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴，也可以作为向燃烧室的喷射口，在管轴方向上配置多个小孔，在此小孔列上连接用于吹入燃料气体或者含氧气体的喷嘴。
此外，在此实施方式中，虽然吹入燃料气体，也可以吹入液体燃料。作为液体燃料，适用煤油、汽油、酒精、A柴油等在比较低的温度可以气化的物质。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不为圆形而为多边形。
实施方式5-2
在图26中表示本实施方式。图26是此实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。
在上述的实施方式5-1中，如图21所示，对向安装部A的喷嘴和/或安装部B的喷嘴提供的燃料气体的整体流量和含氧气体的整体流量进行调整，与此相对，在此实施方式中，可以进而对安装部A的喷嘴个别调整提供的燃料气体的流量和含氧气体的流量
即，如图26所示，在向安装部A的喷嘴提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀417a，其用于调整向燃料气体吹入喷嘴411a、411c提供的燃料气体的流量，在向安装部A的喷嘴提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀418b，其用于调整向含氧气体吹入喷嘴411b、411d提供的含氧气体的流量。燃料气体流量调整阀417a和含氧气体流量调整阀418b被供给控制装置420a控制，可以调整向安装部A的喷嘴提供的燃料气体以及含氧气体的流量。燃料气体以及含氧气体的供给量，用燃料气体的流量计421a和含氧气体的流量计422a测定，其测定值被送往供给控制装置420a，用于燃料气体流量调整阀417a以及含氧气体流量调整阀418a的开放度调整。同样，在向安装部B的喷嘴提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀417b，其用于调整向燃料气体吹入喷嘴413a、413c提供燃料气体的流量，在向安装部B的喷嘴提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀418b，其用于调整向含氧气体吹入喷嘴414b、414d提供的含氧气体的流量。燃料气体流量调整阀417b和含氧气体流量调整阀418b被供给控制装置420b控制，可以调整向安装部B的喷嘴提供的燃料气体以及含氧气体的流量。燃料气体以及含氧气体的供给量，用燃料气体的流量计421b和含氧气体的流量计422b测定，其测定值被送往供给控制装置420b，用于燃料气体流量调整阀417b以及含氧气体流量调整阀418b的开放度调整。
向安装部A的喷嘴的供给控制装置420a和向安装部B的喷嘴的供给控制装置420b可以协作调整燃料气体和含氧气体的整体供给流量。
设置开闭燃料气体向安装部A的燃料气体吹入喷嘴411a、411c的供给的开闭阀415a、415c，在向安装部A的含氧气体吹入喷嘴411b、411d提供含氧气体的配管中，设置开闭含氧气体向各喷嘴411b、411d的供给的开闭阀415b、415d，通过供给控制装置420a，控制各开闭阀415a、415b、415c、415d的开闭。
并且，在向安装部B的燃料气体吹入喷嘴413a、413b提供燃料气体的配管中，设置开闭燃料气体向各喷嘴413a、413c的供给的开闭阀416a、416c，在向安装部B的含氧气体吹入喷嘴413b、413d提供含氧气体的配管中，设置开闭含氧气体向各喷嘴413b、413d的供给的开闭阀416b、416d，通过供给控制装置20b，调整各开闭阀416a、416b、416c、416d的开闭。
通过基于这种供给控制装置420a和供给控制装置420b的开闭控制，可以选择向燃烧室410内吹入燃料气体以及含氧气体的喷嘴。
因此，在此实施方式中，即使根据燃烧负荷的增减，使燃料以及含氧气体的整体流量增减，也可以通过开闭阀的开闭，从多个燃烧气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴中适当选择使用的喷嘴的个数，通过流量调整阀调整向此喷嘴提供的流量，可以得到规定的吹入速度，因此可以同时实现在供给流量增加时减少压力损失和供给流量降低时保持回旋力。
管状火焰燃烧炉的截面，也可以不为圆形而为多边形。
(实施方式5-3)
在图23～图25中表示本发明的实施方式5-3。图23是在此实施方式中使用的管状燃烧炉的侧面图，图24A是图23中A-A向截面图，图24B是图23中B-B向截面图。图25是此实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。
在图23中，410为管状的燃烧室，前端410a开放，成为燃烧排气的排出口。在靠近后端410b的管轴方向上的2处，设置向燃烧室410吹入燃料气体的喷嘴和吹入含氧气体的喷嘴的安装部A、B。
在喷嘴安装部A上，如图23以及图24A所示，作为向燃烧室410的喷嘴喷射口，在燃烧室410的外周方向上2处形成沿管轴方向的细长的裂缝432，在各裂缝432上，连接在管轴方向上为细长的扁平形状的喷嘴431a、431b。各喷嘴431a、431b的喷射方向设置为燃烧室410的内周面的切线方向，并且使之成相同旋转方向。向喷嘴431a、431b提供将燃料气体和含氧气体预先混合得到的混合气体。
预混合气体从提供预混合气体的预混合气体吹入喷嘴431a、431b向燃烧室410的内周面的切线方向被高速吹入，在靠近燃烧室410的内周面的区域形成回旋流。如果使用火花塞或引燃喷嘴等点火装置(未图示)对成为此回旋流的预混合气体进行点火，则在燃烧室410内生成管状的火焰。
同样，在喷嘴安装部B上，如图23以及图24B所示，作为向燃烧室410的喷嘴喷射口，在燃烧室410的外周方向上2处形成沿管轴方向的细长的裂缝434，在各裂缝434上，连接在管轴方向上为细长的扁平形状的喷嘴433a、433b。各喷嘴433a、433b的喷射方向设置为燃烧室410的内周面的切线方向，并且使之成相同旋转方向。向在喷嘴431a、431b提供将燃料气体和含氧气体预先混合得到的混合气体。
预混合气体从提供预混合气体的预混合气体吹入喷嘴433a、433b向燃烧室410的内周面的切线方向被高速吹入，在靠近燃烧室410的内周面的区域形成回旋流。如果使用用火花塞或引燃喷嘴等点火装置(未图示)对成为此回旋流的预混合气体进行点火，则在燃烧室410内生成管状的火焰。
因此，在此实施方式中，在同一管外周上设置2个预混合气体吹入喷嘴，将其在管轴方向上设置2列，所以设置了4个预混合气体吹入喷嘴。
如图25所示，在向预混合气体吹入喷嘴431a、431b、433a、433b提供预混合气体的配管中，设置开闭预混合气体向各喷嘴431a、431b、433a、433b的供给的开闭阀435a、435b、436a、436b，和用于将燃料气体和含氧气体预先混合，使之成为混合气体的气体混合器437a、437b、438a、438b。
通过供给控制装置420进行开闭阀435a、435b、436a、436b的开闭控制，通过此开闭控制，可以选择向燃烧室410内吹入预混合气体的喷嘴。
在向气体混合器437a、437b、438a、438b提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀517，其用于调整提供的燃料气体的整体流量，在向气体混合器437a、437b、438a、438b提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀418，其用于调整提供的含氧气体的整体流量。燃料气体流量调整阀417和含氧气体流量调整阀418被供给控制装置420控制，根据燃烧负荷，调整提供的燃料气体以及含氧气体的整体流量。即，在燃烧负荷小时，缩小燃料气体流量调整阀417以及含氧气体流量调整阀418的开放度，使整体供给流量减少，在燃烧负荷大时，扩宽燃料气体流量调整阀417以及含氧气体流量调整阀418的开放度，使整体供给流量增加。
燃料气体以及含氧气体的整体供给流量，用燃料气体的流量计421和含氧气体的流量计422测定，其测定值被送往供给控制装置420，用于燃料气体流量调整阀517以及含氧气体流量调整阀418的开放度调整。
使用如上述构成的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的燃烧控制方法，和上述的实施方式相同。
也就是，根据燃烧负荷，供给控制装置420控制开闭阀435a、435b、436a、436b的开闭，决定用于预混合气体的吹入的喷嘴的个数，以使向燃烧室410吹入的预混合气体的初期流速，处于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围内。
例如，从规定的最小燃烧负荷到约1/4负荷，使用1个预混合气体吹入喷嘴，从约1/4到约1/2的燃烧负荷，使用2个预混合气体吹入喷嘴，从约1/2到规定最大燃烧负荷，使用4个预混合气体吹入喷嘴。
由此，可以使来自吹入喷嘴的初期流速时常被收容于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围，可以在维持必要的高速度的同时，使压力损失不会因压力过剩而变大。
这样，在此实施方式中，在管状的燃烧室410的同一圆周上安装2个预混合气体吹入喷嘴，并将其在管轴方向上设置2列，即使根据燃烧负荷的增减，使预混合气体的整体供给流量增减，也可以通过开闭阀的开闭，从这些多个预混合气体吹入喷嘴中适当地选择使用的喷嘴的个数，得到规定的吹入速度，因此可以同时实现在供给流量增加时减少压力损失和供给流量降低时保持回旋力。
在此实施方式中，在同一管外周上安装2个预混合气体吹入喷嘴，并将其在管轴方向上设置2列，但在管外周方向上的个数以及管轴方向上的列数可以根据需要适当进行设定。
另外，在此实施方式中，将预混合气体吹入喷嘴设置成其喷射方向与燃烧室内周面的切线方向一致，但是不一定要与燃烧室内周面的切线方向一致，在可以在燃烧室中形成气体的回旋流的程度下，也可以使喷射方向偏离燃烧室内周面的切线方向。
此外，在此实施方式中，作为向燃烧室的喷射口设置沿管轴方向的裂缝，在此裂缝上连接扁平形状的预混合气体吹入喷嘴，也可以作为向燃烧室的喷射口在管轴方向上配置多个小孔，在此小孔列上连接用于吹入预混合气体的喷嘴。
此外，在此实施方式中，作为燃料气体，也可以使用预先对液体燃料及进行加热，使其气化的燃料。作为液体燃料，适用煤油、汽油、酒精、A柴油等在比较低的温度可以气化的物质。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不为圆形而为多边形。
(实施方式5-4)
在图27中表示本实施方式。图27是此实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图。
在上述的实施方式中5-3中，如图25所示，对向安装部A的预混合气体吹入喷嘴和/或安装部B的预混合气体吹入喷嘴提供的燃料气体的整体流量和含氧气体的整体流量进行调整，与此相对，在此实施方式中，可以进而对安装部A的预混合气体吹入喷嘴，个别调整提供的燃料气体的流量和含氧气体的流量。
即，如图26所示，在向安装部A的预混合气体喷嘴431a、431b提供燃料气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀417a，其用于调整提供的含氧气体的流量，在向安装部A的预混合气体喷嘴431a、431b提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀418b，其用于调整提供的含氧气体的流量。燃料气体流量调整阀417a和含氧气体流量调整阀418a被供给控制装置420a控制，可以调整向安装部A的预混合气体吹入喷嘴431a、431b提供的燃料气体以及含氧气体的流量。燃料气体以及含氧气体的供给量，用燃料气体的流量计421a和含氧气体的流量计422a测定，其测定值被送往供给控制装置420a，用于燃料气体流量调整阀417a以及含氧气体流量调整阀418a的开放度调整。
同样，在向安装部B的预混合气体吹入喷嘴433a、433b提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀417b，其用于调整提供的燃料气体的流量，在向安装部B的预混合气体吹入喷嘴433a、433b提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀418b，其用于调整提供的含氧气体的流量。燃料气体流量调整阀417b和含氧气体流量调整阀18b被供给控制装置420b控制，可以调整向安装部B的预混合气体吹入喷嘴433a、433b提供的燃料气体以及含氧气体的流量。燃料气体以及含氧气体的供给量，用燃料气体的流量计421b和含氧气体的流量计422b测定，其测定值被送往供给控制装置420b，用于燃料气体流量调整阀417b以及含氧气体流量调整阀418b的开放度调整。
向安装部A的预混合气体吹入喷嘴41a、431b的供给控制装置420a和向安装部B的预混合气体吹入喷嘴433a、433b的供给控制装置420b可以协作，调整燃料气体和含氧气体的整体供给流量。
在向安装部A的预混合气体吹入喷嘴431a提供来自气体混合器437a的预混合气体的配管中，设置开闭预混合气体向预混合气体吹入喷嘴431a的供给的开闭阀435a，在向安装部A的预混合气体吹入喷嘴431b提供来自气体混合器437b的预混合气体的配管中，设置开闭预混合气体向预混合气体吹入喷嘴431b的供给的开闭阀433b。
并且，在向安装部B的预混合气体吹入喷嘴433a提供来自气体混合器438a的预混合气体的配管中，设置开闭预混合气体向预混合气体吹入喷嘴433a的供给的开闭阀436a，在向安装部B的预混合气体吹入喷嘴433b提供来自气体混合器438b的预混合气体的配管中，设置开闭预混合气体向预混合气体吹入喷嘴433b的供给的开闭阀436b。
通过供给控制装置420a进行开闭阀435a、435b的开闭控制，通过供给控制装置420a进行开闭阀436a、436b的开闭控制。通过此开闭控制，可以选择向燃烧室410内吹入预混合气体的喷嘴。
因此，在此实施方式中，即使根据燃烧负荷的增减，使预混合气体的整体流量增减，也可以通过开闭阀的开闭，从多个预混合气体吹入喷嘴中适当选择使用的喷嘴的个数，通过流量调整阀调整向此喷嘴提供的流量，可以得到规定的吹入速度，因此可以同时实现在供给流量增加时减少压力损失和供给流量降低时保持回旋力。
在本实施方式中，即使根据燃烧负荷的增减，使燃料以及含氧气体的整体供给流量增减，由于适当地选择向燃烧室内吹入燃料以及含氧气体的喷嘴的个数，或者向燃烧室内吹入燃料气体和含氧气体的预混合气体的喷嘴的个数，以得到适当的吹入速度，因而可以在更宽的燃烧负荷范围内进行稳定的燃烧。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不为圆形而为多边形。
实施方式6
在图28～图31表示本发明的实施方式6。图28为此实施方式中使用的管状火焰燃烧炉的侧面图，图29A为图28中A-A向截面图。图30为此实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置的整体结构图，图31为对此实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法进行说明的说明图。
在图28中，510为管状的燃烧室，前端510a开放，成为燃烧排气的排出口。在燃烧室510的后端510b的附近，安装向燃烧室510中吹入燃料气体的喷嘴和吹入含氧气体的喷嘴。
如图28以及图29所示，作为向燃烧室510的喷嘴喷射口，在燃烧室510的同一管外周上的4处，形成沿管轴方向的细长的裂缝512，在各裂缝512上，连接在管轴方向上为细长的扁平形状的喷嘴511a、511b、511c、511d。各喷嘴511a、511b、511c、511d的喷射方向设置为燃烧室510的内周面的切线方向，并且成相同的旋转方向。这些4个喷嘴中，喷嘴511a和喷嘴511c是2个燃料气体吹入喷嘴，喷嘴511b和喷嘴511d是2个含氧气体吹入喷嘴。
燃料气体从燃料气体吹入喷嘴511a、511c向燃烧室510的内周面的切线方向被高速吹入，含氧气体从含氧气体吹入喷嘴511b、511d向燃烧室510的内周面的切线方向被高速吹入，在靠近燃烧室510的内周面的区域，燃料气体和含氧气体高效混合，并形成回旋流。如果使用火花塞或者引燃喷嘴等点火装置(未图示)对成为此回旋流的混合气体进行点火，就在燃烧室510内产生管状的火焰。其燃烧气体从燃烧室510的前端510a排出。
上述含氧气体，是指空气、氧气、富含氧气气体、氧气·排气混合气体等提供燃烧用的氧气的气体。
如图21以及图22所示，在设置裂缝512的位置上，与燃烧室510内切安装有用于改变裂缝512的开口面积的裂缝开口面积调整环513。裂缝开口面积调整环513为薄壁的圆筒形状，在与4个裂缝512对应的圆周方向上的4处设置缺口部，通过使此裂缝开口面积调整环513在管外周方向上转动，可以改变4个裂缝512的开口面积。
即，图29A表示裂缝开口面积调整环513的缺口部重叠于裂缝512上，裂缝512的开口面积变成最大时的状态，如果从此状态，使裂缝开口面积调整环513只旋转规定的角度，则如图29B所示，裂缝512的一部分被裂缝开口面积调整环513封堵，裂缝512的开口面积变得狭小。
如在图30表示整体结构图那样，在此实施方式的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置中，在提供燃料气体的配管中，设置燃料气体流量调整阀517，其用于调整向燃料气体吹入喷嘴511a、511c提供的燃料气体的供给流量，在提供含氧气体的配管中，设置含氧气体流量调整阀518，其用于调整向含氧气体吹入喷嘴511b、511d、提供的含氧气体的供给流量。燃料气体流量调整阀517和含氧气体流量调整阀518被供给控制装置520控制，根据燃烧负荷，调整提供的燃料气体以及含氧气体的流量。即，在燃烧负荷小时，缩小燃料气体流量调整阀517以及含氧气体流量调整阀518的开放度，使供给流量减少，在燃烧负荷大时，扩宽燃料气体流量调整阀517以及含氧气体流量调整阀518的开放度，使供给流量增加。
燃料气体以及含氧气体的供给流量，用燃料气体的流量计521和含氧气体的流量计522测定，其测定值被送往供给控制装置520，用于燃料气体流量调整阀517以及含氧气体流量调整阀518的开放度调整。
并且，设置用于调整裂缝开口面积调整环513的角度位置的电动机514，用供给控制装置520控制电动机514，通过改变裂缝开口面积调整环513的角度位置，调整裂缝512开口的开口面积。也可以使用油压缸、空气缸等的执行部件替代电动机。
使用图30、图31，对使用如上述构成的管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置，进行管状火焰燃烧炉的燃烧控制的方法进行说明。
在此管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法中，在根据燃烧负荷使供给流量增减时，调节裂缝512的开口面积，以使向燃烧室510内吹入的燃料气体以及含氧气体的初期流速处于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围内。
即，使裂缝512的开口面积变窄时，如图31A中的L1线所示，吹入喷嘴511a～511d的初期流速，随着整体供给流量的增加，也就是随着燃烧负荷的增加急速地增加。其结果，虽然可以很快达到形成管状火焰所需的最小流速Vq，但也很快超过由压力损失决定的允许最大流速Vp。
与此相对，使裂缝512的开口面积稍微扩宽时，如图31A中的L2线所示，来自吹入喷嘴初期流速，随着供给流量的增加，也就是随着燃烧负荷的增加比较缓慢地增加。其结果，虽然较晚达到形成管状火焰所需的最小流速Vq，但超过由压力损失决定的允许最大流速Vp也较晚。
进而，使裂缝512的开口面积扩宽至最大时，如图31A中的L3线所示，来自吹入喷嘴初期流速，随着整体供给流量的增加，也就是随着燃烧负荷的增加非常缓慢地增加。其结果，可以很晚达到形成管状火焰所需的最小流速Vq，超过由压力损失决定的允许最大流速Vp也很晚。
基于上述的关系，在此燃烧控制方法中，根据燃烧负荷，供给控制装置520控制裂缝开口面积调整环513的角度位置，调整裂缝512的开口面积，以使向燃烧室510吹入的燃料气体以及含氧气体的初期流速，处于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围。
也就是，如图31B所示，从规定的最小燃烧负荷到约1/3燃烧负荷，缩窄裂缝512的开口面积，从约1/3的燃烧负荷到约2/3的燃烧负荷，稍微扩宽裂缝512的开口面积，从约2/3的燃烧负荷到规定最大燃烧负荷，使裂缝512的开口面积扩宽至最大，而进行燃烧。
由此，如图31A中M1线所示，可以使来自吹入喷嘴的初期流速时常被收容于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围，维持必要的高速度，同时使压力损失不会因压力过剩而变大。
如上所述，这不仅是根据燃烧负荷阶梯式地改变裂缝512的开口面积的燃烧控制方法，如图31B所示，通过根据燃烧负荷，连续地改变裂缝12的开口面积，可以进行燃烧控制，此燃烧控制如图31A中的M2线所示，使来自吹入喷嘴的初期流速，处于由压力损失决定的允许最大流速Vp和形成管状火焰所需的最小流速Vq的范围内，并为时常为一定的流速。
另外，在此实施方式中，将燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴设置成其喷射方向与燃烧室内周面的切线方向一致，但不是一定要与燃烧室内周面的切线方向一致，在燃烧室中形成气体的回旋流的程度下，也可以使喷射方向偏离燃烧室内周面的切线方向。
此外，在此实施方式中，作为向燃烧室的喷射口，设置沿管轴方向的裂缝，在此裂缝上连接扁平状的燃料气体吹入喷嘴以及含氧气体吹入喷嘴，也可以作为向燃烧室的喷射口，在管轴方向上配置多个小孔，在此小孔列上连接用于吹入燃料气体或者含氧气体的喷嘴。
此外，在此实施方式中，虽然吹入燃料气体，也可以吹入液体燃料。作为液体燃料，适用煤油、汽油、酒精、A柴油等在比较低的温度可以气化的物质。
此外，在此实施方式中，分别吹入燃料气体和含氧气体，但也可以预先混合燃料气体和含氧气体而吹入。
在此实施方式中，即使根据燃烧燃烧负荷的增减，使燃料以及含氧气体的供给流量增减，也能调整喷嘴喷射口的开口面积，以得到规定的吹入速度，因此可以在更宽的燃烧负荷范围内进行稳定的燃烧。
管状火焰燃烧炉的截面，可以不为圆形而为多边形。

Claims (20)

1.一种管状火焰燃烧炉，由以下构成：
具有开放的前端以及安装有点火装置的后端的两端的管状的燃烧室；和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射的燃料吹入用喷嘴和含氧气体吹入用喷嘴，
其中，该点火装置，设置于，
·位于该燃烧室的长度方向上的管轴点，与
·沿与该燃烧室的长度方向垂直的截面方向，离开该管轴点1/2半径距离的位置所示的点的两点间的任意位置上。
2.如权利要求1所述的装置，其中，还包括用于减缓混合该燃料和该含氧气体而成的回旋流的流速，在规定的空气比范围内混合的装置。
3.如权利要求1所述的装置，其中，该喷嘴具有用于向该燃烧室内吹入的喷射口、沿该管轴方向配置的作为该喷射口的多个小孔列，并且该喷嘴与该小孔列连接。
4.一种管状火焰燃烧炉，由以下构成：
前端开放的管状的燃烧室；和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射的燃料吹入用喷嘴和含氧气体吹入用喷嘴，
其中，从该燃烧室的该喷嘴部喷射口排出该燃料以及该含氧气体侧的筒部分，由内筒以及外筒构成，该外筒用于通过沿该内筒的外周面滑动而调整该燃烧室的长度。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，还包括用于调节L2/L1的装置，L1为管状火焰长，L2为在燃烧室外形成的管状火焰长。
6.一种管状火焰燃烧炉，由以下构成：
前端开放的管状的燃烧室；和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射，用于分别吹入，或者预先混合而吹入燃料和含氧气体的燃料吹入用喷嘴以及含氧气体吹入用喷嘴，
其中，该管状火焰燃烧炉，是多段式管状火焰燃烧炉，其通过使用多个该管状火焰燃烧炉，并且，通过在该燃烧室的内径较大的该管状火焰燃烧炉的后端，连接该燃烧室的该内径较小的该管状火焰燃烧炉的前端，作为一体而构成。
7.一种管状火焰燃烧炉，由以下构成：
前端开放的管状的燃烧室；和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射的燃料吹入用喷嘴和含氧气体吹入用喷嘴，
其中，管状火焰燃烧炉具有以下结构：
被外筒覆盖的该燃烧室，此外筒具有比该燃烧室的外径大的内径；以及由该燃烧室的外面和该外筒的内面的间隙而形成的，向该吹入喷嘴提供前的燃料气体或者含氧气体通过用的通路。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，该间隙为用于预热该燃烧气体或者该含氧气体而使其通过的装置。
9.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置，由以下构成：
前端开放的管状的燃烧室；
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射，位于长度方向、周方向中至少一个方向上的多个燃料吹入用喷嘴以及多个含氧气体吹入用喷嘴；
设置于供给管上的开闭阀，此供给管连接在该管状火焰燃烧炉所具有的各喷嘴上；以及
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置。
10.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置，由以下构成：
管状火焰燃烧炉，该管状火焰燃烧炉具有以下结构：
前端开放的管状的燃烧室，和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射，用于吹入由燃料气体和含氧气体构成的预混合气体，位于长度方向、周方向中至少一个方向的多个喷嘴；
设置于与各喷嘴连接的供给管上的开闭阀；以及
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置。
11.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置，由以下构成：
管状火焰燃烧炉，该管状火焰燃烧炉具有以下结构：
前端开放的管状的燃烧室，和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向上喷射的多个燃料吹入用喷嘴和多个含氧气体吹入用喷嘴；
设置于与各该喷嘴连接的供给管上的开闭阀；
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置；
用于使各喷嘴喷射口的开口面积为可变的调整装置；以及
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，用该调整装置调整喷嘴喷射口的面积，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置。
12.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制装置，由以下构成：
管状火焰燃烧炉，该管状火焰燃烧炉具有以下结构：
前端开放的管状的燃烧室，和
向该燃烧室的内面开口，可以在与该燃烧室的内周面的切线方向大致相同的方向喷射，用于吹入由燃料气体和含氧气体构成的预混合气体的多个燃料吹入用喷嘴及多个含氧气体吹入用喷嘴；
设置于与各该喷嘴连接的供给管上的开闭阀；
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置；
用于使各喷嘴喷射口的开口面积为可变的调整装置；以及
用于根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，用该调整装置调整喷嘴喷射口面积，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的控制装置。
13.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口，位于长度方向、周方向中至少一个方向上的多个燃料吹入用喷嘴和含氧气体吹入用喷嘴的工序；
在该喷嘴上连接供给管，在该供给管上设置开闭阀的工序；
使各该燃料吹入用喷嘴及各该含氧气体吹入用喷嘴的喷射方向与该燃烧室内周面的切线方向大致一致，控制燃烧的工序；以及
根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，根据燃烧负荷进行控制，以使向该燃烧室中吹入的该燃料气体以及该含氧气体的初期流速，处于由压力损失决定的允许最大速度(Vp)，和形成该管状火焰所需的最小流速Vq的范围内。
15.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口，用于吹入由燃料气体和含氧气体构成的预混合气体，位于长度方向、周方向中至少一个方向上的多个喷嘴的工序；
在该喷嘴上连接供给管，在该供给管上设置开闭阀的工序；
使各该燃料吹入用喷嘴及各该含氧气体吹入用喷嘴的喷射方向与该燃烧室内周面的切线方向大致一致，控制燃烧的工序；以及
根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，根据燃烧负荷进行控制，以使向该燃烧室中吹入的该燃料气体以及该含氧气体的初期流速，处于由压力损失决定的允许最大速度(Vp)，和形成该管状火焰所需的最小流速Vq的范围内。
17.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口的多个燃料吹入用喷嘴和多个含氧气体吹入用喷嘴的工序；
在该喷嘴上连接供给管，在该供给管上设置开闭阀的工序；
使各该燃料吹入用喷嘴及各该含氧气体吹入用喷嘴的喷射方向与该燃烧室内周面的切线方向大致一致，控制燃烧的工序；
根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序；以及
通过用于使该喷嘴喷射口的开口面积为可变的调整装置，根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，调整该喷嘴喷射口的面积，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序。
18.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室，和喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口，用于吹入由燃料气体和含氧气体构成的预混合气体的多个喷嘴的工序；
在该喷嘴上连接供给管，在该供给管上设置开闭阀的工序；
使各该喷嘴的喷射方向与该燃烧室内周面的切线方向大致一致，控制燃烧的工序；
根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，控制该开闭阀开闭，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序；以及
通过用于使该喷嘴喷射口的开口面积为可变的调整装置，根据该管状火焰燃烧炉的燃烧负荷，调整该喷嘴喷射口的面积，以使来自各该喷嘴的喷射速度为预先设定的范围内的值的工序。
19.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面开口，分别吹入或者预混合吹入燃料和含氧气体的喷嘴的工序；
通过使用多个各该喷嘴的喷射方向与燃烧室内周面的切线方向大致一致的该管状火焰燃烧炉，并且，通过在该燃烧室内径较大的该管状火焰燃烧炉的后端，连接该燃烧室内径较小的该管状火焰燃烧炉的前端，使多个该管状火焰燃烧炉一体化，预备多段式管状火焰燃烧炉的工序；以及
通过根据燃烧负荷，从构成该多段式管状火焰燃烧炉的各该管状火焰燃烧炉中，选择使用的该管状火焰燃烧炉，控制燃烧的工序。
20.一种管状火焰燃烧炉的燃烧控制方法，由以下工序构成：
预备前端开放的管状的燃烧室、喷嘴喷射口在该燃烧室的内面
开口的燃料吹入用喷嘴及含氧气体的工序，在这里，该燃烧室，具有内筒和沿该内筒的外周面的外筒；
将各喷嘴的喷射方向配置在与该燃烧室内周面的切线方向大致一致的位置上的工序；
通过使该外筒滑动，调节燃烧室的长度的工序；
其中，该外筒延长燃烧室的长度，直至炉内温度到达一定温度，以使火焰在该燃烧室内发生，而且
如果炉内温度超过该一定温度，该外筒则缩短燃烧室长度，以使火焰在该燃烧室外发生。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102795756A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 兴亚硝子株式会社 玻璃熔融装置及玻璃熔融方法
CN103857961A (zh) * 2011-09-28 2014-06-11 杰富意钢铁株式会社 管状火焰燃烧器
CN108728168A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 航天长征化学工程股份有限公司 一种气化烧嘴
CN109140494A (zh) * 2018-09-06 2019-01-04 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 用于确定燃气灶的燃烧器参数的方法、装置及存储介质
CN109323253A (zh) * 2018-09-07 2019-02-12 西安交通大学 一种均匀预混低NOx气体燃烧器
CN111929043A (zh) * 2020-07-13 2020-11-13 北京光徽德润航空技术有限公司 飞机引射器性能测试系统及测试方法
CN113217196A (zh) * 2021-03-03 2021-08-06 中国人民解放军空军工程大学 凹腔火焰稳定器自引气滑动弧等离子体射流点火器及点火方法
CN113623653A (zh) * 2021-08-12 2021-11-09 清华大学 气氛可调的轴切多级旋流掺氨燃烧器
CN114930084A (zh) * 2020-02-05 2022-08-19 株式会社丰田自动织机 燃烧器

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7654819B2 (en) * 2002-08-09 2010-02-02 Jfe Steel Corporation Tubular flame burner and method for controlling combustion
CN101027522B (zh) * 2004-05-19 2010-08-18 创新能量公司 燃烧方法和装置
KR100886190B1 (ko) * 2007-11-12 2009-02-27 한국에너지기술연구원 탈질공정을 갖는 엔진 열병합발전소 배기가스 환원분위기조성용 버너
EP2154428A1 (de) * 2008-08-11 2010-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Brennstoffeinsatz
BRPI0922853A2 (pt) 2008-12-10 2017-06-06 Ihi Corp combustor
SE1050114A1 (sv) * 2010-02-05 2010-12-14 Linde Ag Förfarande vid förbränning av lågvärdigt bränsle
JP4955117B1 (ja) 2011-03-15 2012-06-20 新日鉄エンジニアリング株式会社 炉頂燃焼式熱風炉
JP4892107B1 (ja) * 2011-03-23 2012-03-07 新日鉄エンジニアリング株式会社 炉頂燃焼式熱風炉
US10634354B2 (en) 2011-08-11 2020-04-28 Beckett Gas, Inc. Combustor
CN103998864B (zh) * 2011-08-11 2018-05-18 贝克特瓦斯公司 燃烧器
US9464805B2 (en) 2013-01-16 2016-10-11 Lochinvar, Llc Modulating burner
US9739483B2 (en) * 2013-09-26 2017-08-22 Rheem Manufacturing Company Fuel/air mixture and combustion apparatus and associated methods for use in a fuel-fired heating apparatus
US10480823B2 (en) * 2013-11-14 2019-11-19 Lennox Industries Inc. Multi-burner head assembly
WO2016061067A1 (en) * 2014-10-13 2016-04-21 Eclipse, Inc. Swirl jet burner
JP5977419B1 (ja) 2015-03-12 2016-08-24 株式会社荏原製作所 排ガス処理装置
JP6472294B2 (ja) * 2015-03-25 2019-02-20 大阪瓦斯株式会社 管状火炎バーナ、及び加熱炉
US10330313B2 (en) * 2016-07-11 2019-06-25 Well Traveled Imports INC Twirling flame heater
JP6895342B2 (ja) * 2016-08-19 2021-06-30 株式会社荏原製作所 排ガス処理装置用のバーナヘッドおよびその製造方法、ならびに、排ガス処理装置用の燃焼室、その製造方法およびメンテナンス方法
JP6597662B2 (ja) * 2017-02-08 2019-10-30 トヨタ自動車株式会社 水素ガスバーナ装置
CN107062223B (zh) * 2017-05-31 2023-08-18 深圳智慧能源技术有限公司 点火喷嘴装置
TWI754084B (zh) * 2017-08-03 2022-02-01 日商荏原製作所股份有限公司 排氣處理裝置
EP3689818A1 (en) * 2019-01-31 2020-08-05 Casale Sa Reactor and process for partial oxidation
CN114207356B (zh) * 2019-06-09 2024-04-19 芬诺能源有限公司 控制无活塞燃烧器中的爆燃燃烧过程的方法
CN110529845B (zh) * 2019-07-29 2020-08-07 中国科学院广州能源研究所 一种直接燃烧液体燃料的涡流管状火焰燃烧器
EP3789675A1 (de) * 2019-09-05 2021-03-10 Robert Bosch GmbH Brennervorrichtung

Family Cites Families (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1425145A (en) * 1918-02-25 1922-08-08 Gas Res Co Fuel distributor
US1518723A (en) * 1923-07-14 1924-12-09 Wirth-Frey Elias Device for introducing sulphite cellulose liquid into furnaces
US1530321A (en) * 1923-08-30 1925-03-17 Pollock James Furnace for burning fine coal
US1618808A (en) * 1924-03-28 1927-02-22 Burg Eugen Apparatus for burning powdered fuel
US1910735A (en) * 1927-02-14 1933-05-23 Buttnerwerke A G Burner for coal dust firing
US1959035A (en) * 1929-08-01 1934-05-15 Noble Robert Granville Oil burner
US1910893A (en) * 1930-03-21 1933-05-23 Foster Wheeler Corp Burner
US2086984A (en) * 1934-06-05 1937-07-13 John T Mctarnahan Air register for furnace or boiler heating burners
US2049509A (en) * 1935-09-17 1936-08-04 Todd Comb Equipment Inc Liquid fuel burner
US2196282A (en) * 1937-03-27 1940-04-09 Joseph T Voorheis Adjustable gas burner
US2153951A (en) * 1937-07-31 1939-04-11 Surface Combustion Corp Burner for furnaces
US2368827A (en) * 1941-04-21 1945-02-06 United Carbon Company Inc Apparatus for producing carbon black
US2358982A (en) * 1942-11-16 1944-09-26 Carnegie Illinois Steel Corp Adjustable mounting for liquid fuel burners
US2464791A (en) * 1943-11-05 1949-03-22 Claude A Bonvillian Apparatus for the combustion of fuel
BE482256A (zh) * 1947-05-23
US2806517A (en) * 1950-11-16 1957-09-17 Shell Dev Oil atomizing double vortex burner
US2890746A (en) * 1955-01-03 1959-06-16 Phillips Petroleum Co Non premix burner for producing carbon black
US2873701A (en) * 1955-08-04 1959-02-17 Babcock & Wilcox Co Fluid fuel burner
US3067582A (en) * 1955-08-11 1962-12-11 Phillips Petroleum Co Method and apparatus for burning fuel at shear interface between coaxial streams of fuel and air
US3098883A (en) * 1958-02-28 1963-07-23 Hoechst Ag Process and apparatus for carrying out chemical reactions at high temperatures
US3175361A (en) * 1959-08-05 1965-03-30 Phillips Petroleum Co Turbojet engine and its operation
US3224419A (en) * 1961-12-13 1965-12-21 Combustion Eng Vapor generator with tangential firing arrangement
US3195608A (en) * 1963-04-08 1965-07-20 Coen Co Volatile waste incinerator
US3220460A (en) * 1963-04-12 1965-11-30 Colt Ventilation & Heating Ltd Heat generators
US3185202A (en) * 1963-05-10 1965-05-25 Vapor Corp Burner for a boiler
US3476494A (en) * 1967-08-29 1969-11-04 Exxon Research Engineering Co Vortex burner
US3490230A (en) * 1968-03-22 1970-01-20 Us Navy Combustion air control shutter
DE1751839A1 (de) * 1968-08-07 1971-08-19 Siemens Ag Brenner und Brennkammer fuer gasfoermige,fluessige oder staubfoermige Brennstoffe
US3630651A (en) * 1970-05-14 1971-12-28 Us Air Force Dual vortex burner
US3691762A (en) * 1970-12-04 1972-09-19 Caterpillar Tractor Co Carbureted reactor combustion system for gas turbine engine
US3732070A (en) * 1971-03-31 1973-05-08 Koppers Co Inc Burner
JPS548890B1 (zh) * 1971-04-01 1979-04-19
US3720497A (en) * 1971-06-03 1973-03-13 Black Sivalls & Bryson Inc Gas burner apparatus
US3777678A (en) * 1971-06-14 1973-12-11 Mac Millan Bloedel Ltd Cyclonic type fuel burner
JPS5216165B2 (zh) * 1971-09-10 1977-05-07
CA953160A (en) * 1972-02-01 1974-08-20 Clifford G. Otway Method and apparatus for mixing and turbulating particulate fuel with air for subsequent combustion
US3782883A (en) * 1972-04-20 1974-01-01 Midland Ross Corp Flat flame burner having a low air to gas ratio
JPS5132770B2 (zh) * 1972-10-20 1976-09-14
DE2318971A1 (de) * 1973-04-14 1974-10-24 Koppers Wistra Ofenbau Gmbh Verfahren zur ofenbeheizung
US4006589A (en) * 1975-04-14 1977-02-08 Phillips Petroleum Company Low emission combustor with fuel flow controlled primary air flow and circumferentially directed secondary air flows
JPS51133830A (en) * 1975-05-15 1976-11-19 Nippon Kokan Kk <Nkk> Turning burner for high temperature oven
JPS51133831A (en) * 1975-05-15 1976-11-19 Nippon Kokan Kk <Nkk> Hot blast oven for high temperature
JPS51133108A (en) * 1975-05-15 1976-11-18 Nippon Kokan Kk <Nkk> A swirl burner for hot stoves
US3985494A (en) * 1975-06-26 1976-10-12 Howe-Baker Engineers, Inc. Waste gas burner assembly
US4509912A (en) * 1975-12-16 1985-04-09 Vanberkum Robert A Combustion efficiency improving apparatus
JPS5274930A (en) * 1975-12-19 1977-06-23 Hitachi Zosen Corp Low-no# two-step combustion method by spraying water into combustion z one
US4218426A (en) * 1976-04-09 1980-08-19 Continental Carbon Company Method and apparatus for the combustion of waste gases
JPS52150821A (en) * 1976-06-10 1977-12-14 Tomoyuki Fukuchi Combustion method and its device
US4044553A (en) * 1976-08-16 1977-08-30 General Motors Corporation Variable geometry swirler
US4096808A (en) * 1976-11-11 1978-06-27 Trickel Lorn L Method and apparatus for burning air-suspended particulate fuel
US4721454A (en) * 1977-05-25 1988-01-26 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for burning nitrogen-containing fuels
US4257760A (en) * 1978-01-11 1981-03-24 Schuurman Hubert G Cyclone burners
JPS5736882Y2 (zh) * 1978-05-04 1982-08-14
JPS54162941A (en) 1978-06-14 1979-12-25 Mitsubishi Electric Corp Error detection circuit
US4550563A (en) * 1979-11-23 1985-11-05 Marchand William C Gas turbine combustion system utilizing renewable and non-critical solid fuels with residue remover to minimize environmental pollution
JPS5787518A (en) * 1980-11-21 1982-06-01 Babcock Hitachi Kk Gas combustion furnace
JPS58120002A (ja) * 1982-01-13 1983-07-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラ
US5055030A (en) * 1982-03-04 1991-10-08 Phillips Petroleum Company Method for the recovery of hydrocarbons
US4672900A (en) * 1983-03-10 1987-06-16 Combustion Engineering, Inc. System for injecting overfire air into a tangentially-fired furnace
JPS602827A (ja) * 1983-06-18 1985-01-09 Kobe Steel Ltd ガスタ−ビン燃焼器
US4519322A (en) * 1984-06-21 1985-05-28 The Babcock & Wilcox Company Low pressure loss burner for coal-water slurry or fuel oil
GB2175684B (en) * 1985-04-26 1989-12-28 Nippon Kokan Kk Burner
US5009174A (en) * 1985-12-02 1991-04-23 Exxon Research And Engineering Company Acid gas burner
CN1003137B (zh) * 1986-10-23 1989-01-25 中国科学院工程热物理研究所 带环形逆向射流火焰稳定器的燃烧装置
US4859173A (en) * 1987-09-28 1989-08-22 Exxon Research And Engineering Company Low BTU gas staged air burner for forced-draft service
CH674561A5 (zh) * 1987-12-21 1990-06-15 Bbc Brown Boveri & Cie
US4846671A (en) * 1988-03-09 1989-07-11 Harper-Wyman Company Integral spark ignited gas burner assembly
JPH01302011A (ja) * 1988-05-30 1989-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃焼器
JP2647461B2 (ja) * 1988-10-25 1997-08-27 三菱重工業株式会社 熱焼装置
CH684962A5 (de) * 1991-07-03 1995-02-15 Asea Brown Boveri Brenner zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, einer Brennkammer einer Gasturbogruppe oder einer Feuerungsanlage.
US5220888A (en) * 1991-08-01 1993-06-22 Institute Of Gas Technology Cyclonic combustion
US5209187A (en) * 1991-08-01 1993-05-11 Institute Of Gas Technology Low pollutant - emission, high efficiency cyclonic burner for firetube boilers and heaters
DE59104727D1 (de) * 1991-12-23 1995-03-30 Asea Brown Boveri Vorrichtung für die Vermischung zweier gasförmiger Komponenten und Brenner, in welchem diese Vorrichtung eingesetzt wird.
US5240404A (en) * 1992-02-03 1993-08-31 Southern California Gas Company Ultra low NOx industrial burner
JP3059288B2 (ja) * 1992-03-10 2000-07-04 東京瓦斯株式会社 窒素酸化物低発生ボイラ装置
EP0592717B1 (de) * 1992-10-16 1998-02-25 Asea Brown Boveri Ag Gasbetriebener Vormischbrenner
SG45044A1 (en) * 1993-08-06 1997-12-19 Tri Suqare Ind Co Ltd Gas burner
US5479781A (en) * 1993-09-02 1996-01-02 General Electric Company Low emission combustor having tangential lean direct injection
DE4445279A1 (de) * 1994-12-19 1996-06-20 Abb Management Ag Einspritzdüse
US5572956A (en) * 1995-10-27 1996-11-12 The Babcock & Wilcox Company Cyclone after-burner for cyclone reburn NOx reduction
JP3675163B2 (ja) * 1998-01-27 2005-07-27 Ｊｆｅスチール株式会社 管状火炎バーナ
JP3358527B2 (ja) * 1998-01-27 2002-12-24 日本鋼管株式会社 管状火炎バーナ
JPH11279659A (ja) * 1998-03-30 1999-10-12 Nkk Corp 鋼帯の直火還元加熱方法及び直火還元加熱装置
JPH11294734A (ja) * 1998-04-15 1999-10-29 Nkk Corp 旋回溶融炉
US6089855A (en) * 1998-07-10 2000-07-18 Thermo Power Corporation Low NOx multistage combustor
JP3680659B2 (ja) * 1999-08-31 2005-08-10 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 燃焼装置および燃焼方法
KR100413057B1 (ko) * 2000-08-22 2003-12-31 한국과학기술연구원 토네이도의 원리를 이용한 그라운드 플레어의 소각 용량증대방법 및 그 장치
GB2368386A (en) * 2000-10-23 2002-05-01 Alstom Power Nv Gas turbine engine combustion system
US7654819B2 (en) * 2002-08-09 2010-02-02 Jfe Steel Corporation Tubular flame burner and method for controlling combustion

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102795756A (zh) * 2011-05-24 2012-11-28 兴亚硝子株式会社 玻璃熔融装置及玻璃熔融方法
CN103857961A (zh) * 2011-09-28 2014-06-11 杰富意钢铁株式会社 管状火焰燃烧器
CN103857961B (zh) * 2011-09-28 2016-11-23 杰富意钢铁株式会社 管状火焰燃烧器
CN108728168A (zh) * 2017-04-14 2018-11-02 航天长征化学工程股份有限公司 一种气化烧嘴
CN109140494A (zh) * 2018-09-06 2019-01-04 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 用于确定燃气灶的燃烧器参数的方法、装置及存储介质
CN109323253A (zh) * 2018-09-07 2019-02-12 西安交通大学 一种均匀预混低NOx气体燃烧器
CN114930084A (zh) * 2020-02-05 2022-08-19 株式会社丰田自动织机 燃烧器
CN114930084B (zh) * 2020-02-05 2023-12-05 株式会社丰田自动织机 燃烧器
CN111929043A (zh) * 2020-07-13 2020-11-13 北京光徽德润航空技术有限公司 飞机引射器性能测试系统及测试方法
CN113217196A (zh) * 2021-03-03 2021-08-06 中国人民解放军空军工程大学 凹腔火焰稳定器自引气滑动弧等离子体射流点火器及点火方法
CN113623653A (zh) * 2021-08-12 2021-11-09 清华大学 气氛可调的轴切多级旋流掺氨燃烧器

Also Published As

Publication number Publication date
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EP1528316A1 (en) 2005-05-04

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