JP2000283417A - 低ＮＯｘラジアントチューブバーナ - Google Patents
低ＮＯｘラジアントチューブバーナInfo
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- JP2000283417A JP2000283417A JP11094050A JP9405099A JP2000283417A JP 2000283417 A JP2000283417 A JP 2000283417A JP 11094050 A JP11094050 A JP 11094050A JP 9405099 A JP9405099 A JP 9405099A JP 2000283417 A JP2000283417 A JP 2000283417A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】排ガス再循環法を適用した従来のラジアントチ
ューブ装置は、いずれも排ガス再循環のための配管系を
バーナの外部に構成するもので、外部に排ガス再循環用
ファンを設置するものでは、再循環させる排ガスの量を
十分に供給できるものの、ファンを設置しなければなら
ないため、その費用と動力費が必要であること、そして
燃焼が不安定になるという欠点があり、また燃料（ガ
ス）または空気の噴出エネルギーにより排ガスを吸引す
るものでは、その吸引量に限界があると共に、バーナの
構造が複雑になるという課題がある。 【解決手段】そこで本発明では、連通口２を設けた一次
混合管３を空気供給管部１内に設置し、一次混合管内に
燃料ノズル４を設置すると共に、一次混合管の先端側に
カップ状一次燃焼室５を設置し、一次燃焼室内に、その
後部の壁面から適宜間隔８をおいて筒状仕切９を設置し
た低ＮＯｘラジアントチューブ装置を提案するもので、
このバーナでは、一次燃焼室の内部で排ガスの再循環を
行うことができる。
ューブ装置は、いずれも排ガス再循環のための配管系を
バーナの外部に構成するもので、外部に排ガス再循環用
ファンを設置するものでは、再循環させる排ガスの量を
十分に供給できるものの、ファンを設置しなければなら
ないため、その費用と動力費が必要であること、そして
燃焼が不安定になるという欠点があり、また燃料（ガ
ス）または空気の噴出エネルギーにより排ガスを吸引す
るものでは、その吸引量に限界があると共に、バーナの
構造が複雑になるという課題がある。 【解決手段】そこで本発明では、連通口２を設けた一次
混合管３を空気供給管部１内に設置し、一次混合管内に
燃料ノズル４を設置すると共に、一次混合管の先端側に
カップ状一次燃焼室５を設置し、一次燃焼室内に、その
後部の壁面から適宜間隔８をおいて筒状仕切９を設置し
た低ＮＯｘラジアントチューブ装置を提案するもので、
このバーナでは、一次燃焼室の内部で排ガスの再循環を
行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低ＮＯｘラジアン
トチューブバーナに関するものである。
トチューブバーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ラジアントチューブバーナは、金属やセ
ラミックス等で構成された細い管のなかで燃焼させるた
め、その燃焼負荷が高く、従って排出ＮＯｘ濃度も高
い。このＮＯｘを低減するために、一般的には、下記の
ような各種の低ＮＯｘ手法が行われている。 ａ．排ガス再循環法：燃焼用空気又は燃料（ガス）に燃
焼排気を混入させ、酸素分圧を下げ、火炎温度の低下に
よりＮＯｘを低減する手法 ｂ．多段燃焼法：燃焼用空気または燃料を段階的に供給
させて燃焼させることにより、火炎温度のピークを下げ
て、ＮＯｘを低減する手法。 ｃ．上記ａ，ｂの方法の組み合わせ ｄ．触媒等を使用する方法
ラミックス等で構成された細い管のなかで燃焼させるた
め、その燃焼負荷が高く、従って排出ＮＯｘ濃度も高
い。このＮＯｘを低減するために、一般的には、下記の
ような各種の低ＮＯｘ手法が行われている。 ａ．排ガス再循環法：燃焼用空気又は燃料（ガス）に燃
焼排気を混入させ、酸素分圧を下げ、火炎温度の低下に
よりＮＯｘを低減する手法 ｂ．多段燃焼法：燃焼用空気または燃料を段階的に供給
させて燃焼させることにより、火炎温度のピークを下げ
て、ＮＯｘを低減する手法。 ｃ．上記ａ，ｂの方法の組み合わせ ｄ．触媒等を使用する方法
【０００３】図２、図３は排ガス再循環法を適用したラ
ジアントチューブバーナの従来例を示すものである。図
２に示すバーナは、空気供給管部ａの内に燃料供給管ｂ
を設置すると共に、燃料供給管ｂの先端側にカップ状保
炎器ｃを設置し、カップ状保炎器ｃの後端側ｄに連通口
ｅを設けた構成である。尚、符号ｆはパイロット等の点
火装置である。この構成では、排ガスは外部に設置した
排ガス再循環用ファン（図示省略）により移送し、燃焼
用空気に混入させて燃焼用空気導入口ｇから空気供給管
部ａ内に供給し、燃料供給管ｂを経てカップ状保炎器ｃ
内に噴出した燃料と混合させて燃焼を行わせるものであ
る。この際、燃焼用空気と排ガスの一部が連通口ｅから
カップ状保炎器ｃ内に流入して保炎が行われる。一方、
図３に示すバーナは、空気供給管部ａ内に燃料導入管ｈ
を設置すると共に、燃料導入管ｈの後端側には排ガス吸
引室ｉを構成し、この排ガス吸引室ｉには燃料導入管ｈ
方向に燃料を噴出する燃料ノズルｊを設置すると共に、
排ガス導入部ｋを設けた構成である。そして燃料導入管
ｈの前方には筒状の一次燃焼部ｌを設置し、その上流側
にパイロット等の着火源装置ｍを設置している。この構
成では、排ガスは、燃料ノズルｊから燃料導入管ｈ内に
噴出する燃料の噴出エネルギーにより吸引されて排ガス
導入部ｋから排ガス吸引室ｉを経て燃料導入管ｈ内に流
入し、燃料と混合されて一次燃焼部ｌに供給されて一次
燃焼が行われる。そして一次燃焼部ｌの下流側において
空気供給管部ａを流れている空気と混合して二次燃焼が
行われる。
ジアントチューブバーナの従来例を示すものである。図
２に示すバーナは、空気供給管部ａの内に燃料供給管ｂ
を設置すると共に、燃料供給管ｂの先端側にカップ状保
炎器ｃを設置し、カップ状保炎器ｃの後端側ｄに連通口
ｅを設けた構成である。尚、符号ｆはパイロット等の点
火装置である。この構成では、排ガスは外部に設置した
排ガス再循環用ファン（図示省略）により移送し、燃焼
用空気に混入させて燃焼用空気導入口ｇから空気供給管
部ａ内に供給し、燃料供給管ｂを経てカップ状保炎器ｃ
内に噴出した燃料と混合させて燃焼を行わせるものであ
る。この際、燃焼用空気と排ガスの一部が連通口ｅから
カップ状保炎器ｃ内に流入して保炎が行われる。一方、
図３に示すバーナは、空気供給管部ａ内に燃料導入管ｈ
を設置すると共に、燃料導入管ｈの後端側には排ガス吸
引室ｉを構成し、この排ガス吸引室ｉには燃料導入管ｈ
方向に燃料を噴出する燃料ノズルｊを設置すると共に、
排ガス導入部ｋを設けた構成である。そして燃料導入管
ｈの前方には筒状の一次燃焼部ｌを設置し、その上流側
にパイロット等の着火源装置ｍを設置している。この構
成では、排ガスは、燃料ノズルｊから燃料導入管ｈ内に
噴出する燃料の噴出エネルギーにより吸引されて排ガス
導入部ｋから排ガス吸引室ｉを経て燃料導入管ｈ内に流
入し、燃料と混合されて一次燃焼部ｌに供給されて一次
燃焼が行われる。そして一次燃焼部ｌの下流側において
空気供給管部ａを流れている空気と混合して二次燃焼が
行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の手法で
は、以下に示すような欠点がある。 ａ．まず、図２に示すように、外部に排ガス再循環用フ
ァンを設置するものでは、再循環させる排ガスの量を十
分に供給できるものの、ファンを設置しなければならな
いため、その費用と動力費が必要であること、そして燃
焼が不安定になるという欠点がある。 ｂ．図３に示すように、燃料（ガス）または空気の噴出
エネルギーにより排ガスを吸引するものでは、その吸引
量に限界があると共に、バーナの構造が複雑になるとい
う欠点がある。 ｃ．一方、上述した従来の手法のうち、触媒を用いるも
のでは、初期効果は高いものの、寿命があるという問題
があり、且つ、コストが高いことから実用レベルにはな
い。本発明はこのような課題を解決することを目的とす
るものである。
は、以下に示すような欠点がある。 ａ．まず、図２に示すように、外部に排ガス再循環用フ
ァンを設置するものでは、再循環させる排ガスの量を十
分に供給できるものの、ファンを設置しなければならな
いため、その費用と動力費が必要であること、そして燃
焼が不安定になるという欠点がある。 ｂ．図３に示すように、燃料（ガス）または空気の噴出
エネルギーにより排ガスを吸引するものでは、その吸引
量に限界があると共に、バーナの構造が複雑になるとい
う欠点がある。 ｃ．一方、上述した従来の手法のうち、触媒を用いるも
のでは、初期効果は高いものの、寿命があるという問題
があり、且つ、コストが高いことから実用レベルにはな
い。本発明はこのような課題を解決することを目的とす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、連通口を設けた一次混合管を空気供
給管部内に設置し、一次混合管内に燃料ノズルを設置す
ると共に、一次混合管の先端側にカップ状一次燃焼室を
設置し、一次燃焼室内に、その後部の壁面から適宜距離
をおいて筒状仕切を設置した低ＮＯｘラジアントチュー
ブバーナを提案するものである。
ために本発明では、連通口を設けた一次混合管を空気供
給管部内に設置し、一次混合管内に燃料ノズルを設置す
ると共に、一次混合管の先端側にカップ状一次燃焼室を
設置し、一次燃焼室内に、その後部の壁面から適宜距離
をおいて筒状仕切を設置した低ＮＯｘラジアントチュー
ブバーナを提案するものである。
【０００６】そして本発明では、上記構成において、筒
状仕切内に着火源装置を設置することを提案する。
状仕切内に着火源装置を設置することを提案する。
【０００７】本発明によれば、一次混合管から一次燃焼
室内に噴出した燃料と空気の混合気が、この一次燃焼室
内において一次燃焼を行う際、一次燃焼室内に噴出する
燃料と空気の噴出エネルギーにより、その付近の気体に
対して吸引力が働くため、一次燃焼室と筒状仕切間の燃
焼ガスが、一次燃焼室の後部の壁面側から吸引されて筒
状仕切の内部に流出すると共に、一次燃焼室の前部にお
いて燃焼ガスが筒状仕切と一次燃焼室間の中に吸引され
て流入する。即ち、本発明では、バーナ内部において自
己排ガス再循環が行われる。この際、吸引されて循環す
る高温の燃焼ガスは、一次燃焼室の外側を流れている燃
焼用空気と熱交換して冷却されることにより、自己排ガ
ス再循環における低ＮＯｘ効果が増す。一次燃焼室にお
いて一次燃焼したガスは、その下流側で空気通路を流れ
てきた空気と混合して二次燃焼を行う。こうして、本発
明のバーナでは、一次燃焼室での自己排ガス再循環と二
段燃焼の組み合わせによりＮＯｘの低減が計られる。
室内に噴出した燃料と空気の混合気が、この一次燃焼室
内において一次燃焼を行う際、一次燃焼室内に噴出する
燃料と空気の噴出エネルギーにより、その付近の気体に
対して吸引力が働くため、一次燃焼室と筒状仕切間の燃
焼ガスが、一次燃焼室の後部の壁面側から吸引されて筒
状仕切の内部に流出すると共に、一次燃焼室の前部にお
いて燃焼ガスが筒状仕切と一次燃焼室間の中に吸引され
て流入する。即ち、本発明では、バーナ内部において自
己排ガス再循環が行われる。この際、吸引されて循環す
る高温の燃焼ガスは、一次燃焼室の外側を流れている燃
焼用空気と熱交換して冷却されることにより、自己排ガ
ス再循環における低ＮＯｘ効果が増す。一次燃焼室にお
いて一次燃焼したガスは、その下流側で空気通路を流れ
てきた空気と混合して二次燃焼を行う。こうして、本発
明のバーナでは、一次燃焼室での自己排ガス再循環と二
段燃焼の組み合わせによりＮＯｘの低減が計られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図を参
照して説明する。図１は本発明の低ＮＯｘラジアントチ
ューブ装置の実施の形態を示す要部の縦断面図である。
符号１は空気供給管部であり、この空気供給管部１はラ
ジアントチューブ装置の端部に位置する部分である。こ
の空気供給管部１内に連通口２を設けた一次混合管３を
設置し、この一次混合管３内に燃料を噴出する燃料噴出
ノズル４を設置している。一次混合管３の先端側にはカ
ップ状一次燃焼室５を設置している。この際、一次混合
管３の先端部はカップ状一次燃焼室５の後部の壁面６か
ら適宜間隔突出させている。一方、カップ状一次燃焼室
５と空気供給管部１との間は適宜の間隔を形成して空気
通路７を構成している。そして本発明では、一次燃焼室
５内に、その後部の壁面６から間隔８をおいて筒状仕切
９を設置している。図の構成では、一次混合管３の先端
は、筒状仕切９の端部よりも僅かに内側に位置させてい
るが、筒状仕切９の先端の位置は、後述するような吸引
力を発揮できる位置であれば適宜である。一方、筒状仕
切９は円筒状、楕円筒状、角筒状、多角形筒状等、適宜
である。また空気供給管部１から筒状仕切９内にパイロ
ット等の着火源装置１０を設置している。
照して説明する。図１は本発明の低ＮＯｘラジアントチ
ューブ装置の実施の形態を示す要部の縦断面図である。
符号１は空気供給管部であり、この空気供給管部１はラ
ジアントチューブ装置の端部に位置する部分である。こ
の空気供給管部１内に連通口２を設けた一次混合管３を
設置し、この一次混合管３内に燃料を噴出する燃料噴出
ノズル４を設置している。一次混合管３の先端側にはカ
ップ状一次燃焼室５を設置している。この際、一次混合
管３の先端部はカップ状一次燃焼室５の後部の壁面６か
ら適宜間隔突出させている。一方、カップ状一次燃焼室
５と空気供給管部１との間は適宜の間隔を形成して空気
通路７を構成している。そして本発明では、一次燃焼室
５内に、その後部の壁面６から間隔８をおいて筒状仕切
９を設置している。図の構成では、一次混合管３の先端
は、筒状仕切９の端部よりも僅かに内側に位置させてい
るが、筒状仕切９の先端の位置は、後述するような吸引
力を発揮できる位置であれば適宜である。一方、筒状仕
切９は円筒状、楕円筒状、角筒状、多角形筒状等、適宜
である。また空気供給管部１から筒状仕切９内にパイロ
ット等の着火源装置１０を設置している。
【０００９】以上の構成において、一次混合管３には燃
料噴出ノズル４から燃料が噴出されると共に、空気供給
管部１に供給された空気の一部が連通口２から一次混合
管３内に流入し、混合しながら流れて、一次燃焼室５内
に噴出する。一次燃焼室５内に噴出した燃料と空気の混
合気は着火源装置１０により着火されて筒状仕切９内で
一次燃焼する。一次混合管３から一次燃焼室５内に噴出
した燃料と空気の混合気が以上のように一次燃焼を行う
際、一次混合管３から一次燃焼室５内に噴出した燃料と
空気の混合気は、その噴出エネルギーにより付近の気体
を吸引するため、一次燃焼室５と筒状仕切９間の燃焼ガ
スが、一次燃焼室５の後部の壁面６側から吸引されて、
間隔８を通って筒状仕切９の内部に流出し、それにより
一次燃焼室５の前部においては、燃焼ガスが筒状仕切９
と一次燃焼室５間の中に吸引されて流入する。即ち、一
次燃焼室５の下流側の燃焼ガスが、筒状仕切９と一次燃
焼室５間に構成される通路１１を通って流れて、一次燃
焼室５の上流側に戻され、こうして一次燃焼室５の内部
において排ガス再循環が行われて、ＮＯｘの低減が計ら
れる。この際、吸引されて通路１１を流れる高温の燃焼
ガスは、一次燃焼室５の隔壁を通して、外側を流れてい
る燃焼用空気、即ち二次空気と熱交換して冷却されるた
め、自己排ガス再循環における低ＮＯｘ効果が増すこと
になる。次いで、このように一次燃焼した燃焼ガスは、
一次燃焼室５の下流側で空気通路７を流れてきた二次空
気と混合して二次燃焼を行う。こうして、このバーナで
は、一次燃焼室５での自己排ガス再循環と二段燃焼の組
み合わせによりＮＯｘの低減が計られる。
料噴出ノズル４から燃料が噴出されると共に、空気供給
管部１に供給された空気の一部が連通口２から一次混合
管３内に流入し、混合しながら流れて、一次燃焼室５内
に噴出する。一次燃焼室５内に噴出した燃料と空気の混
合気は着火源装置１０により着火されて筒状仕切９内で
一次燃焼する。一次混合管３から一次燃焼室５内に噴出
した燃料と空気の混合気が以上のように一次燃焼を行う
際、一次混合管３から一次燃焼室５内に噴出した燃料と
空気の混合気は、その噴出エネルギーにより付近の気体
を吸引するため、一次燃焼室５と筒状仕切９間の燃焼ガ
スが、一次燃焼室５の後部の壁面６側から吸引されて、
間隔８を通って筒状仕切９の内部に流出し、それにより
一次燃焼室５の前部においては、燃焼ガスが筒状仕切９
と一次燃焼室５間の中に吸引されて流入する。即ち、一
次燃焼室５の下流側の燃焼ガスが、筒状仕切９と一次燃
焼室５間に構成される通路１１を通って流れて、一次燃
焼室５の上流側に戻され、こうして一次燃焼室５の内部
において排ガス再循環が行われて、ＮＯｘの低減が計ら
れる。この際、吸引されて通路１１を流れる高温の燃焼
ガスは、一次燃焼室５の隔壁を通して、外側を流れてい
る燃焼用空気、即ち二次空気と熱交換して冷却されるた
め、自己排ガス再循環における低ＮＯｘ効果が増すこと
になる。次いで、このように一次燃焼した燃焼ガスは、
一次燃焼室５の下流側で空気通路７を流れてきた二次空
気と混合して二次燃焼を行う。こうして、このバーナで
は、一次燃焼室５での自己排ガス再循環と二段燃焼の組
み合わせによりＮＯｘの低減が計られる。
【００１０】
【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、次の
ような効果がある。 ａ．排ガスの再循環と多段燃焼が行われることにより、
ＮＯｘの低減が計られる。 ｂ．排ガスの再循環は一次燃焼室の内部で行われるた
め、外部に排ガス再循環のためのファンや付帯配管設備
等を設置する必要がない。 ｃ．そのため、配管や制御系を含めた設備のイニシャル
コスト及び運転費用を低減することができる。
ような効果がある。 ａ．排ガスの再循環と多段燃焼が行われることにより、
ＮＯｘの低減が計られる。 ｂ．排ガスの再循環は一次燃焼室の内部で行われるた
め、外部に排ガス再循環のためのファンや付帯配管設備
等を設置する必要がない。 ｃ．そのため、配管や制御系を含めた設備のイニシャル
コスト及び運転費用を低減することができる。
【図１】 本発明の低ＮＯｘラジアントチューブ装置の
実施の形態を示す要部の縦断面図である。
実施の形態を示す要部の縦断面図である。
【図２】 排ガス再循環法を適用したラジアントチュー
ブ装置の従来例を示す縦断面図である。
ブ装置の従来例を示す縦断面図である。
【図３】 排ガス再循環法を適用したラジアントチュー
ブ装置の他の従来例を示す縦断面図である。
ブ装置の他の従来例を示す縦断面図である。
１ 空気供給管部 ２ 連通口 ３ 一次混合管 ４ 燃料噴出ノズル ５ 一次燃焼室 ６ 後部の壁面 ７ 空気通路 ８ 間隔 ９ 筒状仕切 １０ 着火源装置 １１ 通路
Claims (2)
- 【請求項１】 連通口を設けた一次混合管を空気供給管
部内に設置し、一次混合管内に燃料ノズルを設置すると
共に、一次混合管の先端側にカップ状一次燃焼室を設置
し、一次燃焼室内に、その後部の壁面から適宜距離をお
いて筒状仕切を設置したことを特徴とする低ＮＯｘラジ
アントチューブバーナ - 【請求項２】 筒状仕切内に着火源装置を設置したこと
を特徴とする請求項１記載の低ＮＯｘラジアントチュー
ブバーナ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094050A JP2000283417A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 低ＮＯｘラジアントチューブバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094050A JP2000283417A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 低ＮＯｘラジアントチューブバーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000283417A true JP2000283417A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=14099737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11094050A Pending JP2000283417A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 低ＮＯｘラジアントチューブバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000283417A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101453858B1 (ko) | 2013-09-13 | 2014-10-22 | 한국기계연구원 | 코안다 효과를 이용한 초저 질소산화물 연소장치 |
| CN109945183A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-06-28 | 北京理工大学 | 一种具有内部自循环功能的分级旋流燃烧器 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11094050A patent/JP2000283417A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101453858B1 (ko) | 2013-09-13 | 2014-10-22 | 한국기계연구원 | 코안다 효과를 이용한 초저 질소산화물 연소장치 |
| CN109945183A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-06-28 | 北京理工大学 | 一种具有内部自循环功能的分级旋流燃烧器 |
| CN109945183B (zh) * | 2018-12-26 | 2020-04-21 | 北京理工大学 | 一种具有内部自循环功能的分级旋流燃烧器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070611 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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