JP2000314501A - 水管ボイラ - Google Patents
水管ボイラInfo
- Publication number
- JP2000314501A JP2000314501A JP11123576A JP12357699A JP2000314501A JP 2000314501 A JP2000314501 A JP 2000314501A JP 11123576 A JP11123576 A JP 11123576A JP 12357699 A JP12357699 A JP 12357699A JP 2000314501 A JP2000314501 A JP 2000314501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water pipe
- cooling water
- combustion reaction
- pipe row
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/22—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
- F24H1/40—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes
- F24H1/403—Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water tube or tubes the water tubes being arranged in one or more circles around the burner
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
- F22B21/02—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially-straight water tubes
- F22B21/04—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially-straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely
- F22B21/06—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially-straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely the water tubes being arranged annularly in sets, e.g. in abutting connection with drums of annular shape
- F22B21/065—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially-straight water tubes involving a single upper drum and a single lower drum, e.g. the drums being arranged transversely the water tubes being arranged annularly in sets, e.g. in abutting connection with drums of annular shape involving an upper and lower drum of annular shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 缶体やバーナ自体の簡易な構成により、さら
なる低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の実現を図る。 【解決手段】 複数の第一水管５を環状に配置して第一
水管列６を形成し、この第一水管列６の内側に燃焼室９
を設け、前記第一水管列６の一部に第一開口部７を設
け、前記燃焼室９内の燃焼反応中ガスが存在する領域に
複数の冷却水管１０を環状に配置して冷却水管列１１を
形成し、隣り合う前記冷却水管１０間に燃焼反応中ガス
の流通を許容する隙間１２を設け、前記冷却水管列１１
と前記第一水管列６との間に燃焼反応を継続して行う領
域１３を設け、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管１０に
対してほぼ均等に接触するように構成する。
なる低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の実現を図る。 【解決手段】 複数の第一水管５を環状に配置して第一
水管列６を形成し、この第一水管列６の内側に燃焼室９
を設け、前記第一水管列６の一部に第一開口部７を設
け、前記燃焼室９内の燃焼反応中ガスが存在する領域に
複数の冷却水管１０を環状に配置して冷却水管列１１を
形成し、隣り合う前記冷却水管１０間に燃焼反応中ガス
の流通を許容する隙間１２を設け、前記冷却水管列１１
と前記第一水管列６との間に燃焼反応を継続して行う領
域１３を設け、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管１０に
対してほぼ均等に接触するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、貫流ボイラ，自
然循環式水管ボイラ，強制循環式水管ボイラなどの水管
ボイラに関するものである。
然循環式水管ボイラ，強制循環式水管ボイラなどの水管
ボイラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水管ボイラは、水管によって缶体を構成
したボイラである。前記水管ボイラの缶体構造には、複
数本の水管を環状に配列したものがあり、環状の水管列
で囲まれた円柱状の空間が燃焼室になっている。この燃
焼室内では主に輻射による伝熱が行われ、前記燃焼室よ
りも下流側では主に対流によって伝熱が行われる。
したボイラである。前記水管ボイラの缶体構造には、複
数本の水管を環状に配列したものがあり、環状の水管列
で囲まれた円柱状の空間が燃焼室になっている。この燃
焼室内では主に輻射による伝熱が行われ、前記燃焼室よ
りも下流側では主に対流によって伝熱が行われる。
【０００３】近年では、このような水管ボイラについて
も一層の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化が要望されている。
現状では、低ＮＯｘ化については、既存の缶体に低ＮＯ
ｘバーナを取り付けたり、排ガス再循環装置を取り付け
ることによって対処しており、また低ＣＯ化について
は、燃焼装置の燃焼状態を調整することによって対処し
ている。しかし、環境問題に対する認識の高まりととも
に、さらなる低ＮＯｘ化および低ＣＯ化が要求されてい
る。
も一層の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化が要望されている。
現状では、低ＮＯｘ化については、既存の缶体に低ＮＯ
ｘバーナを取り付けたり、排ガス再循環装置を取り付け
ることによって対処しており、また低ＣＯ化について
は、燃焼装置の燃焼状態を調整することによって対処し
ている。しかし、環境問題に対する認識の高まりととも
に、さらなる低ＮＯｘ化および低ＣＯ化が要求されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、缶体やバーナ自体の簡易な構成により、
さらなる低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の実現を図ることで
ある。
とする課題は、缶体やバーナ自体の簡易な構成により、
さらなる低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の実現を図ることで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の第一水管を環状に配置して第一水管列を形成
し、この第一水管列の内側に燃焼室を設け、前記第一水
管列の一部に第一開口部を設け、前記燃焼室内の燃焼反
応中ガスが存在する領域に複数の冷却水管を環状に配置
して冷却水管列を形成し、隣り合う前記冷却水管間に燃
焼反応中ガスの流通を許容する隙間を設け、前記冷却水
管列と前記第一水管列との間に燃焼反応を継続して行う
領域を設け、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管に対して
ほぼ均等に接触するように構成したことを特徴としてい
る。
は、複数の第一水管を環状に配置して第一水管列を形成
し、この第一水管列の内側に燃焼室を設け、前記第一水
管列の一部に第一開口部を設け、前記燃焼室内の燃焼反
応中ガスが存在する領域に複数の冷却水管を環状に配置
して冷却水管列を形成し、隣り合う前記冷却水管間に燃
焼反応中ガスの流通を許容する隙間を設け、前記冷却水
管列と前記第一水管列との間に燃焼反応を継続して行う
領域を設け、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管に対して
ほぼ均等に接触するように構成したことを特徴としてい
る。
【０００６】請求項２に記載の発明は、前記第一開口部
に対面する前記隙間を所定数塞いだことを特徴としてい
る。
に対面する前記隙間を所定数塞いだことを特徴としてい
る。
【０００７】請求項３に記載の発明は、前記第一開口部
に近い方の前記隙間の幅を前記第一開口部から遠い方の
前記隙間の幅より小さくしたことを特徴としている。
に近い方の前記隙間の幅を前記第一開口部から遠い方の
前記隙間の幅より小さくしたことを特徴としている。
【０００８】請求項４に記載の発明は、前記燃焼室へ向
けて配置したバーナの中心を、前記冷却水管列の中心に
対して前記第一開口部から離れる方へ偏心させたことを
特徴としている。
けて配置したバーナの中心を、前記冷却水管列の中心に
対して前記第一開口部から離れる方へ偏心させたことを
特徴としている。
【０００９】請求項５に記載の発明は、前記燃焼室へ向
けて配置したバーナの軸線を、前記第一開口部から離れ
る方へ傾斜させたことを特徴としている。
けて配置したバーナの軸線を、前記第一開口部から離れ
る方へ傾斜させたことを特徴としている。
【００１０】請求項６に記載の発明は、前記冷却水管列
を複数の水管列で構成したことを特徴としている。
を複数の水管列で構成したことを特徴としている。
【００１１】さらに、請求項７に記載の発明は、前記第
一水管列の外側に複数の第二水管を環状に配置して第二
水管列を形成し、この第二水管列の一部に第二開口部を
設け、前記第一水管列と前記第二水管列との間にガス流
路を設けたことを特徴としている。
一水管列の外側に複数の第二水管を環状に配置して第二
水管列を形成し、この第二水管列の一部に第二開口部を
設け、前記第一水管列と前記第二水管列との間にガス流
路を設けたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明は、多管式の水管ボイラ
として実施され、蒸気ボイラや温水ボイラのほか、熱媒
を加熱する熱媒ボイラなどに適用される。
として実施され、蒸気ボイラや温水ボイラのほか、熱媒
を加熱する熱媒ボイラなどに適用される。
【００１３】複数の第一水管を環状に配置することによ
り、第一水管列が構成され、この第一水管列の内側に燃
焼室が形成されている。前記第一水管列の一部に、第一
開口部が設けられている。この第一開口部は、周方向に
適宜な幅を有する単一の開口部とする他、１本または２
本の前記第一水管を間に設けて複数の開口部に分割した
構成とすることもできる。前記燃焼室内の燃焼反応中ガ
スが存在する領域に、複数の冷却水管が環状に配置さ
れ、冷却水管列が構成されている。隣り合う前記冷却水
管間に、燃焼反応中ガスの流通を許容する隙間が形成さ
れている。前記燃焼反応中ガスは、火炎を含み、燃焼反
応が生じている最中の高温のガスである。すなわち、前
記冷却水管は、火炎中に配置され、火炎に接触してい
る。前記冷却水管列と前記第一水管列との間には、燃焼
反応を継続して行う領域が設けられている。
り、第一水管列が構成され、この第一水管列の内側に燃
焼室が形成されている。前記第一水管列の一部に、第一
開口部が設けられている。この第一開口部は、周方向に
適宜な幅を有する単一の開口部とする他、１本または２
本の前記第一水管を間に設けて複数の開口部に分割した
構成とすることもできる。前記燃焼室内の燃焼反応中ガ
スが存在する領域に、複数の冷却水管が環状に配置さ
れ、冷却水管列が構成されている。隣り合う前記冷却水
管間に、燃焼反応中ガスの流通を許容する隙間が形成さ
れている。前記燃焼反応中ガスは、火炎を含み、燃焼反
応が生じている最中の高温のガスである。すなわち、前
記冷却水管は、火炎中に配置され、火炎に接触してい
る。前記冷却水管列と前記第一水管列との間には、燃焼
反応を継続して行う領域が設けられている。
【００１４】前記燃焼室内において、燃焼反応中ガスは
前記第一開口部へ向かって流れようとするため、前記第
一開口部に近い方の前記冷却水管に接触する燃焼反応中
ガスの量が多くなり、前記第一開口部から遠い方の前記
冷却水管に接触する燃焼反応中ガスの量が少なくなる傾
向があるが、この発明の水管ボイラは、次のようにし
て、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管に対してほぼ均等
に接触するように構成されている。
前記第一開口部へ向かって流れようとするため、前記第
一開口部に近い方の前記冷却水管に接触する燃焼反応中
ガスの量が多くなり、前記第一開口部から遠い方の前記
冷却水管に接触する燃焼反応中ガスの量が少なくなる傾
向があるが、この発明の水管ボイラは、次のようにし
て、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管に対してほぼ均等
に接触するように構成されている。
【００１５】まず、前記冷却水管の配置の工夫について
説明する。前記冷却水管の前記隙間のうち、前記第一開
口部に対面する前記隙間を所定数塞いだ構成とする。ま
た、前記冷却水管の前記隙間のうち、前記第一開口部に
近い方の前記隙間の幅を、前記第一開口部から遠い方の
前記隙間の幅より小さくした構成とする。これらの構成
により、燃焼反応中ガスが前記第一開口部へ向かって短
絡的に流れるのが抑制され、燃焼反応中ガスは前記各冷
却水管に対してほぼ均等に接触する。
説明する。前記冷却水管の前記隙間のうち、前記第一開
口部に対面する前記隙間を所定数塞いだ構成とする。ま
た、前記冷却水管の前記隙間のうち、前記第一開口部に
近い方の前記隙間の幅を、前記第一開口部から遠い方の
前記隙間の幅より小さくした構成とする。これらの構成
により、燃焼反応中ガスが前記第一開口部へ向かって短
絡的に流れるのが抑制され、燃焼反応中ガスは前記各冷
却水管に対してほぼ均等に接触する。
【００１６】つぎに、前記燃焼室へ向けて設けられたバ
ーナの配置の工夫について説明する。前記バーナの中心
を、前記冷却水管列の中心に対して前記第一開口部から
離れる方へ偏心させた構成とする。また、前記バーナの
軸線を、前記第一開口部から離れる方へ傾斜させた構成
とする。これらの構成により、前記冷却水管の配置に対
する燃焼反応中ガスの広がり方の偏りが抑制され、燃焼
反応中ガスが前記各冷却水管に対してほぼ均等に接触す
る。
ーナの配置の工夫について説明する。前記バーナの中心
を、前記冷却水管列の中心に対して前記第一開口部から
離れる方へ偏心させた構成とする。また、前記バーナの
軸線を、前記第一開口部から離れる方へ傾斜させた構成
とする。これらの構成により、前記冷却水管の配置に対
する燃焼反応中ガスの広がり方の偏りが抑制され、燃焼
反応中ガスが前記各冷却水管に対してほぼ均等に接触す
る。
【００１７】前記燃焼室内における燃焼反応中ガスの流
れおよび反応について、詳細に説明する。前記燃焼室内
で燃料が燃焼することによって発生した燃焼反応中ガス
は、前記冷却水管によって冷却されて、その温度が低下
し、サーマルＮＯｘの生成が抑制される。燃焼反応中ガ
スは、前記冷却水管間の前記隙間を流れるので、前記冷
却水管の表面全体と接触して冷却される。ゼルドビッチ
（Zeldovich）機構で説明されるように、サーマルＮＯ
ｘは、燃焼反応温度が高いほどその生成速度が著しく増
えて生成量も増加するが、燃焼反応温度が低いほどその
生成速度が減って生成量が減少し、特に燃焼反応温度が
１４００℃以下の場合には、サーマルＮＯｘの生成速度
は著しく遅くなる。そこで、燃焼反応温度が１４００℃
以下になるように、前記冷却水管の本数や伝熱面積が設
定される。前記冷却水管列を複数の水管列で構成する
と、単位空間当たりの伝熱面積が増大し、冷却によるＮ
Ｏｘ低減の効果が向上する。
れおよび反応について、詳細に説明する。前記燃焼室内
で燃料が燃焼することによって発生した燃焼反応中ガス
は、前記冷却水管によって冷却されて、その温度が低下
し、サーマルＮＯｘの生成が抑制される。燃焼反応中ガ
スは、前記冷却水管間の前記隙間を流れるので、前記冷
却水管の表面全体と接触して冷却される。ゼルドビッチ
（Zeldovich）機構で説明されるように、サーマルＮＯ
ｘは、燃焼反応温度が高いほどその生成速度が著しく増
えて生成量も増加するが、燃焼反応温度が低いほどその
生成速度が減って生成量が減少し、特に燃焼反応温度が
１４００℃以下の場合には、サーマルＮＯｘの生成速度
は著しく遅くなる。そこで、燃焼反応温度が１４００℃
以下になるように、前記冷却水管の本数や伝熱面積が設
定される。前記冷却水管列を複数の水管列で構成する
と、単位空間当たりの伝熱面積が増大し、冷却によるＮ
Ｏｘ低減の効果が向上する。
【００１８】前記冷却水管間の前記隙間を通過した燃焼
反応中ガスは、前記冷却水管列と前記第一水管列との間
の領域で、燃焼反応が継続して行われ、ＣＯ，ＨＣなど
の燃焼反応の中間生成物や燃料の未燃分の燃焼反応が行
われる。燃焼反応中ガスに残留するＣＯがＣＯ2に酸化
されるため、ボイラからのＣＯの排出量が少なくなる。
反応中ガスは、前記冷却水管列と前記第一水管列との間
の領域で、燃焼反応が継続して行われ、ＣＯ，ＨＣなど
の燃焼反応の中間生成物や燃料の未燃分の燃焼反応が行
われる。燃焼反応中ガスに残留するＣＯがＣＯ2に酸化
されるため、ボイラからのＣＯの排出量が少なくなる。
【００１９】上述のように、燃焼反応中ガスが前記各冷
却水管に対してほぼ均等に接触するように構成すること
により、前記各冷却水管において、冷却によるＮＯｘ低
減の効果がほぼ均等に得られる。したがって、冷却のバ
ラツキが生じた場合に発生する、冷却不足によるＮＯｘ
の増大や、過度の冷却によるＣＯの増大を防止すること
ができる。
却水管に対してほぼ均等に接触するように構成すること
により、前記各冷却水管において、冷却によるＮＯｘ低
減の効果がほぼ均等に得られる。したがって、冷却のバ
ラツキが生じた場合に発生する、冷却不足によるＮＯｘ
の増大や、過度の冷却によるＣＯの増大を防止すること
ができる。
【００２０】前記第一水管列の外側に、複数の第二水管
を環状に配置して第二水管列を構成することは、実施に
応じて好適である。前記第一水管列と前記第二水管列と
の間にガス流路が形成され、前記第二水管列の一部に第
二開口部が設けられる。この第二開口部は、前記第一開
口部と同様、単一の開口部とする他、複数の開口部によ
り構成することもできる。前記燃焼室内では、輻射伝熱
および対流伝熱が行われる。燃焼反応がほぼ完了したガ
スは、前記第一開口部から前記ガス流路へ流入し、前記
ガス流路で主に対流伝熱が行われる。前記第二水管列を
設けることにより、伝熱量を増大させることができる。
燃焼反応完了ガスは、前記第二開口部から外部へ排出さ
れる。
を環状に配置して第二水管列を構成することは、実施に
応じて好適である。前記第一水管列と前記第二水管列と
の間にガス流路が形成され、前記第二水管列の一部に第
二開口部が設けられる。この第二開口部は、前記第一開
口部と同様、単一の開口部とする他、複数の開口部によ
り構成することもできる。前記燃焼室内では、輻射伝熱
および対流伝熱が行われる。燃焼反応がほぼ完了したガ
スは、前記第一開口部から前記ガス流路へ流入し、前記
ガス流路で主に対流伝熱が行われる。前記第二水管列を
設けることにより、伝熱量を増大させることができる。
燃焼反応完了ガスは、前記第二開口部から外部へ排出さ
れる。
【００２１】
【実施例】以下、この発明を多管式の貫流ボイラに適用
した第一実施例について、図１および図２を参照しなが
ら説明する。図１は、この発明の第一実施例における縦
断面説明図、図２は、図１のII−II線における横断面説
明図である。
した第一実施例について、図１および図２を参照しなが
ら説明する。図１は、この発明の第一実施例における縦
断面説明図、図２は、図１のII−II線における横断面説
明図である。
【００２２】ボイラの缶体１は、所定の距離を離して配
置した上部管寄せ２および下部管寄せ３を備えている。
これらの上部管寄せ２および下部管寄せ３の外周間に
は、外壁４が配置されている。
置した上部管寄せ２および下部管寄せ３を備えている。
これらの上部管寄せ２および下部管寄せ３の外周間に
は、外壁４が配置されている。
【００２３】前記上部管寄せ２と前記下部管寄せ３との
間には、複数（第一実施例では２９本）の第一水管５が
環状に配置されている。これらの第一水管５は、環状の
第一水管列６を構成し、前記各第一水管５の上下端部
は、前記上部管寄せ２および前記下部管寄せ３にそれぞ
れ接続されている。この第一水管列６は、その一部に第
一開口部７を備えている。前記各第一水管５間には、前
記第一開口部７を除いて、第一縦ヒレ部材８，８，…が
設けられ、前記各第一水管５は前記各第一縦ヒレ部材８
でそれぞれ連結されている。
間には、複数（第一実施例では２９本）の第一水管５が
環状に配置されている。これらの第一水管５は、環状の
第一水管列６を構成し、前記各第一水管５の上下端部
は、前記上部管寄せ２および前記下部管寄せ３にそれぞ
れ接続されている。この第一水管列６は、その一部に第
一開口部７を備えている。前記各第一水管５間には、前
記第一開口部７を除いて、第一縦ヒレ部材８，８，…が
設けられ、前記各第一水管５は前記各第一縦ヒレ部材８
でそれぞれ連結されている。
【００２４】前記第一水管列６の内側に、燃焼室９が形
成されている。この燃焼室９内の燃焼反応中ガスが存在
する領域（以下、「燃焼反応領域」という）に、複数
（第一実施例では１２本）の冷却水管１０が環状に配置
されている。これらの冷却水管１０は、環状の冷却水管
列１１を構成し、前記各冷却水管１０の上下端部は、前
記上部管寄せ２および前記下部管寄せ３にそれぞれ接続
されている。この第一実施例に示す前記冷却水管列１１
は、１つの環状水管列で構成され、前記第一開口部７に
対面する前記冷却水管１０が、所定本数（第一実施例で
は５本）密接して配置されている。これらの密接して配
置された冷却水管１０を除いて、隣り合う前記冷却水管
１０間に、燃焼反応中ガスの流通を許容する隙間１２が
形成されている。
成されている。この燃焼室９内の燃焼反応中ガスが存在
する領域（以下、「燃焼反応領域」という）に、複数
（第一実施例では１２本）の冷却水管１０が環状に配置
されている。これらの冷却水管１０は、環状の冷却水管
列１１を構成し、前記各冷却水管１０の上下端部は、前
記上部管寄せ２および前記下部管寄せ３にそれぞれ接続
されている。この第一実施例に示す前記冷却水管列１１
は、１つの環状水管列で構成され、前記第一開口部７に
対面する前記冷却水管１０が、所定本数（第一実施例で
は５本）密接して配置されている。これらの密接して配
置された冷却水管１０を除いて、隣り合う前記冷却水管
１０間に、燃焼反応中ガスの流通を許容する隙間１２が
形成されている。
【００２５】前記第一水管列６と前記冷却水管列１１と
の間には、ＣＯやＨＣのような燃焼反応の中間生成物お
よび燃料の未燃分の燃焼反応が継続して行われる領域
（以下、「燃焼反応継続領域」という）１３が設けられ
ている。この燃焼反応継続領域１３内には、前記第一水
管５のような熱を吸収する部材は存在しない。
の間には、ＣＯやＨＣのような燃焼反応の中間生成物お
よび燃料の未燃分の燃焼反応が継続して行われる領域
（以下、「燃焼反応継続領域」という）１３が設けられ
ている。この燃焼反応継続領域１３内には、前記第一水
管５のような熱を吸収する部材は存在しない。
【００２６】前記第一水管列６の外側に、複数（第一実
施例では２８本）の第二水管１４が環状に配置されてい
る。これらの第二水管１４は、環状の第二水管列１５を
構成し、前記各第二水管１４の上下端部は、前記上部管
寄せ２および前記下部管寄せ３にそれぞれ接続されてい
る。前記第二水管列１５は、その一部に第二開口部１６
を備えている。この第二開口部１６は、前記第一水管列
６の前記第一開口部７に対して約１８０度反対側に設け
られている。前記各第二水管１４間には、前記第二開口
部１６を除いて、第二縦ヒレ部材１７，１７，…が設け
られ、前記各第二水管１４は前記各第二縦ヒレ部材１７
でそれぞれ連結されている。前記第一水管列６と前記第
二水管列１５との間には、燃焼反応が完了したガスが流
通するガス流路１８が形成されている。このガス流路１
８は、前記第一開口部７を介して前記燃焼室９と連通し
ている。
施例では２８本）の第二水管１４が環状に配置されてい
る。これらの第二水管１４は、環状の第二水管列１５を
構成し、前記各第二水管１４の上下端部は、前記上部管
寄せ２および前記下部管寄せ３にそれぞれ接続されてい
る。前記第二水管列１５は、その一部に第二開口部１６
を備えている。この第二開口部１６は、前記第一水管列
６の前記第一開口部７に対して約１８０度反対側に設け
られている。前記各第二水管１４間には、前記第二開口
部１６を除いて、第二縦ヒレ部材１７，１７，…が設け
られ、前記各第二水管１４は前記各第二縦ヒレ部材１７
でそれぞれ連結されている。前記第一水管列６と前記第
二水管列１５との間には、燃焼反応が完了したガスが流
通するガス流路１８が形成されている。このガス流路１
８は、前記第一開口部７を介して前記燃焼室９と連通し
ている。
【００２７】前記第一水管５および前記第二水管１４に
おける前記ガス流路１８側の伝熱面には、複数の横ヒレ
部材１９が多段状に設けられている。この横ヒレ部材１
９は、前記ガス流路１８における伝熱量を増大させるた
めに設けられている。前記ガス流路１８における下流側
では、ガス温度が低下してガスの体積が減少しガス流速
が低下するため、上流側と比較して伝熱量が減少する
が、前記横ヒレ部材１９を設けることにより、下流側に
おける伝熱量を増大させることができる。また、前記ガ
ス流路１８におけるガス温度は上流側ほど高温で、前記
第一水管５および前記第二水管１４における伝熱負荷も
上流側ほど高くなる。そのため、前記横ヒレ部材１９
は、前記第一開口部７から所定本数の前記第一水管５お
よび前記第二水管１４には設けないで、上流側における
伝熱負荷が高くなり過ぎないようにしている。
おける前記ガス流路１８側の伝熱面には、複数の横ヒレ
部材１９が多段状に設けられている。この横ヒレ部材１
９は、前記ガス流路１８における伝熱量を増大させるた
めに設けられている。前記ガス流路１８における下流側
では、ガス温度が低下してガスの体積が減少しガス流速
が低下するため、上流側と比較して伝熱量が減少する
が、前記横ヒレ部材１９を設けることにより、下流側に
おける伝熱量を増大させることができる。また、前記ガ
ス流路１８におけるガス温度は上流側ほど高温で、前記
第一水管５および前記第二水管１４における伝熱負荷も
上流側ほど高くなる。そのため、前記横ヒレ部材１９
は、前記第一開口部７から所定本数の前記第一水管５お
よび前記第二水管１４には設けないで、上流側における
伝熱負荷が高くなり過ぎないようにしている。
【００２８】前記燃焼室９の上方には、バーナ２０が取
り付けられている。このバーナ２０は、前記上部管寄せ
２の内方中央部から前記燃焼室９へ向けて挿入されてい
る。前記バーナ２０の軸線２１と前記第一水管５とは、
ほぼ平行になっている。前記バーナ２０は、液体燃料と
気体燃料とを択一的に切り替えて使用するバーナであ
る。前記バーナ２０には、液体燃料供給ライン２２およ
び気体燃料供給ライン２３が接続されている。燃料切替
手段として、前記液体燃料供給ライン２２に液体燃料弁
２４が設けられ、前記気体燃料供給ライン２３に気体燃
料弁２５が設けられている。また、前記バーナ２０は、
ウインドボックス２６および送風機２７を備えている。
り付けられている。このバーナ２０は、前記上部管寄せ
２の内方中央部から前記燃焼室９へ向けて挿入されてい
る。前記バーナ２０の軸線２１と前記第一水管５とは、
ほぼ平行になっている。前記バーナ２０は、液体燃料と
気体燃料とを択一的に切り替えて使用するバーナであ
る。前記バーナ２０には、液体燃料供給ライン２２およ
び気体燃料供給ライン２３が接続されている。燃料切替
手段として、前記液体燃料供給ライン２２に液体燃料弁
２４が設けられ、前記気体燃料供給ライン２３に気体燃
料弁２５が設けられている。また、前記バーナ２０は、
ウインドボックス２６および送風機２７を備えている。
【００２９】前記バーナ２０によって、前記燃焼室９内
には燃焼反応領域が形成されるが、この燃焼反応領域の
うちの火炎が存在する領域（以下、「火炎存在領域」と
いう）に、前記各冷却水管１０がそれぞれ配置されてい
る。また、前記各冷却水管１０は、接触後の燃焼反応中
ガスの温度が１４００℃以下となるように、その本数お
よび伝熱面積などが設定されている。
には燃焼反応領域が形成されるが、この燃焼反応領域の
うちの火炎が存在する領域（以下、「火炎存在領域」と
いう）に、前記各冷却水管１０がそれぞれ配置されてい
る。また、前記各冷却水管１０は、接触後の燃焼反応中
ガスの温度が１４００℃以下となるように、その本数お
よび伝熱面積などが設定されている。
【００３０】前記外壁４には、煙突２８が設けられてい
る。この煙突２８は、前記第二開口部１６を介して前記
ガス流路１８と連通している。
る。この煙突２８は、前記第二開口部１６を介して前記
ガス流路１８と連通している。
【００３１】以上の構成の貫流ボイラにおいて、前記バ
ーナ２０を作動させると、前記燃焼室９内には燃焼反応
中ガスが発生する。この燃焼反応中ガスの燃焼反応の初
期においては、燃料の分解が行われ、この後分解した燃
料と酸素が活発に反応する。そして、つぎの段階では、
この際の燃焼反応で生じたＣＯやＨＣのような中間生成
物がさらに反応し、そして燃焼反応が終った燃焼反応終
了ガスは、排ガスとして外部へ排出される。前記燃焼反
応が活発に行われている領域では、通常火炎が生じる。
ーナ２０を作動させると、前記燃焼室９内には燃焼反応
中ガスが発生する。この燃焼反応中ガスの燃焼反応の初
期においては、燃料の分解が行われ、この後分解した燃
料と酸素が活発に反応する。そして、つぎの段階では、
この際の燃焼反応で生じたＣＯやＨＣのような中間生成
物がさらに反応し、そして燃焼反応が終った燃焼反応終
了ガスは、排ガスとして外部へ排出される。前記燃焼反
応が活発に行われている領域では、通常火炎が生じる。
【００３２】燃焼反応中ガスは、前記冷却水管列１１の
中心部をそのほぼ軸線方向に、前記下部管寄せ３側へ向
けて広がりながら流動し、前記隙間１２から前記燃焼反
応継続領域１３へ流入する。したがって、火炎は、図１
に示すように、燃焼反応中ガスの流動に伴って、前記冷
却水管列１１の外側にまで形成される。そのため、前記
各冷却水管１０は、前記燃焼反応領域中の前記火炎存在
領域内に位置する。そして、この火炎を生じている燃焼
反応中ガスは、前記隙間１２を通過する際に前記各冷却
水管１０内部の被加熱流体との間で熱交換を行う。この
熱交換により、燃焼反応中ガスは急激に冷却されて温度
が低下するため、サーマルＮＯｘの発生が抑制される。
中心部をそのほぼ軸線方向に、前記下部管寄せ３側へ向
けて広がりながら流動し、前記隙間１２から前記燃焼反
応継続領域１３へ流入する。したがって、火炎は、図１
に示すように、燃焼反応中ガスの流動に伴って、前記冷
却水管列１１の外側にまで形成される。そのため、前記
各冷却水管１０は、前記燃焼反応領域中の前記火炎存在
領域内に位置する。そして、この火炎を生じている燃焼
反応中ガスは、前記隙間１２を通過する際に前記各冷却
水管１０内部の被加熱流体との間で熱交換を行う。この
熱交換により、燃焼反応中ガスは急激に冷却されて温度
が低下するため、サーマルＮＯｘの発生が抑制される。
【００３３】燃焼反応中ガスが前記冷却水管１０に接触
する際、前記第一開口部７に対面する側に配置された前
記冷却水管１０の密接配置により、燃焼反応中ガスが前
記第一開口部７へ向かって短絡的に流れるのが抑制され
る。すなわち、前記第一開口部７に近い側の前記冷却水
管１０に接触する燃焼反応中ガスの量が多く、前記第一
開口部７から遠い側の前記冷却水管１０に接触する燃焼
反応中ガスの量が少なくなることがなく、燃焼反応中ガ
スは前記各冷却水管１０にほぼ均等に接触する。したが
って、燃焼反応中ガスの冷却に偏りがなくなり、冷却不
足の部分が生じることによるＮＯｘの増大が防止される
とともに、冷却過多の部分が生じることによるＣＯの増
大が防止される。
する際、前記第一開口部７に対面する側に配置された前
記冷却水管１０の密接配置により、燃焼反応中ガスが前
記第一開口部７へ向かって短絡的に流れるのが抑制され
る。すなわち、前記第一開口部７に近い側の前記冷却水
管１０に接触する燃焼反応中ガスの量が多く、前記第一
開口部７から遠い側の前記冷却水管１０に接触する燃焼
反応中ガスの量が少なくなることがなく、燃焼反応中ガ
スは前記各冷却水管１０にほぼ均等に接触する。したが
って、燃焼反応中ガスの冷却に偏りがなくなり、冷却不
足の部分が生じることによるＮＯｘの増大が防止される
とともに、冷却過多の部分が生じることによるＣＯの増
大が防止される。
【００３４】前記隙間１２を通過した燃焼反応中ガス
は、前記燃焼反応継続領域１３内を流れるが、燃焼反応
中ガスが前記第一開口部７に到達するまでは、前記冷却
水管１０のような熱交換を行う部材との接触がほとんど
なく、燃焼反応中ガスは比較的高温度を維持した状態で
流れる。そのため、燃焼反応中ガスは、燃焼反応を継続
しながら前記燃焼反応継続領域１３を流れ、その間にＣ
ＯからＣＯ2への酸化反応が促進される。前記燃焼反応
継続領域１３内では、前記酸化反応のほか、前記中間生
成物や燃料の未燃分などの酸化反応も行われる。
は、前記燃焼反応継続領域１３内を流れるが、燃焼反応
中ガスが前記第一開口部７に到達するまでは、前記冷却
水管１０のような熱交換を行う部材との接触がほとんど
なく、燃焼反応中ガスは比較的高温度を維持した状態で
流れる。そのため、燃焼反応中ガスは、燃焼反応を継続
しながら前記燃焼反応継続領域１３を流れ、その間にＣ
ＯからＣＯ2への酸化反応が促進される。前記燃焼反応
継続領域１３内では、前記酸化反応のほか、前記中間生
成物や燃料の未燃分などの酸化反応も行われる。
【００３５】燃焼反応中ガスが前記燃焼反応継続領域１
３内を流れる際、ＣＯからＣＯ2への酸化反応を確実に
生じさせるためには、燃焼反応中ガスの温度を所定温度
以上に保つと同時に、所定時間以上の反応時間が必要で
ある。前記第一実施例によれば、前記第一開口部７に対
面する側に配置された前記冷却水管１０の密接配置によ
り、燃焼反応中ガスが前記第一開口部７へ向かって短絡
的に流れるのが防止され、燃焼反応中ガスは前記燃焼反
応継続領域１３内の比較的長い距離を流れる。したがっ
て、充分な反応時間が得られ、前記燃焼反応継続領域１
３内においてＣＯからＣＯ2への酸化反応を確実に生じ
させることができる。
３内を流れる際、ＣＯからＣＯ2への酸化反応を確実に
生じさせるためには、燃焼反応中ガスの温度を所定温度
以上に保つと同時に、所定時間以上の反応時間が必要で
ある。前記第一実施例によれば、前記第一開口部７に対
面する側に配置された前記冷却水管１０の密接配置によ
り、燃焼反応中ガスが前記第一開口部７へ向かって短絡
的に流れるのが防止され、燃焼反応中ガスは前記燃焼反
応継続領域１３内の比較的長い距離を流れる。したがっ
て、充分な反応時間が得られ、前記燃焼反応継続領域１
３内においてＣＯからＣＯ2への酸化反応を確実に生じ
させることができる。
【００３６】そして、燃焼反応中ガスは、燃焼反応をほ
ぼ終了した高温のガスとなり、前記第一開口部７を通っ
て前記ガス流路１８へ流入する。この際、燃焼反応完了
ガスは二方向に分かれて前記ガス流路１８へ流入する。
燃焼反応完了ガスが前記ガス流路１８を通過する際、熱
が前記各第一水管５および前記各第二水管１４内の被加
熱流体に伝えられる。前記第二開口部１６で合流した燃
焼反応完了ガスは、前記煙突２８から排ガスとして外部
へ排出される。
ぼ終了した高温のガスとなり、前記第一開口部７を通っ
て前記ガス流路１８へ流入する。この際、燃焼反応完了
ガスは二方向に分かれて前記ガス流路１８へ流入する。
燃焼反応完了ガスが前記ガス流路１８を通過する際、熱
が前記各第一水管５および前記各第二水管１４内の被加
熱流体に伝えられる。前記第二開口部１６で合流した燃
焼反応完了ガスは、前記煙突２８から排ガスとして外部
へ排出される。
【００３７】前記各冷却水管１０，前記各第一水管５お
よび前記各第二水管１４内の被加熱流体は、加熱されな
がら上昇し、前記上部管寄せ２から蒸気として取り出さ
れる。
よび前記各第二水管１４内の被加熱流体は、加熱されな
がら上昇し、前記上部管寄せ２から蒸気として取り出さ
れる。
【００３８】前記第一実施例の貫流ボイラについてさら
に具体的に説明する。前記第一実施例は、蒸発量が毎時
３０００kgの貫流ボイラとして実施したものである。前
記各冷却水管１０，前記各第一水管５および前記各第二
水管１４の外径は約６０mmである。前記バーナ２０から
発せられる火炎の温度は、約１８００℃であり、前記各
冷却水管１０による冷却によって火炎の温度は約１１０
０℃まで低下する。この温度は、サーマルＮＯｘの生成
量が大幅に少なくなる温度（約１４００℃）以下であ
る。そのため、ＮＯｘの排出量の少ない貫流ボイラとす
ることができる。ちなみに、前記第一実施例の貫流ボイ
ラのＮＯｘの排出量は、Ｏ2０％換算で３０ppm程度であ
る。そして、前記温度は、ＣＯからＣＯ2への酸化反応
が活発に行われる温度（約８００℃）以上である。その
ため、前記燃焼反応中ガスが、前記燃焼反応継続領域１
３内を流通する際に、ＣＯからＣＯ2への酸化反応が活
発に行われることになり、ＣＯの排出量の少ない貫流ボ
イラとすることができる。前記第一実施例の貫流ボイラ
のＣＯの排出量は、１５ppm程度である。
に具体的に説明する。前記第一実施例は、蒸発量が毎時
３０００kgの貫流ボイラとして実施したものである。前
記各冷却水管１０，前記各第一水管５および前記各第二
水管１４の外径は約６０mmである。前記バーナ２０から
発せられる火炎の温度は、約１８００℃であり、前記各
冷却水管１０による冷却によって火炎の温度は約１１０
０℃まで低下する。この温度は、サーマルＮＯｘの生成
量が大幅に少なくなる温度（約１４００℃）以下であ
る。そのため、ＮＯｘの排出量の少ない貫流ボイラとす
ることができる。ちなみに、前記第一実施例の貫流ボイ
ラのＮＯｘの排出量は、Ｏ2０％換算で３０ppm程度であ
る。そして、前記温度は、ＣＯからＣＯ2への酸化反応
が活発に行われる温度（約８００℃）以上である。その
ため、前記燃焼反応中ガスが、前記燃焼反応継続領域１
３内を流通する際に、ＣＯからＣＯ2への酸化反応が活
発に行われることになり、ＣＯの排出量の少ない貫流ボ
イラとすることができる。前記第一実施例の貫流ボイラ
のＣＯの排出量は、１５ppm程度である。
【００３９】以上のように、前記第一実施例の貫流ボイ
ラにおいては、前記冷却水管列１１の前記隙間１２から
流出した燃焼反応中ガスの温度を約１１００℃に制御し
ているが、低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の要求の度合に応
じて８００〜１４００℃の範囲内に制御する。前記隙間
１２から流出する燃焼反応中ガスの温度は、低ＮＯｘ化
の観点からはなるべく低い方が好ましく、低ＣＯ化の観
点からはなるべく高い方が好ましい。この点において、
前記温度は９００〜１３００℃の範囲とするのがより好
ましい。
ラにおいては、前記冷却水管列１１の前記隙間１２から
流出した燃焼反応中ガスの温度を約１１００℃に制御し
ているが、低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の要求の度合に応
じて８００〜１４００℃の範囲内に制御する。前記隙間
１２から流出する燃焼反応中ガスの温度は、低ＮＯｘ化
の観点からはなるべく低い方が好ましく、低ＣＯ化の観
点からはなるべく高い方が好ましい。この点において、
前記温度は９００〜１３００℃の範囲とするのがより好
ましい。
【００４０】前記バーナ２０は、特定の形式のものに限
らず、各種の形式のバーナを用いることができる。たと
えば、予混合式バーナや先混合式バーナ（拡散燃焼式バ
ーナともいう）のほか、気化燃焼式バーナなど、各種の
バーナを適用できる。
らず、各種の形式のバーナを用いることができる。たと
えば、予混合式バーナや先混合式バーナ（拡散燃焼式バ
ーナともいう）のほか、気化燃焼式バーナなど、各種の
バーナを適用できる。
【００４１】つぎに、前記冷却水管１０の配置に関する
他の実施例について、図３〜図５を参照しながら説明す
る。図３〜図５においては、冷却水管列１１および第一
水管列６だけを図示し、他の構成の図示は省略してい
る。また、以下の各実施例の説明では、前記第一実施例
と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、その詳
細説明を省略する。
他の実施例について、図３〜図５を参照しながら説明す
る。図３〜図５においては、冷却水管列１１および第一
水管列６だけを図示し、他の構成の図示は省略してい
る。また、以下の各実施例の説明では、前記第一実施例
と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、その詳
細説明を省略する。
【００４２】図３に示す第二実施例では、冷却水管列１
１が１つの環状水管列で構成され、各冷却水管１０間の
隙間１２のうち、第一開口部７に対面する前記隙間１２
が、所定数（第二実施例では２つ）閉塞部材２９で塞が
れている。すなわち、前記各冷却水管１０はほぼ真円状
にかつほぼ等間隔で配置され、前記隙間１２のうち前記
第一開口部７に近い前記隙間１２が、前記閉塞部材２９
で塞がれている。前記閉塞部材２９を設けることによ
り、燃焼反応中ガスが前記第一開口部７へ向けて短絡的
に流れるのが抑制され、燃焼反応中ガスが前記各冷却水
管１０にほぼ均等に接触する。したがって、前記第一実
施例と同様の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の効果が得られ
る。
１が１つの環状水管列で構成され、各冷却水管１０間の
隙間１２のうち、第一開口部７に対面する前記隙間１２
が、所定数（第二実施例では２つ）閉塞部材２９で塞が
れている。すなわち、前記各冷却水管１０はほぼ真円状
にかつほぼ等間隔で配置され、前記隙間１２のうち前記
第一開口部７に近い前記隙間１２が、前記閉塞部材２９
で塞がれている。前記閉塞部材２９を設けることによ
り、燃焼反応中ガスが前記第一開口部７へ向けて短絡的
に流れるのが抑制され、燃焼反応中ガスが前記各冷却水
管１０にほぼ均等に接触する。したがって、前記第一実
施例と同様の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の効果が得られ
る。
【００４３】図４に示す第三実施例では、冷却水管列１
１が１つの環状水管列で構成され、各冷却水管１０間の
隙間１２のうち、第一開口部７に近い方の前記隙間１２
の幅が前記第一開口部７から遠い方の前記隙間１２の幅
より小さくなっている。すなわち、前記第一開口部７に
近い方の前記隙間１２の幅Ａが、前記第一開口部７から
遠い方の前記隙間１２の幅Ｂの約１／３になっている。
前記幅Ａを前記幅Ｂより小さくすることにより、前記第
一開口部７へ向けて短絡的に流れる燃焼反応中ガスの量
が少なくなり、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管１０に
ほぼ均等に接触する。したがって、前記第一実施例と同
様の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の効果が得られる。図示
した実施例では、前記隙間１２の幅として、前記幅Ａお
よび前記幅Ｂの２種類を設定しているが、３種類以上設
定してもよく、前記隙間１２の幅を前記第一開口部７か
らの距離に応じて比例的に設定することもできる。
１が１つの環状水管列で構成され、各冷却水管１０間の
隙間１２のうち、第一開口部７に近い方の前記隙間１２
の幅が前記第一開口部７から遠い方の前記隙間１２の幅
より小さくなっている。すなわち、前記第一開口部７に
近い方の前記隙間１２の幅Ａが、前記第一開口部７から
遠い方の前記隙間１２の幅Ｂの約１／３になっている。
前記幅Ａを前記幅Ｂより小さくすることにより、前記第
一開口部７へ向けて短絡的に流れる燃焼反応中ガスの量
が少なくなり、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管１０に
ほぼ均等に接触する。したがって、前記第一実施例と同
様の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の効果が得られる。図示
した実施例では、前記隙間１２の幅として、前記幅Ａお
よび前記幅Ｂの２種類を設定しているが、３種類以上設
定してもよく、前記隙間１２の幅を前記第一開口部７か
らの距離に応じて比例的に設定することもできる。
【００４４】図５に示す第四実施例では、冷却水管列１
１が、内側冷却水管列３０および外側冷却水管列３１の
２つの環状水管列で構成されている。前記内側冷却水管
列３０は、前記第一実施例と同様に、第一開口部７に対
面する側に配置された冷却水管１０が所定本数密接配置
されている。前記外側冷却水管列３１の前記各冷却水管
１０は、前記内側冷却水管列３０の各隙間１２に対面し
てそれぞれ配置され、前記内側冷却水管列３０の前記冷
却水管１０と前記外側冷却水管列３１の前記冷却水管１
０との間にも、燃焼反応中ガスの流通を許容する隙間１
２が形成されている。これらの構成により、燃焼反応中
ガスが前記第一開口部７へ向けて短絡的に流れるのが抑
制され、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管１０にほぼ均
等に接触して、前記第一実施例と同様の低ＮＯｘ化およ
び低ＣＯ化の効果が得られる。また、前記冷却水管列１
１における単位空間当たりの伝熱面積が増大して、冷却
によるＮＯｘ低減の効果が向上する。実施に応じて、前
記内側冷却水管列３０として前記第二実施例または前記
第三実施例の構成を適用することもできる。
１が、内側冷却水管列３０および外側冷却水管列３１の
２つの環状水管列で構成されている。前記内側冷却水管
列３０は、前記第一実施例と同様に、第一開口部７に対
面する側に配置された冷却水管１０が所定本数密接配置
されている。前記外側冷却水管列３１の前記各冷却水管
１０は、前記内側冷却水管列３０の各隙間１２に対面し
てそれぞれ配置され、前記内側冷却水管列３０の前記冷
却水管１０と前記外側冷却水管列３１の前記冷却水管１
０との間にも、燃焼反応中ガスの流通を許容する隙間１
２が形成されている。これらの構成により、燃焼反応中
ガスが前記第一開口部７へ向けて短絡的に流れるのが抑
制され、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管１０にほぼ均
等に接触して、前記第一実施例と同様の低ＮＯｘ化およ
び低ＣＯ化の効果が得られる。また、前記冷却水管列１
１における単位空間当たりの伝熱面積が増大して、冷却
によるＮＯｘ低減の効果が向上する。実施に応じて、前
記内側冷却水管列３０として前記第二実施例または前記
第三実施例の構成を適用することもできる。
【００４５】さらに、前記バーナ２０の配置に関する他
の実施例について、図６および図７を参照しながら説明
する。図６においては、冷却水管列１１および第一水管
列６だけを図示し、他の構成の図示は省略している。図
７においては、バーナ２０の詳細な構成の図示は省略し
ている。また、以下の各実施例の説明では、前記第一実
施例と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、そ
の詳細説明を省略する。
の実施例について、図６および図７を参照しながら説明
する。図６においては、冷却水管列１１および第一水管
列６だけを図示し、他の構成の図示は省略している。図
７においては、バーナ２０の詳細な構成の図示は省略し
ている。また、以下の各実施例の説明では、前記第一実
施例と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、そ
の詳細説明を省略する。
【００４６】図６に示す第五実施例では、冷却水管列１
１の中心に対して、バーナ２０の中心が第一開口部７か
ら離れる方へ偏心して配置されている。燃焼反応中ガス
の広がり方には、前記第一開口部７へ向かう偏りが発生
しやすいが、前記バーナ２０の中心を偏心させて配置す
ることにより、燃焼反応中ガスの各冷却水管１０に対す
る接触量の偏りが抑制され、燃焼反応中ガスが前記各冷
却水管１０に対してほぼ均等に接触する。したがって、
前記第一実施例と同様の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の効
果が得られる。図示した実施例では、前記各冷却水管１
０はほぼ真円状にかつほぼ等間隔で配置されているが、
前記第一実施例，前記第二実施例，前記第三実施例また
は前記第四実施例に示す前記冷却水管１０の配置も適用
することができる。
１の中心に対して、バーナ２０の中心が第一開口部７か
ら離れる方へ偏心して配置されている。燃焼反応中ガス
の広がり方には、前記第一開口部７へ向かう偏りが発生
しやすいが、前記バーナ２０の中心を偏心させて配置す
ることにより、燃焼反応中ガスの各冷却水管１０に対す
る接触量の偏りが抑制され、燃焼反応中ガスが前記各冷
却水管１０に対してほぼ均等に接触する。したがって、
前記第一実施例と同様の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化の効
果が得られる。図示した実施例では、前記各冷却水管１
０はほぼ真円状にかつほぼ等間隔で配置されているが、
前記第一実施例，前記第二実施例，前記第三実施例また
は前記第四実施例に示す前記冷却水管１０の配置も適用
することができる。
【００４７】図７に示す第六実施例では、バーナ２０の
軸線２１が、第一開口部７から離れる方へ傾斜してい
る。傾斜角θは約５度に設定されている。燃焼反応中ガ
スの広がり方には、前記第一開口部７へ向かう偏りが発
生しやすいが、前記バーナ２０の前記軸線２１を傾斜さ
せることにより、燃焼反応中ガスの各冷却水管１０に対
する接触量の偏りが抑制され、燃焼反応中ガスが前記各
冷却水管１０に対してほぼ均等に接触する。したがっ
て、前記第一実施例と同様の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化
の効果が得られる。
軸線２１が、第一開口部７から離れる方へ傾斜してい
る。傾斜角θは約５度に設定されている。燃焼反応中ガ
スの広がり方には、前記第一開口部７へ向かう偏りが発
生しやすいが、前記バーナ２０の前記軸線２１を傾斜さ
せることにより、燃焼反応中ガスの各冷却水管１０に対
する接触量の偏りが抑制され、燃焼反応中ガスが前記各
冷却水管１０に対してほぼ均等に接触する。したがっ
て、前記第一実施例と同様の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化
の効果が得られる。
【００４８】さらに、前記ガス流路１８の他の実施例に
ついて、図８を参照しながら説明する。前記第一実施例
と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、その詳
細説明を省略する。図８に示す第七実施例においては、
ガス流路１８が第一開口部７の出口部で二方向に分岐せ
ずに、一方向のみへ流れる構成になっている。前記第一
開口部７近傍で、第一水管列６と第二水管列１５とが隔
壁部材３２により連結され、前記ガス流路１８は、前記
隔壁部材３２の一方側から始まり他方側で終わる構成に
なっており、前記第一水管列６の外側を一周している。
冷却水管列１１の構成は前記第一実施例と同様で、低Ｎ
Ｏｘ化および低ＣＯ化の効果も前記第一実施例と同様で
ある。
ついて、図８を参照しながら説明する。前記第一実施例
と同様の構成部材には同一の参照番号を付して、その詳
細説明を省略する。図８に示す第七実施例においては、
ガス流路１８が第一開口部７の出口部で二方向に分岐せ
ずに、一方向のみへ流れる構成になっている。前記第一
開口部７近傍で、第一水管列６と第二水管列１５とが隔
壁部材３２により連結され、前記ガス流路１８は、前記
隔壁部材３２の一方側から始まり他方側で終わる構成に
なっており、前記第一水管列６の外側を一周している。
冷却水管列１１の構成は前記第一実施例と同様で、低Ｎ
Ｏｘ化および低ＣＯ化の効果も前記第一実施例と同様で
ある。
【００４９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、水管
配置およびバーナ配置の工夫による簡易な構成により、
一層の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化を達成し、環境問題に
対応したクリーンな排ガスの水管ボイラを提供すること
ができる。
配置およびバーナ配置の工夫による簡易な構成により、
一層の低ＮＯｘ化および低ＣＯ化を達成し、環境問題に
対応したクリーンな排ガスの水管ボイラを提供すること
ができる。
【図１】この発明における第一実施例の縦断面の説明図
である。
である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面の説明図である。
【図３】この発明における第二実施例の説明図で、冷却
水管の配置例を概略的に示す横断面の説明図である。
水管の配置例を概略的に示す横断面の説明図である。
【図４】この発明における第三実施例の説明図で、冷却
水管の配置例を概略的に示す横断面の説明図である。
水管の配置例を概略的に示す横断面の説明図である。
【図５】この発明における第四実施例の説明図で、冷却
水管の配置例を概略的に示す横断面の説明図である。
水管の配置例を概略的に示す横断面の説明図である。
【図６】この発明における第五実施例の説明図で、バー
ナの配置例を概略的に示す横断面の説明図である。
ナの配置例を概略的に示す横断面の説明図である。
【図７】この発明における第六実施例の説明図で、バー
ナの配置例を概略的に示す縦断面の説明図である。
ナの配置例を概略的に示す縦断面の説明図である。
【図８】この発明における第七実施例の説明図で、ガス
流路の構成例を示す横断面の説明図である。
流路の構成例を示す横断面の説明図である。
【符号の説明】 ５ 第一水管 ６ 第一水管列 ７ 第一開口部 ９ 燃焼室 １０ 冷却水管 １１ 冷却水管列 １２ 隙間 １３ 燃焼反応継続領域 １４ 第二水管 １５ 第二水管列 １６ 第二開口部 １８ ガス流路 ２０ バーナ ２１ 軸線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年４月２０日（２０００．４．２
０）
０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の第一水管５を環状に配置して第一
水管列６を形成し、この第一水管列６の内側に燃焼室９
を設け、前記第一水管列６の一部に第一開口部７を設
け、前記燃焼室９内の燃焼反応中ガスが存在する領域に
複数の冷却水管１０を環状に配置して冷却水管列１１を
形成し、隣り合う前記冷却水管１０間に燃焼反応中ガス
の流通を許容する隙間１２を設け、前記冷却水管列１１
と前記第一水管列６との間に燃焼反応を継続して行う領
域１３を設け、燃焼反応中ガスが前記各冷却水管１０に
対してほぼ均等に接触するように構成したことを特徴と
する水管ボイラ。 - 【請求項２】 前記第一開口部７に対面する前記隙間１
２を所定数塞いだことを特徴とする請求項１に記載の水
管ボイラ。 - 【請求項３】 前記第一開口部７に近い方の前記隙間１
２の幅を前記第一開口部７から遠い方の前記隙間１２の
幅より小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の水
管ボイラ。 - 【請求項４】 前記燃焼室９へ向けて配置したバーナ２
０の中心を、前記冷却水管列１１の中心に対して前記第
一開口部７から離れる方へ偏心させたことを特徴とする
請求項１に記載の水管ボイラ。 - 【請求項５】 前記燃焼室９へ向けて配置したバーナ２
０の軸線２１を、前記第一開口部７から離れる方へ傾斜
させたことを特徴とする請求項１に記載の水管ボイラ。 - 【請求項６】 前記冷却水管列１１を複数の水管列で構
成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に
記載の水管ボイラ。 - 【請求項７】 前記第一水管列６の外側に複数の第二水
管１４を環状に配置して第二水管列１５を形成し、この
第二水管列１５の一部に第二開口部１６を設け、前記第
一水管列６と前記第二水管列１５との間にガス流路１８
を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
に記載の水管ボイラ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123576A JP2000314501A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 水管ボイラ |
| CA002306398A CA2306398C (en) | 1999-04-30 | 2000-04-20 | Water-tube boiler |
| US09/560,871 US6318305B1 (en) | 1999-04-30 | 2000-04-28 | Water-tube boiler |
| CNB001082280A CN1144972C (zh) | 1999-04-30 | 2000-04-30 | 水管锅炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11123576A JP2000314501A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 水管ボイラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314501A true JP2000314501A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14864012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11123576A Pending JP2000314501A (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 水管ボイラ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6318305B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000314501A (ja) |
| CN (1) | CN1144972C (ja) |
| CA (1) | CA2306398C (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0011224D0 (en) * | 2000-05-10 | 2000-06-28 | Eaton Williams Group Ltd | A gaas-fired humidifier |
| JP2004197970A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Miura Co Ltd | 低ＮＯｘ燃焼方法とその装置 |
| KR100764903B1 (ko) * | 2004-09-07 | 2007-10-09 | 김병두 | 발전소용 미분탄 보일러 노 구조 |
| TWI372844B (en) * | 2005-07-04 | 2012-09-21 | Miura Kogyo Kk | Boiler |
| CN100430666C (zh) * | 2006-10-26 | 2008-11-05 | 华东理工大学 | 多用途直流管屏式热载体锅炉 |
| JP5151373B2 (ja) * | 2006-11-30 | 2013-02-27 | 三浦工業株式会社 | ボイラ |
| JP5119720B2 (ja) * | 2007-04-20 | 2013-01-16 | 三浦工業株式会社 | ボイラ |
| JP5141171B2 (ja) * | 2007-10-05 | 2013-02-13 | 三浦工業株式会社 | ボイラ |
| JP5287856B2 (ja) * | 2008-06-13 | 2013-09-11 | 三浦工業株式会社 | ボイラ |
| CN102124266B (zh) * | 2008-09-23 | 2014-12-17 | 金炳斗 | 用于发电站的锅炉炉子 |
| EP3247953A4 (en) * | 2014-12-30 | 2018-11-14 | Washington University | Radiant boiler for pressurized oxy-combustion and method of radiant trapping to control heat flux in high temperature particle-laden flows at elevated pressure |
| GB201610729D0 (en) * | 2016-06-20 | 2016-08-03 | Evans Peter And Sallaku Arben | Boiler |
| CN109654491A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-04-19 | 浙江力巨热能设备有限公司 | 一种内轴向水冷预混燃烧装置 |
| CN112797623B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-11-22 | 西安曲江新区圣元热力有限公司 | 一种节能环保安全的燃气锅炉 |
| CN112880185B (zh) * | 2021-03-31 | 2024-06-14 | 广东万和热能科技有限公司 | 全预混换热器、热交换结构及导流管 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1907758B2 (de) | 1969-02-15 | 1972-03-16 | Rheinstahl Ag, 4300 Essen | Wasserrohrkessel |
| US4257358A (en) | 1979-06-25 | 1981-03-24 | Ebara Corporation | Boiler |
| JPS5822803A (ja) | 1981-08-01 | 1983-02-10 | 三浦工業株式会社 | 多管式貫流ボイラ |
| JPS6078247A (ja) | 1983-10-04 | 1985-05-02 | Tokyo Gas Co Ltd | Ｃｏの発生を抑制しながら高負荷燃焼により熱交換を行なう方法及びその装置 |
| JPH0613921B2 (ja) | 1986-01-31 | 1994-02-23 | 三浦工業株式会社 | 多管式貫流ボイラ−の伝熱面構造 |
| JPH02272207A (ja) | 1988-09-10 | 1990-11-07 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 水管式ボイラとその燃焼方法 |
| EP0450072B1 (en) | 1988-12-22 | 1995-04-26 | Miura Co., Ltd. | Square multi-pipe once-through boiler |
| US5273001A (en) | 1988-12-22 | 1993-12-28 | Toshihiro Kayahara | Quadrangular type multi-tube once-through boiler |
| JP3221582B2 (ja) | 1992-09-09 | 2001-10-22 | 株式会社三浦研究所 | 低ＮＯｘ、及び低ＣＯ燃焼装置 |
| CA2211983C (en) * | 1997-02-28 | 2006-03-14 | Miura Co., Ltd. | Water-tube boiler |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP11123576A patent/JP2000314501A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-20 CA CA002306398A patent/CA2306398C/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-28 US US09/560,871 patent/US6318305B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-30 CN CNB001082280A patent/CN1144972C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1144972C (zh) | 2004-04-07 |
| CA2306398C (en) | 2007-01-09 |
| CN1272605A (zh) | 2000-11-08 |
| US6318305B1 (en) | 2001-11-20 |
| CA2306398A1 (en) | 2000-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11132404A (ja) | 水管ボイラ | |
| JP2000314501A (ja) | 水管ボイラ | |
| KR100284592B1 (ko) | 수관(水管)보일러 | |
| JPH11108308A (ja) | 水管ボイラおよびバーナ | |
| JP2000314502A (ja) | 水管ボイラ | |
| CN111121022B (zh) | 一种基于热管换热的低氮燃气燃烧器 | |
| US6606969B2 (en) | Tubular oven | |
| US8555820B2 (en) | Boiler | |
| JP2000249427A (ja) | 吸収式冷温水器の高温再生器における低ＮＯｘシステム | |
| TWI789359B (zh) | 切線方向點火鍋爐及操作切線方向點火鍋爐的方法 | |
| JPH10246403A (ja) | 水管ボイラ | |
| JP2005156131A (ja) | 水管ボイラ | |
| JP2005274023A (ja) | 水管ボイラ | |
| JPH10246404A (ja) | 水管ボイラ | |
| JP2006349255A (ja) | ボイラ | |
| JP2005147648A (ja) | 水管ボイラ | |
| JP3581928B2 (ja) | 小型貫流ボイラ | |
| JPH10246405A (ja) | 水管ボイラ | |
| JP3196892U (ja) | マルチパス型多管式貫流ボイラ | |
| JPH07139701A (ja) | 環状貫流ボイラ | |
| JPH10132202A (ja) | 貫流ボイラ | |
| JP2002323201A (ja) | 水管ボイラ | |
| JP3662599B2 (ja) | 水管ボイラ | |
| CN120160118A (zh) | 一种冷凝蒸汽锅炉 | |
| JP3883735B2 (ja) | 液体の加熱装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051031 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070807 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071218 |