JP2000329313A - ガス燃料焚きバーナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス燃料焚きバーナの安定した燃焼を達成す
る。 【解決手段】 濃混合気を形成し炉内に噴射する濃混合
気ノズル１０４と、淡混合気を形成し炉内に噴射する淡
混合気ノズル１０５とを隣接して配置し、濃混合気に着
火して濃混合気炎を形成し、淡混合気ノズルから噴射さ
れる淡混合気を濃混合気炎との接触及び炉内の輻射熱に
より燃焼させる。淡混合気ノズルから噴射される淡混合
気の周囲にシールガス１１９ｂを噴射して噴射直後の淡
混合気を炉内雰囲気から遮断するとともに、濃混合気ノ
ズル出口近傍に高燃料濃度の保炎用ガス燃料１２１を供
給して火炎を維持する。これにより、淡混合気ノズル噴
射直後の淡混合気の着火による逆火の発生が防止される
とともに、保炎用ガス燃料の燃焼により着火源としての
火炎が保持され濃混合気炎の燃焼が安定し、ガス燃料焚
きバーナ２００全体の安定した燃焼を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス燃料焚きバーナ
に関し、詳細にはボイラ等の火炉内に火炎を形成するガ
ス燃料焚きバーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、空気比（空気量と理論燃焼空
気量との比）が１より小さい濃混合気を火炉内に噴射す
る濃混合気ノズルと、空気比が１より大きい淡混合気を
火炉内に噴射する淡混合気ノズルとを隣接して配置した
ガス燃料焚きバーナが知られている。この種のバーナで
は、濃混合気を燃焼させて濃混合気炎を形成し、この濃
混合気炎との接触及び炉内の輻射熱により淡混合気ノズ
ルから噴射される淡混合気を安定して燃焼させるように
している。また、バーナ全体としては空気比は１以下に
なるように燃焼空気量が調整され、全体として還元燃焼
を行うようにされる。これにより燃焼により発生する窒
素酸化物（ＮＯ_X）が還元され火炉の排気中のＮＯ_X量が
低減される。

【０００３】図１２(A) 、(B) は、この種のガス燃料焚
きバーナの一般的構成を示す正面図（図１２(A) ）と図
１２(A) のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１２(A)
(B)において、参照符号１００はバーナ全体を、４は濃
混合気ノズル、５は淡混合気ノズルをそれぞれ示してい
る。通常、バーナ１００は図１２(A)(B)に示すように濃
混合気ノズル４の上下両側に淡混合気ノズル５を配置し
た構成とされ、計３つのノズルにより１つのバーナが構
成される。濃混合気ノズル４と淡混合気ノズル５とはそ
れぞれ一端が共通の風箱１に接続され、他端が火炉内に
臨むように配置される。風箱１に加圧燃焼空気が供給さ
れると、燃焼空気はノズル４、５から火炉内に噴出す
る。

【０００４】濃混合気ノズル４はノズル外筒４ａの中央
付近に配置された２つの濃燃料用予混合エアノズル８と
ノズル８の風箱１側端部に配置された濃燃料用ガスノズ
ル６とを備えている。濃燃料用ガス２１は外部供給源か
ら濃燃料用ガスノズル６に供給され、先端の噴出孔６ａ
から濃燃料用予混合エアノズル８内に噴射される。ま
た、燃焼用空気は、風箱１から濃混合気ノズル４上流側
端部の濃混合気エアコンパートメント２に流入し、その
一部は濃燃料用１次空気１７として濃燃料用予混合エア
ノズル８内周と濃燃料用ガスノズル６外周との間に形成
された空隙から濃燃料用予混合エアノズル８内に流入す
る。濃燃料用ガスノズル６から噴射された濃燃料用ガス
２１は、濃燃料用予混合エアノズル８内で１次空気１７
と混合して濃燃料予混合気２３となって炉内に噴出す
る。

【０００５】一方、濃混合気エアコンパートメント２に
流入した燃焼用空気の一部は、２次空気１８として、濃
混合気ノズル４外筒と濃燃料用予混合エアノズル６との
間に形成された環状の空隙から炉内に噴出する。淡混合
気ノズル５は、ノズル外筒５ａと外筒５ａ内に配置され
た淡燃料用ガスノズル１２を備えている。淡燃料用ガス
ノズル１２は、外部から供給される加圧燃料ガス２２を
複数のガスノズル７に分配するノズルヘッダ１３と、ガ
スノズル７下流側に配置された予混合バー１０を備えて
いる。

【０００６】淡燃料用の燃焼空気１９は風箱１から淡燃
料用エアコンパートメン３に流入しその全量が淡混合気
ノズル５内を通過する。ガスノズル７は円筒状の形状と
され、燃焼空気１９流れ方向に直角になるように配置さ
れている。ガスノズル側面には燃焼空気１９流れ方向に
対して直角に淡燃料用ガスを噴射する噴射孔７ａが設け
られている。すなわち、淡燃料用ガスはガスノズル７か
ら空気流１９に対して直角方向に噴射され、下流側に配
置された予混合バー１０により生じる空気流の乱れによ
り燃焼用空気１９と混合され、淡燃料予混合気２４を形
成する。

【０００７】通常、濃燃料用予混合エアノズル８から噴
射される濃混合気２３の空気比は非常に低くガス燃料の
可燃範囲外の値になっている。この濃混合気２３は濃燃
料用予混合エアノズル８外周から供給される濃燃料用２
次空気１８と火炉内で拡散混合し、空気比の極めて低い
可燃混合気が形成される。この可燃混合気は図示しない
点火トーチ火炎により着火され濃混合気火炎が形成され
る。

【０００８】一方、淡混合気ノズル５から炉内に噴射さ
れる淡混合気２４の空気比は、通常ガス燃料の可燃限界
付近の極めて高い値に設定されており、淡混合気２４の
流速もかなり高速になっている。このように、空気比が
高くかつ流速が大きいため、淡混合気２４は着火しても
自己保炎は困難であり、濃混合気火炎との接触あるいは
炉内の輻射熱によってのみ火炎が保持される。このた
め、淡燃料火炎形成位置は淡混合気ノズル５出口から比
較的遠く離れた位置となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、淡混
合気炎の燃焼の安定性は濃混合気炎の形成に完全に依存
している。このため、従来バーナ全体の燃焼を安定させ
るために濃混合気炎着火後も点火トーチ炎を常時保持す
るようにして濃混合気炎が安定して形成されるようにす
る必要があった。

【００１０】ところが、近年種々の理由から点火トーチ
炎の常用を廃止して濃混合気着火後の点火トーチ消火の
要請が高まってきており、点火トーチ炎を使用せずに濃
混合気炎の形成を安定化する必要が生じている。また、
淡混合気は高空気比かつ噴出速度が高く、しかもノズル
出口から比較的離れた位置に淡混合気炎が形成されるた
め本来的に燃焼時に逆火が生じる可能性は低くなってい
る。しかし、実際には淡混合気は多量の燃焼空気に少量
の燃料ガスを混合して形成されるため、淡混合気ノズル
内で完全にガス燃料を多量の空気に均一に分散させるこ
とは困難である。このため、淡混合気中には局所的に高
燃料濃度の領域が形成される場合がある。また、淡混合
気ノズル内壁面近傍には混合気流の速度が低い低速領域
や渦流が形成される場合があり、これらの低速領域や渦
流の形成と局所的な燃料濃度の増大とが同時に生じると
淡混合気の着火点がノズル出口に接近してしまうため、
淡混合気といえども逆火が生じやすくなる可能性があ
る。更に、実際のボイラ等では排気の一部を燃焼用空気
に混入する排気再循環が実施されているが、再循環排気
量の低減や後述するアディショナルエアと燃焼用空気と
の流量配分調整のための燃焼用空気流量の低減等が行わ
れると淡混合気の空気比の低下（燃料濃度の増大）と流
速の低下が同時に生じることになり、淡混合気ノズルで
の逆火が一層発生しやすくなる問題がある。

【００１１】本発明は上記問題に鑑み、淡混合気ノズル
における逆火の発生の可能性を完全に排除することが可
能なガス燃料焚きバーナを提供することを目的としてい
る。更に、本発明は点火トーチ炎を常用せずに常にバー
ナの燃焼を安定させることが可能なガス燃料焚きバーナ
を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、ガス燃料と酸素含有気体とを混合して空気比が
１より小さい濃混合気を形成し炉内に噴射する濃混合気
ノズルと、ガス燃料と酸素含有気体とを混合して空気比
が１より大きい淡混合気を形成し炉内に噴射する淡混合
気ノズルとを備え、前記濃混合気ノズルから噴射される
濃混合気を燃焼させて濃混合気炎を形成し、淡混合気ノ
ズルから噴射される淡混合気を前記濃混合気炎との接触
及び炉内の輻射熱により燃焼させるガス燃料焚きバーナ
であって、前記淡混合気ノズルから噴射される淡混合気
の周囲にシールガスを噴射し、少なくとも淡混合気ノズ
ルからの噴射直後の淡混合気を炉内雰囲気から遮断する
シールガス層を形成するシールガス供給手段を設けたこ
とを特徴とするガス燃料焚きバーナが提供される。

【００１３】すなわち、請求項１に記載の発明では、淡
混合気ノズルから噴射される淡混合気の周囲にシールガ
スが噴射され、噴射直後の淡混合気の周囲にシールガス
層が形成される。シールガスとしては、例えば燃焼用空
気と同一の酸素含有気体を使用することができる。この
ように、淡混合気の周囲にシールガスを噴射して噴射直
後の淡混合気と炉内の高温空気との接触や炉内の輻射熱
を遮断することにより淡混合気ノズル出口近傍での淡混
合気の着火が生じることが防止される。このため、淡混
合気に高燃料濃度領域や低速領域等が生じた場合でも淡
混合気ノズル出口近傍で着火が生じることがなく、淡混
合気ノズルにおける逆火の発生が防止される。

【００１４】請求項２に記載の発明によれば、前記淡混
合気ノズルは、ノズル外筒と、ノズル外筒内に配置され
淡混合気を噴出する補助内筒とを備え、前記シールガス
供給手段は前記ノズル外筒内周と前記補助内筒外周との
間に形成される間隙から前記シールガスとして前記酸素
含有気体を噴出する請求項１に記載のガス燃料焚きバー
ナが提供される。

【００１５】すなわち、請求項２に記載の発明では、シ
ールガスとして燃焼用の酸素含有気体が使用される。ま
た、シールガスはノズル外筒内周と補助内筒外周との間
に形成される空隙から噴射されるため、確実に噴射直後
の淡混合気が炉内雰囲気から遮断される。請求項３に記
載の発明によれば、前記淡混合気ノズル外筒と前記補助
内筒とは前記酸素含有気体の共通の圧力供給源に接続さ
れ、前記ノズル外筒と補助内筒との間の空隙、及び前記
補助内筒内を通ってノズル軸線方向に前記酸素含有気体
が噴射されるとともに、前記補助内筒内には、燃料ガス
と前記酸素含有気体とを混合して淡混合気を形成する淡
燃料用予混合エアノズルが配置された請求項２に記載の
ガス燃料焚きバーナが提供される。

【００１６】すなわち、請求項３に記載の発明では、シ
ールガスとしての酸素含有気体は共通の圧力供給源から
供給されるため、簡易にシールガスを供給することがで
きる。また、補助内筒は内部に予混合エアノズルを備え
ているため形成される淡混合気の燃料濃度がより均一と
なる。請求項４に記載の発明によれば、前記淡燃料用予
混合エアノズルは前記補助内筒に対してノズル軸線方向
に沿って移動可能とされ、前記淡燃料用予混合エアノズ
ルがノズル軸線方向に沿って気流上流側に移動した位置
では、前記補助内筒内周と淡燃料用予混合エアノズル外
周との間に前記酸素含有気体の圧力供給源に連通する間
隙が形成され、該間隙を通り補助内筒内周に沿った前記
酸素含有気体の第２のシールガスとしての気流が形成さ
れ、前記淡燃料用予混合エアノズルが軸線方向最下流側
に移動した位置では前記淡燃料用予混合エアノズル下流
側端部と前記補助内筒内周面とが当接して前記間隙が閉
鎖される請求項３に記載のガス燃料焚きバーナが提供さ
れる。

【００１７】すなわち、請求項４に記載の発明では、淡
燃料用予混合エアノズルがノズル軸線方向に沿って移動
可能とされ、上流側に移動した位置では補助内筒外周か
ら供給されるシールガスに加えて淡燃料用予混合エアノ
ズル外周から第２のシールガスが供給される。第２のシ
ールガスは補助内筒内周面に沿って気流を形成し、通常
のシールガスと同様に噴射直後の淡混合気を炉内雰囲気
から遮断するとともに噴射直後の淡混合気流表面付近の
燃料濃度を低下させる。このため、何らかの原因で淡混
合気中に高燃料濃度領域が生じて淡混合気の着火点がノ
ズル出口に接近したような場合にも、淡燃料用予混合エ
アノズルを上流側に移動させて通常のシールガスに加え
て第２のシールガスを導入することにより一層確実にノ
ズル出口近傍での淡混合気の着火を防止することが可能
となる。

【００１８】請求項５に記載の発明によれば、前記淡燃
料用予混合エアノズルは、該エアノズル内に供給される
酸素含有気体中に燃料を噴射する淡燃料用ガスノズルを
備え、該淡燃料用ガスノズルは前記淡燃料用予混合エア
ノズル内で前記軸線方向に沿って移動可能とされた請求
項４に記載のガス燃料焚きバーナが提供される。すなわ
ち、請求項５に記載の発明では、淡燃料用予混合エアノ
ズル中に設けられたガスノズルはノズル軸線方向に移動
可能とされている。このため、淡燃料ガスノズルを淡燃
料用予混合エアノズル内で上流側に移動させることによ
り淡燃料ガスノズルから噴射される燃料と酸素含有気体
との混合距離を長くすることができ、燃料と酸素含有気
体との混合状態を向上させることができる。これによ
り、何らかの原因で淡混合気中に高燃料濃度領域が生じ
て淡混合気の着火点がノズル出口に接近したような場合
には、淡燃料用予混合エアノズル内で淡燃料用ガスノズ
ルを上流側に移動させることにより燃料の混合を均一に
して高燃料濃度領域を消滅させることができる。

【００１９】請求項６に記載の発明によれば、前記淡燃
料用ガスノズルはノズル軸線方向に沿って上流側所定位
置まで移動したときに前記淡燃料用予混合ノズルと係合
し、前記淡燃料用ガスノズルが前記所定位置を越えて上
流側に移動すると前記淡燃料用予混合エアノズルが前記
淡燃料用ガスノズルとともに上流側に移動し、前記補助
内筒と前記淡燃料用予混合エアノズルとの間に前記間隙
が形成される請求項５に記載のガス燃料焚きバーナが提
供される。

【００２０】すなわち、請求項６に記載の発明では、淡
燃料用ガスノズルが上流側に所定位置を越えて移動する
と、その後は淡燃料用予混合エアノズル自体が淡燃料用
ガスノズルとともに上流側に移動し、補助内筒と淡燃料
用予混合エアノズルとの間に空隙が形成されて第２のシ
ールガスが導入されるようになる。このため、淡混合気
内の燃料の分布が均一になることに加えて第２のシール
ガスの効果により淡混合気のノズル出口近傍での着火が
確実に防止されるようになる。

【００２１】請求項７に記載の発明によれば、前記淡燃
料用ガスノズルは、前記淡燃料用予混合エアノズル内中
央に配置されたノズルヘッダと、該ノズルヘッダ外周に
配置されガスヘッダから供給されるガス燃料を前記淡燃
料用予混合エアノズル内を流れる酸素含有気体中に噴射
するガスノズルとを備えた請求項６に記載のガス燃料焚
きバーナが提供される。

【００２２】すなわち、請求項７に記載の発明では、淡
燃料用ガスノズルは、淡燃料用予混合エアノズル中央に
配置されたノズルヘッダとノズルヘッダに接続されたガ
スノズルとを備えている。このため、ガスノズルから噴
射された燃料と酸素含有気体との混合が均一になる。請
求項８に記載の発明によれば、ガス燃料と酸素含有気体
とを混合して空気比が１より小さい濃混合気を形成し炉
内に噴射する濃混合気ノズルと、ガス燃料と酸素含有気
体とを混合して空気比が１より大きい淡混合気を形成し
炉内に噴射する淡混合気ノズルとを備え、前記濃混合気
ノズルから噴射される濃混合気を燃焼させて濃混合気炎
を形成し、淡混合気ノズルから噴射される淡混合気を前
記濃混合気炎との接触及び炉内の輻射熱により燃焼させ
るガス燃料焚きバーナであって、前記濃混合気ノズル
は、濃混合気ノズル外筒と、該濃混合気ノズル外筒内に
配置された濃燃料用予混合エアノズルとを備え、前記ノ
ズル外筒と前記濃燃料用予混合エアノズルとは共通の酸
素含有気体圧力供給源に接続され、前記濃混合気ノズル
外筒内周と前記濃燃料用予混合エアノズル外周との間に
形成される空隙、及び前記前記濃燃料用予混合エアノズ
ル内を通って前記酸素含有気体が炉内に噴射され、前記
濃燃料用予混合エアノズルは該ノズル内を通る前記酸素
含有気体中にガス燃料を噴射して濃混合気を形成する濃
燃料用ガスノズルを備え、該濃燃料用ガスノズルは、前
記濃燃料用予混合エアノズル内にガス燃料を噴射して濃
混合気を形成する予混合気形成用ガス噴射孔に加えて、
前記濃燃料用予混合ノズルの壁面に沿った保炎用ガス燃
料流を形成する保炎用ガス燃料噴射孔を備えたことを特
徴とするガス燃料焚きバーナが提供される。

【００２３】すなわち、請求項８の発明では、濃燃料用
予混合エアノズル内で濃混合気が形成されるとともに濃
燃料用予混合エアノズル外周から酸素含有気体が噴射さ
れる。また、濃燃料用予混合エアノズル内では予混合気
形成用ガス噴射孔から噴射されたガス燃料により濃混合
気が形成されるのみならず、保炎用ガス燃料噴射孔から
噴射された燃料ガスにより濃燃料用予混合エアノズル壁
面に沿って保炎用ガス燃料流が形成される。保炎用ガス
燃料は濃燃料用予混合エアノズル外周から噴射される酸
素含有気体に高濃度の燃料を供給し、濃燃料用予混合エ
アノズル出口付近に可燃範囲の空気比の混合気を形成す
る。このため、濃混合気着火後点火トーチを消火した場
合でも、保炎用ガス燃料の燃焼により濃混合気炎が安定
して保持されるようになる。

【００２４】請求項９に記載の発明によれば、請求項１
に記載のガス燃料焚きバーナにおいて、前記濃混合気ノ
ズルは、濃混合気ノズル外筒と、該濃混合気ノズル外筒
内に配置された濃燃料用予混合エアノズルとを備え、前
記ノズル外筒と前記濃燃料用予混合エアノズルとは共通
の酸素含有気体圧力供給源に接続され、前記濃混合気ノ
ズル外筒内周と前記濃燃料用予混合エアノズル外周との
間に形成される空隙、及び前記前記濃燃料用予混合エア
ノズル内を通って前記酸素含有気体が炉内に噴射され、
前記濃燃料用予混合エアノズルは該ノズル内を通る前記
酸素含有気体中にガス燃料を噴射して濃混合気を形成す
る濃燃料用ガスノズルを備え、該濃燃料用ガスノズル
は、前記濃燃料用予混合エアノズル内にガス燃料を噴射
して濃混合気を形成する予混合気形成用ガス噴射孔に加
えて、前記濃燃料用予混合ノズルの壁面に沿った保炎用
ガス燃料流を形成する保炎用ガス燃料噴射孔を備えたこ
とを特徴とするガス燃料焚きバーナが提供される。

【００２５】すなわち、請求項９に記載の発明では、請
求項１のガス燃料焚きバーナに請求項８と同様な濃混合
気ノズルが設けられている。このため、請求項１の淡混
合気ノズルにおける逆火発生防止作用に加えて、濃混合
気炎の安定した形成作用が得られガス燃料焚きバーナの
極めて安定した燃焼が得られる。請求項１０に記載の発
明によれば、前記濃燃料用予混合エアノズルは、ノズル
出口近傍の外周に前記濃燃料用予混合エアノズルの外周
に沿って流れる酸素含有気体流の渦流を形成、保持する
保炎板と、前記濃燃料用ガスノズルの保炎用ガス燃料噴
射孔から噴射された保炎用ガス燃料を濃燃料用予混合エ
アノズル内で酸素含有気体と混合することなく前記保炎
板下流側近傍に導く保炎用ガス燃料供給手段と、を備え
た請求項８または請求項９に記載のガス燃料焚きバーナ
が提供される。

【００２６】すなわち、請求項１０に記載の発明では濃
燃料用予混合エアノズル出口近傍の外周に保炎板が配置
され、保炎用ガス燃料が酸素含有気体と混合することな
く保炎板下流側近傍に供給される。このため、保炎板下
流側に形成される渦流にガス燃料が直接供給され、保炎
板下流側に火炎が安定して保持されるようになる。請求
項１１に記載の発明によれば、前記保炎用ガス燃料供給
手段は、前記濃燃料用予混合エアノズル壁面に沿って前
記保炎用ガス燃料噴射孔から前記保炎板下流側部分まで
形成された、前記濃燃料用予混合エアノズル内の酸素含
有気体から隔離された保炎用ガス燃料通路を備えた請求
項１０に記載のガス燃料焚きバーナが提供される。

【００２７】すなわち、請求項１１に記載の発明では保
炎用ガス燃料は濃燃料用予混合エアノズル内を流れる酸
素含有気体からは隔離された専用の通路を通って保炎板
下流側に供給される。このため、保炎板下流側に形成さ
れる渦流には高濃度の燃料ガスが直接供給され、保炎板
下流側に安定した火炎が保持される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。 （１）第１の実施形態 図１、図２は本発明のガス燃料焚きバーナの第１の実施
形態の構成を説明する図１２(A) と同様な正面図（図
１）と図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図（図２）であ
る。図１、図２において、図１２(A) 、(B) と同一の参
照符号は同一の要素を示している。

【００２９】図１、図２において参照符号２００は本実
施形態のガス燃料焚きバーナ全体を、１０４は濃混合気
ノズル、１０５は淡混合気ノズルをそれぞれ示してい
る。本実施形態においても、バーナ２００は濃混合気ノ
ズル１０４の上下両側に淡混合気ノズル１０５を２つ配
置した構成とされ、計３つのノズルにより１つのバーナ
が構成される。濃混合気ノズル１０４と淡混合気ノズル
１０５とはそれぞれ一端が共通の風箱１に接続され、他
端が火炉内に臨むように配置され、燃焼空気（後述する
ように再循環排気ガスを含む空気が使用される場合もあ
る）は風箱１から濃混合気ノズル１０４と淡混合気ノズ
ル１０５を通って火炉内に噴出する。

【００３０】濃混合気ノズル１０４はノズル外筒１０４
ａの中央付近に配置された２つの濃燃料用予混合エアノ
ズル１０８とノズル１０８の風箱１側端部に配置された
濃燃料用ガスノズル１０６とを備えている。図１に示す
ように、本実施形態では濃燃料用予混合エアノズル１０
８は横断面長方形のダクト形状とされ、上流側端部は１
０８ａは上下方向に拡開された構成となっている。

【００３１】図３、図４は濃燃料用予混合エアノズル１
０８と濃燃料用ガスノズル１０６との配置を示す図であ
り、図３は濃燃料用ガスノズル１０６の先端形状を示す
断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であ
る。濃燃料用ガスノズル１０６は、長方形の横断面形状
とされ、図４に示すように先端（下流側）が絞られたテ
ーパ形状となっている。濃燃料ガスノズル１０６はその
先端が濃燃料用予混合エアノズル１０８の上流側端の拡
開部１０８ａに挿入され、ノズル１０６先端部と濃燃料
用予混合エアノズル１０８上流側端部との間には上下方
向に間隙１０８ｂが形成されるように配置されている。

【００３２】濃燃料ガスノズル１０６先端には複数の予
混合気形成用のガス燃料噴射孔１０６ａが設けられてい
る。また、本実施形態では、濃燃料ガスノズル１０６の
中央上部と下部とには、上記予混合気形成用のガス燃料
噴射孔１０６ａに加えて、保炎用のガス燃料噴射孔１０
６ｂが設けられている。保炎用ガス燃料噴射孔１０６ｂ
については後述する。

【００３３】濃燃料用ガス２１は外部供給源から濃燃料
用ガスノズル１０６に供給され、先端の複数の噴出孔１
０６ａから濃燃料用予混合エアノズル１０８内に噴射さ
れる。また、燃焼用空気は、風箱１から濃混合気ノズル
１０４上流側端部の濃混合気エアコンパートメント２に
流入し、その一部は濃燃料用１次空気１７として濃燃料
用予混合エアノズル１０８と濃燃料ガスノズル１０６と
の間の空隙１０８ｂを通って濃燃料用予混合エアノズル
１０８内に流入する。濃燃料用ガスノズル１０６の予混
合気形成用ガス燃料噴射孔１０６ａから噴射された濃燃
料用ガス２１は、濃燃料用予混合エアノズル１０８内で
１次空気１７と混合して濃燃料予混合気２３となって炉
内に噴出する。

【００３４】一方、濃混合気エアコンパートメント２に
流入した燃焼用空気の一部は、２次空気１８として、濃
混合気ノズル１０４の外筒１０４ａと濃燃料用予混合エ
アノズル１０８との間に形成された空隙から炉内に噴出
する。本実施形態では、図５、図６に示すように濃燃料
用予混合エアノズル１０８の先端外周には２次空気流の
流れ方向に対して所定の角度を持って配置された平板状
の保炎板１３５が形成されている。このため、濃燃料用
予混合エアノズル１０８外周に沿って炉内に流入する２
次空気は保炎板１３５に衝突し、保炎板１３５下流側に
は２次空気の安定した渦流が形成される。保炎板１３５
下流側に渦流が形成されると濃燃料用予混合エアノズル
１０８から噴射された濃混合気の一部がこの渦流に吸引
され燃焼に適した空気比の可燃混合気が形成される。こ
のため、点火用トーチ炎（図示せず）により一旦濃混合
気炎が形成されると、保炎板１３５下流側の渦流内の可
燃混合気も着火し、その後は保炎板１３５下流側（背
面）に安定した火炎が保持され、濃混合気の着火源とし
て機能するようになる。これにより、一旦濃混合気に着
火した後は点火トーチを消火しても保炎板１３５下流側
に保持される着火源としての火炎により安定した濃混合
気炎が保持されるようになる。

【００３５】本実施形態では、濃混合気炎の安定性を更
に高めるために、濃燃料用予混合エアノズル１０８内壁
の上下部分には上流側端から下流側端にかけて独立した
保炎用ガス燃料通路１０８ｃが形成されている。保炎用
ガス燃料通路１０８ｃは、濃燃料用予混合エアノズル１
０８内を流れる酸素含有気体からは隔離された独立の通
路として形成され、通路１０８ｃの上流側端部には濃燃
料用ガスノズル１０６端面に形成された保炎用ガス燃料
噴射孔１０６ｂが開口している。また、保炎用ガス燃料
通路１０８ｃの、下流側端部は濃燃料用予混合エアノズ
ル１０８先端の保炎板１３５下流側に開口している。こ
のため、噴射孔１０６ｂから噴射された保炎用ガス燃料
１２１は濃燃料用予混合エアノズル１０８内を流れる酸
素含有気体により希釈されることなく保炎板１３５下流
側部分に到達する。このため、保炎板１３５背面には高
濃度のガス燃料が直接供給されるようになり、保炎板１
３５背面の着火源としての火炎がより強固で安定したも
のとなる。すなわち、本実施形態では保炎板１３５背面
に非常に安定した着火源としての火炎が形成されるた
め、点火トーチ炎を常用しない場合においても安定した
濃混合気炎を形成することが可能となっている。なお、
本実施形態では濃燃料用予混合エアノズル１０８の先端
上下両方に保炎用ガス燃料を供給するために保炎用ガス
燃料噴射孔１０６ｂと保炎用ガス燃料通路１０８ｃをノ
ズル１０８の内壁上下両方に設けているが、噴射孔１０
６ｂと通路１０８ｃはノズル１０８の上側内壁もしくは
下側内壁の一方に設けるようにしても良い。

【００３６】一方、本実施形態の淡混合気ノズル１０５
（図１、図２）は出口部分が円形断面とされたノズル外
筒１０５ａと外筒１０５ａ内に配置された先絞り円筒形
状の補助内筒１０５ｂを備えている。また、補助内筒１
０５ｂの上流側には、支持金具１３７によりノズル外筒
１０５ａ上にノズル軸線方向に移動可能に支持された円
筒形の淡燃料用予混合エアノズル１０５ｃが挿入されて
いる。

【００３７】図１にその全体を１１２で示すのは、淡燃
料用予混合エアノズル１０５ｃ内に配置された淡燃料用
ガスノズルである。淡燃料用ガスノズル１１２は、淡燃
料用予混合エアノズル１０５ｃ中央に配置されたノズル
ヘッダ１１３ａと、ノズルヘッダ１１３ａ外周に放射状
に配置された複数の管状のガスノズル１１３ｂを備えて
いる。それぞれのガスノズル１１３ｂの側面には、淡燃
料用予混合エアノズル１０５ｃ内を通る燃焼空気流に直
角な方向にガス燃料を噴射する複数の噴射孔が設けられ
ている。ノズルヘッダ１１３ａは、炉外の燃料ガス供給
源に配管１２を介して接続され、配管１２を通じて供給
された燃料ガスを各ガスノズル１１３ｂに分配する。ま
た、本実施形態では、ノズルヘッダ１１３ａは、配管１
２外周から放射状に延びる棒状の支持金具１３６によ
り、淡燃料用予混合エアノズル１０５ｃに対して軸線方
向に移動可能に支持されている。このため、炉外に設け
た図示しない移動機構により配管１２を軸線方向に前後
移動させることにより、淡燃料用予混合エアノズル１０
５ｃ内におけるノズルヘッダ１１３ａの位置を調整する
ことが可能となっている。また、淡燃料用予混合エアノ
ズル１０５ｃ内周にはストッパとして機能する淡燃料用
予混合エアノズル移動金具１３８ａ、１３８ｂが取着さ
れている。このため、図１に示した位置から淡燃料用ガ
スノズル１１２を上流側に所定位置まで移動させると、
ノズル支持金具１３６と上流側の移動金具１３８ａとが
当接することになり、この位置から更にガスノズル１１
２を上流側に移動させると淡燃料用予混合エアノズル１
０５ｃがガスノズル１１２とともに支持金具１３７上を
上流側に移動し、淡燃料用予混合エアノズル１０５ｃ先
端（下流側端部）と補助内筒１０５ｂの円錐状壁面内周
との間に環状の空隙が生成される。逆に、ガスノズル１
１２を下流側に移動させ、ノズル支持金具１３６と下流
側移動金具１３８ｂとを当接させると、淡燃料用予混合
エアノズル１０５ｃはガスノズル１１２とともに下流側
に移動し補助内筒１０５ｂの円錐上壁面内周と当接し上
記環状空隙は閉鎖される。

【００３８】淡燃料用の燃焼空気１９は風箱１から淡燃
料用エアコンパートメン３に流入し淡混合気ノズル１０
５に流入する。この燃焼用空気の一部は１次空気１１９
ａとして淡燃料用予混合エアノズル１０５ｃに流入し、
補助内筒１０５ｂ出口から炉内に噴射される。この１次
空気中には淡燃料用予混合エアノズル１０５ｃ内で淡燃
料用ガスノズル１１２から燃料が噴射され、淡燃料用予
混合エアノズル１０５ｃ内で１次空気と混合して淡混合
気２４が形成される。

【００３９】一方、淡燃料用エアコンパートメント３か
ら淡混合気ノズル１０５に流入した燃焼空気１９の一部
は淡混合気ノズル１０５の外筒１０５ａの内周と補助内
筒１０５ｂ外周との間に環状の空隙として形成されたシ
ールガス噴射孔１０５ｄから、炉内に噴出し、補助内筒
１０５ｂから噴出する淡混合気２４の周囲を覆う薄膜状
のシールガス１１９ｂの層を形成する。

【００４０】このように淡混合気ノズル１０５から噴射
された直後の淡混合気の周囲をシールガス流で覆うこと
により、噴射直後の淡燃料予混合気２４への炉内の輻射
熱の到達が低減され、淡混合気ノズル１０５出口近傍で
の淡混合気２４の着火が防止される。このため、淡混合
気ノズル１０５出口近傍での淡混合気の着火による逆火
が生じる可能性が大幅に低減される。

【００４１】一方、淡燃料用予混合エアノズル１０５ｃ
内での燃料ガスと１次空気との混合が何らかの原因で不
均一になった場合にも、淡混合気中に局所的に高燃料濃
度の領域が生じ、着火点がノズル１０５出口に接近する
場合がある。本実施形態では、このような場合には淡燃
料用予混合エアノズル１０５ｃ内で淡燃料ガスノズル１
１２を上流側に後退させる。これにより、ガスノズル１
１２から補助内筒出口までの距離が増大するため補助内
筒１０５ｂ出口に到達するまでにガス燃料と１次空気と
が充分に混合するようになり局所的な高燃料濃度領域の
生成が抑制される。また、ガスノズル１１２を支持金具
１３６が上流側移動金具１３８ａに到達する位置まで後
退させても着火点のノズル１０５出口への接近が防止で
きない場合にはさらにガスノズル１１２を後退させる。

【００４２】これにより、淡燃料用予混合エアノズル１
０５ｃがガスノズル１１２とともに上流側に後退し、淡
燃料用予混合エアノズル１０５ｃ先端と補助内筒１０５
ｂとの間に環状の空隙が形成される。このため、この空
隙からシールガス１１９ｂの一部が補助内筒１０５ｂ内
に流入し、補助内筒内壁面に沿って第２のシールガスの
流れを形成する。

【００４３】このように第２のシールガス流が補助内筒
１０５ｂ内壁面近傍に形成されると、補助内筒１０５ｂ
内を流れる淡混合気は壁面付近で第２のシールガスによ
り希釈されるため、淡混合気ノズル１０５から噴射され
た淡混合気の表面付近では燃料濃度が低下して淡混合気
表面付近での高燃料濃度領域の生成が更に抑制されるよ
うになる。このため、着火点の淡混合気ノズル１０５出
口への接近が解消され逆火の発生が確実に防止されるよ
うになる。

【００４４】図７は、本実施形態のガス燃料焚きバーナ
２００をボイラ火炉用バーナとして使用した場合の概略
構成を模式的に示す図である。図７において、図１から
図４と同じ参照符号は同一の要素を示している。図７は
対向燃焼型の火炉を示しており、複数のバーナ２００が
火炉２９内の互いに対向する壁面にそれぞれ複数列、及
び複数段に配置された構成となっている。図７において
３０はボイラの蒸発管群ユニット、２５は後述するアデ
ィショナルエアを火炉に噴射するアディショナルエア噴
射ポートを示している。

【００４５】燃焼用空気１４は図示しない燃焼空気供給
装置から空気加熱器３４により火炉排気３１と熱交換
後、更に再循環排気ファン３３により火炉排気の一部３
２と混合される。この排ガスを混入した燃焼空気１４
は、主バーナ用燃焼空気１５とアディショナルエア２６
とに分流され、主バーナ用燃焼空気１５はボイラ風箱１
に供給され、アディショナルエア２６は前述のアディシ
ョナルエア噴射ポート２５から火炉上部に噴射される。

【００４６】風箱１に供給された主バーナ用燃焼空気
は、本実施形態のガス燃料焚きバーナ２００では濃混合
気ノズル１０４と淡混合気ノズル１０５とに供給され、
１次空気、２次空気及びシールガスとして使用される。
一方、ガス燃料２０は図示しないガス燃料供給源から供
給され、濃混合気用ガス燃料２１と淡混合気用ガス燃料
２２とに分流されて、それぞれ濃燃料用ガスノズル１０
６と淡燃料用ガスノズル１１３から噴射され、濃混合気
と淡混合気とを形成する。

【００４７】濃混合気ノズル１０４から噴射された濃混
合気は図示しない点火トーチ炎により燃焼を開始し、濃
混合気炎を形成する。また、淡混合気ノズル１０５から
噴射された淡混合気は濃混合気炎との接触または火炉２
９内の輻射熱により燃焼する。本実施形態では、前述し
たように点火トーチ炎を常用することなく非常に安定し
た濃混合気炎が形成されるため、淡混合気炎を含むバー
ナ全体の燃焼の安定性が良好となる。また、前述したよ
うに、主バーナ燃料用空気１５の量は全体として空気比
が１より小さくなるように設定されており、バーナ２０
０では全体として還元燃焼が行われる。このため、燃焼
により発生するＮＯ_X量が減少するが、空気不足のため
燃焼後の排ガス中には可燃物が残存するようになる。そ
こで、炉上部にアディショナルエア２６が供給され残存
可燃物の完全燃焼が行われる。

【００４８】燃焼後の排気は、蒸発管３０で蒸気を発生
した後、その一部が再循環用排ガス３２として使用さ
れ、残りは空気加熱器３４で燃焼用空気を加熱した後に
排気中の有害物質を除去して大気に放出される。排ガス
中のＮＯ_X量は、同一量の燃料ガスに対して主バーナ燃
料用空気１５の量を減少させるほど、すなわち全燃焼空
気１４に占めるアディショナルエア２６の量を増大する
程少なくなる。このため、主バーナ燃焼用空気１５の量
の低減して前述した淡混合気ノズル１０５における流速
が低下し、逆火が生じやすくなるが、本実施形態のバー
ナ２００では前述したシールガスの供給と淡混合気の混
合の均一化とにより逆火の発生を確実に防止可能となっ
ている。 （２）第２の実施形態 次に本発明の第２の実施形態について図８、図９を用い
て説明する。

【００４９】本実施形態では、濃燃料用予混合エアノズ
ル１０８の保炎用ガス燃料通路１０８ｃの構成のみが第
１の実施形態と相違しているため、以下に相違点のみに
ついて説明する。図８は本実施形態の保炎用ガス燃料通
路１０８ｃの構成を示す濃燃料用予混合エアノズル１０
８の正面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図
である。第１の実施形態では、濃燃料用予混合エアノズ
ル１０８の保炎用ガス燃料通路１０８ｃは濃燃料用予混
合エアノズル１０８の内壁に仕切を設けて形成してい
る。しかし、本実施形態では保炎用ガス燃料通路１０８
を、図８に示すように２つ割れの円管（半円管）１０８
ｅを複数個濃燃料用予混合エアノズル１０８の内壁に固
定することによって形成している点が第１の実施形態と
相違している。本実施形態においては、ガス燃料焚きバ
ーナの他の部分の構成は第１の実施形態と同一である。

【００５０】なお、図８において半円管１０８ｅの代わ
りに円管を内壁に固定することにより保炎用ガス燃料通
路を形成することも可能である。 （３）第３の実施形態 次に図１０、図１１を用いて本発明の第３の実施形態に
ついて説明する。本実施形態においても濃燃料用予混合
エアノズル１０８の保炎用ガス燃料通路の構成のみが前
述の第１と第２の実施形態と相違している。以下、相違
点についてのみ説明する。

【００５１】図１０は本実施形態の濃燃料用予混合エア
ノズル１０８の正面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線
に沿った断面図である。前述の第１と第２の実施形態で
は、濃燃料用予混合エアノズル１０８壁面に沿って専用
の保炎用ガス燃料通路１０８ｃが形成されており、濃燃
料用ガスノズル１０６の保炎用ガス燃料噴射孔１０６ｂ
から噴射された保炎用ガス燃料は、濃燃料用予混合エア
ノズル１０８内の１次燃焼空気とは接触せずに保炎板１
３５下流部に供給されていた。このため、保炎板１３５
下流部には１次燃焼空気によって全く希釈されないガス
燃料が直接供給されていた。しかし、実際には保炎板１
３５下流部には可燃混合気を形成可能な程度の濃度の保
炎用ガス燃料が供給されれば安定した火炎を保持可能で
あり、燃料濃度を高濃度に維持できれば保炎用ガス燃料
の希釈を完全に防止する必要はない。

【００５２】そこで、本実施形態では保炎用ガス燃料の
専用の通路を設けずに、高濃度の保炎用ガス燃料が保炎
板１３５下流部に到達するようにしている。図８、図９
に示すように、本実施形態では濃燃料ガスノズル１０６
のそれぞれの保炎用ガス燃料噴射孔１０６ｂの出口近傍
にのみ遮蔽板１０８１を設け噴射された保炎用ガス燃料
が濃燃料用予混合エアノズル１０８に流入する１次空気
と混合することを防止している。図８、図９に示すよう
に遮蔽板１０８１は、噴射された保炎用ガス燃料が流入
する１次空気１７と直接衝突することを防止するために
保炎用ガス燃料噴射孔１０６ｂの上流側に設けられた上
流側遮蔽板１０８１ａと、噴射直後の保炎用ガス燃料の
両側面を覆い濃燃料用予混合エアノズル１０８出口方向
に向けて導く両側の側面遮蔽板１０８１ｂとから構成さ
れる。遮蔽板１０８１を設けたことにより、各保炎用ガ
ス燃料噴射孔１０６ｂから噴射された保炎用ガス燃料は
濃燃料用予混合エアノズル１０８の上下壁面に沿ってノ
ズル１０８出口に向かって流れる保炎用ガス燃料流を形
成する。この保炎用ガス燃料流は、ガス燃料流表面付近
では濃燃料用予混合エアノズル１０８内の１次空気との
接触により拡散混合が生じ燃料濃度が低下するものの、
全体としては濃燃料用予混合エアノズル１０８内に形成
される濃燃料予混合気より大幅に高い燃料濃度を保った
まま濃燃料用予混合エアノズル１０８出口に到達する。
このため、ノズル１０８出口の保炎板１３５下流部には
高燃料濃度の保炎用ガス燃料が供給され、着火の容易な
可燃混合気が形成される。

【００５３】本実施形態においても、ガス燃料焚きバー
ナの他の部分の構成は第１及び第２の実施形態と同一で
ある。

【００５４】

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、淡混合
気ノズルにおける逆火や濃混合気炎の安定した形成によ
り、全体としてガス燃料焚きバーナの安定した燃焼を得
ることが可能となる共通の効果を奏する。すなわち、請
求項１から請求項７に記載の発明によれば、淡混合気ノ
ズルにおける逆火の発生を防止し、ガス燃料焚きバーナ
の安定した燃焼を得ることが可能となる。

【００５５】また、請求項８に記載の発明によれば、点
火トーチ炎を常用することなく安定した濃混合気炎の形
成が可能となるため、ガス燃料焚きバーナの安定した燃
焼を得ることが可能となる。更に請求項９から請求項１
１の発明によれば、淡混合気ノズルにおける逆火の防止
と濃混合気炎の安定した形成との両方が可能となるた
め、ガス燃料焚きバーナの安定した燃焼を得ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス燃料焚きバーナの一実施形態の正
面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

【図３】濃燃料用予混合エアノズルと濃燃料用ガスノズ
ルとの構成を示す図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面
図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

【図５】保炎用ガス燃料通路の構成を示す濃燃料用予混
合エアノズルの正面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った一部断面図であ
る。

【図７】図１、図２のガス燃料焚きバーナをボイラ火炉
に使用した場合の概略構成を説明する模式図である。

【図８】保炎用ガス燃料通路の構成を示す濃燃料用予混
合エアノズルの正面図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線図に沿った断面図である。

【図１０】保炎用ガス燃料用遮蔽板の構成を示す濃燃料
用予混合エアノズルの正面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿った断面図であ
る。

【図１２】従来の一般的なガス燃料焚きバーナの構成を
示す図である。

【符号の説明】

１０４…濃混合気ノズル １０４ａ…ノズル外筒 １０８…濃燃料用予混合エアノズル １０６…濃燃料用ガスノズル １０６ａ…予混合気形成用ガス噴射孔 １０６ｂ…保炎用ガス燃料噴射孔 １０５…淡混合気ノズル １０５ａ…ノズル外筒 １０５ｂ…補助内筒 １０５ｃ…淡燃料用予混合エアノズル １１２…淡燃料用ガスノズル １１３ａ…ノズルヘッダ １１３ｂ…ガスノズル ２００…ガス燃料焚きバーナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相木 英鋭 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 保志 健 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 渡部 正治 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 福井 覚 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 大栗 正治 長崎県長崎市深堀町五丁目717番地１ 長 菱エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中嶋 靖史 兵庫県神戸市兵庫区和田宮通七丁目１番14 号 西菱エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3K017 AA02 AA05 AB01 AB10 AC02 AD01 AD11 AD12 AD14 AG06 3K065 TA11 TA15 TC01 TD05 TH01 TH02 TH03 TH04 TH06 TJ03 TJ06

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス燃料と酸素含有気体とを混合して空
   気比が１より小さい濃混合気を形成し炉内に噴射する濃
   混合気ノズルと、ガス燃料と酸素含有気体とを混合して
   空気比が１より大きい淡混合気を形成し炉内に噴射する
   淡混合気ノズルとを備え、前記濃混合気ノズルから噴射
   される濃混合気を燃焼させて濃混合気炎を形成し、淡混
   合気ノズルから噴射される淡混合気を前記濃混合気炎と
   の接触及び炉内の輻射熱により燃焼させるガス燃料焚き
   バーナであって、前記淡混合気ノズルから噴射される淡
   混合気の周囲にシールガスを噴射し、少なくとも淡混合
   気ノズルからの噴射直後の淡混合気を炉内雰囲気から遮
   断するシールガス層を形成するシールガス供給手段を設
   けたことを特徴とするガス燃料焚きバーナ。
2. 【請求項２】 前記淡混合気ノズルは、ノズル外筒と、
   ノズル外筒内に配置され淡混合気を噴出する補助内筒と
   を備え、前記シールガス供給手段は前記ノズル外筒内周
   と前記補助内筒外周との間に形成される間隙から前記シ
   ールガスとして前記酸素含有気体を噴出する請求項１に
   記載のガス燃料焚きバーナ。
3. 【請求項３】 前記淡混合気ノズル外筒と前記補助内筒
   とは前記酸素含有気体の共通の圧力供給源に接続され、
   前記ノズル外筒と補助内筒との間の空隙、及び前記補助
   内筒内を通ってノズル軸線方向に前記酸素含有気体が噴
   射されるとともに、前記補助内筒内には、燃料ガスと前
   記酸素含有気体とを混合して淡混合気を形成する淡燃料
   用予混合エアノズルが配置された請求項２に記載のガス
   燃料焚きバーナ。
4. 【請求項４】 前記淡燃料用予混合エアノズルは前記補
   助内筒に対してノズル軸線方向に沿って移動可能とさ
   れ、前記淡燃料用予混合エアノズルがノズル軸線方向に
   沿って気流上流側に移動した位置では、前記補助内筒内
   周と淡燃料用予混合エアノズル外周との間に前記酸素含
   有気体の圧力供給源に連通する間隙が形成され、該間隙
   を通り補助内筒内周に沿った前記酸素含有気体の第２の
   シールガスとしての気流が形成され、前記淡燃料用予混
   合エアノズルが軸線方向最下流側に移動した位置では前
   記淡燃料用予混合エアノズル下流側端部と前記補助内筒
   内周面とが当接して前記間隙が閉鎖される請求項３に記
   載のガス燃料焚きバーナ。
5. 【請求項５】 前記淡燃料用予混合エアノズルは、該エ
   アノズル内に供給される酸素含有気体中に燃料を噴射す
   る淡燃料用ガスノズルを備え、該淡燃料用ガスノズルは
   前記淡燃料用予混合エアノズル内で前記軸線方向に沿っ
   て移動可能とされた請求項４に記載のガス燃料焚きバー
   ナ。
6. 【請求項６】 前記淡燃料用ガスノズルはノズル軸線方
   向に沿って上流側所定位置まで移動したときに前記淡燃
   料用予混合ノズルと係合し、前記淡燃料用ガスノズルが
   前記所定位置を越えて上流側に移動すると前記淡燃料用
   予混合エアノズルが前記淡燃料用ガスノズルとともに上
   流側に移動し、前記補助内筒と前記淡燃料用予混合エア
   ノズルとの間に前記間隙が形成される請求項５に記載の
   ガス燃料焚きバーナ。
7. 【請求項７】 前記淡燃料用ガスノズルは、前記淡燃料
   用予混合エアノズル内中央に配置されたノズルヘッダ
   と、該ノズルヘッダ外周に配置されガスヘッダから供給
   されるガス燃料を前記淡燃料用予混合エアノズル内を流
   れる酸素含有気体中に噴射するガスノズルとを備えた請
   求項６に記載のガス燃料焚きバーナ。
8. 【請求項８】 ガス燃料と酸素含有気体とを混合して空
   気比が１より小さい濃混合気を形成し炉内に噴射する濃
   混合気ノズルと、ガス燃料と酸素含有気体とを混合して
   空気比が１より大きい淡混合気を形成し炉内に噴射する
   淡混合気ノズルとを備え、前記濃混合気ノズルから噴射
   される濃混合気を燃焼させて濃混合気炎を形成し、淡混
   合気ノズルから噴射される淡混合気を前記濃混合気炎と
   の接触及び炉内の輻射熱により燃焼させるガス燃料焚き
   バーナであって、 前記濃混合気ノズルは、濃混合気ノズル外筒と、該濃混
   合気ノズル外筒内に配置された濃燃料用予混合エアノズ
   ルとを備え、前記ノズル外筒と前記濃燃料用予混合エア
   ノズルとは共通の酸素含有気体圧力供給源に接続され、
   前記濃混合気ノズル外筒内周と前記濃燃料用予混合エア
   ノズル外周との間に形成される空隙、及び前記前記濃燃
   料用予混合エアノズル内を通って前記酸素含有気体が炉
   内に噴射され、 前記濃燃料用予混合エアノズルは該ノズル内を通る前記
   酸素含有気体中にガス燃料を噴射して濃混合気を形成す
   る濃燃料用ガスノズルを備え、該濃燃料用ガスノズル
   は、前記濃燃料用予混合エアノズル内にガス燃料を噴射
   して濃混合気を形成する予混合気形成用ガス噴射孔に加
   えて、前記濃燃料用予混合ノズルの壁面に沿った保炎用
   ガス燃料流を形成する保炎用ガス燃料噴射孔を備えたこ
   とを特徴とするガス燃料焚きバーナ。
9. 【請求項９】 請求項１に記載のガス燃料焚きバーナに
   おいて、前記濃混合気ノズルは、濃混合気ノズル外筒
   と、該濃混合気ノズル外筒内に配置された濃燃料用予混
   合エアノズルとを備え、前記ノズル外筒と前記濃燃料用
   予混合エアノズルとは共通の酸素含有気体圧力供給源に
   接続され、前記濃混合気ノズル外筒内周と前記濃燃料用
   予混合エアノズル外周との間に形成される空隙、及び前
   記前記濃燃料用予混合エアノズル内を通って前記酸素含
   有気体が炉内に噴射され、 前記濃燃料用予混合エアノズルは該ノズル内を通る前記
   酸素含有気体中にガス燃料を噴射して濃混合気を形成す
   る濃燃料用ガスノズルを備え、該濃燃料用ガスノズル
   は、前記濃燃料用予混合エアノズル内にガス燃料を噴射
   して濃混合気を形成する予混合気形成用ガス噴射孔に加
   えて、前記濃燃料用予混合ノズルの壁面に沿った保炎用
   ガス燃料流を形成する保炎用ガス燃料噴射孔を備えたこ
   とを特徴とするガス燃料焚きバーナ。
10. 【請求項１０】 前記濃燃料用予混合エアノズルは、ノ
    ズル出口近傍の外周に前記濃燃料用予混合エアノズルの
    外周に沿って流れる酸素含有気体流の渦流を形成、保持
    する保炎板と、前記濃燃料用ガスノズルの保炎用ガス燃
    料噴射孔から噴射された保炎用ガス燃料を濃燃料用予混
    合エアノズル内で酸素含有気体と混合することなく前記
    保炎板下流側近傍に導く保炎用ガス燃料供給手段と、を
    備えた請求項８または請求項９に記載のガス燃料焚きバ
    ーナ。
11. 【請求項１１】 前記保炎用ガス燃料供給手段は、前記
    濃燃料用予混合エアノズル壁面に沿って前記保炎用ガス
    燃料噴射孔から前記保炎板下流側部分まで形成された、
    前記濃燃料用予混合エアノズル内の酸素含有気体から隔
    離された保炎用ガス燃料通路を備えた請求項１０に記載
    のガス燃料焚きバーナ。