JP2002122309A - Turning pre-mixing burner and heat source machine equipped with former - Google Patents

Turning pre-mixing burner and heat source machine equipped with former

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JP2002122309A
JP2002122309A JP2000314880A JP2000314880A JP2002122309A JP 2002122309 A JP2002122309 A JP 2002122309A JP 2000314880 A JP2000314880 A JP 2000314880A JP 2000314880 A JP2000314880 A JP 2000314880A JP 2002122309 A JP2002122309 A JP 2002122309A
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JP
Japan
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flame holding
burner
main body
flame
combustion
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Pending
Application number
JP2000314880A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahide Tsujishita
正秀 辻下
Ryo Enomoto
量 榎本
Akira Miyato
章 宮藤
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turning pre-mixing burner wherein flame is stabilized and production of carbon monoxide is suppressed. SOLUTION: A turning pre-mixing burner comprises a cylindrical burner body 26, an injection nozzle 46 for injecting a fuel into the burner body 26, a turning blade 58 for mixing combustion air flowing in the burner body 26 and a fuel injected from the injection nozzle 46 to produce an air mixed fuel, and a flame stabilizing member 60 disposed on the side of a burner top of the burner body 26. The flame stabilizing member 60 comprises a central flame stabilizing section 62 disposed radially at the center of the burner body 26, and a plurality of connection flame stabilizing sections 64 provided at an interval peripherally of the central flame stabilizing section 60. One end of each connection flame stabilizing section is connected with the central flame stabilizing section 62, and the other end section is connected with the tip end of the burner body 26.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、旋回羽根体によっ
て燃焼用空気と燃料とを混合して空気混合燃料を生成
し、この生成した空気混合燃料を燃焼させる旋回型予混
合バーナ、またこの旋回型予混合バーナを備えたボイラ
の如き熱源機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a swirling type premix burner which mixes combustion air and fuel by a swirling blade body to generate an air-mixed fuel, and burns the generated air-mixed fuel. The present invention relates to a heat source device such as a boiler provided with a mold premix burner.

【0002】[0002]

【従来の技術】ボイラ等の熱源機に用いる旋回型予混合
バーナとして、例えば、特開平6−101815号公報
に開示されたものが知られている。この公知の予混合バ
ーナは、円筒状のバーナ本体を備え、このバーナ本体の
内側に燃料噴射ノズルが配設され、燃料噴射ノズルを中
心軸として旋回羽根体が回転自在に支持されている。ま
た、バーナ本体のバーナトップ側には保炎部材が配設さ
れている。この旋回型予混合バーナにおいては、燃焼用
空気がバーナ本体を通して供給され、かく流れる空気流
に燃料噴射ノズルから燃料、例えば燃料用ガスが噴出さ
れる。燃料用空気及び噴出した燃料は旋回羽根体を通っ
て流れ、かく流れる際に、この旋回羽根体の作用によっ
て混合され、空気が混合された空気混合燃料がバーナ本
体のバーナ噴出口から噴出され燃焼する。この燃焼時、
バーナ本体から噴出する空気混合燃料は保炎部材の半径
方向外側を流れるようになるので、この保炎部材の下流
側領域において燃焼ガスの循環流が生成され、この燃焼
ガスの循環流が着火源となって空気混合燃料の安定した
燃焼が行われる。
2. Description of the Related Art As a swirling type premix burner used for a heat source device such as a boiler, there is known, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-101815. This known premix burner includes a cylindrical burner main body, a fuel injection nozzle is disposed inside the burner main body, and a swirling blade body is rotatably supported around the fuel injection nozzle as a central axis. Further, a flame holding member is disposed on the burner top side of the burner main body. In this swirling type premix burner, combustion air is supplied through the burner main body, and fuel, for example, fuel gas is ejected from the fuel injection nozzle into the airflow thus flowing. The fuel air and the ejected fuel flow through the swirl vanes, and when they flow, they are mixed by the action of the swirl vanes, and the air-mixed fuel mixed with the air is ejected from the burner outlet of the burner body and burned. I do. During this combustion,
Since the air-mixed fuel ejected from the burner body flows radially outside the flame holding member, a circulating flow of combustion gas is generated in a downstream region of the flame holding member, and the circulating flow of the combustion gas is ignited. As a source, stable combustion of the air-mixed fuel is performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の旋回型予混合バーナでは、燃焼負荷が大きくなる、換
言すると、空気混合燃料の供給量が多くなると、バーナ
本体内を流れる空気混合燃料の流速が速くなり、保炎部
材による保炎が安定しなくなる。このように保炎が不安
定になると、空気混合燃料が不完全燃焼するようにな
り、一酸化炭素が発生する。本発明の目的は、保炎を安
定させて一酸化炭素の発生を抑えることができる旋回型
予混合バーナを提供することである。
However, in this type of swirl type premixed burner, when the combustion load increases, in other words, when the supply amount of the air-mixed fuel increases, the flow rate of the air-mixed fuel flowing through the burner main body increases. And the flame holding by the flame holding member becomes unstable. If the flame holding becomes unstable in this way, the air-mixed fuel will burn incompletely, and carbon monoxide will be generated. An object of the present invention is to provide a swirl-type premix burner that can stabilize flame holding and suppress generation of carbon monoxide.

【0004】また、本発明の目的は、燃焼時の一酸化炭
素の発生を抑えることができる熱源機を提供することで
ある。
It is another object of the present invention to provide a heat source unit capable of suppressing the generation of carbon monoxide during combustion.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、筒状のバーナ
本体と、前記バーナ本体内に燃料を噴出するための噴射
ノズルと、前記バーナ本体内に配設され、前記バーナ本
体内を流れる燃焼用空気と前記噴射ノズルから噴出され
た燃料を混合して空気混合燃料を生成するための旋回羽
根体と、前記バーナ本体のバーナトップ側に配設された
保炎部材と、を備えた旋回型予混合バーナであって、前
記保炎部材は、前記バーナ本体の径方向中央部に配設さ
れた中央保炎部と、前記中央保炎部の周方向に間隔をお
いて設けられ、前記中央保炎部及び前記バーナ本体の先
端部を接続する複数個の接続保炎部とを備えていること
を特徴とする。
According to the present invention, there is provided a cylindrical burner main body, an injection nozzle for ejecting fuel into the burner main body, and disposed inside the burner main body and flowing through the burner main body. A swirling blade including a swirling blade body for mixing combustion air and fuel ejected from the injection nozzle to generate an air-mixed fuel, and a flame holding member disposed on a burner top side of the burner body. A mold premix burner, wherein the flame holding member is provided at a central flame holding portion disposed at a radial center portion of the burner main body, and is provided at intervals in a circumferential direction of the central flame holding portion; It is characterized by comprising a central flame holding portion and a plurality of connection flame holding portions for connecting a tip portion of the burner main body.

【0006】本発明に従えば、バーナ本体のバーナトッ
プ側に保炎部材が配設され、この保炎部材は、中央保炎
部と、この中央保炎部の周方向に間隔をおいて設けられ
た接続保炎部とを有している。それ故に、この中央保炎
部及び接続保炎部の下流側にて燃焼ガスの循環流が生
じ、空気混合燃料が流れる流路を確保しながら広い領域
にて保炎を行うことができる。従って、保炎部材による
保炎が安定し、燃焼負荷が大きくなっても一酸化炭素の
発生を抑えることができる。尚、燃料としては、燃料用
ガス、燃料用油等を用いることができる。
According to the present invention, a flame holding member is disposed on the burner top side of the burner main body, and the flame holding member is provided at a distance from the center flame holding portion in the circumferential direction of the central flame holding portion. And a connected flame holding section. Therefore, a circulating flow of the combustion gas is generated downstream of the central flame holding section and the connection flame holding section, and flame holding can be performed in a wide area while securing a flow path for the air-mixed fuel. Therefore, flame holding by the flame holding member is stabilized, and generation of carbon monoxide can be suppressed even when the combustion load increases. In addition, as a fuel, a fuel gas, a fuel oil, or the like can be used.

【0007】また、本発明では、前記保炎部材の前記中
央保炎部には複数個の保炎孔が設けられていることを特
徴とする。本発明に従えば、中央保炎部に複数個の保炎
孔が設けられているので、バーナ本体から噴出する空気
混合燃料の一部がこれら保炎孔を通して流れ、保炎孔を
通過した後その流速が急激に低下する。それ故に、これ
ら保炎孔にて燃焼ガスの保炎が行われ、従って中央保炎
部のほぼ全体にて保炎が行われ、保炎部材による保炎を
一層安定させることができる。
In the present invention, a plurality of flame holding holes are provided in the central flame holding portion of the flame holding member. According to the present invention, since a plurality of flame holding holes are provided in the central flame holding portion, a part of the air-mixed fuel ejected from the burner body flows through these flame holding holes and passes through the flame holding holes. Its flow rate drops sharply. Therefore, the flame holding of the combustion gas is performed in these flame holding holes, and therefore, the flame holding is performed in almost the entire central flame holding portion, and the flame holding by the flame holding member can be further stabilized.

【0008】また、本発明では、前記保炎部材の前記複
数個の接続保炎部には、それぞれ、複数個の保炎孔が設
けられていることを特徴とする。本発明に従えば、複数
個の接続保炎部に複数個の保炎孔が設けられているの
で、バーナ本体から噴出する空気混合燃料の一部が接続
保炎部の保炎孔を通して流れ、保炎孔を通過した後その
流速が急激に低下する。それ故に、各接続保炎部の保炎
孔にて燃焼ガスの保炎が行われ、従って複数個の接続保
炎部のほぼ全体にて保炎が行われ、保炎部材による保炎
を一層安定させることができる。
In the present invention, the plurality of connection flame holding portions of the flame holding member are provided with a plurality of flame holding holes, respectively. According to the present invention, since a plurality of flame holding holes are provided in the plurality of connection flame holding portions, a part of the air-mixed fuel ejected from the burner body flows through the flame holding holes of the connection flame holding portion, After passing through the flame holding hole, the flow velocity sharply decreases. Therefore, the flame holding of the combustion gas is performed in the flame holding holes of each of the connecting flame holding sections. Therefore, the flame holding is performed on almost all of the plurality of connecting flame holding sections, and the flame holding by the flame holding member is further enhanced. Can be stabilized.

【0009】また、本発明では、前記保炎部材は、更
に、前記複数個の接続保炎部の径方向外端部を接続する
複数個の弧状保炎部を有し、前記複数個の弧状保炎部に
複数個の保炎孔が設けられていることを特徴とする。本
発明に従えば、保炎部材は更に複数個の弧状保炎部を有
し、かかる弧状保炎部にも複数個の保炎孔が設けられて
いるので、これら弧状保炎部の下流側にて燃焼ガスの循
環流が生じ、この循環流によって保炎を行うことができ
るとともに、バーナ本体から噴出する空気混合燃料の一
部が複数個の弧状保炎部の保炎孔をも通して流れ、これ
ら保炎孔にても燃焼ガスの保炎が行われ、かくして、中
央保炎部、複数の接続保炎部及び複数の弧状保炎部にわ
たる広い領域にて保炎が行われ、保炎部材による保炎を
更に一層安定させることができる。
Further, in the present invention, the flame holding member further includes a plurality of arc-shaped flame holding portions for connecting radially outer ends of the plurality of connection flame holding portions, and the plurality of arc-shaped flame holding portions. A plurality of flame holding holes are provided in the flame holding section. According to the present invention, the flame holding member further has a plurality of arc-shaped flame holding portions, and the arc-shaped flame holding portion also has a plurality of flame holding holes. A circulating flow of combustion gas is generated at the, and flame holding can be performed by this circulating flow, and a part of the air-mixed fuel ejected from the burner main body also passes through the flame holding holes of the plurality of arc-shaped flame holding portions. The flames of the combustion gas are also held in these flame holding holes, and thus the flame holding is performed in a wide area extending over the central flame holding section, the plurality of connecting flame holding sections, and the plurality of arc-shaped flame holding sections. Flame holding by the flame member can be further stabilized.

【0010】また、本発明では、前記複数個の接続保炎
部は、前記バーナ本体に接続された一端部から前記中央
保炎部に接続された他端部まで、半径方向内側に向けて
空気混合燃料の流れ方向下流側に直線状に延びているこ
とを特徴とする。本発明に従えば、保炎部材の複数個の
接続保炎部は、半径方向内側の中央保炎部に向けて空気
混合燃料の流れ方向下流側に延びており、またバーナ本
体を流れる空気混合燃料は旋回羽根体の作用によって螺
旋流となって下流側に流れる。このようなことから、バ
ーナ本体から噴出する空気混合燃料は放射状に広がるよ
うにして下流側に流れ、これによって燃焼ガスも半径方
向外方に放射状に広がるよに生成される。このように燃
焼ガスが広がるので、周囲温度により燃焼ガスの燃焼温
度が下がり、これによって窒素酸化物(N0x)の発生
を抑えることができる。
[0010] In the present invention, the plurality of connection flame holding portions may be configured such that air is provided radially inward from one end connected to the burner body to the other end connected to the central flame holding portion. It is characterized in that it extends linearly downstream in the flow direction of the mixed fuel. According to the present invention, the plurality of connection flame holding portions of the flame holding member extend downstream in the flow direction of the air-mixed fuel toward the radially inner central flame holding portion, and the air mixing flow flowing through the burner body. The fuel flows spirally by the action of the swirling blade body and flows downstream. For this reason, the air-mixed fuel ejected from the burner main body flows downstream in a radially expanding manner, whereby the combustion gas is also generated so as to radially expand in the radially outward direction. Since the combustion gas spreads in this manner, the combustion temperature of the combustion gas decreases due to the ambient temperature, whereby the generation of nitrogen oxides (NOx) can be suppressed.

【0011】また、本発明は、筒状のバーナ本体と、前
記バーナ本体内に燃料を噴出するための噴射ノズルと、
前記バーナ本体内に配設され、前記バーナ本体内を流れ
る燃焼用空気と前記噴射ノズルから噴出された燃料を混
合して空気混合燃料を生成するための旋回羽根体と、前
記バーナ本体のバーナトップ側に配設された保炎部材
と、を備えた旋回型予混合バーナであって、前記保炎部
材は前記バーナ本体の径方向中央部に配設された中央保
炎部を有し、前記中央保炎部には複数個の保炎孔が設け
られていることを特徴とする。
Further, the present invention provides a cylindrical burner main body, an injection nozzle for jetting fuel into the burner main body,
A swirling vane disposed in the burner main body for mixing combustion air flowing in the burner main body and fuel ejected from the injection nozzle to generate an air-mixed fuel; and a burner top of the burner main body. A flame holding member disposed on the side, and a revolving type premix burner comprising: a flame holding member having a central flame holding portion disposed at a radially central portion of the burner body; The central flame holding portion is provided with a plurality of flame holding holes.

【0012】本発明に従えば、バーナ本体のバーナトッ
プ側に保炎部材が配設され、この保炎部材は中央保炎部
を有し、この中央保炎部に複数個の保炎孔が設けられて
いる。それ故に、この中央保炎部の下流側にて燃焼ガス
の循環流が生じ、この循環流によって保炎を行うことが
できる。また、バーナ本体から噴出する空気混合燃料の
一部が中央保炎部の保炎孔を通して流れ、保炎孔を通過
した後その流速が急激に低下し、これら保炎孔にて燃焼
ガスの保炎が行われる。かくして、中央保炎部のほぼ全
体にて保炎が行われ、保炎部材による保炎を安定させる
ことができる。
According to the present invention, a flame holding member is disposed on the burner top side of the burner main body, the flame holding member has a central flame holding portion, and the central flame holding portion has a plurality of flame holding holes. Is provided. Therefore, a circulating flow of the combustion gas is generated downstream of the central flame holding portion, and the flame can be held by the circulating flow. In addition, a part of the air-fuel mixture ejected from the burner main body flows through the flame holding holes of the central flame holding portion, and after passing through the flame holding holes, the flow velocity drops sharply. Flames are performed. Thus, flame holding is performed in substantially the entire central flame holding portion, and the flame holding by the flame holding member can be stabilized.

【0013】更に、本発明は、熱源機本体と、前記熱源
機本体内の熱交換域に配設され、加熱すべき液体が流れ
る複数本の中空パイプと、前記熱源機本体内の燃焼室に
配設された請求項1〜6のいずれかの旋回型予混合バー
ナと、を備え、前記旋回型予混合バーナからの燃焼排気
ガスと前記複数本の中空パイプを流れる液体との間で熱
交換が行われることを特徴とする熱源機である。本発明
に従えば、請求項1〜7記載の予混合バーナを備えてい
るので、上述したように、バーナの保炎性能を向上させ
ることができ、これによって不完全燃焼の発生を防止
し、一酸化炭素の発生を抑えることができる。
Further, the present invention provides a heat source device main body, a plurality of hollow pipes disposed in a heat exchange area in the heat source device main body, through which a liquid to be heated flows, and a combustion chamber in the heat source device main body. A swirl type premix burner according to any one of claims 1 to 6, wherein heat exchange is performed between combustion exhaust gas from the swirl type premix burner and liquid flowing through the plurality of hollow pipes. Is performed. According to the present invention, since the premix burner according to claims 1 to 7 is provided, it is possible to improve the flame holding performance of the burner as described above, thereby preventing the occurrence of incomplete combustion, Generation of carbon monoxide can be suppressed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従う旋回型予混合バーナ及びこれを備えた熱源機の
一例としてのボイラの実施形態について説明する。図1
は、本発明に従う熱源機の一例のボイラの一実施形態を
簡略的に示す断面図であり、図2は、図1のボイラに装
備された予混合バーナ(本発明に従う予混合バーナの一
実施形態)を示す断面図であり、図3は、図2の予混合
バーナをバーナトップ側から見た側面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the accompanying drawings, embodiments of a swirling type premix burner according to the present invention and a boiler as an example of a heat source device provided with the same will be described below. FIG.
1 is a sectional view schematically showing an embodiment of a boiler as an example of a heat source unit according to the present invention, and FIG. 2 is a premix burner (one embodiment of a premix burner according to the present invention) mounted on the boiler of FIG. FIG. 3 is a side view of the premix burner of FIG. 2 as viewed from the burner top side.

【0015】図1において、図示の熱源機の一例として
のボイラは密封された熱源機本体としての円筒状ボイラ
本体2を備え、このボイラ本体2の上端部及び下端部に
耐火性の支持部材4,6が配設され、かかる支持部材
4,6間に水管を構成する中空パイプ8が支持されてい
る。中空パイプ8はボイラ本体2の周側壁10の半径方
向内側に周方向に間隔をおいて複数本配設され、それら
の一端側は支持部材4を貫通してその上方に突出し、か
かる上突出端部が上接続パイプ12に接続され、またそ
れらの他端側は他方の支持部材6を貫通してその下方に
突出し、かかる下突出端部が下接続パイプ14に接続さ
れている。下接続パイプ14は、例えば、供給管16を
介して水道管等の水供給源(図示せず)に接続され、ま
た上接続パイプ12は、排出管18を介して加熱装置の
如き熱負荷(図示せず)に接続される。
In FIG. 1, a boiler as an example of a heat source unit shown in the drawing includes a cylindrical boiler main body 2 as a sealed heat source unit main body, and an upper end and a lower end of the boiler main body 2 are provided with a fire-resistant supporting member 4. , 6 are arranged, and a hollow pipe 8 constituting a water pipe is supported between the support members 4, 6. A plurality of hollow pipes 8 are disposed radially inward of the peripheral side wall 10 of the boiler main body 2 at circumferential intervals with one end thereof penetrating through the support member 4 and protruding upward. The other end of the portion is connected to the upper connection pipe 12, and the other end thereof penetrates the other support member 6 and protrudes below the other support member 6, and the lower protruding end is connected to the lower connection pipe 14. The lower connection pipe 14 is connected, for example, to a water supply source (not shown) such as a water pipe via a supply pipe 16, and the upper connection pipe 12 is connected to a heat load (such as a heating device) via a discharge pipe 18. (Not shown).

【0016】かく構成されるので、水供給源からの水
は、矢印20で示すように供給され、供給管16及び下
接続パイプ14を通して複数本の中空パイプ8を流れ、
中空パイプ8を通して流れる間に後述する如くして熱交
換によって加熱される。加熱された温水(又は蒸気)
は、上接続パイプ12に流れ、排出管18を通して矢印
22で示すように熱負荷に向けて排出される。この実施
形態では、ボイラ本体2の上端部には、旋回型予混合バ
ーナ24が装備されている。この予混合バーナ24はバ
ーナ本体26を備え、このバーナ本体26がボイラ本体
2の上端部略中央部に取り付けられている。このバーナ
本体26のバーナ噴出口28(図2参照)からは空気混
合燃料(燃焼用空気と燃料とが混合されたもの)が噴出
し、噴出した空気混合燃料が燃焼される。この燃料とし
ては、例えば都市ガス、LPガス等の燃料用ガス、燃料
用油等が用いられる。旋回型予混合バーナ24について
は、後に詳述する。
With this configuration, the water from the water supply source is supplied as indicated by an arrow 20 and flows through the plurality of hollow pipes 8 through the supply pipe 16 and the lower connection pipe 14.
While flowing through the hollow pipe 8, it is heated by heat exchange as described below. Heated hot water (or steam)
Flows into the upper connection pipe 12 and is discharged through the discharge pipe 18 toward the heat load as indicated by the arrow 22. In this embodiment, a swirling type premix burner 24 is provided at the upper end of the boiler main body 2. The premix burner 24 includes a burner main body 26, and the burner main body 26 is attached to a substantially central portion of an upper end portion of the boiler main body 2. Air-mixed fuel (a mixture of combustion air and fuel) is ejected from a burner outlet 28 (see FIG. 2) of the burner main body 26, and the ejected air-mixed fuel is burned. As the fuel, for example, fuel gas such as city gas and LP gas, fuel oil and the like are used. The revolving type premix burner 24 will be described later in detail.

【0017】バーナ本体2の半径方向中央部には燃焼室
28が設けられ、この燃焼室28の半径方向外側に熱交
換域30が環状に設けられ、燃焼室28に上記予混合バ
ーナ24が配設され、熱交換域30に複数本の中空パイ
プ8が環状に配設される。また、このボイラ本体2の上
部には排気管32が接続されている。このボイラにおい
ては、予混合バーナ24から噴出された空気混合燃料は
燃焼室28内で燃焼し、この燃焼排ガスが熱交換域30
を通り、排気管32を通して矢印34で示す方向に流れ
て外部に排出される。熱交換域30においては、中空パ
イプ8内を流れる水と熱交換域30を流れる燃焼排ガス
との間で熱交換が行われ、加熱された水(又は蒸気)が
排出管18を通して熱負荷(図示せず)に送給される。
A combustion chamber 28 is provided in the center of the burner body 2 in the radial direction, and a heat exchange area 30 is provided annularly outside of the combustion chamber 28 in the radial direction. The premix burner 24 is disposed in the combustion chamber 28. A plurality of hollow pipes 8 are disposed in the heat exchange area 30 in a ring shape. An exhaust pipe 32 is connected to an upper portion of the boiler main body 2. In this boiler, the air-mixed fuel injected from the premix burner 24 burns in the combustion chamber 28, and the combustion exhaust gas is transferred to the heat exchange zone 30.
Flows through the exhaust pipe 32 in the direction indicated by the arrow 34 and is discharged to the outside. In the heat exchange area 30, heat exchange is performed between water flowing in the hollow pipe 8 and combustion exhaust gas flowing in the heat exchange area 30, and heated water (or steam) is subjected to a heat load (see FIG. (Not shown).

【0018】次に、図1とともに図2を参照して、旋回
型予混合バーナ24について説明すると、図示の予混合
バーナ24のバーナ本体26は円筒状であり、相互に接
続された第1筒状部材36及び第2筒状部材38から構
成されている。第1筒状部材36の一端部は端部プレー
ト40によって密閉され、その他端部に第2筒状部材3
8の一端部が接続されている。第1筒状部材36の周側
面には空気供給口42が設けられ、例えばコンプレッサ
の如き空気供給源からの燃焼用空気が空気供給口42を
通して矢印44で示すように供給される。
Next, the swirl type premix burner 24 will be described with reference to FIG. 1 and FIG. 2. The burner main body 26 of the illustrated premix burner 24 is cylindrical, and the first cylinders connected to each other are connected to each other. And a second cylindrical member 38. One end of the first tubular member 36 is sealed by an end plate 40, and the second tubular member 3 is attached to the other end.
8 is connected to one end. An air supply port 42 is provided on a peripheral side surface of the first cylindrical member 36, and combustion air from an air supply source such as a compressor is supplied through the air supply port 42 as shown by an arrow 44.

【0019】バーナ本体26内には燃料噴射ノズル46
が配設されている。この燃料噴射ノズル46は細長いパ
イプ部材から構成され、その一端部は端部プレート40
を貫通して外側に突出し、その他端部には密封部材48
が装着されている。この燃料噴射ノズル46は、端部プ
レート40に支持された一端部から第1筒状部材36を
通り第2筒状部材38の他端部近傍まで延びている。燃
料噴射ノズル46の基部、この形態では第1筒状部材3
6の空気供給口42に対向する部位及びその近傍に、軸
線方向(図2において左右方向)及び周方向に間隔をお
いて複数個の噴射孔50が設けられている。また、燃料
噴射ノズル46の端部プレート40から突出する端部
に、燃料供給管52が接続され、ガス埋設管、ガスボン
ベの如き燃料供給源(図示せず)からの燃料用ガスは矢
印54で示すように燃料供給管52を通して燃料噴射ノ
ズル46に供給され、その噴射孔50からバーナ本体4
6内に噴射される。
A fuel injection nozzle 46 is provided in the burner main body 26.
Are arranged. The fuel injection nozzle 46 is composed of an elongated pipe member, one end of which is formed by an end plate 40.
And projecting outward through the sealing member 48 at the other end.
Is installed. The fuel injection nozzle 46 extends from one end supported by the end plate 40 to the vicinity of the other end of the second cylindrical member 38 through the first cylindrical member 36. The base of the fuel injection nozzle 46, in this embodiment, the first cylindrical member 3
A plurality of injection holes 50 are provided at a position opposing the air supply port 42 and in the vicinity thereof at intervals in the axial direction (the left-right direction in FIG. 2) and the circumferential direction. A fuel supply pipe 52 is connected to an end of the fuel injection nozzle 46 protruding from the end plate 40, and a fuel gas from a fuel supply source (not shown) such as a gas buried pipe or a gas cylinder is indicated by an arrow 54. As shown, the fuel is supplied to the fuel injection nozzle 46 through the fuel supply pipe 52, and the burner body 4 is supplied through the injection hole 50.
6 is injected.

【0020】バーナ本体46内、この形態では矢印56
で示す空気混合燃料の流れ方向に見て空気供給口42及
び噴射孔50の下流側に旋回羽根体58が配設され、こ
の旋回羽根体58が燃料噴射ノズル46の先端部に旋回
自在に支持されている。旋回羽根体58は複数枚の羽根
を備え、矢印56で示す下流側に燃焼用空気及び燃料が
流れることによって所定方向に旋回する。このよに旋回
羽根体58が旋回すると、燃焼用空気及び燃料の流れが
図2に実線矢印で示すように旋回流となって下流側に流
れ、燃料用空気と燃料との予混合が促進され、かく予混
合された空気混合燃料がバーナ本体26のバーナ噴出口
28から噴出する。
In the burner body 46, in this embodiment, an arrow 56
A swirl vane 58 is disposed downstream of the air supply port 42 and the injection hole 50 when viewed in the flow direction of the air-mixed fuel, and the swirl vane 58 is rotatably supported by the tip of the fuel injection nozzle 46. Have been. The swirling blade body 58 includes a plurality of blades, and swirls in a predetermined direction by flowing combustion air and fuel downstream as indicated by an arrow 56. When the swirling blade body 58 is swirled in this manner, the flow of combustion air and fuel flows downstream as a swirling flow as shown by the solid line arrow in FIG. 2, and the premixing of fuel air and fuel is promoted. Thus, the premixed air-mixed fuel is ejected from the burner outlet 28 of the burner main body 26.

【0021】この予混合バーナ24では、バーナ本体2
6の先端側、所謂バーナトップ側に、燃焼ガスを保炎を
行うための保炎部材60が設けられている。図3をも参
照して、図示の保炎部材60はプレート状の部材から構
成され、円筒状バーナ本体26の半径方向中央部に配置
された円形状の中央保炎部62と、この中央保炎部62
の周方向に間隔おいて配設された複数個の接続保炎部6
4(この形態では実質上60度の間隔をおいて6個設け
られている)とを有している。各接続保炎部62は半径
方向外方に向けてその周方向の幅が広がる扇状であり、
その内周側端部が中央保炎部62に固定され、その外周
側端部がバーナ本体26の先端部に固定されている。こ
のように中央保炎部62及び接続保炎部64を設けるこ
とによって、燃焼ガスの下流側への流れが中央保炎部6
2及び接続保炎部64によって邪魔され、これによって
これらの下流側にて燃焼ガスの循環流が生じ、この循環
流によって中央保炎部62及び接続保炎部64において
燃焼ガスの保炎が行われる。そして、このように中央保
炎部62及び接続保炎部64の広い範囲にて保炎が行わ
れるので、保炎が安定し、これによって、空気混合燃料
の不完全燃焼が防止でき、一酸化炭素の発生を抑えるこ
とができる。
In this premix burner 24, the burner main body 2
A flame-holding member 60 for flame-holding the combustion gas is provided on the front end side of the burner 6, that is, on the burner top side. Referring to FIG. 3 as well, the illustrated flame holding member 60 is formed of a plate-like member, and has a circular center flame holding portion 62 disposed at a radially central portion of the cylindrical burner main body 26 and a central flame holding member 62. Flame 62
A plurality of connection flame stabilizers 6 arranged at intervals in the circumferential direction
4 (in this embodiment, six are provided at intervals of substantially 60 degrees). Each connection flame holding portion 62 has a fan shape whose circumferential width increases radially outward,
The inner peripheral end is fixed to the central flame holding portion 62, and the outer peripheral end is fixed to the tip of the burner main body 26. By providing the central flame holding section 62 and the connection flame holding section 64 in this manner, the flow of the combustion gas to the downstream side is reduced by the central flame holding section 6.
2 and the connection flame stabilizing portion 64, whereby a circulating flow of the combustion gas is generated downstream thereof, and the circulating flow causes the flame holding of the combustion gas in the central flame stabilizing portion 62 and the connection flame stabilizing portion 64. Will be Since the flame holding is performed in a wide range of the central flame holding portion 62 and the connection flame holding portion 64, the flame holding is stabilized, whereby the incomplete combustion of the air-mixed fuel can be prevented, and the monoxide can be prevented. The generation of carbon can be suppressed.

【0022】この実施形態では、保炎部材60は、更
に、複数個の接続保炎部64の外周側端部間に設けられ
た弧状保炎部66を有している。各弧状保炎部66の一
端部は隣接する接続保炎部64の一方に固定され、その
他端部は隣接する保炎部66の他方に固定され、その外
周側側部がバーナ本体26の先端部に固定されている。
このように弧状保炎部66を設けることによって、燃焼
ガスの下流側への流れがこの弧状保炎部66によっても
邪魔され、これによってこれらの下流側にて燃焼ガスの
循環流が生じ、弧状保炎部66においても燃焼ガスの保
炎が行われ、保炎を一層安定させることができる。特
に、上述した旋回型予混合バーナ24では、バーナ本体
26からの燃焼ガスが螺旋状に広がるので、その外周部
ほど燃焼ガスの流速が速くなり、燃焼ガスの保炎が難し
くなるが、このように弧状保炎部66を設けることによ
って、その保炎が容易となり、燃焼ガスの保炎を一層安
定させることができる。
In this embodiment, the flame holding member 60 further has an arc-shaped flame holding portion 66 provided between outer peripheral ends of the plurality of connection flame holding portions 64. One end of each arc-shaped flame holding portion 66 is fixed to one of the adjacent connection flame holding portions 64, and the other end is fixed to the other of the adjacent flame holding portions 66. Is fixed to the part.
By providing the arc-shaped flame holding portion 66 in this way, the flow of the combustion gas to the downstream side is also hindered by the arc-shaped flame holding portion 66, whereby the circulating flow of the combustion gas is generated at the downstream side, and the arc-shaped flame holding portion is formed. The flame holding of the combustion gas is also performed in the flame holding section 66, and the flame holding can be further stabilized. In particular, in the above-mentioned swirling type premix burner 24, since the combustion gas from the burner main body 26 spirally spreads, the flow velocity of the combustion gas becomes higher toward the outer periphery thereof, and the flame holding of the combustion gas becomes difficult. The provision of the arc-shaped flame holding portion 66 facilitates the flame holding and further stabilizes the flame holding of the combustion gas.

【0023】この実施形態では、更に、保炎部材60の
中央保炎部62、接続保炎部64及び弧状保炎部66に
複数個の保炎孔68,70,72が設けられている。こ
のように保炎孔68,70,72を設けることによっ
て、バーナ本体26のバーナ噴出口28から噴出する空
気混合燃料の一部は、これら保炎孔68,70,72を
通過して流れ、保炎孔68,70,72を通過した後そ
の流速が急激に低下する。それ故に、これら保炎孔6
8,70,72において燃焼ガスの保炎が行われ、この
保炎孔68,70,72を図3に示すように中央保炎部
62、接続保炎部64及び弧状保炎部66のほぼ全域に
設けることによって、これらのほぼ全域において保炎が
行われ、広い領域において安定した保炎が可能となる。
In this embodiment, a plurality of flame holding holes 68, 70, 72 are provided in the central flame holding portion 62, the connection flame holding portion 64, and the arc-shaped flame holding portion 66 of the flame holding member 60. By providing the flame holding holes 68, 70, 72 in this way, a part of the air-mixed fuel ejected from the burner outlet 28 of the burner body 26 flows through these flame holding holes 68, 70, 72, After passing through the flame holding holes 68, 70, 72, the flow velocity sharply decreases. Therefore, these flame holding holes 6
The flame holding of the combustion gas is carried out at 8, 70 and 72, and the flame holding holes 68, 70 and 72 are formed substantially in the central flame holding portion 62, the connection flame holding portion 64 and the arc-shaped flame holding portion 66 as shown in FIG. By providing it in the entire area, flame holding is performed in almost all of these areas, and stable flame holding can be performed in a wide area.

【0024】保炎孔68,70,72は、例えば円形状
に形成され、その大きさは直径0.5〜10mmに、好
ましくは1〜5mmに形成される。各保炎孔68,7
0,72の直径が0.5mm未満になると、空気混合燃
料の通過量が少なくなり、保炎孔68,70,72にお
ける燃焼が小さくなり、燃焼ガスの安定した保炎が難し
くなる。また、各保炎孔68,70,72の直径が10
mmを超えると、空気混合燃料の通過量が多くなり、保
炎孔68,70,72を通過した後においても空気混合
燃料の流速低下が少なく、燃焼ガスの安定した保炎が難
しくなる。
The flame holding holes 68, 70, 72 are formed, for example, in a circular shape, and have a size of 0.5 to 10 mm in diameter, preferably 1 to 5 mm. Each flame holding hole 68,7
If the diameter of 0,72 is less than 0.5 mm, the amount of the air-mixed fuel passing therethrough will be small, the combustion in the flame holding holes 68, 70, 72 will be small, and stable flame holding of the combustion gas will be difficult. Further, the diameter of each flame holding hole 68, 70, 72 is 10
If it exceeds mm, the passage amount of the air-mixed fuel increases, and even after passing through the flame holding holes 68, 70, 72, a decrease in the flow velocity of the air-mixed fuel is small, and stable flame holding of the combustion gas becomes difficult.

【0025】尚、上述した実施形態では、中央保炎部6
2、接続保炎部64及び弧状保炎部66に保炎孔68,
70,72を設けているが、このように全ての保炎部6
2,64,66に必ず設ける必要はなく、これら保炎部
62,64,66の任意の一つ又は二つに保炎孔を設け
ることによって、上述した所望の効果が達成される。こ
の予混合バーナ24においては、図2に示すように、保
炎部材60の各接続保炎部64は、バーナ本体26に接
続された端部から中央保炎部60に接続された端部まで
半径方向内方に向けて空気混合燃料の流れ方向下流側に
直線状に延び、この保炎部材60は全体として円錐台形
状に形成されている。保炎部材60をこのように構成す
ることによって、バーナ本体26の所定の開口率を確保
しながら保炎部材60全体の面積を大きくすることがで
き、これによって保炎部材60の下流側にて燃焼ガスの
流速を低下させてその保炎効果を高めることができる。
また、バーナ本体26の噴出口28から噴出する空気混
合燃料は、図2に矢印74で示すように、半径方向外方
に放射状に広がるように噴出し、これによって燃焼ガス
も半径方向外方に放射状に広がるようになる。かくする
と、ボイラ本体2の燃焼室28周囲の空気によって燃焼
ガスが冷やされ、燃焼ガスの燃焼温度が低なり、これに
よって窒素酸化物の発生を抑えることができる。
In the above-described embodiment, the central flame holding section 6
2. Flame holding holes 68 in the connection flame holding portion 64 and the arc-shaped flame holding portion 66;
70 and 72 are provided.
It is not necessary to provide the flame holding holes in any one or two of the flame holding portions 62, 64, 66, and the above-described desired effects can be achieved. In this premix burner 24, as shown in FIG. 2, each connection flame holding portion 64 of the flame holding member 60 extends from an end connected to the burner main body 26 to an end connected to the central flame holding portion 60. The flame-holding member 60 extends linearly inward in the radial direction and downstream in the flow direction of the air-mixed fuel, and is formed in a truncated cone shape as a whole. By configuring the flame holding member 60 in this way, it is possible to increase the area of the entire flame holding member 60 while securing a predetermined opening ratio of the burner main body 26, and thereby, on the downstream side of the flame holding member 60. The flame stabilizing effect can be enhanced by reducing the flow rate of the combustion gas.
Further, the air-mixed fuel spouted from the spout 28 of the burner body 26 is spouted radially outward as shown by an arrow 74 in FIG. 2, whereby the combustion gas is also spouted radially outward. Spreads radially. Thus, the combustion gas is cooled by the air around the combustion chamber 28 of the boiler main body 2, and the combustion temperature of the combustion gas is reduced, whereby the generation of nitrogen oxides can be suppressed.

【0026】次に、上述したボイラの作用について説明
する。ボイラによって温水(又は蒸気)を生成するに
は、ボイラ本体2内の中空パイプ8を通して水を流すと
ともに、予混合バーナ24によって空気混合燃料を燃焼
させればよい。予混合バーナ24においては、燃焼用空
気が空気供給口42を通してバーナ本体26内に供給さ
れるとともに、燃料(例えば燃料用ガス)が噴射ノズル
46の噴射孔50からバーナ本体26内に噴射され、燃
焼用空気及び燃料が矢印56で示す流れ方向に流れる。
かく流れる燃焼用空気及び燃料は、旋回する旋回羽根体
58によって混合され、旋回流となって更に下流側に流
れる。そして、バーナ本体26のバーナ噴出口28から
噴出して燃焼し、燃焼ガスが生成され、燃焼排ガスは熱
交換域30及び排気管30を通して外部に排出される。
Next, the operation of the above-described boiler will be described. In order to generate hot water (or steam) by the boiler, water may be flown through the hollow pipe 8 in the boiler body 2 and the air-mixed fuel may be burned by the premix burner 24. In the premix burner 24, combustion air is supplied into the burner main body 26 through the air supply port 42, and fuel (for example, fuel gas) is injected into the burner main body 26 from the injection hole 50 of the injection nozzle 46. The combustion air and fuel flow in the flow direction indicated by arrow 56.
The combustion air and the fuel thus flowing are mixed by the swirling blade body 58, and flow further downstream as a swirling flow. Then, the fuel is ejected from the burner outlet 28 of the burner main body 26 and burned to generate combustion gas, and the combustion exhaust gas is discharged outside through the heat exchange area 30 and the exhaust pipe 30.

【0027】このボイラにおいては、バーナ本体26の
バーナトップ側に上述した保炎部材60が設けられてい
るので、この保炎部材60による保炎が安定し、これに
よってバーナ本体26から噴出する空気混合燃料が完全
燃焼し、燃焼時の一酸化炭素の発生を抑えることができ
る。また、保炎部材60が上述したように構成されてい
るので、バーナ本体26からの燃焼ガスが図1に示すよ
うに半径方向外側に熱交換域30に向けて放射状に広が
り、これによって燃焼ガス、燃焼排ガスによって中空パ
イプ8が効率よく加熱されるようになり、その結果、温
水(又は蒸気)を効率よく生成することができる。ま
た、燃焼ガスがこのように放射状に広がると、燃焼ガス
が燃焼室28の周囲の空気によって冷却され、燃焼温度
が下がって窒素酸化物の発生を抑えることができる。
In this boiler, since the above-described flame holding member 60 is provided on the burner top side of the burner main body 26, the flame holding by the flame holding member 60 is stabilized, whereby the air blown out from the burner main body 26 is provided. The mixed fuel is completely burned, and the generation of carbon monoxide during combustion can be suppressed. Further, since the flame holding member 60 is configured as described above, the combustion gas from the burner main body 26 spreads radially outward to the heat exchange region 30 as shown in FIG. Thus, the hollow pipe 8 is efficiently heated by the combustion exhaust gas, and as a result, hot water (or steam) can be efficiently generated. Further, when the combustion gas spreads radially in this manner, the combustion gas is cooled by the air around the combustion chamber 28, and the combustion temperature is reduced, so that generation of nitrogen oxides can be suppressed.

【0028】上述した実施形態では、中央保炎部62と
バーナ本体26とを6個の接続保炎部64で接続してい
るが、この接続保炎部64の数は適宜設定することがで
き、例えば4〜8個程度設けるようにすることができ
る。また、上述した実施形態では、特に設けていない
が、保炎能力を高めるために、例えば、バーナ本体26
の半径方向において、中央保炎部62と弧状保炎部66
との間に中間弧状保炎部を設け、必要に応じてこの中間
弧状保炎部に複数個の保炎孔を設けるようにしてもよ
い。
In the above-described embodiment, the central flame holding portion 62 and the burner main body 26 are connected by the six connection flame holding portions 64, but the number of the connection flame holding portions 64 can be set as appropriate. For example, about 4 to 8 pieces can be provided. In the above-described embodiment, although not particularly provided, in order to enhance the flame holding ability, for example, the burner main body 26 is used.
In the radial direction of the central flame holding portion 62 and the arc-shaped flame holding portion 66
And an intermediate arc-shaped flame-holding portion may be provided between them, and if necessary, a plurality of flame-holding holes may be provided in the intermediate arc-shaped flame-holding portion.

【0029】また、図示の実施形態では、保炎孔を円形
状に形成しているが、円形にする必要は無く、楕円形、
半円形、四角形、扇形、スリット等の適宜の形状に形成
することができる。また、図示の実施形態では、熱源機
の一例としてのボイラに適用して説明したが、これに限
定されることなく、熱源機の他の例である吸収式冷凍機
の再生器(吸収液を加熱するための再生器)にも同様に
適用することができる。
Further, in the illustrated embodiment, the flame holding holes are formed in a circular shape.
It can be formed in an appropriate shape such as a semicircle, a square, a sector, a slit, or the like. In the illustrated embodiment, the present invention is applied to a boiler as an example of a heat source unit. However, the present invention is not limited to this, and a regenerator (absorber liquid) of an absorption refrigerator as another example of a heat source unit is used. A regenerator for heating) can be similarly applied.

【0030】実施例及び比較例 上述した構成の旋回型予混合バーナの効果を確認するた
めに、次の通りの燃焼実験を行った。実施例1として、
図2及び図3に示す形態の予混合バーナを用い、燃料と
して都市ガスを燃焼させ、燃焼負荷を変化させたときの
燃焼排ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)の濃度を測
定した。燃焼時の空気比は1.2であり、用いた予混合
バーナの各部の寸法等は、次の通りであった。
Examples and Comparative Examples In order to confirm the effect of the swirling type premix burner having the above-described configuration, the following combustion experiment was performed. As Example 1,
Using a premix burner of the form shown in FIGS. 2 and 3, city gas was burned as fuel, and the concentration of carbon monoxide (CO) contained in the combustion exhaust gas when the combustion load was changed was measured. The air ratio at the time of combustion was 1.2, and the dimensions of each part of the premix burner used were as follows.

【0031】 バーナ本体の内径 170mm 燃焼噴射ノズルの外径 30mm 燃焼噴射ノズルの噴射孔の個数 6個 噴射孔の内径 3mm 保炎部材について 中央保炎部の外径 30mm 接続保炎部の数 6個 接続保炎部の周方向角度 15度 弧状保炎部の幅 10mm 中央保炎部の保炎孔数 19個 各接続保炎部の保炎孔数 16個 弧状保炎部の保炎孔数 7個 保炎孔の直径 3mm 接続保炎部の傾斜角度(半径方向面に対する傾斜角度) 30度 実施例1の予混合バーナの燃焼時の一酸化炭素の濃度
は、図4のグラフAで示す通りであり、燃焼量が100
kWまでは一酸化炭素の濃度は約60ppm以下であ
り、燃焼量が100kWを超えるとこの濃度が急激に上
昇した。
The inner diameter of the burner body 170 mm The outer diameter of the combustion injection nozzle 30 mm The number of injection holes of the combustion injection nozzle 6 The inner diameter of the injection hole 3 mm The outer diameter of the central flame holding section for the flame holding member 30 mm The number of connection flame holding sections 6 Circumferential angle of connecting flame holding part 15 degrees Width of arc-shaped flame holding part 10mm Number of flame holding holes of central flame holding part 19 Number of flame holding holes of each connecting flame holding part 16 Number of flame holding holes of arc-shaped flame holding part 7 Individual Diameter of flame holding hole 3 mm Inclination angle of connection flame holding part (inclination angle with respect to radial surface) 30 degrees The concentration of carbon monoxide during combustion of the premixed burner of Example 1 is as shown in graph A of FIG. And the amount of combustion is 100
Up to kW, the concentration of carbon monoxide was about 60 ppm or less, and when the amount of combustion exceeded 100 kW, this concentration sharply increased.

【0032】また、実施例2として、保炎部材の接続保
炎部が傾斜することなく半径方向内方に延びる以外は実
施例1と実質上同一の予混合バーナを用い、燃料として
都市ガスを空気比1.2で燃焼させ、燃焼負荷を変化さ
せたときの燃焼排ガス中に含まれる一酸化炭素の濃度を
測定した。この実施例2の予混合バーナの燃焼時の一酸
化炭素の濃度は、図4のグラフBで示す通りであり、燃
焼量が90kWまでは一酸化炭素の濃度は約60ppm
以下であり、燃焼量が90kWを超えるとこの濃度が急
激に上昇した。
Further, as a second embodiment, a premix burner substantially the same as the first embodiment except that the connection flame holding portion of the flame holding member extends inward in the radial direction without being inclined, and city gas is used as fuel. The combustion was performed at an air ratio of 1.2, and the concentration of carbon monoxide contained in the combustion exhaust gas when the combustion load was changed was measured. The concentration of carbon monoxide at the time of combustion of the premixed burner of Example 2 is as shown by the graph B in FIG. 4, and the concentration of carbon monoxide is about 60 ppm up to a combustion amount of 90 kW.
When the combustion amount exceeded 90 kW, the concentration increased sharply.

【0033】比較例1として、保炎部材が中央保炎部
(外径:50mm)のみを有する以外は実施例1と実質
上同一の予混合バーナを用い、燃料として都市ガスを空
気比1.2で燃焼させ、燃焼負荷を変化させたときの燃
焼排ガス中に含まれる一酸化炭素の濃度を測定した。こ
の比較例1の予混合バーナの燃焼時の一酸化炭素の濃度
は、図4のグラフCで示す通りであり、燃焼量が50k
Wまでは一酸化炭素の濃度は約60ppm以下である
が、燃焼量が50kWを超えるとこの濃度が急激に上昇
した。
As Comparative Example 1, a premix burner substantially the same as that of Example 1 except that the flame holding member had only a central flame holding portion (outer diameter: 50 mm) was used. 2, and the concentration of carbon monoxide contained in the combustion exhaust gas when the combustion load was changed was measured. The concentration of carbon monoxide during combustion of the premixed burner of Comparative Example 1 is as shown in graph C of FIG.
Up to W, the concentration of carbon monoxide is about 60 ppm or less, but when the combustion amount exceeds 50 kW, this concentration sharply increases.

【0034】上述した実験結果から、実施例1及び2の
予混合バーナでは、燃料負荷が増大しても比較例1のも
のに比して一酸化炭素の発生が少なく、空気混合ガスの
燃焼が安定していることが確認できた。これは、実施例
1及び2においては、保炎部材による保炎能力が高く、
燃焼ガスの保炎が安定し、これによって空気混合ガスの
燃焼が安定していると考えられる。次に、実施例3とし
て、実施例1と同様の予混合バーナを用い、燃料として
都市ガスを燃焼させ、燃焼量を固定して燃焼用空気の供
給量(即ち、燃焼排ガス中の残存酸素濃度)を変化させ
たときの燃焼排ガス中に含まれる窒素酸化物(NOx)
の濃度を測定した。このときの燃焼量は115kWであ
った。この実施例3の予混合バーナの燃焼時の窒素酸化
物の濃度は、図5のグラフDで示す通りであった。
From the above experimental results, the premixed burners of Examples 1 and 2 generate less carbon monoxide than those of Comparative Example 1 even when the fuel load increases, and the combustion of the air mixed gas is reduced. It was confirmed that it was stable. This is because in Examples 1 and 2, the flame holding ability by the flame holding member is high,
It is considered that the flame holding of the combustion gas is stabilized, thereby stabilizing the combustion of the air mixed gas. Next, as Example 3, using the same premix burner as in Example 1, burning city gas as fuel, fixing the amount of combustion, and supplying the amount of combustion air (ie, the residual oxygen concentration in the combustion exhaust gas) ) And nitrogen oxides (NOx) contained in the combustion exhaust gas
Was measured. The combustion amount at this time was 115 kW. The nitrogen oxide concentration at the time of combustion of the premix burner of Example 3 was as shown in the graph D of FIG.

【0035】比較例2として、比較例1と同様の予混合
バーナを用い、実施例3と同様にして都市ガスを燃焼さ
せたときの燃焼排ガス中に含まれる窒素酸化物の濃度を
測定した。比較例2の予混合バーナの燃焼時の窒素酸化
物の濃度は、図5のグラフEで示す通りであった。上述
した結果から、実施例3では、比較例2に比して窒素酸
化物の濃度が1/3〜1/2程度であり、窒素酸化物の
排出量が大幅に低減することが確認できた。これは、実
施例3の場合、燃焼ガスが放射状に広がり、これによっ
て燃焼ガスの燃焼温度上昇が抑えられるためと考えられ
る。
As Comparative Example 2, using the same premix burner as in Comparative Example 1, the concentration of nitrogen oxides contained in the combustion exhaust gas when city gas was burned was measured in the same manner as in Example 3. The nitrogen oxide concentration at the time of combustion of the premix burner of Comparative Example 2 was as shown by the graph E in FIG. From the results described above, it was confirmed that in Example 3, the concentration of nitrogen oxide was about 1 / to 1 / as compared with Comparative Example 2, and the emission amount of nitrogen oxide was significantly reduced. . This is presumably because in the case of the third embodiment, the combustion gas spreads radially, thereby suppressing an increase in the combustion temperature of the combustion gas.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明の請求項1の予混合バーナによれ
ば、バーナ本体のバーナトップ側に配設された保炎部材
は、中央保炎部及び接続保炎部とを有しているので、こ
の中央保炎部及び接続保炎部の下流側にて燃焼ガスの循
環流が生じ、これら保炎部にて燃焼ガスの保炎を行うこ
とができ、保炎を安定させることができる。
According to the premix burner of the first aspect of the present invention, the flame holding member provided on the burner top side of the burner main body has a central flame holding section and a connection flame holding section. Therefore, a circulating flow of the combustion gas is generated downstream of the central flame holding section and the connection flame holding section, and the flame holding of the combustion gas can be performed in these flame holding sections, and the flame holding can be stabilized. .

【0037】また、本発明の請求項2の予混合バーナに
よれば、保炎部材の中央保炎部に複数個の保炎孔が設け
られているので、バーナ本体から噴出する空気混合燃料
の一部がこれら保炎孔を通して流れ、中央保炎部の保炎
孔においても燃焼ガスの保炎を行うことができる。ま
た、本発明の請求項3の予混合バーナによれば、複数個
の接続保炎部に複数個の保炎孔が設けられているので、
バーナ本体から噴出する空気混合燃料の一部は接続保炎
部の保炎孔を通して流れ、各接続保炎部の保炎孔におい
ても燃焼ガスの保炎を行うことができる。
According to the premixed burner of the second aspect of the present invention, since a plurality of flame holding holes are provided in the central flame holding portion of the flame holding member, the air mixed fuel injected from the burner main body is provided. A part flows through these flame holding holes, and the flame holding of the combustion gas can be performed also in the flame holding hole of the central flame holding section. Further, according to the premix burner of claim 3 of the present invention, since a plurality of flame holding holes are provided in the plurality of connection flame holding portions,
A part of the air-mixed fuel ejected from the burner main body flows through the flame holding holes of the connection flame holding sections, and the flame of the combustion gas can also be held in the flame holding holes of each connection flame holding section.

【0038】また、本発明の請求項4の予混合バーナに
よれば、保炎部材は更に複数個の弧状保炎部を有し、か
かる弧状保炎部にも複数個の保炎孔が設けられているの
で、これら弧状保炎部の下流側に生じる燃焼ガスの循環
流によって保炎を行うことができるとともに、弧状保炎
部の保炎孔を通過する空気混合燃料による燃焼によって
も保炎が行われ、保炎部材による保炎を更に一層安定さ
せることができる。また、本発明の請求項5の予混合バ
ーナによれば、保炎部材の複数個の接続保炎部は所定方
向に傾斜して延びているので、バーナ本体からの燃焼ガ
スは半径方向外方に放射状に広がるよに生成され、これ
によって周囲温度により燃焼ガスの燃焼温度が下がり、
窒素酸化物の発生を抑えることができる。
Further, according to the premix burner of the present invention, the flame holding member further has a plurality of arc-shaped flame holding portions, and the arc-shaped flame holding portion also has a plurality of flame holding holes. The flame holding can be performed by the circulating flow of the combustion gas generated downstream of the arc-shaped flame holding portion, and the flame holding can also be performed by combustion with the air-mixed fuel passing through the flame holding hole of the arc-shaped flame holding portion. Is performed, and the flame holding by the flame holding member can be further stabilized. According to the premix burner of claim 5 of the present invention, since the plurality of connection flame holding portions of the flame holding member extend in a predetermined direction, the combustion gas from the burner body is radially outward. Is generated so that the combustion temperature of the combustion gas decreases due to the ambient temperature,
Generation of nitrogen oxides can be suppressed.

【0039】また、本発明の請求項6の予混合バーナに
よれば、バーナ本体のバーナトップ側に設けられた保炎
部材は中央保炎部を有し、この中央保炎部に複数個の保
炎孔が設けられているので、中央保炎部の下流側にて生
じる燃焼ガスの循環流によって保炎を行うことができる
とともに、保炎孔を通過する空気混合燃料の燃焼によっ
て保炎を行うことができ、保炎部材による保炎を安定さ
せることができる。更に、本発明の請求項7の熱源機に
よれば、請求項1〜7記載の予混合バーナを備えている
ので、上述したように、バーナの保炎性能を向上させる
ことができ、これによって不完全燃焼の発生を防止し、
一酸化炭素の発生を抑えることができる。
According to the premix burner of the present invention, the flame holding member provided on the burner top side of the burner main body has a central flame holding portion. Since the flame holding holes are provided, the flame holding can be performed by the circulating flow of the combustion gas generated on the downstream side of the central flame holding portion, and the flame holding is performed by the combustion of the air-mixed fuel passing through the flame holding holes. The flame holding by the flame holding member can be stabilized. Furthermore, according to the heat source device of claim 7 of the present invention, since the premix burner according to claims 1 to 7 is provided, the flame holding performance of the burner can be improved as described above, Prevent the occurrence of incomplete combustion,
Generation of carbon monoxide can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に従う熱源機の一例としてのボイラの一
実施形態を簡略的に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an embodiment of a boiler as an example of a heat source device according to the present invention.

【図2】図1のボイラに装備された予混合バーナを示す
断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a premix burner provided in the boiler of FIG. 1;

【図3】図2の予混合バーナをバーナトップ側から見た
側面図である。
FIG. 3 is a side view of the premix burner of FIG. 2 as viewed from a burner top side.

【図4】燃焼量と燃焼排ガス中に含まれる一酸化炭素の
濃度との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the amount of combustion and the concentration of carbon monoxide contained in the combustion exhaust gas.

【図5】燃焼排ガス中の残存酸素濃度と燃焼排ガス中の
窒素酸化物との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the concentration of residual oxygen in flue gas and nitrogen oxides in flue gas.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ボイラ本体 8 中空パイプ(水管) 24 旋回型予混合バーナ 26 バーナ本体 28 燃焼室 30 熱交換域 46 燃料噴射ノズル 50 噴射孔 58 旋回羽根体 60 保炎部材 62 中央保炎部 64 接続保炎部 66 弧状保炎部 68,70,72 保炎孔 2 Boiler Body 8 Hollow Pipe (Water Pipe) 24 Swirling Premix Burner 26 Burner Body 28 Combustion Chamber 30 Heat Exchange Area 46 Fuel Injection Nozzle 50 Injection Hole 58 Swirling Blade Body 60 Flame Retention Member 62 Central Flame Retention Section 64 Connection Flame Retention Section 66 arc-shaped flame holding part 68, 70, 72 flame holding hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮藤 章 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 3K017 AA01 AA02 AA06 AB07 AC06 AD10 AD14 3K055 AA10 BA07 BA11 BC02 BC04 BC10 CA03  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Akira Miyato 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi F-term in Osaka Gas Co., Ltd. (reference) 3K017 AA01 AA02 AA06 AB07 AC06 AD10 AD14 3K055 AA10 BA07 BA11 BC02 BC04 BC10 CA03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状のバーナ本体と、前記バーナ本体内
に燃料を噴出するための噴射ノズルと、前記バーナ本体
内に配設され、前記バーナ本体内を流れる燃焼用空気と
前記噴射ノズルから噴出された燃料を混合して空気混合
燃料を生成するための旋回羽根体と、前記バーナ本体の
バーナトップ側に配設された保炎部材と、を備えた旋回
型予混合バーナであって、 前記保炎部材は、前記バーナ本体の径方向中央部に配設
された中央保炎部と、前記中央保炎部の周方向に間隔を
おいて設けられ、前記中央保炎部及び前記バーナ本体の
先端部を接続する複数個の接続保炎部とを備えているこ
とを特徴とする旋回型予混合バーナ。
1. A cylindrical burner main body, an injection nozzle for injecting fuel into the burner main body, and a combustion air provided in the burner main body and flowing through the burner main body and the injection nozzle. A swirling-type premix burner comprising: a swirling blade body for mixing the ejected fuel to generate an air-mixed fuel; and a flame holding member disposed on a burner top side of the burner main body. The flame holding member is provided at a central flame holding portion disposed at a radially central portion of the burner main body and at intervals in a circumferential direction of the central flame holding portion, and the central flame holding portion and the burner main body are provided. And a plurality of connection flame holding portions for connecting the leading end portions of the revolving type premix burner.
【請求項2】 前記保炎部材の前記中央保炎部には複数
個の保炎孔が設けられていることを特徴とする請求項1
記載の旋回型予混合バーナ。
2. The flame stabilizing member according to claim 1, wherein the flame stabilizing member has a plurality of flame stabilizing holes in the central flame stabilizing portion.
The swirl-type premix burner as described.
【請求項3】 前記保炎部材の前記複数個の接続保炎部
には、それぞれ、複数個の保炎孔が設けられていること
を特徴とする請求項1又は2記載の旋回型予混合バー
ナ。
3. The swirling type premix according to claim 1, wherein a plurality of flame holding holes are provided in each of the plurality of connection flame holding portions of the flame holding member. Burner.
【請求項4】 前記保炎部材は、更に、前記複数個の接
続保炎部の径方向外端部を接続する複数個の弧状保炎部
を有し、前記複数個の弧状保炎部に複数個の保炎孔が設
けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
に記載の旋回型予混合バーナ。
4. The flame holding member further includes a plurality of arc-shaped flame holding portions connecting radially outer ends of the plurality of connection flame-holding portions. The swirling type premix burner according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of flame holding holes are provided.
【請求項5】 前記複数個の接続保炎部は、前記バーナ
本体に接続された一端部から前記中央保炎部に接続され
た他端部まで、半径方向内側に向けて空気混合燃料の流
れ方向下流側に直線状に延びていることを特徴とする請
求項1〜4のいずれかに記載の旋回型予混合バーナ。
5. The flow of the air-mixed fuel radially inward from one end connected to the burner body to the other end connected to the central flame holding portion, wherein the plurality of connection flame holding portions are provided. The swirling-type premix burner according to any one of claims 1 to 4, wherein the swirl-type premix burner extends linearly downstream in the direction.
【請求項6】 筒状のバーナ本体と、前記バーナ本体内
に燃料を噴出するための噴射ノズルと、前記バーナ本体
内に配設され、前記バーナ本体内を流れる燃焼用空気と
前記噴射ノズルから噴出された燃料を混合して空気混合
燃料を生成するための旋回羽根体と、前記バーナ本体の
バーナトップ側に配設された保炎部材と、を備えた旋回
型予混合バーナであって、 前記保炎部材は前記バーナ本体の径方向中央部に配設さ
れた中央保炎部を有し、前記中央保炎部には複数個の保
炎孔が設けられていることを特徴とする旋回型予混合バ
ーナ。
6. A burner main body having a cylindrical shape, an injection nozzle for injecting fuel into the burner main body, a combustion air provided in the burner main body and flowing through the burner main body and the injection nozzle. A swirling-type premix burner comprising: a swirling blade body for mixing the ejected fuel to generate an air-mixed fuel; and a flame holding member disposed on a burner top side of the burner main body. The flame stabilizing member has a central flame stabilizing portion disposed at a radial center portion of the burner main body, and the central flame stabilizing portion is provided with a plurality of flame stabilizing holes. Mold premix burner.
【請求項7】 熱源機本体と、前記熱源機本体内の熱交
換域に配設され、加熱すべき液体が流れる複数本の中空
パイプと、前記熱源機本体内の燃焼室に配設された請求
項1〜6のいずれかの旋回型予混合バーナと、を備え、
前記旋回型予混合バーナからの燃焼排気ガスと前記複数
本の中空パイプを流れる液体との間で熱交換が行われる
ことを特徴とする熱源機。
7. A heat source device main body, a plurality of hollow pipes disposed in a heat exchange area in the heat source device main body, through which a liquid to be heated flows, and disposed in a combustion chamber in the heat source device main body. A swirling type premix burner according to any one of claims 1 to 6,
A heat source device wherein heat exchange is performed between combustion exhaust gas from the swirling type premix burner and liquid flowing through the plurality of hollow pipes.
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