JP2002235907A - Combustion device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、NOxの発生量の
低減を図った燃焼装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion apparatus for reducing the amount of NOx generated.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、低NOx化を図った燃焼装置とし
ては、図30及び図31に示すように、先端が開口され
た燃焼筒1の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒2
を、その先端を燃焼筒1の先端よりも突出させた状態で
設け、燃焼筒1とガス供給筒2との間を通して燃焼用空
気Aがガス供給筒2の軸心方向に吐出されるように構成
し、ガス供給筒2の先端側の周壁に、ガス供給筒2内を
流れる燃料ガスGを噴出する複数のガス噴出孔30を、
等間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で穿設して構成したも
のがあった(例えば、特開平11−337022号公報
参照)。燃焼筒1とガス供給筒2との間には、環状に形
成されたバッフル板4を、燃焼筒1の先端よりも後退さ
せた位置に、その内周縁をガス供給筒2に外嵌し、且
つ、その外周縁を燃焼筒1に内嵌する状態で設け、その
バッフル板4に、燃焼筒1内を流れる燃焼用空気Aをガ
ス供給筒2の軸心方向に吐出する複数の空気吐出口5
を、等間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で形成し、各空気
吐出口5は、バッフル板4の外周に形成した切り欠き
と、燃焼筒2の内面とにより形成していた。2. Description of the Related Art Conventionally, as a combustion apparatus for reducing NOx, as shown in FIGS. 30 and 31, a gas supply cylinder 2 having a closed end is provided inside a combustion cylinder 1 having an open end.
Is provided in a state where the tip thereof protrudes from the tip of the combustion cylinder 1 so that the combustion air A is discharged between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2 in the axial direction of the gas supply cylinder 2. A plurality of gas ejection holes 30 for ejecting the fuel gas G flowing in the gas supply cylinder 2 are formed on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder 2.
There has been a configuration in which holes are formed in a state of being arranged in the circumferential direction at equal intervals (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-337022). Between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2, an inner peripheral edge of the baffle plate 4 formed in an annular shape is fitted to the gas supply cylinder 2 at a position retracted from the tip of the combustion cylinder 1, A plurality of air discharge ports for discharging combustion air A flowing through the combustion cylinder 1 to the baffle plate 4 in the axial direction of the gas supply cylinder 2 are provided on the baffle plate 4. 5
Are formed in the circumferential direction at equal intervals, and each air discharge port 5 is formed by a notch formed on the outer periphery of the baffle plate 4 and the inner surface of the combustion cylinder 2.
【0003】そして、等間隔を隔てて周方向に並ぶ複数
のガス噴出孔30から燃料ガスGを噴出することによ
り、ガス供給筒2の前方空間に負圧域(周囲よりも圧力
が低い域)Hを形成し、そのように負圧域Hとなるガス
供給筒2の前方空間を通して、ガス噴出孔30から噴出
された燃料ガスGが燃焼した燃焼ガスEを循環させなが
ら、ガス噴出孔30から噴出された燃料ガスGを燃焼さ
せることにより、燃料ガスGを緩慢燃焼させて、低NO
x化を図っていた。The fuel gas G is ejected from a plurality of gas ejection holes 30 arranged at equal intervals in the circumferential direction, so that a negative pressure region (a region having a pressure lower than the surroundings) is provided in the space in front of the gas supply cylinder 2. H is formed, and the fuel gas G ejected from the gas ejection holes 30 is circulated through the front space of the gas supply tube 2 which becomes the negative pressure region H as described above. By burning the fuel gas G that has been ejected, the fuel gas G is slowly burned, and low NO
x was being planned.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の燃焼装置では、
NOxを低減する効果をある程度は得られるものの未だ
不十分であり、更なる低NOx化が臨まれており、改善
の余地があった。SUMMARY OF THE INVENTION In a conventional combustion device,
Although the effect of reducing NOx can be obtained to some extent, it is still insufficient, and further reduction of NOx has been pursued, and there is room for improvement.
【0005】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、従来に比べて更なる低NOx化
を図り得る燃焼装置を提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a combustion apparatus capable of further reducing NOx as compared with the related art.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】〔請求項1記載の発明〕
請求項1に記載の特徴構成は、先端が開口された燃焼筒
の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を
前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、前
記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が
前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成さ
れ、前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒
内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズル
が、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて
設けられ、前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス
供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズ
ルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環さ
せながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガス
を燃焼させるように構成されていることにある。請求項
1に記載の特徴構成によれば、ガス供給筒の先端側の周
壁から突出する状態で周方向に分散させて設けられた複
数の筒状ガスノズルから、燃料ガスを直進性を効果的に
与えた状態で噴出することにより、ガス供給筒の前方空
間、及び、ガス供給筒の先端側の周部空間に負圧域を形
成し、そして、そのように負圧域となるガス供給筒の前
方空間、及び、ガス供給筒の先端側の周部空間を通し
て、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した
燃焼ガスを循環させて、筒状ガスノズルから噴出された
燃料ガスの燃焼域に燃焼ガスを流入させながら、燃料ガ
スを燃焼させることにより、燃料ガスを効果的に緩慢燃
焼させる。つまり、筒状ガスノズルは、内径に対して軸
心方向での長さを長くすることができるので、各筒状ガ
スノズルから、燃料ガスは、効果的に直進性を与えられ
て拡散が抑制された状態で噴出されるので、ガス供給筒
の前方空間に加えて、各筒状ガスノズルの周囲、延いて
は、複数の筒状ガスノズルが設けられているガス供給筒
の先端側の周部空間に負圧域が形成され、その負圧域を
通して燃焼ガスを循環させることができるのである。し
かも、燃焼筒とガス供給筒との間を通してガス供給筒の
軸心方向に吐出された燃焼用空気は、ガス供給筒の先端
側の周部空間に形成される負圧域に誘引されるので、燃
料ガスと燃焼用空気との混合が促進されて、燃焼の安定
性が向上する。ちなみに、上述の従来の燃焼装置のよう
に、ガス供給筒の先端側の周壁に穿設したガス噴出孔か
ら燃料ガスを噴出するものでは、ガス噴出孔の軸心方向
での長さは内径よりも短くなるのが通常であるので、ガ
ス噴出孔から噴出される燃料ガスの直進性は乏しく、著
しく拡散してしまい、しかも、燃料ガスはガス供給筒の
周壁から直接噴出されるので、ガス供給筒の先端側の周
部空間に負圧域が形成されることはない。尚、所望の燃
料ガス噴出量が得られるように、ガス噴出孔の内径を確
保しながら、噴出燃料ガスの直進性を向上させるため
に、ガス噴出孔の軸芯方向での長さを長くするには、ガ
ス供給筒の周壁の厚さを極めて厚くする必要がある。そ
こで、ガス供給筒の周壁に穿設したガス噴出孔から燃料
ガスを噴出させる場合においては、ガス供給筒の周壁の
厚さを不必要に厚くしないで適正な厚さにして、燃焼装
置の構造面及びコスト面において実用的なものにしなが
ら、ガス噴出孔から噴出される燃料ガスの直進性を向上
させるには限度がある。従って、本請求項1に記載の特
徴構成によれば、ガス供給筒の前方空間を通して燃焼ガ
スを循環させることに加えて、ガス供給筒の先端側の周
部空間を通して燃焼ガスを循環させることができること
から、従来に比べて、燃焼ガス循環量を増やすことがで
きて、緩慢燃焼を一層促進させることができるので、従
来に比べて更なる低NOx化を図り得る燃焼装置を提供
することができるようになった。ちなみに、従来では、
NOx濃度を60ppm程度にまで低くするのが限度で
あったが、本発明では、NOx濃度を30ppm程度ま
で低くすることができた。しかも、燃焼筒とガス供給筒
との間を通してガス供給筒の軸心方向に吐出された燃焼
用空気は、ガス供給筒の先端側の周部空間に形成される
負圧域に誘引されて、燃料ガスとの混合が促進されるこ
とから、従来に比べて、燃焼の安定性を更に向上するこ
とができるようになった。更に、火炎をガス供給筒の周
方向に分割する状態で形成するように、複数の筒状ガス
ノズルをガス供給筒の周壁に間隔を隔てて周方向に並べ
て設けたものでは、火炎の表面積を大きくして火炎温度
を下げることによって、更に低NOx化を図ることがで
きる。Means for Solving the Problems [Invention according to claim 1]
The characteristic configuration according to claim 1, wherein a gas supply cylinder having a closed end is provided inside the combustion cylinder having an open end, with the end of the gas supply cylinder protruding from the end of the combustion cylinder. Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through the space between the combustion cylinder and the gas supply cylinder, and flows through the gas supply cylinder to the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder. A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas are provided dispersed in the circumferential direction so as to protrude from the peripheral wall, a space in front of the gas supply cylinder, and a peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder. Through, the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is burned while circulating the combustion gas produced by the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle. According to the characteristic configuration of the first aspect, the fuel gas can be effectively straightened from the plurality of cylindrical gas nozzles that are provided in the circumferential direction while being protruded from the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder. By jetting in a given state, a negative pressure area is formed in the space in front of the gas supply cylinder and in the peripheral space on the distal end side of the gas supply cylinder, and the gas supply cylinder becomes a negative pressure area as described above. The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is circulated through the front space and the peripheral space on the distal end side of the gas supply cylinder, and the combustion gas is circulated to the combustion area of the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle. By burning the fuel gas while flowing the gas, the fuel gas is effectively slowly burned. In other words, since the cylindrical gas nozzle can be increased in length in the axial direction with respect to the inner diameter, the fuel gas is effectively given straightness from each cylindrical gas nozzle and diffusion is suppressed. Since the gas is jetted in a state, in addition to the space in front of the gas supply cylinder, a negative space is generated around the cylindrical gas nozzles, and in the peripheral space on the distal end side of the gas supply cylinder where a plurality of cylindrical gas nozzles are provided. A pressure zone is formed and combustion gas can be circulated through the negative pressure zone. Moreover, the combustion air discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through the space between the combustion cylinder and the gas supply cylinder is attracted to the negative pressure region formed in the peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder. In addition, the mixing of the fuel gas and the combustion air is promoted, and the stability of combustion is improved. By the way, as in the above-described conventional combustion device, in the case where the fuel gas is ejected from the gas ejection hole formed in the peripheral wall on the tip side of the gas supply cylinder, the length of the gas ejection hole in the axial direction is smaller than the inner diameter. Is usually short, the straightness of the fuel gas ejected from the gas ejection holes is poor, and the fuel gas diffuses remarkably, and the fuel gas is ejected directly from the peripheral wall of the gas supply cylinder. No negative pressure region is formed in the peripheral space on the tip side of the cylinder. In order to improve the straightness of the injected fuel gas while securing the inner diameter of the gas ejection hole so as to obtain a desired fuel gas ejection amount, the length of the gas ejection hole in the axial direction is increased. Therefore, it is necessary to make the peripheral wall of the gas supply cylinder extremely thick. Therefore, when fuel gas is ejected from the gas ejection holes formed in the peripheral wall of the gas supply cylinder, the thickness of the peripheral wall of the gas supply cylinder is adjusted to an appropriate thickness without unnecessarily increasing the thickness of the combustion apparatus. There is a limit to improving the straightness of the fuel gas ejected from the gas ejection holes while making it practical in terms of cost and cost. Therefore, according to the characteristic configuration of the present invention, in addition to circulating the combustion gas through the space in front of the gas supply tube, it is possible to circulate the combustion gas through the peripheral space on the tip side of the gas supply tube. Since it is possible, the amount of circulating combustion gas can be increased as compared with the related art, and slow combustion can be further promoted. Therefore, it is possible to provide a combustion device capable of further reducing NOx as compared with the related art. It became so. By the way, conventionally,
Although the limit was to reduce the NOx concentration to about 60 ppm, in the present invention, the NOx concentration could be reduced to about 30 ppm. Moreover, the combustion air discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through the space between the combustion cylinder and the gas supply cylinder is attracted to the negative pressure region formed in the peripheral space on the distal end side of the gas supply cylinder, Since the mixing with the fuel gas is promoted, the stability of combustion can be further improved as compared with the related art. Furthermore, in the case where a plurality of cylindrical gas nozzles are arranged in the circumferential direction at intervals on the peripheral wall of the gas supply cylinder so that the flame is formed in a state of being divided in the circumferential direction of the gas supply cylinder, the surface area of the flame is increased. By lowering the flame temperature, NOx can be further reduced.
【0007】〔請求項2記載の発明〕請求項2に記載の
特徴構成は、前記筒状ガスノズルからのガス噴出方向
が、前記ガス供給筒の軸心に直交する方向に対して、前
方側に傾斜する方向に設定されていることにある。請求
項2に記載の特徴構成によれば、筒状ガスノズルから
は、燃料ガスが、燃焼筒とガス供給筒との間を通して吐
出される燃焼用空気の吐出方向下流側に傾斜する方向
に、噴出されることから、筒状ガスノズルから噴出され
た燃料ガスと燃焼用空気との衝突が抑制されて、燃料ガ
スの拡散が抑制されるので、ガス供給筒の先端側の周部
空間に負圧域を一層効果的に形成することができる。ち
なみに、筒状ガスノズルからのガス噴出方向を、ガス供
給筒の軸心に直交する方向や、ガス供給筒の軸心に直交
する方向に対して後方側に傾斜する方向に設定すると、
筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスは、燃焼用空気
との衝突により拡散し易くなって、ガス供給筒の先端側
の周部空間に形成される負圧域の負圧状態が多少弱くな
る傾向がある。従って、ガス供給筒の先端側の周部空間
に負圧域を効果的に形成して、緩慢燃焼を促進させるこ
とにより、更にNOx発生量を低減することができるの
で、低NOx化の効果を大きくする上で好ましい具体構
成を提供することができる。According to a second aspect of the present invention, the gas ejecting direction from the cylindrical gas nozzle is positioned forward with respect to a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder. That is, it is set in a tilting direction. According to the characteristic configuration of the second aspect, the fuel gas is ejected from the cylindrical gas nozzle in a direction inclined toward the downstream in the discharge direction of the combustion air discharged between the combustion cylinder and the gas supply cylinder. As a result, the collision between the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle and the combustion air is suppressed, and the diffusion of the fuel gas is suppressed. Can be formed more effectively. By the way, if the direction of gas ejection from the cylindrical gas nozzle is set to a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder, or a direction inclined rearward with respect to a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle tends to diffuse due to collision with the combustion air, and the negative pressure state in the negative pressure region formed in the peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder tends to be somewhat weakened. There is. Therefore, the negative pressure region is effectively formed in the peripheral space on the distal end side of the gas supply cylinder to promote the slow combustion, so that the NOx generation amount can be further reduced. It is possible to provide a specific configuration that is preferable in increasing the size.
【0008】〔請求項3記載の発明〕請求項3に記載の
特徴構成は、前記複数の筒状ガスノズルが、ガス噴出方
向の異なる複数種を前記ガス供給筒の周方向に存在させ
る状態で、前記ガス供給筒に設けられていることにあ
る。請求項3に記載の特徴構成によれば、複数の筒状ガ
スノズルが、ガス噴出方向の異なる複数種をガス供給筒
の周方向に存在させる状態で、ガス供給筒に設けられて
いることから、周方向に隣接する筒状ガスノズルのガス
噴出方向が異なる状態では、隣接する筒状ガスノズル夫
々にて形成される火炎同士の干渉が抑制されるので、火
炎の表面積を更に大きくすることができる。従って、火
炎の表面積を更に大きくして火炎温度を低下させること
により、更にNOx発生量を低減することができるの
で、低NOx化の効果を大きくする上で好ましい具体構
成を提供することができる。The invention according to claim 3 is characterized in that the plurality of cylindrical gas nozzles have a plurality of types having different gas ejection directions existing in a circumferential direction of the gas supply cylinder. It is provided in the gas supply cylinder. According to the characteristic configuration of claim 3, since the plurality of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder in a state where a plurality of types having different gas ejection directions are present in the circumferential direction of the gas supply cylinder, In a state where the gas ejection directions of the circumferentially adjacent cylindrical gas nozzles are different, interference between the flames formed by the adjacent cylindrical gas nozzles is suppressed, so that the surface area of the flame can be further increased. Therefore, by further increasing the surface area of the flame and lowering the flame temperature, the amount of generated NOx can be further reduced, so that it is possible to provide a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx.
【0009】〔請求項4記載の発明〕請求項4に記載の
特徴構成は、前記複数の筒状ガスノズルが、周方向に並
ぶノズル列を前記ガス供給筒の軸心方向に複数列並べて
形成する状態で、前記ガス供給筒に設けられていること
にある。請求項4に記載の特徴構成によれば、複数の筒
状ガスノズルを、周方向に並ぶノズル列を前記ガス供給
筒の軸心方向に複数列並べて形成する状態で、ガス供給
筒に設けることにより、筒状ガスノズルの個数が多い場
合でも、周方向に隣接する筒状ガスノズル同士の間の間
隔を広くする状態で、筒状ガスノズルを設けることがで
きる。つまり、形成する負圧域の範囲を広くすると共
に、負圧状態を強くするために、筒状ガスノズルからの
ガス噴出速度を速くしてガス噴出の直進性を向上するに
は、筒状ガスノズルの孔径を小さくする必要があるが、
一方では、必要とするトータルのガス噴出量を確保する
必要があるので、トータルのガス噴出量を確保しなが
ら、筒状ガスノズルの孔径を小さくして筒状ガスノズル
からのガス噴出速度を速くするためには、筒状ガスノズ
ルの設置個数を多くする必要がある。そして、多数の筒
状ガスノズルをガス供給筒に設ける場合に、ガス供給筒
の軸心方向に複数列に設けると、周方向に隣接する筒状
ガスノズル同士の間の間隔を広くすることができるの
で、火炎を分割状に形成する場合に好ましい。従って、
負圧域の範囲を広くすると共に負圧状態を強くして燃焼
ガス循環量を増加させることができることと、火炎を分
割状に形成して火炎温度を低下することができることと
の相乗効果により、NOx発生量を更に低減することが
できるので、低NOx化の効果を大きくする上で好まし
い具体構成を提供することができる。According to a fourth aspect of the present invention, the plurality of cylindrical gas nozzles are formed by arranging a plurality of nozzle rows arranged in the circumferential direction in the axial direction of the gas supply cylinder. In this state, it is provided on the gas supply cylinder. According to the characteristic configuration of the fourth aspect, by providing a plurality of cylindrical gas nozzles in the gas supply cylinder in a state where a plurality of nozzle rows arranged in the circumferential direction are arranged in a row in the axial direction of the gas supply cylinder. Even when the number of the cylindrical gas nozzles is large, the cylindrical gas nozzles can be provided in a state where the interval between the cylindrical gas nozzles adjacent in the circumferential direction is widened. In other words, in order to increase the range of the negative pressure region to be formed and to enhance the negative pressure state, in order to increase the gas ejection speed from the cylindrical gas nozzle and improve the straightness of the gas ejection, it is necessary to use the cylindrical gas nozzle. It is necessary to reduce the pore size,
On the other hand, since it is necessary to secure the required total gas ejection amount, while securing the total gas ejection amount, the hole diameter of the cylindrical gas nozzle is reduced to increase the gas ejection speed from the cylindrical gas nozzle. Requires a large number of cylindrical gas nozzles to be installed. When a large number of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder, if the gas supply cylinders are provided in a plurality of rows in the axial direction, the interval between circumferentially adjacent cylindrical gas nozzles can be increased. It is preferable when the flame is formed in a divided shape. Therefore,
Due to the synergistic effect of increasing the range of the negative pressure range and increasing the negative pressure state to increase the amount of combustion gas circulation, and the fact that the flame can be divided and the flame temperature can be reduced, Since the amount of generated NOx can be further reduced, it is possible to provide a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx.
【0010】〔請求項5記載の発明〕請求項5に記載の
特徴構成は、前記軸心方向に並ぶノズル列のうちの、上
流側に位置するノズル列の筒状ガスノズルの先端は、下
流側に位置するノズル列の筒状ガスノズルの先端より
も、前記ガス供給筒の径方向内方側に位置するように構
成されていることにある。請求項5に記載の特徴構成に
よれば、前記軸心方向に沿って筒状ガスノズルが並んで
いて、その軸心方向の上流側に位置する筒状ガスノズル
の先端は、下流側に位置する筒状ガスノズルの先端より
も、ガス供給筒の径方向内方側に位置することから、上
流側に位置する筒状ガスノズルにて燃焼した燃料ガスの
燃焼ガスが、下流側に位置する筒状ガスノズルの周囲の
負圧域の誘引作用により、その負圧域を通して、下流側
に位置する筒状ガスノズルから噴出される燃料ガスの燃
焼域(以下、単に下流側の筒状ガスノズルの燃焼域と記
載する場合がある)に誘引されるので、緩慢燃焼を促進
させることができる。従って、ガス供給筒の軸心方向に
おいて上流側に位置する筒状ガスノズルにて燃焼した燃
料ガスの燃焼ガスを、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域
に誘引させて、緩慢燃焼を促進させることにより、NO
x発生量を更に低減することができるので、低NOx化
の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供するこ
とができる。According to a fifth aspect of the present invention, the tip of the cylindrical gas nozzle of the nozzle row located on the upstream side among the nozzle rows arranged in the axial direction is the downstream side. Is located on the radially inward side of the gas supply cylinder from the tip of the cylindrical gas nozzle of the nozzle row located at. According to the characteristic configuration of claim 5, the cylindrical gas nozzles are arranged along the axial direction, and the tip of the cylindrical gas nozzle located on the upstream side in the axial direction is located on the downstream side. Since the fuel gas is located on the radially inward side of the gas supply cylinder from the tip of the tubular gas nozzle, the combustion gas of the fuel gas burned by the tubular gas nozzle located on the upstream side is generated by the tubular gas nozzle located on the downstream side. Through the attraction of the surrounding negative pressure region, through the negative pressure region, the combustion region of the fuel gas ejected from the downstream cylindrical gas nozzle (hereinafter simply referred to as the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle) Slow combustion can be promoted. Therefore, the combustion gas of the fuel gas burned by the cylindrical gas nozzle located on the upstream side in the axial direction of the gas supply cylinder is attracted to the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle to promote slow combustion. , NO
Since the amount of x generation can be further reduced, it is possible to provide a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx.
【0011】〔請求項6記載の発明〕請求項6に記載の
特徴構成は、前記ノズル列が2列形成され、前記ガス供
給筒の直径をDとすると、前記燃焼筒の直径が1.8D
〜2.3Dの範囲に、前記空気吐出口と上流側の前記筒
状ガスノズルとの間隔が0.4D〜0.5Dの範囲に、
上流側の前記筒状ガスノズルと下流側の前記筒状ガスノ
ズルとの間隔が0.25D〜0.35Dの範囲に、下流
側の前記筒状ガスノズルの長さが0.25D〜0.35
Dの範囲に設定され、上流側の前記筒状ガスノズルの長
さが下流側の前記筒状ガスノズルの長さの3倍又は略3
倍に設定されていることにある。本発明の発明者らは、
上述のように、ガス供給筒の先端側の周壁に、複数の筒
状ガスノズルを周壁から突出する状態で周方向に分散さ
せて設ける構成を採用することにより、NOxを低減す
ることができることを見出したが、更に、前記の構成に
おいて、更にNOxの低減を図るべく鋭意研究し、ノズ
ル列を2列形成し、ガス供給筒の直径をDとして、燃焼
筒の直径を1.8D〜2.3Dの範囲となるように設定
した場合に、空気吐出口と上流側の筒状ガスノズルとの
間隔を0.4D〜0.5Dの範囲に、上流側の筒状ガス
ノズルと下流側の筒状ガスノズルとの間隔を0.25D
〜0.35Dの範囲に、下流側の筒状ガスノズルの長さ
を0.25D〜0.35Dの範囲に夫々設定すると共
に、上流側の筒状ガスノズルの長さを下流側の筒状ガス
ノズルの長さの1/3又は略1/3に設定すると、燃焼
を安定させてCOの発生量を低減しながら、NOx発生
量を低減する上で好ましいことを見出した。つまり、ノ
ズル列を多くすると、負圧域の範囲を広くすると共に、
負圧状態を強くして、燃焼ガスの循環量を多くすること
ができるものの、ノズル列が多くなると構成がかえって
複雑となるため、燃焼ガスの循環量の増大及び構成の簡
略化を両立させるためには、ノズル列を2列設けるのが
好ましい。又、空気吐出口と上流側の筒状ガスノズルと
の間隔は、0.4D〜0.5Dの範囲よりも短くする
と、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが、燃焼用
空気との衝突により拡散し易くなって、負圧域の範囲が
狭くなると共に、負圧状態が弱くなり、NOxの発生量
が増加し、一方、0.4D〜0.5Dの範囲よりも長く
すると、燃料ガスと燃焼用空気との混合が不十分となっ
て燃焼が不安定となり、COの発生量が増加するので、
空気吐出口と上流側の筒状ガスノズルとの間隔は、0.
4D〜0.5Dの範囲内に設定するのが好ましい。上流
側の筒状ガスノズルと下流側の筒状ガスノズルとの間隔
は、0.25D〜0.35Dの範囲よりも短くすると、
上流側の筒状ガスノズルで生成された燃焼ガスが、下流
側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引される量が多くなり
過ぎて、燃焼が不安定となって、COの発生量が増加
し、一方、0.25D〜0.35Dの範囲よりも長くす
ると、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引される燃
焼ガス量が少なくなって、NOxの発生量が増加すると
共に、燃料ガスと燃焼用空気との混合が不十分となって
燃焼が不安定となり、COの発生量が増加するので、上
流側の筒状ガスノズルと下流側の筒状ガスノズルとの間
隔は、0.25D〜0.35Dの範囲内に設定するのが
好ましい。下流側の筒状ガスノズルの長さは、0.25
D〜0.35Dの範囲よりも短くすると、筒状ガスノズ
ルから噴出された燃料ガスが、燃焼用空気との衝突によ
り拡散し易くなって、負圧域の範囲が狭くなると共に、
負圧状態が弱くなり、NOxの発生量が増加し、一方、
0.25D〜0.35Dの範囲よりも長くすると、燃料
ガスと燃焼用空気との混合が不十分となって燃焼が不安
定となり、COの発生量が増加するので、下流側の筒状
ガスノズルの長さは、0.25D〜0.35Dの範囲内
に設定するのが好ましい。上流側の筒状ガスノズルの長
さは、下流側の筒状ガスノズルの長さの1/3よりも短
くすると、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引され
る燃焼ガス量が少なくなって、NOxの発生量が増加
し、一方、下流側の筒状ガスノズルの長さの1/3より
も長くすると、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引
される燃焼ガス量が多くなり過ぎて、燃焼が不安定とな
って、COの発生量が増加するので、上流側の筒状ガス
ノズルの長さは、下流側の筒状ガスノズルの長さの1/
3又は略1/3に設定するのが好ましい。従って、ノズ
ル列を複数列設けるにしてもその列数を極力少なくして
構成の簡略化を図りながら、燃焼を可及的に安定させて
COの発生量を低減すると共に、緩慢燃焼を可及的に促
進させてNOx発生量を低減することができる。According to a sixth aspect of the present invention, when the nozzle row is formed in two rows and the diameter of the gas supply cylinder is D, the diameter of the combustion cylinder is 1.8D.
The distance between the air discharge port and the upstream cylindrical gas nozzle is in the range of 0.4D to 0.5D,
The distance between the upstream cylindrical gas nozzle and the downstream cylindrical gas nozzle is in the range of 0.25D to 0.35D, and the length of the downstream cylindrical gas nozzle is 0.25D to 0.35D.
D, the length of the upstream cylindrical gas nozzle is three times or approximately three times the length of the downstream cylindrical gas nozzle.
It is set to double. The inventors of the present invention
As described above, it has been found that NOx can be reduced by adopting a configuration in which a plurality of cylindrical gas nozzles are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder so as to protrude from the peripheral wall and are dispersed in the circumferential direction. However, in the above-described configuration, further studies were conducted to further reduce NOx, and two nozzle rows were formed. When it is set to be in the range, the interval between the air discharge port and the upstream cylindrical gas nozzle is in the range of 0.4D to 0.5D, the upstream cylindrical gas nozzle and the downstream cylindrical gas nozzle, 0.25D
And the length of the downstream cylindrical gas nozzle is set in the range of 0.25D to 0.35D, and the length of the upstream cylindrical gas nozzle is set in the range of the downstream cylindrical gas nozzle. It has been found that setting the length to 1/3 or approximately 1/3 of the length is preferable for reducing the amount of NOx generated while stabilizing combustion and reducing the amount of generated CO. In other words, increasing the number of nozzle rows increases the range of the negative pressure range,
Although it is possible to increase the circulation amount of the combustion gas by strengthening the negative pressure state, the configuration becomes more complicated when the number of nozzle rows increases, so that both the increase in the circulation amount of the combustion gas and the simplification of the configuration are compatible. Is preferably provided with two nozzle rows. If the distance between the air discharge port and the upstream cylindrical gas nozzle is shorter than the range of 0.4D to 0.5D, the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle diffuses due to collision with combustion air. And the range of the negative pressure range becomes narrower, the negative pressure state becomes weaker, and the amount of generated NOx increases. On the other hand, when the range is longer than the range of 0.4D to 0.5D, the fuel gas and the combustion are reduced. As the mixing with the working air becomes insufficient, the combustion becomes unstable and the amount of generated CO increases,
The interval between the air discharge port and the upstream cylindrical gas nozzle is 0.1 mm.
It is preferable to set within the range of 4D to 0.5D. When the interval between the upstream cylindrical gas nozzle and the downstream cylindrical gas nozzle is shorter than the range of 0.25D to 0.35D,
The amount of combustion gas generated by the upstream cylindrical gas nozzle, which is attracted to the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle, becomes too large, combustion becomes unstable, and the amount of generated CO increases. On the other hand, if the length is longer than the range of 0.25D to 0.35D, the amount of combustion gas induced to the combustion region of the cylindrical gas nozzle on the downstream side decreases, so that the generation amount of NOx increases and the fuel gas and combustion Since the mixing with the working air becomes insufficient and the combustion becomes unstable and the amount of generated CO increases, the interval between the upstream-side tubular gas nozzle and the downstream-side tubular gas nozzle is 0.25D to 0.25D. It is preferable to set within the range of 35D. The length of the downstream cylindrical gas nozzle is 0.25
When the length is shorter than the range of D to 0.35D, the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle easily diffuses due to collision with the combustion air, and the range of the negative pressure range becomes narrower.
The negative pressure condition becomes weaker, the amount of generated NOx increases,
If the length is longer than the range of 0.25D to 0.35D, the mixing of the fuel gas and the combustion air becomes insufficient, the combustion becomes unstable, and the amount of generated CO increases. Is preferably set in the range of 0.25D to 0.35D. When the length of the upstream cylindrical gas nozzle is shorter than 1/3 of the length of the downstream cylindrical gas nozzle, the amount of combustion gas attracted to the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle decreases, If the generation amount of NOx increases, while if it is longer than 1/3 of the length of the downstream-side cylindrical gas nozzle, the amount of combustion gas attracted to the combustion region of the downstream-side cylindrical gas nozzle becomes too large, Since the combustion becomes unstable and the amount of generated CO increases, the length of the cylindrical gas nozzle on the upstream side is 1 / the length of the cylindrical gas nozzle on the downstream side.
It is preferably set to 3 or approximately 1/3. Therefore, even if a plurality of nozzle rows are provided, the number of rows is reduced as much as possible to simplify the configuration, while stabilizing the combustion as much as possible to reduce the amount of generated CO and also enable the slow combustion. And the NOx generation amount can be reduced.
【0012】〔請求項7記載の発明〕請求項7に記載の
特徴構成は、前記複数の筒状ガスノズルが、ガス噴出量
の異なるものが交互に位置して周方向に並ぶ状態で、前
記ガス供給筒に設けられていることにある。請求項7に
記載の特徴構成によれば、ガス噴出量の多い方の筒状ガ
スノズルから噴出された燃料ガスによって、燃焼用空気
量に対する燃料ガス量の比率が大きい混合気(以下、濃
混合気)が形成され、ガス噴出量の少ない方の筒状ガス
ノズルから噴出された燃料ガスによって、燃焼用空気量
に対する燃料ガス量の比率が濃混合気よりも小さい混合
気(以下、淡混合気)が形成されて、周方向に、濃混合
気域と淡混合気域が交互に並ぶ状態となって、所謂、濃
淡燃焼を行わせることができる。従って、濃淡燃焼を行
わせて火炎温度を低下させることにより、更にNOx発
生量を低減することができるので、低NOx化の効果を
大きくする上で好ましい具体構成を提供することができ
る。The invention according to claim 7 is characterized in that the plurality of cylindrical gas nozzles are arranged such that the plurality of cylindrical gas nozzles having different gas ejection amounts are arranged alternately in the circumferential direction. It is provided in the supply cylinder. According to the characteristic configuration of the seventh aspect, the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle having the larger gas ejection amount causes the mixture to have a large ratio of the fuel gas amount to the combustion air amount (hereinafter, the rich mixture). ) Is formed, and the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle having the smaller gas ejection amount produces an air-fuel mixture (hereinafter, lean air-fuel mixture) in which the ratio of the fuel gas amount to the combustion air amount is smaller than the rich air-fuel mixture. Once formed, the rich mixture gas region and the light mixture gas region are alternately arranged in the circumferential direction, so that the so-called rich-light combustion can be performed. Therefore, the amount of NOx generated can be further reduced by lowering the flame temperature by performing the rich / lean combustion, so that it is possible to provide a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx.
【0013】〔請求項8記載の発明〕請求項8に記載の
特徴構成は、前記複数の筒状ガスノズルのうちの一部又
は全てのものについての先端部における、前記ガス供給
筒の前方空間に近接して位置する弧状部分が、前記ガス
供給筒に近づいて位置する部位ほど前記筒状ガスノズル
の軸心方向後方側に位置する傾斜状に形成されているこ
とにある。請求項8に記載の特徴構成によれば、複数の
筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての
先端部における、ガス供給筒の前方空間に近接して位置
する弧状部分(以下、対前方空間近接側弧状部分と称す
る場合がある)が、ガス供給筒に近づいて位置する部位
ほど筒状ガスノズルの軸心方向後方側に位置する傾斜状
(以下、後方傾斜状と称する場合がある)に形成されて
いるので、そのように先端部における対前方空間近接側
弧状部分が後方傾斜状に形成されている筒状ガスノズル
に向かってガス供給筒の前方から誘引されてくる燃焼ガ
スをスムーズに、その筒状ガスノズルから噴出された燃
料ガスの燃焼域(以下、単に筒状ガスノズルの燃焼域と
記載する場合がある)に流入させることができる。つま
り、図19に示すように、筒状ガスノズル3の先端部に
おける、ガス供給筒2の前方空間に近接して位置する対
前方空間近接側弧状部分3rを、後方傾斜状に形成する
と、例えば、図7に示すように、筒状ガスノズル3の先
端部における、ガス供給筒2の前方空間に近接して位置
する対前方空間近接側弧状部分を、筒状ガスノズル3の
軸心に直交する直交状に形成して、筒状ガスノズル3の
先端部における、ガス供給筒2の前方空間に近接して位
置する側が直角状の角部となる場合に比べて、ガス供給
筒2の前方空間及び先端側の周部空間に形成される負圧
域Hにより筒状ガスノズル3に向かって誘引されてくる
燃焼ガスEが筒状ガスノズル3の燃焼域に流入するのが
邪魔され難いので、燃焼ガスEをスムーズに筒状ガスノ
ズル3の燃焼域に流入させることができるのである。従
って、燃焼ガスを筒状ガスノズルの燃焼域にスムーズに
流入させるようにして緩慢燃焼を促進させることによ
り、更にNOxの発生量を低減することができるので、
低NOx化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を
提供することができる。[0013] According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system, comprising: The arcuate portion located closer to the gas supply cylinder is formed to be inclined toward the axially rearward side of the cylindrical gas nozzle as the portion is closer to the gas supply cylinder. According to the characteristic configuration of the eighth aspect, an arc-shaped portion (hereinafter, referred to as a pair) located at a front end portion of a part or all of the plurality of cylindrical gas nozzles, which is located close to a space in front of the gas supply cylinder. The front space approach side arc-shaped portion may be referred to as an inclined portion), but a portion located closer to the gas supply cylinder is located on the rear side in the axial center direction of the cylindrical gas nozzle (hereinafter may be referred to as a rear inclined portion). So that the combustion gas that is attracted from the front of the gas supply cylinder toward the cylindrical gas nozzle in which the arc portion on the front side near the front space at the front end is formed to be inclined rearward smoothly. The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle can flow into a combustion region (hereinafter, sometimes simply referred to as a combustion region of the cylindrical gas nozzle). That is, as shown in FIG. 19, when the arc-shaped portion 3 r at the front end of the cylindrical gas nozzle 3, which is located close to the space in front of the gas supply tube 2 and is close to the front space, is formed in a rearward inclined shape. As shown in FIG. 7, an arc-shaped portion located close to the space in front of the gas supply tube 2 at the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 is formed in an orthogonal shape orthogonal to the axis of the cylindrical gas nozzle 3. The front space and the front end of the gas supply tube 2 are compared with the case where the side located near the space in front of the gas supply tube 2 at the front end of the cylindrical gas nozzle 3 is a right-angled corner. It is difficult for the combustion gas E induced toward the cylindrical gas nozzle 3 to flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 by the negative pressure region H formed in the peripheral space of Combustion of cylindrical gas nozzle 3 You can be made to flow into the. Therefore, by promoting the slow combustion by allowing the combustion gas to smoothly flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle, the amount of generated NOx can be further reduced, so that
It is possible to provide a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx.
【0014】〔請求項9記載の発明〕請求項9に記載の
特徴構成は、前記複数の筒状ガスノズルのうちの一部又
は全てのものについての先端部における、前記ガス供給
筒の前方空間に離れて位置する弧状部分が、前記ガス供
給筒から離れて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの
軸心方向前方側に位置する傾斜状に形成されていること
にある。請求項9に記載の特徴構成によれば、複数の筒
状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先
端部における、ガス供給筒の前方空間に離れて位置する
弧状部分(以下、対前方空間離間側弧状部分と称する場
合がある)が、ガス供給筒から離れて位置する部位ほど
筒状ガスノズルの軸心方向前方側に位置する傾斜状(以
下、前方傾斜状と称する場合がある)に形成されている
ので、そのように先端部における対前方空間離間側弧状
部分が前方傾斜状に形成された筒状ガスノズルは、先端
部における対前方空間離間側に鋭角状尖り部を有するも
のとなる。そして、その鋭角状尖り部を有する筒状ガス
ノズルに向かって流れてくる燃焼用空気は、鋭角状尖り
部によって、筒状ガスノズルの先端面側に巻き込まれ易
くて、渦流が発生し易いことから、その渦流により燃焼
用空気と燃料ガスとの混合が促進されて、筒状ガスノズ
ルの先端面での保炎作用が向上する。つまり、図19に
示すように、筒状ガスノズル3の先端部における、ガス
供給筒2の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側
弧状部分3pを、前方傾斜状に形成して、筒状ガスノズ
ル3の先端部における対前方空間離間側に鋭角状尖り部
を備えさせると、その鋭角状尖り部の作用によって、筒
状ガスノズル3の先端面側に負圧域Hが形成され易いの
で、燃焼筒1とガス供給筒2との間を通して吐出されて
筒状ガスノズル3に向かって流れてくる燃焼用空気A
は、鋭角状尖り部の先端から先端面側に巻き込まれ易
く、渦流が発生し易い。これに対して、例えば、図7に
示すように、筒状ガスノズル3の先端部における、ガス
供給筒2の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側
弧状部分を、筒状ガスノズル3の軸心に直交する直交状
に形成して、筒状ガスノズル3の先端部における対前方
空間離間側が直角状の角部となる場合は、筒状ガスノズ
ル3の先端面側に負圧域Hが形成され難いので、燃焼用
空気Aは、筒状ガスノズル3の先端面側に巻き込まれ難
くて、渦流が発生し難いことから、保炎作用を向上する
面では不利となる。従って、筒状ガスノズルの先端面で
の保炎作用を促進させて、燃料ガスを一層安定的に燃焼
させることができるので、燃焼の安定性を更に向上させ
る上で好ましい具体構成を提供することができる。According to a ninth aspect of the present invention, the characteristic configuration according to the ninth aspect is that a part or all of the plurality of cylindrical gas nozzles is provided at a front end of the gas supply cylinder at a distal end portion. The arcuate portion that is located farther away is formed in an inclined shape that is located farther forward in the axial direction of the cylindrical gas nozzle as the portion that is farther away from the gas supply cylinder. According to the characteristic configuration of the ninth aspect, an arc-shaped portion (hereinafter referred to as “frontward”) that is located in the space in front of the gas supply cylinder at the distal end portion of a part or all of the plurality of cylindrical gas nozzles. The space-separated side arc-shaped portion may be referred to as an inclined portion (hereinafter, may be referred to as a forward-inclined portion), which is located further away from the gas supply cylinder in the axially forward side of the cylindrical gas nozzle. Since it is formed, the cylindrical gas nozzle in which the arc-shaped portion at the distal end with respect to the front space is formed to be inclined forward has a sharp-pointed portion at the distal end with respect to the space at the front. . Then, the combustion air flowing toward the cylindrical gas nozzle having the sharp-pointed portion is easily caught on the tip end side of the cylindrical gas nozzle by the sharp-pointed portion, and a vortex is easily generated. The mixing of the combustion air and the fuel gas is promoted by the vortex, and the flame holding action at the tip end surface of the cylindrical gas nozzle is improved. That is, as shown in FIG. 19, the arc-shaped portion 3 p at the distal end of the cylindrical gas nozzle 3, which is located in the space in front of the gas supply cylinder 2 and is separated from the front space, is formed in a forward inclined shape. If an acute point is provided on the distal end of the gas nozzle 3 on the side away from the front space, the negative pressure region H is likely to be formed on the distal end surface side of the cylindrical gas nozzle 3 by the action of the acute point. Combustion air A which is discharged between the cylinder 1 and the gas supply cylinder 2 and flows toward the cylindrical gas nozzle 3
Is easy to be caught from the tip of the sharp point to the tip face side, and eddy current is easily generated. On the other hand, for example, as shown in FIG. 7, the arc-shaped portion at the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 that is separated from the front space of the gas supply cylinder 2 and separated from the front space is defined by the axis of the cylindrical gas nozzle 3. When formed in an orthogonal shape that is perpendicular to the center, and the space apart from the front space at the front end of the cylindrical gas nozzle 3 becomes a right-angled corner, a negative pressure region H is formed on the front end surface side of the cylindrical gas nozzle 3. Since it is difficult, the combustion air A is hardly caught in the tip end side of the cylindrical gas nozzle 3 and a vortex is hardly generated, which is disadvantageous in improving the flame holding effect. Therefore, the flame holding action at the tip end surface of the cylindrical gas nozzle can be promoted, and the fuel gas can be more stably burned. Therefore, it is possible to provide a specific configuration preferable for further improving the combustion stability. it can.
【0015】〔請求項10記載の発明〕請求項10に記
載の特徴構成は、前記複数の筒状ガスノズルのうちの一
部又は全てのものについての先端部が、前記ガス供給筒
に近づいて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの軸心
方向後方側に位置する傾斜状に形成されていることにあ
る。請求項10に記載の特徴構成によれば、筒状ガスノ
ズルの先端部を後方傾斜状に形成することにより、請求
項8記載の発明と同様に、筒状ガスノズルの先端部にお
ける対前方空間近接側弧状部分を後方傾斜状に形成し
て、燃焼ガスをスムーズに筒状ガスノズルの燃焼域に流
入させることができ、並びに、請求項9記載の発明と同
様に、筒状ガスノズルの先端部における対前方空間離間
側弧状部分を前方傾斜状に形成することにより、筒状ガ
スノズル3の先端部における対前方空間離間側に鋭角状
尖り部を備えさせて、筒状ガスノズルの先端部に燃焼用
空気の渦流を効果的に発生させて、保炎作用を向上させ
ることができる。しかも、筒状ガスノズルの先端部が後
方傾斜状に形成されているので、筒状ガスノズルの先端
面の面積を大きくすることが可能となり、筒状ガスノズ
ルの先端面での保炎作用を一層向上させることができ
る。又、単に、筒状ガスノズルの先端部を後方傾斜状に
形成するだけの簡単な加工により、筒状ガスノズルの先
端部における、対前方空間近接側弧状部分を後方傾斜状
に形成し、且つ、対前方空間離間側弧状部分を前方傾斜
状に形成することができる。従って、簡単な加工にて、
燃焼ガスを筒状ガスノズルの燃焼域にスムーズに流入さ
せるようにして緩慢燃焼を促進させることができると共
に、筒状ガスノズルの先端面での保炎作用を促進させて
燃料ガスを一層安定的に燃焼させることができるので、
コストアップを回避しながら、低NOx化の効果を大き
くすると共に燃焼の安定性を更に向上させる上で好まし
い具体構成を提供することができる。According to a tenth aspect of the present invention, the tip configuration of a part or all of the plurality of cylindrical gas nozzles is located close to the gas supply cylinder. The position of the cylindrical gas nozzle is formed so as to be inclined toward the rear side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle. According to the tenth aspect of the present invention, the distal end of the cylindrical gas nozzle is formed to be inclined rearward, so that the distal end of the cylindrical gas nozzle is closer to the front space than the front end of the cylindrical gas nozzle. The arc-shaped portion is formed so as to be inclined rearward so that the combustion gas can smoothly flow into the combustion area of the cylindrical gas nozzle, and, like the invention according to the ninth aspect, the front end of the cylindrical gas nozzle with respect to the front. By forming the arc portion on the space-separation side in a forward inclined shape, an acute-angled sharp portion is provided on the tip end portion of the cylindrical gas nozzle 3 on the space-separation side with respect to the front space, and the eddy current of the combustion air flows on the tip end of the cylindrical gas nozzle. Can be effectively generated, and the flame holding action can be improved. In addition, since the distal end of the cylindrical gas nozzle is formed to be inclined backward, the area of the distal end surface of the cylindrical gas nozzle can be increased, and the flame holding action at the distal end surface of the cylindrical gas nozzle is further improved. be able to. Further, by a simple process of simply forming the distal end of the cylindrical gas nozzle in a rearwardly inclined shape, the arc-shaped portion of the distal end portion of the cylindrical gas nozzle with respect to the front space close to the rearwardly inclined shape is formed. The front space-separated side arc-shaped portion can be formed in a forward inclined shape. Therefore, with simple processing,
Slow combustion can be promoted by allowing the combustion gas to flow smoothly into the combustion area of the cylindrical gas nozzle, and the flame stabilizing action at the tip surface of the cylindrical gas nozzle is promoted to more stably burn the fuel gas. So you can
It is possible to provide a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx and further improving the stability of combustion while avoiding an increase in cost.
【0016】〔請求項11記載の発明〕請求項11に記
載の特徴構成は、前記筒状ガスノズルが、その先端面
に、燃料ガスを前記筒状ガスノズルの軸心方向に噴出す
る直進方向噴出孔を備え、且つ、その周壁のうちの、周
方向において前記ガス供給筒における燃料ガスの流れ方
向の最下流側に対応する部分又は最上流側に対応する部
分に、燃料ガスを前記ガス供給筒の軸心方向視にて前記
筒状ガスノズルの軸心方向に沿い、且つ、前記筒状ガス
ノズルの軸心に対して傾斜する方向に沿う方向に噴出す
る斜め方向噴出孔を備えるように構成されていることに
ある。請求項11に記載の特徴構成によれば、筒状ガス
ノズルの直進方向噴出孔からは、燃料ガスが筒状ガスノ
ズルの軸心方向に噴出され、斜め方向噴出孔からは、燃
料ガスが、ガス供給筒の軸心方向視にて筒状ガスノズル
の軸心方向に沿い、且つ、筒状ガスノズルの軸心に対し
て傾斜する方向に沿う方向に噴出されるので、燃料ガス
が、ガス供給筒における燃料ガス流れ方向、即ち、燃焼
筒とガス供給筒の間から吐出される燃焼用空気の通流方
向に沿って、間隔を開けた状態で噴出されることとな
り、もって、その噴出燃料ガスに対して燃焼用空気が燃
焼用空気の通流方向に沿う複数箇所にて分散して供給さ
れる、所謂、複数段燃焼が行われる。ちなみに、斜め方
向噴出孔が、筒状ガスノズルの周壁のうちの、周方向に
おいてガス供給筒における燃料ガスの流れ方向の最下流
側に対応する部分及び最上流側に対応する部分のいずれ
か一方に形成される場合は、2段燃焼となり、両方に形
成される場合は3段燃焼となる。つまり、直進方向噴出
孔からは、燃料ガスが直進性を効果的に与えられて拡散
が抑制される状態で噴出されるようにして、ガス供給筒
の前方空間に加えて、筒状ガスノズルの周囲、延いて
は、複数の筒状ガスノズルが設けられているガス供給筒
の先端側の周部空間に負圧域が形成され、その負圧域を
通して燃焼ガスを循環させることができるようにしなが
ら、直進方向噴出孔と斜め方向噴出孔とにより複数段燃
焼を行わせることができて、火炎の温度を一層低くする
ことが可能となる。従って、緩慢燃焼を促進できること
に加えて、複数段燃焼により火炎温度を一層低くして、
更にNOx発生量を低減することができるので、低NO
x化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供す
ることができる。According to an eleventh aspect of the present invention, in the eleventh aspect, the cylindrical gas nozzle has a front-end surface in which a fuel gas is injected in a direction of an axis of the cylindrical gas nozzle. And, of the peripheral wall, a portion corresponding to the most downstream side or the most upstream side in the flow direction of the fuel gas in the gas supply tube in the gas supply tube in the circumferential direction, the fuel gas of the gas supply tube It is configured to have oblique ejection holes that eject in a direction along the axial direction of the cylindrical gas nozzle as viewed in the axial direction and along a direction inclined with respect to the axis of the cylindrical gas nozzle. It is in. According to the eleventh aspect, the fuel gas is ejected from the straight gas ejection hole of the cylindrical gas nozzle in the axial direction of the cylindrical gas nozzle, and the fuel gas is supplied from the oblique ejection hole. The fuel gas is ejected in a direction along the axial direction of the cylindrical gas nozzle as viewed in the axial direction of the cylinder and along the direction inclined with respect to the axial center of the cylindrical gas nozzle. In the gas flow direction, i.e., along the flow direction of the combustion air discharged from between the combustion cylinder and the gas supply cylinder, the fuel gas is ejected at an interval, so that the fuel gas is ejected. So-called multi-stage combustion is performed in which combustion air is dispersedly supplied at a plurality of locations along the flow direction of the combustion air. Incidentally, the oblique ejection hole is located on one of the peripheral wall of the cylindrical gas nozzle, in the peripheral direction, in a portion corresponding to the most downstream side in the gas supply cylinder in the flow direction of the fuel gas and a portion corresponding to the most upstream side. When it is formed, it becomes two-stage combustion, and when it is formed in both, it becomes three-stage combustion. In other words, the fuel gas is ejected from the rectilinear ejection holes in a state where the fuel gas is effectively given rectilinearity and diffusion is suppressed. A negative pressure area is formed in a peripheral space on the distal end side of the gas supply cylinder provided with a plurality of cylindrical gas nozzles, and the combustion gas can be circulated through the negative pressure area. A plurality of stages of combustion can be performed by the straight-direction discharging holes and the oblique-direction discharging holes, and the temperature of the flame can be further reduced. Therefore, in addition to being able to promote slow combustion, by further reducing the flame temperature by multi-stage combustion,
Further, since the amount of generated NOx can be reduced, low NOx
It is possible to provide a specific configuration preferable for increasing the effect of x conversion.
【0017】〔請求項12記載の発明〕請求項12に記
載の特徴構成は、前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間
に、複数の空気吐出口を間隔を隔てて周方向に並ぶ状態
で形成する空気吐出口形成板が設けられていることにあ
る。請求項12に記載の特徴構成によれば、間隔を隔て
て周方向に並ぶ複数の空気吐出口から吐出される燃焼用
空気吐出流により、空気吐出口形成板における隣接する
空気吐出口同士の間の部分の前方空間に、負圧域が形成
されることから、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガ
スの一部が、前記負圧域の誘引作用によって、空気吐出
口形成板の側に誘引されて、その誘引燃料ガスが空気吐
出口から吐出された燃焼用空気に混合されて、空気吐出
口形成板の近傍から燃焼が始まるので、燃料ガスは、空
気吐出口形成板にて保炎される状態で、安定的に燃焼す
る。従って、空気吐出口形成板にて保炎作用させて、燃
料ガスを安定的に燃焼させることができるので、燃焼の
安定性を更に向上させる上で好ましい具体構成を提供す
ることができる。According to a twelfth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, a plurality of air discharge ports are circumferentially arranged at intervals between the combustion cylinder and the gas supply cylinder. An air discharge port forming plate to be formed is provided. According to the characteristic configuration of claim 12, between the adjacent air discharge ports in the air discharge port forming plate, due to the combustion air discharge flow discharged from the plurality of air discharge ports arranged in the circumferential direction at intervals. Since a negative pressure region is formed in the front space of the portion, a part of the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is attracted toward the air discharge port forming plate by the attraction of the negative pressure region. Then, the induced fuel gas is mixed with the combustion air discharged from the air discharge port, and combustion starts near the air discharge port forming plate. In a state, it burns stably. Therefore, the fuel gas can be stably burned by the flame holding action by the air discharge port forming plate, so that a specific configuration preferable for further improving the stability of combustion can be provided.
【0018】〔請求項13記載の発明〕請求項13に記
載の特徴構成は、前記ガス供給筒の内部に、先端を開口
した内筒が、その先端を前記ガス供給筒の先端の閉塞部
と間隔を隔てて位置させた状態で、設けられ、燃料ガス
が、前記内筒の先端開口から前記ガス供給筒内に供給さ
れるように構成されていることにある。請求項13に記
載の特徴構成によれば、燃料ガスが、内筒の先端開口か
らガス供給筒の先端の閉塞部に吹き付ける状態で、ガス
供給筒内に供給され、そのガス供給筒内を流れる燃料ガ
スが各筒状ガスノズルから噴出されるので、ガス供給筒
の先端の閉塞部は、吹き付けられる燃料ガスにより冷却
される。つまり、ガス供給筒の先端は、ボイラや炉体等
の燃焼室内に挿入されることから、高温雰囲気に曝され
て高温に加熱されるので、燃料ガスを、内筒の先端開口
からガス供給筒の先端の閉塞部に吹き付ける状態で、ガ
ス供給筒内に供給することにより、燃料ガスを冷却用流
体として機能させて、ガス供給筒の先端閉塞部を冷却し
て、ガス供給筒の先端閉塞部の過熱を防止しているので
ある。従って、ガス供給筒の材料として高価な高耐熱性
材料を用いること無く、ガス供給筒の過熱を防止するこ
とができるので、コストアップを回避しながら燃焼装置
の耐久性を向上することができる。According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system according to the thirteenth aspect, wherein an inner cylinder having an open end is provided inside the gas supply cylinder with a closed portion at the end of the gas supply cylinder. A fuel gas is provided in a state where it is spaced apart, and is configured to be supplied into the gas supply cylinder from the distal end opening of the inner cylinder. According to the characteristic configuration of the thirteenth aspect, the fuel gas is supplied into the gas supply cylinder and flows through the gas supply cylinder in a state in which the fuel gas is sprayed from the distal end opening of the inner cylinder to the closed portion at the distal end of the gas supply cylinder. Since the fuel gas is ejected from each of the cylindrical gas nozzles, the closed portion at the tip of the gas supply cylinder is cooled by the sprayed fuel gas. That is, since the tip of the gas supply cylinder is inserted into a combustion chamber such as a boiler or a furnace body, the gas supply cylinder is exposed to a high-temperature atmosphere and is heated to a high temperature. By supplying the fuel gas as a cooling fluid by supplying the gas into the gas supply cylinder in a state of being sprayed on the closing part at the tip of the gas supply cylinder, the tip closing part of the gas supply cylinder is cooled and the tip closing part of the gas supply cylinder is cooled. To prevent overheating. Therefore, it is possible to prevent overheating of the gas supply cylinder without using an expensive high heat-resistant material as a material of the gas supply cylinder, thereby improving the durability of the combustion device while avoiding an increase in cost.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】〔第1実施形態〕以下、本発明の
第1実施形態を説明する。図1及び図2に示すように、
燃焼装置は、先端が開口された円筒状の燃焼筒1の内部
に、先端が閉塞された円筒状のガス供給筒2を、その先
端が燃焼筒1の先端よりも突出する状態で同軸心状に設
け、燃焼筒1とガス供給筒2との間を通して燃焼用空気
Aをガス供給筒2の軸心方向に吐出するように構成し、
ガス供給筒2の先端側の周壁に、そのガス供給筒2内を
流れる燃料ガスGを噴出する複数の筒状ガスノズル3
を、周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設
け、ガス供給筒2の前方空間、及び、ガス供給筒2の先
端側の周部空間を通して、筒状ガスノズル3から噴出さ
れた燃料ガスGが燃焼した燃焼ガスEを循環させなが
ら、筒状ガスノズル3から噴出された燃料ガスGを燃焼
させるように構成してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below. As shown in FIGS. 1 and 2,
The combustion apparatus includes a cylindrical gas supply tube 2 having a closed end and a cylindrical gas supply tube 2 having a closed end protruding from the inside of a cylindrical combustion tube 1 having an open end. And the combustion air A is discharged in the axial direction of the gas supply cylinder 2 through the space between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2,
A plurality of cylindrical gas nozzles 3 for ejecting a fuel gas G flowing through the gas supply cylinder 2 on a peripheral wall on the tip side of the gas supply cylinder 2.
Are protruded from the peripheral wall and are provided in the circumferential direction so as to be dispersed in the circumferential direction. The fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned while circulating the combustion gas E burned by G.
【0020】燃焼筒1とガス供給筒2との間に、環状に
形成されたバッフル板4(空気吐出口形成体に相当す
る)を、燃焼筒1の先端よりも後退させた位置に、その
内周縁をガス供給筒2に外嵌し、且つ、その外周縁を燃
焼筒1に内嵌する状態で設け、そのバッフル板4に、燃
焼筒1内を流れる燃焼用空気Aをガス供給筒2の軸心方
向に吐出する8個の空気吐出口5を、等間隔を隔てて周
方向に並ぶ状態で形成し、各空気吐出口5を、ガス供給
筒1及び燃焼筒2夫々と間隔を隔てた状態で、且つ、ガ
ス供給筒2の径方向において燃焼筒1側に偏って位置す
る状態で、形成してある。An annular baffle plate 4 (corresponding to an air discharge port forming member) is provided between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2 at a position retracted from the front end of the combustion cylinder 1. The inner peripheral edge is fitted to the gas supply cylinder 2 and the outer peripheral edge is fitted to the combustion cylinder 1, and the baffle plate 4 is provided with the combustion air A flowing through the combustion cylinder 1. The eight air discharge ports 5 for discharging in the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction, and each air discharge port 5 is spaced apart from the gas supply cylinder 1 and the combustion cylinder 2 respectively. It is formed in a state in which the gas supply cylinder 2 is located in the radial direction of the gas supply cylinder 2 and is biased toward the combustion cylinder 1.
【0021】空気吐出口5における燃焼筒1に隣接する
燃焼筒側口縁5oは、燃焼筒1の内面に沿う円弧状に形
成し、空気吐出口5におけるガス供給筒2に隣接するガ
ス供給筒側口縁5iは、ガス供給筒2の外面に沿う円弧
状に形成し、空気吐出口5における周方向両側夫々の周
方向口縁5sは、ガス供給筒2の径方向に沿う直線状に
形成してある。そして、バッフル板4によって、周方向
に隣接する空気吐出口5同士の間に、ガス供給筒2の軸
心に直交する面を備えた空気吐出口間縁部4sを形成
し、各空気吐出口5とガス供給筒2との間に、ガス供給
筒2の軸心に直交する面を備えた弧状の内側縁部4iを
形成し、並びに、各空気吐出口5と燃焼筒1との間に、
ガス供給筒2の軸心に直交する面を備えた細長い弧状の
外側縁部4oを形成してある。又、燃焼筒1におけるバ
ッフル板4からの突出部分、バッフル板4、及び、ガス
供給筒2とにより、環状凹部8を形成してある。A combustion cylinder side edge 5o adjacent to the combustion cylinder 1 at the air discharge port 5 is formed in an arc shape along the inner surface of the combustion cylinder 1, and a gas supply cylinder adjacent to the gas supply cylinder 2 at the air discharge port 5 is formed. The side edge 5i is formed in an arc shape along the outer surface of the gas supply tube 2, and the circumferential edge 5s on each side in the circumferential direction of the air discharge port 5 is formed in a linear shape along the radial direction of the gas supply tube 2. I have. The baffle plate 4 forms between the air discharge ports 5 adjacent to each other in the circumferential direction, an air discharge port edge 4 s having a surface orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2. 5 and the gas supply cylinder 2, an arc-shaped inner edge 4 i having a surface orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2 is formed, and between each air discharge port 5 and the combustion cylinder 1. ,
An elongated arc-shaped outer edge 4o having a surface orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2 is formed. An annular recess 8 is formed by the protruding portion of the combustion cylinder 1 from the baffle plate 4, the baffle plate 4, and the gas supply cylinder 2.
【0022】ガス供給筒2の内部に、先端を開口した内
筒9を、その先端がガス供給筒2の先端の閉塞部と間隔
を隔てて位置する状態で設け、燃料ガスGを、内筒9の
先端開口からガス供給筒2内に供給するように構成して
ある。An inner cylinder 9 having an open end is provided inside the gas supply cylinder 2 in a state where the end is located at a distance from a closed portion at the end of the gas supply cylinder 2. 9 is configured to supply the gas into the gas supply cylinder 2 from the opening at the tip.
【0023】ガス供給筒2の後端は燃焼筒1の後端より
も突出させ、内筒9の後端はガス供給筒2の後端よりも
突出させ、燃焼筒1の後端及びガス供給筒2の後端夫々
を閉塞し、燃焼筒1の後端側の周壁に空気受入口1aを
形成して、その空気供給口1aに対して、ブロア10か
らの燃焼用空気Aが導入される燃焼用空気供給路11を
接続し、内筒9の後端には、都市ガス等の燃料ガスGが
導入される燃料ガス供給路12を接続してある。The rear end of the gas supply cylinder 2 projects beyond the rear end of the combustion cylinder 1, the rear end of the inner cylinder 9 projects beyond the rear end of the gas supply cylinder 2, and the rear end of the combustion cylinder 1 and the gas supply Each rear end of the cylinder 2 is closed, and an air receiving port 1a is formed in a peripheral wall on the rear end side of the combustion cylinder 1, and combustion air A from a blower 10 is introduced into the air supply port 1a. A combustion air supply passage 11 is connected, and a fuel gas supply passage 12 through which a fuel gas G such as city gas is introduced is connected to a rear end of the inner cylinder 9.
【0024】第1実施形態においては、ガス噴出量が同
一の8本の筒状ガスノズル3を、等間隔を隔てて周方向
に1列状に並ぶ状態で、ガス供給筒2の先端側の周壁に
設けてある又、ガス供給筒2の軸心方向視にて、周方向
において、筒状ガスノズル3が隣接する空気吐出口5の
中央に位置するように、8本の筒状ガスノズル3及び8
個の空気吐出口5を配設してある。In the first embodiment, eight cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount are arranged in a line in the circumferential direction at equal intervals, and the peripheral wall on the tip side of the gas supply cylinder 2 is arranged. The eight cylindrical gas nozzles 3 and 8 are provided so that the cylindrical gas nozzle 3 is located at the center of the adjacent air discharge port 5 in the circumferential direction when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2.
A plurality of air discharge ports 5 are provided.
【0025】又、各筒状ガスノズル3のガス噴出方向
は、ガス供給筒2の軸心に直交する方向に対して、前方
側に傾斜する方向に設定してある。つまり、筒状ガスノ
ズル3は、直円筒状に形成すると共に、先端面を軸心に
直交するように形成し、その先端面に燃料ガスGを筒状
ガスノズル3の軸心方向に噴出するように噴出孔を形成
して構成し、その直円筒状の筒状ガスノズル3を、その
軸心が設定したガス噴出方向に一致する状態で、ガス供
給筒2の周壁に、筒内に連通する状態で取り付けてあ
る。The gas ejection direction of each of the cylindrical gas nozzles 3 is set so as to incline forward with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2. In other words, the cylindrical gas nozzle 3 is formed in a straight cylindrical shape, and has a front end surface formed to be orthogonal to the axis. An outlet hole is formed, and the cylindrical gas nozzle 3 having a straight cylindrical shape is connected to the peripheral wall of the gas supply tube 2 in a state in which the axis coincides with the set gas ejection direction. It is attached.
【0026】そして、燃料ガスGを、内筒9の先端から
ガス供給筒2の先端閉塞部に吹き付ける状態で、ガス供
給筒2内に供給して、ガス供給筒2内を流れる燃料ガス
Gを8本の筒状ガスノズル3から噴出させ、並びに、燃
焼用空気Aを燃焼筒1内に供給して、燃焼筒1内を流れ
る燃焼用空気Aを8個の空気吐出口5から吐出させて、
火炎Fを8個に分割して形成する状態で、燃料ガスGを
燃焼させるように構成してある。又、ガス供給筒2の先
端閉塞部は、燃料ガスGが吹き付けられることにより冷
却されて、過熱が防止される。The fuel gas G is supplied into the gas supply cylinder 2 in a state where the fuel gas G is blown from the tip of the inner cylinder 9 to the closed end of the gas supply cylinder 2, and the fuel gas G flowing through the gas supply cylinder 2 is supplied. Emitting from the eight cylindrical gas nozzles 3, supplying combustion air A into the combustion cylinder 1, and discharging the combustion air A flowing through the combustion cylinder 1 from the eight air discharge ports 5,
The fuel gas G is burned in a state where the flame F is divided into eight pieces. Further, the front end closed portion of the gas supply cylinder 2 is cooled by spraying the fuel gas G to prevent overheating.
【0027】更に、ガス供給筒2の軸心方向視にて、周
方向において、筒状ガスノズル3が隣接する空気吐出口
5の中央に位置するようにして、隣接する燃焼用空気吐
出流の間に燃料ガスGが噴出されるようにしてあるの
で、燃料ガスGと燃焼用空気Aとの混合を緩やかに行わ
せて、緩慢燃焼を行わせている。Further, the cylindrical gas nozzle 3 is located at the center of the adjacent air discharge port 5 in the circumferential direction as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2, so that the space between the adjacent combustion air discharge flows is reduced. Since the fuel gas G is ejected to the fuel cell, the fuel gas G and the combustion air A are gently mixed to perform slow combustion.
【0028】図3に示すように、周方向に並ぶ8本の筒
状ガスノズル3から燃料ガスGを直進性を効果的に与え
た状態で放射状に噴出することにより、ガス供給筒2の
前方空間に負圧域Hが形成されることに加えて、各筒状
ガスノズル3の周囲、延いては、ガス供給筒2の先端側
の周部空間にも負圧域Hが形成される。又、バッフル板
4によって、各空気吐出口5とガス供給筒2との間に弧
状の内側縁部4iを、周方向に隣接する空気吐出口5同
士の間に空気吐出口間縁部4sを、並びに、各空気吐出
口5と燃焼筒1との間に細長い弧状の外側縁部4oを形
成してあることにより、空気吐出口5から吐出される燃
焼用空気吐出流によって、環状凹部8内において、バッ
フル板4における空気吐出口間縁部4sの部分、外側縁
部4oの部分、及び、内側縁部4iの部分夫々の前方空
間に、負圧域Hが形成される。As shown in FIG. 3, the fuel gas G is radially ejected from eight cylindrical gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction in a state in which straightness is effectively given, so that a space in front of the gas supply cylinder 2 is provided. In addition to the formation of the negative pressure region H, the negative pressure region H is also formed around each cylindrical gas nozzle 3, and also in the peripheral space on the distal end side of the gas supply tube 2. Further, the baffle plate 4 forms an arc-shaped inner edge portion 4i between each air discharge port 5 and the gas supply tube 2 and an air discharge port edge portion 4s between circumferentially adjacent air discharge ports 5. In addition, since the elongated arc-shaped outer edge 4o is formed between each air discharge port 5 and the combustion cylinder 1, a combustion air discharge flow discharged from the air discharge port 5 allows the inside of the annular recess 8 to be formed. In the baffle plate 4, a negative pressure region H is formed in the front space of each of the air discharge port edge 4 s, the outer edge 4 o, and the inner edge 4 i in the baffle plate 4.
【0029】従って、環状凹部8内に形成される負圧域
Hの誘引作用によって、筒状ガスノズル3から噴出され
た燃料ガスGの一部がバッフル板4の側に誘引されて、
環状凹部8内において、その誘引燃料ガスGが空気吐出
口5から吐出された燃焼用空気Aに混合されて、バッフ
ル板4の近傍から燃焼が始まるので、筒状ガスノズル3
から噴出された燃料ガスGは、バッフル板4にて保炎さ
れる状態で安定燃焼する。Therefore, a part of the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is attracted to the baffle plate 4 side by the attraction of the negative pressure region H formed in the annular concave portion 8.
In the annular recess 8, the induced fuel gas G is mixed with the combustion air A discharged from the air discharge port 5, and combustion starts near the baffle plate 4.
The fuel gas G ejected from the fuel cell stably burns in a state where it is kept in flame by the baffle plate 4.
【0030】又、ガス供給筒2の前方空間に形成される
負圧域H、ガス供給筒2の先端側の周部空間に形成され
る負圧域H、及び、環状凹部8内における各内側縁部4
i、各空気吐出口間縁部4s及び各外側縁部4o夫々の
前方空間に形成される負圧域Hの誘引作用によって、筒
状ガスノズル3から噴出された燃料ガスGが燃焼した燃
焼ガスEが、筒状ガスノズル3から噴出された燃料ガス
Gの燃焼域内に誘引される。即ち、ガス供給筒2の前方
空間、ガス供給筒2の先端側の周部空間、及び、環状凹
部8内における各内側縁部4i、各空気吐出口間縁部4
s及び各外側縁部4o夫々の前方空間を通して、燃焼ガ
スEを循環させながら、筒状ガスノズル3から噴出され
た燃料ガスGを燃焼させることにより、燃焼ガスEの循
環量を多くして、緩慢燃焼を効果的に行わせることがで
きる。Further, a negative pressure region H formed in a space in front of the gas supply tube 2, a negative pressure region H formed in a peripheral space on the distal end side of the gas supply tube 2, and each inner region in the annular recess 8. Rim 4
i, a combustion gas E in which the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned by the attraction of the negative pressure region H formed in the front space of each of the air discharge opening edge 4s and each of the outer edges 4o. Is drawn into the combustion region of the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3. That is, the front space of the gas supply cylinder 2, the peripheral space on the tip end side of the gas supply cylinder 2, each inner edge 4 i in the annular concave portion 8, and each air discharge port edge 4.
The fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned while the combustion gas E is circulated through the front space of each of the outer edge portions 4o and the outer edge portions 4o, thereby increasing the circulation amount of the combustion gas E and slowly. Combustion can be effectively performed.
【0031】従って、火炎Fを分割状に形成することに
より火炎温度を低下させ、並びに、燃焼ガスEの循環量
を多くして緩慢燃焼を効果的に行わせることの相乗作用
によって、NOx発生量を効果的に低減することができ
る。Therefore, by forming the flame F in a divided manner, the flame temperature is reduced, and the amount of circulating the combustion gas E is increased so that the slow combustion can be effectively performed. Can be effectively reduced.
【0032】図1に示すように、ガス供給筒2の直径を
Dとすると、燃焼筒1の直径Bは1.8D〜2.3Dの
範囲に設定し、ガス供給筒2の軸心方向での空気吐出口
5と筒状ガスノズル3との間隔βは0.4D〜0.5D
の範囲に、筒状ガスノズル3の長さLは0.25D〜
0.35Dの範囲に設定してある。尚、空気吐出口5と
筒状ガスノズル3との間隔βを設定する場合、筒状ガス
ノズル3の位置は、筒状ガスノズル3においてガス供給
筒2に接続された箇所における孔の中心とする。As shown in FIG. 1, assuming that the diameter of the gas supply cylinder 2 is D, the diameter B of the combustion cylinder 1 is set in the range of 1.8D to 2.3D. The distance β between the air discharge port 5 and the cylindrical gas nozzle 3 is 0.4D to 0.5D.
, The length L of the cylindrical gas nozzle 3 is 0.25D ~
It is set in the range of 0.35D. When the interval β between the air discharge port 5 and the cylindrical gas nozzle 3 is set, the position of the cylindrical gas nozzle 3 is set to the center of the hole in the portion of the cylindrical gas nozzle 3 connected to the gas supply cylinder 2.
【0033】ちなみに、燃焼量が1300kWの場合、
具体的には、ガス供給筒2の直径Dを102mm、燃焼
筒1の直径Bを208mm(2.04D)、空気吐出口
5と筒状ガスノズル3との間隔βを45mm(0.44
D)に、筒状ガスノズル3の長さLは30mm(0.2
9D)に夫々設定してある。。又、筒状ガスノズル3の
ガス噴出方向が、ガス供給筒2の軸心に直交する方向に
対して前方側に傾斜する角度(以下、前方傾斜角度と略
記する場合がある)θは30°に設定してある。By the way, when the combustion amount is 1300 kW,
Specifically, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is 102 mm, the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 D), and the interval β between the air discharge port 5 and the cylindrical gas nozzle 3 is 45 mm (0.44 D).
D), the length L of the cylindrical gas nozzle 3 is 30 mm (0.2 mm).
9D). . Further, the angle θ at which the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 is inclined forward with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2 (hereinafter, may be abbreviated as the forward inclination angle) θ is 30 °. It has been set.
【0034】図4は、上述のように構成した燃焼装置B
Sを、ボイラの熱源として用いた例を示している。ボイ
ラは、内部に燃焼室51を形成する缶体52内に、多数
の水管53を備え、燃焼室51内の燃焼ガスEを排出さ
せる排気路54を缶体52に連通接続して構成し、燃焼
装置BSを、燃焼室51内にて燃料ガスを燃焼させるよ
うに、缶体52に取り付けてある。燃焼装置BSに燃料
ガスGを供給する燃料ガス供給路12に、ベンチュリ機
構55を設け、排気路54とベンチュリ機構55の誘引
部55aとを、燃焼排ガス誘引路56にて接続して、燃
料ガスGの流れによって、誘引部55aに燃焼排ガスE
を誘引させて、燃焼排ガスEが混合された燃料ガスGを
燃焼装置BSに供給するように構成してある。又、燃焼
排ガス誘引路56には、熱交換器57を設け、その熱交
換器57に、ブロア10からの燃焼用空気Aを燃焼装置
BSに供給する燃焼用空気供給路11を接続して、熱交
換器57において、燃焼排ガスEと燃焼用空気Aとを熱
交換させて、燃焼用空気Aを予熱して、燃焼装置BSに
供給するように構成してある。FIG. 4 shows a combustion apparatus B constructed as described above.
The example which used S as a heat source of a boiler is shown. The boiler is provided with a number of water pipes 53 in a can body 52 forming a combustion chamber 51 therein, and an exhaust passage 54 for discharging combustion gas E in the combustion chamber 51 is connected to the can body 52 so as to be configured. The combustion device BS is attached to the can body 52 so as to burn fuel gas in the combustion chamber 51. A venturi mechanism 55 is provided in the fuel gas supply path 12 that supplies the fuel gas G to the combustion device BS, and the exhaust path 54 and the attraction portion 55a of the venturi mechanism 55 are connected by a combustion exhaust gas induction path 56, and Due to the flow of G, the flue gas E
And the fuel gas G mixed with the combustion exhaust gas E is supplied to the combustion device BS. Further, a heat exchanger 57 is provided in the flue gas induction path 56, and the heat exchanger 57 is connected to the combustion air supply path 11 that supplies the combustion air A from the blower 10 to the combustion apparatus BS. The heat exchanger 57 exchanges heat between the combustion exhaust gas E and the combustion air A, preheats the combustion air A, and supplies the preheated combustion air A to the combustion device BS.
【0035】上述のように、燃焼装置BSに供給する燃
料ガスGに燃焼排ガスEを混合することにより、緩慢燃
焼を一層効果的に起こさせて、NOxを一層低減するよ
うに構成してある。ちなみに、燃焼装置BSに燃料ガス
のみを供給する場合は、NOxの濃度は30ppm程度
であったが、燃焼装置BSに供給する燃料ガスに燃焼排
ガスを混合することにより、NOx濃度を25ppm程
度にまで低くすることができる。As described above, by mixing the combustion exhaust gas E with the fuel gas G supplied to the combustion device BS, the slow combustion is more effectively caused and the NOx is further reduced. By the way, when only the fuel gas is supplied to the combustion device BS, the NOx concentration is about 30 ppm. Can be lower.
【0036】以下、本発明の第2ないし第11の各実施
形態を説明するが、複数の筒状ガスノズル3に関連する
構成が第1実施形態と異なる以外は、第1実施形態と同
様に構成してあるので、第1実施形態と同じ構成要素や
同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避け
るために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主
として、第1実施形態と異なる構成を説明する。Hereinafter, each of the second to eleventh embodiments of the present invention will be described. The configuration is the same as that of the first embodiment except that the configuration related to the plurality of cylindrical gas nozzles 3 is different from the first embodiment. Therefore, for the same components and components having the same operations as those of the first embodiment, the description thereof will be omitted by assigning the same reference numerals in order to avoid redundant description, and a configuration different from that of the first embodiment will be mainly described. Will be described.
【0037】〔第2実施形態〕図5及び図6に示すよう
に、第2実施形態においては、ガス噴出量が同一の複数
の筒状ガスノズル3を、周方向に並ぶノズル列をガス供
給筒2の軸心方向に複数列並べて形成する状態で、ガス
供給筒2に設けてある。具体的には、ノズル列は8本の
筒状ガスノズル3を等間隔で周方向に並べて形成し、そ
のノズル列の2列をガス供給筒2の軸心方向に並べてあ
る。[Second Embodiment] As shown in FIGS. 5 and 6, in the second embodiment, a plurality of cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount are arranged in a nozzle row arranged in the circumferential direction. 2 is provided in the gas supply cylinder 2 in a state of being formed in a plurality of rows in the axial direction. Specifically, the nozzle row is formed by arranging eight cylindrical gas nozzles 3 at equal intervals in the circumferential direction, and two rows of the nozzle rows are arranged in the axial direction of the gas supply cylinder 2.
【0038】空気吐出口5からの空気吐出方向におい
て、上流側のノズル列、及び、下流側のノズル列は、筒
状ガスノズル3を周方向に同一の位相で並べて形成し、
ガス供給筒2の軸心方向視にて、周方向において、上流
側のノズル列の筒状ガスノズル3及び下流側のノズル列
の筒状ガスノズル3が、隣接する空気吐出口5の中央に
位置するように、16本の筒状ガスノズル3及び8個の
空気吐出口5を配設してある。In the air discharge direction from the air discharge port 5, the upstream nozzle row and the downstream nozzle row are formed by arranging the cylindrical gas nozzles 3 in the same phase in the circumferential direction.
As viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2, the cylindrical gas nozzles 3 of the upstream nozzle row and the cylindrical gas nozzles 3 of the downstream nozzle row are located at the center of the adjacent air discharge port 5 in the circumferential direction. Thus, 16 cylindrical gas nozzles 3 and 8 air discharge ports 5 are provided.
【0039】前記軸心方向に並ぶノズル列のうちの、上
流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル3の先端は、
下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル3の先端よ
りも、ガス供給筒2の径方向内方側に位置するように構
成してある。Of the nozzle rows arranged in the axial direction, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the upstream side is
The gas supply cylinder 2 is configured to be located radially inward of the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the downstream side.
【0040】又、上流側のノズル列の筒状ガスノズル3
のガス噴出方向は、ガス供給筒2の軸心に直交する方向
に設定し、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3のガス
噴出方向は、ガス供給筒2の軸心に直交する方向に対し
て、前方側に傾斜する方向に設定してある。Further, the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row on the upstream side
Is set in a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2, and the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzles 3 in the downstream nozzle row is set in a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2. It is set in the direction inclined forward.
【0041】図7に示すように、第2実施形態の燃焼装
置においては、上述の第1実施形態の燃焼装置と同様
に、ガス供給筒2の前方空間、及び、ガス供給筒2の先
端側の周部空間に負圧域Hが形成されると共に、環状凹
部8内において、バッフル板4における空気吐出口間縁
部4sの部分、外側縁部4oの部分、及び、内側縁部4
iの部分夫々の前方空間に、負圧域Hが形成される。As shown in FIG. 7, in the combustion device according to the second embodiment, similarly to the combustion device according to the first embodiment, the space in front of the gas supply tube 2 and the front end side of the gas supply tube 2 are provided. , A negative pressure region H is formed in the peripheral space, and in the annular concave portion 8, a portion of the baffle plate 4 at the air discharge opening edge 4 s, a portion of the outer edge 4 o, and a portion of the inner edge 4.
A negative pressure region H is formed in the front space of each of the portions i.
【0042】従って、第2実施形態の燃焼装置において
は、上述の第1実施形態の燃焼装置と同様に、環状凹部
8内に形成される負圧域Hの誘引作用によって、筒状ガ
スノズル3から噴出された燃料ガスGの一部がバッフル
板4の側に誘引されて、環状凹部8内において、その誘
引燃料ガスGが空気吐出口5から吐出された燃焼用空気
Aに混合されて、バッフル板4の近傍から燃焼が始まる
ので、筒状ガスノズル3から噴出された燃料ガスGは、
バッフル板4にて保炎される状態で安定燃焼する。更
に、ガス供給筒2の軸心方向視にて、周方向において、
筒状ガスノズル3が隣接する空気吐出口5の中央に位置
するようにして、燃焼用空気吐出流の間に燃料ガスGが
噴出されるようにしてあるので、燃料ガスGと燃焼用空
気Aとの混合を緩やかに行わせて、緩慢燃焼を行わせて
いる。Therefore, in the combustion device of the second embodiment, similarly to the combustion device of the above-described first embodiment, the cylindrical gas nozzle 3 is moved from the cylindrical gas nozzle 3 by the attraction of the negative pressure region H formed in the annular recess 8. A part of the ejected fuel gas G is attracted toward the baffle plate 4, and the attracted fuel gas G is mixed with the combustion air A discharged from the air discharge port 5 in the annular concave portion 8, and is baffled. Since combustion starts near the plate 4, the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3
Stable combustion is performed in a state where the flame is held by the baffle plate 4. Furthermore, in the axial direction of the gas supply cylinder 2, in the circumferential direction,
Since the cylindrical gas nozzle 3 is located at the center of the adjacent air discharge port 5 and the fuel gas G is ejected during the combustion air discharge flow, the fuel gas G and the combustion air A are Is slowly mixed to perform slow combustion.
【0043】又、ガス供給筒2の前方空間に形成される
負圧域H、ガス供給筒2の先端側の周部空間に形成され
る負圧域H、及び、環状凹部8内における各内側縁部4
i、各空気吐出口間縁部4s及び各外側縁部4o夫々の
前方空間に形成される負圧域Hの誘引作用によって、筒
状ガスノズル3から噴出された燃料ガスGが燃焼した燃
焼ガスEが、筒状ガスノズル3から噴出された燃料ガス
Gの燃焼域内に誘引される。即ち、ガス供給筒2の前方
空間、ガス供給筒2の先端側の周部空間、及び、環状凹
部8内における各内側縁部4i、各空気吐出口間縁部4
s及び各外側縁部4o夫々の前方空間を通して、燃焼ガ
スEを循環させながら、筒状ガスノズル3から噴出され
た燃料ガスGを燃焼させることにより、燃焼ガスEの循
環量を多くして、緩慢燃焼を効果的に行わせることがで
きる。Further, a negative pressure region H formed in a space in front of the gas supply tube 2, a negative pressure region H formed in a peripheral space on the distal end side of the gas supply tube 2, and each inner side in the annular recess 8. Rim 4
i, a combustion gas E in which the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned by the attraction of the negative pressure region H formed in the front space of each of the air discharge opening edge 4s and each of the outer edges 4o. Is drawn into the combustion region of the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3. That is, the front space of the gas supply cylinder 2, the peripheral space on the tip end side of the gas supply cylinder 2, each inner edge 4 i in the annular concave portion 8, and each air discharge port edge 4.
The fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned while the combustion gas E is circulated through the front space of each of the outer edge portions 4o and the outer edge portions 4o, thereby increasing the circulation amount of the combustion gas E and slowly. Combustion can be effectively performed.
【0044】更に、第2実施形態の燃焼装置では、ノズ
ル列をガス供給筒2の軸心方向に2列並べて形成すると
共に、上流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端は、
下流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端よりも、ガ
ス供給筒2の径方向内方側に位置するように構成してあ
ることにより、上流側に位置する筒状ガスノズル3にて
燃焼した燃料ガスGの燃焼ガスEが、下流側に位置する
筒状ガスノズル3の周囲に形成される負圧域Hの誘引作
用により、その負圧域Hを通して、下流側の筒状ガスノ
ズル3の燃焼域に誘引されるので、緩慢燃焼を促進させ
ることができる。従って、第2実施形態の燃焼装置で
は、上流側の筒状ガスノズル3からの燃焼ガスEが下流
側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引されることによって
緩慢燃焼を促進させることができるので、第1実施形態
の燃焼装置よりも更にNOxを低減することができる。Further, in the combustion apparatus of the second embodiment, the nozzle rows are formed in two rows in the axial direction of the gas supply cylinder 2, and the tip of the cylindrical gas nozzle 3 in the upstream nozzle row is
Since it is configured to be located radially inward of the gas supply cylinder 2 from the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row on the downstream side, combustion occurs at the cylindrical gas nozzle 3 located on the upstream side. The combustion gas E of the fuel gas G is attracted by the negative pressure region H formed around the cylindrical gas nozzle 3 located on the downstream side, and the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle 3 passes through the negative pressure region H. Therefore, slow combustion can be promoted. Therefore, in the combustion device of the second embodiment, since the combustion gas E from the cylindrical gas nozzle 3 on the upstream side is attracted to the combustion region of the cylindrical gas nozzle on the downstream side, slow combustion can be promoted. NOx can be further reduced as compared with the combustion device of the first embodiment.
【0045】図5に示すように、ガス供給筒2の直径を
Dとすると、燃焼筒1の直径Bは1.8D〜2.3Dの
範囲に設定し、ガス供給筒2の軸心方向での空気吐出口
5と上流側の筒状ガスノズル3との間隔βは0.4D〜
0.5Dの範囲に、ガス供給筒2の軸心方向での上流側
の筒状ガスノズル3と下流側の筒状ガスノズル3との間
隔αは0.25D〜0.35Dの範囲に、下流側の筒状
ガスノズル3の長さL2は0.25D〜0.35Dの範
囲に設定し、上流側の筒状ガスノズル3の長さL1は下
流側の筒状ガスノズルL2の長さの1/3に設定してあ
る。As shown in FIG. 5, assuming that the diameter of the gas supply cylinder 2 is D, the diameter B of the combustion cylinder 1 is set in the range of 1.8D to 2.3D. The distance β between the air discharge port 5 and the upstream cylindrical gas nozzle 3 is 0.4D or more.
In the range of 0.5D, the interval α between the upstream cylindrical gas nozzle 3 and the downstream cylindrical gas nozzle 3 in the axial direction of the gas supply cylinder 2 is in the range of 0.25D to 0.35D, The length L2 of the cylindrical gas nozzle 3 is set in the range of 0.25D to 0.35D, and the length L1 of the upstream cylindrical gas nozzle 3 is reduced to 1/3 of the length of the downstream cylindrical gas nozzle L2. It has been set.
【0046】尚、空気吐出口5と筒状ガスノズル3との
間隔βを設定する場合、筒状ガスノズル3の位置は、筒
状ガスノズル3においてガス供給筒2に接続された箇所
における孔の中心とする。又、上流側の筒状ガスノズル
3と下流側の筒状ガスノズル3との間隔αを設定する場
合、上流側及び下流側夫々の筒状ガスノズル3の位置
は、筒状ガスノズル3においてガス供給筒2に接続され
た箇所における孔の中心とする。When the distance β between the air discharge port 5 and the cylindrical gas nozzle 3 is set, the position of the cylindrical gas nozzle 3 is set at the center of the hole in the portion of the cylindrical gas nozzle 3 connected to the gas supply cylinder 2. I do. When the interval α between the upstream-side cylindrical gas nozzle 3 and the downstream-side cylindrical gas nozzle 3 is set, the position of each of the upstream-side and downstream-side cylindrical gas nozzles 3 is determined by the gas supply tube 2 in the cylindrical gas nozzle 3. The center of the hole at the location connected to
【0047】ちなみに、燃焼量が1300kWの場合、
具体的には、ガス供給筒2の直径Dを102mm、燃焼
筒1の直径Bを208mm(2.04D)、空気吐出口
5と上流側の筒状ガスノズル3との間隔βを45mm
(0.44D)に、上流側の筒状ガスノズル3と下流側
の筒状ガスノズル3との間隔αを30mm(0.29
D)、下流側の筒状ガスノズル3の長さL2は30mm
(0.29D)に、上流側の筒状ガスノズルの長さL1
は10mmに夫々設定してある。又、下流側の筒状ガス
ノズル3のガス噴出方向の前方傾斜角度θ2は、30°
に設定してある。By the way, when the combustion amount is 1300 kW,
Specifically, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is 102 mm, the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 D), and the interval β between the air discharge port 5 and the upstream cylindrical gas nozzle 3 is 45 mm.
(0.44D), the distance α between the upstream cylindrical gas nozzle 3 and the downstream cylindrical gas nozzle 3 is set to 30 mm (0.29
D), the length L2 of the downstream cylindrical gas nozzle 3 is 30 mm
(0.29D), the length L1 of the cylindrical gas nozzle on the upstream side
Is set to 10 mm. The forward inclination angle θ2 of the gas ejection direction of the downstream cylindrical gas nozzle 3 is 30 °.
Is set to
【0048】次に、上述の第2実施形態における燃焼装
置のように、ガス噴出量が同一の8本の筒状ガスノズル
3を等間隔で周方向に並べて形成したノズル列の2列を
ガス供給筒2の軸心方向に並べると共に、ガス供給筒2
の軸心方向視にて、周方向において、上流側のノズル列
の筒状ガスノズル3及び下流側のノズル列の筒状ガスノ
ズル3が、隣接する空気吐出口5の中央に位置するよう
に構成した場合において、上流側及び下流側夫々の筒状
ガスノズル3の設置状態が、燃焼性能に与える影響を検
証した結果を説明する。尚、上流側及び下流側夫々の筒
状ガスノズル3の設置状態としては、上流側の筒状ガス
ノズル3と下流側の筒状ガスノズル3との間隔(以下、
ノズル間隔と略記する場合がある)α、上流側の筒状ガ
スノズル3のガス噴出方向の前方傾斜角度θ1(図11
参照、以下、上流側ノズル前方傾斜角度と略記する場合
がある)、下流側の筒状ガスノズル3のガス噴出方向の
前方傾斜角度θ2(以下、下流側ノズル前方傾斜角度と
略記する場合がある)、上流側の筒状ガスノズル3の長
さ(以下、上流側ノズル長さと略記する場合がある)L
1、及び、下流側の筒状ガスノズル3の長さ(以下、下
流側ノズル長さと略記する場合がある)L2の夫々につ
いて評価した。又、燃焼装置の燃焼量は、上記の第2実
施形態において例示したものと同様の1300kWであ
り、残存酸素濃度が5%の燃焼条件で、NOx濃度及び
CO濃度を評価した。即ち、ガス供給筒2の直径Dは1
02mm、燃焼筒1の直径Bは208mm(2.04
D)である。又、空気吐出口5と上流側の筒状ガスノズ
ル3との間隔βは45mm(0.44D)である。Next, as in the combustion apparatus according to the above-described second embodiment, two cylindrical nozzle rows formed by arranging eight cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount at equal intervals in the circumferential direction are used for gas supply. In addition to being arranged in the axial direction of the cylinder 2, the gas supply cylinder 2
When viewed in the axial direction, the cylindrical gas nozzles 3 in the upstream nozzle row and the cylindrical gas nozzles 3 in the downstream nozzle row are located at the center of the adjacent air discharge port 5 in the circumferential direction. In the case, the result of verifying the effect of the installation state of each of the upstream and downstream cylindrical gas nozzles 3 on the combustion performance will be described. The installation state of the cylindrical gas nozzles 3 on the upstream side and the downstream side may be, for example, a distance between the cylindrical gas nozzle 3 on the upstream side and the cylindrical gas nozzle 3 on the downstream side (hereinafter, referred to as a space).
The nozzle interval may be abbreviated) α, the forward inclination angle θ1 in the gas ejection direction of the upstream cylindrical gas nozzle 3 (FIG. 11).
See, hereinafter, may be abbreviated as the upstream nozzle forward tilt angle), and the forward tilt angle θ2 in the gas ejection direction of the downstream cylindrical gas nozzle 3 (hereinafter, may be abbreviated as the downstream nozzle forward tilt angle). , The length of the upstream cylindrical gas nozzle 3 (hereinafter sometimes abbreviated as the upstream nozzle length) L
1 and the length L2 of the downstream cylindrical gas nozzle 3 (hereinafter, sometimes abbreviated as the downstream nozzle length) were evaluated. Further, the combustion amount of the combustion device was 1300 kW, which was the same as that exemplified in the second embodiment, and the NOx concentration and the CO concentration were evaluated under the combustion condition in which the residual oxygen concentration was 5%. That is, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is 1
02 mm and the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 mm).
D). The interval β between the air discharge port 5 and the upstream cylindrical gas nozzle 3 is 45 mm (0.44D).
【0049】図8は、上流側ノズル前方傾斜角度θ1及
び下流側ノズル前方傾斜角度θ2夫々が30°、上流側
ノズル長さL1及び下流側ノズル長さL2夫々が10m
mの場合において、ノズル間隔αを変化させて、性能を
評価した結果を示す。図8により、ノズル間隔αを30
mm程度に設定するのが、NOx濃度及びCO濃度を低
くする上で最適であり、30mmより短くなるほど、及
び、長くなるほど、NOx濃度、CO濃度共に高くなる
ことが分かる。FIG. 8 shows that the upstream nozzle forward tilt angle θ1 and the downstream nozzle forward tilt angle θ2 are each 30 °, and the upstream nozzle length L1 and the downstream nozzle length L2 are each 10 m.
In the case of m, the result of evaluating the performance by changing the nozzle interval α is shown. According to FIG. 8, the nozzle interval α is 30
The setting of about mm is optimal for lowering the NOx concentration and the CO concentration, and it can be seen that both the NOx concentration and the CO concentration increase as the distance becomes shorter and longer than 30 mm.
【0050】図9は、ノズル間隔αが30mm、上流側
ノズル長さL1及び下流側ノズル長さL2夫々が10m
mの場合において、上流側ノズル前方傾斜角度θ1及び
下流ノズル前方傾斜角度θ2を変化させて、性能を評価
した結果を示す。尚、上流側ノズル前方傾斜角度θ1が
0°とは、ガス噴出方向がガス供給筒2の軸心に直交す
る方向に相当する。図9により、上流側ノズル前方傾斜
角度θ1を0°、下流側ノズル前方傾斜角度θ2を30
°に設定するのが、NOx濃度及びCO濃度を低くする
上で最適であることが分かる。又、上流側ノズル前方傾
斜角度θ1が大きくなるほど、NOx濃度が高くなる傾
向があることが分かる。又、上流側ノズル前方傾斜角度
θが0°の場合、下流側ノズル前方傾斜角度θ2を30
°よりも小さくするほど、燃料ガスと燃焼用空気との混
合が促進され、燃焼速度が速くなって火炎温度が高くな
るので、NOx濃度が高くなり、下流側ノズル前方傾斜
角度θ2を30°より大きくするほど、燃料ガスと燃焼
用空気との混合が不十分となり、燃焼が不安定となっ
て、CO濃度共に高くなることが分かる。FIG. 9 shows that the nozzle interval α is 30 mm, the upstream nozzle length L1 and the downstream nozzle length L2 are each 10 m.
In the case of m, the results of evaluating the performance by changing the upstream nozzle forward tilt angle θ1 and the downstream nozzle forward tilt angle θ2 are shown. The upstream nozzle forward inclination angle θ1 of 0 ° corresponds to a direction in which the gas ejection direction is orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2. According to FIG. 9, the upstream nozzle forward tilt angle θ1 is 0 °, and the downstream nozzle forward tilt angle θ2 is 30 °.
It can be seen that setting to ° is optimal for lowering the NOx concentration and the CO concentration. Also, it can be seen that the NOx concentration tends to increase as the upstream nozzle front inclination angle θ1 increases. When the upstream nozzle front inclination angle θ is 0 °, the downstream nozzle front inclination angle θ2 is set to 30.
°, the mixing of the fuel gas and the combustion air is promoted, the combustion speed is increased, and the flame temperature is increased. Therefore, the NOx concentration is increased, and the downstream nozzle forward inclination angle θ2 is increased from 30 °. It can be seen that the larger the value, the more insufficient the mixing of the fuel gas and the combustion air, the more unstable the combustion, and the higher the CO concentration.
【0051】図10は、ノズル間隔αが30mm、上流
側ノズル前方傾斜角度θ1が0°、下流側ノズル前方傾
斜角度θ2夫々が30°の場合において、上流側ノズル
長さL1及び下流側ノズル長さL2夫々を変化させて、
性能を評価した結果を示す。尚、上流側ノズル長さL1
が0とは、筒状ガスノズル3を設けずに、ガス供給筒3
の周壁に、ガス噴出孔を穿設する場合に相当する。図1
0により、下流側ノズル長さL2を30mm、及び、上
流側ノズル長さL1を下流側ノズル長さL2の1/3に
相当する10mmに設定すると、NOx濃度及びCO濃
度を低くする上で最適であることが分かる。又、上流側
ノズル長さL1は、10mmより短くしても、長くして
も、いずれも、NOx濃度、CO濃度共に高くなること
が分かる。又、下流側ノズル長さL2は、30mmより
短くするほど、燃料ガスと燃焼用空気との混合が促進さ
れ、燃焼速度が速くなって火炎温度が高くなるので、N
Ox濃度が高くなり、30mmより長くするほど、燃料
ガスと燃焼用空気との混合が不十分となり、燃焼が不安
定となって、CO濃度が高くなることが分かる。FIG. 10 shows a case where the nozzle interval α is 30 mm, the upstream nozzle front inclination angle θ1 is 0 °, and the downstream nozzle front inclination angle θ2 is 30 °, respectively. Let's change each L2,
The results of evaluating the performance are shown. The upstream nozzle length L1
Is 0, the gas supply cylinder 3 is provided without the cylindrical gas nozzle 3.
This corresponds to the case where a gas ejection hole is formed in the peripheral wall of. Figure 1
By setting 0, the downstream nozzle length L2 is set to 30 mm and the upstream nozzle length L1 is set to 10 mm corresponding to 1/3 of the downstream nozzle length L2, which is optimal for lowering the NOx concentration and the CO concentration. It turns out that it is. In addition, it can be seen that the NOx concentration and the CO concentration both increase when the upstream side nozzle length L1 is shorter or longer than 10 mm. Further, as the downstream side nozzle length L2 is shorter than 30 mm, the mixing of the fuel gas and the combustion air is promoted, the combustion speed is increased, and the flame temperature is increased.
It can be seen that as the Ox concentration increases and is longer than 30 mm, the mixing of the fuel gas and the combustion air becomes insufficient, the combustion becomes unstable, and the CO concentration increases.
【0052】上記の検証試験の結果から、上記の第2実
施形態にて示したように、上流側ノズル前方傾斜角度θ
1を0°(即ち、ガス噴出方向がガス供給筒2の軸心に
直交する方向),下流側ノズル前方傾斜角度θ2を30
°、ノズル間隔αを30mm(0.29D)、下流側ノ
ズル長さL2を30mm(0.29D)、上流側ノズル
長さL1を10mmに夫々設定すると、NOx濃度及び
CO濃度共に低くする上で最適であることが分かる。こ
のように設定することにより、NOx濃度を30ppm
以下にまで、及び、CO濃度を10ppm以下にまで、
共に低くすることができる。From the result of the above verification test, as shown in the second embodiment, the upstream nozzle forward inclination angle θ
1 is 0 ° (that is, the direction in which the gas ejection direction is orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2), and the downstream nozzle forward inclination angle θ2 is 30.
°, the nozzle interval α is set to 30 mm (0.29D), the downstream nozzle length L2 is set to 30 mm (0.29D), and the upstream nozzle length L1 is set to 10 mm, in order to lower both NOx concentration and CO concentration. It turns out to be optimal. With this setting, the NOx concentration is reduced to 30 ppm.
And below, and the CO concentration to 10 ppm or less,
Both can be lowered.
【0053】〔第3実施形態〕図11及び図12に示す
ように、第3実施形態においては、第2実施形態と同様
に、ガス噴出量が同一の8本の筒状ガスノズル3を等間
隔で周方向に並べて形成したノズル列の2列をガス供給
筒2の軸心方向に並べると共に、ガス供給筒2の軸心方
向視にて、周方向において、上流側のノズル列の筒状ガ
スノズル3及び下流側のノズル列の筒状ガスノズル3
が、隣接する空気吐出口5の中央に位置するように構成
してあるが、各ノズル列においては、ガス噴出方向の異
なる2種類を交互に並べてある。[Third Embodiment] As shown in FIGS. 11 and 12, in the third embodiment, similarly to the second embodiment, eight cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount are arranged at regular intervals. The two nozzle rows formed in the circumferential direction are arranged in the axial direction of the gas supply cylinder 2, and the cylindrical gas nozzles of the nozzle row on the upstream side in the circumferential direction when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. 3 and the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row
Are arranged at the center of the adjacent air discharge ports 5, but in each nozzle row, two types having different gas ejection directions are alternately arranged.
【0054】又、第2実施形態と同様に、前記軸心方向
に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の
筒状ガスノズル3の先端は、下流側に位置するノズル列
の筒状ガスノズル3の先端よりも、ガス供給筒2の径方
向内方側に位置するように構成してある。In the same manner as in the second embodiment, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the upstream side of the nozzle rows arranged in the axial direction is the cylinder of the nozzle row located on the downstream side. The gas supply nozzle 2 is configured to be located radially inward of the gas supply tube 2 from the tip of the gas nozzle 3.
【0055】尚、ガス噴出方向の異なる2種類のうちの
一方のガス噴出方向は、ガス供給筒2の軸心に直交する
方向に対して、前方側に30°傾斜する方向(即ち、前
方傾斜角度θ1,θ2が30°)に設定し、他方のガス
噴出方向は、ガス供給筒2の軸心に直交する方向(即
ち、前方傾斜角度θ1,θ2が0°)に設定してある。One of the two gas ejection directions having different gas ejection directions is inclined in the forward direction by 30 ° with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2 (ie, the forward inclination direction). The angles θ1 and θ2 are set to 30 °), and the other gas ejection direction is set to a direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2 (that is, the forward inclination angles θ1 and θ2 are set to 0 °).
【0056】従って、第3実施形態の燃焼装置では、周
方向に隣接する筒状ガスノズル3のガス噴出方向を異な
らせて、隣接する筒状ガスノズル3夫々にて形成される
火炎同士の干渉を抑制することにより、火炎の表面積を
大きくして火炎温度を更に低くすることができるので、
その分、第2実施形態における燃焼装置よりもNOxの
発生量を低減することができる。Therefore, in the combustion device of the third embodiment, the gas injection directions of the cylindrical gas nozzles 3 adjacent in the circumferential direction are made different to suppress the interference between the flames formed by the adjacent cylindrical gas nozzles 3. By doing so, it is possible to further increase the surface area of the flame and lower the flame temperature,
Accordingly, the amount of generated NOx can be reduced as compared with the combustion device according to the second embodiment.
【0057】ちなみに、燃焼量が1300kWの場合
は、第2実施形態と同様に、ガス供給筒2の直径Dを1
02mm、燃焼筒1の直径Bを208mm(2.04
D)、空気吐出口5と上流側の筒状ガスノズル3との間
隔βを45mm(0.44D)に、上流側の筒状ガスノ
ズル3と下流側の筒状ガスノズル3との間隔αを30m
m(0.29D)、下流側の筒状ガスノズル3の長さL
2は30mm(0.29D)に、上流側の筒状ガスノズ
ルの長さL1は10mmに夫々設定してある。When the combustion amount is 1300 kW, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is set to 1 as in the second embodiment.
02 mm, and the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 mm).
D), the interval β between the air discharge port 5 and the upstream tubular gas nozzle 3 is 45 mm (0.44D), and the interval α between the upstream tubular gas nozzle 3 and the downstream tubular gas nozzle 3 is 30 m.
m (0.29D), the length L of the downstream cylindrical gas nozzle 3
2 is set to 30 mm (0.29D), and the length L1 of the upstream cylindrical gas nozzle is set to 10 mm.
【0058】〔第4実施形態〕図13及び図14に示す
ように、第4実施形態においては、第2実施形態と同様
に、8本の筒状ガスノズル3を等間隔で周方向に並べて
形成したノズル列の2列をガス供給筒2の軸心方向に並
べると共に、ガス供給筒2の軸心方向視にて、周方向に
おいて、上流側のノズル列の筒状ガスノズル3及び下流
側のノズル列の筒状ガスノズル3が、隣接する空気吐出
口5の中央に位置するように構成してあるが、各ノズル
列においては、ガス噴出量が異なるものを交互に並べて
ある。尚、ガス噴出量の少ない方の筒状ガスノズル3s
の内径は、ガス噴出量の多い方の筒状ガスノズル3bの
内径の0.5〜0.8倍程度に設定してある。Fourth Embodiment As shown in FIGS. 13 and 14, in the fourth embodiment, similarly to the second embodiment, eight cylindrical gas nozzles 3 are formed at regular intervals in the circumferential direction. Are arranged in the axial direction of the gas supply cylinder 2 and, when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2, the cylindrical gas nozzles 3 and the downstream nozzles of the upstream nozzle row in the circumferential direction. The tubular gas nozzles 3 in the row are arranged at the center of the adjacent air discharge ports 5, but in each nozzle row, those having different gas ejection amounts are alternately arranged. In addition, the cylindrical gas nozzle 3s with the smaller gas ejection amount
Is set to about 0.5 to 0.8 times the inner diameter of the cylindrical gas nozzle 3b having a larger gas ejection amount.
【0059】又、第2実施形態と同様に、前記軸心方向
に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の
筒状ガスノズル3の先端は、下流側に位置するノズル列
の筒状ガスノズル3の先端よりも、ガス供給筒2の径方
向内方側に位置するように構成し、上流側のノズル列の
筒状ガスノズル3のガス噴出方向は、ガス供給筒2の軸
心に直交する方向に設定し、下流側のノズル列の筒状ガ
スノズル3のガス噴出方向は、ガス供給筒2の軸心に直
交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定し、
その前方傾斜角度θ2は30°である。In the same manner as in the second embodiment, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the upstream side of the nozzle rows arranged in the axial direction is the cylinder of the nozzle row located on the downstream side. Is configured to be located radially inward of the gas supply tube 2 from the tip of the gas supply tube 3, and the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the upstream side is set at the axis of the gas supply tube 2. The direction is set orthogonal to the direction, and the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzles 3 in the downstream nozzle row is set to the direction inclined forward, with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2.
The forward inclination angle θ2 is 30 °.
【0060】従って、第4実施形態における燃焼装置で
は、各ノズル列においてガス噴出量が異なるものを交互
に並べて、周方向に濃混合気域と淡混合気域が交互に並
ぶ状態として、所謂、濃淡燃焼を行わせて火炎温度を低
下させることができるので、その分、第2実施形態にお
ける燃焼装置よりもNOxの発生量を低減することがで
きる。Therefore, in the combustion apparatus according to the fourth embodiment, the fuel injection amount is different in each nozzle row, and the rich mixture region and the light mixture region are alternately arranged in the circumferential direction. Since the flame temperature can be lowered by performing the concentration combustion, the generation amount of NOx can be reduced by that much compared to the combustion device in the second embodiment.
【0061】ちなみに、燃焼量が1300kWの場合
は、第2実施形態と同様に、ガス供給筒2の直径Dを1
02mm、燃焼筒1の直径Bを208mm(2.04
D)、空気吐出口5と上流側の筒状ガスノズル3との間
隔βを45mm(0.44D)に、上流側の筒状ガスノ
ズル3と下流側の筒状ガスノズル3との間隔αを30m
m(0.29D)、下流側の筒状ガスノズル3の長さL
2は30mm(0.29D)に、上流側の筒状ガスノズ
ルの長さL1は10mmに夫々設定してある。When the combustion amount is 1300 kW, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is set to 1 as in the second embodiment.
02 mm, and the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 mm).
D), the interval β between the air discharge port 5 and the upstream tubular gas nozzle 3 is 45 mm (0.44D), and the interval α between the upstream tubular gas nozzle 3 and the downstream tubular gas nozzle 3 is 30 m.
m (0.29D), the length L of the downstream cylindrical gas nozzle 3
2 is set to 30 mm (0.29D), and the length L1 of the upstream cylindrical gas nozzle is set to 10 mm.
【0062】〔第5実施形態〕図15及び図16に示す
ように、第5実施形態においては、第2実施形態と同様
に、ガス噴出量が同一の8本の筒状ガスノズル3を等間
隔で周方向に並べて形成したノズル列の2列をガス供給
筒2の軸心方向に並べてあるが、ガス供給筒2の軸心方
向視にて、周方向において、上流側のノズル列の筒状ガ
スノズル3及び下流側のノズル列の筒状ガスノズル3
が、空気吐出口5と同位置に位置するように、16本の
筒状ガスノズル3及び8個の空気吐出口5を配設してあ
る。[Fifth Embodiment] As shown in FIGS. 15 and 16, in the fifth embodiment, similarly to the second embodiment, eight cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount are arranged at regular intervals. Are arranged in the axial direction of the gas supply cylinder 2 in the circumferential direction, and when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2, the cylindrical shape of the nozzle row on the upstream side in the circumferential direction is viewed. Gas nozzle 3 and cylindrical gas nozzle 3 in downstream nozzle row
However, 16 cylindrical gas nozzles 3 and 8 air discharge ports 5 are provided so as to be located at the same position as the air discharge ports 5.
【0063】又、第2実施形態と同様に、前記軸心方向
に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の
筒状ガスノズル3の先端は、下流側に位置するノズル列
の筒状ガスノズル3の先端よりも、ガス供給筒2の径方
向内方側に位置するように構成し、上流側のノズル列の
筒状ガスノズル3のガス噴出方向は、ガス供給筒2の軸
心に直交する方向に設定し、下流側のノズル列の筒状ガ
スノズル3のガス噴出方向は、ガス供給筒2の軸心に直
交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定し、
その前方傾斜角度θ2は30°である。In the same manner as in the second embodiment, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the upstream side of the nozzle rows arranged in the axial direction is the cylinder of the nozzle row located on the downstream side. Is configured to be located radially inward of the gas supply tube 2 from the tip of the gas supply nozzle 3. The direction is set orthogonal to the direction, and the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzles 3 in the downstream nozzle row is set to the direction inclined forward, with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2.
The forward inclination angle θ2 is 30 °.
【0064】つまり、第5実施形態の燃焼装置では、ガ
ス供給筒2の軸心方向視にて、周方向において、上流側
のノズル列の筒状ガスノズル3及び下流側のノズル列の
筒状ガスノズル3が、空気吐出口5と同位置に位置する
ようにして、燃焼用空気吐出流に対して衝突するように
燃料ガスGが噴出されるようにしてあるので、燃料ガス
Gと燃焼用空気Aとの混合が促進されて、燃焼の安定性
が向上する。従って、第5実施形態の燃焼装置では、燃
焼の安定性が向上する分、第2実施形態の燃焼装置に比
べて、多少はNOxの発生量が増加するものの、狭い燃
焼室内でも安定燃焼させることが可能となると共に、タ
ーンダウン比を大きくすることができる。That is, in the combustion apparatus of the fifth embodiment, the cylindrical gas nozzles 3 in the upstream nozzle row and the cylindrical gas nozzles in the downstream nozzle row in the circumferential direction when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. 3 is positioned at the same position as the air discharge port 5, and the fuel gas G is ejected so as to collide with the combustion air discharge flow. Is promoted, and combustion stability is improved. Accordingly, in the combustion device of the fifth embodiment, although the amount of NOx generated is slightly increased as compared with the combustion device of the second embodiment, the stable combustion can be performed even in a narrow combustion chamber as compared with the combustion device of the second embodiment. And the turndown ratio can be increased.
【0065】〔第6実施形態〕図17及び図18に示す
ように、第6実施形態においては、下流側のノズル列の
筒状ガスノズル3の先端部を、ガス供給筒2に近づいて
位置する部位ほど筒状ガスノズル3の軸心方向後方側に
位置する後方傾斜状に形成することにより、筒状ガスノ
ズル3の先端部における、ガス供給筒2の前方空間に近
接して位置する対前方空間近接側弧状部分3rを後方傾
斜状に形成し、且つ、ガス供給筒2の前方空間に離れて
位置する対前方空間離間側弧状部分3pを前方傾斜状に
形成し、並びに、整流体13を燃焼筒1内に燃焼筒1を
横断する姿勢で設けた以外は、第2実施形態と同様に構
成してある。[Sixth Embodiment] As shown in FIGS. 17 and 18, in the sixth embodiment, the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the downstream side is located closer to the gas supply cylinder 2. By forming the rear portion of the cylindrical gas nozzle 3 in a rearwardly inclined shape located closer to the axial center of the cylindrical gas nozzle 3, the front end portion of the cylindrical gas nozzle 3 is located closer to the front space of the gas supply cylinder 2 and closer to the front space. The side arc-shaped portion 3r is formed in a rearward inclined shape, and the side arc-shaped portion 3p spaced apart from the front space of the gas supply cylinder 2 is formed in a forward inclined shape. The configuration is the same as that of the second embodiment except that the combustion cylinder 1 is provided in a posture crossing the combustion cylinder 1.
【0066】説明を加えると、下流側のノズル列の筒状
ガスノズル3を、その軸心がガス供給筒2の軸心に直交
する方向に対して前方側に傾斜する状態でガス供給筒2
の周壁に設けた状態で、筒状ガスノズル3の先端面3S
がガス供給筒2の軸心に直交するように、筒状ガスノズ
ル3の先端面3Sを後方傾斜状に形成してある。そし
て、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端面3S
を上述の如き後方傾斜状に形成することにより、下流側
のノズル列の筒状ガスノズル3の先端部における対前方
空間近接側弧状部分3rを後方傾斜状に形成し、且つ、
対前方空間離間側弧状部分3pを前方傾斜状に形成して
ある。In other words, the gas supply cylinders 2 of the downstream nozzle row are tilted forward with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinders 2.
The tip surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 is provided on the peripheral wall of
The distal end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 is formed in a rearward inclined shape so that is perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2. Then, the distal end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row
Is formed in the rearwardly inclined shape as described above, so that the forward arcuate portion 3r with respect to the front space near the front end of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is formed in the rearwardly inclined shape, and
The arc-shaped portion 3p spaced apart from the front space is formed to be inclined forward.
【0067】整流体13は、燃焼筒1の軸心と同心状に
開口する開口部13oを形成し、且つ、燃焼筒1内を流
れる燃焼用空気Aを開口部13oに向けて案内する円錐
状の案内面13cを備えるように構成してある。説明を
加えると、整流体13は、大径側の径が燃焼筒1の内径
と略同一で、小径側の径がガス供給筒2の外径よりも大
きい截頭円錐形状の筒状(以下、截頭円錐筒状と称する
場合がある)に形成し、その截頭円錐筒状の整流体13
を、小径側を燃焼用空気通流方向の下流側に向けて、燃
焼筒1を横断する姿勢で、大径側を燃焼筒1に内嵌させ
た状態で設けてある。つまり、截頭円錐筒状の整流体1
3の小径側端縁とガス供給筒2の外周面とにより、燃焼
筒1と同心状に開口する環状の開口部13oを形成し、
截頭円錐筒状の整流体13の円錐状の内周面を、燃焼筒
1内を流れる燃焼用空気Aを環状の開口部13oに向け
て案内する円錐状の案内面13cとして機能させるよう
に構成してある。The flow regulating body 13 has an opening 13o that opens concentrically with the axis of the combustion cylinder 1 and has a conical shape for guiding the combustion air A flowing through the combustion cylinder 1 toward the opening 13o. The guide surface 13c is provided. In addition, the flow regulating body 13 has a truncated conical cylindrical shape (hereinafter referred to as a frustoconical shape) in which the diameter on the large diameter side is substantially the same as the inner diameter of the combustion cylinder 1 and the diameter on the small diameter side is larger than the outer diameter of the gas supply cylinder 2. , Which may be referred to as a truncated conical cylinder).
Is provided in such a manner that the small diameter side faces the downstream side in the flow direction of combustion air and crosses the combustion cylinder 1, and the large diameter side is fitted inside the combustion cylinder 1. In other words, a truncated conical tubular rectifier 1
The small-diameter side edge of 3 and the outer peripheral surface of the gas supply cylinder 2 form an annular opening 13o that opens concentrically with the combustion cylinder 1;
The conical inner peripheral surface of the truncated conical tubular straightening body 13 functions as a conical guide surface 13c for guiding the combustion air A flowing through the combustion cylinder 1 toward the annular opening 13o. It is composed.
【0068】図19に示すように、下流側のノズル列の
筒状ガスノズル3の先端部における対前方空間近接側弧
状部分3rを後方傾斜状に形成してあるので、ガス供給
筒2の前方空間及び先端側の周部空間に形成される負圧
域Hに誘引されて、ガス供給筒2の前方側から下流側の
ノズル列の筒状ガスノズル3に向かって流れてくる燃焼
ガスEは、スムーズに下流側のノズル列の筒状ガスノズ
ル3の燃焼域に流入する。As shown in FIG. 19, the arc-shaped portion 3r close to the front space at the front end of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the downstream side is formed so as to be inclined rearward. The combustion gas E that flows from the front side of the gas supply cylinder 2 to the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row on the downstream side is smoothly attracted to the negative pressure region H formed in the peripheral space on the front end side. Flows into the combustion zone of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row.
【0069】又、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3
の先端部における対前方空間離間側弧状部分3pを前方
傾斜状に形成して、筒状ガスノズル3の先端部における
対前方空間離間側に鋭角状尖り部を備えさせてあること
から、その鋭角状尖り部の作用によって、筒状ガスノズ
ル3の先端面側に負圧域Hが形成され易いので、燃焼筒
1とガス供給筒2との間を通して吐出されて筒状ガスノ
ズル3に向かって流れてくる燃焼用空気Aは、鋭角状尖
り部の先端から先端面側に巻き込まれ易く、渦流が発生
し易い。しかも、筒状ガスノズル3の先端面3Sが後方
傾斜状に形成されているので、筒状ガスノズル3の先端
面3Sの面積を大きくすることが可能となり、筒状ガス
ノズル3の先端面3Sでの保炎作用を一層向上させるこ
とができる。The cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the downstream side
Since the arc-shaped portion 3p at the front end of the cylindrical gas nozzle 3 is formed to be inclined forward, and the front end of the cylindrical gas nozzle 3 is provided with an acute point at the space away from the front space. Since the negative pressure region H is easily formed on the tip end side of the cylindrical gas nozzle 3 by the action of the sharp portion, the negative pressure region H is discharged between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2 and flows toward the cylindrical gas nozzle 3. The combustion air A is likely to be caught from the tip of the sharp pointed portion to the tip face side, and a vortex is easily generated. Moreover, since the distal end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 is formed to be inclined rearward, the area of the distal end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 can be increased, and the cylindrical gas nozzle 3 can be maintained at the distal end surface 3S. Flame action can be further improved.
【0070】従って、第6実施形態の燃焼装置において
は、第2実施形態の燃焼装置において説明したのと同様
に、燃焼ガスEの循環量を多くすることができるのに加
えて、燃焼ガスEを、スムーズに下流側のノズル列の筒
状ガスノズル3の燃焼域に流入させることができること
により、緩慢燃焼を一層促進させることができるので、
第2実施形態の燃焼装置よりも更にNOxを低減するこ
とができる。又、第2実施形態の燃焼装置において説明
したのと同様に、筒状ガスノズル3から噴出された燃料
ガスGをバッフル板4にて保炎させる状態で安定燃焼さ
せることができるのに加えて、下流側のノズル列の筒状
ガスノズル3の先端に渦流が発生し易いこと、及び、そ
の下流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端面の面積
が大きくなって保炎面積が大きくなることにより、保炎
作用を一層促進させることができるので、第2実施形態
の燃焼装置よりも更に燃焼の安定性を向上することがで
きる。Therefore, in the combustion device of the sixth embodiment, the amount of circulation of the combustion gas E can be increased and the combustion gas E Can smoothly flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row, so that slow combustion can be further promoted.
NOx can be further reduced as compared with the combustion device of the second embodiment. Further, as described in the combustion device of the second embodiment, in addition to being able to stably burn the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 in a state where the fuel gas G is kept in flame by the baffle plate 4, A swirl is likely to be generated at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row, and the area of the tip face of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is increased to increase the flame holding area. Since the flame holding action can be further promoted, the combustion stability can be further improved as compared with the combustion apparatus of the second embodiment.
【0071】又、図17に示すように、燃焼用空気A
は、整流体13の円錐状の案内面13cにて案内され
て、動圧の低下が抑制されながら、開口部13oに向か
って集中するように流れて、開口部13oから流出する
ことにより、筒周方向に均圧化されると共に、筒周方向
に流量が均一化され、更に、燃焼筒1内を流れて、8個
の空気吐出口5から吐出される。従って、周方向に並ぶ
8本のガスノズル3から噴出される燃料ガスGに対し
て、均等に燃焼用空気Aが供給されて、周方向に並ぶ8
本のガスノズル3で均等に燃料ガスGを燃焼させること
ができるので、長さが揃った8個の分割火炎Fを形成す
る状態で、安定燃焼させることができる。Further, as shown in FIG.
Is guided by the conical guide surface 13c of the rectifying body 13, flows so as to concentrate toward the opening 13o while suppressing a decrease in dynamic pressure, and flows out of the opening 13o, so that the cylinder The pressure is equalized in the circumferential direction, the flow rate is equalized in the circumferential direction of the cylinder, and further, flows in the combustion cylinder 1 and is discharged from the eight air discharge ports 5. Therefore, the combustion air A is evenly supplied to the fuel gas G ejected from the eight gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction, and
Since the fuel gas G can be evenly burned by the three gas nozzles 3, stable combustion can be performed in a state where eight divided flames F having the same length are formed.
【0072】〔第7実施形態〕図20に示すように、第
7実施形態においては、下流側のノズル列の筒状ガスノ
ズル3の先端部における、ガス供給筒2の前方空間に近
接して位置する対前方空間近接側弧状部分3rを、ガス
供給筒2に近づいて位置する部位ほど筒状ガスノズル3
の軸心方向後方側に位置する後方傾斜状に形成し、整流
体13を燃焼筒1内に燃焼筒1を横断する姿勢で設けた
以外は、第2実施形態と同様に構成してある。[Seventh Embodiment] As shown in FIG. 20, in the seventh embodiment, the front end of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is located close to the space in front of the gas supply cylinder 2. The closer the arc-shaped portion 3r closer to the front space to the front space is, the closer to the gas supply cylinder 2 is the cylindrical gas nozzle 3
The configuration is the same as that of the second embodiment, except that the rectifier 13 is provided in the combustion cylinder 1 in a posture crossing the combustion cylinder 1 in a rearwardly inclined shape positioned on the rear side in the axial center direction of the combustion chamber 1.
【0073】説明を加えると、下流側のノズル列の筒状
ガスノズル3の先端面1Sにおける、ガス供給筒2の前
方空間に近接して位置する部分を後方傾斜状に形成する
ことにより、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先
端部における対前方空間近接側弧状部分3rを後方傾斜
状に形成してある。整流体13は、第6実施形態と同様
に構成してある。In addition, the portion of the distal end surface 1S of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the downstream side, which is located in the vicinity of the space in front of the gas supply cylinder 2, is formed to be inclined rearward, so that the downstream side is formed. The arc-shaped portion 3r on the front end side of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row with respect to the front space is formed so as to be inclined rearward. The rectifier 13 is configured similarly to the sixth embodiment.
【0074】従って、第7実施形態の燃焼装置では、下
流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端部における対
前方空間近接側弧状部分3rを後方傾斜状に形成してあ
ることから、第6実施形態において説明したのと同様
に、燃焼ガスEをスムーズに下流側のノズル列の筒状ガ
スノズル3の燃焼域に流入させることができて、緩慢燃
焼を一層促進させることができるので、第2実施形態の
燃焼装置よりも更にNOxを低減することができる。
又、整流体13の作用により、第6実施形態において説
明したのと同様に、長さが揃った8個の分割火炎Fを形
成する状態で、安定燃焼させることができる。Therefore, in the combustion apparatus of the seventh embodiment, the arc-shaped portion 3r at the tip end of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the downstream side with respect to the front space is formed to be inclined rearward. As described in the embodiment, the combustion gas E can smoothly flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzles 3 in the downstream nozzle row, and the slow combustion can be further promoted. NOx can be further reduced as compared with the combustion device of the embodiment.
Further, by the action of the rectifier 13, similarly to the sixth embodiment, stable combustion can be performed in a state where eight divided flames F having the same length are formed.
【0075】〔第8実施形態〕図21に示すように、第
8実施形態においては、下流側のノズル列の筒状ガスノ
ズル3の先端部における、ガス供給筒2の前方空間に離
れて位置する対前方空間離間側弧状部分3pを、ガス供
給筒2から離れて位置する部位ほど筒状ガスノズル3の
軸心方向前方側に位置する前方傾斜状に形成し、整流体
13を燃焼筒1内に燃焼筒1を横断する姿勢で設けた以
外は、第2実施形態と同様に構成してある。[Eighth Embodiment] As shown in FIG. 21, in the eighth embodiment, the distal end portion of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row on the downstream side is located away from the space in front of the gas supply cylinder 2. The arc-shaped portion 3p on the side separated from the front space is formed so as to be inclined forward in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3 as the portion located farther from the gas supply cylinder 2 and the rectifier 13 is disposed in the combustion cylinder 1. The configuration is the same as that of the second embodiment except that it is provided in a posture crossing the combustion cylinder 1.
【0076】説明を加えると、下流側のノズル列の筒状
ガスノズル3の先端面1Sにおける、ガス供給筒2の前
方空間に離れて位置する部分を前方傾斜状に形成するこ
とにより、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端
部における対前方空間離間側弧状部分3pを前方傾斜状
に形成してある。整流体13は、第6実施形態と同様に
構成してある。In addition, the portion of the distal end surface 1S of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the downstream side that is located in the space in front of the gas supply cylinder 2 is formed to be inclined forward, so that the downstream side can be formed. An arc-shaped portion 3p on the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row, which is spaced apart from the front space, is formed to be inclined forward. The rectifier 13 is configured similarly to the sixth embodiment.
【0077】従って、第8実施形態の燃焼装置では、下
流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端部における対
前方空間離間側弧状部分3pを前方傾斜状に形成して、
筒状ガスノズル3の先端部における対前方空間離間側に
鋭角状尖り部を備えさせてあることから、第6実施形態
において説明したのと同様に、鋭角状尖り部の作用によ
り、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端面に渦
流が発生し易いようにして、保炎作用を一層促進させる
ことができるので、第2実施形態の燃焼装置よりも更に
燃焼の安定性を向上することができる。又、整流体13
の作用により、第6実施形態において説明したのと同様
に、長さが揃った8個の分割火炎Fを形成する状態で、
安定燃焼させることができる。Therefore, in the combustion apparatus according to the eighth embodiment, the arc-shaped portion 3p at the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row, which is separated from the front space, is inclined forward.
Since the sharp-pointed portion is provided on the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 on the side away from the front space, the nozzle on the downstream side is formed by the action of the sharp-pointed portion, as described in the sixth embodiment. Since a vortex is easily generated on the tip end surface of the cylindrical gas nozzles 3 in the row, and the flame holding action can be further promoted, the combustion stability can be further improved as compared with the combustion apparatus of the second embodiment. it can. In addition, the rectifier 13
In the state where eight divided flames F having the same length are formed in the same manner as described in the sixth embodiment,
Stable combustion is possible.
【0078】〔第9実施形態〕図22に示すように、第
9実施形態においては、下流側のノズル列の筒状ガスノ
ズル3の先端部における、ガス供給筒2の前方空間に近
接して位置する対前方空間近接側弧状部分3rを、ガス
供給筒2に近づいて位置する部位ほど筒状ガスノズル3
の軸心方向後方側に位置する後方傾斜状に形成し、且
つ、ガス供給筒2の前方空間に離れて位置する対前方空
間離間側弧状部分3pを、ガス供給筒2から離れて位置
する部位ほど筒状ガスノズル3の軸心方向前方側に位置
する前方傾斜状に形成し、並びに、整流体13を燃焼筒
1内に燃焼筒1を横断する姿勢で設けた以外は、第2実
施形態と同様に構成してある。[Ninth Embodiment] As shown in FIG. 22, in the ninth embodiment, the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is located close to the space in front of the gas supply cylinder 2. The closer the arc-shaped part 3r closer to the front space to the front is, the closer to the gas supply cylinder 2 the cylindrical gas nozzle 3
Is formed in a rearwardly inclined shape located on the rear side in the axial center direction, and the arc-shaped portion 3p spaced apart from the front space of the gas supply tube 2 and located away from the gas supply tube 2 is located away from the gas supply tube 2. The second embodiment is the same as the second embodiment except that it is formed so as to be inclined forward in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3 and the rectifier 13 is provided in the combustion cylinder 1 in a posture crossing the combustion cylinder 1. It is configured similarly.
【0079】説明を加えると、下流側のノズル列の筒状
ガスノズル3の先端面1Sにおいて、ガス供給筒2に対
する接近離間方向における中央部に、筒状ガスノズル3
の軸心に直交する部分を残す状態で、ガス供給筒2の前
方空間に近接して位置する部分を後方傾斜状に形成し、
且つ、ガス供給筒2の前方空間に離れて位置する部分を
前方傾斜状に形成することにより、下流側のノズル列の
筒状ガスノズル3の先端部における対前方空間近接側弧
状部分3rを後方傾斜状に形成し、且つ、対前方空間離
間側弧状部分3pを前方傾斜状に形成してある。整流体
13は、第6実施形態と同様に構成してある。More specifically, the cylindrical gas nozzle 3 is located at the center of the distal end surface 1S of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the downstream side in the direction of approaching and separating from the gas supply cylinder 2.
In a state in which a portion perpendicular to the axis of is left, a portion located close to the front space of the gas supply cylinder 2 is formed in a rearward inclined shape,
Further, by forming a portion located in the front space of the gas supply cylinder 2 away from the front space in a forward inclined shape, the arc-shaped portion 3r with respect to the front space adjacent side at the tip end of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is inclined rearward. And the arc-shaped portion 3p on the side separated from the front space is formed to be inclined forward. The rectifier 13 is configured similarly to the sixth embodiment.
【0080】従って、第9実施形態の燃焼装置では、下
流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端部における対
前方空間近接側弧状部分3rを後方傾斜状に形成してあ
ることから、第6実施形態において説明したのと同様
に、燃焼ガスEをスムーズに下流側のノズル列の筒状ガ
スノズル3の燃焼域に流入させることができて、緩慢燃
焼を一層促進させることができるので、第2実施形態の
燃焼装置よりも更にNOxを低減することができる。
又、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端部にお
ける対前方空間離間側弧状部分3pを前方傾斜状に形成
して、筒状ガスノズル3の先端部における対前方空間離
間側に鋭角状尖り部を備えさせてあることから、第6実
施形態において説明したのと同様に、鋭角状尖り部の作
用により、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端
面に渦流が発生し易いようにして、保炎作用を一層促進
させることができるので、第2実施形態の燃焼装置より
も更に燃焼の安定性を向上することができる。又、整流
体13の作用により、第6実施形態において説明したの
と同様に、長さが揃った8個の分割火炎Fを形成する状
態で、安定燃焼させることができる。Therefore, in the combustion apparatus of the ninth embodiment, the arc-shaped portion 3r on the front end side of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is formed to be inclined rearward with respect to the front space. In the same manner as described in the embodiment, the combustion gas E can smoothly flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row, and the slow combustion can be further promoted. NOx can be further reduced as compared with the combustion device of the embodiment.
Further, an arc-shaped portion 3p on the distal end portion of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the downstream side with respect to the front space is formed so as to be inclined forward, and an acute point is formed on the distal end portion of the cylindrical gas nozzle 3 with respect to the front space. As described in the sixth embodiment, the action of the sharp-pointed portion makes it easy to generate a vortex on the distal end surface of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row, as described in the sixth embodiment. As a result, the flame holding action can be further promoted, so that the combustion stability can be further improved as compared with the combustion apparatus of the second embodiment. Further, by the action of the rectifier 13, similarly to the sixth embodiment, stable combustion can be performed in a state where eight divided flames F having the same length are formed.
【0081】〔第10実施形態〕図23に示すように、
第10実施形態においては、筒状ガスノズル3の先端面
に、燃料ガスGを筒状ガスノズル3の軸心方向、即ち、
ガス供給筒2の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜
する方向に噴出する直進方向噴出孔3aを形成し、並び
に、筒状ガスノズル3の周壁のうちの、周方向において
ガス供給筒2における燃料ガスの流れ方向の最上流側に
対応する部分に、燃料ガスGを、ガス供給筒2の軸心方
向視にて筒状ガスノズル3の軸心方向に沿い、且つ、筒
状ガスノズル3の軸心に対して傾斜する方向(ガス供給
筒2の軸心に直交する方向)に沿う方向に噴出する斜め
方向噴出孔3bを形成し、それ以外は、第1実施形態と
同様に構成してある。[Tenth Embodiment] As shown in FIG.
In the tenth embodiment, the fuel gas G is applied to the distal end surface of the cylindrical gas nozzle 3 in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3, that is,
Forming a rectilinear jet hole 3a for jetting in a direction inclined forward with respect to a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2, and a gas supply cylinder 2 in a circumferential direction of a peripheral wall of the cylindrical gas nozzle 3; In the portion corresponding to the most upstream side in the flow direction of the fuel gas, the fuel gas G is supplied along the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3 when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2, and An oblique ejection hole 3b that ejects in a direction along a direction inclined with respect to the axis (a direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2) is formed, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. is there.
【0082】周方向に並ぶ8個の筒状ガスノズル3それ
ぞれにおいては、直進方向噴出孔3a及び斜め方向噴出
孔3bにより、燃料ガスGが、ガス供給筒2における燃
料ガス流れ方向、即ち、燃焼筒1とガス供給筒2の間か
ら吐出される燃焼用空気Aの通流方向に沿って、間隔を
開けた状態で噴出されるので、その噴出燃料ガスGに対
して燃焼用空気Aが燃焼用空気Aの通流方向に沿う2箇
所にて分散して供給されることとなって、2段燃焼が行
われる。従って、2段燃焼により、火炎温度を一層低く
することができる。従って、第10実施形態の燃焼装置
では、第1実施形態の燃焼装置に比べて、低NOx化を
一段と図ることができる。In each of the eight cylindrical gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction, the fuel gas G flows in the fuel gas flow direction in the gas supply cylinder 2, that is, the combustion cylinder The fuel gas G is ejected at intervals along the flow direction of the combustion air A discharged from the space between the fuel gas 1 and the gas supply cylinder 2. The two-stage combustion is performed by being distributed and supplied at two points along the flow direction of the air A. Therefore, the flame temperature can be further reduced by the two-stage combustion. Therefore, in the combustion device of the tenth embodiment, it is possible to further reduce NOx as compared with the combustion device of the first embodiment.
【0083】〔第11実施形態〕図24に示すように、
第11実施形態においては、筒状ガスノズル3を、軸心
がガス供給筒2の軸心に直交する姿勢で設け、筒状ガス
ノズル3の先端面に、燃料ガスGを筒状ガスノズル3の
軸心方向、即ち、ガス供給筒2の軸心に直交する方向に
噴出する直進方向噴出孔3cを形成し、並びに、筒状ガ
スノズル3の周壁のうちの、周方向においてガス供給筒
2における燃料ガスの流れ方向の最下流側に対応する部
分に、燃料ガスGを、ガス供給筒2の軸心方向視にて筒
状ガスノズル3の軸心方向に沿い、且つ、筒状ガスノズ
ル3の軸心に対して傾斜する方向(ガス供給筒2の軸心
に直交する方向に対して前方に傾斜する方向)に沿う方
向に噴出する斜め方向噴出孔3dを形成し、それ以外
は、第1実施形態と同様に構成してある。[Eleventh Embodiment] As shown in FIG.
In the eleventh embodiment, the cylindrical gas nozzle 3 is provided so that the axis thereof is orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2, and the fuel gas G is provided on the distal end surface of the cylindrical gas nozzle 3. In a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2, and a rectilinear ejection hole 3 c that ejects the fuel gas in the gas supply cylinder 2 in the circumferential direction of the peripheral wall of the cylindrical gas nozzle 3. At a portion corresponding to the most downstream side in the flow direction, the fuel gas G is supplied along the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3 when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2 and with respect to the axial center of the cylindrical gas nozzle 3. Oblique ejection holes 3d for ejecting in a direction along the inclined direction (the direction inclined forward with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2) are formed, and otherwise the same as in the first embodiment. It is configured in.
【0084】周方向に並ぶ8個の筒状ガスノズル3それ
ぞれにおいては、直進方向噴出孔3c及び斜め方向噴出
孔3dにより、燃料ガスGが、ガス供給筒2における燃
料ガス流れ方向、即ち、燃焼筒1とガス供給筒2の間か
ら吐出される燃焼用空気Aの通流方向に沿って、間隔を
開けた状態で噴出されるので、その噴出燃料ガスGに対
して燃焼用空気Aが燃焼用空気Aの通流方向に沿う2箇
所にて分散して供給されることとなって、2段燃焼が行
われる。従って、2段燃焼により、火炎温度を一層低く
することができる。従って、第11実施形態の燃焼装置
では、第1実施形態の燃焼装置に比べて、低NOx化を
一段と図ることができる。In each of the eight cylindrical gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction, the fuel gas G flows in the fuel gas flow direction in the gas supply cylinder 2, that is, the combustion cylinder The fuel gas G is ejected at intervals along the flow direction of the combustion air A discharged from the space between the fuel gas 1 and the gas supply cylinder 2. The two-stage combustion is performed by being distributed and supplied at two points along the flow direction of the air A. Therefore, the flame temperature can be further reduced by the two-stage combustion. Therefore, in the combustion device of the eleventh embodiment, it is possible to further reduce NOx as compared with the combustion device of the first embodiment.
【0085】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 (イ) 上記の第1〜第11の各実施形態において、ノ
ズル列を構成する筒状ガスノズル3の本数は8本に限定
されるものではなく、適宜変更可能である。又、上記の
第2〜第9の各実施形態において、ノズル列の列数は、
2列に限定されるものではなく、3列以上に設けること
が可能である。又、周方向に並ぶ筒状ガスノズル3同士
の間隔は、等間隔で無くても良い。[Another Embodiment] Next, another embodiment will be described. (A) In each of the first to eleventh embodiments, the number of the cylindrical gas nozzles 3 constituting the nozzle row is not limited to eight, and can be appropriately changed. In each of the second to ninth embodiments, the number of nozzle rows is
The number of rows is not limited to two, and three or more rows can be provided. The intervals between the cylindrical gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction may not be equal.
【0086】又、上記の第1〜第4、及び、第6〜11
の各実施形態においては、ガス供給筒2の軸心方向視に
て、周方向において、全ての隣接する空気吐出口5の間
に対して、筒状ガスノズル3を位置させる場合について
例示したが、一部の隣接する空気吐出口5の間に対し
て、筒状ガスノズル3を位置させるようにしても良い
し、あるいは、隣接する空気吐出口5の間の夫々に対し
て、複数の筒状ガスノズル3を位置させるようにしても
良い。又、上記の第5実施形態においては、ガス供給筒
2の軸心方向視にて、周方向において、全ての空気吐出
口5に対して、筒状ガスノズル3を同位置に位置させて
設ける場合について例示したが、一部の空気吐出口5に
対して、筒状ガスノズル3を同位置に位置させて設けて
も良いし、あるいは、空気吐出口5の夫々に対して、複
数の筒状ガスノズル3を同位置に位置させて設けても良
い。Further, the above-mentioned first to fourth and sixth to eleventh
In each of the embodiments, the case where the cylindrical gas nozzle 3 is located between all the adjacent air discharge ports 5 in the circumferential direction when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2 has been described. The cylindrical gas nozzle 3 may be positioned between some of the adjacent air discharge ports 5, or a plurality of cylindrical gas nozzles may be positioned between each of the adjacent air discharge ports 5. 3 may be located. In the above-described fifth embodiment, the case where the cylindrical gas nozzle 3 is provided at the same position with respect to all the air discharge ports 5 in the circumferential direction when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. However, the cylindrical gas nozzles 3 may be provided at the same position with respect to some of the air discharge ports 5, or a plurality of cylindrical gas nozzles may be provided with respect to each of the air discharge ports 5. 3 may be provided at the same position.
【0087】(ロ) 上記の第3実施形態においては、
各ノズル列に、ガス噴出方向の異なる2種類の筒状ガス
ノズル3を交互に並べる場合について例示したが、ガス
噴出方向の異なる3種類以上の筒状ガスノズル3を並べ
ても良い。又、上記の第3実施形態においては、上流側
及び下流側夫々のノズル列の間で、ガス噴出方向が同一
の筒状ガスノズル3が周方向に並ぶ位相を同じにする場
合について例示したが、前記位相を異ならせても良い。(B) In the third embodiment,
Although the case where two types of cylindrical gas nozzles 3 having different gas ejection directions are alternately arranged in each nozzle row is illustrated, three or more types of cylindrical gas nozzles 3 having different gas ejection directions may be arranged. Further, in the above-described third embodiment, the case where the cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection direction are arranged in the same circumferential phase in the upstream and downstream nozzle rows is exemplified. The phases may be different.
【0088】(ハ) 筒状ガスノズル3のガス噴出方向
を、ガス供給筒2の軸心に直交する方向に対して、前方
側に傾斜する方向に設定する場合、その前方傾斜角度
は、上記の各実施形態において例示した30°に限定さ
れるものではなく、0°以上、90°未満の範囲内で適
宜設定することができる。但し、前方傾斜角度を大きく
し過ぎると、筒状ガスノズル3から噴出された燃料ガス
と、空気吐出口5から吐出された燃焼用空気との混合が
不十分となって、燃焼が不安定となる傾向があるので、
80°未満の範囲内で設定するのが好ましい。(C) When the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 is set to a direction inclined forward, with respect to a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2, the forward inclination angle is as described above. The angle is not limited to 30 ° exemplified in each embodiment, and can be set appropriately within a range of 0 ° or more and less than 90 °. However, if the forward inclination angle is too large, mixing of the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle 3 with the combustion air discharged from the air discharge port 5 becomes insufficient, and combustion becomes unstable. Because there is a tendency,
It is preferable to set the angle within a range of less than 80 °.
【0089】(ニ) 上記の第2、第3、第5及び第6
〜第9の各実施形態において、上流側のノズル列の筒状
ガスノズル3のガス噴出量と、下流側のノズル列の筒状
ガスノズル3のガス噴出量とを、例えば上流側の方を少
なくするように、異ならせても良い。(D) The second, third, fifth and sixth aspects described above
In each of the ninth to ninth embodiments, the gas ejection amount of the cylindrical gas nozzles 3 in the upstream nozzle row and the gas ejection amount of the cylindrical gas nozzles 3 in the downstream nozzle row are reduced, for example, on the upstream side. As such, they may be different.
【0090】(ホ) 複数の筒状ガスノズル3を間隔を
隔てて周方向に並べて形成したノズル列の2列を、ガス
供給筒2の軸心方向に並べて形成する場合において、上
流側及び下流側夫々の筒状ガスノズル3のガス噴出方向
や長さは、種々に設定することが可能である。例えば、
上流側のノズル列と下流側のノズル列との間における筒
状ガスノズル3の長さの関係としては、上記の第2〜第
5の各実施形態においては、上流側を下流側よりも短く
する場合について例示したが、上流側と下流側で同じ長
さにしたり、上流側を下流側よりも長くしても良い。
又、同一列内において、筒状ガスノズル3の長さを異な
らしても良い。(E) When two rows of nozzle rows formed by arranging a plurality of cylindrical gas nozzles 3 in the circumferential direction at intervals are arranged side by side in the axial direction of the gas supply cylinder 2, the upstream side and the downstream side The gas ejection direction and length of each cylindrical gas nozzle 3 can be set variously. For example,
Regarding the relationship of the length of the cylindrical gas nozzle 3 between the nozzle row on the upstream side and the nozzle row on the downstream side, the upstream side is shorter than the downstream side in each of the second to fifth embodiments. Although the case has been illustrated, the upstream side and the downstream side may have the same length, or the upstream side may be longer than the downstream side.
Further, the lengths of the cylindrical gas nozzles 3 may be different in the same row.
【0091】図25に示すように、上流側及び下流側の
いずれのノズル列においても、筒状ガスノズル3のガス
噴出方向を、ガス供給筒2の軸心に直交する方向に対し
て、前方側に傾斜する方向に設定しても良い。その場
合、上流側と下流側とで、前方傾斜角度を同一にしても
良いし、異ならせても良い。As shown in FIG. 25, in each of the nozzle rows on the upstream side and the downstream side, the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 is set to the front side with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2. May be set in the direction of inclination. In that case, the forward inclination angle may be the same or different between the upstream side and the downstream side.
【0092】図26に示すように、上流側のノズル列の
筒状ガスノズル3のガス噴出方向を、ガス供給筒2の軸
心に直交する方向に対して、後方側に傾斜する方向に設
定し、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3のガス噴出
方向を、ガス供給筒2の軸心に直交する方向に対して、
前方側に傾斜する方向に設定しても良い。As shown in FIG. 26, the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzles 3 in the nozzle row on the upstream side is set so as to be inclined rearward with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2. , The gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2,
It may be set in a direction inclined forward.
【0093】図27に示すように、上流側のノズル列の
筒状ガスノズル3のガス噴出方向を、ガス供給筒2の軸
心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設
定し、下流側のノズル列の筒状ガスノズル3のガス噴出
方向を、ガス供給筒2の軸心に直交する方向に設定して
も良い。As shown in FIG. 27, the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzles 3 in the nozzle row on the upstream side is set so as to be inclined forward with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2. Alternatively, the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row may be set to a direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2.
【0094】(ヘ) 図28に示すように、複数の筒状
ガスノズル3を、間隔を隔てて周方向に列状に並ぶ状態
で、ガス供給筒2の先端側の周壁に設け、そのノズル列
よりも上流側に、複数のガス噴出孔30を、間隔を隔て
て周方向に列状に並ぶ状態で形成しても良い。尚、ガス
噴出孔30は、ガス供給筒2の周壁に穿設する。この場
合は、上流側に位置するガス噴出孔30にて燃焼した燃
料ガスGの燃焼ガスEが、下流側に位置する筒状ガスノ
ズル3の周囲に形成される負圧域Hの誘引作用により、
その負圧域Hを通して、下流側の筒状ガスノズル3の燃
焼域に誘引されるので、緩慢燃焼を促進させることがで
きる。(F) As shown in FIG. 28, a plurality of cylindrical gas nozzles 3 are provided on the peripheral wall on the tip end side of the gas supply cylinder 2 in a state of being arranged in a row in the circumferential direction at intervals. A plurality of gas ejection holes 30 may be formed on the upstream side in a state of being arranged in a row in the circumferential direction at an interval. The gas ejection holes 30 are formed in the peripheral wall of the gas supply cylinder 2. In this case, the combustion gas E of the fuel gas G burned in the gas ejection holes 30 located on the upstream side is attracted by the negative pressure region H formed around the cylindrical gas nozzle 3 located on the downstream side.
Through the negative pressure region H, the air is attracted to the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 on the downstream side, so that slow combustion can be promoted.
【0095】(ト) 上記の第2ないし第9の各実施形
態において、複数の筒状ガスノズル3を間隔を隔てて周
方向に並べて形成したノズル列の2列を、ガス供給筒2
の軸心方向に並べて形成する場合、周方向における筒状
ガスノズル3並び位相を上流側のノズル列と下流側のノ
ズル列とで異ならせて、ガス供給筒2の軸心方向視に
て、下流側のノズル列における周方向に隣接する筒状ガ
スノズル3の間に、上流側のノズル列の筒状ガスノズル
3が位置するように構成しても良い。(G) In each of the second to ninth embodiments described above, two gas nozzles formed by arranging a plurality of cylindrical gas nozzles 3 in the circumferential direction at intervals are used as the gas supply cylinders 2.
When the gas supply cylinders 2 are formed side by side in the axial direction, the arrangement direction of the cylindrical gas nozzles 3 in the circumferential direction is made different between the nozzle row on the upstream side and the nozzle row on the downstream side. The configuration may be such that the cylindrical gas nozzles 3 in the upstream nozzle row are located between the cylindrical gas nozzles 3 adjacent in the circumferential direction in the nozzle row on the side.
【0096】(チ) 第6実施形態において、筒状ガス
ノズル3の先端面3Sを後方傾斜状に形成するに当たっ
て、筒状ガスノズル3の軸心に対する傾斜状の先端面3
Sの角度は適宜設定することが可能である。第6実施形
態において例示した如き、先端面3Sがガス供給筒2の
軸心方向の真正面を向くような角度に設定するのに代え
て、例えば、図29に示すように、ガス供給筒2の側に
向くような角度に設定したり、あるいは、図示は省略す
るが、ガス供給筒2の反対側に向くようにしても良い。(H) In the sixth embodiment, in forming the distal end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 in a rearward inclined shape, the inclined distal end surface 3 with respect to the axis of the cylindrical gas nozzle 3 is formed.
The angle of S can be set as appropriate. As illustrated in the sixth embodiment, instead of setting the angle such that the distal end face 3S faces directly in front of the gas supply cylinder 2 in the axial direction, for example, as shown in FIG. The angle may be set so as to face the side, or may be set to face the opposite side of the gas supply cylinder 2 though not shown.
【0097】(リ) 上記の第6実施形態において、上
流側のノズル列の筒状ガスノズル3の先端面も後方傾斜
状に形成して、筒状ガスノズル3の先端部における、ガ
ス供給筒2の前方空間に近接して位置する対前方空間近
接側弧状部分3rを後方傾斜状に形成し、且つ、ガス供
給筒2の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側弧
状部分3pを前方傾斜状に形成しても良い。又、上記の
第7〜第9の各実施形態において、上流側のノズル列の
筒状ガスノズル3の先端部においても、対前方空間近接
側弧状部分3rを後方傾斜状に形成したり、対前方空間
離間側弧状部分3pを前方傾斜状に形成しても良い。(I) In the sixth embodiment, the distal end surface of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row on the upstream side is also formed to be inclined backward, so that the gas supply cylinder 2 at the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 The arc-shaped portion 3r close to the front space and located close to the front space is formed to be inclined rearward, and the arc-shaped portion 3p spaced apart to the front space of the gas supply cylinder 2 and separated from the front space is inclined forward. May be formed. In each of the above-described seventh to ninth embodiments, the arc-shaped portion 3r with respect to the front space adjacent to the front space is formed in the front-end portion of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row on the upstream side so as to be inclined rearward. The space-separated side arc-shaped portion 3p may be formed to be inclined forward.
【0098】(ヌ) 上記の第1、第3及び第4の各実
施形態と同様の構成において、筒状ガスノズル3の先端
面1Sを後方傾斜状に形成して、筒状ガスノズル3の先
端部における対前方空間近接側弧状部分3rを後方傾斜
状に形成し、且つ、対前方空間離間側弧状部分3pを前
方傾斜状に形成しても良い。(G) In the same configuration as the first, third and fourth embodiments, the distal end face 1S of the cylindrical gas nozzle 3 is formed to be inclined backward, and the distal end of the cylindrical gas nozzle 3 is formed. The arc-shaped portion 3r on the side closer to the front space and the arc-shaped portion 3p may be formed on the rear side and the arc-shaped portion 3p on the space separated from the front space.
【0099】(ル) 筒状ガスノズル3の先端部におけ
る後方傾斜状の対前方空間近接側弧状部分3rや前方傾
斜状の対前方空間離間側弧状部分3pとは、筒状ガスノ
ズル3の筒周壁のみが傾斜状に形成されるもの(弦を有
する状態の弓形)、及び、筒状ガスノズル3のガス噴出
孔から筒周壁にわたって傾斜状に形成される状態のもの
の両方を含む。(L) The rearwardly inclined portion 3r of the front end of the cylindrical gas nozzle 3 with respect to the space adjacent to the front space and the arcuate portion 3p of the frontward inclination with respect to the space separated from the front space are only the peripheral wall of the cylindrical gas nozzle 3. Is formed in an inclined shape (bow shape having a chord) and in a state formed in an inclined shape from the gas ejection hole of the cylindrical gas nozzle 3 to the peripheral wall of the cylinder.
【0100】(オ) 上記の第10及び第11の各実施
形態においては、斜め方向噴出孔として、筒状ガスノズ
ル3の周壁のうちの、周方向においてガス供給筒2にお
ける燃料ガスGの流れ方向の最下流側に対応する部分及
び最上流側に対応する部分のいずれか一方に形成して、
2段燃焼を行わせる場合について例示したが、前記最下
流側に対応する部分及び最上流側に対応する部分の両方
に形成して、3段燃焼を行わせるように構成しても良
い。又、上記の第1〜第9の各実施形態において、筒状
ガスノズル3に、上記の第10又は第11の各実施形態
にて例示した如き斜め方向噴出孔3b、3dを備えさせ
ても良い。(E) In each of the tenth and eleventh embodiments, the flow direction of the fuel gas G in the gas supply cylinder 2 in the circumferential direction of the peripheral wall of the cylindrical gas nozzle 3 is defined as the oblique ejection hole. Formed on one of the part corresponding to the most downstream side and the part corresponding to the most upstream side,
Although the case where the two-stage combustion is performed has been described as an example, it may be configured to perform the three-stage combustion by forming both the portion corresponding to the most downstream side and the portion corresponding to the most upstream side. In each of the first to ninth embodiments, the cylindrical gas nozzle 3 may be provided with oblique ejection holes 3b, 3d as exemplified in the tenth or eleventh embodiments. .
【0101】(ワ) バッフル板4に形成する空気吐出
口5の個数や形状は、適宜変更可能である。例えば、空
気吐出口5の形状は、円形、長円形、矩形等種々の形状
を採用することができる。又、バッフル板4は、多数の
小さい空気吐出孔を穿設した多孔板状に形成しても良
い。又、バッフル板4を省略しても良い。(B) The number and shape of the air discharge ports 5 formed in the baffle plate 4 can be changed as appropriate. For example, as the shape of the air discharge port 5, various shapes such as a circle, an oval, and a rectangle can be adopted. Further, the baffle plate 4 may be formed in a perforated plate shape having a number of small air discharge holes. Further, the baffle plate 4 may be omitted.
【0102】(カ) 上記の各実施形態において、内筒
9を省略して、燃料ガスGをガス供給筒2に対して直接
に供給するように構成しても良い。(F) In each of the above embodiments, the inner cylinder 9 may be omitted and the fuel gas G may be directly supplied to the gas supply cylinder 2.
【0103】(ヨ) 本発明による燃焼装置は、上記の
実施形態において例示したボイラ以外に、各種の炉等、
種々の用途において用いることができる。(G) The combustion apparatus according to the present invention includes various furnaces and the like in addition to the boiler exemplified in the above embodiment.
It can be used in various applications.
【図1】第1実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of a combustion device according to a first embodiment.
【図2】第1実施形態に係る燃焼装置の正面図FIG. 2 is a front view of the combustion device according to the first embodiment.
【図3】第1実施形態に係る燃焼装置の燃焼状態を示す
ガス供給筒先端付近の側面図FIG. 3 is a side view of the vicinity of the tip of a gas supply cylinder showing a combustion state of the combustion device according to the first embodiment.
【図4】第1実施形態に係る燃焼装置を設けたボイラの
全体概略構成を示す図FIG. 4 is a diagram showing an overall schematic configuration of a boiler provided with a combustion device according to the first embodiment.
【図5】第2実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図FIG. 5 is a longitudinal sectional side view of a combustion device according to a second embodiment.
【図6】第2実施形態に係る燃焼装置の正面図FIG. 6 is a front view of a combustion device according to a second embodiment.
【図7】第2実施形態に係る燃焼装置の燃焼状態を示す
ガス供給筒先端付近の側面図FIG. 7 is a side view of the vicinity of the tip of a gas supply cylinder showing a combustion state of a combustion device according to a second embodiment.
【図8】ノズル間隔とNOx濃度及びCO濃度との関係
を示す図FIG. 8 is a diagram showing a relationship between nozzle intervals and NOx concentration and CO concentration.
【図9】上流側ノズル前方傾斜角度及び下流側ノズル前
方傾斜角度と、NOx濃度及びCO濃度との関係を示す
図FIG. 9 is a diagram showing a relationship between an upstream nozzle forward tilt angle and a downstream nozzle forward tilt angle, and NOx concentration and CO concentration.
【図10】上流側ノズル長さ及び下流側ノズル長さと、
NOx濃度及びCO濃度との関係を示す図FIG. 10 shows the upstream nozzle length and the downstream nozzle length;
Diagram showing the relationship between NOx concentration and CO concentration
【図11】第3実施形態に係る燃焼装置の正面図FIG. 11 is a front view of a combustion device according to a third embodiment.
【図12】図11におけるイ−イ矢視図FIG. 12 is a view taken along the arrow II in FIG. 11;
【図13】第4実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側
面図FIG. 13 is a longitudinal sectional side view of a main part of a combustion device according to a fourth embodiment.
【図14】第4実施形態に係る燃焼装置の正面図FIG. 14 is a front view of a combustion device according to a fourth embodiment.
【図15】第5実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側
面図FIG. 15 is a longitudinal sectional side view of a main part of a combustion device according to a fifth embodiment.
【図16】第5実施形態に係る燃焼装置の正面図FIG. 16 is a front view of a combustion device according to a fifth embodiment.
【図17】第6実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図FIG. 17 is a longitudinal sectional side view of a combustion device according to a sixth embodiment.
【図18】第6実施形態に係る燃焼装置の正面図FIG. 18 is a front view of a combustion device according to a sixth embodiment.
【図19】第6実施形態に係る燃焼装置の燃焼状態を示
すガス供給筒先端付近の側面図FIG. 19 is a side view of the vicinity of the tip of a gas supply cylinder showing a combustion state of a combustion apparatus according to a sixth embodiment.
【図20】第7実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図FIG. 20 is a longitudinal sectional side view of a combustion device according to a seventh embodiment.
【図21】第8実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図FIG. 21 is a longitudinal sectional side view of a combustion device according to an eighth embodiment.
【図22】第9実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図FIG. 22 is a longitudinal sectional side view of a combustion device according to a ninth embodiment.
【図23】第10実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図FIG. 23 is a longitudinal sectional side view of a combustion device according to a tenth embodiment.
【図24】第11実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図FIG. 24 is a longitudinal sectional side view of a combustion device according to an eleventh embodiment.
【図25】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面
図FIG. 25 is a longitudinal sectional side view of a main part of a combustion device according to another embodiment.
【図26】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面
図FIG. 26 is a longitudinal sectional side view of a main part of a combustion device according to another embodiment.
【図27】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面
図FIG. 27 is a longitudinal sectional side view of a main part of a combustion device according to another embodiment.
【図28】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面
図FIG. 28 is a longitudinal sectional side view of a main part of a combustion device according to another embodiment.
【図29】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面
図FIG. 29 is a longitudinal sectional side view of a main part of a combustion device according to another embodiment.
【図30】従来の燃焼装置の要部の縦断側面図FIG. 30 is a longitudinal sectional side view of a main part of a conventional combustion device.
【図31】従来の燃焼装置の縦断正面図FIG. 31 is a longitudinal sectional front view of a conventional combustion device.
1 燃焼筒 2 ガス供給筒 3 筒状ガスノズル 3a,3c 直進方向噴出孔 3b,3d 斜め方向噴出孔 3p 弧状部分 3r 弧状部分 4 空気吐出口形成体 5 空気吐出口 9 内筒 A 燃焼用空気 E 燃焼ガス G 燃料ガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion cylinder 2 Gas supply cylinder 3 Cylindrical gas nozzle 3a, 3c Straight-direction ejection hole 3b, 3d Oblique ejection hole 3p Arc-shaped portion 3r Arc-shaped portion 4 Air discharge port forming body 5 Air discharge port 9 Inner cylinder A Combustion air E Combustion Gas G Fuel gas
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 誠 大阪府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 (72)発明者 小倉 啓宏 大阪府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) 3K019 AA06 BA02 BB04 BB05 BD01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Makoto Hirano 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Hirohiro Ogura Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term (reference) in Osaka Gas Co., Ltd. 3 1-2 chome 3K019 AA06 BA02 BB04 BB05 BD01
Claims (13)
が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先
端よりも突出させた状態で設けられ、 前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気
が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成さ
れ、 前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を
流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前
記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けら
れ、 前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先
端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出
された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、
前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させ
るように構成されている燃焼装置。1. A gas supply cylinder having a closed end is provided inside a combustion cylinder having an open end, with the end protruding from the end of the combustion cylinder. Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through a space between the gas supply cylinder and a fuel gas flowing through the gas supply cylinder to the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder. A plurality of cylindrical gas nozzles are provided dispersed in the circumferential direction in a state of protruding from the peripheral wall. While circulating the combustion gas burned by the fuel gas ejected from the gas nozzle,
A combustion device configured to burn fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle.
が、前記ガス供給筒の軸心に直交する方向に対して、前
方側に傾斜する方向に設定されている請求項1記載の燃
焼装置。2. The combustion apparatus according to claim 1, wherein a direction in which the gas is ejected from the cylindrical gas nozzle is set to a direction inclined forward with respect to a direction orthogonal to an axis of the gas supply cylinder.
方向の異なる複数種を前記ガス供給筒の周方向に存在さ
せる状態で、前記ガス供給筒に設けられている請求項1
又は2記載の燃焼装置。3. The gas supply cylinder according to claim 1, wherein the plurality of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder in a state where a plurality of types having different gas ejection directions are present in a circumferential direction of the gas supply cylinder.
Or the combustion device according to 2.
並ぶノズル列を前記ガス供給筒の軸心方向に複数列並べ
て形成する状態で、前記ガス供給筒に設けられている請
求項1〜3のいずれか1項に記載の燃焼装置。4. The gas supply cylinder according to claim 1, wherein the plurality of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder in a state where a plurality of nozzle rows arranged in a circumferential direction are arranged in a row in an axial direction of the gas supply cylinder. 4. The combustion device according to any one of items 3 to 5.
上流側に位置するノズル列の筒状ガスノズルの先端は、
下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズルの先端より
も、前記ガス供給筒の径方向内方側に位置するように構
成されている請求項4記載の燃焼装置。5. The method according to claim 1, wherein the nozzle row is arranged in the axial direction.
The tip of the cylindrical gas nozzle of the nozzle row located on the upstream side,
The combustion apparatus according to claim 4, wherein the combustion apparatus is configured to be located radially inward of the gas supply cylinder from a tip of a cylindrical gas nozzle of a nozzle row located downstream.
が1.8D〜2.3Dの範囲に、前記空気吐出口と上流
側の前記筒状ガスノズルとの間隔が0.4D〜0.5D
の範囲に、上流側の前記筒状ガスノズルと下流側の前記
筒状ガスノズルとの間隔が0.25D〜0.35Dの範
囲に、下流側の前記筒状ガスノズルの長さが0.25D
〜0.35Dの範囲に設定され、上流側の前記筒状ガス
ノズルの長さが下流側の前記筒状ガスノズルの長さの1
/3又は略1/3に設定されている請求項5記載の燃焼
装置。6. The nozzle row is formed in two rows, and assuming that the diameter of the gas supply cylinder is D, the diameter of the combustion cylinder is in the range of 1.8D to 2.3D, and the air discharge port and the upstream 0.4D to 0.5D distance from the cylindrical gas nozzle
The distance between the cylindrical gas nozzle on the upstream side and the cylindrical gas nozzle on the downstream side is in the range of 0.25D to 0.35D, and the length of the cylindrical gas nozzle on the downstream side is 0.25D.
0.30.35D, and the length of the upstream cylindrical gas nozzle is one of the length of the downstream cylindrical gas nozzle.
The combustion device according to claim 5, wherein the ratio is set to / 3 or approximately 1/3.
量の異なるものが交互に位置して周方向に並ぶ状態で、
前記ガス供給筒に設けられている請求項1〜6のいずれ
か1項に記載の燃焼装置。7. A state in which the plurality of cylindrical gas nozzles are arranged in a circumferential direction in such a manner that nozzles having different gas ejection amounts are alternately positioned and arranged in a circumferential direction.
The combustion device according to claim 1, wherein the combustion device is provided in the gas supply cylinder.
又は全てのものについての先端部における、前記ガス供
給筒の前方空間に近接して位置する弧状部分が、前記ガ
ス供給筒に近づいて位置する部位ほど前記筒状ガスノズ
ルの軸心方向後方側に位置する傾斜状に形成されている
請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃焼装置。8. An arc-shaped portion, which is located close to a space in front of the gas supply cylinder, at a tip portion of a part or all of the plurality of cylindrical gas nozzles is close to the gas supply cylinder. The combustion device according to any one of claims 1 to 7, wherein the position of the cylinder is formed so as to be inclined toward the rear side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle as being located.
又は全てのものについての先端部における、前記ガス供
給筒の前方空間に離れて位置する弧状部分が、前記ガス
供給筒から離れて位置する部位ほど前記筒状ガスノズル
の軸心方向前方側に位置する傾斜状に形成されている請
求項1〜8のいずれか1項に記載の燃焼装置。9. An arc-shaped portion, which is located in a space in front of the gas supply cylinder at a tip portion of a part or all of the plurality of cylindrical gas nozzles, is located apart from the gas supply cylinder. The combustion device according to any one of claims 1 to 8, wherein a portion to be formed is formed so as to be inclined toward an axially forward side of the cylindrical gas nozzle.
部又は全てのものについての先端部が、前記ガス供給筒
に近づいて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの軸心
方向後方側に位置する傾斜状に形成されている請求項8
又は9記載の燃焼装置。10. A tip portion of a part or all of the plurality of cylindrical gas nozzles is located closer to the gas supply cylinder in a position closer to the gas supply cylinder in an axially rearward direction of the cylindrical gas nozzle. 9. The device according to claim 8, which is formed to be inclined.
Or the combustion device according to 9.
に、燃料ガスを前記筒状ガスノズルの軸心方向に噴出す
る直進方向噴出孔を備え、且つ、その周壁のうちの、周
方向において前記ガス供給筒における燃料ガスの流れ方
向の最下流側に対応する部分又は最上流側に対応する部
分に、燃料ガスを前記ガス供給筒の軸心方向視にて前記
筒状ガスノズルの軸心方向に沿い、且つ、前記筒状ガス
ノズルの軸心に対して傾斜する方向に沿う方向に噴出す
る斜め方向噴出孔を備えるように構成されている請求項
1〜10のいずれか1項に記載の燃焼装置。11. The cylindrical gas nozzle has, at a tip end surface thereof, a straight-moving jet hole for jetting fuel gas in the axial direction of the cylindrical gas nozzle, and the gas in a circumferential direction of a peripheral wall thereof. At a portion corresponding to the most downstream side or the most upstream side in the flow direction of the fuel gas in the supply cylinder, the fuel gas is supplied along the axial direction of the cylindrical gas nozzle when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder. The combustion device according to any one of claims 1 to 10, further comprising an oblique ejection hole that ejects in a direction along a direction inclined with respect to an axis of the cylindrical gas nozzle.
に、複数の空気吐出口を間隔を隔てて周方向に並ぶ状態
で形成する空気吐出口形成板が設けられている請求項1
〜11のいずれか1項に記載の燃焼装置。12. An air discharge port forming plate for forming a plurality of air discharge ports arranged in a circumferential direction at intervals between the combustion cylinder and the gas supply cylinder.
The combustion device according to any one of claims 11 to 11, wherein
した内筒が、その先端を前記ガス供給筒の先端の閉塞部
と間隔を隔てて位置させた状態で、設けられ、 燃料ガスが、前記内筒の先端開口から前記ガス供給筒内
に供給されるように構成されている請求項1〜12のい
ずれか1項に記載の燃焼装置。13. An internal cylinder having an open front end is provided inside the gas supply cylinder in a state where the front end of the inner cylinder is spaced from a closed portion of the front end of the gas supply cylinder, and the fuel gas is provided. The combustion device according to any one of claims 1 to 12, wherein the combustion device is configured to be supplied into the gas supply tube from a distal end opening of the inner tube.
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