JP2002243117A

JP2002243117A - 液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ

Info

Publication number: JP2002243117A
Application number: JP2001041133A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Miyaji; 一茂宮地
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明が解決しようとする課題は、液
体燃料焚き低ＮＯｘバーナにおいて、液体燃料焚きのパ
イロットバーナを備えたバーナを実現し、負荷変動に素
早く追随できる低ＮＯｘバーナを提供することである。【解決手段】燃焼用空気を多段で供給する多段燃焼方
式の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ１において、一次空気
供給路１４内に液体燃料焚きのパイロットバーナを備え
たことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、燃焼用空気を多
段で供給する多段燃焼方式の液体燃料焚き低ＮＯｘバー
ナに関するものである。特に、前記低ＮＯｘバーナがパ
イロット燃焼，所謂種火を備えているときの低ＮＯｘバ
ーナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、燃焼機器における有害燃焼排気物
の低減化対策として、種々の提案がなされてきたが、近
年では、環境汚染等の問題から有害燃焼排気物の中でも
特にＮＯｘの低減に注意が向けられている。そのため
に、燃料自体に窒素分の少ない気体燃料を用い、その燃
焼過程においてサーマルＮＯｘ（thermal ＮＯｘ）の
低減化を図った低ＮＯｘバーナは数多く提案されてい
る。しかし、灯油や重油等の液体燃料焚き低ＮＯｘバー
ナに関しては、まだ改善の余地がある。さらに、小型，
簡易クラスのボイラのように、比較的小容積の燃焼空間
で用いられ、大出力化を要求されるバーナにおいては、
ＮＯｘの低減が難しく、このような分野に適用し得る低
ＮＯｘバーナの要望が高まっている。

【０００３】また、このようなバーナにおいて、負荷変
動への対応のため、燃焼制御の各段階がさらに複雑に制
御されるようになった。特に、前記バーナがパイロット
燃焼待機の段階を備えているものも提案されるようにな
った。すなわち、プリパージ時間を省略できるので、メ
インバーナへの着火を素早く行うことができるからであ
る。しかしながら、従来のパイロット燃焼では、パイロ
ットバーナの燃焼量を小さくするために、その燃料は、
前記パイロットバーナのみガス燃料を使用していた。す
なわち、前記液体燃料焚きのパイロットバーナの実現が
困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、液体燃料焚き低ＮＯｘバーナにおいて、
液体燃料焚きのパイロットバーナを備えたバーナを実現
し、負荷変動に素早く追随できる低ＮＯｘバーナを提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決するためになされたものであって、請求項１に記載
の発明は、燃焼用空気を多段で供給する多段燃焼方式の
液体燃料焚き低ＮＯｘバーナにおいて、一次空気供給路
内に液体燃料焚きのパイロットバーナを備えたことを特
徴としている。

【０００６】請求項２に記載の発明は、燃焼用空気を多
段で供給する多段燃焼方式の液体燃料焚き低ＮＯｘバー
ナにおいて、一次空気供給路内に液体燃料焚きのパイロ
ットバーナを備えるとともに、前記パイロットバーナへ
の点火手段を備えたことを特徴としている。

【０００７】請求項３に記載の発明は、前記パイロット
バーナのターンダウン比がほぼ１０％以下であることを
特徴としている。

【０００８】請求項４に記載の発明は、燃焼用空気を多
段で供給する多段燃焼方式の液体燃料焚き低ＮＯｘバー
ナにおいて、一次空気供給路内に液体燃料焚きのパイロ
ットバーナノズルおよびメインバーナノズルを備えると
ともに、前記両バーナノズルへの点火を共用する点火手
段を備えたことを特徴としている。

【０００９】請求項５に記載の発明は、前記パイロット
バーナノズルと前記メインバーナノズルが一体で構成さ
れたリターンノズルであることを特徴としている。

【００１０】請求項６に記載の発明は、前記一次空気供
給路内への空気の供給量が燃焼に必要な空気量のほぼ３
０％以下であることを特徴としている。

【００１１】請求項７に記載の発明は、前記パイロット
バーナノズルからの液体燃料の噴霧量が液体燃料の全噴
霧量のほぼ１０％以下であることを特徴としている。

【００１２】請求項８に記載の発明は、燃焼用空気を多
段で供給する多段燃焼方式の液体燃料焚き低ＮＯｘバー
ナにおいて、一次空気供給路内に液体燃料焚きのパイロ
ットバーナノズル，低燃焼バーナノズルおよび高燃焼バ
ーナノズルをそれぞれ備えるとともに、前記各バーナノ
ズルを密着して配置することを特徴としている。

【００１３】請求項９に記載の発明は、燃焼用空気を多
段で供給する多段燃焼方式の液体燃料焚き低ＮＯｘバー
ナにおいて、一次空気供給路内に液体燃料焚きのパイロ
ットバーナノズル，低燃焼バーナノズルおよび高燃焼バ
ーナノズルをそれぞれ備えるとともに、前記パイロット
バーナノズルを前記低燃焼バーナノズルに密着して配置
し、前記パイロットバーナノズルおよび前記低燃焼バー
ナノズルへの点火を共用する点火手段を備えたことを特
徴としている。

【００１４】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の前記パイロットバーナノズルと前記低燃焼バーナノ
ズルが一体で構成されたリターンノズルであることを特
徴としている。

【００１５】請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１
０のいずれか１項に記載の前記一次空気供給路内への空
気の供給量が燃焼に必要な空気量のほぼ３０％以下であ
ることを特徴としている。

【００１６】さらに、請求項１２に記載の発明は、請求
項８〜１０のいずれか１項に記載の前記パイロットバー
ナノズルからの液体燃料の噴霧量が液体燃料の全噴霧量
のほぼ１０％以下であることを特徴としている。

【００１７】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて説明する。まず、この発明に係る液体燃料焚き低
ＮＯｘバーナの第一の形態について説明する。この低Ｎ
Ｏｘバーナは、燃焼用空気を多段で供給する多段燃焼方
式の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナとして実施される。た
とえば、その中心側に配置される内筒から燃焼用一次空
気を供給し、この燃焼用一次空気を取り囲むように配置
される外筒から燃焼用二次空気を噴出し、供給された液
体燃料を燃焼させる，所謂二段燃焼方式の構成となって
いる。この燃焼用空気を分割して供給し、かつ時間差を
もたせて燃焼させる，所謂二段燃焼の効果により、低Ｎ
Ｏｘ化が図られる。

【００１８】この発明は、前記低ＮＯｘ化を図るととも
に、さらに燃焼量が極めて少ないパイロット燃焼待機の
段階を行うこともできる液体燃料焚きの低ＮＯｘバーナ
として実施し、負荷変動に対応するものである。すなわ
ち、パイロットバーナは、液体燃料を用いることのでき
る構成としている。

【００１９】具体的にこの第一の形態について説明する
と、液体燃料を燃焼させることのできる前記パイロット
バーナは、その燃焼量も少なく、それに伴ない燃焼用の
空気量も少なくして供給することが必要である。すなわ
ち、燃焼用の空気による吹き消えを防止することが必要
である。そのため、この第一の形態においては、前記パ
イロットバーナを前記一次空気供給路内に備えている。
そして、前記パイロットバーナを備えるとともに、前記
パイロットバーナへの点火手段を備える。さらに、前記
パイロットバーナのターンダウン比は、ほぼ１０％以下
とする。

【００２０】この構成の作用を説明すると、前記パイロ
ットバーナ用の液体燃料を前記一次空気供給路内に備え
たパイロットノズルから噴霧し、点火手段により着火ト
ライを行い、前記内筒内を流れる一次空気を用いて噴霧
した液体燃料を燃焼させることにより、パイロット火炎
を形成する。すなわち、前記内筒内を流れる一次空気の
流速は遅く、前記吹き消えを生ずることなく、前記パイ
ロット火炎を形成することができる。

【００２１】そして、前記パイロット火炎により、メイ
ンバーナノズルから噴霧されるメイン燃料への着火を行
い、同時に前記燃焼用二次空気を供給し、メイン燃焼も
行いその燃焼を継続する。つぎに、負荷側からの熱要求
がなくなると、前記パイロットバーナのみの燃焼とし、
パイロット燃焼待機の段階とする。

【００２２】これにより、前記液体燃料焚き低ＮＯｘバ
ーナにおいて、液体燃料を焚くことのできるパイロット
バーナを備えたバーナを実現し、負荷変動に素早く追随
できる低ＮＯｘバーナを提供することができる。

【００２３】つぎに、第二の形態について説明する。前
記低ＮＯｘバーナにおいて、前記一次空気供給路内に前
記パイロットバーナノズルおよび前記メインバーナノズ
ルを備えるとともに、前記両バーナノズルへの点火を共
用する点火手段を備える。前記点火手段を前記一次空気
供給路内に配置することにより、安定した流速のもとで
スパークを形成できるので、着火ミスがない。

【００２４】つぎに、第三の形態について説明する。前
記低ＮＯｘバーナにおいて、前記一次空気供給路内に、
前記パイロットバーナノズルと前記メインバーナノズル
を一体で構成したリターンノズルを備える。このリター
ンノズルは、前記パイロットバーナノズルと前記メイン
バーナノズルが兼用のノズルとなっており、噴霧圧力を
二段階に変化させることにより、前記パイロットバーナ
ノズルと前記メインバーナノズルと同様の機能を果たす
ものである。

【００２５】すなわち、前記リターンノズルは、戻り流
路の流量を制御することにより、液体燃料の噴霧量を変
化させるものである。前記戻り流路を閉じると、供給さ
れる液体燃料の流路の内部圧力が上昇し、前記リターン
ノズルからの液体燃料の噴霧量はメイン燃焼量となり、
前記戻り流路を開くと、前記内部圧力が低下し、前記リ
ターンノズルからの液体燃料の噴霧量は、パイロット燃
焼の燃焼量となるものである。

【００２６】ここにおいて、前記一次空気供給路内への
空気の供給量は、燃焼に必要な空気量のほぼ３０％以下
としている。また、前記パイロットバーナノズルからの
液体燃料の噴霧量は、液体燃料の全噴霧量のほぼ１０％
以下としている。

【００２７】つぎに、第四の形態について説明する。前
記低ＮＯｘバーナにおいて、前記一次空気供給路内に前
記パイロットバーナノズル，低燃焼バーナノズルおよび
高燃焼バーナノズルをそれぞれ備えるとともに、前記各
バーナノズルを密着して配置している。すなわち、三位
置制御のバーナとしての形態である。特に、前記３つの
各バーナノズルをそれぞれ密着し、三角形状に配置した
ものである。

【００２８】つぎに、第五の形態について説明する。前
記低ＮＯｘバーナにおいて、前記一次空気供給路内に前
記パイロットバーナノズル，前記低燃焼バーナノズルお
よび前記高燃焼バーナノズルをそれぞれ備えるとともに
（すなわち、三位置制御のバーナとしての形態）、前記
パイロットバーナノズルを前記低燃焼バーナノズルに密
着して配置し、前記パイロットバーナノズルおよび前記
低燃焼バーナノズルへの点火を共用する点火手段を備え
ている。

【００２９】つぎに、第六の形態について説明する。前
記低ＮＯｘバーナにおいて、前記パイロットバーナノズ
ルと前記低燃焼バーナノズルを一体で構成したリターン
ノズルとし、これに高燃焼バーナノズルを加え、三位置
制御のバーナとしている。ここにおいても、前記一次空
気供給路内への空気の供給量が燃焼に必要な空気量のほ
ぼ３０％以下としている。さらに、前記パイロットバー
ナノズルからの液体燃料の噴霧量が液体燃料の全噴霧量
のほぼ１０％以下としている。

【００３０】ここにおいて、前記六つの形態以外にも様
々なバーナノズル，たとえばさらに多段階位置制御のバ
ーナや、比例制御のバーナと前記パイロットバーナとを
組み合わせることもできる。さらに、前記二次空気を複
数に分割して噴出する分割火炎燃焼方式と組み合せた前
記二段燃焼方式のバーナとしてもよい。

【００３１】

【実施例】以下、この発明の具体的実施例を図面に基づ
いて詳細に説明する。まず、この発明に係る液体燃料焚
き低ＮＯｘバーナの第一実施例について、図１〜図４に
基づいて詳細に説明する。ここで、図１は、第一実施例
の低ＮＯｘバーナをボイラに適用したときの概略断面図
である。

【００３２】さて、図１に示した低ＮＯｘバーナ１は、
缶体２と組み合わされてボイラ（符号省略）を構成して
いる。ここに例示したボイラは、蒸気を発生させたり温
水を供給するときに用いられる。前記缶体２は、多数の
水管３，３，…を環状に配置し、この各水管３をそれぞ
れ環状の上部管寄４と下部管寄５に組付けて形成され
る。そして、前記各水管３の上下それぞれの隙間（符号
省略）を耐火材料６，６でそれぞれ塞ぎ、環状に配置さ
れた前記各水管３の内側に燃焼室７を形成する。前記ボ
イラは、前記燃焼室７内で前記低ＮＯｘバーナ１を燃焼
させて、前記各水管３内の水を加熱して蒸気や温水を得
る。

【００３３】この第一実施例は、燃焼用空気を多段で供
給する多段燃焼方式の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ１と
して実施される。たとえば、その中心側から燃焼用一次
空気を供給し、この燃焼用一次空気を取り囲むように燃
焼用二次空気を噴出し、供給された液体燃料を燃焼させ
る，所謂二段燃焼方式の構成となっている。さらに、液
体燃料を用いて、燃焼量が極めて少ないパイロット燃焼
待機の段階を行うこともできるものとし、負荷変動に対
応するものである。

【００３４】ここで、前記低ＮＯｘバーナ１の構成を説
明する。前記低ＮＯｘバーナ１は、前記缶体２の上部に
設けられている。前記低ＮＯｘバーナ１は、送風機（図
示省略）から供給される燃焼用空気を貯留するウィンド
ボックス８と、このウィンドボックス８内で燃焼用空気
を二段階に分割する内筒９および外筒１０と、前記内筒
９内に配置されるバーナアッセンブリー１１とにより構
成される。

【００３５】前記ウィンドボックス８は、円筒形状を呈
し、その内部に空間部１２を形成している。そして、そ
の側面には、前記送風機からの燃焼用空気の入口（図示
省略）が形成されている。また、その底部の中央部に
は、前記燃焼室７と連通する開口部（符号省略）が形成
されている。さらに、その上部の中央部には、バーナ上
蓋１３を備えている。

【００３６】前記内筒９は、前記燃焼室７への燃焼用空
気の一次空気供給路１４を画成するためのもので、前記
空間部１２内において、前記燃焼室７と連通するように
配置され、かつその高さが前記空間部１２のほぼ１／３
の高さとなる部位で開口するように設けられている。

【００３７】また、前記外筒１０は、前記空間部１２内
において、前記内筒９を取り囲むように配置されてお
り、前記燃焼室７への燃焼用空気の二次空気供給路１５
を画成するためのものである。そして、この外筒１０
は、前記内筒９と同様、その高さが前記空間部１２のほ
ぼ１／３の高さとなる部位で開口するように設けられて
いる。

【００３８】すなわち、前記内筒９は、その内側を前記
一次空気供給路１４としており、また前記内筒９の外側
と前記外筒１０の内側との間を環状の前記二次空気供給
路１５としている。そして、前記両筒９，１０は、前記
空間部１２内において、燃焼用空気の導入をし易くし、
かつ空気の流れを整流するため、前記高さ位置で開口す
るように設けられている。したがって、前記開口部に
は、この開口部を連通する前記両空気供給路１４，１５
が形成されている。

【００３９】そして、前記一次空気供給路１４内には、
前記バーナ上蓋１３を貫通し、前記空間部１２を介し
て、前記バーナアッセンブリー１１が設けられている。
前記バーナアッセンブリー１１は、前記バーナ上蓋１３
の上部において、パイロット燃料配管１６と点火コード
接続端子１７およびメイン燃料配管１８と接続されてい
る。

【００４０】前記二次空気供給路１５の前記燃焼室７側
の出口には、複数に分割され環状に配置された二次空気
噴出口１９，１９，…が設けられている。そして、前記
外筒１０の外周側の部分および前記ウィンドボックス８
の底部で前記燃焼室７側に面する部分は、断熱材料２０
で覆われている。

【００４１】つぎに、前記低ＮＯｘバーナ１について、
図２に示す拡大断面図に基づいて、さらに詳細に説明す
る。図１で説明した機器，部材には、同じ符号を付し、
詳細な説明は省略する。

【００４２】前記ウィンドボックス８は、前記バーナア
ッセンブリー１１の組付けや点検作業もできる構成とし
ている。そのため、前記ウィンドボックス８の上部の天
板２１は、前記バーナ上蓋１３と、予備上蓋２２とによ
り構成されている。さらに、底板２３の中央部には、前
記開口部が設けられている。

【００４３】前記バーナアッセンブリー１１は、パイロ
ットバーナノズル２４と、このパイロットバーナノズル
２４から噴霧される液体燃料への点火手段２５であるス
パークロッド（以下、「スパークロッド２５」と云う）
と、メインバーナノズル２６と、保炎の働きを行うバッ
フル板２７と、固定具２８および一次空気を案内する案
内板２９とにより構成されている。

【００４４】前記バーナアッセンブリー１１について、
図３に示す拡大図に基づいて、さらに詳細に説明する。
図３は、前記バーナアッセンブリー１１を前記燃焼室７
側から見た概略正面図である。図１および図２で説明し
た機器，部材には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略
する。

【００４５】前記バッフル板２７（細部は簡略して図示
している。）の中央部には、孔部３０が形成されてお
り、前記両ノズル２４，２６から噴霧された液体燃料が
前記孔部３０を通過する。前記パイロットバーナノズル
２４の近くには、前記スパークロッド２５が２本配置さ
れている。前記両スパークロッド２５は、碍子３１によ
り絶縁されながら碍子ホルダー３２で保持され、前記固
定具２８へ固定される。前記固定具２８は、前記パイロ
ット燃料配管１６および前記メイン燃料配管１８をも固
定する。

【００４６】そして、前記パイロット燃料配管１６の先
端に前記パイロットバーナノズル２４が備えられ、前記
メイン燃料配管１８の先端に前記メインバーナノズル２
６が備えられる。前記メインバーナノズル２６は、前記
パイロットバーナノズル２４から噴霧される液体燃料の
火炎，所謂パイロット火炎により、噴霧されたメイン液
体燃料に着火し、燃焼火炎，所謂メイン火炎を形成でき
るように、前記パイロットバーナノズル２４の近くに配
置される。

【００４７】そして、前記一次空気供給路１４内に前記
パイロット燃料配管１６と前記パイロットバーナノズル
２４から構成されるパイロットバーナ（符号省略）を備
えるとともに、前記パイロットバーナへ点火する前記両
スパークロッド２５を備え、さらに前記パイロットバー
ナのターンダウン比がほぼ１０％以下であるように構成
している。

【００４８】つぎに、この第一実施例の燃料供給系路３
３について、図４に基づいて説明する。図４は、この第
一実施例の燃料配管のフローシートである。前記燃料供
給系路３３の入口側（符号省略）は、液体燃料タンク
（図示省略）へ接続されている。そして、前記燃料供給
系路３３には、第一オイルストレーナー３４，オイルポ
ンプ３５，圧力計３６，第二オイルストレーナー３７お
よび遮断弁３８が設けられている。前記遮断弁３８の下
流側において、前記燃料供給系路３３は、前記パイロッ
ト燃料配管１６と前記メイン燃料配管１８とに分岐し、
前記パイロット燃料配管１６には、パイロット制御弁３
９および前記パイロットバーナノズル２４が設けられ、
前記メイン燃料配管１８には、メイン制御弁４０および
前記メインバーナノズル２６が設けられている。

【００４９】ここで、前記構成の第一実施例の作用を説
明すると、前記パイロットバーナ用の液体燃料を前記一
次空気供給路１４内に備えた前記パイロットバーナノズ
ル２４から噴霧し、前記両スパークロッド２５に高電圧
を印加し、火花を発生させて液体燃料へ着火し、前記パ
イロット火炎を形成する。すなわち、前記内筒９内を流
れる一次空気を用いて噴霧した液体燃料を燃焼させるこ
とにより、前記パイロット火炎を形成する。ここにおい
て、前記内筒９内を流れる一次空気の流速は遅く、吹き
消えを生ずることなく、前記パイロット火炎を形成する
ことができる。

【００５０】そして、前記パイロット火炎により、前記
メインバーナノズル２６から噴霧されるメイン燃料への
着火を行い、同時に燃焼用二次空気を前記二次空気噴出
口１９から噴出し、前記メイン火炎を形成し、その燃焼
を継続する。

【００５１】つぎに、負荷（図示省略）側からの熱要求
がなくなると、前記パイロットバーナのみの燃焼とし、
パイロット燃焼待機の段階とする。ここにおいて、前記
パイロットバーナのターンダウン比は、ほぼ１０％以下
とする。すなわち、前記ボイラからの放熱損失等とバラ
ンスする熱量以下で燃焼させるパイロット燃焼待機の段
階とし、このパイロットバーナの熱量では、前記負荷側
への熱供給は行わない。

【００５２】前記低ＮＯｘバーナ１は、液体燃料焚きの
前記パイロットバーナノズル２４を前記一次空気供給路
１４内に備えることにより、燃焼用空気を少なくし、か
つ燃焼量を少なくした前記パイロット火炎を維持できる
ものである。そして、液体燃料を焚くことのできるパイ
ロットバーナを備えたバーナを実現し、負荷変動に素早
く追随できる低ＮＯｘバーナを提供することができる。

【００５３】つぎに、この発明の第二実施例について、
図５に基づいて説明する。この第二実施例は、前記第一
実施例の変形例である。図５は、この第二実施例におけ
る前記バーナアッセンブリー１１を前記燃焼室７側から
見た概略正面図である。図１〜図４で説明した機器，部
材には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００５４】前記第一実施例における図３と比較して説
明すると、この第二実施例の図５は、前記パイロットバ
ーナノズル２４および前記メインバーナノズル２６が時
計回りに９０度回転している。これにより、前記両スパ
ークロッド２５は、前記両ノズル２４，２６の近くに配
置され、両方に着火することができる。すなわち、前記
低ＮＯｘバーナ１において、前記一次空気供給路１４内
に前記パイロットバーナノズル２４および前記メインバ
ーナノズル２６を備えるとともに、前記両バーナノズル
２４，２６への点火を共用する前記両スパークロッド２
５を備える構成としている。

【００５５】前記両スパークロッド２５を前記一次空気
供給路１４内に配置することにより、安定した流速のも
とでスパークを形成できるので、点火を共用することが
でき、着火ミスがない。ここにおいて、前記パイロット
火炎から前記メイン火炎へ着火するときにも、前記両ス
パークロッド２５でスパークを発生させながら前記メイ
ン火炎の燃焼へ移行することもでき、前記メイン火炎の
燃焼への移行を確実に行うこともできる。

【００５６】つぎに、この発明の第三実施例について、
図６および図７に基づいて説明する。この第三実施例
は、前記第一実施例の他の変形例である。図６は、この
第三実施例における前記バーナアッセンブリー１１を前
記燃焼室７側から見た概略正面図である。図１〜図５で
説明した機器，部材には、同じ符号を付し、詳細な説明
は省略する。さて、前記低ＮＯｘバーナ１において、こ
の第三実施例は、前記一次空気供給路１４内に、前記パ
イロットバーナノズル２４と前記メインバーナノズル２
６を一体で構成したリターンノズル４１を備える構成と
している。

【００５７】この第三実施例の燃料供給系路３３につい
て、図７に基づいて説明する。図７は、この第三実施例
の燃料配管のフローシートである。前記燃料供給系路３
３の入口側（符号省略）は、液体燃料タンク（図示省
略）へ接続されている。そして、前記燃料供給系路３３
には、バッファタンク４２が設けられている。このバッ
ファタンク４２は、送油配管４３と戻り油配管４４とに
接続されている。

【００５８】まず、前記送油配管４３の構成を説明す
る。前記送油配管４３には、前記第一オイルストレーナ
ー３４，前記オイルポンプ３５，前記圧力計３６，前記
第二オイルストレーナー３７，前記遮断弁３８，燃焼制
御弁４５および前記リターンノズル４１が設けられてい
る。前記燃焼制御弁４５の下流側と前記リターンノズル
４１との間において、前記送油配管４３は、前記戻り油
配管４４の他端へ分岐している。

【００５９】つぎに、前記戻り油配管４４について説明
する。前記戻り油配管４４には、前記燃焼制御弁４５の
下流側での分岐部（符号省略）から前記バッファタンク
４２へ向かって順番に、戻り油圧力計４６，切替制御弁
４７，オリフィス４８および逆止弁４９が設けられてい
る。

【００６０】このような構成の作用を説明すると、前記
リターンノズル４１は、前記パイロットバーナノズル２
４と前記メインバーナノズル２６が兼用のノズルとなっ
ており、噴霧圧力を二段階に変化させることにより、前
記パイロットバーナノズル２４と前記メインバーナノズ
ル２６と同様の機能を果たすものである。すなわち、前
記リターンノズル４１は、戻り流路である前記戻り油配
管４４の流量を制御することにより、液体燃料の噴霧量
を変化させるものである。すなわち、前記切替制御弁４
７を閉じると、供給される液体燃料の流路である前記送
油配管４３の内部圧力が上昇し、前記リターンノズル４
１からの液体燃料の噴霧量はメイン燃焼量となり、前記
切替制御弁４７を開くと、前記内部圧力が低下し、前記
リターンノズル４１からの液体燃料の噴霧量は、パイロ
ット燃焼の燃焼量となるものである。

【００６１】ここにおいて、前記第一実施例と同様、前
記一次空気供給路１４内への空気の供給量は、燃焼に必
要な空気量のほぼ３０％以下としている。また、前記パ
イロットバーナとして作動しているときのノズルからの
液体燃料の噴霧量は、液体燃料の全噴霧量のほぼ１０％
以下としている。

【００６２】つぎに、この発明の第四実施例について、
図８に基づいて説明する。この第四実施例は、前記第一
実施例のさらなる変形例である。図８は、この第四実施
例における前記バーナアッセンブリー１１を前記燃焼室
７側から見た概略正面図である。図１〜図７で説明した
機器，部材には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略す
る。

【００６３】前記低ＮＯｘバーナ１において、前記一次
空気供給路１４内に前記パイロットバーナノズル２４，
低燃焼バーナノズル５０および高燃焼バーナノズル５１
をそれぞれ備えるとともに、前記各バーナノズル２４，
５０，５１を密着して配置している。特に、前記３つの
各バーナノズル２４，５０，５１をそれぞれ密着し、三
角形状に配置したものである。

【００６４】そして、まず前記パイロットバーナノズル
２４から噴霧した液体燃料を着火させて前記パイロット
火炎を形成し、前記低燃焼バーナノズル５０から噴霧し
た液体燃料へ着火して低燃焼を行い、さらに前記高燃焼
バーナノズル５１から噴霧した液体燃料へも着火して高
燃焼を行う。すなわち、前記各バーナノズル２４，５
０，５１を密着して配置することにより、それぞれの燃
焼状態への移行を確実に行うことができる。そして、前
記パイロット火炎のみとすることもできる。すなわち、
三位置制御のバーナにおけるパイロット燃焼待機のでき
る実施例である。ここにおいて、前記三角形状に配置す
る以外に、たとえば一直線状態に密着して配置してもよ
い。

【００６５】つぎに、この発明の第五実施例について、
図９に基づいて説明する。この第五実施例は、前記第四
実施例の変形例である。図９は、この第五実施例におけ
る前記バーナアッセンブリー１１を前記燃焼室７側から
見た概略正面図である。図１〜図８で説明した機器，部
材には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

【００６６】前記低ＮＯｘバーナ１において、前記一次
空気供給路１４内に前記パイロットバーナノズル２４，
前記低燃焼バーナノズル５０および前記高燃焼バーナノ
ズル５１をそれぞれ備えるとともに、前記パイロットバ
ーナノズル２４を前記低燃焼バーナノズル５０に密着し
て配置し、前記パイロットバーナノズル２４および前記
低燃焼バーナノズル５０への点火を共用する前記両スパ
ークロッド２５を備える構成としている。前記両スパー
クロッド２５を前記一次空気供給路１４内に配置するこ
とにより、安定した流速のもとでスパークを形成できる
ので、また点火を共用するすることで、着火ミスがな
い。

【００６７】そして、前記パイロットバーナノズル２４
から噴霧した液体燃料を前記両スパークロッド２５によ
り着火させて前記パイロット火炎を形成し、前記低燃焼
バーナノズル５０から噴霧した液体燃料へ着火して低燃
焼を行い、さらに前記高燃焼バーナノズル５１から噴霧
した液体燃料へも着火して高燃焼を行う。そして、前記
パイロット火炎のみとすることもできる。ここにおい
て、前記パイロット火炎から低燃焼火炎へ着火するとき
にも、前記両スパークロッド２５でスパークを発生させ
ながら低燃焼へ移行することもでき、前記低燃焼への移
行を確実に行うこともできる。

【００６８】つぎに、この発明の第六実施例について、
図１０に基づいて説明する。図１０は、この第六実施例
における前記バーナアッセンブリー１１を前記燃焼室７
側から見た概略正面図である。図１〜図９で説明した機
器，部材には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略す
る。この第六実施例は、前記第三実施例に高燃焼を加え
て、三位置制御とする変形例である。すなわち、前記第
三実施例においては、前記パイロット火炎の燃焼と前記
メイン火炎の燃焼のオンオフ制御であったが、この第六
実施例は、前記第三実施例における前記リターンノズル
４１の燃焼量を前記パイロット火炎の燃焼と低燃焼に置
きかえる。そして、これに前記高燃焼バーナノズル５１
を加えて、三位置制御とする変形例である。

【００６９】前記低ＮＯｘバーナ１において、前記パイ
ロットバーナノズル２４と前記低燃焼バーナノズル５０
を一体で構成した前記リターンノズル４１とし、これに
前記高燃焼バーナノズル５１を加えた三位置制御のバー
ナとしている。ここにおいても、前記一次空気供給路１
４内への空気の供給量が燃焼に必要な空気量のほぼ３０
％以下としている。さらに、前記パイロットバーナから
の液体燃料の噴霧量が液体燃料の全噴霧量のほぼ１０％
以下としている。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、パイ
ロットバーナ用の液体燃料を一次空気供給路内を流れる
一次空気を用いて燃焼させることにより、吹き消えを生
ずることなく、パイロット火炎を形成することができ、
液体燃料焚きのパイロットバーナを備えたバーナを実現
し、負荷変動に素早く追随できる低ＮＯｘバーナを提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の低ＮＯｘバーナをボイラに適用し
たときの概略断面図である。

【図２】第一実施例における低ＮＯｘバーナの拡大断面
図である。

【図３】第一実施例におけるバーナアッセンブリーを燃
焼室側から見た概略正面図である。

【図４】第一実施例における液体燃料配管のフローシー
トである。

【図５】第二実施例におけるバーナアッセンブリーを燃
焼室側から見た概略正面図である。

【図６】第三実施例におけるバーナアッセンブリーを燃
焼室側から見た概略正面図である。

【図７】第三実施例における液体燃料配管のフローシー
トである。

【図８】第四実施例におけるバーナアッセンブリーを燃
焼室側から見た概略正面図である。

【図９】第五実施例におけるバーナアッセンブリーを燃
焼室側から見た概略正面図である。

【図１０】第六実施例におけるバーナアッセンブリーを
燃焼室側から見た概略正面図である。

【符号の説明】

１低ＮＯｘバーナ１４一次空気供給路２４パイロットバーナノズル２５スパークロッド（点火手段）２６メインバーナノズル４１リターンノズル５０低燃焼バーナノズル５１高燃焼バーナノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２３Ｑ 3/00 ６１０Ｆ２３Ｑ 3/00 ６１０ＡＦターム(参考） 3K052 AA06 AB01 AB11 AB12 AC03 AC05 BA33 3K055 AA06 AA10 AB01 AB02 BA01 BA02 BA06 BB01 BB09 BC05 BC10 3K065 TA01 TB01 TB08 TB17 TC01 TD02 TD04 TE02 TE03 TF02 TG02 TH01 TN02 TN03 TN07 TN10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼用空気を多段で供給する多段燃焼方
式の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ１において、一次空気
供給路１４内に液体燃料焚きのパイロットバーナを備え
たことを特徴とする液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項２】燃焼用空気を多段で供給する多段燃焼方
式の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ１において、一次空気
供給路１４内に液体燃料焚きのパイロットバーナを備え
るとともに、前記パイロットバーナへの点火手段２５を
備えたことを特徴とする液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項３】前記パイロットバーナのターンダウン比
がほぼ１０％以下であることを特徴とする請求項１また
は２に記載の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項４】燃焼用空気を多段で供給する多段燃焼方
式の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ１において、一次空気
供給路１４内に液体燃料焚きのパイロットバーナノズル
２４およびメインバーナノズル２６を備えるとともに、
前記両バーナノズル２４，２６への点火を共用する点火
手段２５を備えたことを特徴とする液体燃料焚き低ＮＯ
ｘバーナ。
【請求項５】前記パイロットバーナノズル２４と前記
メインバーナノズル２６が一体で構成されたリターンノ
ズル４１であることを特徴とする請求項４に記載の液体
燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項６】前記一次空気供給路１４内への空気の供
給量が燃焼に必要な空気量のほぼ３０％以下であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体
燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項７】前記パイロットバーナノズル２４からの
液体燃料の噴霧量が液体燃料の全噴霧量のほぼ１０％以
下であることを特徴とする請求項４または請求項５に記
載の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項８】燃焼用空気を多段で供給する多段燃焼方
式の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ１において、一次空気
供給路１４内に液体燃料焚きのパイロットバーナノズル
２４，低燃焼バーナノズル５０および高燃焼バーナノズ
ル５１をそれぞれ備えるとともに、前記各バーナノズル
２４，５０，５１を密着して配置することを特徴とする
液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項９】燃焼用空気を多段で供給する多段燃焼方
式の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ１において、一次空気
供給路１４内に液体燃料焚きのパイロットバーナノズル
２４，低燃焼バーナノズル５０および高燃焼バーナノズ
ル５１をそれぞれ備えるとともに、前記パイロットバー
ナノズル２４を前記低燃焼バーナノズル５０に密着して
配置し、前記パイロットバーナノズル２４および前記低
燃焼バーナノズル５０への点火を共用する点火手段２５
を備えたことを特徴とする液体燃料焚き低ＮＯｘバー
ナ。
【請求項１０】前記パイロットバーナノズル２４と前
記低燃焼バーナノズル５０が一体で構成されたリターン
ノズル４１であることを特徴とする請求項９に記載の液
体燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項１１】前記一次空気供給路１４内への空気の
供給量が燃焼に必要な空気量のほぼ３０％以下であるこ
とを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の
液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ。
【請求項１２】前記パイロットバーナノズル２４から
の液体燃料の噴霧量が液体燃料の全噴霧量のほぼ１０％
以下であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか
１項に記載の液体燃料焚き低ＮＯｘバーナ。