JP2003074804A

JP2003074804A - 燃焼装置

Info

Publication number: JP2003074804A
Application number: JP2001268685A
Authority: JP
Inventors: Hideki Koseki; 秀規小関
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】単位体積当たりの発熱量が大きく異なる複数
の燃料ガスが供給されても、燃料ガスの供給圧力昇圧装
置あるいは大きな燃焼室を必要とせず、安定したコンパ
クトな燃焼を実現できる燃焼装置を提供する。【解決手段】燃焼室５と、燃焼室５に燃焼用の空気を
導入する空気導入機構（燃焼空気導入管１、燃焼空気室
２、空気案内羽根３など）と、第１の燃料ガスを燃焼室
５に所望の速度で噴射する第１の燃料ノズル６と、第１
の燃料ガスより単位体積あたりの発熱量が小さい第２の
燃料ガスを燃焼室５に所望の速度で噴射する第２の燃料
ノズル８とを備える。

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、気体燃料を燃焼
する燃焼装置に係わり、更に詳しくは、単位体積あたり
の発熱量が異なる複数の気体燃料を燃焼する燃焼装置
（例えば、燃料電池水素生成器用のバーナ等）に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、例えば、第３８回燃焼シンポジ
ウム（2000.11.29〜12.1福岡）前刷り集のｐ229〜ｐ230
「燃料電池水素生成器用拡散型バーナの燃焼特性（第１
報）」に示された燃料電池コージェネレーションシステ
ムの概略構成を示す図である。図において、１００は水
素生成器、１０１は改質部（改質器）、１０２はバーナ
（燃焼装置）、２００は燃料電池、３００は貯湯タンク
である。図５に示すように、水素生成器１００の改質部
１０１に都市ガス１３Ａと水が供給され、この供給され
た都市ガス１３Ａと水から水蒸気改質反応で水素
（Ｈ₂）を作り、燃料電池２００に供給して発電する。
同時に発生した熱は貯湯タンク３００に回収して給湯、
暖房等に利用する。なお、コージェネレーションシステ
ム（ co-generation system ）とは、電気と熱が同時に
出力されるシステムのことである。

【０００３】水素生成器１００は、図５に示したよう
に、改質、変成、浄化の３段階の反応部（即ち、改質
部、変成部、浄化部）で構成されており、改質部１０１
における改質反応は約７００℃の高温で進行する吸熱反
応であるため、加熱用のバーナ（燃焼装置）１０２が必
要になる。また、図６は、前述の第３８回燃焼シンポジ
ウム（2000.11.29〜12.1福岡）前刷り集のｐ229〜ｐ230
に示された従来の燃料電池水素生成器用のバーナ（燃焼
装置）１０２の構造を説明するための断面図である。

【０００４】図において、５１は燃焼空気導入管、５２
は燃焼空気導入管５１の下流に設けられた燃焼空気室、
５３は燃焼室、５４は燃焼室５３に燃焼用の空気を導入
する空気導入口、５５は燃焼室５３に半径方向から燃焼
空気を導入する空気炎孔板、５６は燃焼空気室５２を貫
通し、その先端部が空気炎孔板５５の内部に到達する燃
料供給手段である燃料ノズル、５７は燃料ノズル５６の
先端部に設けられた複数個の小孔である燃料噴出孔であ
る。

【０００５】次に動作について説明する。燃焼開始時に
は、燃焼空気室５２に燃焼空気導入管５１を経由して燃
焼用の空気が供給される。燃焼室５３が充分の量の空気
で置換された後、燃焼室５３内に設けられた点火プラグ
（図示せず）に高電圧が印加され、近傍のアース電極
（図示せず）との間にアークが形成される。次に、初期
燃料である都市ガスなどの単位体積当たりの発熱量が大
きな気体燃料（例えば、都市ガス１３Ａの場合で低位発
熱量約１００００ｋｃａｌ／Ｎm³）が燃料ノズル５６に
供給される。燃料ノズル５６に供給された気体燃料はそ
の先端部の燃料噴出孔５７から燃焼室５３に向けて噴出
される。

【０００６】なお、「低位発熱量」とは燃焼ガス中に含
まれる水蒸気の蒸発潜熱を除外した発熱量のことであ
り、これに対して、「高位発熱量」とは燃焼ガス中に含
まれる水蒸気の蒸発潜熱を含めた発熱量のことである。
即ち、高位発熱量は、燃焼ガス中の水蒸気が１００℃以
下となって凝縮するまで燃焼ガスの保有熱を利用する場
合を想定したもので、水蒸気の蒸発潜熱が低位発熱量に
加えられた値となる。

【０００７】一方、燃焼用の空気は燃焼空気導入管５
1、燃焼空気室５２、空気導入口５４等からなる空気導
入機構を通過して燃料ノズル５６の先端部に到達する。
ここで、燃料ノズル５６の先端部周上に設けられた燃料
噴出孔５７から出てきた燃料ガスと混合する。この燃料
ガスは、図示されていない点火プラグで形成されたアー
クにより着火され、燃焼室５３内において燃焼が開始さ
れる。この燃焼熱によって燃焼室５３の下流に設置され
た水素生成器１００の改質器（即ち、図５の改質部１０
１）中の触媒が加熱される。触媒温度が所定温度（通常
７００℃程度）に到達すると触媒に都市ガスなどの原料
ガスが供給され、そこに別途供給される水蒸気と反応
し、水素が多く含まれる改質ガスが生成する。

【０００８】この改質ガスは、変成、浄化の反応を経た
後に、燃料電池２００に供給され、水素生成器１００で
生成された水素の７５%から８０%が消費されて燃料電池
から排出される。この排出ガス（オフガスとも称す）に
は水素、二酸化炭素、メタン、水蒸気、窒素が含まれて
いる。水素、メタンの可燃性ガスの体積割合は、例え
ば、それぞれ２５ｖｏｌ%、３ｖｏｌ%程度であり、排出
ガス（オフガス）の単位体積当たりの低位発熱量は約１
０００ｋｃａｌ／Nm³と小さい。なお、燃料電池２００
の運転においてバーナ（燃焼装置）１０２に供給される
燃料ガスは、着火時には都市ガス１３Ａ、起動時（着火
から発電への移行時）には水素生成器１００からの生成
ガス（即ち、改質ガス）となる。また、発電時には燃料
電池で使用されずに排出される水素を含む排出ガス（オ
フガス）と、熱量が不足する場合は、それを補充するた
めの都市ガス１３Ａが燃料ガスとなる。

【０００９】このように単位体積当たりの発熱量が大幅
に異なるガス燃料（ここでは、都市ガス１３Ａの約１０
０００ｋｃａｌ／Nm³に対し、オフガス約１０００ｋｃ
ａｌ／Nm³であり、単位体積当たりの発熱量に１０倍の
差がある）を燃焼させる場合、単位体積当たりの発熱量
の大きな燃料ガス（即ち、都市ガス１３A）に合わせて
燃料供給手段である燃料ノズル５６の燃料噴出孔５７の
孔径を小さくを決定すると、燃料噴射速度を大きく（通
常数十ｍ／ｓ程度）でき、噴出された燃料の周囲の燃焼
空気との乱流混合が活発化する。その結果、良好な燃
焼、即ち、火炎安定性が良く、コンパクトで、ＣＯ排出
濃度が小さい燃焼が実現できる。

【００１０】しかし、その燃料ノズル５６をそのまま単
位体積当たりの発熱量の小さなオフガスに使用すると、
同一燃焼量を燃焼させるのに必要な体積流量が大きい
（１０倍）ことから、燃料噴射速度もそれだけ大きくな
り、その結果、燃料噴射孔５７での圧力損失も１０²倍
となって、燃料ガスの供給圧力を昇圧手段によって上昇
させる必要が生じ、また、そのための動力も必要であっ
た。一方、単位体積当たりの発熱量の小さなオフガスに
合わせて燃料供給手段である燃料ノズル５６の燃料噴出
孔５７の孔径を大きく決定すると、単位体積当たりの発
熱量の大きな都市ガスを燃焼させる場合には、同一燃焼
量を燃焼させるのに必要な体積流量が１／１０と小さく
なる。その結果、燃料噴射孔５７から噴出される燃料流
速が小さくなって、燃焼空気との乱流混合が悪くなり、
ＣＯ排出濃度が増大したり、大きな燃焼空間が必要とな
って、燃焼装置が大型化するなどの問題点があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】燃料電池水素生成器用
の燃焼装置のように発熱量が大きく異なる複数の燃料ガ
スを燃焼させるための従来の燃焼装置では、複数の燃料
ガスに対して燃料ノズルを共用しているため、前述のよ
うに燃料ガス供給圧力を昇圧手段によって上昇させる必
要が生じたり、一方、ＣＯ排出濃度が増大したり、ある
いは大きな燃焼空間が必要となって燃焼装置が大型化す
るなどの問題点があった。

【００１２】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、単位体積当たりの発熱量
が大きく異なる複数の燃料ガスが供給されても、燃料ガ
スの供給圧力昇圧のための補機（即ち、昇圧装置）や大
きな補機動力を必要とせず、また、大きな燃焼室も必要
とせずにコンパクトな燃焼を実現できる燃焼装置を提供
することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る燃焼装置
は、燃焼室と、燃焼室に燃焼用の空気を導入する空気導
入機構と、第１の燃料ガスを燃焼室に所望の速度で噴射
する第１の燃料ノズルと、第１の燃料ガスより単位体積
あたりの発熱量が小さい第２の燃料ガスを燃焼室に所望
の速度で噴射する第２の燃料ノズルとを備えたものであ
る。

【００１４】また、この発明に係る燃焼装置は、第１の
燃料ノズルおよび第２の燃料ノズルの形状は筒型であ
り、第２の燃料ノズルは第１の燃料ノズルの外側に同心
円状に設けられるとともに、第１の燃料ノズルの先端部
に所定の孔径および孔数を有した第１の燃料噴出孔が設
けられ、第２の燃料ノズルの先端部に所定の孔径および
孔数を有した第２の燃料噴出孔が設けられたものであ
る。

【００１５】また、この発明に係る燃焼装置は、第１の
燃料噴出孔に対して第２の燃料噴出孔が近接するよう
に、第１の燃料ノズルと第２の燃料ノズルを配置したも
のである。

【００１６】また、この発明に係る燃焼装置は、燃焼室
と、燃焼室に燃焼用の空気を導入する空気導入機構と、
単位体積あたりの発熱量が異なる３種類以上の燃料ガス
を上記燃焼室にそれぞれ所望の速度で噴射する３種類以
上の燃料ノズルとを備えたものである。

【００１７】３種類以上の燃料ノズルの形状はそれぞれ
筒型であり、同心円状に設けられたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。なお、各図間において、同一符
号は同一あるいは相当のものを表す。実施の形態１．図１は、実施の形態１による燃焼装置の
構造を説明するための断面図である。ここでは、単位体
積あたりの発熱量が異なる２種類の燃料ガス（気体燃
料）が供給されるとともに、燃料供給手段として、それ
ぞれの燃料ガスに対応して設けられた２つの燃料ノズル
を備えた燃焼装置について説明する。

【００１９】図１において、１は燃焼空気導入管、２は
燃焼空気導入管１の下流に設けられた燃焼空気室、３は
燃焼空気室２内に設けられ、燃焼装置中心軸に向う半径
方向の空気流れに旋回を与える空気案内羽根、４は燃焼
空気室２の出口、即ち、空気案内羽根３の出口部に設け
られたバーナタイル、５はバーナタイル４の下流に設け
られた燃焼室である。なお、燃焼空気導入管１、燃焼空
気室２、空気案内羽根３等によって、燃焼用の空気を燃
焼室５に導入する空気導入機構が構成されている。

【００２０】また、６は燃焼空気室２を貫通し、その先
端部が空気案内羽根３の出口部（即ち、バーナタイル４
で囲われた領域）に到達する第１の燃料ノズル、７は第
１の燃料ノズル６の先端部（例えば、先端部の周上）に
設けられた複数個の小孔で形成された第１の燃料噴出
孔、８は第１の燃料ノズル６と同心円上にその外側に設
けられ、その先端部が空気案内羽根３の出口部（即ち、
バーナタイル４で囲われた領域）に到達する第２の燃料
ノズル、９は第２の燃料ノズル８の先端部（例えば、先
端部の周上）に設けられた複数個の小孔で形成された第
２の燃料噴出孔である。ここで、第２の燃料ノズル８の
先端部は第１の燃料噴出孔７に接近させて配置される。

【００２１】また、１０はバーナタイル４の出口部に設
けられた点火プラグ、１１はバーナタイル４の出口部
に、点火プラグ１０と１８０°ずれた位置に設けられた
火炎検知電極、１２は燃焼室５の周囲に設けられた断熱
材である。なお、図１では、用いられる点火プラグ１０
と燃焼検知電極１１とが同一構造である場合が示されて
いるが、同一構造に限られるものではない。また、点火
プラグ１０や燃焼検知電極１１のもう一方の電極となる
アース電極は図示していない。

【００２２】次に、図１に示した本実施の形態による燃
焼装置を、図５に示したような燃料電池水素生成器用の
燃焼装置として用いた場合を例にとって、その動作につ
いて説明する。燃焼開始時には、燃焼空気導入管１を経
由して燃焼空気室２に燃焼空気（即ち、燃焼用の空気）
が供給される。燃焼室５が充分な量の空気で置換された
後、点火プラグ１０に高電圧が印加され、近傍のアース
電極（図示せず）との間にアークが形成される。次に、
初期燃料である都市ガス１３Ａが第１の燃料ノズル６に
供給される。第１の燃料ノズル６に供給された燃料ガス
はその先端部に設けられた第１の燃料噴出孔７から燃焼
室５に向けて噴出される。一方、燃焼用の空気は、燃焼
空気室１、空気案内羽根３を通過して旋回がかけられた
後、空気案内羽根３の出口に到達する。

【００２３】ここで第１の燃料ノズル６の先端部に設け
られた第１の燃料噴出孔７から出てきた燃料ガス（即
ち、都市ガス１３Ａ）と混合する。この燃料ガスは、点
火プラグ１０によって形成されたアークにより着火さ
れ、燃焼室５内において燃焼する。この時、第１の燃料
噴出孔７からは単位体積当たり発熱量の大きな１３Ａガ
ス流量に合わせ、燃焼空気と燃料の十分な乱流混合がで
きる所望の噴出流速（具体的には数十ｍ／ｓの速度）で
都市ガス１３Ａが噴出されるように、第１の燃料噴出孔
７の孔径、孔数が設定されている。火炎に接触する火炎
検知電極１１により火炎の存在が確認されると、都市ガ
ス１３Ａはそのまま第１の燃料ノズル６に供給され続け
る。尚、火炎の存在が確認されない場合は、都市ガス１
３Ａの供給は停止される。

【００２４】この燃焼ガス（即ち、都市ガス１３Ａと空
気との燃焼反応後のガス）によって改質器（図５の改質
部１０１）中の触媒（図示せず）が加熱される。触媒温
度が所定温度（通常７００℃程度）に到達すると改質器
（改質部１０１）中の触媒に都市ガス１３Ａなどの原料
ガスが供給され、別途供給される水蒸気と反応して、水
素が多く含まれる改質ガスが生成する。この改質ガスは
燃料電池に供給されて、その７５％から８０％が消費さ
れて、燃料電池から排出される。

【００２５】さらに、この排出ガス（オフガス）は第２
の燃料ノズル８に供給され、第２の燃料ノズル８の先端
部に設けられた第２の燃料噴出孔９から燃焼室５に向け
て噴射されて燃焼する。この時、第２の燃料噴出孔９か
らは単位体積当たりの発熱量の小さなオフガス流量に合
わせ、燃焼空気と燃料の十分な乱流混合が可能な所望の
噴出流速、具体的には数十ｍ／ｓの速度で燃料が噴出さ
れるように、第２の燃料噴出孔９の孔径、孔数が設定さ
れている。その結果、安定でコンパクトな拡散火炎が形
成される。その後、それまで第１の燃料ノズル６に供給
されていた都市ガス１３Ａの供給は停止される。

【００２６】なお、オフガスの燃焼熱は、水素生成器１
００において吸熱反応である水蒸気改質反応に利用され
る。また、オフガスの燃焼熱だけでは不足の場合は、都
市ガス１３Ａを適宜補充してもよい。なお、一般的に、
燃焼装置の燃焼室の容積は、単位体積あたりの発熱量
（即ち、燃焼負荷率）が、１０⁶〜１０⁷〔ｋｃａｌ／ｍ
³ｈｒ〕となるように設定されている。従って、このよ
うな条件を満足するように燃料ノズルからの燃料ガスの
噴出速度条件を適切に設定することによって、コンパク
トに、かつ、良好に燃焼させることが可能である。

【００２７】次に、第２の燃料ノズル８の先端部を、第
１の燃料ノズル６の先端部に設けられた第１の燃料噴出
孔７に接近させて配置する理由について述べる。図２
は、本実施の形態における燃焼装置の第１の燃料ノズル
６および第２の燃料ノズル８の先端部付近の詳細構造を
説明するための拡大図である。図２において、符号Ｈは
所定の基準位置から第１の燃料ノズル６の先端部（例え
ば、先端部の周上）に設けられた第１の燃料噴出孔７の
中央までの距離、符号Ｈｂは同じ所定の基準位置から第
２の燃料ノズル８の先端部までの距離である。なお、図
２では、所定の基準位置を空気案内羽根３の底部位置
（図中、Ａ―Ａ線にて表示）とした場合を示している。

【００２８】また、図３は、本実施の形態における燃焼
装置の火炎安定性を説明するための図であり、第１の燃
料ノズル６を使用して都市ガス１３Ａを燃焼させた場合
に、燃料噴出孔位置Ｈ／Ｈｂ（即ち、第２の燃料ノズル
８の先端部位置Ｈｂに対する第１の燃料ノズル６の先端
部周上に設けた第１の燃料噴出孔７の中央位置Ｈとの関
係）が都市ガス１３Ａ火炎の吹き消え（ＢｌｏｗＯｆ
ｆ）の起こる空気過剰率λｂｏに及ぼす影響を示した例
である。また、図３は、燃料噴出孔位置Ｈ／Ｈｂにおい
て、それぞれ３回づつＢｌｏｗＯｆｆ空気過剰率λｂｏ
を測定した結果を示している。なお、空気過剰率とは、
「気体燃料を完全に燃焼させるのに必要な最小限の空気
量」に対する「実際に供給された空気量」の比率のこと
である。

【００２９】図３に示すように、燃料噴出孔位置Ｈ／Ｈ
ｂが１．０に近いとき（即ち、第１の燃料ノズル６の先
端部に設けた第１の燃料噴出孔７の中央位置近くに第２
の燃料ノズル８の先端部を配置したとき）、より大きな
空気過剰率まで火炎は吹き消えないことを示している。
なお、これは、第２の燃料ノズル８先端部下流に周囲空
気流の淀み部が形成され、そこで第１の燃料噴出孔７に
形成される都市ガス１３Ａの火炎基部が安定化されるた
めである。

【００３０】ところで、上述の説明では、本実施の形態
による燃焼装置が燃料電池水素生成器用の燃焼装置とし
て適用される場合を例にとって説明しているが、これに
限られるものではなく、例えば、低カロリーガスである
高炉ガス（発熱量約７００ｋｃａｌ／Ｎｍ³）と通常の
燃料ガスの両方を燃焼させる「低カロリーガス炊き発電
プラント」用の燃焼装置などのように、複数の気体燃料
（燃料ガス）を燃焼させる他システムの燃焼装置にも適
用できる。

【００３１】また、第１の燃料ノズル６および第２の燃
料ノズル８の形状は円筒型であり、第２の燃料ノズル８
は第１の燃料ノズル６の外側に同心円状に設けて、装置
をコンパクトに構成した場合を示しているが、第１の燃
料ノズル６および第２の燃料ノズル８の形状および配置
はこれに限られるものではなく、少なくとも、第１の燃
料ノズル６は第１の燃料ガスを燃焼室５に所望の速度で
噴射できるとともに、第２の燃料ノズル８は第１の燃料
ガスより単位体積あたりの発熱量が小さい第２の燃料ガ
スを燃焼室５に所望の速度で噴射できる構成であれば、
どのような形状や配置であっても構わない。例えば、各
燃料ノズルの形状は円筒型ではなく、断面が多角形の筒
型の形状であってもよく、また、各燃料ノズルは同心円
状の配置ではなく、個別に配置してもよい。

【００３２】実施の形態２．図４は、実施の形態２によ
る燃焼装置の要部拡大図である。図において、１３は第
３の燃料ノズル、１４は第３の燃料ノズル１３の先端部
（例えば、先端部の周上）に設けられた複数個の小孔で
形成された第３の燃料噴出孔である。前述の実施の形態
１では、２つの燃料供給手段、即ち、第１の燃料ノズル
６および第２の燃料ノズル８を設けた燃焼装置について
述べたが、図４に示すように、第３の燃料供給手段を使
用する場合、即ち、先端部に第３の燃料噴出孔１４を備
えた第３の燃料ノズル１３が追加された場合も、同様の
効果が奏される。

【００３３】なお、図４では、第３の燃料供給手段（即
ち、第３の燃料ノズル１３）が設けられた例を示した
が、さらに、第４の燃料供給手段を使用する場合も、あ
るいはそれ以上の複数の燃料供給手段を使用する場合も
同様であり、単位体積当たりの発熱量が大きく異なる多
種の燃料を使用することができる。但し、燃料供給手段
の燃料噴出孔の燃焼装置軸方向設置位置が、空気案内羽
根３内および空気案内羽根３の内径と同一寸法のバーナ
タイル４の内部にある場合は燃料と燃焼空気の混合は良
好であるが、バーナタイル４の内径が拡大する位置に設
置された場合（即ち、空気旋回の角速度がより小さくな
る位置に設置された場合）には、燃料と燃焼空気の混合
が悪くなり、長炎化する現象が観察されている。このこ
とから、同様の効果が発揮されるのは、噴出された気体
燃料が高速旋回空気流と出合える範囲内という条件が付
く。

【００３４】なお、実施の形態１の場合と同様に、各燃
料ノズルの形状は円筒型ではなく、断面が多角形の筒型
の形状であってもよく、また、各燃料ノズルは同心円状
の配置ではなく、個別に配置してもよいことは言うまで
もない。

【００３５】

【発明の効果】この発明の燃焼装置によれば、燃焼室
と、燃焼室に燃焼用の空気を導入する空気導入機構と、
第１の燃料ガスを燃焼室に所望の速度で噴射する第１の
燃料ノズルと、第１の燃料ガスより単位体積あたりの発
熱量が小さい第２の燃料ガスを燃焼室に所望の速度で噴
射する第２の燃料ノズルとを備えたので、ガスの種類
（発熱量）に応じた適正な空気との混合が可能となり、
その結果、単位体積当たりの発熱量が大きく異なる複数
の燃料を供給しても、燃料ガスの供給圧力昇圧のための
昇圧装置や大きな燃焼室を必要とせず、安定した火炎で
複数の燃料ガスの燃焼を行える。

【００３６】また、この発明の燃焼装置によれば、第１
の燃料ノズルおよび第２の燃料ノズルの形状は筒型であ
り、第２の燃料ノズルは第１の燃料ノズルの外側に同心
円状に設けられるとともに、第１の燃料ノズルの先端部
に所定の孔径および孔数を有した第１の燃料噴出孔が設
けられ、第２の燃料ノズルの先端部周上に所定の孔径お
よび孔数を有した第２の燃料噴出孔が設けられているの
で、第１および第２の燃料噴出孔の孔径、孔数をそれぞ
れ適宜設定することにより、燃料ガスの種類に応じた適
正な速度で燃焼室に燃料ガスを噴出できるともに、２つ
の燃料ノズルが同心円状に設けられているので、装置を
コンパクトに構成できる。

【００３７】また、この発明の燃焼装置によれば、第１
の燃料噴出孔に対して第２の燃料噴出孔が近接するよう
に、第１の燃料ノズルと第２の燃料ノズルを配置したの
で、より大きな空気過剰率まで火炎は吹き消されず、さ
らに安定した燃焼が行える。

【００３８】また、この発明の燃焼装置によれば、燃焼
室と、燃焼室に燃焼用の空気を導入する空気導入機構
と、単位体積あたりの発熱量が異なる３種類以上の燃料
ガスを燃焼室にそれぞれ所望の速度で噴射する３種類以
上の燃料ノズルとを備えたので、３種類以上の燃料ガス
に対して、ガスの種類（発熱量）と燃焼室の大きさに応
じた適正な空気との混合が可能となり、その結果、安定
した火炎で３種類以上の燃料ガスの燃焼を行える。

【００３９】また、この発明の燃焼装置によれば、３種
類以上の燃料ノズルの形状はそれぞれ筒型であり、同心
円状に設けられたので、安定した火炎で３種類以上の燃
料ガスの燃焼を行えるとともに、さらに装置をコンパク
トに構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１による燃焼装置の構造を説明す
るための図である。

【図２】実施の形態１による燃料装置の要部拡大図で
ある。

【図３】実施の形態１による燃料装置の火炎安定性を
説明するための図である。

【図４】実施の形態２による燃焼装置の要部拡大図で
ある。

【図５】燃料電池コージェネレーションシステムの概
略の構成を示す図である。

【図６】従来の燃焼装置の構造を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１燃焼空気導入管２燃焼空気室３空気案
内羽根４バーナタイル５燃焼室６第１の
燃料ノズル７第１の燃料噴出孔８第２の
燃料ノズル９第２の燃料噴出孔１０点火プ
ラグ１１火炎検知電極１２断熱
材１３第３の燃料噴出孔１４第３
の燃料ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室と、上記燃焼室に燃焼用の空気を
導入する空気導入機構と、第１の燃料ガスを上記燃焼室
に所望の速度で噴射する第１の燃料ノズルと、上記第１
の燃料ガスより単位体積あたりの発熱量が小さい第２の
燃料ガスを上記燃焼室に所望の速度で噴射する第２の燃
料ノズルとを備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】第１の燃料ノズルおよび第２の燃料ノズ
ルの形状は筒型であり、上記第２の燃料ノズルは上記第
１の燃料ノズルの外側に同心円状に設けられるととも
に、上記第１の燃料ノズルの先端部に所定の孔径および
孔数を有した第１の燃料噴出孔が設けられ、上記第２の
燃料ノズルの先端部に所定の孔径および孔数を有した第
２の燃料噴出孔が設けられていることを特徴とする請求
項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】第１の燃料噴出孔に対して第２の燃料噴
出孔が近接するように、第１の燃料ノズルと第２の燃料
ノズルを配置したことを特徴とする請求項２に記載の燃
焼装置。
【請求項４】燃焼室と、上記燃焼室に燃焼用の空気を
導入する空気導入機構と、単位体積あたりの発熱量が異
なる３種類以上の燃料ガスを上記燃焼室にそれぞれ所望
の速度で噴射する３種類以上の燃料ノズルとを備えたこ
とを特徴とする燃焼装置。
【請求項５】３種類以上の燃料ノズルの形状はそれぞ
れ筒型であり、同心円状に設けられていることを特徴と
する請求項４に記載の燃焼装置。