JP2016169933A - Burner for gas fuel - Google Patents

Burner for gas fuel Download PDF

Info

Publication number
JP2016169933A
JP2016169933A JP2015051692A JP2015051692A JP2016169933A JP 2016169933 A JP2016169933 A JP 2016169933A JP 2015051692 A JP2015051692 A JP 2015051692A JP 2015051692 A JP2015051692 A JP 2015051692A JP 2016169933 A JP2016169933 A JP 2016169933A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
tube
gas
burner
disk
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015051692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
勝則 酒井
Katsunori Sakai
勝則 酒井
高瀬 正明
Masaaki Takase
正明 高瀬
卓也 岩本
Takuya Iwamoto
卓也 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
T Rad Co Ltd
Original Assignee
T Rad Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by T Rad Co Ltd filed Critical T Rad Co Ltd
Priority to JP2015051692A priority Critical patent/JP2016169933A/en
Publication of JP2016169933A publication Critical patent/JP2016169933A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Gas Burners (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a burner for gas fuel capable of burning while simultaneously supplying a plurality of gas fuels.SOLUTION: In a burner 1 for gas fuel capable of supplying a plurality of gas fuels, a burner nozzle 2 in the burner 1 has a multiple concentric circular pipe structure in which a plurality of pipes for supplying gas are disposed in a multiple concentric state, the pipe of an outermost side is formed into a straight pipe, the pipes inside the outermost side are formed so that inner diameters are gradually reduced toward tip portions, a multiple annular hollow disc 10 is disposed on a tip portion of the burner nozzle 2, tip portions of the pipes excluding the pipe of the outermost side are fitted to an annular hollow portion 10a and the like, of the hollow disc 10, and the tip portions of the pipes fitted thereby are kept into contact with a combustion space 4 at a tip side of the burner nozzle 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は複数の気体燃料を同時に供給して燃焼できる気体燃料用バーナー に関し、特に水蒸気発生装置や水素リッチな改質ガスを生成する外熱式水蒸気改質器のシステムに適用可能な気体燃料用バーナーに関する。   The present invention relates to a gas fuel burner capable of simultaneously supplying and burning a plurality of gaseous fuels, and more particularly for gaseous fuels applicable to a steam generator and a system of an external heating steam reformer that generates hydrogen-rich reformed gas. Regarding the burner.

例えば、燃料電池の燃料である水素ガスは、通常水蒸気改質器で生成される。水蒸気改質器は、例えば都市ガス等の原料ガスと水蒸気の混合物を改質触媒の存在下に反応させて水素リッチな改質ガスを生成する。水蒸気改質器に供給する水蒸気は水蒸気発生装置で生成され、水蒸気発生装置には原料としての水と燃焼用の燃料が供給される。   For example, hydrogen gas, which is fuel for a fuel cell, is usually generated by a steam reformer. The steam reformer generates a hydrogen-rich reformed gas by reacting a mixture of a raw material gas such as city gas and steam in the presence of a reforming catalyst. The steam supplied to the steam reformer is generated by a steam generator, and water as a raw material and fuel for combustion are supplied to the steam generator.

特に家庭用燃料電池システム等では、小型化および利便性から燃焼用の燃料は都市ガスなどの燃料ガスや燃料電池から回収される余剰の水素ガス等の気体燃料が使用される。そのような気体燃料を使用するシステムにおいては、蒸気発生装置のバーナーは気体の燃焼に適した気体燃料用バーナーが用いられ、外熱式水蒸気改質器に加熱ガスを供給する加熱ガス発生装置に同様な気体燃料用バーナーが用いられる。   In particular, in a domestic fuel cell system or the like, a fuel gas such as city gas or a surplus hydrogen gas recovered from the fuel cell is used as a fuel for combustion for miniaturization and convenience. In such a system using gaseous fuel, the burner of the steam generator is a gaseous fuel burner suitable for gas combustion, and is used as a heated gas generator for supplying heated gas to an externally heated steam reformer. A similar gaseous fuel burner is used.

燃料電池システムにおける水蒸気発生装置や外熱式水蒸気発生装置に用いられる気体燃料用バーナーは、例えば特許文献1に提案されている。特許文献1の気体燃料用バーナーは、バーナーノズルの中心部に一次空気供給管が設けられ、一次空気供給管の外周部に燃料供給管が接続され、バーナーノズルの先端部に二次空気供給管が連通している。しかし特許文献1のバーナーノズルは、複数種の気体燃料を供給してそれらを選択的に燃焼できる構造は開示されていない。   A gaseous fuel burner used in a water vapor generator or an externally heated water vapor generator in a fuel cell system has been proposed in Patent Document 1, for example. The burner for gaseous fuel of Patent Document 1 is provided with a primary air supply pipe at the center of the burner nozzle, a fuel supply pipe is connected to the outer periphery of the primary air supply pipe, and a secondary air supply pipe at the tip of the burner nozzle. Are communicating. However, the burner nozzle of Patent Document 1 does not disclose a structure that can supply a plurality of types of gaseous fuel and selectively burn them.

特開2008−20142号公報JP 2008-20142 A

複数種の気体燃料を使用する場合、そのうちの1種を供給して燃焼するか、又は複数種を互いに異なる配管から同時に供給して燃焼する。例えば前記燃料電池システムにおける水蒸気発生装置には、燃料として都市ガス等の気体燃料や燃料電池から回収した余剰の水素ガスを同時または選択的に供給して燃焼する。   When a plurality of types of gaseous fuels are used, one of them is supplied for combustion, or a plurality of types are supplied simultaneously from different pipes for combustion. For example, the steam generator in the fuel cell system burns gas fuel such as city gas or surplus hydrogen gas recovered from the fuel cell simultaneously or selectively as fuel.

このような気体燃料の燃焼システムを可能にする気体燃料用バーナーにおいては、気体燃料を1種供給または複数種同時供給のいずれを選択した場合でも、バーナーの燃焼効率を一定レベルに維持する必要がある。そのような効果を発揮するには、気体燃料用バーナーの主要部分であるバーナーノズルを特殊な構造とする必要がある。そのようなバーナーノズル構造として、例えば図4に示す多重同心円管構造が考えられる。なお図4には1例として3重同心円管構造が示されている。   In a gaseous fuel burner that enables such a gaseous fuel combustion system, it is necessary to maintain the combustion efficiency of the burner at a constant level regardless of whether one type of gaseous fuel or multiple types of gaseous fuel is selected. is there. In order to exhibit such an effect, it is necessary to make the burner nozzle which is the main part of the burner for gaseous fuel into a special structure. As such a burner nozzle structure, for example, a multiple concentric tube structure shown in FIG. 4 is conceivable. FIG. 4 shows a triple concentric tube structure as an example.

図4において気体燃料用バーナー1は、気体供給用の複数の管を多重同心状に配置した多重同心円管構造のバーナーノズル2と、バーナーノズル2を内部に装着する円筒状のケーシング3を備え、ケーシング3の内側にはバーナーノズル2の軸方向先端部に接した燃焼空間4が形成されている。   In FIG. 4, the gas fuel burner 1 includes a burner nozzle 2 having a multiple concentric circular tube structure in which a plurality of gas supply pipes are arranged concentrically, and a cylindrical casing 3 in which the burner nozzle 2 is mounted. Inside the casing 3, a combustion space 4 is formed in contact with the axial tip of the burner nozzle 2.

バーナーノズル2は中心部に点火ヒータ6が配置され、その外側には第1管7、第2管8および第3管9が順に配置される。最外側の管は直管状に形成され、最外側より内側の管は先端部に向かって内径が縮小するように形成される。バーナーノズル2の先端部には多重円環状の中空円盤10が設けられ、中空円盤10における円環状の中空部から軸方向内側方向(図4の左方向)に2つの円環状の支持部11、12が延長している。中空円盤10の外周面にはバーナーノズル2の外周面を構成する第3管9の先端内周面が固定される。   The burner nozzle 2 has an ignition heater 6 disposed at the center thereof, and a first tube 7, a second tube 8 and a third tube 9 are sequentially disposed outside the burner nozzle 2. The outermost tube is formed in a straight tube shape, and the inner tube from the outermost tube is formed so that the inner diameter decreases toward the tip. A multi-circular hollow disk 10 is provided at the tip of the burner nozzle 2, and two annular support parts 11 are provided in the axially inner direction (left direction in FIG. 4) from the circular hollow part of the hollow disk 10. 12 is extended. The inner peripheral surface of the tip of the third tube 9 constituting the outer peripheral surface of the burner nozzle 2 is fixed to the outer peripheral surface of the hollow disk 10.

支持部11の内部に点火ヒータ6が配置され、点火ヒータ6の外側に空間部を介して第1管7が配置され、その外側に第2管8が配置される。そして第1管7の内側に一次気体の流通路20が形成され、第2管9の内側に水素ガスなどの流通路21が形成され、さらに第3管9の内側に別の燃料ガスの流通路22が形成される。気体燃料を効率よく燃焼させるため、各気体の流通路20,21,22の内径は、第1支持部11、第2支持部12に固定されている部分に向けて徐々に縮小することにより、燃焼室4に噴出する各気体燃料をバーナーノズル2の中心軸領域の付近に集中させ、それにより1種もしくは複数種の気体燃料を供給した場合における供給の均一化および燃焼効率の向上を達成している。   The ignition heater 6 is arranged inside the support portion 11, the first pipe 7 is arranged outside the ignition heater 6 through a space portion, and the second pipe 8 is arranged outside thereof. A primary gas flow passage 20 is formed inside the first pipe 7, a flow passage 21 such as hydrogen gas is formed inside the second pipe 9, and another fuel gas flows inside the third pipe 9. A path 22 is formed. In order to burn the gaseous fuel efficiently, the inner diameters of the gas flow paths 20, 21, 22 are gradually reduced toward the parts fixed to the first support part 11 and the second support part 12, Each gaseous fuel ejected into the combustion chamber 4 is concentrated in the vicinity of the central axis region of the burner nozzle 2, thereby achieving uniform supply and improved combustion efficiency when one or more gaseous fuels are supplied. ing.

このように気体の流通路13,14の内径を先端部に向けて縮小するには、第1管7、第2管8の内径をそれに応じて図示のように縮小する必要がある。図4の例では第1管7、第2管8を容易に製造するため、直線状の管の先端部に円錐形の部分を溶接等により接合して全体を構成している。なお場合によってはこれら両者を一体化することもできる。   Thus, in order to reduce the inner diameters of the gas flow passages 13 and 14 toward the tip, it is necessary to reduce the inner diameters of the first pipe 7 and the second pipe 8 as illustrated. In the example of FIG. 4, in order to easily manufacture the first tube 7 and the second tube 8, a conical portion is joined to the distal end portion of the straight tube by welding or the like to constitute the whole. In some cases, both of them can be integrated.

上記のように、第1管7、第2管8はその内径が先端部に向かって縮小された状態において、それら先端部を溶接により第1支持部11または第2支持部12にそれぞれ固定する必要がある。しかし例えば、先に第1管7の先端部を第1支持部11に溶接し、次に外側の第2管8を第2支持部12に溶接しようとしても、第2管8の先端部の内径が第1管7の直線部分の外径より小さいので、第2管8を第1管7の外側から軸方向に挿入することができない。そのため第2管8を例えば図4の上下方向に2分割し部品を製造し、それらを第1管7の外側で整合させてから溶接せざるを得ない。   As described above, the first tube 7 and the second tube 8 are fixed to the first support portion 11 or the second support portion 12 by welding in a state where the inner diameter is reduced toward the tip portion, respectively. There is a need. However, for example, if the tip of the first tube 7 is first welded to the first support 11 and then the outer second tube 8 is to be welded to the second support 12, the tip of the second tube 8 Since the inner diameter is smaller than the outer diameter of the straight portion of the first tube 7, the second tube 8 cannot be inserted in the axial direction from the outside of the first tube 7. Therefore, for example, the second pipe 8 is divided into two parts in the vertical direction of FIG. 4 to manufacture parts, and they are aligned on the outside of the first pipe 7 and then welded.

このように外側の管を2分割して溶接した場合、部品点数が増し、接合箇所も多くなり組立性が悪くなる。また溶接変形や接合不良のリスクも高くなる。さらに接合箇所と中空円盤10が接近しているので開口部である中空部の一部が溶融金属によって閉塞するリスクがある。   Thus, when the outer pipe is divided into two parts and welded, the number of parts increases, the number of joints increases, and the assemblability deteriorates. In addition, there is a high risk of welding deformation and poor bonding. Furthermore, since the joining location and the hollow disk 10 are close to each other, there is a risk that a part of the hollow portion that is the opening portion is blocked by the molten metal.

そこで本発明はこれらの諸問題を解決するため、図4に例示した気体燃料用バーナーを更に改良し発展させた新しい気体燃料用バーナーを提供することを課題とする。 In order to solve these problems, an object of the present invention is to provide a new gaseous fuel burner obtained by further improving and developing the gaseous fuel burner illustrated in FIG.

本発明の第1の発明は、複数の気体燃料を供給できる気体燃料用バーナーであって、前記バーナーにおけるバーナーノズルは、気体供給用の複数の管が多重同心状に配置された多重同心円管構造を有し、最外側の管は直管状に形成され、最外側より内側の管は先端部に向かって内径が縮小するように形成され、バーナーノズルの先端部に多重円環状の中空円盤が設けられ、中空円盤における円環状の中空部に最外側の管を除く各管の先端部が嵌合され、嵌合された各管の先端部がバーナーノズル先端側の燃焼空間に接するように構成されることを特徴とする(請求項1)。   A first aspect of the present invention is a gas fuel burner capable of supplying a plurality of gas fuels, wherein the burner nozzle in the burner has a multi-concentric circular tube structure in which a plurality of gas supply tubes are arranged in a multi-concentric manner. The outermost tube is formed in a straight tube shape, the inner tube from the outermost side is formed so that the inner diameter decreases toward the tip, and a multi-circular hollow disk is provided at the tip of the burner nozzle. The tip of each tube excluding the outermost tube is fitted into an annular hollow portion of the hollow disk, and the tip of each fitted tube is in contact with the combustion space on the burner nozzle tip side. (Claim 1).

本発明の第2の発明は、第1の発明において前記バーナーノズルは、中心部から順に配列された第1管、第2管および第3管により構成される3重同心円管構造を有し、第1管の内部に燃焼用の1次空気の流通路が形成され、第1管と第2管の間、または第2管と第3管の間に、水素を含有する気体、または水素以外の燃料ガスを含有する気体のいずれかの流通路が形成されていることを特徴とする(請求項2)。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the burner nozzle has a triple concentric circular tube structure composed of a first tube, a second tube, and a third tube arranged in order from the center, A flow passage for primary air for combustion is formed inside the first pipe, and a gas containing hydrogen or other than hydrogen between the first pipe and the second pipe or between the second pipe and the third pipe Any one of the flow passages of the gas containing the fuel gas is formed (claim 2).

本発明の第3の発明は、第2の発明において、中空円盤は同心状に配置された内側の第1円盤と外側の第2円盤により構成され、第1円盤には周方向に配列された複数の噴出孔が設けられ、第1円盤の内周面は第1管の外周面と嵌合され、第1円盤の外周面は第2管の内周面と嵌合され、第1管と第2管の間に水素を含有する気体の流通路が形成され、第2円盤は、その内周縁から前記燃焼空間方向に延びる円環状のリップを有する立ち上げ縁付き円盤構造であり、リップには内径方向に突出する膨出部が円周方向に沿って所定間隔で複数形成され、膨出部は第2管の内周面に嵌合され、立ち上げ縁付き円盤の外周面は第3管の内周面と接合され、第2管と第3管の間に燃料ガスを含有する気体の流通路が形成されていることを特徴とする(請求項3)。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the hollow disk is composed of an inner first disk and an outer second disk arranged concentrically, and the first disk is arranged in the circumferential direction. A plurality of ejection holes are provided, the inner peripheral surface of the first disc is fitted with the outer peripheral surface of the first tube, the outer peripheral surface of the first disc is fitted with the inner peripheral surface of the second tube, A flow path for a gas containing hydrogen is formed between the second pipes, and the second disk is a disk structure with a rising edge having an annular lip extending from the inner periphery of the second pipe toward the combustion space. A plurality of bulging portions protruding in the inner diameter direction are formed at predetermined intervals along the circumferential direction, the bulging portions are fitted to the inner peripheral surface of the second pipe, and the outer peripheral surface of the disk with the rising edge is the third pipe A gas flow passage containing a fuel gas is formed between the second pipe and the third pipe, which is joined to the inner peripheral surface. Motomeko 3).

本発明の第1の発明は前記のように、最外側の管は直管状に形成され、最外側より内側の管は先端部に向かって内径が縮小するように形成され、中空円盤における円環状の中空部に最外側の管を除く各管の先端部が嵌合され、それによって嵌合された各管の先端部がバーナーノズル先端側の燃焼空間に接するように構成されている。   In the first aspect of the present invention, as described above, the outermost tube is formed in a straight tube shape, and the inner tube from the outermost side is formed so that the inner diameter is reduced toward the tip portion. The tip of each tube excluding the outermost tube is fitted into the hollow portion of the tube, and the tip of each tube fitted thereby is in contact with the combustion space on the tip side of the burner nozzle.

このように構成すると、部品数が減少し、構造が簡素となる。さらに、各管の嵌合部はバーナーノズル先端側の燃焼空間に接するように構成されているので、その嵌合部における気密溶接も不要となる。それにより、製作性が向上するだけでなく、気密部位における溶接個所が減少するので、気密信頼性も向上する。このような種々の効果から、本発明の第1の発明は、複数の気体燃料を同時に供給して燃焼できる特殊構造の気体燃料用バーナーにおいて、製作性および信頼性の向上を達成することができる。   If comprised in this way, the number of parts will reduce and a structure will become simple. Furthermore, since the fitting portion of each pipe is configured to be in contact with the combustion space on the tip side of the burner nozzle, airtight welding at the fitting portion is also unnecessary. Thereby, not only the manufacturability is improved, but also the number of welds in the hermetic portion is reduced, and the hermetic reliability is also improved. Due to these various effects, the first invention of the present invention can achieve improvement in manufacturability and reliability in a gas fuel burner having a special structure capable of simultaneously supplying and burning a plurality of gaseous fuels. .

本発明の第2の発明は、第1の発明において前記バーナーノズルは、中心部から順に配列された第1管、第2管および第3管により構成される3重同心円管構造を有し、第1管の内部に燃焼用の1次空気の流通路が形成され、第1管と第2管の間、または第2管と第3管の間に、水素を含有する気体、または水素以外の燃料ガスを含有する気体のいずれかの流通路が形成されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the burner nozzle has a triple concentric circular tube structure composed of a first tube, a second tube, and a third tube arranged in order from the center, A flow passage for primary air for combustion is formed inside the first pipe, and a gas containing hydrogen or other than hydrogen between the first pipe and the second pipe or between the second pipe and the third pipe Any one of the flow passages of the gas containing the fuel gas is formed.

このように構成した気体燃料用バーナーは、可燃性および透過性が高く扱いに注意を要する水素を含有する気体についても、前記気密部位における気密信頼性が高いゆえに、リークおよび空気との予混合の心配がなく安全に適用できる。   The gas fuel burner configured as described above is highly flammable and permeable and contains hydrogen that needs to be handled with care. It can be applied safely without worry.

本発明の第3の発明は、第2の発明において、中空円盤は同心状に配置された内側の第1円盤と外側の第2円盤により構成され、第1円盤には周方向に配列された複数の噴出孔が設けられ、第1円盤の内周面は第1管の外周面に嵌合され、第1円盤の外周面は第2管の内周面に嵌合され、第1管と第2管の間に水素を含有する気体の流通路が形成され、第2円盤は、その内周縁から前記燃焼空間方向に延びる円環状のリップを有する立ち上げ縁付き円盤構造であり、リップには内径方向に突出する膨出部が円周方向に沿って所定間隔で複数形成され、膨出部は第2管の内周面に嵌合され、立ち上げ縁付き円盤の外周面は第3管の内周面に接合され、第2管と第3管の間に燃料ガスを含有する気体の流通路が形成されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the hollow disk is composed of an inner first disk and an outer second disk arranged concentrically, and the first disk is arranged in the circumferential direction. A plurality of ejection holes are provided, the inner peripheral surface of the first disc is fitted to the outer peripheral surface of the first tube, the outer peripheral surface of the first disc is fitted to the inner peripheral surface of the second tube, A flow path for a gas containing hydrogen is formed between the second pipes, and the second disk is a disk structure with a rising edge having an annular lip extending from the inner periphery of the second pipe toward the combustion space. A plurality of bulging portions protruding in the inner diameter direction are formed at predetermined intervals along the circumferential direction, the bulging portions are fitted to the inner peripheral surface of the second pipe, and the outer peripheral surface of the disk with the rising edge is the third pipe A gas flow passage containing a fuel gas is formed between the second pipe and the third pipe and is joined to the inner peripheral surface.

このように構成すると、第1管と第2管との間に、噴出孔を有する第1円盤を嵌合させたことにより、水素を含有する気体を燃焼空間に最適な噴霧と分布状態で噴出させることが可能になり、効率よく当該気体を燃焼させることができる。また、ノズルチップを構成する立ち上げ縁付きの第2円盤におけるリップの膨出部を第2管と嵌合させたことにより、簡素簡便な構造で第2管の端部を適正位置に支持し、リップと第2管との間の流路形状を適切に保持することができる。   If comprised in this way, the gas containing hydrogen will be injected by the optimal spray and distribution state to combustion space by fitting the 1st disk which has an ejection hole between the 1st pipe and the 2nd pipe. And the gas can be burned efficiently. Further, by fitting the bulging portion of the lip in the second disk with the rising edge constituting the nozzle tip with the second tube, the end of the second tube is supported at an appropriate position with a simple and simple structure, The flow path shape between the lip and the second pipe can be appropriately maintained.

本発明の気体燃料用バーナーにおけるバーナーノズルの1例を模式的に示す部分的側断面図。The partial sectional side view which shows typically an example of the burner nozzle in the burner for gaseous fuels of this invention. 本発明の気体燃料用バーナーにおけるバーナーノズルの他の例を模式的に示す部分的側断面図。The partial sectional side view which shows typically the other example of the burner nozzle in the burner for gaseous fuels of this invention. 図2の矢印A方向から見たバーナーノズル先端部の外観斜視図。The external appearance perspective view of the burner nozzle front-end | tip part seen from the arrow A direction of FIG. 従来の複数の気体燃料を同時に供給して燃焼できる気体燃料用バーナーを示す模式的な部分的側断面図Typical partial sectional side view showing a burner for gaseous fuel capable of simultaneously supplying and burning a plurality of conventional gaseous fuels

図1は本発明の気体燃料用バーナー1におけるバーナーノズル2の1例を模式的に示す部分的側断面図であり、図1に示すバーナーノズル2が、従来の図4のバーナーノズル2と異なる部分は、各円管の先端部の接合形態のみであり、そのほかは同様に構成される。従って図4と同じ部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 1 is a partial side sectional view schematically showing an example of a burner nozzle 2 in a gas fuel burner 1 of the present invention. The burner nozzle 2 shown in FIG. 1 is different from the conventional burner nozzle 2 of FIG. The portion is only the joining form of the tip portion of each circular tube, and the other portions are configured similarly. Therefore, the same parts as those in FIG.

図1のバーナーノズル2は、中心部に点火ヒータ6が配置され、その外側に第1管7、第2管8および第3管9が順に配置された3重同心円管構造である。最外側の第3管9は直管状に形成され、最外側より内側の第2管8および第1管7管は先端部に向かって内径が縮小するように形成されている。第1管7の内部に燃焼用の1次空気の流通路20が形成され、第1管7と第2管8の間に水素を含有する気体、例えば燃料電池から回収した余剰の水素ガスを流通させる流通路21が形成される。第2管8と最外側の第3管9との間には、水素以外の例えば都市ガス等の燃料ガスと空気の混合物を流通させる流通路22が形成される。   The burner nozzle 2 of FIG. 1 has a triple concentric tube structure in which an ignition heater 6 is disposed at the center, and a first tube 7, a second tube 8 and a third tube 9 are disposed in this order on the outer side. The outermost third tube 9 is formed in a straight tube shape, and the second tube 8 and the first tube 7 tube on the inner side from the outermost side are formed so that the inner diameter decreases toward the tip. A primary air flow passage 20 for combustion is formed inside the first pipe 7, and a gas containing hydrogen between the first pipe 7 and the second pipe 8, for example, surplus hydrogen gas recovered from the fuel cell A flow passage 21 for circulation is formed. Between the 2nd pipe | tube 8 and the outermost 3rd pipe | tube 9, the flow path 22 which distribute | circulates the fuel gas and air mixtures other than hydrogen, such as city gas, is formed.

第1管7、第2管8および第3管9の各先端部は、バーナーノズル2の先端部に配置された多重円環状の中空円盤10の中空部10a、10b、10cの部分に嵌合されている。具体的には、第1管7はその先端部外周面が中空円盤10の最内側の円環状の中空部10aの内周面に密着するように嵌合され、第2管8はその先端部内周面が中空円盤10の内側から3番目の円環状の中空部10cの外周面に嵌合される。各嵌合は各管の先端部における半径方向の弾性を利用して行われる。最外側の第3管9は直線状なので溶接接合を容易に行うことができ、その先端部内周面は中空円盤10の外周面に溶接により気密に接合される。   The distal ends of the first tube 7, the second tube 8, and the third tube 9 are fitted into the hollow portions 10 a, 10 b, and 10 c of the multiple annular hollow disk 10 disposed at the distal end portion of the burner nozzle 2. Has been. Specifically, the first tube 7 is fitted so that the outer peripheral surface of the first end portion is in close contact with the inner peripheral surface of the innermost annular hollow portion 10a of the hollow disk 10, and the second tube 8 is in the front end portion. The peripheral surface is fitted to the outer peripheral surface of the third annular hollow portion 10 c from the inside of the hollow disk 10. Each fitting is performed using the elasticity in the radial direction at the tip of each tube. Since the outermost third pipe 9 is straight, welding joining can be easily performed, and the inner peripheral surface of the tip portion is airtightly joined to the outer peripheral surface of the hollow disk 10 by welding.

中空円盤10の最内側の円環状の中空部10aは1次空気の流通路20と連通し、中空円盤10の内側から2番目の円環状の中空部10bは例えば水素ガスを流通させる流通路21と連通し、中空円盤10の内側から3番目の円環状の中空部10cは水素以外の例えば都市ガス等の燃料ガスと空気の混合物を流通させる流通路22と連通している。なお本実施例では中空円盤10の内側から2番目の円環状の中空部10bは、周方向に円環状に配列された複数の貫通孔(図示せず)により構成され、各管通孔が気体の噴出孔となる。   The innermost annular hollow portion 10a of the hollow disk 10 communicates with the primary air flow passage 20, and the second annular hollow portion 10b from the inner side of the hollow disk 10 is, for example, a flow passage 21 for circulating hydrogen gas. The third annular hollow portion 10c from the inside of the hollow disk 10 communicates with a flow passage 22 through which a mixture of fuel gas other than hydrogen, such as city gas, and air is circulated. In the present embodiment, the second annular hollow portion 10b from the inside of the hollow disk 10 is composed of a plurality of through holes (not shown) arranged in an annular shape in the circumferential direction, and each tube through hole is a gas. It becomes an ejection hole.

図2は本発明の気体燃料用バーナー1におけるバーナーノズル2の他の例を模式的に示す部分的側断面図であり、図3は図2の矢印A方向から見たバーナーノズル2の先端部の外観斜視図である。図2に示すバーナーノズル2が前記図1のバーナーノズル2と異なる部分は、中空円盤10の構成のみであり、そのほかは図1のバーナーノズル2と同様に構成される。なお図2では各部の形状を理解し易くするため、中心部に配置される点火ヒータ6を省略した状態で示している。   2 is a partial side sectional view schematically showing another example of the burner nozzle 2 in the gas fuel burner 1 of the present invention, and FIG. 3 is a front end portion of the burner nozzle 2 as seen from the direction of arrow A in FIG. FIG. The only difference between the burner nozzle 2 shown in FIG. 2 and the burner nozzle 2 of FIG. 1 is the configuration of the hollow disk 10, and the rest is configured in the same manner as the burner nozzle 2 of FIG. In FIG. 2, in order to facilitate understanding of the shape of each part, the ignition heater 6 disposed in the center is omitted.

図2、図3において、中空円盤10は同心状に配置された内側の第1円盤13と外側の第2円盤14により構成され、第1円盤13には周方向に配列された複数の噴出孔13aが設けられ、第1円盤13の内周面は第1管7の外周面に嵌合され、第1円盤13の外周面は第2管8の内周面と嵌合され、第1管7と第2管8の間に水素を含有する気体の流通路21が形成される。   2 and 3, the hollow disk 10 is composed of an inner first disk 13 and an outer second disk 14 that are concentrically arranged, and the first disk 13 has a plurality of ejection holes arranged in the circumferential direction. 13a is provided, the inner peripheral surface of the first disc 13 is fitted to the outer peripheral surface of the first tube 7, the outer peripheral surface of the first disc 13 is fitted to the inner peripheral surface of the second tube 8, and the first tube A gas flow passage 21 containing hydrogen is formed between the second pipe 8 and the second pipe 8.

第2円盤14は、その内周縁から前記燃焼空間4方向に延びる円環状のリップ14aを有する立ち上げ縁付き円盤構造であり、リップ14aには内径方向に突出する膨出部14bが円周方向に沿って所定間隔で複数(図示の例では3つ)形成されている。膨出部14bは第2管8の内周面と嵌合されている。立ち上げ縁付き円盤の外周には別のリップ14cが形成され、そのリップ14cの外周面は最外側の直管状の第3管の内周面に溶接により接合され、第2管8と第3管9の間に燃料ガスを含有する気体の流通路22が形成される。   The second disk 14 is a disk structure with a rising edge having an annular lip 14a extending from the inner periphery of the second disk 14 in the direction of the combustion space 4. The lip 14a has a bulging portion 14b protruding in the inner diameter direction in the circumferential direction. A plurality (three in the illustrated example) are formed at predetermined intervals along the line. The bulging portion 14 b is fitted with the inner peripheral surface of the second pipe 8. Another lip 14c is formed on the outer periphery of the disk with the rising edge, and the outer peripheral surface of the lip 14c is joined to the inner peripheral surface of the outermost straight tubular third pipe by welding, and the second pipe 8 and the third pipe. 9, a gas flow passage 22 containing fuel gas is formed.

本発明の気体燃料用のバーナーは、複数の気体燃料を同時に供給して燃焼できる気体燃料用バーナーであり、特に水蒸気発生装置や水素リッチな改質ガスを生成する外熱式水蒸気改質器に利用できる。   The burner for gaseous fuel of the present invention is a burner for gaseous fuel that can simultaneously supply and burn a plurality of gaseous fuels, and is particularly suitable for a steam generator and an external heating steam reformer that generates hydrogen-rich reformed gas. Available.

1 気体燃料用バーナー
2 バーナーノズル
3 ケーシング
4 燃焼空間
6 点火ヒータ
7 第1管
8 第2管
9 第3管
10 中空円盤
10a 中空部
10b 中空部
10c 中空部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas fuel burner 2 Burner nozzle 3 Casing 4 Combustion space 6 Ignition heater 7 1st pipe 8 2nd pipe 9 3rd pipe 10 Hollow disk 10a Hollow part 10b Hollow part 10c Hollow part

11 支持部
12 支持部
13 第1円盤
14 第2円盤
14a リップ
14b 膨出部
14c リップ
20 流通路
21 流通路
22 流通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Support part 12 Support part 13 1st disk 14 2nd disk 14a Lip 14b Expansion part 14c Lip 20 Flow path 21 Flow path 22 Flow path

Claims (3)

複数の気体燃料を供給できる気体燃料用バーナー(1)であって、
前記バーナー(1)におけるバーナーノズル(2)は、気体供給用の複数の管が多重同心状に配置された多重同心円管構造を有し、最外側の管は直管状に形成され、最外側より内側の管は先端部に向かって内径が縮小するように形成され、バーナーノズル(2)の先端部に多重円環状の中空円盤(10)が設けられ、中空円盤(10)における円環状の中空部に最外側の管を除く各管の先端部が嵌合され、それによって嵌合された各管の先端部がバーナーノズル(2)先端側の燃焼空間(4)に接するように構成されることを特徴とする気体燃焼用バーナー。
A gaseous fuel burner (1) capable of supplying a plurality of gaseous fuels,
The burner nozzle (2) in the burner (1) has a multi-concentric circular tube structure in which a plurality of gas supply tubes are arranged in a multi-concentric manner, and the outermost tube is formed in a straight tube shape from the outermost side. The inner tube is formed so that the inner diameter decreases toward the tip, and a multi-circular hollow disc (10) is provided at the tip of the burner nozzle (2), and the annular hollow in the hollow disc (10) The tip of each tube excluding the outermost tube is fitted to the part, and the tip of each tube fitted thereby is configured to contact the combustion space (4) on the tip side of the burner nozzle (2) A gas combustion burner characterized by that.
請求項1に記載の気体燃焼用バーナーおいて、
前記バーナーノズル(2)は、中心部から順に配列された第1管(7)、第2管(8) および第3管(9)により構成される3重同心円管構造を有し、
第1管(7)の内部に燃焼用の1次空気の流通路(20)が形成され、
第1管(7)と第2管(8) の間、または第2管(8) と第3管(9)の間に、水素を含有する気体、または水素以外の燃料ガスを含有する気体のいずれかの流通路(21),(22)が形成されていることを特徴とする気体燃料用バーナー。
In the gas combustion burner according to claim 1,
The burner nozzle (2) has a triple concentric tube structure composed of a first tube (7), a second tube (8) and a third tube (9) arranged in order from the center,
A primary air flow passage (20) for combustion is formed inside the first pipe (7).
A gas containing hydrogen or a gas containing a fuel gas other than hydrogen between the first pipe (7) and the second pipe (8) or between the second pipe (8) and the third pipe (9) A gas fuel burner characterized in that any one of the flow passages (21), (22) is formed.
請求項2に記載の気体燃焼用バーナーにおいて、
中空円盤(10)は同心状に配置された内側の第1円盤(13)と外側の第2円盤(14)により構成され、
第1円盤(13)には周方向に配列された複数の噴出孔(13a)が設けられ、第1円盤(13)の内周面は第1管(7)の外周面と嵌合され、第1円盤(13)の外周面は第2管(8) の内周面と嵌合され、第1管(7)と第2管(8) の間に水素を含有する気体の流通路(21)が形成され、
第2円盤(14)は、その内周縁から前記燃焼空間方向に延びる円環状のリップ(14a)を有する立ち上げ縁付き円盤構造であり、リップ(14a)には内径方向に突出する膨出部(14b)が円周方向に沿って所定間隔で複数形成され、膨出部(14b)は第2管(8)の内周面と嵌合され、立ち上げ縁付き円盤の外周面は第3管(9)の内周面と接合され、第2管(8)と第3管(9)の間に燃料ガスを含有する気体の流通路(22)が形成されていることを特徴とする気体燃料用バーナー。
The gas combustion burner according to claim 2,
The hollow disk (10) is composed of an inner first disk (13) and an outer second disk (14) arranged concentrically,
The first disk (13) is provided with a plurality of ejection holes (13a) arranged in the circumferential direction, and the inner peripheral surface of the first disk (13) is fitted with the outer peripheral surface of the first pipe (7), The outer peripheral surface of the first disk (13) is fitted to the inner peripheral surface of the second pipe (8), and a gas flow passage containing hydrogen (1) between the first pipe (7) and the second pipe (8). 21) is formed,
The second disk (14) is a disk structure with a rising edge having an annular lip (14a) extending from the inner periphery of the second disk (14a) in the combustion space direction. 14b) are formed at predetermined intervals along the circumferential direction, the bulging portion (14b) is fitted to the inner peripheral surface of the second pipe (8), and the outer peripheral surface of the disk with the rising edge is the third pipe ( Gaseous fuel characterized in that a gas flow passage (22) containing fuel gas is formed between the second pipe (8) and the third pipe (9), which is joined to the inner peripheral surface of 9) Burner.
JP2015051692A 2015-03-16 2015-03-16 Burner for gas fuel Pending JP2016169933A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015051692A JP2016169933A (en) 2015-03-16 2015-03-16 Burner for gas fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015051692A JP2016169933A (en) 2015-03-16 2015-03-16 Burner for gas fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016169933A true JP2016169933A (en) 2016-09-23

Family

ID=56983538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015051692A Pending JP2016169933A (en) 2015-03-16 2015-03-16 Burner for gas fuel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016169933A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021060025A1 (en) * 2019-09-27 2021-04-01 大陽日酸株式会社 Apparatus for producing inorganic spheroidized particles and method for producing inorganic spheroidized particles

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021060025A1 (en) * 2019-09-27 2021-04-01 大陽日酸株式会社 Apparatus for producing inorganic spheroidized particles and method for producing inorganic spheroidized particles
JP2021053539A (en) * 2019-09-27 2021-04-08 大陽日酸株式会社 Production apparatus of inorganic spherical particulate, and production method of inorganic spherical particulate
JP7161460B2 (en) 2019-09-27 2022-10-26 大陽日酸株式会社 Inorganic spherical particle manufacturing equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105509048B (en) Burner
JP4764391B2 (en) Gas turbine combustor
EP2220436B1 (en) New premix burner
JP4739090B2 (en) Burner or lance cooling structure
WO2015141707A1 (en) Combustor and fuel cell system
JP2016169933A (en) Burner for gas fuel
US20220152576A1 (en) Reforming Furnace
JP7489172B2 (en) Burner
JP2020186851A (en) Burner
JP7014632B2 (en) Burner device
CN105570889B (en) Burner
US9726370B2 (en) Tubular burner
JP5182617B2 (en) Combustion heater
JP6111998B2 (en) Combustion device
AU2014250702B2 (en) Tubular burner
JP2020012591A (en) Multiple nozzle burner and burner
JP7188341B2 (en) combustor
JP2009186022A (en) Combustion heater
JP2008145069A (en) Combustion device
JP6331662B2 (en) Gas burner
JP4079664B2 (en) Combustion device
JP4148656B2 (en) Combustion device
JP5826072B2 (en) Burner
JP2022063102A (en) Gas burner
JP2002340303A (en) Once-through boiler