JP2018100783A - 2種燃料バーナ - Google Patents
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Description
液体燃料は霧化させることによって、燃焼性を確保することになり、液体燃料を霧化させる方式としては、液体燃料を加圧して、液体燃料噴出ノズルから霧状に噴霧する方式があるが、この場合、液体燃料を高圧に加圧するポンプを要することになる。
また、蒸気圧を利用して霧化させる方式があるが、この方式の場合には、霧化用の蒸気が無いときには、実施できないものとなる。
ちなみに、特許文献1においては、燃焼空間に向けて気体燃料を噴出する噴出体に、先端側の混合室及びその混合室に気体燃料を噴出する気体燃料噴出孔を形成し、混合室の外周側から液体燃料を混合室の内部に供給することにより、混合室に供給される気体燃料にて液体燃料を霧化させながら、気体燃料と霧化させた液体燃料とを混合室から燃焼空間に噴出するように構成されている。
バーナ中心部に、霧化用空気供給路を通して供給される霧化用空気にて液体燃料供給路を通して供給される前記液体燃料を霧化して、霧化させた前記液体燃料を前記燃焼空間に噴出する液体燃料噴出部が設けられ、
バーナ外周部に、前記燃焼空間に燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出部及び当該空気噴出部に前記燃焼用空気を供給する筒状の燃焼用空気供給路が設けられ、
前記液体燃料噴出部と前記燃焼用空気供給路との間に相当する箇所に、気体燃料供給路を通して供給される前記気体燃料を前記燃焼空間に噴出する気体燃料噴出孔と、前記液体燃料噴出部からの前記液体燃料及び前記霧化用空気の噴出により発生する吸引力にて前記燃焼用空気供給路を通流する前記燃焼用空気の一部を前記液体燃料噴出部の前方側箇所に導入する空気導入孔とが、周方向での位相を異ならせて設けられている点にある。
この場合、霧化された液体燃料の霧化用空気に対する濃度が低すぎると、液体燃料の着火性が低下する等により、液体燃料の燃焼性が低下することになるので、霧化用空気の供給量を、液体燃料を燃焼させるために必要とする空気量よりも少ない量、例えば、液体燃料を燃焼させるために必要とする空気量の2割程度にして、液体燃料の燃焼性を確保しながら液体燃料を霧化することになる。
つまり、バーナ外周部の燃焼用空気供給路が、液体燃料及び気体燃料に対する燃焼用空気を供給することになる。
そして、燃焼空間に噴出された霧化された液体燃料及び燃焼空間に噴出された気体燃料は、燃焼空間において混焼状態で燃焼することになる。
尚、気体燃料の供給量を減少させるときには、バーナ外周部の燃焼用空気供給路を通して供給する燃焼用空気の供給量を、気体燃料の供給量の減少に合わせて減少させることによって、不必要に多量の燃焼用空気が供給されることを回避することになる。
尚、液体燃料の供給量を減少させるときには、霧化用空気供給路を通して供給される霧化用空気の供給量やバーナ外周部の燃焼用空気供給路を通して供給する燃焼用空気の供給量を、液体燃料の供給量の減少に合わせて減少させることによって、不必要に多量の霧化用空気が供給されることや不必要に多量の燃焼用空気が供給されることを回避することになる。
前記液体燃料噴出部が、前記液体燃料供給路の先端から噴出される前記液体燃料を前記液体燃料供給路の先端の周囲から噴出される前記霧化用空気にて霧化するように構成されている点にある。
(2種燃料バーナの全体構成)
図1に示すように、加熱炉の炉壁Rに装着されたバーナタイル1に、先端側ほど拡径する円錐台状の燃焼空間Nが形成され、その燃焼空間Nの内部に火炎Fを形成して燃焼する2種燃料バーナBが設けられている。
つまり、気体燃料と霧化させた液体燃料とを燃焼空間Nにて燃焼させるように構成されている。
第1中間筒5よりも小径な第2中間筒6及び当該第2中間筒6に内嵌する内筒7が、第1中間筒5の端部の支持体8にて連結支持される状態で設けられている。
内筒7の内部に、液体燃料を供給する液体燃料供給管9が、内筒7の端部支持体10に支持される状態で設けられている。
内筒7の先端側部分に外嵌する状態で環状体11が設けられ、第1中間筒5及び第2中間筒6の先端部が、環状体11に接続されている。
また、本実施形態においては、内筒7及び液体燃料供給管9との間に、霧化用空気を旋回させる旋回羽根15が設けられている。
従って、噴出体9Aから噴出される液体燃料を、噴出体9Aと空気案内体7Aとの間を通して、径方向内方側に向けて噴出される霧化用空気にて霧化して、霧化させた液体燃料を燃焼空間Nに噴出する液体燃料噴出部Dが、バーナ中心部に形成されている。
ちなみに、液体燃料の霧化用空気に対する濃度が低すぎると、液体燃料の着火性が低下する等により、液体燃料の燃焼性が低下することになるので、霧化用空気の供給量を、液体燃料を燃焼させるために必要とする空気量よりも少ない量にすることになり、本実施形態では、液体燃料を燃焼させるために必要とする空気量の2割程度にしてある。
つまり、バーナ外周部に、空気噴出部12及び空気噴出部12に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給路Lsが設けられている。
ちなみに、第1中間筒5及び第2中間筒6の先端部が、環状体11に接続されるものであるから、気体燃料供給路Lsは、環状の先端部を環状体11に接続した形態に形成されている。
尚、本実施形態では、空気導入孔14が、径方向内方側ほどバーナ先端側に位置する傾斜状に形成されている。
図1に示すように、液体燃料供給路Lnに接続される外部液体燃料路Znに、液体燃料の供給量を調節する液体燃料調節部として、液体燃料調整弁Vnが設けられている。
又、霧化用空気供給路Lmの霧化用空気入口部Wmに接続される外部霧化用空気路Zmに、霧化用空気の供給量を調節する霧化用空気調節部として、霧化用空気調整弁Vmが設けられている。
さらに、燃焼用空気供給路Lsの燃焼用空気入口部Wsに接続される外部燃焼用空気路Zsに、燃焼用空気の供給量を調節する燃焼用空気調節部として、燃焼用空気調節弁Vsが設けられている
しかも、液体燃料の供給量を変更するときには、液体燃料の供給量に合わせて、霧化用空気の供給量を変更することができる。
次に、別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態では、液体燃料噴出部Dが、液体燃料供給路Lnの先端から噴出される液体燃料を液体燃料供給路Lnの先端の周囲から噴出される霧化用空気にて霧化する形態に構成される場合を例示したが、例えば、霧化用空気供給路Lmの内部に液体燃料を供給して、液体燃料と霧化用空気とを混合状態で噴出させることにより、液体燃料を霧化させるように構成する等、液体燃料噴出部Dの具体構成は各種変更できる。
12 空気噴出部
13 気体燃料噴出孔
14 空気導入孔
D 液体燃料噴出部
Lg 気体燃料供給路
Ln 液体燃料供給路
Lm 霧化用空気供給路
Ls 燃焼用空気供給路
N 燃焼空間
Vg 気体燃料調節部
Vn 液体燃料調節部
Vm 霧化用空気調節部
Vs 燃焼用空気調節部
Claims (6)
- 気体燃料と霧化させた液体燃料とを燃焼空間にて燃焼させる2種燃料バーナであって、
バーナ中心部に、霧化用空気供給路を通して供給される霧化用空気にて液体燃料供給路を通して供給される前記液体燃料を霧化して、霧化させた前記液体燃料を前記燃焼空間に噴出する液体燃料噴出部が設けられ、
バーナ外周部に、前記燃焼空間に燃焼用空気を噴出する環状の空気噴出部及び当該空気噴出部に前記燃焼用空気を供給する筒状の燃焼用空気供給路が設けられ、
前記液体燃料噴出部と前記燃焼用空気供給路との間に相当する箇所に、気体燃料供給路を通して供給される前記気体燃料を前記燃焼空間に噴出する気体燃料噴出孔と、前記液体燃料噴出部からの前記液体燃料及び前記霧化用空気の噴出により発生する吸引力にて前記燃焼用空気供給路を通流する前記燃焼用空気の一部を前記液体燃料噴出部の前方側箇所に導入する空気導入孔とが、周方向での位相を異ならせて設けられている2種燃料バーナ。 - 前記液体燃料噴出部の外周囲を覆う形態の環状体に、前記気体燃料噴出孔と前記空気導入孔とが周方向での位相を異ならせて形成されている請求項1記載の2種燃料バーナ。
- 前記気体燃料供給路が、環状の先端部を前記環状体に接続した円筒状に形成されている請求項2記載の2種燃料バーナ。
- 前記液体燃料供給路が前記霧化用空気供給路の内部に配置され、
前記液体燃料噴出部が、前記液体燃料供給路の先端から噴出される前記液体燃料を前記液体燃料供給路の先端の周囲から噴出される前記霧化用空気にて霧化するように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の2種燃料バーナ。 - 前記液体燃料の供給量を調節する液体燃料調節部、前記霧化用空気の供給量を調節する霧化用空気調節部、前記気体燃料の供給量を調節する気体燃料調節部、及び、前記燃焼用空気の供給量を調節する燃焼用空気調節部が設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の2種燃料バーナ。
- 前記燃焼空間が、先端側ほど拡径する円錐台状に形成されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の2種燃料バーナ。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
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JP2001182917A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-06 | Osaka Gas Co Ltd | 混焼装置 |
JP2012087984A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Osaka Prefecture Univ | 多相混焼バーナ及びこれを備えたボイラ |
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2016
- 2016-12-19 JP JP2016245295A patent/JP6719372B2/ja active Active
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