JP2563694Y2 - 耐熱衝撃バーナーディフューザー - Google Patents
耐熱衝撃バーナーディフューザーInfo
- Publication number
- JP2563694Y2 JP2563694Y2 JP1992052295U JP5229592U JP2563694Y2 JP 2563694 Y2 JP2563694 Y2 JP 2563694Y2 JP 1992052295 U JP1992052295 U JP 1992052295U JP 5229592 U JP5229592 U JP 5229592U JP 2563694 Y2 JP2563694 Y2 JP 2563694Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cone
- diffuser
- combustion air
- burner
- ceramic
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、例えば火力発電所のボ
イラーに用いられる耐熱衝撃バーナーディフューザーの
改良に関するものである。
イラーに用いられる耐熱衝撃バーナーディフューザーの
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】火力発電所のボイラー等には、燃料を噴
射して炎を生じさせるためにバーナーディフューザーと
呼ばれる部材が使用されている。このバーナーディフュ
ーザーは燃料である重油等を噴射するための内筒と、燃
焼用空気供給用の外筒との二重筒状の直胴部の先端に、
円錐状に広がったディフューザーコーンを取り付けたも
のである。
射して炎を生じさせるためにバーナーディフューザーと
呼ばれる部材が使用されている。このバーナーディフュ
ーザーは燃料である重油等を噴射するための内筒と、燃
焼用空気供給用の外筒との二重筒状の直胴部の先端に、
円錐状に広がったディフューザーコーンを取り付けたも
のである。
【０００３】このようなバーナーディフューザーは、火
炎からの輻射熱によって1100℃以上の高温となるため、
耐熱性に優れたコバルト系合金を使用しても熱により劣
化し易く、約１年間使用する毎に交換しなければならな
いものであった。そこで実開昭61-58531号公報や実開平
1-151026号公報に示されるように、最も高温となるディ
フューザーコーンを複数個のコーン要素片からなるセラ
ミックス製のものとすることにより、熱劣化や熱応力割
れを防止することが提案されている。
炎からの輻射熱によって1100℃以上の高温となるため、
耐熱性に優れたコバルト系合金を使用しても熱により劣
化し易く、約１年間使用する毎に交換しなければならな
いものであった。そこで実開昭61-58531号公報や実開平
1-151026号公報に示されるように、最も高温となるディ
フューザーコーンを複数個のコーン要素片からなるセラ
ミックス製のものとすることにより、熱劣化や熱応力割
れを防止することが提案されている。
【０００４】上記のようなセラミックス製のディフュー
ザーコーンを備えたバーナーディフューザーは、ボイラ
ーが連続運転されている状態においては優れた耐熱特性
を示す。ところが夜間等の電力需要低下時に発電用ボイ
ラーの出力を低下させるために一部のバーナーの燃焼を
停止したような場合には、燃焼を停止した箇所のセラミ
ックス製のディフューザーコーンが割れることがあっ
た。そしてその原因は、停止したディフューザーコーン
の火炎に面する表面は他の燃焼中のバーナーからの輻射
熱により1100℃以上に加熱されているにもかかわらず、
燃焼停止とともにその裏面は燃焼用空気により急冷され
ることとなり、そのときの熱衝撃によりセラミックスが
破壊されるためであると考えられる。
ザーコーンを備えたバーナーディフューザーは、ボイラ
ーが連続運転されている状態においては優れた耐熱特性
を示す。ところが夜間等の電力需要低下時に発電用ボイ
ラーの出力を低下させるために一部のバーナーの燃焼を
停止したような場合には、燃焼を停止した箇所のセラミ
ックス製のディフューザーコーンが割れることがあっ
た。そしてその原因は、停止したディフューザーコーン
の火炎に面する表面は他の燃焼中のバーナーからの輻射
熱により1100℃以上に加熱されているにもかかわらず、
燃焼停止とともにその裏面は燃焼用空気により急冷され
ることとなり、そのときの熱衝撃によりセラミックスが
破壊されるためであると考えられる。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】本考案は上記した従来
の問題点を解決して、燃焼を停止した場合にもディフュ
ーザーコーンが熱衝撃により破壊されることのない耐熱
衝撃バーナーディフューザーを提供するために完成され
たものである。
の問題点を解決して、燃焼を停止した場合にもディフュ
ーザーコーンが熱衝撃により破壊されることのない耐熱
衝撃バーナーディフューザーを提供するために完成され
たものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本考案の耐熱衝撃バーナーディフューザー
は、燃料噴射用の内筒と燃焼用空気供給用の外筒とから
なる二重筒状の直胴部の先端に、外筒に形成された燃焼
用空気供給用の空洞部を覆うように複数個のコーン要素
片からなるセラミックス製のディフューザーコーンを取
り付けるとともに、このディフューザーコーンの裏側
に、前記空洞部から供給される燃焼用空気が直接コーン
要素片に当たることを防止する金属製の整流板を取り付
けたことを特徴とするものである。
めになされた本考案の耐熱衝撃バーナーディフューザー
は、燃料噴射用の内筒と燃焼用空気供給用の外筒とから
なる二重筒状の直胴部の先端に、外筒に形成された燃焼
用空気供給用の空洞部を覆うように複数個のコーン要素
片からなるセラミックス製のディフューザーコーンを取
り付けるとともに、このディフューザーコーンの裏側
に、前記空洞部から供給される燃焼用空気が直接コーン
要素片に当たることを防止する金属製の整流板を取り付
けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本考案の耐熱衝撃バーナーディフューザーは、
複数個のコーン要素片からなるセラミックス製のディフ
ューザーコーンを持つものであるから、従来と同様に優
れた耐熱特性を示す。しかも本考案の耐熱衝撃バーナー
ディフューザーは、ディフューザーコーンの裏側に取り
付けられた金属製の整流板によって、外筒に形成 された
燃焼用空気供給用の空洞部から供給される燃焼用空気が
直接コーン要素片に当たることが防止されるため、夜間
等の電力需要低下時に一部のバーナーの燃焼を停止した
場合にも、ディフューザーコーンが燃焼用空気で急冷さ
れることがなく、セラミックス製のディフューザーコー
ンが割れることがない。
複数個のコーン要素片からなるセラミックス製のディフ
ューザーコーンを持つものであるから、従来と同様に優
れた耐熱特性を示す。しかも本考案の耐熱衝撃バーナー
ディフューザーは、ディフューザーコーンの裏側に取り
付けられた金属製の整流板によって、外筒に形成 された
燃焼用空気供給用の空洞部から供給される燃焼用空気が
直接コーン要素片に当たることが防止されるため、夜間
等の電力需要低下時に一部のバーナーの燃焼を停止した
場合にも、ディフューザーコーンが燃焼用空気で急冷さ
れることがなく、セラミックス製のディフューザーコー
ンが割れることがない。
【０００８】
【実施例】以下に本考案を図示の実施例により更に詳細
に説明する。図１及び図２において、１はステンレスス
チールのような金属からなる直胴部であり、この直胴部
１は内筒２と外筒３とを備えている。内筒２は例えば重
油のような燃料を噴出させるためのものである。また外
筒３は複数の空洞部４を持ち、これらの空洞部４を通じ
て内筒２の周囲から燃焼用空気を供給するためのもので
ある。
に説明する。図１及び図２において、１はステンレスス
チールのような金属からなる直胴部であり、この直胴部
１は内筒２と外筒３とを備えている。内筒２は例えば重
油のような燃料を噴出させるためのものである。また外
筒３は複数の空洞部４を持ち、これらの空洞部４を通じ
て内筒２の周囲から燃焼用空気を供給するためのもので
ある。
【０００９】５はこの直胴部１の先端に取り付けられた
セラミックス製のディフューザーコーンである。実施例
のディフューザーコーン５は４個のコーン要素片６から
なるもので、図３に示すように各コーン要素片６は中心
孔を持つ円錐面を４等分した形状のものであるが、この
コーンは４等分に限らず大きさに応じて複数のコーン要
素片６にすることが可能である。また各コーン要素片６
はその中央下部に取付け用脚部７を持ち、これを外筒３
に形成された放射状の溝８に外側から挿入することによ
り、円錐状のディフューザーコーン５を形成している。
セラミックス製のディフューザーコーンである。実施例
のディフューザーコーン５は４個のコーン要素片６から
なるもので、図３に示すように各コーン要素片６は中心
孔を持つ円錐面を４等分した形状のものであるが、この
コーンは４等分に限らず大きさに応じて複数のコーン要
素片６にすることが可能である。また各コーン要素片６
はその中央下部に取付け用脚部７を持ち、これを外筒３
に形成された放射状の溝８に外側から挿入することによ
り、円錐状のディフューザーコーン５を形成している。
【００１０】本考案においては、このようにして直胴部
１の先端に取り付けられたセラミックス製のディフュー
ザーコーン５の裏側に、ステンレススチールのような金
属からなる整流板９を取り付けてある。整流板９もディ
フューザーコーン５とほぼ同様の円錐角を持つ円錐状の
もので、図３に示すように前記した各コーン要素片６の
取付け用脚部７を利用して取り付けられている。整流板
９の直径はディフューザーコーン５の直径とほぼ等しく
しておけばよい。
１の先端に取り付けられたセラミックス製のディフュー
ザーコーン５の裏側に、ステンレススチールのような金
属からなる整流板９を取り付けてある。整流板９もディ
フューザーコーン５とほぼ同様の円錐角を持つ円錐状の
もので、図３に示すように前記した各コーン要素片６の
取付け用脚部７を利用して取り付けられている。整流板
９の直径はディフューザーコーン５の直径とほぼ等しく
しておけばよい。
【００１１】このように構成された本考案の耐熱衝撃バ
ーナーディフューザーは、ボイラー内部から高温の輻射
熱を受けるディフューザーコーン５を耐熱性に優れたセ
ラミックス製としたので、従来のものと同様に優れた耐
熱性を発揮する。しかも整流板９が外筒に形成された燃
焼用空気供給用の空洞部から供給される燃焼用空気を外
側にそらせて直接コーン要素片６に当たることを防止す
るため、夜間等にバーナーが停止されたときにもセラミ
ックス製のコーン要素片６が裏面から急冷されることが
なく、コーン要素片６の受ける熱衝撃を緩和することが
できる。上記した本考案の効果を確認するため、燃焼実
験炉を用いてボイラの消化状態を模擬し、本考案による
セラミックス製のディフューザーコーン５の表面が受け
る熱衝撃温度の緩和効果を確認した。その結果を図１に
示す。
ーナーディフューザーは、ボイラー内部から高温の輻射
熱を受けるディフューザーコーン５を耐熱性に優れたセ
ラミックス製としたので、従来のものと同様に優れた耐
熱性を発揮する。しかも整流板９が外筒に形成された燃
焼用空気供給用の空洞部から供給される燃焼用空気を外
側にそらせて直接コーン要素片６に当たることを防止す
るため、夜間等にバーナーが停止されたときにもセラミ
ックス製のコーン要素片６が裏面から急冷されることが
なく、コーン要素片６の受ける熱衝撃を緩和することが
できる。上記した本考案の効果を確認するため、燃焼実
験炉を用いてボイラの消化状態を模擬し、本考案による
セラミックス製のディフューザーコーン５の表面が受け
る熱衝撃温度の緩和効果を確認した。その結果を図１に
示す。
【００１２】
【表１】 ┌────────────────────────┐ │バーナー消火時のセラミックス表面の温度降下 │ ├──────┬────────┬────────┤ │ │ 整流板あり │ 整流板なし │ ├──────┼────────┼────────┤ │消火前 │ １１１７℃ │ １１１６℃ │ ├──────┼────────┼────────┤ │消火５分後 │ ６９８℃ │ ６３９℃ │ ├──────┼────────┼────────┤ │温度降下 │ ４１９℃ │ ４７７℃ │ ├──────┼────────┴────────┤ │温度降下の差│ ５８℃ │ └──────┴─────────────────┘
【００１３】上記の表１に示したように、整流板９のな
い従来の場合には消火５分後にディフューザーコーン５
の表面は６３９℃となり、４７７℃の温度降下が生じる
のに対して、整流板９を設けた本考案の場合には温度降
下は４１９℃となり、両者間には約６０℃の差が生じ
る。この６０℃の温度差は有限要素法を用いた別の実験
の解析によれば、約１８０kg/cm2の引張応力値に相当す
る。仮にディフューザーコーン５に使用したセラミック
スが通常の窒化珪素結合の炭化珪素であってその曲げ強
度が５００〜６００kg/cm2であるとすると、その破壊強
度は２２５〜２７０kg/cm2となるから、上記した６０℃
の温度差による１８０kg/cm2の引張応力の差は、セラミ
ックス製のディフューザーコーン５を熱衝撃による破壊
から保護するうえで極めて大きい意味を持つことが分か
る。
い従来の場合には消火５分後にディフューザーコーン５
の表面は６３９℃となり、４７７℃の温度降下が生じる
のに対して、整流板９を設けた本考案の場合には温度降
下は４１９℃となり、両者間には約６０℃の差が生じ
る。この６０℃の温度差は有限要素法を用いた別の実験
の解析によれば、約１８０kg/cm2の引張応力値に相当す
る。仮にディフューザーコーン５に使用したセラミック
スが通常の窒化珪素結合の炭化珪素であってその曲げ強
度が５００〜６００kg/cm2であるとすると、その破壊強
度は２２５〜２７０kg/cm2となるから、上記した６０℃
の温度差による１８０kg/cm2の引張応力の差は、セラミ
ックス製のディフューザーコーン５を熱衝撃による破壊
から保護するうえで極めて大きい意味を持つことが分か
る。
【００１４】
【考案の効果】以上に説明したように、本考案の耐熱衝
撃バーナーディフューザーはセラミックス製のディフュ
ーザーコーンの裏側に、外筒に形成された燃焼用空気供
給用の空洞部から供給される燃焼用空気が直接コーン要
素片に当たることを防止する金属製の整流板を取り付け
たものであるから、従来と同様に優れた耐熱特性を示す
とともに、夜間等に一部のバーナーの燃焼を停止した場
合にもディフューザーコーンが燃焼用空気で裏面から急
冷されることがなく、セラミックス製のディフューザー
コーンの熱衝撃による割れを防止することができる。よ
って本考案は従来の問題点を解消した耐熱衝撃バーナー
ディフューザーとして、その実用的価値は極めて大きい
ものである。
撃バーナーディフューザーはセラミックス製のディフュ
ーザーコーンの裏側に、外筒に形成された燃焼用空気供
給用の空洞部から供給される燃焼用空気が直接コーン要
素片に当たることを防止する金属製の整流板を取り付け
たものであるから、従来と同様に優れた耐熱特性を示す
とともに、夜間等に一部のバーナーの燃焼を停止した場
合にもディフューザーコーンが燃焼用空気で裏面から急
冷されることがなく、セラミックス製のディフューザー
コーンの熱衝撃による割れを防止することができる。よ
って本考案は従来の問題点を解消した耐熱衝撃バーナー
ディフューザーとして、その実用的価値は極めて大きい
ものである。
【図１】本考案の実施例を示す一部切欠正面図である。
【図２】本考案の実施例を示す一部切欠平面図である。
【図３】コーン要素片の斜視図である。
１ 直胴部 ２ 内筒 ３ 外筒４ 空洞部 ５ ディフューザーコーン ６ コーン要素片 ９ 整流板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−34317（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−34318（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−74728（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−84319（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−58531（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−151026（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料噴射用の内筒と燃焼用空気供給用の
外筒とからなる二重筒状の直胴部の先端に、外筒に形成
された燃焼用空気供給用の空洞部を覆うように複数個の
コーン要素片からなるセラミックス製のディフューザー
コーンを取り付けるとともに、このディフューザーコー
ンの裏側に、前記空洞部から供給される燃焼用空気が直
接コーン要素片に当たることを防止する金属製の整流板
を取り付けたことを特徴とする耐熱衝撃バーナーディフ
ューザー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992052295U JP2563694Y2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 耐熱衝撃バーナーディフューザー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1992052295U JP2563694Y2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 耐熱衝撃バーナーディフューザー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0614718U JPH0614718U (ja) | 1994-02-25 |
| JP2563694Y2 true JP2563694Y2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=12910813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1992052295U Expired - Lifetime JP2563694Y2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 耐熱衝撃バーナーディフューザー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563694Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6134317U (ja) * | 1984-07-30 | 1986-03-03 | 三菱重工業株式会社 | バ−ナデイフユ−ザ |
| JPS6134318U (ja) * | 1984-07-30 | 1986-03-03 | 三菱重工業株式会社 | バ−ナデイフユ−ザ |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP1992052295U patent/JP2563694Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0614718U (ja) | 1994-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971024 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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|
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