JP2584776B2 - 輝炎燃焼装置 - Google Patents

輝炎燃焼装置

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    • F23D2900/00004—Burners specially adapted for generating high luminous flames, e.g. yellow for fuel-rich mixtures

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス燃料を供給する燃料供給路、及び、燃
焼用空気を供給する空気供給路を空燃混合部に接続した
輝炎燃焼装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、ガス燃料により高輝度の輝炎を形成するに、空
気が予混合されていない燃料供給路からのガス燃料と、
空気供給路からの燃焼用空気を、空気混合部に向かって
乱れの少ない状態で互いにほぼ平行に流動する状態で供
給し、ガス燃料と燃焼用空気の混合が緩やかな緩慢燃焼
を行わせ、ガス燃料の主炎による熱分解で浮遊炭素粒子
を発生させ、その浮遊炭素粒子の作用で輝度を高めるよ
うに構成していた（例えば特開昭60−202225号公報参
照）。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、緩慢燃焼で主炎を形成するために、主炎が長
くなって燃焼室の小型化にとって不利になり、また、主
炎を短縮しようとしても、構造複雑で大型化する割には
余り主炎が短くならない欠点があった。
本発明の目的は、主炎を十分に短縮でき、しかも、装
置を簡単で小型に形成できるようにする点にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の特徴構成は、空燃混合部に対して空気供給路
と共に接続された燃料供給路にガス燃料と燃焼用空気の
予混合ガスを供給する予混合部を燃料供給路の上流側に
設け、前記燃料供給路の出口と前記空燃混合部との間
に、その燃料供給路の出口からの副炎によるガス燃料の
熱分解で浮遊炭素粒子を発生させる熱分解部を設け、前
記副炎により熱分解されるガス燃料を供給する補助燃料
供給路を、前記燃料供給路とは別に前記熱分解部に接続
したことにあり、その作用効果は次の通りである。
〔作 用〕
つまり、補助燃料供給路からの燃料ガスを、空燃混合
部よりも上流側の熱分解部において、燃料供給路かあの
予混合ガスにより形成される副炎により1000〜1200℃程
度以上に加熱して熱分解させ、輝炎形成に必要な浮遊炭
素粒子を発生させ、その浮遊炭素粒子を空燃混合部に供
給するものである。
したがって、空燃混合部においてガス燃料と燃焼用空
気を激しく混合させて、主炎を極めて短くしても、十分
量の浮遊炭素粒子を確実に主炎中に供給できて、十分に
高輝度で放射効率が良くかつ低NOXの主炎が確実に得ら
れる。その上、副炎による燃焼促進作用も主炎短縮に有
効利用でき、従来の緩慢燃焼方式に比して、十分な高輝
度を維持しながら大巾に火炎短縮を図れる。
しかも、いずれも簡単で小型で形成できる予混合部、
熱分解部、補助燃料供給路を設けるだけで済み、輝炎燃
焼装置を簡単安価かつ小型に形成できる。
〔発明の効果〕
その結果、放射効率向上や低NOX化に有用な輝炎が得
られるばかりでなく、火炎短縮で燃焼室の小型化を十分
に図れ、かつ、装置自体が簡単小型であり、全体として
設備面で一段と有利な輝炎燃焼装置を提供できるように
なった。
〔実施例〕
次に第１図により実施例を示す。
主炎口（１）を形成するバーナ本体（２）の内部に筒
体（３）を設け、燃料供給路（４）を内部に形成するパ
イプ（５）を筒体（３）の内部に設け、管路（６）から
のガス燃料とブロワー（Ｂ）からの燃焼用空気との予混
合ガス燃料供給路（４）に供給する予混合部（７）を設
け、補助燃料供給路（８）を筒体（３）にかつ空気供給
路（９）をバーナ本体（２）に夫々接続してある。
筒体（３）の先端側内部に熱分解部（10）を、かつ、
バーナ本体（２）の先端側内部に空燃混合部（11）を夫
々形成し、熱分解部（10）において、燃料供給路（４）
の出口からの副炎（F1）によって、補助燃料供給路
（８）からのガス燃料を、1000〜1200℃程度以上に加熱
して熱分解させて、浮遊炭素粒子を発生させるように構
成し、空燃混合部（11）において、燃料供給路（４）及
び補助燃料供給路（８）からのガス燃料と空気供給路
（９）からの燃焼用空気を適度に激しく混合させ、主炎
口（１）からの主炎（F2）を短くすると共に、熱分解部
（10）から浮遊炭素粒子を供給して、主炎（F2）を輝炎
にするように構成してある。また、輝炎に起因する高放
射で主炎（F2）の温度を低くすると共に、２段で燃焼を
行わせることにより、低NOX化を図れるように構成し、
そして、副炎（F1）による作用で主炎（F2）の安定燃焼
と燃焼促進を図って、主炎（F2）の安定化及び高温度化
を可能に構成してある。
〔別実施例〕
次に別実施例を説明する。
主炎（F2）の短縮化を図るに、第２図に示すように、
空気供給路（９）からの燃焼用空気がバーナ本体（２）
内で旋回流動するように、空気噴出口（9a）の方向と位
置を設定してもよい。
主炎（F2）の燃焼範囲を拡大するに、第３図に示すよ
うに、第２図の構成に加えて、絞り（12）を空燃混合部
（11）に設けてもよい。
空気比を小にして主炎（F2）の高温化を図るに、第４
図に示すように、第１図の構成に加えて、二次ガス燃料
供給路（13）からのガス燃料と空気供給路（９）からの
燃焼用空気との予混合ガスを空燃混合部（11）に供給す
る第２予混合部（14）を設けてもよい。また、第５図に
示すように、筒体（３）にガス燃料吐出口（15）を形成
して、バーナ本体（２）内に第２予混合部（14）を形成
してもよい。さらに、それら第２予混合部（14）を第２
図や第３図の構成に加えてもよい。
ガス燃料の種類は都市ガス、天然ガス、プロパンガ
ス、その他炭化水素系ガス燃料であればいかなるもので
もよく、また、第１予混合部（７）、補助燃料供給路
（８）、第２予混合部（14）に対するガス燃料分配比は
適当に選定でき、かつ、その分配比の調節を適当な人為
調整手段や自動調整手段で行えるように構成すればよ
い。
燃焼用空気は酸素富化されたものでもよく、また、第
１予混合部（７）と空気供給路（９）に対する全供給量
（空気比）や分配比は適当に選定でき、かつ、それら全
供給量や分配比の調節を適当な人為調整手段や自動調整
手段で行えるように構成すればよい。
輝炎燃焼装置の用途は、加熱炉、ボイラー、その他い
かなるものでもよい。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す概念図であり、第２図な
いし第５図は本発明の各別の実施例を示す概念図であ
る。 （４）……燃料供給路、（７）……予混合部、 （８）……補助燃料供給路、（９）……空気供給路、 （10）……熱分解部、（11）……空燃混合部、 （F1）……副炎。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ガス燃料を供給する燃料供給路（４）、及
    び、燃焼用空気を供給する空気供給路（９）を空燃混合
    部（11）に接続した輝炎燃焼装置であって、前記燃料供
    給路（４）にガス燃料と燃焼用空気の予混合ガスを供給
    する予混合部（７）を燃料供給路（４）の上流側に設
    け、前記燃料供給路（４）の出口と前記空燃混合部（1
    1）との間に、その燃料供給路の出口からの副炎（F1）
    によるガス燃料の熱分解で浮遊炭素粒子を発生させる熱
    分解部（10）を設け、前記副炎（F1）により熱分解され
    るガス燃料を供給する補助燃料供給路（８）を、前記燃
    料供給路（４）とは別に前記熱分解部（10）に接続して
    ある輝炎燃焼装置。
  2. 【請求項２】前記予混合部（７）が、ガス燃料に空気比
    がほぼ１で燃焼用空気を予混合するものである特許請求
    の範囲第１項に記載の輝炎燃焼装置。
  3. 【請求項３】前記予混合部（７）が、ガス燃料に空気比
    が0.8以上で１未満の範囲で燃焼用空気を予混合するも
    のである特許請求の範囲第１項に記載の輝炎燃焼装置。
  4. 【請求項４】前記予混合部（７）が、ガス燃料に空気比
    が１〜1.2の範囲で燃焼用空気を予混合するものである
    特許請求の範囲第１項に記載の輝炎燃焼装置。
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