JP2664970B2 - 燃焼装置 - Google Patents

燃焼装置

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JP2664970B2 JP63323685A JP32368588A JP2664970B2 JP 2664970 B2 JP2664970 B2 JP 2664970B2 JP 63323685 A JP63323685 A JP 63323685A JP 32368588 A JP32368588 A JP 32368588A JP 2664970 B2 JP2664970 B2 JP 2664970B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低発熱量難燃性ガスの燃焼装置として適し
た熱紛失を低減し、かつ燃焼ガスを確実に着火・燃焼す
ることができる燃焼装置に関する。
〔従来の技術〕
低発熱量難燃性ガスの燃焼に用いられる従来の燃焼装
置を第5図に示す。
耐火材で作られた燃焼室01の内部に二枚の多孔性固体
02,03を付設して形成された空間に、燃料05及び空気06
をノズル07より供給して燃焼させる。燃焼して生成する
廃ガスは熱交換器04で空気06を予熱して、系外へ排出さ
れる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の従来の燃焼装置においては、多孔性固体によっ
て形成された燃焼室において燃焼が行なわれているが、
熱損失を生ずることがで避けられず、また、難燃性の低
発熱量ガス用いる場合には、これが予熱されず自熱させ
ることが困難な場合がある。
本発明は、上記に鑑みなされたものであって、熱損失
を減少させると共に、空気と燃焼ガスとの予混合ガス十
分に予熱し、燃焼ガスの着火・自燃を確実に行なうこと
ができるようにした燃焼装置を提供しようとするもので
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の燃焼装置は、次の手段を講じた。
(1) 不燃性の外筒とその内側に多孔性固体で形成し
た燃焼筒とを備え、上記外筒の外側に空気と燃焼ガスと
の予混合ガスの取り入れ口をもち同予混合ガスを外筒内
に供給する案内筒を設けた。
(2) 不燃性の外筒とその内側に多孔性固体で形成し
た燃焼筒とを備え、上記外筒と上記燃焼筒との間に両者
間の空間を軸方向で複数に区画する仕切板を設け、区画
された空間のそれぞれに空気と燃焼ガスとの予混合ガス
を供給するようにした。
(3) 不燃性の外筒とその内側に多孔性固体で形成し
た燃焼筒とを備え、上記燃焼筒に接続した燃焼室に設け
られ燃焼筒に供給される空気と燃焼ガスとの予混合ガス
を予熱する第1の予熱室と、同第1の予熱室に続いて燃
焼筒に接近して設けた第2の予熱室とを設けた。
〔作 用〕
上記(1)の本発明においては、外筒の外側の案内筒
へ入った空気と燃焼ガスとの予混合ガスは、外筒内に入
り、外筒から多孔性固体を通って燃焼筒内へ流入する。
この間において、空気と燃焼ガスとの予混合ガスは、燃
焼筒内で発生する熱エネルギの一部で十分に予熱される
ために、燃焼ガスが低い温度で供給されても、その着火
及び自燃が確実に行なわれ、また燃焼筒から放射される
燃エネルギのが回収して、その損失が避けられる。
上記(2)の本発明では、空気と燃焼ガスとの予混合
ガスは外筒と燃焼筒との間の区画された空気から多孔性
固体を通って燃焼筒内へ流入する。この間において、空
気と燃焼ガスとの予混合ガスは燃焼筒内で発生する熱エ
ネルギーの一部で十分に予熱されるために、燃焼ガスが
低い温度で供給されても、その着火及び自燃が確実に行
なわれ、また燃焼筒から放射される熱エネルギを回収し
て、その損失が避けられる。
上記(3)の本発明では、燃焼室に設けられた予熱室
で予熱された空気と燃焼ガスとの予混合ガスが外筒内に
入り、外筒内において燃焼筒で発生する熱エネルギで更
に予熱された上、多孔性固体を通って燃焼筒内へ流入す
る。これによって、燃焼ガスの着火及び自熱が確実に行
なわれ、また燃焼室及び燃焼筒から放射される熱エネル
ギを回収して、その損失が避けられる。
以上の通り、上記(1)〜(3)の本発明は、外筒と
その内側に燃焼筒を備えた燃焼装置において、空気と燃
焼ガスとの予混合ガスを十分に予熱することによって燃
焼ガスの着火・燃焼が確実に行なわれ、また熱エネルギ
の損失を防いで熱効率が向上する。
〔実施例〕
本発明の第一の実施例を第1図によって説明する。
不燃性の鋼材・耐火材で作られた案内筒15、外筒1は
一端を蓋17で仕切られ、他の端は、耐火材で作られた燃
焼室7の前壁部6に接続されている。上記案内筒15と外
筒1とは同芯状に配置され、その間に通路を形成する間
隔が設けられている。案内筒15には入口16が付設され、
外筒1には複数の噴出孔9が穿設されている。上記案内
筒15及び外筒1と同芯状に、外筒1の内側に多孔性固体
で作られた燃焼筒2が、燃焼室7の前壁部6と接続し、
その端部は燃焼室7に開口している。
燃焼筒2は多孔性固体の側壁部3、根元部4、連接部
5から成る。この多孔性固体としては通気性のある透過
体で、不燃性のセラミックス、鋼材等で作られている。
上記案内筒15、外筒1、燃焼筒2は円筒・四角柱等の
形が一般的であるが、外筒1が四角柱、燃焼筒2が円筒
という組み合せとしてもよい。また、6′は、耐火材製
の燃焼7の側壁部である。
本実施例において、可燃性成分を含む低発熱量の難燃
性ガスと空気との予混合ガス8は、入口16から案内筒15
と外筒1との間を通り、噴出孔9から外筒1の内側へ流
入する外筒1内へ流入した予混合ガス8′は、この間に
燃焼筒2内で燃焼して発する熱エネルギーの一部でもっ
て予熱される。
予熱された予混合ガス8′は側壁部3、根元部4を透
過し、燃焼筒2内で燃焼する。一部の予混合ガス8″
は、側壁部の外周を通過する際に更に加熱され、連接部
5を透過し、燃焼室7で燃焼する。これによって、燃焼
室7内には火炎11が形成される。
第2図に示すように予混合ガスは、発熱量が小さくて
も、温度が高ければ自燃可能となり、また着火しやすい
ために、本実施例では、上記したように十分に予混合ガ
スを予熱することによって、燃焼筒2内で難燃性ガスの
確実な着火及び燃焼が行なわれる。
以上のように、本実施例では、予混合ガス8が外筒1
からの放熱を回収するので、全体の熱損失が少なくなり
熱効率が向上すると共に、予混合ガスが予熱されるため
に、難燃性ガスを確実に着火・自燃させることができ
る。
本発明の第二の実施例を第3図によって説明する。
本実施例は、上記第一の実施例における案内筒15を除
去し、外筒1と燃焼筒2の側壁部3との間に、軸交叉方
向に仕切板13を付設して外筒1と燃焼筒2との間の空間
を軸方向で2個の室20、21に区画し、燃焼筒2の側壁部
3のうち燃焼室7側を不透過性の耐火材で作った側壁部
12とし、かつ、連接部5を耐火材とした。また、外筒1
の燃焼室7の反対側の端部に予混合ガス8を供給するよ
うにし、かつ、外筒1の外壁に上記室21に連なる入口26
が設けられている。
第1実施例と同様な他の部分は、第3図中第1図にお
けると同一の符号が付されている。
本実施例では、予混合ガス8は、外筒1の室20に入
り、室20に入った予混合ガス8′は、燃焼筒2の多孔性
固体の側壁部3及び根元部4から燃焼筒2内に入り、こ
の間に、燃焼筒2内で発生する熱エネルギの一部で予熱
された上燃焼する。
他の流体は、即ち予混合ガス、難燃性ガス、又は燃焼
用空気18は外筒1の入口26から外筒1の室21に入り、室
21に入った流体18′は燃焼筒1の側壁部12からの放熱で
予熱され、側壁部3を透過して燃焼筒2の内で燃焼す
る。
本実施例においては、予混合ガス8及び他の流体18が
予熱され、特に他の流体18は、側壁部12で予熱されて昇
温するので、難燃性ガスが自燃しやすくなり、確実な着
火・自燃が行なわれる。
また、予混合ガス及び他の流体によって、燃焼筒2か
らの放熱が回収され、全体の熱損失が減少する。
なお、本実施例では、予混合ガスが外筒1の端部か
ら、また上記他の流体が外筒1の入口26から供給される
ようになっているが、外筒の端部から難燃性ガス又は空
気を供給するようにしてもよいことはいう迄もない。
本発明の第三の実施例を第4図によって説明する。
本実施例は、上記第二の実施例と同様な外筒1と燃焼
筒2及び燃焼室7を備えているが、たゞ第二の実施例に
おける耐火材製壁部12がなくこの部分は多孔製固体の側
壁部3で構成されている。
また、燃焼室7内側に鋼製の第一の予熱器30が設けら
れ、同予熱器30の一端に燃焼室7の外部に通じる入口36
が設けられ、またその他端は外筒1の外表面の一部を覆
って設けられた第二の予熱器35に連絡されている。
上記第一の予熱器30は内部に邪魔板31が付設されてお
り、第二の予熱器35の第一の予熱器30と連絡していない
方の端部は、外筒1内に配置された複数の噴出孔34をも
つ噴出ノズル33に接続されている。
本実施例では、予混合ガス8が外筒1内へ供給され
る。また他の流体、即ち、予混合ガス、難燃性ガス、又
は燃焼用空気28は、入口36から入り、予熱器30,35で予
熱された上、噴出孔34から外筒1の内側に供給される。
このように外筒1内に入った予混合ガスと他の流体
は、更に燃焼筒2内で発生する熱エネルギの一部で予熱
され、多孔性固体の側壁部3及び還元部4を通って燃焼
筒2内に入って燃焼する。
以上述べたように、本実施例では、予混合ガス、難燃
性ガス又は燃焼用空気等の流体28は、燃焼筒2による外
に、第一及び第二の予熱室30,35で予熱されるために、
燃焼される燃焼ガスが低温で供給されても燃焼筒1内で
確実に着火・自燃すると共に、燃焼室7及び燃焼筒2か
らの放熱が防止され、熱損失を減少させることができ
る。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、放熱損失を少なくで
きるので熱効率を向上させることができると共に、空気
と燃焼ガスとの予混合ガスを予熱して昇温するので、難
燃性の燃焼ガスであっても確実に着火・自燃を行なわせ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一の実施例の縦断面図、第2図は難
燃性低発熱量ガスの自燃可能な温度範囲を示すグラフ、
第3図は本発明の第二の実施例の縦断面図、第4図は本
発明の第三の実施例の縦断面図、第5図は従来の燃焼装
置の一例の縦断面図である。 1……外筒,2……燃焼筒, 3……燃焼筒の多孔性固体製根元部, 4……燃焼筒の多孔性固体製側部, 7……燃焼室,8……予混合ガス, 13……仕切板,15……案内筒, 16,26,36……ガス入口, 30……予熱器,33……噴出ノズル

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不燃性の外筒とその内側に多孔性固体で形
    成した燃焼筒とを備え、上記外筒の外側に空気と燃焼ガ
    スとの予混合ガスの取り入れ口をもち同予混合ガスを外
    筒内に供給する案内筒を設けたことを特徴とする燃焼装
    置。
  2. 【請求項2】不燃性の外筒とその内側に多孔性固体で形
    成した燃焼筒とを備え、上記外筒と上記燃焼筒との間に
    両者間の空間を軸方向で複数に区画する仕切板を設け、
    区画された空間のそれぞれに空気と燃焼ガスとの予混合
    ガスを供給するようにしたことを特徴とする燃焼装置。
  3. 【請求項3】不燃性の外筒とその内側に多孔性固体で形
    成した燃焼筒とを備え、上記燃焼筒に接続した燃焼室に
    設けられ燃焼筒に供給される空気と燃焼ガスとの予混合
    ガスを予熱する第1の予熱室と、同第1の予熱室に続い
    て燃焼筒に接近して設けた第2の予熱室とよりなること
    を特徴とする燃焼装置
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