JP2678529B2 - ガスバーナー - Google Patents
ガスバーナーInfo
- Publication number
- JP2678529B2 JP2678529B2 JP3070665A JP7066591A JP2678529B2 JP 2678529 B2 JP2678529 B2 JP 2678529B2 JP 3070665 A JP3070665 A JP 3070665A JP 7066591 A JP7066591 A JP 7066591A JP 2678529 B2 JP2678529 B2 JP 2678529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- combustion
- holding plate
- flame holding
- air passage
- 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
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 96
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 79
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
- F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸収式冷温水機、吸収
式冷凍機、蒸気ボイラー、温水ボイラーなどにおいて使
用される窒素酸化物（以下ＮＯｘと略す）の生成が低減
された低ＮＯｘガスバーナーに関する。
式冷凍機、蒸気ボイラー、温水ボイラーなどにおいて使
用される窒素酸化物（以下ＮＯｘと略す）の生成が低減
された低ＮＯｘガスバーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】工場、事業所などから排出される排ガス
中のＮＯｘなどにより大気汚染が次第に増加する傾向に
あり、その対策が強く望まれている。燃料の燃焼によっ
て生成するＮＯｘは燃焼用空気の中に含まれている窒素
と酸素が高温状態において反応して生じるサーマルＮＯ
ｘと呼ばれるものと、燃料中に含まれる各種の窒素化合
物が燃焼に際して酸化されてＮＯｘとなるフューエルＮ
Ｏｘと呼ばれるものとがあるが、気体燃料を用いる場合
の殆どは、燃焼温度が高くなったことにより発生するサ
ーマルＮＯｘであり、酸素濃度が高いほど、燃焼温度が
高いほど、また高温での排ガスの滞留時間が長いほど多
く生成される。従って、サーマルＮＯｘを低減するため
には、酸素濃度を下げ、燃焼温度を下げ、燃焼の完結時
間を小さくして高温での排ガスの滞留時間を短くするこ
とが必要になる。
中のＮＯｘなどにより大気汚染が次第に増加する傾向に
あり、その対策が強く望まれている。燃料の燃焼によっ
て生成するＮＯｘは燃焼用空気の中に含まれている窒素
と酸素が高温状態において反応して生じるサーマルＮＯ
ｘと呼ばれるものと、燃料中に含まれる各種の窒素化合
物が燃焼に際して酸化されてＮＯｘとなるフューエルＮ
Ｏｘと呼ばれるものとがあるが、気体燃料を用いる場合
の殆どは、燃焼温度が高くなったことにより発生するサ
ーマルＮＯｘであり、酸素濃度が高いほど、燃焼温度が
高いほど、また高温での排ガスの滞留時間が長いほど多
く生成される。従って、サーマルＮＯｘを低減するため
には、酸素濃度を下げ、燃焼温度を下げ、燃焼の完結時
間を小さくして高温での排ガスの滞留時間を短くするこ
とが必要になる。
【０００３】そこで従来これらの考え方に従って、運転
条件の変更によるもの、低過剰空気燃焼、燃焼室熱発生
率の低減、燃焼用空気の予熱温度の低減、バーナーの構
造を工夫してＮＯｘを低減させる低ＮＯｘバーナーなど
の燃焼技術によるＮＯｘの抑制対策が種々なされてい
る。然し、低ＮＯｘバーナーを用いない場合は排ガス中
のＮＯｘ値（Ｏ2 ＝０％換算）は１００ｐｐｍ程度まで
にしか低下せず未だ不満足なレベルである。低ＮＯｘバ
ーナーによる対策は比較的簡単な改良で既設の装置に適
用できる可能性があり、抑制効果も大きいので、効果的
な低ＮＯｘバーナーの開発が求められている。然し、従
来の低ＮＯｘバーナーは、ＮＯｘ低減が或る程度可能と
なったが、燃焼温度が低下することによって、燃焼速度
が小さくなり、保炎性能が低下して振動燃焼が発生した
り、燃焼温度が低下することにより、不完全燃焼が起こ
り一酸化炭素（ＣＯ）、ススなどが発生するという欠点
がある。
条件の変更によるもの、低過剰空気燃焼、燃焼室熱発生
率の低減、燃焼用空気の予熱温度の低減、バーナーの構
造を工夫してＮＯｘを低減させる低ＮＯｘバーナーなど
の燃焼技術によるＮＯｘの抑制対策が種々なされてい
る。然し、低ＮＯｘバーナーを用いない場合は排ガス中
のＮＯｘ値（Ｏ2 ＝０％換算）は１００ｐｐｍ程度まで
にしか低下せず未だ不満足なレベルである。低ＮＯｘバ
ーナーによる対策は比較的簡単な改良で既設の装置に適
用できる可能性があり、抑制効果も大きいので、効果的
な低ＮＯｘバーナーの開発が求められている。然し、従
来の低ＮＯｘバーナーは、ＮＯｘ低減が或る程度可能と
なったが、燃焼温度が低下することによって、燃焼速度
が小さくなり、保炎性能が低下して振動燃焼が発生した
り、燃焼温度が低下することにより、不完全燃焼が起こ
り一酸化炭素（ＣＯ）、ススなどが発生するという欠点
がある。
【０００４】従来の低ＮＯｘガスバーナーの例として実
開平２−１４０１２２号公報に開示されたバーナーがあ
るが、この場合は燃料噴出口と空気口との位相が互いに
ノズルの周方向においてラップする状態で相対位置して
いるので、燃料ガス圧が低圧の場合（例えば、約１００
ｍｍＨ2 Ｏ）、空気と燃料ガスとの混合が良くなり、燃
焼温度が高くなりＮＯｘ濃度が高くなるという欠点があ
る。また、同公報に記載されている各種のデーターに示
されている排ガス中のＮＯｘ値は約４０〜５０ｐｐｍで
あり更に低減することが求められている。
開平２−１４０１２２号公報に開示されたバーナーがあ
るが、この場合は燃料噴出口と空気口との位相が互いに
ノズルの周方向においてラップする状態で相対位置して
いるので、燃料ガス圧が低圧の場合（例えば、約１００
ｍｍＨ2 Ｏ）、空気と燃料ガスとの混合が良くなり、燃
焼温度が高くなりＮＯｘ濃度が高くなるという欠点があ
る。また、同公報に記載されている各種のデーターに示
されている排ガス中のＮＯｘ値は約４０〜５０ｐｐｍで
あり更に低減することが求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の低ＮＯｘバーナ
ーは下記のような欠点がある。 （１）燃焼温度が低下することによって、燃焼速度が小
さくなり、保炎性能が低下して振動燃焼が発生する。 （２）燃焼温度が低下することにより、不完全燃焼が起
こり一酸化炭素（ＣＯ）、ススなどが発生する。 （３）燃料ガス圧が低圧の場合（例えば、約１００ｍｍ
Ｈ2 Ｏ）、空気と燃料ガスとの混合が良くなり、燃焼温
度が高くなってＮＯｘ濃度が高くなる。 （４）排ガス中のＮＯｘ値は約４０〜５０ｐｐｍであり
未だ高レベルである。
ーは下記のような欠点がある。 （１）燃焼温度が低下することによって、燃焼速度が小
さくなり、保炎性能が低下して振動燃焼が発生する。 （２）燃焼温度が低下することにより、不完全燃焼が起
こり一酸化炭素（ＣＯ）、ススなどが発生する。 （３）燃料ガス圧が低圧の場合（例えば、約１００ｍｍ
Ｈ2 Ｏ）、空気と燃料ガスとの混合が良くなり、燃焼温
度が高くなってＮＯｘ濃度が高くなる。 （４）排ガス中のＮＯｘ値は約４０〜５０ｐｐｍであり
未だ高レベルである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の点に鑑
み、鋭意研究した結果、燃焼温度を低下させてＮＯｘの
生成を低減させる手段として、 （１）濃淡燃焼を行う、 （２）分割火炎方式をとる、 （３）排ガス自己再循環方式を行う、そして保炎性能を
向上させて燃焼の安定性を促進させるために、 （１）排ガス自己再循環方式を行う、そして （２）燃料ガスと空気の混合促進を計ることができるよ
うな構成を有する低ＮＯｘバーナーにより、燃焼温度が
低下しても燃焼速度が小さくなり保炎性能が低下して振
動燃焼が発生することがなく、また燃焼温度が低下して
不完全燃焼による一酸化炭素（ＣＯ）やススなどの発生
がなく、更に、燃料ガス圧が低圧の場合でもＮＯｘ濃度
が高くならず、排ガス中のＮＯｘ値を約３０〜４０ｐｐ
ｍの低レベルに抑制できることを見いだして本発明をな
すに至った。
み、鋭意研究した結果、燃焼温度を低下させてＮＯｘの
生成を低減させる手段として、 （１）濃淡燃焼を行う、 （２）分割火炎方式をとる、 （３）排ガス自己再循環方式を行う、そして保炎性能を
向上させて燃焼の安定性を促進させるために、 （１）排ガス自己再循環方式を行う、そして （２）燃料ガスと空気の混合促進を計ることができるよ
うな構成を有する低ＮＯｘバーナーにより、燃焼温度が
低下しても燃焼速度が小さくなり保炎性能が低下して振
動燃焼が発生することがなく、また燃焼温度が低下して
不完全燃焼による一酸化炭素（ＣＯ）やススなどの発生
がなく、更に、燃料ガス圧が低圧の場合でもＮＯｘ濃度
が高くならず、排ガス中のＮＯｘ値を約３０〜４０ｐｐ
ｍの低レベルに抑制できることを見いだして本発明をな
すに至った。
【０００７】上記濃淡燃焼とは、燃焼温度は空気比が
０．９〜１．１の燃焼時に最も高くなるので、燃焼温度
を低下させるために、燃料ガス濃度の高い領域（例え
ば、空気比０．４〜０．６）と、燃料ガス濃度の低い領
域（例えば、空気比１．６〜１．８）とに分けて燃焼さ
せる方式である。上記分割火炎方式は火炎を分割して燃
焼させるものであり、分割することにより火炎からの熱
放散が増加して火炎温度を低下させることができる。排
ガスが自己再循環することにより燃焼温度が低下すると
同時に燃焼ガス（排ガス）が保有する熱が循環するので
保炎性能が向上して振動燃焼が発生し難くなる効果があ
る。燃料ガスと空気の混合促進を計ることによっても保
炎性能が向上して振動燃焼が発生し難くなる効果があ
る。
０．９〜１．１の燃焼時に最も高くなるので、燃焼温度
を低下させるために、燃料ガス濃度の高い領域（例え
ば、空気比０．４〜０．６）と、燃料ガス濃度の低い領
域（例えば、空気比１．６〜１．８）とに分けて燃焼さ
せる方式である。上記分割火炎方式は火炎を分割して燃
焼させるものであり、分割することにより火炎からの熱
放散が増加して火炎温度を低下させることができる。排
ガスが自己再循環することにより燃焼温度が低下すると
同時に燃焼ガス（排ガス）が保有する熱が循環するので
保炎性能が向上して振動燃焼が発生し難くなる効果があ
る。燃料ガスと空気の混合促進を計ることによっても保
炎性能が向上して振動燃焼が発生し難くなる効果があ
る。
【０００８】本発明の請求項１の発明は、先端に保炎板
Ｂ７を設け且つ先端に複数のガス噴出孔８をノズル周方
向に設けたガスノズル４、および周縁に分割して設けた
複数の燃焼用二次空気通路１０を有し且つガスノズル外
周との間に燃焼用一次空気通路９ができるようにした保
炎板Ａ６を設けたバーナーコーン５からなるガスバーナ
ー１において、保炎板Ａ６と保炎板Ｂ７とを近接して設
け且つ該ガス噴出孔８がその間に位置するように配設
し、ガスノズル外周に沿って流れる一次空気が保炎板Ａ
６とガスノズル外周との間を通ってガス噴出孔８から噴
出した燃料ガス３を同伴するように燃焼用一次空気通路
９を設け、一次空気と燃料ガス３からなる混合ガスが保
炎板Ｂ７により周方向に進路を変えられて保炎板Ａ６と
保炎板Ｂ７との間を流れて、該混合ガスの一部が燃焼用
二次空気通路１０から流出する二次空気と混合すること
を特徴とするガスバーナーである。
Ｂ７を設け且つ先端に複数のガス噴出孔８をノズル周方
向に設けたガスノズル４、および周縁に分割して設けた
複数の燃焼用二次空気通路１０を有し且つガスノズル外
周との間に燃焼用一次空気通路９ができるようにした保
炎板Ａ６を設けたバーナーコーン５からなるガスバーナ
ー１において、保炎板Ａ６と保炎板Ｂ７とを近接して設
け且つ該ガス噴出孔８がその間に位置するように配設
し、ガスノズル外周に沿って流れる一次空気が保炎板Ａ
６とガスノズル外周との間を通ってガス噴出孔８から噴
出した燃料ガス３を同伴するように燃焼用一次空気通路
９を設け、一次空気と燃料ガス３からなる混合ガスが保
炎板Ｂ７により周方向に進路を変えられて保炎板Ａ６と
保炎板Ｂ７との間を流れて、該混合ガスの一部が燃焼用
二次空気通路１０から流出する二次空気と混合すること
を特徴とするガスバーナーである。
【０００９】本発明の請求項２の発明は、一次空気通路
９と二次空気通路１０の総断面積に対する一次空気通路
９の断面積の比率が１０〜６０％であることを特徴とす
る請求項１に記載のガスバーナーである。好ましい比率
は２５〜６０％である。この比率が１０％より低いと一
次空気の量が少なって燃焼速度が低下し安定な燃焼を行
うことができなくなる。またこの比率が６０％より高い
と一次空気の量が多くなり濃淡燃焼ができなくなり、分
割火炎や排ガス自己再循環も不完全となり、低ＮＯｘ化
が達成できなくなる。
９と二次空気通路１０の総断面積に対する一次空気通路
９の断面積の比率が１０〜６０％であることを特徴とす
る請求項１に記載のガスバーナーである。好ましい比率
は２５〜６０％である。この比率が１０％より低いと一
次空気の量が少なって燃焼速度が低下し安定な燃焼を行
うことができなくなる。またこの比率が６０％より高い
と一次空気の量が多くなり濃淡燃焼ができなくなり、分
割火炎や排ガス自己再循環も不完全となり、低ＮＯｘ化
が達成できなくなる。
【００１０】本発明の請求項３の発明は、ガス噴出孔８
と燃焼用二次空気通路１０の位置がガスノズル周方向に
おいて合致していないことを特徴とする請求項１あるい
は２に記載のガスバーナーである。ガス噴出孔８と燃焼
用二次空気通路１０の位置がガスノズル周方向において
合致していないという意味は、例えば、燃料ガスノズル
４および燃料ガス噴出孔８が円形である場合、燃料ガス
ノズル４を燃料ガス噴出孔８を含む面で切った時の燃料
ガスノズル４の中心から燃料ガス噴出孔８に対して２本
の接線を引いた場合、この２本の接線で囲まれる内側の
領域には燃焼用二次空気通路１０がないということであ
る。本発明においては、ガス噴出孔８と燃焼用二次空気
通路１０の位置がガスノズル周方向において合致してい
てもよいが、燃焼条件などによっては一致していないほ
うが低ＮＯｘ化がより達成できるので好ましい。
と燃焼用二次空気通路１０の位置がガスノズル周方向に
おいて合致していないことを特徴とする請求項１あるい
は２に記載のガスバーナーである。ガス噴出孔８と燃焼
用二次空気通路１０の位置がガスノズル周方向において
合致していないという意味は、例えば、燃料ガスノズル
４および燃料ガス噴出孔８が円形である場合、燃料ガス
ノズル４を燃料ガス噴出孔８を含む面で切った時の燃料
ガスノズル４の中心から燃料ガス噴出孔８に対して２本
の接線を引いた場合、この２本の接線で囲まれる内側の
領域には燃焼用二次空気通路１０がないということであ
る。本発明においては、ガス噴出孔８と燃焼用二次空気
通路１０の位置がガスノズル周方向において合致してい
てもよいが、燃焼条件などによっては一致していないほ
うが低ＮＯｘ化がより達成できるので好ましい。
【００１１】本発明の請求項４の発明は、保炎板Ａ６に
燃焼用空気２の一部を通す冷却用小孔１４を設けたこと
を特徴とする請求項１〜３に記載のガスバーナーであ
る。保炎板Ａ６の過熱を防止することがでるので、燃焼
温度の低下効果と共に保炎板Ａ６の耐久性向上を計るこ
とができる。冷却用小孔１４の形状、寸法、個数、配置
の仕方等は特に限定されるものではなくガスノズル、燃
焼条件などに合わせて適宜決定することが好ましい。
燃焼用空気２の一部を通す冷却用小孔１４を設けたこと
を特徴とする請求項１〜３に記載のガスバーナーであ
る。保炎板Ａ６の過熱を防止することがでるので、燃焼
温度の低下効果と共に保炎板Ａ６の耐久性向上を計るこ
とができる。冷却用小孔１４の形状、寸法、個数、配置
の仕方等は特に限定されるものではなくガスノズル、燃
焼条件などに合わせて適宜決定することが好ましい。
【００１２】
【実施例】本発明の低ＮＯｘバーナーの実施例を図１お
よび図２により詳細に説明するが、本発明の主旨を逸脱
しない限り実施例に限定されるものではない。図１は本
発明の低ＮＯｘバーナーの断面図を示すものであり、図
２は本発明の低ＮＯｘバーナーを矢印方向Ｘからに見た
側面図を示す。燃料用ガス３を送風機１５からの燃焼用
空気２と混合して燃焼させるガスバーナー１は、保炎板
Ｂ７を先端に設置し且つ複数のガス噴出孔８をノズル周
方向に設けたガスノズル４、分割された二次空気通路１
０を周縁に有し且つガスノズル４の外周との間に燃焼用
一次空気通路９ができるようにした保炎板Ａ６を保炎板
Ｂと近接するように設置したバーナーコーン５、パイロ
ットバーナー１３から構成されている。保炎板Ａ６には
冷却用小孔１４が設けられている。
よび図２により詳細に説明するが、本発明の主旨を逸脱
しない限り実施例に限定されるものではない。図１は本
発明の低ＮＯｘバーナーの断面図を示すものであり、図
２は本発明の低ＮＯｘバーナーを矢印方向Ｘからに見た
側面図を示す。燃料用ガス３を送風機１５からの燃焼用
空気２と混合して燃焼させるガスバーナー１は、保炎板
Ｂ７を先端に設置し且つ複数のガス噴出孔８をノズル周
方向に設けたガスノズル４、分割された二次空気通路１
０を周縁に有し且つガスノズル４の外周との間に燃焼用
一次空気通路９ができるようにした保炎板Ａ６を保炎板
Ｂと近接するように設置したバーナーコーン５、パイロ
ットバーナー１３から構成されている。保炎板Ａ６には
冷却用小孔１４が設けられている。
【００１３】本発明の低ＮＯｘバーナーを用いて燃料ガ
ス３の燃焼を次のように安定して行うことができる。 （１）一次空気通路９を一次空気が燃料ガス３を同伴し
て濃度の高い混合ガスＣを作る。 （２）二次空気は保炎板Ａ６の周縁の二次空気通路１０
から噴出し、混合ガスＣが拡散した一部を同伴して濃度
の低い混合ガスＤを作る。 （３）濃度の高い混合ガスＣと濃度の低い混合ガスＤと
の濃淡燃焼を行う。 （４）二次空気通路１０は分割されているので、濃度の
高い混合ガスＣが燃焼することにより作られる火炎１１
は分割火炎となる。図１の低ＮＯｘバーナー１の場合は
ガス噴出孔８として径６ｍｍの穴が６個およびガス噴出
孔８と燃焼用二次空気通路１０の位置がガスノズル周方
向において合致していない二次空気通路１０を６個設け
たので、火炎１１は図２に示されるように６個に分割さ
れる。（５）保炎板Ａ６と保炎板Ｂ７を近接して設ける
ことにより、炎口内での排ガス自己再循環１２領域が広
く形成される。 （６）また、一次空気量を全空気量の１０％以上、好ま
しくは３０％以上とすることにより保炎板Ｂ７の後流部
に形成される排ガス自己再循環１２領域での再循環が促
進される。 （７）混合ガスＣを保炎板Ａ６の近傍に噴出させること
により、保炎板Ａ６での保炎性能が向上する。
ス３の燃焼を次のように安定して行うことができる。 （１）一次空気通路９を一次空気が燃料ガス３を同伴し
て濃度の高い混合ガスＣを作る。 （２）二次空気は保炎板Ａ６の周縁の二次空気通路１０
から噴出し、混合ガスＣが拡散した一部を同伴して濃度
の低い混合ガスＤを作る。 （３）濃度の高い混合ガスＣと濃度の低い混合ガスＤと
の濃淡燃焼を行う。 （４）二次空気通路１０は分割されているので、濃度の
高い混合ガスＣが燃焼することにより作られる火炎１１
は分割火炎となる。図１の低ＮＯｘバーナー１の場合は
ガス噴出孔８として径６ｍｍの穴が６個およびガス噴出
孔８と燃焼用二次空気通路１０の位置がガスノズル周方
向において合致していない二次空気通路１０を６個設け
たので、火炎１１は図２に示されるように６個に分割さ
れる。（５）保炎板Ａ６と保炎板Ｂ７を近接して設ける
ことにより、炎口内での排ガス自己再循環１２領域が広
く形成される。 （６）また、一次空気量を全空気量の１０％以上、好ま
しくは３０％以上とすることにより保炎板Ｂ７の後流部
に形成される排ガス自己再循環１２領域での再循環が促
進される。 （７）混合ガスＣを保炎板Ａ６の近傍に噴出させること
により、保炎板Ａ６での保炎性能が向上する。
【００１４】図１に示した低ＮＯｘバーナー１を用いて
実際に燃料ガス３の燃焼テストを行った（燃料ガス流量
３０ｍ3 ／ｈｒ、ガス圧１００ｍｍＨ2 Ｏ）。燃焼量を
バーナーの定格値の２５〜１００％まで変化させた時の
排ガス中のＮＯｘ濃度の実測値を図３に示した。ＮＯｘ
濃度はＯ2＝０％換算値で３０〜３５ｐｐｍと優れた値
が得られた。
実際に燃料ガス３の燃焼テストを行った（燃料ガス流量
３０ｍ3 ／ｈｒ、ガス圧１００ｍｍＨ2 Ｏ）。燃焼量を
バーナーの定格値の２５〜１００％まで変化させた時の
排ガス中のＮＯｘ濃度の実測値を図３に示した。ＮＯｘ
濃度はＯ2＝０％換算値で３０〜３５ｐｐｍと優れた値
が得られた。
【００１５】一次空気量の全空気量に対する比率を３０
〜７０％まで変化させた時の排ガス中のＮＯｘ濃度の実
測値を図４に示した。ＮＯｘ濃度はＯ2 ＝０％換算値で
３５〜４０ｐｐｍと優れた値が得られた。
〜７０％まで変化させた時の排ガス中のＮＯｘ濃度の実
測値を図４に示した。ＮＯｘ濃度はＯ2 ＝０％換算値で
３５〜４０ｐｐｍと優れた値が得られた。
【００１６】ガス噴出孔８の設定位置をガスノズル４の
周方向で変え、ガス噴出孔８と燃焼用二次空気通路１０
の位置がガスノズル周方向において合致させた場合（Ａ
タイプ）と一致させない場合（Ｂタイプ）のＮＯｘ実測
値を図５に示した。Ａタイプの場合はＮＯｘ値は５０ｐ
ｐｍ（Ｏ2 ＝０％換算値）であったが、Ｂタイプの場合
はＮＯｘ値は３５ｐｐｍと優れた値が得られた。
周方向で変え、ガス噴出孔８と燃焼用二次空気通路１０
の位置がガスノズル周方向において合致させた場合（Ａ
タイプ）と一致させない場合（Ｂタイプ）のＮＯｘ実測
値を図５に示した。Ａタイプの場合はＮＯｘ値は５０ｐ
ｐｍ（Ｏ2 ＝０％換算値）であったが、Ｂタイプの場合
はＮＯｘ値は３５ｐｐｍと優れた値が得られた。
【００１７】このように本発明の低ＮＯｘガスバーナー
を使用することにより次のような効果が得られる。 （１）濃淡燃焼と分割火炎方式がバランス良く効果的に
機能し、安定した燃焼を行うことができる。 （２）大きな排ガス自己再循環領域が形成されるため、
ＮＯｘ低減効果が大きく且つ安定した燃焼を行うことが
できる。 （３）振動燃焼もなく、且つ不完全燃焼によるＣＯなど
の発生もなく、安定した燃焼を行うことができ、排ガス
中のＮＯｘ濃度はＯ2 ＝０％換算値で３０〜３５ｐｐｍ
と従来の低ＮＯｘバーナーの値（４０〜５０ｐｐｍ）に
比べて約３０％削減することができる。
を使用することにより次のような効果が得られる。 （１）濃淡燃焼と分割火炎方式がバランス良く効果的に
機能し、安定した燃焼を行うことができる。 （２）大きな排ガス自己再循環領域が形成されるため、
ＮＯｘ低減効果が大きく且つ安定した燃焼を行うことが
できる。 （３）振動燃焼もなく、且つ不完全燃焼によるＣＯなど
の発生もなく、安定した燃焼を行うことができ、排ガス
中のＮＯｘ濃度はＯ2 ＝０％換算値で３０〜３５ｐｐｍ
と従来の低ＮＯｘバーナーの値（４０〜５０ｐｐｍ）に
比べて約３０％削減することができる。
【００１８】
【発明の効果】上記のように、本発明はＮＯｘの生成が
低減された低ＮＯｘガスバーナーを提供するものであ
り、濃淡燃焼方式、分割火炎方式および排ガス自己再循
環方式を行え且つ燃料ガスと空気の混合促進が計れるよ
うな構成を有する低ＮＯｘバーナーであるので、燃焼温
度が低下しても燃焼速度が小さくなり保炎性能が低下し
て振動燃焼が発生することがなく、また燃焼温度が低下
して不完全燃焼による一酸化炭素（ＣＯ）やススなどの
発生がなく、更に、燃料ガス圧が低圧の場合でもＮＯｘ
濃度が高くならず、排ガス中のＮＯｘ値を約３０〜４０
ｐｐｍの低レベルに抑制できる。以上詳述したように、
本発明のガスバーナーは、吸収式冷温水機、吸収式冷凍
機、蒸気ボイラー、温水ボイラーなどにおいて好適に使
用される。
低減された低ＮＯｘガスバーナーを提供するものであ
り、濃淡燃焼方式、分割火炎方式および排ガス自己再循
環方式を行え且つ燃料ガスと空気の混合促進が計れるよ
うな構成を有する低ＮＯｘバーナーであるので、燃焼温
度が低下しても燃焼速度が小さくなり保炎性能が低下し
て振動燃焼が発生することがなく、また燃焼温度が低下
して不完全燃焼による一酸化炭素（ＣＯ）やススなどの
発生がなく、更に、燃料ガス圧が低圧の場合でもＮＯｘ
濃度が高くならず、排ガス中のＮＯｘ値を約３０〜４０
ｐｐｍの低レベルに抑制できる。以上詳述したように、
本発明のガスバーナーは、吸収式冷温水機、吸収式冷凍
機、蒸気ボイラー、温水ボイラーなどにおいて好適に使
用される。
【図１】本発明のガスバーナーの断面図を示す。
【図２】本発明のガスバーナーを矢印方向Ｘから見た側
面図を示す。
面図を示す。
【図３】燃焼量と排ガス中のＮＯｘ濃度の関係を示す図
である。
である。
【図４】一次空気量の全空気量に対する比率と排ガス中
のＮＯｘ濃度の関係を示す図である。
のＮＯｘ濃度の関係を示す図である。
【図５】ガス噴出孔と燃焼用二次空気通路との位置関係
と排ガス中のＮＯｘ濃度の関係を示す図である。
と排ガス中のＮＯｘ濃度の関係を示す図である。
Ｃ 燃料ガス濃度の高い混合ガス Ｄ 燃料ガス濃度の低い混合ガス １ ガスバーナー ２ 燃焼用空気 ３ 燃料ガス ４ ガスノズル ５ バーナーコーン ６ 保炎板Ａ ７ 保炎板Ｂ ８ 燃料ガス噴出孔 ９ 一次空気通路 １０ 二次空気通路 １１ 火炎 １２ 排ガス再循環 １３ パイロットバーナー １４ 冷却用小孔 １５ 送風機
Claims (4)
- 【請求項１】 先端に保炎板Ｂ７を設け且つ先端に複数
のガス噴出孔８をノズル周方向に設けたガスノズル４、
および周縁に分割して設けた複数の燃焼用二次空気通路
１０を有し且つガスノズル外周との間に燃焼用一次空気
通路９ができるようにした保炎板Ａ６を設けたバーナー
コーン５からなるガスバーナー１において、保炎板Ａ６
と保炎板Ｂ７とを近接して設け且つ該ガス噴出孔８がそ
の間に位置するように配設し、ガスノズル外周に沿って
流れる一次空気が保炎板Ａ６とガスノズル外周との間を
通ってガス噴出孔８から噴出した燃料ガス３を同伴する
ように燃焼用一次空気通路９を設け、一次空気と燃料ガ
ス３からなる混合ガスが保炎板Ｂ７により周方向に進路
を変えられて保炎板Ａ６と保炎板Ｂ７との間を流れて、
該混合ガスの一部が燃焼用二次空気通路１０から流出す
る二次空気と混合することを特徴とするガスバーナー。 - 【請求項２】 一次空気通路９と二次空気通路１０の総
断面積に対する一次空気通路９の断面積の比率が１０〜
６０％であることを特徴とする請求項１に記載のガスバ
ーナー。 - 【請求項３】 ガス噴出孔８と燃焼用二次空気通路１０
の位置がガスノズル周方向において合致していないこと
を特徴とする請求項１あるいは２に記載のガスバーナ
ー。 - 【請求項４】 保炎板Ａ６に燃焼用空気２の一部を通す
冷却用小孔１４を設けたことを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載のガスバーナー。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070665A JP2678529B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | ガスバーナー |
| KR1019920003935A KR970009485B1 (ko) | 1991-03-11 | 1992-03-11 | 저 엔오엑스 가스버너 |
| US08/104,238 US5494437A (en) | 1991-03-11 | 1993-08-09 | Gas burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070665A JP2678529B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | ガスバーナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04283308A JPH04283308A (ja) | 1992-10-08 |
| JP2678529B2 true JP2678529B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=13438190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070665A Expired - Lifetime JP2678529B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | ガスバーナー |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5494437A (ja) |
| JP (1) | JP2678529B2 (ja) |
| KR (1) | KR970009485B1 (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5863192A (en) * | 1995-04-19 | 1999-01-26 | Tokyo Gas Company, Ltd. | Low nitrogen oxides generating method and apparatus |
| JPH09137916A (ja) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Tokyo Gas Co Ltd | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 |
| US5975887A (en) * | 1997-01-24 | 1999-11-02 | Gordon-Piatt Energy Group, Inc. | Compact hi-spin gas burner assembly |
| US5934898A (en) * | 1997-09-23 | 1999-08-10 | Eclipse Combustion, Inc. | Burner nozzle with improved flame stability |
| US6050809A (en) * | 1997-09-23 | 2000-04-18 | Eclipse Combustion, Inc. | Immersion tube burner with improved flame stability |
| US5871343A (en) * | 1998-05-21 | 1999-02-16 | Air Products And Chemicals, Inc. | Method and apparatus for reducing NOx production during air-oxygen-fuel combustion |
| US6267586B1 (en) * | 2000-05-05 | 2001-07-31 | Beckett Gas, Inc. | Low NOx burner |
| US6485293B1 (en) * | 2000-08-02 | 2002-11-26 | Midco International, Inc. | Burner assembly with enhanced BTU output and flame stability |
| KR100395782B1 (ko) * | 2001-05-25 | 2003-08-25 | 린나이코리아 주식회사 | 보일러의 예혼합 연소장치 |
| DE10237604B4 (de) * | 2002-08-16 | 2006-07-06 | Eisenmann Maschinenbau Gmbh & Co. Kg | Nachverbrennungseinrichtung mit einem Brenner |
| US6857868B1 (en) | 2003-08-20 | 2005-02-22 | Midco International, Inc. | Burner with a modular flame retention plate system |
| US8794960B2 (en) * | 2004-02-25 | 2014-08-05 | John Zink Company, Llc | Low NOx burner |
| US6887073B1 (en) | 2004-03-31 | 2005-05-03 | Midco International, Inc. | Burner assembly with gate valve damper |
| NZ534091A (en) | 2004-07-13 | 2007-06-29 | Fisher & Paykel Appliances Ltd | Horizontal cooking surface with rotation causing vertical motion via slots and ball slides |
| US7810333B2 (en) * | 2006-10-02 | 2010-10-12 | General Electric Company | Method and apparatus for operating a turbine engine |
| KR100788909B1 (ko) * | 2006-10-19 | 2007-12-27 | 유성규 | 모듈 타입으로 설계되어 처리 용량 범위가 크고 화염역화가없는 휘발성유기화합물질 처리용 화염연소장치 |
| US9115911B2 (en) * | 2008-07-31 | 2015-08-25 | Haul-All Equipment Ltd. | Direct-fired ductable heater |
| EP2218965A1 (en) * | 2009-02-16 | 2010-08-18 | Total Petrochemicals Research Feluy | Low NOx burner |
| US9587823B2 (en) | 2009-03-25 | 2017-03-07 | Wallace Horn | Laminar flow jets |
| US8087928B2 (en) * | 2009-03-25 | 2012-01-03 | Horn Wallace E | Laminar flow jets |
| 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 |
| KR101324945B1 (ko) * | 2012-11-09 | 2013-11-04 | 주식회사 부-스타 | 저압용 저녹스 버너 |
| EP3645941B1 (en) * | 2017-06-26 | 2021-03-03 | C.I.B. Unigas S.p.A. | Burner with a combustion head with low emission of nox |
| CN108443876B (zh) * | 2018-02-08 | 2019-06-18 | 王研 | 水冷式表面燃烧低氮燃烧器、具有其的锅炉及其使用方法 |
| CN109442399B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-02-18 | 北京航空航天大学 | 一种对冲直接喷射低氮燃烧器 |
| CN111895410B (zh) * | 2020-06-29 | 2022-02-01 | 欧保(中国)环境工程股份有限公司 | 矢量控制燃气低氮燃烧器 |
| CN112728542B (zh) * | 2021-01-20 | 2022-05-31 | 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 | 火盖、燃烧器和燃气灶 |
| JP7161639B1 (ja) * | 2022-04-28 | 2022-10-26 | 三菱重工パワーインダストリー株式会社 | ガスバーナ、及び燃焼設備 |
| CN115325536B (zh) * | 2022-08-17 | 2024-06-11 | 东北大学 | 一种低NOx排放烧嘴 |
| CN115751305B (zh) * | 2022-10-28 | 2023-05-26 | 北京工商大学 | 一种低氮燃烧器 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1817470A (en) * | 1923-09-28 | 1931-08-04 | Adams Henry | Fuel burning apparatus and method |
| US3586242A (en) * | 1969-12-22 | 1971-06-22 | Carrier Corp | Fuel burning apparatus |
| US3586241A (en) * | 1969-12-22 | 1971-06-22 | Carrier Corp | Fuel burning apparatus |
| JPS5181928A (ja) * | 1975-01-14 | 1976-07-17 | Mitsubishi Electric Corp | Dengenseigyosochi |
| US3993449A (en) * | 1975-04-07 | 1976-11-23 | City Of North Olmsted | Apparatus for pollution abatement |
| JPS526123A (en) * | 1975-07-02 | 1977-01-18 | Takayama Masateru | Rain water gutter fittings |
| JPS526134A (en) * | 1975-07-04 | 1977-01-18 | Hitachi Ltd | Pre-mixing cas burner |
| US4389185A (en) * | 1980-10-31 | 1983-06-21 | Alpkvist Jan A | Combustor for burning a volatile fuel with air |
| US4544350A (en) * | 1982-10-27 | 1985-10-01 | Vista Chemical Company | Burner apparatus for simultaneously incinerating liquid, dry gas and wet gas streams |
| EP0124146A1 (en) * | 1983-03-30 | 1984-11-07 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Method and apparatus for fuel combustion with low NOx, soot and particulates emission |
| JP2713890B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1998-02-16 | 三洋電機株式会社 | 気化式燃焼装置 |
| JPH02140122A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Seishiro Yoshihara | 電気掃除機およびその床ブラシ |
| JPH03140706A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-14 | Tokyo Gas Co Ltd | 窒素酸化物低発生バーナ |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP3070665A patent/JP2678529B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-11 KR KR1019920003935A patent/KR970009485B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-08-09 US US08/104,238 patent/US5494437A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04283308A (ja) | 1992-10-08 |
| KR970009485B1 (ko) | 1997-06-13 |
| US5494437A (en) | 1996-02-27 |
| KR920018401A (ko) | 1992-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2678529B2 (ja) | ガスバーナー | |
| JP4658471B2 (ja) | ガスタービンエンジンの燃焼器エミッションを減少させる方法及び装置 | |
| JP4368112B2 (ja) | 燃焼室用の、液体燃料を空気流れ中に噴射する装置および方法 | |
| JP2005226847A (ja) | 燃焼装置及び燃焼方法 | |
| JP2009250604A (ja) | ガスタービンエンジン内で空気及びガスを混合するためのバーナ管予混合器及び方法 | |
| JP6316302B2 (ja) | 熱的に自由なライナ保持機構 | |
| JPH076630B2 (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JPH05203123A (ja) | 低ＮＯｘバーナ | |
| US5899680A (en) | Low nitrogen oxides generating combustion method and apparatus | |
| JP3873119B2 (ja) | 円筒内旋回燃焼器 | |
| JP3454441B2 (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 | |
| KR100400418B1 (ko) | 저질소산화물 산소부화 연소 버너 | |
| JP2669953B2 (ja) | ガスバーナー | |
| JP3071006B2 (ja) | ガスバーナー | |
| JPH05141630A (ja) | 低ＮＯｘガスバーナ | |
| JPH08285222A (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 | |
| JPH07133907A (ja) | 窒素酸化物低発生交番燃焼バ−ナ | |
| JPH08285225A (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 | |
| JPH0893501A (ja) | 低カロリーガス用ガスタービン燃焼器 | |
| JPH05280716A (ja) | ガス・油切替専焼バーナ | |
| JPH08145309A (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 | |
| JPH08285224A (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 | |
| JPH08285223A (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 | |
| JPH08145313A (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 | |
| JPH09133315A (ja) | 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080801 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090801 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100801 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 14 |