JP2697498B2 - 低NOx燃焼装置 - Google Patents

低NOx燃焼装置

Info

Publication number
JP2697498B2
JP2697498B2 JP4196880A JP19688092A JP2697498B2 JP 2697498 B2 JP2697498 B2 JP 2697498B2 JP 4196880 A JP4196880 A JP 4196880A JP 19688092 A JP19688092 A JP 19688092A JP 2697498 B2 JP2697498 B2 JP 2697498B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
annular flow
flame
flow path
crater
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
Application number
JP4196880A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06129607A (ja
Inventor
昭八朗 眞保
清司 斉藤
速水 山本
智 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tomoe Shokai Co Ltd
Original Assignee
Tomoe Shokai Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tomoe Shokai Co Ltd filed Critical Tomoe Shokai Co Ltd
Priority to JP4196880A priority Critical patent/JP2697498B2/ja
Publication of JPH06129607A publication Critical patent/JPH06129607A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2697498B2 publication Critical patent/JP2697498B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラー、冷温水機、
乾燥機等々において、燃料の燃焼によって生成する窒素
酸化物(以下、NOxと記す)を効果的に抑制する低N
Ox燃焼装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に燃焼ガス中のNOx生成量は燃料
の成分、燃焼温度、燃焼空気比、燃焼滞留時間等によっ
て決定される。従来、燃焼温度を低温に維持することに
よってNOx生成量を減少させるため、排ガスの一部を
燃焼室内に戻すようにした排ガス再循環方式の他、多段
燃焼、分割火炎、濃淡燃焼、水・蒸気噴霧といった幾つ
かの方式が実施されている。
【0003】しかし、これ等は概して大掛かりな設備機
器類を要したり、複雑な機構構造となるなど、製品のコ
ストや耐久性、燃焼の安定性に問題があるだけでなく、
その低NOx効果は燃焼量のターンダウンや燃焼空気比
等の燃焼条件、並びに炉形状、炉負荷、断面負荷、炉圧
といった炉条件に左右され易く、従って極く限られた条
件下においてのみ低NOx効果が期待できるものであっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の排ガ
ス再循環方式では燃焼条件や炉条件に左右され易い構成
であったため、燃焼温度の低減、ひいては低NOx効果
について、未だ充分満足できるものではなかった事実に
鑑み、この点を更に改善した低NOx燃焼装置を提供す
ることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、断面負荷の比
較的高い燃焼装置であって、火口の前方に、炉筒との間
に環状流路を形成する燃焼内筒を設け、その火口は複数
の噴気ノズルを円周状に配設したウインドボックスに摺
動自在に取付け、その火口位置の移動によって前記炉筒
内に生成する燃焼ガス圧分布の相対的移動並びに炉筒内
の火炎が前記環状流路内を逆流可能となし、前記環状流
路から溢出した火炎を前記噴気ノズルからの噴流によっ
て再度該燃焼内筒内に戻すようにしたことを特徴とす
る。
【0006】また本発明は、断面負荷の比較的低い燃焼
装置であって、火口の前方に、燃焼外筒並びに該燃焼外
筒との間に環状流路を形成する燃焼内筒を設け、その火
口は複数の噴気ノズルを円周状に配設したウインドボッ
クスに摺動自在に取付け、その火口位置の移動によって
前記燃焼外筒内に生成する燃焼ガス圧分布の相対的移動
並びに燃焼外筒内の火炎を前記環状流路を通って逆流可
能となし、前記環状流路から溢出した火炎を前記噴気ノ
ズルからの噴流によって再度該燃焼内筒内に戻されるよ
うにしたことを特徴とする。
【0007】また本発明は、前記環状流路の後方開口に
対峙する箇所に耐火性の面を形成したことを特徴とす
る。
【0008】また本発明は、前記燃焼外筒には、燃焼内
筒の先端よりやや後方に当たる位置に複数の小孔を穿設
したことを特徴とする。
【0009】
【作 用】断面負荷の比較的高い燃焼装置では、燃焼ガ
スの膨脹は炉筒壁によって遮られて火炎進行方向に効果
的な燃焼ガス圧分布(圧力差)を生成可能であるが、断
面負荷の比較的低い燃焼装置つまりバーナー入力に対し
て比較的炉筒径の大きい燃焼装置では、燃焼ガスの膨脹
が炉筒壁によって遮られるといったことがなく四方八方
に拡散膨脹するので、燃焼ガスの放射方向の拡散膨脹を
抑制するための小径の燃焼外筒を設ける。炉筒内または
燃焼外筒内では、通過する火炎の進行方向に順次燃焼に
伴うガス膨脹の結果、燃焼ガス圧の上昇を見るが、その
生成燃焼ガス圧分布は、ウインドボックスに摺動自在に
取付けた火口の位置を前方または後方に移動させること
で相対的移動が可能である。従って上記環状流路先端開
口部の圧力を炉内に開口する上記環状流路後端開口部の
圧力よりも高めるような火口位置に調整することで、火
炎の一部は該環状流路を逆流し、噴気ノズル群の外周部
に溢れ出る。この溢出火炎は続いて噴気ノズルの噴流に
吸引され、再び燃焼内筒内に戻されることになるが、そ
の際、炉内の燃焼排ガスも噴気ノズルの噴流によって吸
引されることになり、いずれも燃焼炎束の外周より2次
混合気として供給される。このように火炎の一部を引き
抜いて、これを酸素濃度の低い低温の2次混合気として
再び送り込むことを連続して行う結果、燃焼温度は低く
なって燃焼中のNOx生成量を著しく抑制されるのであ
る。
【0010】環状流路の後方開口に対峙する箇所に耐火
性の面を形成していると、溢出火炎をUターンさせて噴
気ノズルの噴流に吸引させることが効果的に行える。ま
た、前記燃焼外筒に、燃焼内筒の先端よりやや後方に当
たる位置に複数の小孔を穿設していると、環状流路先端
開口で火炎がUターンして該環状流路内に円滑に流入す
るのを促進する。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。
【0012】図1と図2に、断面負荷の比較的高い(例
えば200万Kcal/m2 ・h)燃焼装置におけるガ
スバーナーの例を示す。送風機2の吐出側と接続された
ウインドボックス3の中心に、先端にフランジ状保炎板
1aを設けたガスノズル管1、および先端に鍔状の保炎
板4aを設けた8個の分割火炎用エアノズル4を該ガス
ノズル管1の回りに配設した構成部材がウインドボック
ス3に摺動自在に嵌挿され、ウインドボックス3の後部
に設けた止めビス5により止めつけられている。ガスノ
ズル管1を前後方向に動かすことで、ガスノズル管1と
8個の分割火炎用エアノズル4は一緒に動き、ウインド
ボックス3前面からの突出長、換言すれば火口位置の調
節が可能である。ガスノズル管1は予混合された混気燃
料ガスをガス噴出孔1bから供給するように空気孔1c
が穿設されている。ウインドボックス3の前面には、上
記分割火炎用エアノズル4を取り巻くように16個の噴
気ノズル6が突設されている。
【0013】ウインドボックス3と対向して、炉筒7と
の間に環状流路9を形成する燃焼内筒8が配設される。
図2に示すとおり、上記噴気ノズル6は平面図的には燃
焼内筒8の内側にある。噴気ノズル6の向きは、図示の
状態では真っ直ぐであるが、噴気ノズル6からの噴流が
燃焼内筒8内表面に接して流れるように多少傾けるとよ
い。環状流路9の後方開口に対峙する箇所には耐火性の
面10を形成する。
【0014】上記の燃焼装置は、通常の燃焼装置の場合
と同様、点火装置(図示せず)によって点火され、点火
によって、ガス噴出孔1bより噴出拡散された混気燃料
ガスは、ガスノズル管1先端の保炎板1a並びに分割火
炎用エアノズル4先端の保炎板4aを基端として安定し
た低温の分割火炎が形成され、その火炎は燃焼内筒8内
を通過して炉筒7内に噴出する。炉筒7内では、通過す
る火炎の進行方向に順次ガス膨脹に伴う圧力の上昇を見
る。その燃焼ガス圧分布は、火口位置を前進または後退
させることで相対的に移動でき、これによって環状流路
9の先端開口部の圧力を高くも低くも調整可能である。
そこで環状流路9先端開口部の圧力を炉内に連通する後
端開口部の圧力より高くするような火口位置に設定する
ことで、火炎の一部を環状流路9内に逆流させ、噴気ノ
ズル6群の外周部に溢出させることができる。環状流路
9後端側から溢出した火炎は噴気ノズル6の噴流による
吸引作用で吸引されて再び燃焼内筒8内に流入される。
環状流路9の後端側に対峙する箇所に耐火性の面10が
存在していると、火炎の向きを符号ロの如くUターンさ
せ易い。噴気ノズル6からの噴流を燃焼内筒8内表面に
接して流すと、離れて流れる場合に比べて、再循環作用
はより強力となり、炉内の燃焼排ガスも巻き込んで燃焼
内筒8内に流入させ、燃焼炎束の外周より酸素濃度の低
い低温の2次混合気として供給されることになる。
【0015】上記した実施例では、ガスノズル管1と8
個の分割火炎用エアノズル4は一つの構成部材としたか
ら、ガスノズル管1を前後方向に動かすときには8個の
分割火炎用エアノズル4も一緒に前後方向に移動できる
ものであった。しかし、ガスノズル管1だけの位置調整
によって、充分に環状流路9先端開口部における燃焼ガ
ス圧の加減が可能であるならば、図3と図4に示した他
の実施例のように、8個の分割火炎用エアノズル4は不
動で、ガスノズル管1だけをウインドボックス3に摺動
自在に取付ける構成であってもよい。つまり火口位置の
調節はガスノズル管1だけでもよいのである。
【0016】次に、断面負荷の比較的低い燃焼装置にお
けるガスバーナーの例について、図5と図6に従って説
明する。前述した断面負荷の比較的高い燃焼装置の場合
には、炉筒7内に効果的な燃焼ガス圧分布を生成でき、
これを利用して環状流路9の先端開口部の圧力を高くも
低くも調整可能とした。しかしながら断面負荷の比較的
低い燃焼装置の場合にはそうはいかない。そこで、図1
や図3の炉筒7の代りに、効果的な燃焼ガス圧分布を生
成せしめることができる大きさの燃焼外筒11を新設し
て、燃焼外筒11と燃焼内筒8の間に環状流路9を形成
するようにする。こうすると、環状流路9先端開口部の
圧力を炉内に連通する後端開口部の圧力より高くするよ
うな火口位置に設定することで、火炎の一部を環状流路
9内に逆流させ、噴気ノズル6群の外周部に溢れ出させ
る点、その溢出火炎を噴気ノズル6の噴流によって燃焼
内筒8に戻す点で、図1や図3の場合と全く変わりなく
行えることになる。図示した燃焼外筒11には、燃焼内
筒8の先端よりやや後方の位置に複数の小孔11aを穿
設したが、このような小孔11aを設けることによっ
て、環状流路9先端開口部で火炎の向きを符号イの如く
Uターンさせるに有効な差圧を生じさせ、火炎を円滑に
環状流路9内に導入できる。尚、12は燃焼外筒11か
ら炉内に出る火炎を示す。本例は火口位置の調整をガス
ノズル管1だけで行なって、分割火炎用エアノズル4は
関与していないが、図1の如く、両者が一緒になって行
うようにもできること、勿論である。
【0017】つぎに、断面負荷の比較的低い燃焼装置に
おけるオイルバーナーの例を図7と図8に示し、これに
ついて説明する。一般に通常の火口構造は、保炎板14
及び送油管15先端のオイルバーナイズル16は火口筒
13に取付いていて、その火口筒13はウインドボック
ス3に固着されている。本発明では、火口筒13と送油
管15とをウインドボックス3に摺動自在に嵌挿する構
成とすることによって、その火口位置を前後方向に任意
に調節可能とするのである。ウインドボックス3の後部
に設けた止めビス5は送油管15を止めつける。この点
の相違を除くと、その他の構造並びに機能は、図5で説
明したところと変わりはないので、詳述するのを省略す
る。また、図示はしていないが、断面負荷の比較的高い
燃焼装置におけるオイルバーナーの場合、燃焼外筒11
がなくても炉筒7が代役を果たすこと、図1で説明した
とおりである。
【0018】
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、火口
位置を可変として、その調整によって環状流路先端側圧
力の調整を可能にしたから、炉筒または燃焼外筒内から
環状流路を逆流して後端開口から溢出させる火炎引抜量
を加減でき、続いて上記溢出火炎を噴気ノズルの噴流に
より吸引して再び酸素濃度の低い低温の2次混合気とし
て燃焼炎束の外周より供給するので、燃焼温度を著しく
抑制することができる。しかも本発明になる低NOx燃
焼装置は、燃焼量を増大すればする程、噴気ノズル周囲
の吸引力が増し且つ炉筒または燃焼外筒内の燃焼過程の
火炎の内圧も増すので、燃焼排ガスの再循環作用は一層
強力なものとなるという特長があるため、広範な燃焼範
囲においてNOx生成を著しく抑制することができる。
その上、断面負荷やバーナーの種別とは係わりなく適用
でき、構造が簡単で、低コストで提供できる点で甚だ優
れている。
【0019】また、環状流路の後方開口に対峙する箇所
に形成した耐火性の面は、溢出火炎をUターンさせて噴
気ノズルの噴流に効果的に吸引させることが、また、燃
焼内筒の先端よりやや後方に当たる燃焼外筒位置に穿設
した複数の小孔は、環状流路先端開口で火炎をUターン
させて該環状流路内に円滑に流入するのを促進する上で
有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる低NOx燃焼装置の縦断面図であ
る。
【図2】図1の左側から見た断面図である。
【図3】図1とは異なる本発明になる低NOx燃焼装置
の縦断面図である。
【図4】図3の左側から見た断面図である。
【図5】図3とは異なる本発明になる低NOx燃焼装置
の縦断面図である。
【図6】図5の左側から見た断面図である。
【図7】図5とは異なる本発明になる低NOx燃焼装置
の縦断面図である。
【図8】図7の左側から見た断面図である。
【符号の説明】
1…ガスノズル管、 3…ウインドボックス、 4…分割火炎用エアノズル、 6…噴気ノズル、 7…炉筒、 8…燃焼内筒、 9…環状流路、 10…耐火性の面、 11…燃焼外筒、 13…火口筒、 14…保炎板、 15…送油管、 16…オイルバーナイズル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小池 智 東京都千代田区神田鍛冶町3丁目3番地 株式会社 巴商会内 (56)参考文献 実開 昭54−28726(JP,U) 実公 昭35−24467(JP,Y1)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 断面負荷の比較的高い燃焼装置であっ
    て、火口の前方に、炉筒との間に環状流路を形成する燃
    焼内筒を設け、その火口は複数の噴気ノズルを円周状に
    配設したウインドボックスに摺動自在に取付け、その火
    口位置の移動によって前記炉筒内に生成する燃焼ガス圧
    分布の相対的移動並びに炉筒内の火炎が前記環状流路内
    を逆流可能となし、前記環状流路から溢出した火炎を前
    記噴気ノズルからの噴流によって再度該燃焼内筒内に戻
    すようにしたことを特徴とする低NOx燃焼装置。
  2. 【請求項2】 断面負荷の比較的低い燃焼装置であっ
    て、火口の前方に、燃焼外筒並びに該燃焼外筒との間に
    環状流路を形成する燃焼内筒を設け、その火口は複数の
    噴気ノズルを円周状に配設したウインドボックスに摺動
    自在に取付け、その火口位置の移動によって前記燃焼外
    筒内に生成する燃焼ガス圧分布の相対的移動並びに燃焼
    外筒内の火炎が前記環状流路内を逆流可能となし、前記
    環状流路から溢出した火炎を前記噴気ノズルからの噴流
    によって再度該燃焼内筒内に戻すようにしたことを特徴
    とする低NOx燃焼装置。
  3. 【請求項3】 前記環状流路の後方開口に対峙する箇所
    に、耐火性の面を形成したことを特徴とする請求項1お
    よび請求項2記載の低NOx燃焼装置。
  4. 【請求項4】 前記燃焼外筒に、燃焼内筒の先端よりや
    や後方に当たる位置に複数の小孔を穿設したことを特徴
    とする請求項2記載の低NOx燃焼装置。
JP4196880A 1992-07-23 1992-07-23 低NOx燃焼装置 Expired - Lifetime JP2697498B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4196880A JP2697498B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 低NOx燃焼装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4196880A JP2697498B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 低NOx燃焼装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06129607A JPH06129607A (ja) 1994-05-13
JP2697498B2 true JP2697498B2 (ja) 1998-01-14

Family

ID=16365191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4196880A Expired - Lifetime JP2697498B2 (ja) 1992-07-23 1992-07-23 低NOx燃焼装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2697498B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0513978D0 (en) * 2005-07-08 2005-08-17 Avecia Inkjet Ltd Process
KR102243080B1 (ko) * 2020-08-27 2021-04-21 주식회사 수국 저녹스 버너

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5723772Y2 (ja) * 1977-07-29 1982-05-24

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06129607A (ja) 1994-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2243376C (en) Pulverized coal burner
KR100330675B1 (ko) 미분탄버너
US6238206B1 (en) Low-emissions industrial burner
US4815966A (en) Burner for burning liquid or gaseous fuels
EP0529779B1 (en) Low NOx burners
US6189464B1 (en) Pulverized coal combustion burner and combustion method thereby
US20070089419A1 (en) Combustor for gas turbine engine
KR20090080506A (ko) 버너, 버너를 구비한 연소장치 및 보일러
EP2738461B1 (en) Solid fuel burner
CN1247290A (zh) 一种燃料的燃烧方法
US5681159A (en) Process and apparatus for low NOx staged-air combustion
JP2697498B2 (ja) 低NOx燃焼装置
US6685463B2 (en) Air and fuel staged burner
JPH04139312A (ja) ガスタービン燃焼器
JP2697542B2 (ja) 低NOx燃焼装置
WO2019029062A1 (zh) 燃气燃烧器
JPH05264018A (ja) ガスバーナ
WO2018155102A1 (ja) 燃焼装置
JPH06265118A (ja) ガス燃料用バーナ
US20040091828A1 (en) Air and fuel staged burner
JPH043802A (ja) 低NO↓xボイラ用バーナ並びに低NO↓xボイラ及びその運転方法
JPH04350406A (ja) 燃焼装置

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: 20070919

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100919

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100919

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120919

Year of fee payment: 15

EXPY Cancellation because of completion of term