JP2971423B2 - Combustion equipment - Google Patents

Combustion equipment

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JP2971423B2
JP2971423B2 JP30265397A JP30265397A JP2971423B2 JP 2971423 B2 JP2971423 B2 JP 2971423B2 JP 30265397 A JP30265397 A JP 30265397A JP 30265397 A JP30265397 A JP 30265397A JP 2971423 B2 JP2971423 B2 JP 2971423B2
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combustion
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、火力プラント又は
化学プラント製品のボイラ、もしくは化学工業炉等に適
用される燃焼装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion apparatus applied to a boiler for a thermal power plant or a chemical plant or a chemical industrial furnace.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、ボイラ等の火炉1を示す。図に
示すように火炉1には、バーナー5が火炉前壁2に4ヶ
所、火炉後壁3に4ヶ所設置されている。これらのバー
ナー5のうち、図中右側に設置された4個のバーナー5
は、バーナーから噴出する燃料および燃焼用空気の方向
である火炉内噴出方向軸線8を、ある一定の径を有する
円を炉内に仮想した仮想円6の円周に接するように設定
され、図中左側に設置された4個のバーナー5も仮想円
6を、同様に設定している。バーナー5から噴出される
燃料と燃焼用空気は、その方向軸線8に沿って炉内1a
に噴出され、燃焼することにより火炎7を形成し、火炉
1の内部にて中心位置の異なる旋回燃焼火炎渦9を2個
形成する。従来技術においては、上記のようにバーナー
5の全てを、1組の対向する火炉前壁2と火炉後壁3に
配置し、仮想円6の径を適切に選定することによって、
安定で適正な旋回燃焼火炎渦9を形成していた。
FIG. 8 shows a furnace 1 such as a boiler. As shown in the figure, in the furnace 1, four burners 5 are installed on the front wall 2 of the furnace and four places on the rear wall 3 of the furnace. Of these burners 5, four burners 5 installed on the right side in the figure
Is set so that the in-furnace ejection direction axis 8 which is the direction of the fuel and combustion air ejected from the burner is in contact with the circumference of a virtual circle 6 in which a circle having a certain diameter is imagined in the furnace. The four burners 5 installed on the middle left also set the virtual circle 6 in the same manner. The fuel and combustion air ejected from the burner 5 move along the direction axis 8 in the furnace 1a.
The flame 7 is formed by being ejected and burning, and two swirling combustion flame vortices 9 having different center positions are formed inside the furnace 1. In the prior art, as described above, all of the burners 5 are arranged on a pair of opposed furnace front wall 2 and furnace back wall 3 and the diameter of the virtual circle 6 is appropriately selected,
A stable and appropriate swirling combustion flame vortex 9 was formed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図9に
示すようにボイラが大容量化しバーナーも大形化するに
伴い、火炉1に付帯するバーナー風箱10のサイズも大
きくなり、バーナー風箱10同士が互いに近接し、メイ
ンテナンス用のスペースが不足気味となることが懸念さ
れた。また、同じ理由により、火炉前壁2から火炉1の
外方向に向って張り出してくるバーナーパネル12のサ
イズが大形化している。これによって、ボイラー全体と
しての体格が不必要に大形化することと併せて、バーナ
ーパネル12の内壁面に沿って、燃焼ガス13が流れよ
うとする効果によって火炎7が影響を受け、旋回燃焼火
炎渦9の安定な流れに乱れが生じる可能性が出てくるこ
とが懸念された。
However, as shown in FIG. 9, as the capacity of the boiler increases and the size of the burner increases, the size of the burner wind box 10 attached to the furnace 1 also increases. It was feared that they would be close to each other and the space for maintenance would be short. For the same reason, the size of the burner panel 12 projecting outward from the furnace front wall 2 toward the outside of the furnace 1 has been increased. As a result, the size of the boiler as a whole becomes unnecessarily large, and the flame 7 is affected by the effect of the combustion gas 13 flowing along the inner wall surface of the burner panel 12, and the swirling combustion is caused. It was feared that the stable flow of the flame vortex 9 might be disturbed.

【0004】また、図9に示すように、火炉前壁2と比
較して火炉後壁3の近辺には、後部煙道14やガスダク
ト15、さらには図示されていない各種ボイラ補機類が
配置されている。そのため、火炉後壁3の外側スペース
は狭隘を極めており、その狭隘なスペースにバーナー5
が4ヶ所も配置されるために、上気したメインテナンス
用のスペースが不足気味となることと併せて、該配置が
原因となってボイラー全体としての体格が不必要に大形
化することが懸念された。本発明は上記課題に鑑みてな
されたもので、火炉後壁の外側にメインテナンスを容易
にするスペースを設けることのできる燃焼装置を提供す
ることを目的とする。
As shown in FIG. 9, a rear flue 14 and a gas duct 15 and various boiler auxiliary equipment (not shown) are arranged near the furnace rear wall 3 as compared with the furnace front wall 2. Have been. For this reason, the space outside the furnace rear wall 3 is extremely narrow, and the burner 5
There are also concerns that the boiler's overall size will be unnecessarily large due to the lack of space for maintenance that has been improved due to the arrangement of four locations. Was done. The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a combustion device that can provide a space for facilitating maintenance outside a furnace rear wall.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、矩形の断面を有する火炉であって、該火
炉の一方の対向する壁部に複数本のバーナーを設け、該
バーナーから噴出する燃料または空気のいづれか一方、
もしくはその両方の噴出方向軸線もしくはその延長線
が、上記火炉の炉内に設定した仮想円に接するようにバ
ーナーを配置し、該火炉内に中心位置が異なる仮想円を
少なくとも2個以上設定した燃焼装置において、上記バ
ーナーの少なくとも1本以上が、上記火炉の他方の対向
する壁部に配置させている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a furnace having a rectangular cross section, wherein a plurality of burners are provided on one opposing wall of the furnace. Either fuel or air gushing from the
Alternatively, a burner is arranged such that the axis of the ejection direction of both or an extension line thereof is in contact with a virtual circle set in the furnace of the furnace, and at least two or more virtual circles having different center positions are set in the furnace. In the apparatus, at least one or more of the burners are arranged on the other opposite wall of the furnace.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
による燃焼装置の構成について、図面を参照しながら説
明する。図1は、本発明に係る燃焼装置の火炉1を示
す。図に示すように、長方形の火炉1には、中心位置の
異なる2個の仮想円6に接するようにバーナ5が設置さ
れている。すなわち、火炉前壁2には、中央の2ヶ所に
バーナー5a、外側の2ヶ所にバーナー5bが設置さ
れ、火炉後壁3の2ヶ所にバーナー5cが設置され、火
炉側壁4の2ヶ所にバーナー5dが設置され、4ヶ所の
バーナー5a〜5dを1組として1個の仮想円6に接す
るようにしている。そして、1組で4ヶ所のバーナー5
a〜5dの2組が、炉内1aで対称に配設されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of a combustion apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a furnace 1 of a combustion apparatus according to the present invention. As shown in the figure, a burner 5 is installed in a rectangular furnace 1 so as to be in contact with two virtual circles 6 having different center positions. That is, on the front wall 2 of the furnace, burners 5a are installed at two places at the center, burners 5b are installed at two places on the outside, burners 5c are installed at two places on the rear wall 3 of the furnace, and burners are provided at two places on the side wall 4 of the furnace. 5d are provided, and four burners 5a to 5d are set as one set so as to be in contact with one virtual circle 6. And four burners 5 in one set
Two sets a to 5d are symmetrically arranged in the furnace 1a.

【0007】本実施の形態による火炉1が、従来例で説
明した火炉と異なるのは、主として、火炉後壁3に設置
した4ヶ所のバーナ5を2ヶ所とし、両火炉側壁4の火
炉後壁3側にバーナー5dを各々1ヶ所宛設置している
こと。また、炉内1aの仮想円6の直径Dを大きくした
こと。そして、仮想円6の直径Dが大きくなったことに
伴い、火炉前壁2の中央に設置された2個のバーナー5
aの双方が、その外側にずらされて設置されていること
である。仮想円6の直径Dの大きさは、本実施の形態で
は、火炉幅の半分の長さと火炉奥行きの長さを加えた和
の25%の長さ〔仮想円直径=(火炉幅/2+火炉奥行
き)×0.25〕とし、従来よりも大径化している。
The furnace 1 according to the present embodiment is different from the furnace described in the prior art mainly in that the four burners 5 installed on the rear wall 3 of the furnace are two and the furnace rear wall of both furnace side walls 4 is provided. Burners 5d should be installed at one location on each side. Also, the diameter D of the virtual circle 6 in the furnace 1a is increased. Then, as the diameter D of the virtual circle 6 increases, two burners 5 installed in the center of the furnace front wall 2.
a are both displaced to the outside thereof. In the present embodiment, the size of the diameter D of the virtual circle 6 is 25% of the sum of the half of the furnace width and the length of the furnace depth [virtual circle diameter = (furnace width / 2 + furnace) Depth) × 0.25], which is larger than in the past.

【0008】次に、本発明の第1の実施の形態の作用に
ついて説明する。図1に示すように、バーナー5の内の
2本が5dにて示すように火炉側壁4に配置されてい
る。その結果、火炉後壁3の外部近辺の狭隘なスペース
に配置されるバーナー5の設置個所が4ヶ所から2ヶ所
に半減する。この作用によって火炉後壁3の外部近辺で
は、バーナー5に燃焼用空気を供給する主風道ダクトの
占有スペースを低減することができると同時に、バーナ
ーそれ自身の設置個所数の減少の効果と相俟って、十分
なスペースを確保することができる。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, two of the burners 5 are arranged on the furnace side wall 4 as shown by 5d. As a result, the number of installation locations of the burners 5 arranged in a narrow space near the outside of the furnace rear wall 3 is reduced by half from four to two. By this action, the space occupied by the main air duct for supplying combustion air to the burner 5 can be reduced in the vicinity of the outside of the furnace rear wall 3, and at the same time, the effect of reducing the number of installation points of the burner itself is reduced. In addition, a sufficient space can be secured.

【0009】また、本実施の形態では従来技術に対し
て、仮想円6の直径Dを、火炉幅Xの半分の長さと火炉
奥行きYの長さを加えた和の25%の長さとし、火炉側
壁に配置されたバーナー5dを含むバーナー5の配置と
の相互作用によって、旋回燃焼火炎渦9を安定して形成
できるように考慮している。これによって、図2と図8
の関係から判るように、火炉前壁2の中央近傍2ヶ所に
配置されているバーナー風箱10同士の距離Lを、大き
く確保することができる。
In the present embodiment, the diameter D of the virtual circle 6 is set to 25% of the sum of the half of the furnace width X and the length of the furnace depth Y in comparison with the prior art. Consideration is made so that the swirling combustion flame vortex 9 can be formed stably by interaction with the arrangement of the burner 5 including the burner 5d arranged on the side wall. 2 and FIG.
As can be seen from the relationship, a large distance L between the burner wind boxes 10 arranged in two places near the center of the furnace front wall 2 can be ensured.

【0010】図3は、横軸を炉内1aで発生する燃焼ガ
スの高さ方向の位置(燃焼ガスの床からの高さ/炉内の
全高)とし、縦軸を炉内1aに発生する旋回燃焼火炎渦
9の実効スワール数Sweとし、仮想円6の直径Dをパラ
メータとして、三者の相関関係について示している。こ
こで、実効スワール数Sweとは、炉内1aで発生する燃
焼ガスが炉内1aを流動する際に発生する流速につい
て、仮想円6の円周方向の成分、すなわち火炉内旋回方
向成分をVθ、火炉内上昇方向成分をVz 、火炉内のあ
る部分に存在する燃焼ガス要素の仮想円6の中心からの
距離をr、火炉の流体力学的等価半径をRとした場合
に、燃焼ガス要素の旋回成分と上昇成分との比を、火炉
の水平方向断面積A全体で積分することによって得られ
る指数であり、次式で表される。
In FIG. 3, the horizontal axis is the position in the height direction of the combustion gas generated in the furnace 1a (the height of the combustion gas from the floor / the total height in the furnace), and the vertical axis is generated in the furnace 1a. The correlation between the three components is shown with the effective swirl number Swe of the swirling combustion flame vortex 9 and the diameter D of the virtual circle 6 as a parameter. Here, the effective swirl number Swe refers to a component in the circumferential direction of the virtual circle 6, that is, a component in the turning direction in the furnace, of the flow velocity generated when the combustion gas generated in the furnace 1 a flows in the furnace 1 a by Vθ. When the ascending direction component in the furnace is Vz, the distance of the combustion gas element existing in a certain part in the furnace from the center of the virtual circle 6 is r, and the hydrodynamic equivalent radius of the furnace is R, the combustion gas element It is an index obtained by integrating the ratio between the swirling component and the ascending component over the entire horizontal sectional area A of the furnace, and is expressed by the following equation.

【0011】[0011]

【数1】 すなわち、実効スワール数Sweは、燃焼ガスの火炉内の
ある断面における旋回の強さを示す指数であり、本指数
の数値が大きい程、燃焼ガスの旋回力が大きい、すなわ
ち旋回燃焼火炎渦9が安定して形成されることを意味し
ている。図3では、仮想円6の直径Dを火炉幅Xの半分
の長さと火炉奥行きYの長さを加えた和の5%の長さ
〔仮想円直径=(火炉幅/2+火炉奥行き)×0.0
5〕とした場合、10%とした場合、また25%とした
場合の3例について示すが、直径Dが大きくなるにつれ
て、実効スワール数Sweも大きく確保することができる
ことが判る。
(Equation 1) That is, the effective swirl number Swe is an index indicating the swirling strength of the combustion gas in a certain cross section in the furnace. As the index value is larger, the swirling force of the combustion gas is larger, that is, the swirling combustion flame vortex 9 It means that it is formed stably. In FIG. 3, the diameter D of the virtual circle 6 is 5% of the sum of the half of the furnace width X and the length of the furnace depth Y [virtual circle diameter = (furnace width / 2 + furnace depth) × 0. .0
5], 10%, and 25% are shown. It can be seen that the effective swirl number Swe can be increased as the diameter D increases.

【0012】また、本発明による場合、従来技術と同等
以上に旋回燃焼火炎渦9を安定して形成するためには、
少なくとも仮想円6の直径Dは火炉幅Xの半分の長さと
火炉奥行きYの長さを加えた和の5%を超える長さ〔仮
想円直径>(火炉幅/2+火炉奥行き)×0.05〕よ
り大きくする必要があることが判る。以上のことから、
本発明により旋回燃焼火炎渦9を安定して形成しなが
ら、すなわち燃焼性能を十分に確保しながら、バーナー
5の配置上の自由度を拡大することが可能となり、その
結果、従来技術の課題となっていたメインテナンス用の
スペースをとるために、不必要にボイラーを大きくする
ことなく、ボイラー全体としてのコンパクト化の問題を
解決することが可能となる。
Further, in the case of the present invention, in order to stably form the swirling combustion flame vortex 9 equal to or more than the prior art,
At least the diameter D of the virtual circle 6 exceeds 5% of the sum of the length of the furnace width X and the length of the furnace depth Y [virtual circle diameter> (furnace width / 2 + furnace depth) × 0.05. ] Needs to be larger. From the above,
According to the present invention, it is possible to increase the degree of freedom in the arrangement of the burner 5 while stably forming the swirling combustion flame vortex 9, that is, while ensuring sufficient combustion performance. In order to take up the space for maintenance, which has been done, it is possible to solve the problem of compactness of the entire boiler without unnecessarily increasing the size of the boiler.

【0013】次に、本発明の第2の実施の形態による燃
焼装置の構成について説明する。図4に示すように、本
第2の実施の形態の火炉1の8ヶ所のバーナー5a〜5
dの配置箇所は、上記第1の実施の形態に対応させて同
じ壁部2〜4に設けられている。よって、本実施の形態
でも、図8に示した従来技術と異なり、8ヶ所のバーナ
ー5のうち2ヶ所のバーナー5dが火炉側壁4に配置さ
れている。本実施の形態が、第1の実施の形態と異なる
のは、炉内1aに径の異なる2個の仮想円を設けたこと
にある。このうちの外側の第1仮想円17の直径Dが、
火炉幅Xの半分の長さと火炉奥行きYの長さを加えた和
の25%の長さ〔仮想円直径=(火炉幅/2+火炉奥行
き)×0.25〕に設定され、従来よりも大径化されて
いる。第1仮想円17の内側には、該第1仮想円17と
径の異なる第2仮想円18が設定されている。これらの
第1仮想円17と第2仮想円18は、同心円状に仮想さ
れ、炉内1aに2箇所設けられている。
Next, the configuration of a combustion apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 4, eight burners 5 a to 5 of the furnace 1 of the second embodiment.
The location of d is provided on the same wall portions 2 to 4 corresponding to the first embodiment. Therefore, also in the present embodiment, two burners 5 d out of eight burners 5 are arranged on the furnace side wall 4, unlike the prior art shown in FIG. 8. This embodiment differs from the first embodiment in that two virtual circles having different diameters are provided in the furnace 1a. The diameter D of the outer first imaginary circle 17 is:
The length is set to 25% of the sum of the length of the furnace width X and the length of the furnace depth Y [imaginary circle diameter = (furnace width / 2 + furnace depth) × 0.25], which is larger than before. The diameter has been reduced. Inside the first virtual circle 17, a second virtual circle 18 having a diameter different from that of the first virtual circle 17 is set. The first imaginary circle 17 and the second imaginary circle 18 are imagined concentrically and are provided at two places in the furnace 1a.

【0014】8ヶ所に配設されたバーナー5のうち、火
炉前壁2の外寄り、火炉側壁4及び火炉後壁3に配設さ
れた6ヶ所のバーナー5b〜5dについては、該バーナ
ーから噴出する燃焼および燃焼用空気の火炉内噴出方向
軸線8を、第1仮想円17に接しさせている。また、火
炉前壁2の中央近辺2ヶ所に配置されたバーナー5aに
ついては、該バーナーから噴出する燃料および燃焼用空
気の火炉内噴出方向軸線8aを、第2仮想円18に接し
させている。
Of the burners 5 disposed at eight locations, six burners 5b to 5d disposed on the outer side of the front wall 2 of the furnace and on the side wall 4 and the rear wall 3 of the furnace are ejected from the burners. The axis 8 of the direction in which the combustion and combustion air is injected into the furnace is in contact with the first virtual circle 17. Further, with respect to the burners 5 a arranged at two places near the center of the furnace front wall 2, the axis 8 a of the fuel and combustion air ejected from the burners in the furnace is in contact with the second virtual circle 18.

【0015】次に、本発明の第2の実施の形態の作用に
ついて説明する。図1に示した第1の実施の形態に比べ
て、本実施の形態では図4に示す8本のバーナー5のう
ち、火炉前壁2の中央の2ヶ所に配設されたバーナー5
aが、他の6ヶ所に配設されているバーナー5b〜5d
と異なり、第2仮想円18の接線方向に向けて、燃料お
よび燃焼用空気を噴出することになる。炉内1aにおけ
る旋回燃焼火炎渦9の安定形成は、このバーナー5aに
よって外乱を受けるところが少ない。したがって、他の
6ヶ所に配設されたバーナー5b〜5dの影響によって
大勢が支配されるために、十分に安定した旋回燃焼火炎
渦9を確保することが可能である。また、この理由によ
り、バーナー5aから噴出する燃料および燃焼用空気の
火炉内噴出方向θは、従来技術よりも比較的自由度を持
った選定が可能である。その結果、図5に示すように第
1の実施の形態の場合と同様に、火炉前壁2の中央近辺
の2ヶ所に配置されているバーナー5a同士の距離L
を、大きく確保することができる。
Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described. Compared to the first embodiment shown in FIG. 1, in the present embodiment, of the eight burners 5 shown in FIG.
a is the burners 5b to 5d arranged in the other six places
Unlike this, the fuel and the combustion air are ejected in the tangential direction of the second virtual circle 18. The stable formation of the swirling combustion flame vortex 9 in the furnace 1a is less likely to be disturbed by the burner 5a. Therefore, since the majority of the swirling combustion flame vortices 9 are controlled by the influence of the burners 5b to 5d disposed at the other six places, it is possible to secure a sufficiently stable swirling combustion flame vortex 9. Further, for this reason, the direction in which the fuel and combustion air ejected from the burner 5a are ejected into the furnace can be selected with a relatively greater degree of freedom than in the prior art. As a result, as shown in FIG. 5, similarly to the case of the first embodiment, the distance L between the burners 5a arranged at two places near the center of the furnace front wall 2 is determined.
Can be largely secured.

【0016】さらに、火炉前壁2の中央のバーナー5a
から噴出する燃料および燃焼用空気の火炉内噴出方向軸
線8aの角度と、第2仮想円18の直径dとの関係を適
宜調整して選定することができる。よって、バーナーパ
ネル12のサイズを小形化することができ、バーナーパ
ネル12の内壁面に沿って流れようとする燃焼ガス13
が、旋回燃焼火炎渦9の安定形成に与える乱れを極力低
減することができる。以上のことから、旋回燃焼火炎渦
9を安定して形成しながら、バーナー5の配置上の自由
度を一層拡大することが可能となり、その結果、従来技
術の課題となっていた火炉1の性能確保およびメインテ
ナンス用のスペースの確保と同時に、ボイラー全体とし
ての体格のコンパクト化の問題を解決することが可能と
なる。
Furthermore, a burner 5a at the center of the furnace front wall 2
The relationship between the angle of the axis 8a of the direction in which the fuel and combustion air ejected from the furnace is ejected into the furnace and the diameter d of the second virtual circle 18 can be appropriately adjusted and selected. Therefore, the size of the burner panel 12 can be reduced, and the combustion gas 13 that tends to flow along the inner wall surface of the burner panel 12 can be formed.
However, it is possible to minimize the turbulence exerted on the stable formation of the swirling combustion flame vortex 9. From the above, it is possible to further increase the degree of freedom in arrangement of the burner 5 while stably forming the swirling combustion flame vortex 9, and as a result, the performance of the furnace 1 which has been a problem of the prior art At the same time as securing the space for maintenance and maintenance, it becomes possible to solve the problem of the compactness of the physique of the boiler as a whole.

【0017】次に、本発明の燃焼装置の第3の実施の形
態の構成について説明する。図6に示すように、本第3
の実施の形態の火炉1のバーナー5a〜5dの配置箇所
は、上記第1の実施の形態に対応させて同じ壁部2〜4
に設けられている。よって、本実施の形態でも、図8に
示した従来技術と異なり、8ヶ所に配設されたバーナー
5のうち2ヶ所のバーナー5dが火炉側壁4に配置され
ている。そして、8ヶ所に配設されたバーナー5のう
ち、火炉前壁2の外寄り、火炉側壁4及び火炉後壁3に
配設された6ヶ所のバーナー5b〜5dについては、該
バーナーから噴出する燃焼および燃焼用空気の火炉内噴
出方向軸線8を、第1仮想円17に接しさせ、かつ、バ
ーナー5b〜5dが噴出する燃料および燃焼用空気の火
炉内噴出方向軸線8が、それぞれのバーナー5b〜5d
が配置された火炉の壁面に直角となっている。
Next, the configuration of a third embodiment of the combustion apparatus of the present invention will be described. As shown in FIG.
The locations of the burners 5a to 5d of the furnace 1 according to the second embodiment are the same as the wall portions 2 to 4 corresponding to the first embodiment.
It is provided in. Therefore, also in the present embodiment, unlike the prior art shown in FIG. 8, two burners 5 d of the eight burners 5 are arranged on the furnace side wall 4. And, among the burners 5 arranged at eight locations, the burners 5b to 5d arranged at the outer side of the furnace front wall 2 and at the furnace side wall 4 and the furnace rear wall 3 blow out from the burners. The combustion and combustion air ejection direction axis 8 in the furnace is brought into contact with the first virtual circle 17, and the fuel and combustion air ejection direction axis 8 in the furnace are ejected from the burners 5 b to 5 d. ~ 5d
Is at right angles to the wall of the furnace where it is located.

【0018】火炉前壁2の中央近辺の2ヶ所に配置され
たバーナー5aについては、該バーナーから噴出する燃
料および燃焼用空気の火炉内噴出方向軸線8aを、第2
仮想円18に接しさせている。第1仮想円17の直径D
は、火炉幅Xの半分の長さと火炉奥行きYの長さを加え
た和の25%の長さ〔仮想円直径=(火炉幅/2+火炉
奥行き)×0.25〕とし、従来よりも大径化されてい
る。第1仮想円17の内側の第2仮想円18は、その直
径が第1仮想円17の直径よりも小さく設定されてい
る。
With respect to the burners 5a arranged at two places near the center of the furnace front wall 2, the axis 8a of the fuel and combustion air ejected from the burners is injected into the furnace 8a.
It is in contact with the virtual circle 18. The diameter D of the first virtual circle 17
Is the length of 25% of the sum of the length of the furnace width X and the length of the furnace depth Y [imaginary circle diameter = (furnace width / 2 + furnace depth) × 0.25], which is larger than before. The diameter has been reduced. The diameter of the second virtual circle 18 inside the first virtual circle 17 is set smaller than the diameter of the first virtual circle 17.

【0019】次に、本発明の第3の実施の形態の作用に
ついて説明する。図9は、火炉前壁2の中央近辺に配置
された2本のバーナー5aを示し、一方図7は火炉後壁
3の中央近辺に配置された2ヶ所のバーナー5cを示し
ているが、図9が従来技術によるものであることと、図
7が本発明に基づく新しい作用を有しているものである
ことを除けば、火炉前壁2の中央近辺に配置された2本
のバーナー5aと火炉後壁3の中央近辺に配置された2
本のバーナー5cの両者の間に基本的な構成の差はな
い。
Next, the operation of the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 shows two burners 5 a arranged near the center of the furnace front wall 2, while FIG. 7 shows two burners 5 c arranged near the center of the furnace rear wall 3. Except that 9 is according to the prior art and that FIG. 7 has a new effect according to the invention, two burners 5a arranged near the center of the furnace front wall 2 and 2 placed near the center of the furnace rear wall 3
There is no difference in basic configuration between the two burners 5c.

【0020】しかしながら、本発明により上述の通り複
数本のバーナー5b〜5dの噴出方向軸線8が、火炉壁
面に直角に配置されたことにより、図9と比べて判る通
り、図7ではバーナー5c風箱10の占有スペースを極
小化することができ、従来技術に見られた余分な物量を
削減することができる。これは、図7に示した火炉後壁
3の中央近辺に配置された2ヶ所のバーナー5cのみに
言える効果ではなく、本第3の実施の形態の図6に示し
た通り、火炉後壁3の2ヶ所に配置されたバーナー5c
と、火炉側壁4の2ヶ所に配置されたバーナー5dと、
および火炉前壁2の4ヶ所の内2ヶ所に配置されたバー
ナー5b〜5dで、バーナー5b〜5dの噴出方向軸線
が火炉壁面に直角に配置された6ヶ所の全てのバーナー
についてもたらされる効果である。
However, as described above, according to the present invention, since the ejection direction axes 8 of the plurality of burners 5b to 5d are arranged at right angles to the furnace wall, as shown in FIG. The space occupied by the box 10 can be minimized, and the excess amount of the conventional technology can be reduced. This is not the only effect that can be said only for the two burners 5c arranged near the center of the furnace rear wall 3 shown in FIG. 7, but as shown in FIG. 6 of the third embodiment, the furnace rear wall 3 Burners 5c placed in two places
And burners 5d arranged at two places on the furnace side wall 4,
And the burners 5b to 5d arranged in two of the four places on the furnace front wall 2 with the effect that the ejection direction axes of the burners 5b to 5d are provided for all six burners arranged at right angles to the furnace wall. is there.

【0021】さらに本発明によって、バーナーパネル1
2のサイズも極小化することができ、加えてこれによっ
てバーナーパネル12の内壁面に沿って流れようとする
燃焼ガス13が、旋回燃焼火炎渦9の安定形成に与える
乱れを極力低減できる。以上のことから、従来技術の課
題となっていた性能確保およびメインテナンス用のスペ
ースの確保と同時に、ボイラー全体としての体格のコン
パクト化の問題を解決することが可能となる。
Further, according to the present invention, the burner panel 1
2 can be minimized, and in addition, the turbulence of the combustion gas 13 flowing along the inner wall surface of the burner panel 12 to the stable formation of the swirling combustion flame vortex 9 can be reduced as much as possible. From the above, it is possible to secure the performance and the space for maintenance, which have been problems of the related art, and at the same time, to solve the problem of making the physique of the boiler compact.

【0022】以上、本発明実施の形態について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限定されることなく本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。例え
ば、上記の各実施の形態では、炉内1aに中心位置の異
なる仮想円を2個設けたが、3個以上設けてもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited to these, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For example, in each of the above embodiments, two virtual circles having different center positions are provided in the furnace 1a, but three or more virtual circles may be provided.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、矩形の断
面を有する火炉の一方の対向する壁部側にのみ複数のバ
ーナーが設けられていたのを、バーナーの少なくとも1
本以上が、上記火炉の他方の対向する壁部に配置させる
ようにしたので、上記一方の対向する壁部のバーナーの
本数を減らすことができる。よって、一方の壁部にスペ
ースが生じ、メインテナンスを容易に行うことができる
ようになった。また、上記仮想円の直径が、火炉幅の半
分の長さと火炉奥行きの長さを加えた和の5%を超える
長さ〔仮想円直径>(火炉幅/2+火炉奥行き)×0.
05〕とすれば、旋回燃焼火炎渦を安定して形成できる
ようになる。さらに、少なくとも1本以上の上記バーナ
ーが噴出する燃料もしくは空気のいづれか一方、もしく
はその両方の噴出方向軸線もしくはその延長線を、上記
仮想円内に設定した第2の仮想円に接するようにすれ
ば、旋回燃焼火炎渦の安定を維持しつつ、第2の仮想円
に噴出方向軸線を向けたバーナーの取付けの自由度が向
上するようになる。またさらに、少なくとも1本以上の
上記バーナーが噴出する燃料もしくは空気のいづれか一
方もしくはその両方の噴出方向軸線もしくはその延長線
が、該バーナーを配設した火炉壁面と直角になるように
バーナを配置すれば、バーナ風箱の占有スペースを極小
化することができるようになる。
As described above, according to the present invention, a plurality of burners are provided only on one opposing wall of a furnace having a rectangular cross section.
Since the number of the burners is set on the other opposing wall of the furnace, the number of burners on the one opposing wall can be reduced. Therefore, a space is generated in one wall portion, and maintenance can be easily performed. Further, the diameter of the virtual circle exceeds 5% of the sum of the length of the furnace width and the length of the furnace depth [virtual circle diameter> (furnace width / 2 + furnace depth) × 0.
05], the swirling combustion flame vortex can be formed stably. Further, at least one of the fuel and the air ejected by at least one or more of the burners, or both the ejection direction axes or their extension lines may be in contact with the second virtual circle set in the virtual circle. Thus, the degree of freedom of mounting the burner with the ejection direction axis directed to the second virtual circle is improved while maintaining the stability of the swirling combustion flame vortex. Still further, the burners are arranged such that at least one of the burners ejects fuel and / or air, and / or both the ejection direction axis and the extension line thereof are perpendicular to the furnace wall surface on which the burners are arranged. In this case, the space occupied by the burner-like box can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による燃焼装置を採
用したボイラ火炉の水平断面の概念ならびに、該断面に
おける燃焼火炎を概念的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram conceptually showing a concept of a horizontal section of a boiler furnace employing a combustion device according to a first embodiment of the present invention and a combustion flame in the section.

【図2】図1のボイラ火炉の火炉前壁に配設したバーナ
ーの拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a burner provided on a furnace front wall of the boiler furnace of FIG.

【図3】本発明ならびに本第1の実施の形態における仮
想円の直径が旋回燃焼火炎渦の性能に及ぼす効果を示す
線図である。
FIG. 3 is a diagram showing the effect of the diameter of a virtual circle on the performance of a swirling combustion flame vortex in the present invention and the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施の形態による燃焼装置を採
用したボイラ火炉の水平断面の概念ならびに、該断面に
おける燃焼火炎を概念的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram conceptually illustrating a concept of a horizontal cross section of a boiler furnace employing a combustion device according to a second embodiment of the present invention and a combustion flame in the cross section.

【図5】図4のボイラ火炉の火炉前壁に配設したバーナ
ーの拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged view of a burner provided on a furnace front wall of the boiler furnace of FIG. 4;

【図6】本発明の第3の実施の形態による燃焼装置を採
用したボイラ火炉の水平断面の概念ならびに、該断面に
おける燃焼火炎を概念的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram conceptually showing a concept of a horizontal cross section of a boiler furnace employing a combustion device according to a third embodiment of the present invention and a combustion flame in the cross section.

【図7】火炉後壁側を図面の下側、火炉前壁側を図面の
上側として図5から180度反転させた火炉後壁に配設
したバーナーの拡大図である。
FIG. 7 is an enlarged view of a burner disposed on a furnace rear wall which is inverted by 180 degrees from FIG. 5 with a furnace rear wall side being a lower side of the drawing and a furnace front wall side being an upper side of the drawing.

【図8】従来技術による旋回燃焼方式を採用したボイラ
火炉の水平断面の概念ならびに、該断面における燃焼火
炎を概念的に示す図である。
FIG. 8 is a view conceptually showing a concept of a horizontal section of a boiler furnace adopting a swirling combustion system according to a conventional technique and a combustion flame in the section.

【図9】図8のボイラ火炉の火炉前壁に配設したバーナ
ーの拡大図である。
FIG. 9 is an enlarged view of a burner provided on a furnace front wall of the boiler furnace of FIG.

【図10】ボイラの側面を示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram showing a side surface of the boiler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 火炉 2 火炉前壁 3 火炉後壁 4 火炉側壁 5 バーナ 6,17,18 仮想円 7 火炎 8 燃料及び燃焼用空気の火炉内噴出方向軸線 9 旋回燃焼火炎渦 10 バーナ風箱 11 火炉壁管 12 バーナパネル 13 燃焼ガス 16 バーナ 17 仮想円1 18 仮想円2 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace 2 Furnace front wall 3 Furnace rear wall 4 Furnace side wall 5 Burner 6, 17, 18 Virtual circle 7 Flame 8 Direction axis of fuel and combustion air ejection into furnace 9 Rotating combustion flame vortex 10 Burner wind box 11 Furnace wall tube 12 Burner panel 13 Combustion gas 16 Burner 17 Virtual circle 1 18 Virtual circle 2

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−197710(JP,A) 特開 平1−312384(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23C 5/32 Continuation of the front page (56) References JP-A-2-197710 (JP, A) JP-A-1-312384 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F23C 5 / 32

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 矩形の断面を有する火炉であって、該火
炉の一方の対向する壁部に複数本のバーナーを設け、該
バーナーから噴出する燃料または空気のいづれか一方、
もしくはその両方の噴出方向軸線もしくはその延長線
が、上記火炉の炉内に設定した仮想円に接するようにバ
ーナーを配置し、該火炉内に中心位置が異なる仮想円を
少なくとも2個以上設定した燃焼装置において、上記バ
ーナーの少なくとも1本以上が、上記火炉の他方の対向
する壁部に配置されることを特徴とする燃焼装置。
1. A furnace having a rectangular cross section, wherein a plurality of burners are provided on one opposing wall of the furnace, and one of fuel and air ejected from the burner is provided.
Alternatively, a burner is arranged such that the axis of the ejection direction of both or an extension line thereof is in contact with a virtual circle set in the furnace of the furnace, and at least two or more virtual circles having different center positions are set in the furnace. The apparatus of any of the preceding claims, wherein at least one or more of said burners is located on the other opposing wall of said furnace.
【請求項2】 上記仮想円の直径が、火炉幅の半分の長
さと火炉奥行きの長さを加えた和の5%を超える長さ
〔仮想円直径>(火炉幅/2+火炉奥行き)×0.0
5〕であることを特徴とする請求項1に記載の燃焼装
置。
2. The diameter of the virtual circle exceeds 5% of the sum of the length of the furnace width and the length of the furnace depth [virtual circle diameter> (furnace width / 2 + furnace depth) × 0. .0
5]. The combustion apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 異なる直径を持つ複数個の仮想円を有
し、かつ、そのいづれの仮想円にも少なくとも1本以上
の上記バーナーが噴出する燃料もしくは空気のいづれか
一方、もしくはその両方の噴出方向軸線もしくはその延
長線が接するようにしたことを特徴とする請求項1又は
2に記載の燃焼装置。
3. A plurality of virtual circles having different diameters, and at least one of the burners injects fuel and / or air in each of the virtual circles. 3. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the axis or an extension thereof is in contact with the axis.
【請求項4】 少なくとも1本以上の上記バーナーが噴
出する燃料もしくは空気のいづれか一方、もしくはその
両方の噴出方向軸線もしくはその延長線が、該バーナー
を配設した火炉壁面と直角になるようにバーナを配置し
たことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の燃焼装
置。
4. A burner such that at least one of the burners ejects fuel and / or air, and at least one of the ejection direction axes or an extension thereof is perpendicular to the furnace wall surface on which the burner is disposed. The combustion device according to claim 1, 2 or 3, wherein
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