JP3463117B2 - Burner device - Google Patents

Burner device

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JP3463117B2
JP3463117B2 JP16890998A JP16890998A JP3463117B2 JP 3463117 B2 JP3463117 B2 JP 3463117B2 JP 16890998 A JP16890998 A JP 16890998A JP 16890998 A JP16890998 A JP 16890998A JP 3463117 B2 JP3463117 B2 JP 3463117B2
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flow
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gas
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一雄 下平
浩二 守家
努 若林
孝弘 佐古
裕司 中村
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Osaka Gas Co Ltd
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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、燃料ガスを燃焼す
るためのバーナ装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a burner device for burning fuel gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】地域発電、地域暖房などを行うために、
種々のコージェネレーションシステムが提案され実用に
供されている。このようなコージェネレーションシステ
ムの代表的な一つのシステムは、燃料ガスを燃焼するた
めのバーナ装置と、バーナ装置によって燃焼された燃焼
ガスによって回転駆動されるガスタービンとを備え、ガ
スタービンの回転を利用して発電が行われる。
[Prior Art] In order to perform district power generation, district heating, etc.,
Various cogeneration systems have been proposed and put into practical use. One typical system of such a cogeneration system includes a burner device for burning fuel gas, and a gas turbine that is rotatably driven by the combustion gas burned by the burner device. It is used to generate electricity.

【0003】このようなコージェネレーションにおける
バーナ装置は、第1のガス供給手段からの燃料ガスが供
給される一次ノズル手段と、第2のガス供給手段からの
燃料ガスが供給される二次ノズル手段とを備えたものが
ある。一次ノズル手段は第1の流路を規定し、第1の流
路を流れる空気流に第1のガス供給手段からの燃料ガス
が噴出され、これによって可燃混合ガスが生成される。
また、二次ノズル手段は第2の流路を規定し、第2の流
路を流れる空気流に第2のガス供給手段からの燃料ガス
が噴出され、これによって一次ノズル手段の可燃混合ガ
スよりもガス濃度の低い可燃混合ガスが生成される。こ
のようなバーナ装置では、一次ノズル手段の混合ガスの
ガス濃度が二次ノズル手段の混合ガスのガス濃度よりも
高いので、一次ノズル手段の混合ガスが燃焼され、そし
てこの一次ノズル手段の燃焼ガスを利用して二次ノズル
手段の混合ガスが燃焼される。燃料ガスをこのように燃
焼することによって、希薄燃焼が可能となり、また燃焼
ガスの燃焼温度を低くすることができ、これによって酸
化窒素(NOx)の発生を抑えた高効率な燃焼が可能と
なる。
The burner device in such a cogeneration system has a primary nozzle means to which the fuel gas from the first gas supply means is supplied and a secondary nozzle means to which the fuel gas from the second gas supply means is supplied. Some have and. The primary nozzle means defines the first flow path, and the fuel gas from the first gas supply means is jetted into the air flow flowing through the first flow path, whereby a combustible mixed gas is generated.
Further, the secondary nozzle means defines the second flow path, and the fuel gas from the second gas supply means is ejected into the air flow flowing through the second flow path, whereby the combustible gas mixture of the primary nozzle means is discharged. Also, a combustible mixed gas having a low gas concentration is generated. In such a burner device, since the gas concentration of the mixed gas of the primary nozzle means is higher than the gas concentration of the mixed gas of the secondary nozzle means, the mixed gas of the primary nozzle means is combusted, and the combustion gas of this primary nozzle means is burned. Is used to combust the mixed gas in the secondary nozzle means. By burning the fuel gas in this way, lean combustion becomes possible, and the combustion temperature of the combustion gas can be lowered, which enables highly efficient combustion while suppressing the generation of nitric oxide (NOx). .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このようなバーナ装置
では、第2の流路に噴出される燃料ガスの噴出量を制御
することによってバーナ装置の燃焼出力を制御するが、
燃焼出力を下げるために燃料ガスの噴出量を少なくする
と、二次ノズル手段からの燃焼火炎が消えたり、燃料ガ
スの噴出制御が追いつかないため、二次ノズル手段の燃
焼状態が不安定となる問題がある。
In such a burner device, the combustion output of the burner device is controlled by controlling the injection amount of the fuel gas injected into the second flow path.
When the injection amount of fuel gas is reduced to reduce the combustion output, the combustion flame from the secondary nozzle means disappears, or the injection control of the fuel gas cannot keep up, and the combustion state of the secondary nozzle means becomes unstable. There is.

【0005】また、一次ノズル手段からの燃料ガスを燃
焼状態に維持しながら二次ノズル手段からの燃焼火炎を
消したりつけたりすると、燃焼ガスに温度変動を引起こ
し、これによって、この燃焼ガスが排気ガスとして送給
されるガスタービンでは負荷変動の原因となる。
Further, if the combustion flame from the secondary nozzle means is extinguished or turned on while the fuel gas from the primary nozzle means is maintained in a combustion state, a temperature fluctuation is caused in the combustion gas, and this combustion gas is exhausted. In a gas turbine that is delivered as gas, it causes load fluctuations.

【0006】本発明の目的は、燃料ガスの噴出量を絞っ
ても安定して燃焼し、保炎能力の優れたバーナ装置を提
供することである。
An object of the present invention is to provide a burner device which burns stably even when the injection amount of fuel gas is reduced and has an excellent flame holding ability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、図1〜図4に
示されるように、(a)第1の流路45を規定する筒状
の第1のノズル手段10と、 (b)噴射ノズル体20であって、第1のノズル手段1
0に同心状に設けられ、第1のノズル手段10の内面と
噴射ノズル体20の外面との間に略環状の間隙39を形
成し、この間隙39は、第1の流路45に連なり、燃料
ガスが供給される空間22bを有し、略半径方向に延び
て前記空間22bと前記間隙39とに連通する噴出孔4
8が形成され、この噴出孔48は、第1のノズル手段1
0に設けられる噴射ノズル体20と、 (c)第1のノズル手段10には、貫通孔50が、前記
噴出孔48に前記間隙39を介して相互に対向して、形
成され、 (d)筒状の第2のノズル手段12であって、第1のノ
ズル手段10の外側に同心状に設けられ、前記貫通孔5
0を介する燃料ガスと空気とが予混合される環状の第2
の流路47を規定する第2のノズル手段12と、 (e)噴射ノズル体20の前記空間22bに燃料ガス
を、流量制御可能に供給するガス供給手段と、 (f)前記間隙39と第2の流路47とに、空気流路8
を介して空気を供給する空気供給源とを含み、第1およ
び第2の流路45,47の下流に、燃焼空間が形成さ
れ、 (h)前記空気流路8から前記間隙39を経て第1の流
路45に流れる空気の流速は比較的低く、前記空気流路
8から第2の流路47に流れる空気の流速は比較的高
く、 (i)噴射ノズル体20の前記噴出孔48からの燃料ガ
スは、前記間隙39を通って前記貫通孔50を経て第2
の流路に向けて噴出され、 (j)ガス供給手段からの燃料ガスの供給量が少ないと
き、噴射ノズル体20の前記噴出孔48から噴出される
燃料ガスの噴出速度が低く、したがって、前記噴出孔4
8から噴出された燃料ガスは、前記間隙39を流れる空
気流の作用を受けて第1の流路45に流れ、 (k)ガス供給手段からの燃料ガスの供給量が多くなる
と、噴射ノズル体20の前記噴出孔48から噴出される
燃料ガスの噴出速度が高くなり、これによって、前記噴
出孔48から噴出された燃料ガスは前記間隙39を流れ
る空気流に打勝って第2の流路47に流れ、かくして燃
料ガスの供給量が多くなるにしたがって第2の流路47
に流れる流量も増大することを特徴とするバーナ装置で
ある。
The present invention, as shown in FIGS. 1 to 4, includes: (a) a cylindrical first nozzle means 10 defining a first flow path 45; and (b) The injection nozzle body 20, the first nozzle means 1
0 is provided concentrically and forms a substantially annular gap 39 between the inner surface of the first nozzle means 10 and the outer surface of the injection nozzle body 20. This gap 39 is continuous with the first flow path 45, The ejection hole 4 that has a space 22b into which the fuel gas is supplied, extends substantially in the radial direction, and communicates with the space 22b and the gap 39.
8 are formed, and the ejection holes 48 are formed in the first nozzle means 1
0, and (c) a through hole 50 is formed in the first nozzle means 10 in the ejection hole 48 so as to face each other through the gap 39, and (d). The cylindrical second nozzle means 12 is provided concentrically outside the first nozzle means 10 and has the through hole 5
An annular second in which the fuel gas through 0 and the air are premixed
Second nozzle means 12 that defines the flow path 47 of (1), (e) gas supply means that supplies the fuel gas to the space 22b of the injection nozzle body 20 in a controllable manner, and (f) the gap 39 and the second The air flow path 8 to the second flow path 47.
A combustion space is formed downstream of the first and second flow paths 45, 47 including an air supply source that supplies air via (h) the air flow path 8 through the gap 39 and The flow velocity of the air flowing through the first flow passage 45 is relatively low, the flow velocity of the air flowing through the air flow passage 8 to the second flow passage 47 is relatively high, and (i) from the ejection holes 48 of the injection nozzle body 20. Of the fuel gas passes through the gap 39, the through hole 50, and the second fuel gas.
(J) When the amount of fuel gas supplied from the gas supply means is small, the jet speed of the fuel gas jetted from the jet holes 48 of the jet nozzle body 20 is low, and therefore, Spout 4
The fuel gas ejected from No. 8 flows into the first flow path 45 under the action of the air flow flowing through the gap 39. (k) When the supply amount of the fuel gas from the gas supply means increases, the injection nozzle body The jet speed of the fuel gas jetted from the jet holes 48 of 20 increases, whereby the fuel gas jetted from the jet holes 48 overcomes the air flow flowing through the gap 39 and the second flow path 47. To the second flow path 47 as the fuel gas supply increases.
The burner device is characterized in that the flow rate flowing to the inside also increases.

【0008】本発明に従えば、筒状の第1のノズル手段
10によって規定される第1の流路45を流れる空気の
流速は比較的低く、筒状の第2のノズル手段12によっ
て規定される第2の流路47を流れる空気の流速は比較
的高く、噴射ノズル体20の噴出孔48からの燃料ガス
は第1の流路を通して第2の流路に向けて噴出される。
したがって、燃料ガスの噴出量が少ないとき、燃料ガス
の噴出速度は低く、噴出孔48から噴出された燃料ガス
は第1の流路を流れる空気流の作用を受けて第1の流路
を通して流れる。燃料ガスの噴出量が多くなると、燃料
ガスの噴出速度が高くなり、これによって噴出孔48か
ら噴射された燃料ガスは第1の流路を流れる空気流に打
勝って第2の流路に向けて流れ、第2の流路に噴出され
る噴出量が増大する。かくのとおりであるので、燃料ガ
スは、その噴出量が少ないときには、空気流量の少ない
第1の流路に多く流れるようになり、したがってガス濃
度の比較的濃い混合ガスが第1の流路において生成さ
れ、燃料ガスは噴出量が少ないにもかかわらず安定して
燃焼する。また、燃料ガスの噴出量が多くなると、燃料
ガスの一部が第1の流路に流れるとともに、その残部が
空気流量が多い第2の流路に流れ、第2の流路に流れる
流量は燃料ガスの噴出量が多くなるにつれて多くなる。
したがって、第2の流路においてガス濃度が比較的薄い
混合ガスが生成されるようになり、第1および第2のノ
ズル手段において燃料ガスが燃焼するようになる。第1
のノズル手段の外側に第2のノズル手段が同心状に配設
される。噴射ノズル体の噴出孔48から噴出される燃料
ガスは第1の流路を通して第2の流路に向けて噴出され
る。それ故に、噴出孔48から噴出される燃料ガスの噴
出量が少ないとき、噴出孔48から噴出した燃料ガス
は、噴射ノズル体と第1のノズル手段との間隙39を流
れる空気流によって第1の流路に流れる。また、噴出孔
48から噴出される燃料ガスの噴出量が多くなると、噴
出孔48から噴出された燃料ガスは噴射ノズル体と第1
のノズル手段との間の第1の流路の一部を通って第1の
ノズル手段と第2のノズル手段との間に規定された第2
の流路47に流れて充分に予混合される。かくて、噴射
ノズル体の第2の噴出孔から噴出される燃料ガスを、そ
の噴出量に応じて第1および第2の流路に所要のとおり
に送給することができる。また本発明は、第1の流路4
5と第2の流路47との間には、第2の流路47の希薄
混合ガスの一部を第1の流路45に導くための混合ガス
導入手段76,82,84が設けられることを特徴とす
る。本発明に従えば、第1の流路と第2の流路との間に
は混合ガス導入手段が設けられているので、第2の流路
にて生成された混合ガスの一部が第1の流路に導入さ
れ、これによって第1の流路の混合ガスと第2の流路の
混合ガスのガス濃度が均一化して燃焼状態の片寄りが少
なくなる。
According to the present invention, the flow velocity of the air flowing through the first flow passage 45 defined by the cylindrical first nozzle means 10 is relatively low and defined by the cylindrical second nozzle means 12. The flow velocity of the air flowing through the second flow passage 47 is relatively high, and the fuel gas from the ejection holes 48 of the injection nozzle body 20 is ejected toward the second flow passage through the first flow passage.
Therefore, when the injection amount of the fuel gas is small, the ejection speed of the fuel gas is low, and the fuel gas ejected from the ejection holes 48 flows through the first flow path under the action of the air flow flowing through the first flow path. . When the ejection amount of the fuel gas increases, the ejection velocity of the fuel gas increases, whereby the fuel gas ejected from the ejection holes 48 overcomes the air flow flowing through the first passage and is directed toward the second passage. Flow, and the ejection amount ejected to the second flow path increases. As described above, when the injection amount of the fuel gas is small, a large amount of the fuel gas flows in the first flow passage having a small air flow rate, and therefore, the mixed gas having a relatively high gas concentration flows in the first flow passage. The generated fuel gas burns stably even though the amount of jet is small. Further, when the injection amount of the fuel gas increases, a part of the fuel gas flows to the first flow path, and the remaining part flows to the second flow path having a large air flow rate, and the flow rate of the second flow path increases. The amount increases as the amount of fuel gas ejected increases.
Therefore, the mixed gas having a relatively low gas concentration is generated in the second flow path, and the fuel gas is burned in the first and second nozzle means. First
The second nozzle means is concentrically arranged outside the nozzle means. The fuel gas ejected from the ejection holes 48 of the ejection nozzle body is ejected toward the second flow passage through the first flow passage. Therefore, when the ejection amount of the fuel gas ejected from the ejection hole 48 is small, the fuel gas ejected from the ejection hole 48 becomes the first due to the air flow flowing through the gap 39 between the injection nozzle body and the first nozzle means. Flowing into the flow path. Further, when the amount of fuel gas ejected from the ejection holes 48 increases, the fuel gas ejected from the ejection holes 48 and the injection nozzle body
A second nozzle defined between the first nozzle means and the second nozzle means through a portion of the first flow path between the second nozzle means and
Flowing into the channel 47 of the above and sufficiently premixed. Thus, the fuel gas ejected from the second ejection holes of the injection nozzle body can be fed to the first and second flow paths as required according to the ejection amount. The present invention also provides the first flow path 4
5 and the second flow passage 47 are provided with mixed gas introduction means 76, 82, 84 for guiding a part of the lean mixed gas of the second flow passage 47 to the first flow passage 45. It is characterized by According to the present invention, since the mixed gas introduction means is provided between the first flow path and the second flow path, a part of the mixed gas generated in the second flow path becomes a first gas. Introduced into the first flow path, the gas concentrations of the mixed gas in the first flow path and the mixed gas in the second flow path are made uniform, and deviation of the combustion state is reduced.

【0009】また本発明は、前記噴射ノズル体20の前
記噴出孔48から噴出される燃料ガスの最大噴出速度が
1〜1000m/sであることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the maximum ejection speed of the fuel gas ejected from the ejection holes 48 of the injection nozzle body 20 is 1 to 1000 m / s.

【0010】本発明に従えば、燃料ガスの最大噴出速度
が1〜1000m/sであるので、燃料ガスの噴出量が
多くなると、第1の流路を流れる空気流に打勝って充分
な量の燃料ガスが第2の流路に噴出され、第2の流路か
らの燃料ガスが安定して燃焼する。
According to the present invention, since the maximum ejection speed of the fuel gas is 1 to 1000 m / s, when the ejection amount of the fuel gas increases, the air flow flowing through the first flow path can be overcome to a sufficient amount. Fuel gas is ejected to the second flow path, and the fuel gas from the second flow path is stably burned.

【0011】また本発明は、噴射ノズル体20には、燃
料ガスを、第1の流路45に向けて噴出するもう1つの
噴出孔46が設けられることを特徴とする。
The present invention is also characterized in that the injection nozzle body 20 is provided with another ejection hole 46 for ejecting the fuel gas toward the first flow path 45.

【0012】本発明に従えば、噴射ノズル体は、第1の
流路を通して第2の流路に向けて燃料ガスを噴出する噴
出孔48のほかに、第1の流路に燃料ガスを噴出するも
う1つの噴出孔46を備えている。それ故に、燃料ガス
の噴出量が少ないとき、第1の流路には第1および第2
の噴出孔からの燃料ガスが送給され、したがって第1の
流路の混合ガスのガス濃度を高めることができる。本発
明は、貫通孔50の内径は、貫通孔50に相互に対向し
て形成された前記噴出孔48の内径と実質上等しいまた
はこれよりも大きいことを特徴とする。本発明に従え
ば、貫通孔50の内径は、貫通孔50に相互に対向して
形成された前記噴出孔48の内径と実質上等しいまたは
これより大きいので、噴出孔48から噴出された燃料ガ
スは貫通孔50に所要のとおりに確実に導かれ、この貫
通孔50を通して第2の流路47に供給することができ
る。
According to the invention, the injection nozzle body ejects the fuel gas to the first flow path in addition to the ejection holes 48 for ejecting the fuel gas to the second flow path through the first flow path. It has another ejection hole 46 for Therefore, when the fuel gas ejection amount is small, the first and second channels are provided in the first flow path.
The fuel gas is supplied from the ejection holes of the above, so that the gas concentration of the mixed gas in the first flow path can be increased. The present invention is characterized in that the inner diameter of the through hole 50 is substantially equal to or larger than the inner diameter of the ejection hole 48 formed in the through hole 50 so as to face each other. According to the present invention, the inner diameter of the through hole 50 is substantially equal to or larger than the inner diameter of the ejection hole 48 formed to face the through hole 50, so that the fuel gas ejected from the ejection hole 48 is Can be reliably guided to the through hole 50 as required, and can be supplied to the second flow path 47 through the through hole 50.

【0013】また本発明は、図5に示されるように、
(a)噴射ノズル体102であって、燃料ガスが供給さ
れる空間104を有し、先端側に向けて半径方向内方に
傾斜する先端傾斜部106を有し、この先端傾斜部10
6に、噴出孔108が形成される噴射ノズル体102
と、 (b)筒状の第1ノズル手段110であって、噴射ノズ
ル体102の下流側に設けられ、噴射ノズル体102と
の間に開口面積が絞られた導入開口部126を形成し、
第1の流路118を規定する第1ノズル手段110と、 (c)噴射ノズル体102と第1のノズル手段110と
を覆い、噴射ノズル体102と第1のノズル手段110
との間に環状の第2の流路120を規定する筒状の第2
のノズル手段114と、 (d)噴射ノズル体102の前記空間104に燃料ガス
を、流路制御可能に供給するガス供給手段と、 (e)第2の流路120の上流側の空気流路から空気を
供給する空気供給源とを含み、 (f)前記空気流路から第1のノズル手段110と第2
のノズル手段114との間における第2の流路120を
流れる空気の流速は、比較的高く、前記空気流路から前
記導入開口部102を通して第1の流路118に流れる
空気の流速は、比較的低く、 (g)噴射ノズル体102の噴出孔108からの燃料ガ
スは、第1および第2の流路118,120に向けて噴
出され、 (h)ガス供給手段からの燃料ガスの供給量が少ないと
き、噴射ノズル体102の前記噴出孔108から噴出さ
れる燃料ガスの噴出速度が低く、したがって、前記噴出
孔108から噴出された燃料ガスは、前記導入開口部1
26を通って第1の流路118に流入する空気流の作用
を受けて第1の流路118に流れ、 (i)ガス供給手段からの燃料ガスの供給量が多くなる
と、噴射ノズル体102の前記噴出孔108から噴出さ
れる燃料ガスの噴出速度が高くなり、これによって、前
記噴出孔108から噴出された燃料ガスは、第2の流路
120から第1の流路118に流入する空気流の作用を
あまり受けることなく、前記導入開口部126を通過し
て第2の流路120に流れ、かくして燃料ガスの供給量
が多くなるにしたがって前記第2の流路120に流れる
流量も増大することを特徴とするバーナ装置である。
The present invention, as shown in FIG.
(A) The injection nozzle body 102 has a space 104 to which the fuel gas is supplied, and has a tip inclined portion 106 inclined inward in the radial direction toward the tip side.
6, the injection nozzle body 102 in which the ejection holes 108 are formed
And (b) a cylindrical first nozzle means 110, which is provided on the downstream side of the injection nozzle body 102 and forms an introduction opening 126 with a narrowed opening area between the injection nozzle body 102 and
The first nozzle means 110 defining the first flow path 118, and (c) the injection nozzle body 102 and the first nozzle means 110 are covered, and the injection nozzle body 102 and the first nozzle means 110 are covered.
A cylindrical second defining the annular second flow path 120 between
Nozzle means 114, (d) gas supply means for supplying fuel gas to the space 104 of the injection nozzle body 102 in a flow path controllable manner, and (e) an air flow path upstream of the second flow path 120. An air supply source for supplying air from (f) the first nozzle means 110 and the second nozzle through the air flow path.
The flow velocity of the air flowing through the second flow path 120 between the first flow passage 120 and the nozzle means 114 is relatively high, and the flow velocity of the air flowing from the air flow passage through the introduction opening 102 to the first flow passage 118 is relatively high. (G) the fuel gas from the ejection holes 108 of the injection nozzle body 102 is ejected toward the first and second flow paths 118 and 120, and (h) the amount of fuel gas supplied from the gas supply means. Is small, the ejection speed of the fuel gas ejected from the ejection holes 108 of the injection nozzle body 102 is low, and therefore the fuel gas ejected from the ejection holes 108 is
When the flow rate of the fuel gas from the gas supply means increases, the injection nozzle body 102 is subjected to the action of the airflow flowing through the first flow path 118 through the flow path 26 and flows into the first flow path 118. The ejection speed of the fuel gas ejected from the ejection hole 108 is increased, and the fuel gas ejected from the ejection hole 108 is supplied to the first passage 118 through the second passage 120. It flows through the introduction opening 126 to the second flow path 120 without being affected by the flow, and thus the flow rate of the second flow path 120 increases as the supply amount of the fuel gas increases. The burner device is characterized in that

【0014】本発明に従えば、流量制御可能なガス供給
手段の燃料ガスの供給が少ないとき、噴射ノズル体10
2の噴出孔108からの燃料ガスは、導入開口部126
を通って第1ノズル手段110の第1の流路118に、
空気とともに流れ、燃料ガスと空気との予混合が行わ
れ、これに対してガス供給手段からの燃料ガスの供給が
多いとき、噴出孔108からの燃料ガスは、導入開口部
126を通過して第1および第2ノズル手段110,1
18間に形成されている第2の流路120に、空気とと
もに流れて、この第2の流路120で充分な予混合され
て燃焼空間に導かれる。したがって燃料ガスの高濃度領
域が形成されることはなく、NOx濃度を低く維持する
ことができる。
According to the present invention, when the amount of fuel gas supplied by the gas supply means whose flow rate is controllable is small, the injection nozzle body 10 is
The fuel gas from the second ejection hole 108 is introduced into the introduction opening 126.
Through the first flow path 118 of the first nozzle means 110,
When the fuel gas and the air flow together with the air and the fuel gas is premixed by the gas supply means, the fuel gas from the ejection holes 108 passes through the introduction opening 126. First and second nozzle means 110,1
It flows with the air into the second flow passage 120 formed between 18 and is sufficiently premixed in the second flow passage 120 and introduced into the combustion space. Therefore, the high concentration region of the fuel gas is not formed, and the NOx concentration can be kept low.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従うバーナ装置の実施形態について説明する。図1
は、本発明に従うバーナ装置の一実施形態を簡略的に示
す断面図であり、図2は、図1に示すバーナ装置の一部
を拡大して示す断面図であり、また図3は、図1のバー
ナ装置の噴射ノズル体およびその近傍をさらに拡大して
示す断面図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a burner device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Figure 1
FIG. 3 is a sectional view schematically showing an embodiment of the burner device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the burner device shown in FIG. 1, and FIG. It is sectional drawing which further expands and shows the injection nozzle body of 1 burner apparatus, and its vicinity.

【0018】図1を参照して、図示のバーナ装置は、番
号2で示すバーナテスト用ケースのディフューザ部を備
え、このディフューザ部2に円筒状のテストケース4が
装着され、テストケース4は図1において右方に延びて
いる。テストケース4内には燃焼ケース6が配設されて
いる。燃焼ケース6は中空筒状に形成されている。燃焼
ケース6の一端部(図1において左端部)はディフュー
ザ部2に装着され、その他端部は図1において右方に延
びている。ディフューザ部2には、また、空気流路8が
形成され、この空気流路8を通して燃焼用空気が燃焼ケ
ース6の一端部に供給される。この燃焼用空気は、たと
えば、コンプレッサ(図示せず)によって圧縮された状
態にて送給される。
Referring to FIG. 1, the illustrated burner device includes a diffuser portion of a burner test case indicated by reference numeral 2. A cylindrical test case 4 is attached to the diffuser portion 2, and the test case 4 is shown in FIG. 1 extends to the right. A combustion case 6 is arranged in the test case 4. The combustion case 6 has a hollow cylindrical shape. One end (the left end in FIG. 1) of the combustion case 6 is attached to the diffuser part 2, and the other end extends to the right in FIG. An air passage 8 is also formed in the diffuser portion 2, and combustion air is supplied to one end of the combustion case 6 through the air passage 8. This combustion air is sent in a state of being compressed by a compressor (not shown), for example.

【0019】この実施形態では、燃焼ケース6の一端部
内に第1のノズル手段10、第2のノズル手段12およ
び燃焼筒14が配設されている。図2をも参照して、デ
ィフューザ部2の一部には取付支持ブロック16が装着
され、この取付支持ブロック16に外ガス送給管18の
一端部が装着され、この外ガス送給管18の他端部に噴
射ノズル体20が装着されている。噴射ノズル体20は
内部に空間22が形成され、この内部空間22を軸線方
向に貫通して仕切スリーブ24が装着され、この仕切ス
リーブ24によって上記内部空間22が内側の第1空間
22aとこの第1空間22aの外側の第2空間22bと
に仕切られている(図3参照)。外ガス送給管18の他
端部は、噴射ノズル体20の第2空間22bに連通され
ている。また、外ガス送給管18の内側には内ガス送給
管26が同心状に配設され、その一端部が取付支持ブロ
ック16に装着され、その他端部が噴射ノズル体20に
装着されている。この内ガス送給管26は、噴射ノズル
体20の第1空間22aに連通されている。
In this embodiment, the first nozzle means 10, the second nozzle means 12 and the combustion cylinder 14 are arranged in one end of the combustion case 6. Referring also to FIG. 2, a mounting support block 16 is mounted on a part of the diffuser portion 2, and one end of an external gas supply pipe 18 is mounted on the mounting support block 16 and the external gas supply pipe 18 is attached. An injection nozzle body 20 is attached to the other end of the. A space 22 is formed inside the injection nozzle body 20, and a partition sleeve 24 is attached by penetrating the interior space 22 in the axial direction, and the partition sleeve 24 allows the interior space 22 to be located inside the first space 22a and the first space 22a. It is partitioned into a second space 22b outside the one space 22a (see FIG. 3). The other end of the outer gas supply pipe 18 communicates with the second space 22b of the injection nozzle body 20. An inner gas feed pipe 26 is concentrically arranged inside the outer gas feed pipe 18, one end of which is attached to the attachment support block 16 and the other end of which is attached to the injection nozzle body 20. There is. The inner gas supply pipe 26 communicates with the first space 22a of the injection nozzle body 20.

【0020】内ガス送給管26には、これに燃料ガスを
供給するための第1のガス供給装置が接続されている。
第1のガス供給装置は、燃料ガスが蓄えられたガス供給
源(図示せず)、ガス供給源から燃料ガスを導くガス送
給管28およびガス送給管28を通して送給されるガス
の流量を制御する流量制御手段、たとえば流量制御弁
(図示せず)を含み、ガス送給管28が内ガス送給管2
6に連通されている。また、外ガス送給管18には、こ
れに燃料ガスを供給するための第2のガス供給装置が接
続されている。第2のガス供給装置は、燃料ガスが蓄え
られたガス供給源(図示せず)、ガス供給源から燃料ガ
スを導くガス送給管30およびガス送給管30を通して
送給されるガスの流量を制御する流量制御手段、たとえ
ば流量制御弁(図示せず)を含み、ガス送給管30が外
ガス送給管18に連通されている。したがって、第1お
よび第2のガス供給装置が、噴射ノズル体20に燃料ガ
スを供給するためのガス供給手段を構成する。なお、燃
料ガスとしては、たとえば、都市ガスを好都合に用いる
ことができる。
A first gas supply device for supplying fuel gas to the inner gas supply pipe 26 is connected to the inner gas supply pipe 26.
The first gas supply device is a gas supply source (not shown) in which fuel gas is stored, a gas supply pipe 28 that guides the fuel gas from the gas supply source, and a flow rate of gas supplied through the gas supply pipe 28. The gas supply pipe 28 includes a flow rate control means, for example, a flow rate control valve (not shown) for controlling the internal gas supply pipe 2.
It is connected to 6. A second gas supply device for supplying fuel gas to the external gas supply pipe 18 is connected to the external gas supply pipe 18. The second gas supply device is a gas supply source (not shown) in which fuel gas is stored, a gas supply pipe 30 for guiding the fuel gas from the gas supply source, and a flow rate of gas supplied through the gas supply pipe 30. The gas feed pipe 30 is connected to the outer gas feed pipe 18 by including a flow control means for controlling the above, for example, a flow control valve (not shown). Therefore, the first and second gas supply devices constitute gas supply means for supplying the fuel gas to the injection nozzle body 20. As the fuel gas, for example, city gas can be conveniently used.

【0021】第1のノズル手段10は、噴射ノズル体2
0の外側に装着されている。図示の第1のノズル手段1
0は第1の円筒状部材32から構成され、この第1の円
筒状部材32の一端部には周方向に間隔を置いて半径方
向内方に突出する内突起34が一体的に設けられ、複数
個の内突起34を介して第1の円筒状部材32が噴射ノ
ズル体20に同心状に支持されている。
The first nozzle means 10 is a jet nozzle body 2
It is mounted on the outside of 0. First nozzle means 1 shown
Reference numeral 0 denotes a first cylindrical member 32, and one end of the first cylindrical member 32 is integrally provided with inner protrusions 34 that are spaced in the circumferential direction and project radially inward. The first cylindrical member 32 is concentrically supported by the injection nozzle body 20 via the plurality of inner protrusions 34.

【0022】この実施形態では、図3に示すとおり、噴
射ノズル体20は、外径が大きい本体部31と、半径方
向内方にテーパ状に延びる中間テーパ部33と、外径が
小さい小径部35と、先端テーパ部37とを有し、これ
らが先端側に向けて上述した順序で設けられている。そ
して、このことに関連して、第1の円筒状部材32の各
内突起34は、先端面が軸線方向(図3において上下方
向)に延びる支持部34aと、この内支持部34aから
半径方向内方に傾斜して延びる傾斜部34bとを有し、
支持部34aに噴射ノズル体20の大径部31が装着さ
れている。かかる装着状態においては、噴射ノズル体2
0の中間テーパ部33に対向して内突起34の傾斜部3
4bが対向して位置し、中間テーパ部33と内突起34
の傾斜部34bとの間には僅かの間隙39が存在する。
このように構成されているので、第1の円筒状部材32
と噴射ノズル体20との間には、周方向の所定範囲に渡
って、換言すると内突起34の支持部34aが存在する
領域を除く領域に略環状の間隙が存在し、空気流路8か
らの空気はかかる間隙および中間テーパ部35と傾斜部
34bとの間隙39を通して第1の円筒状部材32内に
導かれる。すなわち間隙39は、第1のノズル手段10
の内面と噴射ノズル体20の外面との間に、前述の略環
状に形成される。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the injection nozzle body 20 includes a main body portion 31 having a large outer diameter, an intermediate taper portion 33 tapering radially inward, and a small diameter portion having a small outer diameter. 35 and a tip tapered portion 37, which are provided toward the tip side in the order described above. In connection with this, each inner protrusion 34 of the first cylindrical member 32 has a support portion 34a whose distal end surface extends in the axial direction (vertical direction in FIG. 3) and a radial direction from the inner support portion 34a. And an inclined portion 34b that extends obliquely inward,
The large diameter portion 31 of the injection nozzle body 20 is attached to the support portion 34a. In such a mounted state, the injection nozzle body 2
The inclined portion 3 of the inner protrusion 34 facing the intermediate tapered portion 33 of 0
4b are opposed to each other, and the intermediate taper portion 33 and the inner protrusion 34
A slight gap 39 exists between the inclined portion 34b and the inclined portion 34b.
With this configuration, the first cylindrical member 32
Between the injection nozzle body 20 and the injection nozzle body 20, there is a substantially annular gap in a predetermined range in the circumferential direction, in other words, in a region excluding the region where the support portion 34a of the inner protrusion 34 exists, Is introduced into the first cylindrical member 32 through the gap and the gap 39 between the intermediate tapered portion 35 and the inclined portion 34b. That is, the gap 39 is defined by the first nozzle means 10
Is formed between the inner surface of the nozzle and the outer surface of the injection nozzle body 20 in the substantially annular shape described above.

【0023】噴射ノズル体20の小径部35と第1の円
筒状部材32の一端部との間には、第1のスワラ36が
配設されている。第1のスワラ36は、周方向に間隔を
置いて配設された複数個のフィンから構成され、この実
施形態では、内突起34の傾斜部34bに続いて第1の
円筒状部材32の内周面に一体的に設けられている。し
たがって、噴射ノズル体20と第1の円筒状部材32と
の間隙を通して流れる空気は、かかる第1のスワラ36
によって旋回流となり、旋回流の状態で第1の円筒状部
材32内を図1および図2において右方に流れる。第1
のスワラ36は第1の円筒状部材32と別体に形成して
両者の間に介在させるようにしてもよい。
A first swirler 36 is disposed between the small diameter portion 35 of the injection nozzle body 20 and one end of the first cylindrical member 32. The first swirler 36 is composed of a plurality of fins arranged at intervals in the circumferential direction, and in this embodiment, the slanted portion 34 b of the inner projection 34 is followed by an inner portion of the first cylindrical member 32. It is provided integrally on the peripheral surface. Therefore, the air flowing through the gap between the injection nozzle body 20 and the first cylindrical member 32 is not swept by the first swirler 36.
Becomes a swirl flow, and flows in the first cylindrical member 32 to the right in FIGS. 1 and 2 in the swirl flow state. First
The swirler 36 may be formed separately from the first cylindrical member 32 and may be interposed therebetween.

【0024】再び図1および図2を参照して、第2のノ
ズル手段12は、第1のノズル手段10の外側に装着さ
れている。図示の第2のノズル手段12は第2の円筒状
部材38から構成され、この第2の円筒状部材38の一
端部が第2のスワラ40を介して第1の円筒状部材32
の外側にこれに同心状に装着されている。この実施形態
では、第2のスワラ40は、周方向に間隔を置いて配設
された複数個のフィンから構成され、第2の円筒状部材
38の内周面に一体的に設けられ、第1の円筒状部材3
2は第2のスワラ40に支持されている。このように第
2のスワラ40が設けられているので、第1の円筒状部
材32と第2の円筒状部材38との間に導かれる空気
は、第2のスワラ40の作用によって旋回流となり、旋
回流の状態で第2の円筒状部材38内を図1および図2
において右方に流れる。この第2のスワラ40は、第2
の円筒状部材38と別体に形成して第1および第2の円
筒状部材32,38の間に介在させてもよい。
Referring again to FIGS. 1 and 2, the second nozzle means 12 is mounted outside the first nozzle means 10. The illustrated second nozzle means 12 is composed of a second cylindrical member 38, and one end portion of the second cylindrical member 38 has a first swirler 40 and a first cylindrical member 32.
It is mounted concentrically on the outside of this. In this embodiment, the second swirler 40 is composed of a plurality of fins arranged at intervals in the circumferential direction and is integrally provided on the inner peripheral surface of the second cylindrical member 38. Cylindrical member 3 of 1
2 is supported by the second swirler 40. Since the second swirler 40 is provided in this manner, the air introduced between the first cylindrical member 32 and the second cylindrical member 38 becomes a swirling flow due to the action of the second swirler 40. 1 and 2 in the second cylindrical member 38 in a swirling flow state.
Flows to the right at. This second swirler 40 is
It may be formed separately from the cylindrical member 38, and may be interposed between the first and second cylindrical members 32 and 38.

【0025】第2の円筒状部材38の一端部には半径方
向外方に突出する環状フランジ42が一体的に設けら
れ、この環状フランジ42の先端部に燃焼筒14の一端
部が取付ねじ44によって取付けられている。燃焼筒1
4は円筒状部材から構成され、第1および第2の円筒状
部材32,38に同心状に配設され、この燃焼筒14と
燃焼ケース6との間にも環状の外空間が存在する。
An annular flange 42 protruding outward in the radial direction is integrally provided at one end of the second cylindrical member 38, and one end of the combustion cylinder 14 is attached to a tip end of the annular flange 42 by a mounting screw 44. Installed by. Combustion cylinder 1
A cylindrical member 4 is concentrically arranged on the first and second cylindrical members 32 and 38, and an annular outer space exists between the combustion cylinder 14 and the combustion case 6.

【0026】この実施形態では、噴射ノズル体20の先
端テーパ部37には周方向に間隔を置いて複数個の第1
の噴出孔46が形成され、これら第1噴出孔46が噴射
ノズル体20の第1空間22aに連通されている。ま
た、噴射ノズル体20の中間テーパ部33には略半径方
向に延びる第2の噴出孔48が周方向に間隔を置いて複
数個形成されて、これら第2の噴出孔48が噴射ノズル
体20の第2空間22bに連通されている。さらに、第
2の噴出孔48の各々に対応して、第1円筒状部材32
の内突起34の傾斜部34bには貫通孔50が形成さ
れ、第2の噴出孔48と傾斜部34bの貫通孔50とが
間隙39を介して相互に対向して配置されている。かか
る貫通孔50の内径は、噴射ノズル本体20の第2の噴
射孔48の内径と実質上等しくまたはこれよりも大きく
設定するのが望ましい。かく構成することによって、第
2の噴射孔48から噴射された燃料ガスは第2の噴射孔
48に確実に導かれる。
In this embodiment, a plurality of first tapered portions 37 of the injection nozzle body 20 are circumferentially spaced from each other.
Of the ejection holes 46 are formed, and these first ejection holes 46 communicate with the first space 22a of the ejection nozzle body 20. Further, a plurality of second ejection holes 48 extending substantially in the radial direction are formed at intervals in the circumferential direction in the intermediate tapered portion 33 of the ejection nozzle body 20, and these second ejection holes 48 are formed. Is communicated with the second space 22b. Furthermore, the first cylindrical member 32 is provided corresponding to each of the second ejection holes 48.
A through hole 50 is formed in the inclined portion 34b of the inner protrusion 34, and the second ejection hole 48 and the through hole 50 of the inclined portion 34b are arranged to face each other with a gap 39 therebetween. The inner diameter of the through hole 50 is preferably set to be substantially equal to or larger than the inner diameter of the second injection hole 48 of the injection nozzle body 20. With this structure, the fuel gas injected from the second injection hole 48 is surely guided to the second injection hole 48.

【0027】このように構成されているので、ガス送給
管28を通して供給される燃料ガスは、内ガス送給管2
6を通して噴射ノズル体20の第1空間22aに送給さ
れ、第1噴出孔46を通して噴出される。第1のノズル
手段10は、図1および図2に示すとおり、第1の円筒
状部材32によって第1の流路45を規定し、この第1
の流路45の一端部、すなわち上流側部は噴射ノズル体
20と第1の円筒状部材32との間に延びており、空気
流路8を流れる空気の一部は噴出ノズル体20と第1の
円筒状部材32との間の内側開口を通して第1の流路4
5に流入して下流側に流れる。第1噴出孔46から噴出
される燃料ガスは、第1のスワラ36によって旋回流と
なって流れる空気流に向けて噴出され、旋回流の作用に
よって実質上均一に混合されて混合ガス(燃料ガスと空
気との可燃混合ガス)となる。この第1の流路45の混
合ガスの空気比は、たとえば1.4〜1.9程度に設定
される。なお、第1のガス供給装置の流量制御手段(図
示せず)を操作することによって、第1噴出孔46から
噴出される燃料ガスの噴出量を制御することができる。
また、ガス送給管30を通して供給される燃料ガスは、
外ガス送給管18を通して噴射ノズル体20の第2空間
22bに送給され、第2噴出孔48から噴出される。第
2のノズル手段12は、図1および図2に示すとおり、
第1の円筒状部材32の外側に第2の円筒状部材38に
よって環状の第2の流路47を規定し、空気流路8を流
れる空気の残りの一部は第1の円筒状部材32と第2の
円筒状部材38との間の外側開口を通して第2の流路4
7に流入して下流側に流れる。第2噴出孔46から噴出
される燃料ガスは、後述する如く間隙39(図3)を通
して第1の流路45に、また間隙39を通過して貫通孔
50を通して第2の流路47に噴出される。第2の流路
47に噴出された燃料ガスは、第2のスワラ40によっ
て旋回流となって流れる空気流に向けて噴出され、旋回
流の作用によって実質上均一に混合されて混合ガス(燃
料ガスと空気との可燃混合ガス)となる。なお、第2の
ガス供給装置の流量制御手段(図示せず)を操作するこ
とによって、第2噴出孔48から噴出される燃焼用混合
ガスの噴出量を制御することができる。
With this structure, the fuel gas supplied through the gas supply pipe 28 is supplied to the inner gas supply pipe 2
6 is fed to the first space 22a of the injection nozzle body 20 and is ejected through the first ejection hole 46. As shown in FIGS. 1 and 2, the first nozzle means 10 defines a first flow path 45 by means of a first cylindrical member 32.
One end portion of the flow passage 45, that is, the upstream side portion, extends between the jet nozzle body 20 and the first cylindrical member 32, and a part of the air flowing through the air flow passage 8 and the jet nozzle body 20 and the first nozzle member 20. Through the inner opening between the first flow path 4 and the first cylindrical member 32.
5 and flows downstream. The fuel gas ejected from the first ejection holes 46 is ejected toward the air flow flowing as a swirl flow by the first swirler 36, and is substantially uniformly mixed by the action of the swirl flow to be mixed gas (fuel gas And a combustible mixed gas of air). The air ratio of the mixed gas in the first flow path 45 is set to, for example, about 1.4 to 1.9. By operating the flow rate control means (not shown) of the first gas supply device, the ejection amount of the fuel gas ejected from the first ejection holes 46 can be controlled.
Further, the fuel gas supplied through the gas supply pipe 30 is
The gas is supplied to the second space 22b of the injection nozzle body 20 through the outer gas supply pipe 18 and ejected from the second ejection hole 48. The second nozzle means 12, as shown in FIGS. 1 and 2,
An annular second flow path 47 is defined outside the first cylindrical member 32 by the second cylindrical member 38, and the remaining part of the air flowing through the air flow path 8 is the first cylindrical member 32. Through the outer opening between the second flow path 4 and the second cylindrical member 38.
7 and flows downstream. The fuel gas ejected from the second ejection holes 46 is ejected to the first flow passage 45 through the gap 39 (FIG. 3) and to the second flow passage 47 after passing through the gap 39 and the through hole 50 as described later. To be done. The fuel gas ejected into the second flow path 47 is ejected toward the air flow which becomes a swirl flow by the second swirler 40, and is substantially uniformly mixed by the action of the swirl flow to be mixed gas (fuel It becomes a combustible mixed gas of gas and air). By operating the flow rate control means (not shown) of the second gas supply device, the ejection amount of the mixed gas for combustion ejected from the second ejection holes 48 can be controlled.

【0028】空気流路8を通して流れる空気の残部は燃
焼筒14と燃焼ケース6との間の空間51を通して流れ
る。この実施形態では、燃焼筒14には周方向および軸
線方向に間隔を置いて複数個の空気孔52が形成されて
おり、空間51を通して流れる空気はこれら空気孔52
を通して燃焼筒14内に導入される。空気孔52を通し
て導入される空気は燃焼筒14の内周面に沿って流れる
空気層を生成し、かかる空気層によって燃焼筒14が冷
却される。これら空気孔52は、燃焼筒14の一部を半
径方向外方に折曲することによって形成することができ
る。また、後述する如くして燃焼して燃焼筒14内を流
れる燃焼ガスの温度が異常に上昇しないように、必要に
応じて、燃焼筒14に希釈孔(図示せず)を設けること
ができ、このように希釈孔を設けた場合、空間51を流
れる空気が希釈孔を通して燃焼筒14内に導入され、導
入した空気によって燃焼ガスの温度が低下される。な
お、燃焼筒14が異常高温に上昇しない場合、空気孔5
2を省略することもできる。
The rest of the air flowing through the air passage 8 flows through the space 51 between the combustion cylinder 14 and the combustion case 6. In this embodiment, a plurality of air holes 52 are formed in the combustion cylinder 14 at intervals in the circumferential direction and the axial direction, and the air flowing through the space 51 has these air holes 52.
Is introduced into the combustion cylinder 14 through. The air introduced through the air holes 52 creates an air layer that flows along the inner peripheral surface of the combustion cylinder 14, and the combustion cylinder 14 is cooled by the air layer. These air holes 52 can be formed by bending a part of the combustion cylinder 14 outward in the radial direction. If necessary, a dilution hole (not shown) may be provided in the combustion cylinder 14 so that the temperature of the combustion gas that combusts and flows in the combustion cylinder 14 does not rise abnormally as described below. When the dilution hole is provided in this way, the air flowing in the space 51 is introduced into the combustion cylinder 14 through the dilution hole, and the temperature of the combustion gas is lowered by the introduced air. If the combustion cylinder 14 does not rise to an abnormally high temperature, the air holes 5
2 can be omitted.

【0029】この実施形態では、図1に示すとおり、第
1のノズル手段10の先端部、すなわち第1の円筒状部
材32の他端部と、第2のノズル手段12の先端部、す
なわち第2の円筒状部材38の他端部とは、実質上同じ
位置またはほぼ同じ位置まで延びており、また燃焼筒1
4の先端部は第1および第2のノズル手段10,12を
越えてさらに図1において右方に延びている。したがっ
て、第1の流路45を流れる混合ガスによる燃焼火炎は
第1の円筒状部材32の内部もしくは先端部から図1に
おいて右方に生成され、また第2の流路47を流れる混
合ガスによる燃焼火炎は第2の円筒状部材38の先端部
から図1において右方に発生し、これら燃焼火炎は燃焼
筒14内にて所要のとおりに燃焼される。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the tip portion of the first nozzle means 10, that is, the other end portion of the first cylindrical member 32, and the tip portion of the second nozzle means 12, that is, the first nozzle portion 12, The other end of the cylindrical member 38 of No. 2 extends to the substantially same position or substantially the same position, and the combustion cylinder 1
The tip of 4 extends beyond the first and second nozzle means 10, 12 and further to the right in FIG. Therefore, the combustion flame due to the mixed gas flowing through the first flow path 45 is generated rightward in FIG. 1 from the inside or the tip of the first cylindrical member 32, and due to the mixed gas flowing through the second flow path 47. The combustion flame is generated from the tip of the second cylindrical member 38 to the right in FIG. 1, and these combustion flames are burned in the combustion cylinder 14 as required.

【0030】この形態では、第1の流路45を流れる可
燃混合ガスのガス濃度は第2の流路47を流れる可燃混
合ガスのガス濃度よりも濃くなるように設定されてい
る。そして、このことに関連して、混合ガスを点火する
ための点火手段56の点火部が第1の流路45内に突出
している。点火手段56は細長い点火部材58を備え、
その基部がテストケース4に装着され、その先端部が燃
焼ケース6、燃焼筒14、第2の円筒状部材38および
第1の円筒状部材32を貫通して第1の流路45に突出
している。点火部材58の先端点火部は、第1の流路4
5を流れる混合ガスに向けて火花を発生し、かかる火花
によって第1の流路45の混合ガスが点火燃焼される。
そして、第1の流路45にて発生した燃焼ガスの火炎が
第2の流路47を流れる混合ガスに伝播され、かかる火
炎の伝播によって第2の流路47の混合ガスが燃焼され
る。
In this embodiment, the gas concentration of the combustible mixed gas flowing through the first flow path 45 is set to be higher than the gas concentration of the combustible mixed gas flowing through the second flow path 47. In connection with this, the ignition part of the ignition means 56 for igniting the mixed gas projects into the first flow path 45. The ignition means 56 comprises an elongated ignition member 58,
The base portion is attached to the test case 4, and the tip end portion thereof penetrates the combustion case 6, the combustion cylinder 14, the second cylindrical member 38, and the first cylindrical member 32 and projects into the first flow path 45. There is. The tip ignition part of the ignition member 58 is the first flow path 4
A spark is generated toward the mixed gas flowing through the gas No. 5, and the mixed gas in the first flow path 45 is ignited and burned by the spark.
Then, the flame of the combustion gas generated in the first flow path 45 is propagated to the mixed gas flowing in the second flow path 47, and the mixed gas in the second flow path 47 is burned by the propagation of the flame.

【0031】また、噴射ノズル体20と第1の円筒状部
材32との間隙は、第1の円筒状部材32と第2の円筒
状部材38との間隙よりも小さく設定されており、した
がって第1の流路45に流入する空気は、第1の流路4
5の内側開口部において絞られ、その後下流側において
第1の流路の断面積が大きく増大しているので、この第
1の流路45を流れる空気流の流速は比較的遅く、これ
に対して、第2の流路47を流れる空気流の流速は比較
的速くなる。
Further, the gap between the injection nozzle body 20 and the first cylindrical member 32 is set smaller than the gap between the first cylindrical member 32 and the second cylindrical member 38. The air flowing into the first flow path 45 is supplied to the first flow path 4
Since the cross-sectional area of the first flow path is greatly increased in the downstream side after being narrowed at the inner opening of No. 5, the flow velocity of the air flow flowing through the first flow path 45 is relatively low, whereas Thus, the flow velocity of the airflow flowing through the second flow path 47 becomes relatively high.

【0032】燃焼筒14の先端部には、さらに筒状の導
出筒60が設けられている。導出筒60は、図1におい
て右方に延び、その先端部は先細に形成されており、燃
焼筒14から導出筒60の一端部に導かれた燃焼ガスは
この導出筒60内を流れてその先細先端部に集められて
下流側に流れる。導出筒60の先端側にはガスタービン
62が配設され、燃焼筒14内で燃焼された燃焼ガスは
導出筒60を通してガスタービン62に送給され、ガス
タービン62はバーナ装置からの燃焼ガスによって回転
駆動される。なお、導出筒60の先端部は、燃焼ケース
6の先端部に装着された支持プレート64によって支持
されている。
At the tip of the combustion cylinder 14, a cylindrical lead-out cylinder 60 is further provided. The lead-out tube 60 extends to the right in FIG. 1, and the tip portion thereof is formed to be tapered. The combustion gas guided from the combustion tube 14 to one end of the lead-out tube 60 flows through the lead-out tube 60 and Collected at the tapered tip and flows downstream. A gas turbine 62 is disposed on the tip side of the lead-out pipe 60, and the combustion gas burned in the combustion pipe 14 is fed to the gas turbine 62 through the lead-out pipe 60, and the gas turbine 62 is driven by the combustion gas from the burner device. It is driven to rotate. The leading end of the lead-out tube 60 is supported by a support plate 64 attached to the leading end of the combustion case 6.

【0033】この実施形態では、第2の流路47の可燃
混合ガスの一部が第1の流路45の可燃混合ガスに混合
されるように構成されている。図示の第1の円筒状部材
32は、円筒状のノズル本体72とこのノズル本体72
の先端部に装着される先端ノズル74から構成され、ノ
ズル本体72の一端部(図1および図2において左端
部)が噴射ノズル体20に装着されている。ノズル本体
72は一端部近傍から他端部まで実質上同じ内径であ
り、その一端部は半径方向外方に幾分湾曲されており、
これによって空気流路8を流れる空気は、かかる湾曲一
端部に案内されて噴射ノズル体20とノズル本体72と
の間隙に導かれる。先端ノズル74は、内径が大きい大
径部76と、内径が小さい小径部78と、大径部76お
よび小径部78を接続するテーパ部80から構成され、
テーパ部80は半径方向内方に向けてテーパ状に延びて
いる。この形態では、小径部78の内径はノズル本体7
2の内径と実質上等しく、大径部76の内径は小径部7
8およびノズル本体72の内径よりも大きく設定されて
いる。
In this embodiment, a part of the combustible mixed gas in the second flow path 47 is mixed with the combustible mixed gas in the first flow path 45. The illustrated first cylindrical member 32 includes a cylindrical nozzle main body 72 and the nozzle main body 72.
The nozzle main body 72 has one end portion (the left end portion in FIGS. 1 and 2) attached to the injection nozzle body 20. The nozzle body 72 has substantially the same inner diameter from the vicinity of one end to the other end, and one end thereof is curved slightly outward in the radial direction,
As a result, the air flowing through the air flow path 8 is guided to the curved one end portion and guided to the gap between the injection nozzle body 20 and the nozzle body 72. The tip nozzle 74 includes a large diameter portion 76 having a large inner diameter, a small diameter portion 78 having a small inner diameter, and a taper portion 80 connecting the large diameter portion 76 and the small diameter portion 78,
The taper portion 80 extends inward in the radial direction in a tapered shape. In this embodiment, the inner diameter of the small diameter portion 78 is equal to that of the nozzle body 7.
2 is substantially equal to the inner diameter of 2, and the inner diameter of the large diameter portion 76 is
8 and the inner diameter of the nozzle body 72 are set larger.

【0034】この形態では、ノズル本体72の他端部に
先端ノズル74の大径部76が装着されている。図4を
も参照して、ノズル本体72の他端部には周方向に実質
上等間隔を置いて4個のピン82が溶接により固着さ
れ、これらピン82の先端に先端ノズル74が溶接によ
り固定されている。このように先端ノズル74が装着さ
れているので、ノズル本体72の他端部外周面と先端ノ
ズル74の大径部76の内周面との間に、第2の流路4
7を流れる混合ガスを第1の流路45に導入するための
環状の導入開口84が形成される。したがって、第2の
流路47を流れる希釈混合ガスはこの導入開口84を通
して第1の流路45に導入され、第1の流路45を流れ
る希釈混合ガスに混合される。第2の流路47から導入
される混合ガスは、第1の流路45を流れる混合ガスの
ガス濃度を薄めてガス濃度を実質上均一にする。なお、
第1の流路45を流れる混合ガスを薄める必要がない場
合、上述した導入開口84を省略することができ、した
がってこの場合、第1のノズル手段10として単なる円
筒状部材から構成することができる。
In this embodiment, the large diameter portion 76 of the tip nozzle 74 is attached to the other end of the nozzle body 72. Also referring to FIG. 4, four pins 82 are fixed to the other end of the nozzle body 72 by welding at substantially equal intervals in the circumferential direction, and a tip nozzle 74 is welded to the tip of these pins 82 by welding. It is fixed. Since the tip nozzle 74 is mounted in this way, the second flow path 4 is provided between the outer peripheral surface of the other end portion of the nozzle body 72 and the inner peripheral surface of the large diameter portion 76 of the tip nozzle 74.
An annular introduction opening 84 for introducing the mixed gas flowing through 7 into the first flow path 45 is formed. Therefore, the diluted mixed gas flowing through the second flow passage 47 is introduced into the first flow passage 45 through the introduction opening 84 and mixed with the diluted mixed gas flowing through the first flow passage 45. The mixed gas introduced from the second flow path 47 dilutes the gas concentration of the mixed gas flowing through the first flow path 45 to make the gas concentration substantially uniform. In addition,
When it is not necessary to dilute the mixed gas flowing through the first flow path 45, the above-described introduction opening 84 can be omitted, and in this case, therefore, the first nozzle means 10 can be formed of a simple cylindrical member. .

【0035】この実施形態では、点火手段56の点火部
材58は、第1のノズル手段10のノズル本体72の他
端部近傍、具体的には混合ガスの流れ方向に見て導入開
口84の上流側に配設される。このように構成すること
によって、第1の流路45を流れる混合ガス、すなわち
第2の流路47からの混合ガスが導入される前の比較的
濃いガス濃度の混合ガスが点火部材58に送給されるよ
うになり、点火手段56による点火性能が低下すること
が回避できる。
In this embodiment, the ignition member 58 of the ignition means 56 is located near the other end of the nozzle body 72 of the first nozzle means 10, specifically, upstream of the introduction opening 84 when viewed in the flow direction of the mixed gas. It is arranged on the side. With this configuration, the mixed gas flowing through the first flow path 45, that is, the mixed gas having a relatively high gas concentration before the mixed gas from the second flow path 47 is introduced is sent to the ignition member 58. As a result, the deterioration of the ignition performance of the ignition means 56 can be avoided.

【0036】このようなバーナ装置では、点火時、第1
のガス供給装置からの燃料ガスが内ガス送給管26を通
して噴射ノズル体20の第1空間22aに送給され、第
1空間22aから第1の噴出孔46を通して燃料ガスが
噴出される。したがって、第1の流路45を流れる空気
流に向けて燃料ガスが噴出され、比較的濃い濃度の混合
ガスが第1の流路45を通して流れる。そして、このよ
うな混合ガス流に向けて点火手段56から火花が発生す
ると、この火花によって混合ガスが燃焼し、第1の流路
45を流れる混合ガスが燃焼して燃焼ガスとなる。
In such a burner device, at the time of ignition, the first
The fuel gas from the gas supply device is supplied to the first space 22a of the injection nozzle body 20 through the inner gas supply pipe 26, and the fuel gas is ejected from the first space 22a through the first ejection holes 46. Therefore, the fuel gas is ejected toward the air flow flowing through the first flow passage 45, and the mixed gas having a relatively high concentration flows through the first flow passage 45. Then, when a spark is generated from the ignition means 56 toward such a mixed gas flow, the mixed gas is burned by this spark, and the mixed gas flowing through the first flow path 45 is burned to become a combustion gas.

【0037】点火手段56による点火後、第2のガス供
給装置からの燃料ガスが外ガス送給管18を通して噴射
ノズル体20の第2空間22bに送給され、第2空間2
2bから第2の噴出孔48を通して燃料ガスが噴出され
る。そして、かく噴出された燃料ガスは、噴射ノズル体
20の中間テーパ部33と第1の円筒状部材32の傾斜
部34bとの間隙39を通過して貫通孔50に流れ、か
かる貫通孔50を通して第2の流路47に噴出される。
したがって、第2の流路47を流れる空気流に向けて燃
料ガスが噴出され、比較的薄い(第1の流路45を流れ
る混合ガスのガス濃度よりも薄い濃度)混合ガスが第2
の流路47を通して流れ、第1の流路45からの火炎が
第2の流路47に伝播することによって、第2の流路4
7を流れる混合ガスが燃焼して燃焼ガスとなる。
After the ignition by the ignition means 56, the fuel gas from the second gas supply device is fed to the second space 22b of the injection nozzle body 20 through the outer gas feed pipe 18, and the second space 2
Fuel gas is ejected from 2b through the second ejection hole 48. Then, the fuel gas thus ejected flows through the gap 39 between the intermediate tapered portion 33 of the injection nozzle body 20 and the inclined portion 34b of the first cylindrical member 32 into the through hole 50, and through the through hole 50. It is jetted into the second flow path 47.
Therefore, the fuel gas is ejected toward the air flow flowing through the second flow path 47, and the relatively thin mixed gas (concentration lower than the gas concentration of the mixed gas flowing through the first flow path 45) becomes the second mixed gas.
Flow through the second flow path 47 and the flame from the first flow path 45 propagates to the second flow path 47.
The mixed gas flowing through 7 burns to become combustion gas.

【0038】このように第2の流路47を流れる混合ガ
スが燃焼した後、第1のガス供給装置からの燃料ガスの
供給が停止され、それ以降第2のガス供給装置から供給
される燃料ガスが燃焼される。このような燃焼状態にお
いて、バーナ装置の燃焼出力を下げるために第2のガス
供給装置からの燃料ガスの供給量を少なくすると、噴出
ノズル体20の第2の噴出孔48から噴出される燃料ガ
スの噴出量が少なくなってその噴出速度も遅くなる。こ
のように噴出速度が遅くなると、図3から理解されると
おり、第2の噴出孔48から噴出される燃料ガスは噴射
ノズル体20の大径部31と第1の円筒状部材32との
間を通り中間テーパ部33と内突起34の傾斜部34b
との間を流れる空気流の作用を大きく受け、この空気流
とともに第1の流路45を通して流れるようになる。そ
れ故に、第2の噴出孔48から噴出される燃料ガスの大
部分は第1の流路45を通して流れ、貫通孔50を通し
て第2の流路47に噴出される量は少なくなる。したが
って、空気の流れが比較的遅い第1の流路45にて生成
される混合ガスのガス濃度が濃くなり、第2の供給装置
から供給される燃料ガスの供給量が少ないにもかかわら
ず、第1の流路45からの混合ガスが安定して燃焼す
る。
After the mixed gas flowing through the second flow path 47 is burned in this way, the supply of the fuel gas from the first gas supply device is stopped, and thereafter the fuel supplied from the second gas supply device is stopped. The gas is burned. In such a combustion state, if the supply amount of the fuel gas from the second gas supply device is reduced in order to reduce the combustion output of the burner device, the fuel gas ejected from the second ejection holes 48 of the ejection nozzle body 20. The amount of jetting is small and the jetting speed becomes slow. When the ejection speed is slowed in this way, as understood from FIG. 3, the fuel gas ejected from the second ejection holes 48 is discharged between the large diameter portion 31 of the injection nozzle body 20 and the first cylindrical member 32. Passing through the intermediate tapered portion 33 and the inclined portion 34b of the inner protrusion 34
The air flow flowing between the first and second flow paths 45 is greatly affected by the air flow. Therefore, most of the fuel gas ejected from the second ejection holes 48 flows through the first flow passage 45, and the amount ejected into the second flow passage 47 through the through holes 50 is small. Therefore, although the gas concentration of the mixed gas generated in the first flow path 45 in which the air flow is relatively slow becomes high, and the supply amount of the fuel gas supplied from the second supply device is small, The mixed gas from the first flow path 45 is stably burned.

【0039】一方、バーナ装置の燃焼出力を上げるため
に第2のガス供給装置からの燃料ガスの供給量を多くす
ると、噴出ノズル体20の第2の噴出孔48から噴出さ
れる燃料ガスの噴出量が多くなってその噴出速度も速く
なる。このように噴出速度が速くなると、図3から理解
されるとおり、第2の噴出孔48から噴出される燃料ガ
スは噴射ノズル体20の中間テーパ部33と内突起34
の傾斜部34bとの間を流れる空気流の作用をあまり受
けることなく、上記間隙39を通過して第1の円筒状部
材32の傾斜部34bの貫通孔50に流れるようにな
り、貫通孔50を通して送給される送給量は、ガスの送
給量が多くなるにしたがって多くなる。それ故に、第2
の噴出孔48から噴出された燃料ガスの大部分は上記貫
通孔50を通して第2の流路47に噴出され、第2の流
路47を流れる空気流とともに第2の流路47を通して
流れる。したがって空気の流れが比較的速い第2の流路
47にて比較的薄い混合ガスが生成され、第2の供給装
置から多く供給される燃料ガスは第2の流路47にて比
較的薄い混合ガスとなって安定して希薄燃焼される。
On the other hand, when the supply amount of the fuel gas from the second gas supply device is increased in order to increase the combustion output of the burner device, the fuel gas ejected from the second ejection holes 48 of the ejection nozzle body 20 is ejected. The larger the amount, the faster the ejection speed. When the ejection speed is increased in this way, as can be understood from FIG. 3, the fuel gas ejected from the second ejection holes 48 has the intermediate tapered portion 33 and the inner protrusion 34 of the injection nozzle body 20.
Of the first cylindrical member 32 through the gap 39 to flow into the through hole 50 of the inclined portion 34b of the first cylindrical member 32 without being much affected by the air flow flowing between the inclined portion 34b and the inclined portion 34b. The amount of gas delivered through the chamber increases as the amount of gas delivered increases. Hence the second
Most of the fuel gas ejected from the ejection holes 48 is ejected into the second flow path 47 through the through holes 50 and flows through the second flow path 47 together with the air flow flowing through the second flow path 47. Therefore, a relatively thin mixed gas is generated in the second flow path 47 in which the air flow is relatively fast, and a large amount of fuel gas supplied from the second supply device is relatively thin in the second flow path 47. It becomes a gas and is burnt in a stable and lean manner.

【0040】このように噴射ノズル体20の第2の噴出
孔48から噴出される燃料ガスを、その噴出量に応じて
第1および第2の流路45,47に送給するようにする
には、第1の流路45を流れる空気流の流速、第2の噴
出孔48の大きさなどにもよるが、噴射ノズル体20の
中間テーパ部33と第1の円筒状部材32の傾斜部34
bとの間の間隙39をたとえば0.1〜1.0mm程度
に設定することができる。また、噴射ノズル体20の第
2の噴出孔48から噴出される燃料ガスを第1の流路を
流れる空気流に打勝って第2の流路47に充分噴出する
ためには、第2の噴出孔48からの燃料ガスの最大噴出
速度を1〜1000m/sの範囲にするのが望ましい。
In this way, the fuel gas ejected from the second ejection holes 48 of the injection nozzle body 20 is fed to the first and second flow paths 45 and 47 according to the ejection amount. Depends on the flow velocity of the air flow flowing through the first flow path 45, the size of the second ejection hole 48, and the like, but the intermediate tapered portion 33 of the injection nozzle body 20 and the inclined portion of the first cylindrical member 32. 34
The gap 39 with b can be set to, for example, about 0.1 to 1.0 mm. Further, in order to overcome the air flow flowing through the first flow passage and sufficiently discharge the fuel gas ejected from the second ejection holes 48 of the injection nozzle body 20 into the second flow passage 47, It is desirable to set the maximum ejection speed of the fuel gas from the ejection holes 48 in the range of 1 to 1000 m / s.

【0041】以上のとおりであるので、このバーナ装置
では、燃料ガスの供給量が少ないときには、比較的濃い
混合ガスとなって主として第1のノズル手段10から燃
焼され、燃料ガスの供給量が多いときには、比較的薄い
混合ガスとなって主として第2のノズル手段から燃焼さ
れ、第2のガス供給装置からの供給量が大きく変わって
も燃料ガスを安定して燃焼することができる。
As described above, in this burner device, when the supply amount of the fuel gas is small, the mixture gas becomes a relatively rich mixed gas and is burned mainly from the first nozzle means 10, and the supply amount of the fuel gas is large. Sometimes, a relatively thin mixed gas is burned mainly from the second nozzle means, and the fuel gas can be stably burned even if the supply amount from the second gas supply device largely changes.

【0042】上述した実施形態では、点火後に第1のガ
ス供給装置からの燃料ガスの送給を停止し、第2のガス
供給装置からの燃料ガスを噴射ノズル体に供給して燃焼
しているが、これに限定されるものではなく、点火後も
常時第2のガス供給装置からの燃料ガスと第1のガス供
給装置からの燃料ガスを噴射ノズル体に供給して燃焼す
るようにしてもよい。
In the above-described embodiment, after the ignition, the supply of the fuel gas from the first gas supply device is stopped, and the fuel gas from the second gas supply device is supplied to the injection nozzle body for combustion. However, the present invention is not limited to this, and even after ignition, the fuel gas from the second gas supply device and the fuel gas from the first gas supply device are always supplied to the injection nozzle body and burned. Good.

【0043】[0043]

【0044】噴射ノズル体およびこれに関連する構成
は、図5に示すとおりに構成することができる。図5を
参照して、この変形形態では、噴射ノズル体102は燃
料ガスが送給される空間104を有し、ガス供給装置
(図示せず)からの燃料ガスはこの空間104に送給さ
れる。噴射ノズル体102の先端部には先端側に向けて
半径方向内方に傾斜する先端傾斜部106が設けられ、
この先端傾斜部106に周方向に間隔を置いて複数個の
噴出孔108が設けられている。
The jet nozzle body and the structure related thereto can be configured as shown in FIG. With reference to FIG. 5, in this modification, the injection nozzle body 102 has a space 104 into which fuel gas is fed, and fuel gas from a gas supply device (not shown) is fed into this space 104. It The tip end portion of the injection nozzle body 102 is provided with a tip end inclined portion 106 that inclines radially inward toward the tip end side,
A plurality of ejection holes 108 are provided in the tip inclined portion 106 at intervals in the circumferential direction.

【0045】この噴出ノズル体102の下流側には第1
のノズル手段110が設けられている。第1のノズル手
段110は第1の円筒状部材112から構成され、図5
において上方に、すなわち燃焼用空気の流れ方向に延び
ている。また、噴射ノズル体102および第1のノズル
手段110を覆うように第2のノズル手段114が設け
られている。第2のノズル手段114は第2の円筒状部
材116から構成され、噴出ノズル体102を覆う一端
部から図5において上方に延びている。
On the downstream side of the jet nozzle body 102, there is a first
Nozzle means 110 is provided. The first nozzle means 110 is composed of a first cylindrical member 112, as shown in FIG.
In the direction of flow of the combustion air. Further, second nozzle means 114 is provided so as to cover the jet nozzle body 102 and the first nozzle means 110. The second nozzle means 114 is composed of the second cylindrical member 116, and extends upward in FIG. 5 from one end portion that covers the jet nozzle body 102.

【0046】この変形形態では、図5から理解されると
おり、第1の円筒状部材112はその内部に第1の流路
118を規定し、第2の円筒状部材116は、噴射ノズ
ル体102および第1の円筒状部材112との間に環状
の第2の流路120を規定する。このことに関連して、
第2の流路120の上流側は、図示していないが、燃焼
用空気を供給するための空気流路に連通される。したが
って、容易に理解される如く、空気流路(図示せず)か
らの燃焼用空気は第2の流路120を通して矢印122
で示す下流側に流れ、その空気流の流速は比較的高くな
る。また、第2の流路120を流れる空気の一部は、矢
印124で示すとおりに、噴射ノズル体102と第1の
円筒状部材112との間の導入開口部126を通して第
1の流路118に流入し、第1の流路118を通して下
流側に流れる。第1の流路118の導入開口部126の
開口面積が絞られているので、この第1の流路118を
流れる空気流の流速は比較的低くなる。
In this variation, as can be seen from FIG. 5, the first cylindrical member 112 defines the first flow path 118 therein and the second cylindrical member 116 is the injection nozzle body 102. An annular second flow path 120 is defined between the second flow path 120 and the first cylindrical member 112. In connection with this,
Although not shown, the upstream side of the second flow path 120 is connected to an air flow path for supplying combustion air. Therefore, as will be readily understood, the combustion air from the air flow passage (not shown) passes through the second flow passage 120 through the arrow 122.
The flow velocity of the air flow becomes relatively high. Further, a part of the air flowing through the second flow passage 120 passes through the introduction opening 126 between the injection nozzle body 102 and the first cylindrical member 112, as shown by an arrow 124, and the first flow passage 118. To the downstream side through the first flow path 118. Since the opening area of the introduction opening 126 of the first flow path 118 is narrowed, the flow velocity of the air flow flowing through the first flow path 118 is relatively low.

【0047】このような構成を採用することによって
も、噴射ノズル体102の噴出孔108から噴出される
燃料ガスを、その噴出量に応じて第1および第2の流路
118,120に送給することができる。すなわち、ガ
ス供給装置(図示せず)からの燃料ガスの供給量が少な
いと、噴射ノズル体102の噴出孔108から噴出され
る燃料ガスの噴出量が少なくなってその噴出速度が低く
なる。このように噴出速度が低くなると、燃料ガスは第
2の流路120から導入開口部126を通って第1の流
路118に流入する空気流の作用を大きく受け、この空
気流とともに第1の流路118を通して流れるようにな
る。それ故に、噴出孔108から噴出される燃料ガスの
大部分は第1の流路118を通して流れ、第2の流路1
20に噴出される量は少なくなる。一方、ガス供給装置
からの燃料ガスの供給量が多くなると、噴射ノズル体1
02の噴出孔108から噴出される燃料ガスの噴出量が
多くなってその噴出速度は高くなる。このように噴出速
度が高くなると、噴出孔108から噴出される燃料ガス
は、第2の流路120から第1の流路118に流入する
空気流の作用をあまり受けることなく、この導入開口部
126を通過して第2の流路120に噴出される。それ
故に、第2の噴出孔48から噴出された燃料ガスの大部
分は第1の流路118に流れることなく第2の流路12
0に噴出され、第2の流路120を流れる空気流ととも
に下流側に流れる。かくのとおりであるので、燃料ガス
の供給量が少ないときには、空気の流速の低い第1の流
路118にて比較的濃いガス濃度の混合ガスを生成し、
燃料ガスの供給量が多いときには、空気の流速の高い第
2の流路120にて比較的薄いガス濃度の混合ガスを生
成することができ、燃料ガスの供給量が大きく変わって
も安定して燃焼することができる。
By adopting such a configuration as well, the fuel gas ejected from the ejection holes 108 of the injection nozzle body 102 is fed to the first and second flow paths 118 and 120 according to the ejection amount. can do. That is, when the supply amount of the fuel gas from the gas supply device (not shown) is small, the injection amount of the fuel gas ejected from the ejection holes 108 of the injection nozzle body 102 is small and the ejection speed thereof is low. When the ejection speed becomes low in this way, the fuel gas is greatly affected by the air flow flowing from the second flow path 120 through the introduction opening 126 into the first flow path 118, and together with this air flow, the first It comes to flow through the flow path 118. Therefore, most of the fuel gas ejected from the ejection holes 108 flows through the first flow passage 118 and the second flow passage 1
The amount ejected to 20 decreases. On the other hand, when the amount of fuel gas supplied from the gas supply device increases, the injection nozzle body 1
02, the ejection amount of the fuel gas ejected from the ejection hole 108 increases and the ejection speed thereof increases. When the ejection speed increases in this way, the fuel gas ejected from the ejection holes 108 is not much affected by the air flow flowing from the second flow passage 120 into the first flow passage 118, and the introduction opening portion is not affected. It passes through 126 and is ejected into the second flow path 120. Therefore, most of the fuel gas ejected from the second ejection holes 48 does not flow into the first flow passage 118 and the second flow passage 12 does not flow.
0 is jetted out to the downstream side together with the airflow flowing through the second flow path 120. As described above, when the supply amount of the fuel gas is small, a mixed gas having a relatively high gas concentration is generated in the first flow path 118 having a low air flow rate,
When the supply amount of the fuel gas is large, a mixed gas having a relatively low gas concentration can be generated in the second flow path 120 having a high air flow rate, and the mixed gas can be stably generated even if the supply amount of the fuel gas is significantly changed. It can burn.

【0048】〔実施例および比較例〕本発明のバーナ装
置の効果を確認するために、実施例として、図1〜図4
に示す実施形態のバーナ装置を用いて燃焼ガスの燃焼実
験を行った。用いたバーナ装置における各部材の寸法な
どは、次のとおりであった。噴射ノズル体については、
直径1.3mmの第1噴出孔を周方向に実質上等間隔を
置いて8個設け、また直径2.6mmの第2噴出孔を周
方向に実質上等間隔をおいて8個設けた。また、第1の
ノズル手段については、内径36mm、長さ102mm
のノズル本体と、内径46mm、長さ11mmの大径
部、内径36mm、長さ16mmの小径部およびこれら
両者を接続する長さ5mmのテーパ部を有し、テーパ部
のテーパ角度が45度である先端ノズルとを用い、先端
ノズルの大径部をノズル本体に取付けて第1の円筒状部
材を構成した。ノズル本体には、15度の角度範囲に渡
って延びる内突起を実質上等間隔を置いて8個設け、内
突起の傾斜部と噴出ノズルの中間テーパ部との間隙を
0.5mmに設定した。また、第2のノズル手段につい
ては、内径70mm、長さ100mmの第2の円筒状部
材を用いた。このような第1および第2の円筒状部材を
用いることによって、それらの肉厚を考慮し、第1の流
路の半径方向断面積を1018mm2 に、第2の流路の
半径方向断面積を2038mm2 に、また導入開口の半
径方向断面積を405mm2 に設定した。さらに、燃焼
筒14として内径143mm、長さ358mmの円筒状
部材を用いた。この円筒状部材には、口元部(図1およ
び図2において左端部)に周方向に実質上等間隔を置い
て直径6mmの空気孔を8個設け、またこの口元部より
先端側に、周方向に実質上等間隔を置いて直径1.2m
mの空気孔を36個設けた空気孔組を長手方向に8組設
けた。
Examples and Comparative Examples In order to confirm the effects of the burner device of the present invention, FIGS.
A combustion gas combustion experiment was conducted using the burner device of the embodiment shown in FIG. The dimensions of each member in the burner device used were as follows. For the injection nozzle body,
Eight first jet holes having a diameter of 1.3 mm were provided at substantially equal intervals in the circumferential direction, and eight second jet holes having a diameter of 2.6 mm were provided at substantially equal intervals in the circumferential direction. The first nozzle means has an inner diameter of 36 mm and a length of 102 mm.
Nozzle main body, inner diameter 46 mm, length 11 mm large diameter portion, inner diameter 36 mm, length 16 mm small diameter portion, and a taper portion of 5 mm in length connecting these both, the taper angle of the taper portion is 45 degrees. A certain tip nozzle was used, and the large diameter portion of the tip nozzle was attached to the nozzle body to form a first cylindrical member. Eight inner protrusions extending over an angle range of 15 degrees were provided on the nozzle body at substantially equal intervals, and the gap between the inclined portion of the inner protrusion and the intermediate taper portion of the ejection nozzle was set to 0.5 mm. . Further, as the second nozzle means, a second cylindrical member having an inner diameter of 70 mm and a length of 100 mm was used. By using such first and second cylindrical members, the radial cross-sectional area of the first flow path is set to 1018 mm 2 and the radial cross-sectional area of the second flow path is set in consideration of their wall thickness. to 2038mm 2, also sets the radial cross-sectional area of the supply opening to 405mm 2. Furthermore, as the combustion cylinder 14, a cylindrical member having an inner diameter of 143 mm and a length of 358 mm was used. This cylindrical member is provided with eight air holes having a diameter of 6 mm at the mouth portion (left end portion in FIGS. 1 and 2) at substantially equal intervals in the circumferential direction. 1.2m in diameter with substantially equal spacing in the direction
Eight air hole sets each having 36 m air holes were provided in the longitudinal direction.

【0049】このようなバーナ装置を用い、燃焼実験に
おいて、空気流路を通して温度350℃の空気を流量7
00Nm3 /Hの割合で送給した。送給された空気は、
その約4%が第1の流路を通して、その約55%が第2
の流路を通して、またその約41%が燃焼筒の外側を通
して流れ、この燃焼筒の外側を流れる空気は、燃焼筒の
空気孔を通して燃焼筒内に流入した。燃料ガスとしてメ
タンを用い、1Nm3/Hの割合で噴射ノズル体の第1
噴出孔から噴出させるとともに、24Nm3 /Hの割合
で噴射ノズル体の第2噴出孔から噴出させ、送給した空
気およびメタンを混合して混合ガスとし、点火部材で点
火させて混合ガスを燃焼させて燃焼ガスを生成した。こ
の点火後、第1の噴出孔からのメタンの噴出を停止し、
第2の噴出孔から噴出されるメタンの噴出量を25Nm
3/Hにし、25Nm3/Hの割合から送給量を漸減して
燃焼状態の変化を調べた。
In a combustion experiment using such a burner device, air having a temperature of 350.degree.
It was fed at a rate of 00 Nm 3 / H. The air sent is
About 4% of it goes through the first channel and about 55% of it goes through the second
And about 41% of it flowed through the outside of the combustion cylinder, and the air flowing outside the combustion cylinder flowed into the combustion cylinder through the air holes of the combustion cylinder. Using methane as the fuel gas, the first of the injection nozzle body is used at a rate of 1 Nm 3 / H.
In addition to being ejected from the ejection hole, it is ejected from the second ejection hole of the injection nozzle body at a rate of 24 Nm 3 / H, and the fed air and methane are mixed into a mixed gas and ignited by an ignition member to burn the mixed gas. To generate combustion gas. After this ignition, the ejection of methane from the first ejection hole was stopped,
The amount of methane emitted from the second outlet is 25 Nm.
3 / H, the feed amount was gradually reduced from the ratio of 25 Nm 3 / H, and the change in the combustion state was investigated.

【0050】この燃焼においてメタンの供給量を95%
少なくして5%まで絞ったところでバーナ装置の燃焼が
消え、ターンダウンレシオ(送給量100%を基準にし
て、燃焼ガスの送給量をどこまで絞れるかを示す割合)
は1:20であった。この実験結果から、実施例のバー
ナ装置ではメタンの供給を少なくしても安定して燃焼
し、その保炎能力が高く、バーナ装置を含むシステムの
より効率のよい運転が可能であることが確認できた。
In this combustion, the supply amount of methane is 95%
The combustion of the burner disappears when it is reduced to 5%, and the turndown ratio (a ratio that indicates how much the combustion gas feed rate can be reduced based on 100% feed rate)
Was 1:20. From this experimental result, it was confirmed that the burner apparatus of the embodiment burns stably even if the supply of methane is reduced, its flame holding ability is high, and more efficient operation of the system including the burner apparatus is possible. did it.

【0051】比較例として、噴出ノズル体の中間テーパ
部と第1の円筒状部材の傾斜部との間隙をなくした、換
言すると第2の噴出孔から噴出される燃料ガスを全て第
2の流路に送給するようにした点を除いて実施例と実質
上同一の構成のバーナ装置を用い、また空気および燃焼
ガスの送給条件も実施例と同様にして上述した燃焼実験
を行った。
As a comparative example, the gap between the intermediate tapered portion of the ejection nozzle body and the inclined portion of the first cylindrical member is eliminated, in other words, all the fuel gas ejected from the second ejection hole is made to flow in the second flow. The above-described combustion experiment was conducted using a burner device having substantially the same configuration as that of the example except that the fuel was fed to the road, and the feeding conditions of air and combustion gas were the same as those of the example.

【0052】比較例の燃焼実験では、メタンの送給量を
20%少なくして80%まで絞ったところでバーナ装置
の燃焼が消え、ターンダウンレシオは4:5であった。
In the combustion experiment of the comparative example, when the feed amount of methane was reduced by 20% and reduced to 80%, the combustion of the burner device disappeared and the turndown ratio was 4: 5.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明のバーナ装置によれば、筒状の第
1のノズル手段10によって規定される第1の流路45
を流れる空気の流速は比較的低く、筒状の第2のノズル
手段12によって規定される第2の流路47を流れる空
気の流速は比較的高く、噴射ノズル体20の噴出孔48
からの燃料ガスは第1の流路を通して第2の流路に向け
て噴出される。したがって、燃料ガスの噴出量が少ない
とき、燃料ガスの噴出速度は低く、噴出孔48から噴出
された燃料ガスは第1の流路を流れる空気流の作用を受
けて第1の流路を通して流れる。燃料ガスの噴出量が多
くなると、燃料ガスの噴出速度が高くなり、これによっ
て噴出孔48から噴射された燃料ガスは第1の流路を流
れる空気流に打勝って第2の流路に向けて流れ、第2の
流路に噴出される噴出量が増大する。かくのとおりであ
るので、燃料ガスは、その噴出量が少ないときには、空
気流量の少ない第1の流路に多く流れるようになり、し
たがってガス濃度の比較的濃い混合ガスが第1の流路に
おいて生成され、燃料ガスは噴出量が少ないにもかかわ
らず安定して燃焼する。また、燃料ガスの噴出量が多く
なると、燃料ガスの一部が第1の流路に流れるととも
に、その残部が空気流量が多い第2の流路に流れ、第2
の流路に流れる流量は燃料ガスの噴出量が多くなるにつ
れて多くなる。したがって、第2の流路においてガス濃
度が比較的薄い混合ガスが生成されるようになり、第1
および第2のノズル手段において燃料ガスが燃焼するよ
うになる。第1のノズル手段の外側に第2のノズル手段
が同心状に配設され、噴射ノズル体の噴出孔48は第1
のノズル手段の一端部に形成されている。噴射ノズル体
の噴出孔48から噴出される燃料ガスは第1の流路を通
して第2の流路に向けて噴出される。それ故に、噴出孔
48から噴出される燃料ガスの噴出量が少ないとき、噴
出孔48から噴出した燃料ガスは、噴射ノズル体と第1
のノズル手段との間隙39を流れる空気流によって第1
の流路に流れる。また、噴出孔48から噴出される燃料
ガスの噴出量が多くなると、噴出孔48から噴出された
燃料ガスは噴射ノズル体と第1のノズル手段との間の第
1の流路の一部を通って第1のノズル手段と第2のノズ
ル手段との間に規定された第2の流路に流れて予混合さ
れる。かくて、噴射ノズル体の第2の噴出孔から噴出さ
れる燃料ガスを、その噴出量に応じて第1および第2の
流路に所要のとおりに送給することができる。また本発
明によれば、第1の流路と第2の流路との間には混合ガ
ス導入手段が設けられているので、第2の流路にて生成
された混合ガスの一部が第1の流路に導入され、これに
よって第1の流路の混合ガスと第2の流路の混合ガスの
ガス濃度が均一化して燃焼状態の片寄りが少なくなる。
According to the burner device of the present invention, the first flow passage 45 defined by the cylindrical first nozzle means 10 is provided.
The flow velocity of the air flowing through the nozzle is relatively low, the flow velocity of the air flowing through the second flow path 47 defined by the cylindrical second nozzle means 12 is relatively high, and the jet holes 48 of the jet nozzle body 20 are provided.
The fuel gas from is ejected toward the second flow path through the first flow path. Therefore, when the injection amount of the fuel gas is small, the ejection speed of the fuel gas is low, and the fuel gas ejected from the ejection holes 48 flows through the first flow path under the action of the air flow flowing through the first flow path. . When the ejection amount of the fuel gas increases, the ejection velocity of the fuel gas increases, whereby the fuel gas ejected from the ejection holes 48 overcomes the air flow flowing through the first passage and is directed toward the second passage. Flow, and the ejection amount ejected to the second flow path increases. As described above, when the injection amount of the fuel gas is small, a large amount of the fuel gas flows in the first flow passage having a small air flow rate, and therefore, the mixed gas having a relatively high gas concentration flows in the first flow passage. The generated fuel gas burns stably even though the amount of jet is small. Further, when the injection amount of the fuel gas increases, a part of the fuel gas flows into the first flow path, and the rest flows into the second flow path with a large air flow rate, and
The flow rate flowing in the flow path of No. 2 increases as the amount of fuel gas jetted increases. Therefore, the mixed gas having a relatively low gas concentration is generated in the second flow path, and the first mixed gas is generated.
And the fuel gas comes to burn in the second nozzle means. The second nozzle means is concentrically arranged outside the first nozzle means, and the ejection hole 48 of the ejection nozzle body has the first ejection port 48.
Is formed at one end of the nozzle means. The fuel gas ejected from the ejection holes 48 of the ejection nozzle body is ejected toward the second flow passage through the first flow passage. Therefore, when the ejection amount of the fuel gas ejected from the ejection hole 48 is small, the fuel gas ejected from the ejection hole 48 and the first nozzle
By the air flow flowing through the gap 39 with the nozzle means of
Flow into the channel. Further, when the amount of the fuel gas ejected from the ejection hole 48 increases, the fuel gas ejected from the ejection hole 48 flows through a part of the first flow path between the injection nozzle body and the first nozzle means. Through which it flows into a second flow path defined between the first nozzle means and the second nozzle means for premixing. Thus, the fuel gas ejected from the second ejection holes of the injection nozzle body can be fed to the first and second flow paths as required according to the ejection amount. Further, according to the present invention, since the mixed gas introduction unit is provided between the first flow path and the second flow path, a part of the mixed gas generated in the second flow path is The gas is introduced into the first flow path, whereby the gas concentrations of the mixed gas in the first flow path and the mixed gas in the second flow path are made uniform, and deviation of the combustion state is reduced.

【0054】また本発明によれば、燃料ガスの最大噴出
速度が1〜1000m/sであるので、燃料ガスの噴出
量が多くなると、第1の流路を流れる空気流に打勝って
充分な量の燃料ガスが第2の流路に噴出され、第2の流
路からの燃料ガスが安定して燃焼する。
Further, according to the present invention, since the maximum ejection speed of the fuel gas is 1 to 1000 m / s, when the ejection amount of the fuel gas increases, it is sufficient to overcome the air flow flowing through the first flow path. A certain amount of fuel gas is ejected to the second flow path, and the fuel gas from the second flow path is stably burned.

【0055】また本発明によれば、噴射ノズル体は、第
1の流路を通して第2の流路に向けて燃料ガスを噴出す
る噴出孔48のほかに、第1の流路に燃料ガスを噴出す
るもう1つの噴出孔46を備えている。それ故に、燃料
ガスの噴出量が少ないとき、第1の流路には第1および
第2の噴出孔からの燃料ガスが送給され、したがって第
1の流路の混合ガスのガス濃度を高めることができる。
Further, according to the present invention, the injection nozzle body, in addition to the ejection holes 48 for ejecting the fuel gas toward the second flow path through the first flow path, supplies the fuel gas to the first flow path. It has another ejection hole 46 for ejecting. Therefore, when the injection amount of the fuel gas is small, the fuel gas from the first and second ejection holes is fed to the first flow path, and therefore the gas concentration of the mixed gas in the first flow path is increased. be able to.

【0056】[0056]

【0057】本発明によれば、貫通孔50の内径は、貫
通孔50に相互に対向して形成された前記噴出孔48の
内径と実質上等しいまたはこれより大きいので、噴出孔
48から噴出された燃料ガスは貫通孔50に所要のとお
りに確実に導かれ、この貫通孔50を通して第2の流路
47に供給することができる。さらに本発明によれば、
流量制御可能なガス供給手段の燃料ガスの供給が少ない
とき、噴射ノズル体102の噴出孔108からの燃料ガ
スは、導入開口部126を通って第1ノズル手段110
の第1の流路118に、空気とともに流れ、燃料ガスと
空気との予混合が行われ、これに対してガス供給手段か
らの燃料ガスの供給が多いとき、噴出孔108からの燃
料ガスは、導入開口部126を通過して第1および第2
ノズル手段110,118間に形成されている第2の流
路120に、空気とともに流れて、この第2の流路12
0で充分な予混合されて燃焼空間に導かれる。したがっ
て燃料ガスの高濃度領域が形成されることはなく、NO
x濃度を低く維持することができる。
According to the present invention, the inner diameter of the through hole 50 is substantially equal to or larger than the inner diameter of the ejection hole 48 formed so as to face each other in the through hole 50. The fuel gas is surely guided to the through hole 50 as required, and can be supplied to the second flow path 47 through the through hole 50. Further according to the invention,
When the supply of the fuel gas by the gas supply means capable of controlling the flow rate is small, the fuel gas from the ejection hole 108 of the injection nozzle body 102 passes through the introduction opening 126 and the first nozzle means 110.
When the fuel gas and the air are premixed in the first flow path 118 of the fuel gas, and the fuel gas is supplied from the gas supply means in large quantities, the fuel gas from the ejection holes 108 is discharged. , Through the introduction opening 126 and the first and second
The second flow path 12 flows along with air into the second flow path 120 formed between the nozzle means 110 and 118.
At 0, it is sufficiently premixed and introduced into the combustion space. Therefore, the high concentration region of the fuel gas is not formed, and NO
The x concentration can be kept low.

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

【図1】本発明に従うバーナ装置の一実施形態を簡略的
に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an embodiment of a burner device according to the present invention.

【図2】図1のバーナ装置の要部を簡略的に示す拡大断
面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view schematically showing a main part of the burner device of FIG.

【図3】図1のバーナ装置における噴射ノズル体および
その近傍をさらに拡大して示す断面図である。
3 is a cross-sectional view showing the injection nozzle body and its vicinity in the burner device of FIG. 1 in a further enlarged manner.

【図4】図2におけるIV−IV線による断面図であ
る。
4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】噴射ノズル体およびそれに関連する構成の変形
形態を拡大して示す断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a modification of the injection nozzle body and the configuration related thereto.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ディフューザ部 6 バーナケース 8 空気流路 10,110 第1のノズル手段 12,114 第2のノズル手段 20,102 噴射ノズル体 32,112 第1の円筒状部材 38,116 第2の円筒状部材 45,118 第1の流路 46 第1の噴出孔 47,120 第2の流路 48 第2の噴出孔 56 点火手段 62 ガスタービン 108 噴出孔 2 Diffuser section 6 burner case 8 air flow paths 10,110 First nozzle means 12,114 Second nozzle means 20,102 injection nozzle body 32,112 first cylindrical member 38,116 Second cylindrical member 45,118 First channel 46 First ejection hole 47,120 Second channel 48 Second ejection hole 56 Ignition means 62 gas turbine 108 ejection hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守家 浩二 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 若林 努 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐古 孝弘 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 中村 裕司 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−89689(JP,A) 特開 昭50−18810(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02C 7/00 - 9/26 F23R 3/28 - 3/32 F23D 14/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Koji Morie 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Within Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Tsutomu Wakabayashi 4-chome, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 1-2 In Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Takahiro Sako 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture In-house Gas Co., Ltd. (72) Yuji Nakamura Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka chome No. 1 No. 2 Osaka Gas Co., Ltd. in the (56) reference Patent flat 10-89689 (JP, a) JP Akira 50-18810 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7 , DB name) F02C 7/00-9/26 F23R 3/28-3/32 F23D 14/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)第1の流路45を規定する筒状の
第1のノズル手段10と、 (b)噴射ノズル体20であって、 第1のノズル手段10に同心状に設けられ、 第1のノズル手段10の内面と噴射ノズル体20の外面
との間に略環状の間隙39を形成し、 この間隙39は、第1の流路45に連なり、 燃料ガスが供給される空間22bを有し、 略半径方向に延びて前記空間22bと前記間隙39とに
連通する噴出孔48が形成され、この噴出孔48は、第
1のノズル手段10に設けられる噴射ノズル体20と、 (c)第1のノズル手段10には、貫通孔50が、前記
噴出孔48に前記間隙39を介して相互に対向して、形
成され、 (d)筒状の第2のノズル手段12であって、 第1のノズル手段10の外側に同心状に設けられ、 前記貫通孔50を介する燃料ガスと空気とが予混合され
る環状の第2の流路47を規定する第2のノズル手段1
2と、 (e)噴射ノズル体20の前記空間22bに燃料ガス
を、流量制御可能に供給するガス供給手段と、 (f)前記間隙39と第2の流路47とに、空気流路8
を介して空気を供給する空気供給源とを含み、 第1および第2の流路45,47の下流に、燃焼空間が
形成され、 (h)前記空気流路8から前記間隙39を経て第1の流
路45に流れる空気の流速は比較的低く、前記空気流路
8から第2の流路47に流れる空気の流速は比較的高
く、 (i)噴射ノズル体20の前記噴出孔48からの燃料ガ
スは、前記間隙39を通って前記貫通孔50を経て第2
の流路に向けて噴出され、 (j)ガス供給手段からの燃料ガスの供給量が少ないと
き、噴射ノズル体20の前記噴出孔48から噴出される
燃料ガスの噴出速度が低く、したがって、前記噴出孔4
8から噴出された燃料ガスは、前記間隙39を流れる空
気流の作用を受けて第1の流路45に流れ、 (k)ガス供給手段からの燃料ガスの供給量が多くなる
と、噴射ノズル体20の前記噴出孔48から噴出される
燃料ガスの噴出速度が高くなり、これによって、前記噴
出孔48から噴出された燃料ガスは前記間隙39を流れ
る空気流に打勝って第2の流路47に流れ、かくして燃
料ガスの供給量が多くなるにしたがって第2の流路47
に流れる流量も増大することを特徴とするバーナ装置。
1. A tubular first nozzle means (10) defining a first flow path (45), and (b) an injection nozzle body (20) provided concentrically with the first nozzle means (10). A substantially annular gap 39 is formed between the inner surface of the first nozzle means 10 and the outer surface of the injection nozzle body 20, and this gap 39 is connected to the first flow passage 45 and is supplied with fuel gas. A jet hole 48 is formed which has a space 22b and extends substantially in the radial direction and communicates with the space 22b and the gap 39. The jet hole 48 is provided with the jet nozzle body 20 provided in the first nozzle means 10. (C) Through holes 50 are formed in the first nozzle means 10 so as to face each other in the ejection holes 48 via the gap 39, and (d) the second nozzle means 12 having a cylindrical shape. And provided concentrically outside the first nozzle means 10, Second nozzle means and fuel gas and air through the holes 50 defines a second flow path 47 of the annular be premixed 1
2, (e) gas supply means for supplying the fuel gas to the space 22b of the injection nozzle body 20 in a controllable manner, and (f) the air passage 8 in the gap 39 and the second passage 47.
A combustion space is formed downstream of the first and second flow paths 45, 47, and (h) from the air flow path 8 through the gap 39. The flow velocity of the air flowing through the first flow passage 45 is relatively low, the flow velocity of the air flowing through the air flow passage 8 to the second flow passage 47 is relatively high, and (i) from the ejection holes 48 of the injection nozzle body 20. Of the fuel gas passes through the gap 39, the through hole 50, and the second fuel gas.
(J) When the amount of fuel gas supplied from the gas supply means is small, the jet speed of the fuel gas jetted from the jet holes 48 of the jet nozzle body 20 is low, and therefore, Spout 4
The fuel gas ejected from No. 8 flows into the first flow path 45 under the action of the air flow flowing through the gap 39. (k) When the supply amount of the fuel gas from the gas supply means increases, the injection nozzle body The jet speed of the fuel gas jetted from the jet holes 48 of 20 increases, whereby the fuel gas jetted from the jet holes 48 overcomes the air flow flowing through the gap 39 and the second flow path 47. To the second flow path 47 as the fuel gas supply increases.
A burner device characterized in that the flow rate flowing to the inside also increases.
【請求項2】 第1の流路45と第2の流路47との間
には、第2の流路47の希薄混合ガスの一部を第1の流
路45に導くための混合ガス導入手段76,82,84
が設けられることを特徴とする請求項1記載のバーナ装
置。
2. A mixed gas for guiding a part of the lean mixed gas of the second flow passage 47 to the first flow passage 45 between the first flow passage 45 and the second flow passage 47. Introduction means 76, 82, 84
The burner device according to claim 1, wherein a burner device is provided.
【請求項3】 前記噴射ノズル体20の前記噴出孔48
から噴出される燃料ガスの最大噴出速度が1〜1000
m/sであることを特徴とする請求項1または2記載の
バーナ装置。
3. The ejection hole 48 of the ejection nozzle body 20.
The maximum ejection velocity of fuel gas ejected from
The burner device according to claim 1 or 2, wherein m / s.
【請求項4】 噴射ノズル体20には、燃料ガスを、第
1の流路45に向けて噴出するもう1つの噴出孔46が
設けられることを特徴とする請求項1〜3のうちの1つ
に記載のバーナ装置。
4. The injection nozzle body 20 is provided with another ejection hole 46 for ejecting the fuel gas toward the first flow path 45, as claimed in any one of claims 1 to 3. Burner device described in.
【請求項5】 貫通孔50の内径は、貫通孔50に相互
に対向して形成された前記噴出孔48の内径と実質上等
しいまたはこれよりも大きいことを特徴とする請求項1
〜4のうちの1つに記載のバーナ装置。
5. The inner diameter of the through hole 50 is substantially equal to or larger than the inner diameter of the ejection holes 48 formed in the through hole 50 so as to face each other.
Burner apparatus according to one of claims 1 to 4.
【請求項6】 (a)噴射ノズル体102であって、 燃料ガスが供給される空間104を有し、 先端側に向けて半径方向内方に傾斜する先端傾斜部10
6を有し、 この先端傾斜部106に、噴出孔108が形成される噴
射ノズル体102と、 (b)筒状の第1ノズル手段110であって、噴射ノズ
ル体102の下流側に設けられ、噴射ノズル体102と
の間に開口面積が絞られた導入開口部126を形成し、 第1の流路118を規定する第1ノズル手段110と、 (c)噴射ノズル体102と第1のノズル手段110と
を覆い、噴射ノズル体102と第1のノズル手段110
との間に環状の第2の流路120を規定する筒状の第2
のノズル手段114と、 (d)噴射ノズル体102の前記空間104に燃料ガス
を、流路制御可能に供給するガス供給手段と、 (e)第2の流路120の上流側の空気流路から空気を
供給する空気供給源とを含み、 (f)前記空気流路から第1のノズル手段110と第2
のノズル手段114との間における第2の流路120を
流れる空気の流速は、比較的高く、前記空気流路から前
記導入開口部102を通して第1の流路118に流れる
空気の流速は、比較的低く、 (g)噴射ノズル体102の噴出孔108からの燃料ガ
スは、第1および第2の流路118,120に向けて噴
出され、 (h)ガス供給手段からの燃料ガスの供給量が少ないと
き、噴射ノズル体102の前記噴出孔108から噴出さ
れる燃料ガスの噴出速度が低く、したがって、前記噴出
孔108から噴出された燃料ガスは、前記導入開口部1
26を通って第1の流路118に流入する空気流の作用
を受けて第1の流路118に流れ、 (i)ガス供給手段からの燃料ガスの供給量が多くなる
と、噴射ノズル体102の前記噴出孔108から噴出さ
れる燃料ガスの噴出速度が高くなり、これによって、前
記噴出孔108から噴出された燃料ガスは、第2の流路
120から第1の流路118に流入する空気流の作用を
あまり受けることなく、前記導入開口部126を通過し
て第2の流路120に流れ、かくして燃料ガスの供給量
が多くなるにしたがって前記第2の流路120に流れる
流量も増大することを特徴とするバーナ装置。
6. (a) An injection nozzle body (102) having a space (104) into which fuel gas is supplied, and a tip sloping portion (10) sloping radially inward toward a tip side.
6, the injection nozzle body 102 in which the ejection hole 108 is formed in the tip inclined portion 106, and (b) the cylindrical first nozzle means 110, which is provided on the downstream side of the injection nozzle body 102. A first nozzle means 110 that defines an introduction opening 126 having a narrowed opening area between the injection nozzle body 102 and defines a first flow path 118; and (c) the injection nozzle body 102 and the first nozzle means 110. The nozzle means 110 is covered and the jet nozzle body 102 and the first nozzle means 110 are covered.
A cylindrical second defining the annular second flow path 120 between
Nozzle means 114, (d) gas supply means for supplying fuel gas to the space 104 of the injection nozzle body 102 in a flow path controllable manner, and (e) an air flow path upstream of the second flow path 120. An air supply source for supplying air from (f) the first nozzle means 110 and the second nozzle through the air flow path.
The flow velocity of the air flowing through the second flow path 120 between the first flow passage 120 and the nozzle means 114 is relatively high, and the flow velocity of the air flowing from the air flow passage through the introduction opening 102 to the first flow passage 118 is relatively high. (G) the fuel gas from the ejection holes 108 of the injection nozzle body 102 is ejected toward the first and second flow paths 118 and 120, and (h) the amount of fuel gas supplied from the gas supply means. Is small, the ejection speed of the fuel gas ejected from the ejection holes 108 of the injection nozzle body 102 is low, and therefore the fuel gas ejected from the ejection holes 108 is
When the flow rate of the fuel gas from the gas supply means increases, the injection nozzle body 102 is subjected to the action of the airflow flowing through the first flow path 118 through the flow path 26 and flows into the first flow path 118. The ejection speed of the fuel gas ejected from the ejection hole 108 is increased, and the fuel gas ejected from the ejection hole 108 is supplied to the first passage 118 through the second passage 120. It flows through the introduction opening 126 to the second flow path 120 without being affected by the flow, and thus the flow rate of the second flow path 120 increases as the supply amount of the fuel gas increases. A burner device characterized by:
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