JP3468968B2 - 液体燃料焚きバーナ - Google Patents
液体燃料焚きバーナInfo
- Publication number
- JP3468968B2 JP3468968B2 JP03046996A JP3046996A JP3468968B2 JP 3468968 B2 JP3468968 B2 JP 3468968B2 JP 03046996 A JP03046996 A JP 03046996A JP 3046996 A JP3046996 A JP 3046996A JP 3468968 B2 JP3468968 B2 JP 3468968B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- secondary air
- mixture
- combustion
- burner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発電用、又は暖房用
等の蒸気を発生させるための燃焼炉、又は化学工業炉等
に用いる液体燃料焚きバーナに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のものの概要を図５及び図６に基づ
いて説明する。 【０００３】図５及び図６において、０１はバーナ風
箱，０２は燃焼用空気室，０３は再循環ガス（Separate
Gas Recirculation, 以下、ＳＧＲという）通路，０４
は１次空気コンパートメント，０５は２次空気コンパー
トメント，０６はＳＧＲコンパートメント，０７は１次
空気ダンパ，０８は２次空気ダンパ，０９は２次空気旋
回ダンパ，１０はＳＧＲダンパ，１１は１次空気筒，１
２は保炎器，１３は２次空気筒，１４はＳＧＲ筒，１５
は１次空気筒キッカー，１６はＳＧＲ筒キッカー，１７
はバーナスロートタイル，１８は主バーナ燃焼用空気，
１９は１次空気，２０は２次空気，２１はＳＧＲ，２２
は火炎，２３は燃焼室，２４はバーナガン用ガイドパイ
プ，２５はバーナガン，２６は液体燃料，そして２７は
アディショナル空気を示す。 【０００４】このような各部位からなるバーナにおい
て、押込通風機（Forced Draft Fan，以下，ＦＤＦとい
う）から空気加熱器を経由して送り込まれて来た燃焼用
空気は主バーナ燃焼用空気１８とアディショナル空気２
７に分流される。主バーナ燃焼用空気１８はバーナ風箱
０１へ送り込まれるが、バーナ風箱０１内には１次空気
筒１１，２次空気筒１３及びＳＧＲ筒１４からなる主バ
ーナが装着されている。 【０００５】バーナ風箱０１内で主バーナ燃焼用空気１
８は１次空気１９と２次空気２０に分流され、１次空気
１９は１次空気ダンパ０７によってその流量を調整され
て１次空気筒１１内の１次空気コンパートメント０４へ
送り込まれる。 【０００６】２次空気２０は、２次空気ダンパ０８によ
ってその流量を調整された後、２次空気旋回ダンパ０９
によって適度な旋回を与えられて２次空気筒１３内の２
次空気コンパートメント０５へ送り込まれる。 【０００７】１次空気筒１１には中心部にバーナガン用
ガイドパイプ２４が装着され、更にその先端には保炎器
１２が取付けられている。 【０００８】バーナガン用ガイドパイプ２４にはバーナ
ガン２５が装入され、図示されてない液体燃料供給装置
から圧送されて来た液体燃料２６を燃焼室２３内へ噴霧
する。 【０００９】燃焼室２３内へ噴霧された液体燃料２６は
図示されてない点火源により着火して火炎２２を形成
し、１次空気筒１１及び２次空気筒１３から吹込まれる
１次空気１９と２次空気２０によって燃焼が進行する。 【００１０】液体燃料２６の燃焼によって発生した燃焼
排ガスは誘引通風機（Induced Draft Fan ，以下，ＩＤ
Ｆという）によって誘引され、伝熱管群において吸熱さ
れた後、一部分が再循環ガス通風機（Gas Recirculatio
n Fan ，以下，ＧＲＦという）によって分流される。残
りの燃焼排ガスは空気加熱器及び電気集塵器等の排ガス
清浄装置を経由して煙突から放出される。 【００１１】ＧＲＦによって分流された燃焼排ガスの一
部は、ＳＧＲ２１として１次空気筒１１と２次空気筒１
３の間に設けられたＳＧＲ筒１４内のＳＧＲコンパート
メント０６へ送り込まれる。 【００１２】ＳＧＲコンパートメント０６へ送り込まれ
て来たＳＧＲ２１は１次空気１９流と２次空気２０流間
に吹込まれて、火炎２２と２次空気２０の拡散混合を遅
らせる役目を果す。主バーナ燃焼用空気１８と分流され
たアディショナル空気２７は、燃焼室２３後部に吹込ま
れて燃焼完結を図る。 【００１３】このような従来のバーナでは、燃焼によっ
て発生する窒素酸化物ＮＯx を低く抑制するために、次
のような方法が採られている。火炎２２と２次空気２０
流の拡散混合を遅らせるように、火炎２２と２次空気２
０流間にＳＧＲ２１を通気し、且つ、ＳＧＲ筒キッカー
１６によって２次空気２０と火炎２２の混合点をバーナ
口から遠くするかまたは、ＳＧＲ２１の混入によって火
炎２２温度を低下させる。 【００１４】また、主バーナ燃焼用空気１８量を、バー
ナガン２５から噴霧され、燃焼に供される液体燃料２６
の量論比以下として、主バーナ燃焼領域を還元雰囲気化
して主バーナの燃焼によって発生したＮＯx を還元す
る。 【００１５】主バーナ燃焼領域は酸素不足であり、燃焼
排ガス中には可燃分が残存するが、燃焼室２３後部で吹
込まれるアディショナル空気２７によって燃焼を完結す
る。 【００１６】 【発明が解決しようとする課題】前記した従来のもので
は、ＮＯx は、全燃焼用空気量に対するアディショナル
空気２７の量の割合が多い程、即ち主バーナ燃焼領域の
還元度が高い程（但し限度はある）低下するので、い
ま、ＮＯx 低減を図ってアディショナル空気２７の量を
増加していくと主バーナ燃焼用空気１８の量が減少し、
１次空気１９及び２次空気２０の吹込み速度が低下して
火炎２２との拡散混合性が劣化し、未燃分が増加するこ
ととなる。 【００１７】本発明はこのような従来のものに鑑みてな
され、低ＮＯx 化を図りつつより良好な燃焼性を確保す
るようにしたバーナを提供することを課題とするもので
ある。 【００１８】 【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
すべくなされたもので、１次空気筒と２次空気筒でバー
ナガンを囲んで主バーナを構成し、前記１次空気筒で区
画され１次空気を送り込まれる１次空気コンパートメン
トと、前記２次空気筒で区画され２次空気と再循環ガス
を送り込まれて混合気を形成する２次空気コンパートメ
ントを有し、前記１次空気筒から１次空気を、２次空気
筒から混合気をそれぞれ燃焼室へ供給するように構成さ
れたもので、前記２次空気筒の出口部に、燃焼状況に応
じて配分割合を調整可能とし前記混合気を２次混合気と
３次混合気に分流する分割器を設け、かつ、前記２次空
気コンパートメント内にガスサンプリング管を設けて、
採取した混合気の酸素濃度を１２％〜１５％に維持する
ように２次空気ダンパと再循環ガスダンパの開度を調整
可能とした液体燃料焚きバーナを提供し、燃焼室から排
出される燃焼排ガス中のＮＯx 量を低減する狙いで、た
とえばアディショナル空気量が増加することによって主
バーナ燃焼用空気量が減少し、この減少した主バーナ燃
焼用空気のうちから１次空気が火炎の着火安定性を維持
する必要上一定流量を確保され、この結果２次空気流量
が大幅に減少したとしても、２次空気コンパートメント
へ投入される再循環ガスが２次空気と混合気を形成し、
燃焼室内への吹込み速度を確保するので、２次空気が燃
焼室内へ吹込む速度を低下させて火炎との拡散不良を起
したり、また燃焼性を劣化させる心配もないものであ
る。 【００１９】また、本発明は前記に加えて、前記２次空
気筒の出口部に、燃焼状況に応じて配分割合を調整可能
とし前記混合気を２次混合気と３次混合気に分流する分
割器を設けたことによって、燃焼状況に応じて分割器を
制御し、２次混合気と３次混合気の流量配分を調整する
ことにより、たとえば２次混合気の流量を増加して燃焼
性を向上させ、また、３次混合気の流量を増加して火炎
との拡散を遅らせることにより主バーナによるＮＯx 発
生量を低下させるというようにすることもできるもので
ある。 【００２０】更にまた、本発明は前記に加えて、前記２
次空気コンパートメント内にガスサンプリング管を設
け、採取した混合気の酸素濃度を１２％〜１５％に維持
するように２次空気ダンパと再循環ガスダンパの開度を
調整可能としたことによって、２次空気ダンパと再循環
ダンパとの開度を調整して混合気中の酸素濃度を１２％
〜１５％に維持することにより、混合気の温度が多少変
動しても着火安定性を確保することができるものであ
る。 【００２１】 【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図４に基づいて説明する。 【００２２】なお前記した従来のものと対応する部位に
ついては、１００代の符号を利用して下２桁の数字を対
応させ、両者の関連付を行い相互の理解を容易にするよ
うにした。 【００２３】図１ないし図３において、１０１はバーナ
風箱，１０２は燃焼用空気室，１０３は再循環ガス室
（以下再循環ガスをＧＲという），１０４は１次空気コ
ンパートメント，１０５は２次空気コンパートメント，
１０７は１次空気ダンパ，１０８は２次空気ダンパ，１
０９は２次空気旋回ダンパ，１１０はＧＲダンパ，１１
１は１次空気筒，１１２は保炎器，１１３は２次空気
筒，１１６は分割器，１１７はバーナスロートタイル，
１１８は主バーナ燃焼用空気，１１９は１次空気，１２
０は２次空気，１２１はＧＲ，１２２は火炎，１２３は
燃焼室，１２４はバーナガン用ガイドパイプ，１２５は
バーナガン，１２６は液体燃料，１２７はアディショナ
ル空気，１２８は酸素濃度計，１２９は２次空気ダンパ
制御装置，１３０はＧＲダンパ制御装置，１３１は２次
ＧＲ混合気，１３２は３次ＧＲ混合気，そして１３３は
ガスサンプリング管を示す。 【００２４】前記のような各部位を備えた本実施の形態
のものにおいて、ＦＤＦから空気加熱器を経由して送り
込まれて来た燃焼用空気は、主バーナ燃焼用空気１１８
とアディショナル空気１２７に分流される。 【００２５】主バーナ燃焼用空気１１８はバーナ風箱１
０１へ送り込まれるが、バーナ風箱１０１には１次空気
筒１１１と２次空気筒１１３からなる主バーナが装着さ
れている。 【００２６】主バーナ燃焼用空気１１８は１次空気１１
９と２次空気１２０に分流され、１次空気１１９は１次
空気ダンパ１０７によってその流量を調整されて、１次
空気筒１１１内の１次空気コンパートメント１０４へ送
り込まれ、２次空気１２０は２次空気ダンパ１０８によ
ってその流量を調整された後、２次空気旋回ダンパ１０
９によって適度な旋回を与えられて２次空気筒１１３内
の２次空気コンパートメント１０５へ送り込まれる。 【００２７】１次空気筒１１１には中心部にバーナガン
用ガイドパイプ１２４が装着され、更にその先端には保
炎器１２が取付けられている。 【００２８】バーナガン用ガイドパイプ１２４にはバー
ナガン１２５が装着され、図示されてない液体燃料供給
装置から圧送されて来た液体燃料１２６を燃焼室１２３
内へ噴霧する。 【００２９】燃焼室１２３内へ噴霧された液体燃料１２
６は、図示されてない点火源により着火して火炎１２２
を形成し、１次空気筒１１１及び２次空気筒１１３から
吹込まれる１次空気１１９と２次空気１２０によって燃
焼が進行する。 【００３０】液体燃料１２６の燃焼によって発生した燃
焼排ガスは、ＩＤＦによって誘引され、伝熱管群におい
て吸熱された後、一部分がＧＲＦによって分流される。
残りの燃焼排ガスは空気加熱器及び排ガス清浄装置を経
由して煙突から放出される。 【００３１】ＧＲＦによって分流された燃焼排ガスの一
部は、ＧＲ１２１としてバーナ風箱１０１内のＧＲ室１
０３へ送り込まれ、ＧＲダンパ１１０によってその流量
を調整された後、２次空気コンパートメント１０５へ送
り込まれ、別途送り込まれて来た２次空気１２０と混合
される。 【００３２】２次空気筒１１３出口部には分割器１１６
が装着されており、２次空気１２０とＧＲ１２１の混合
気を２次ＧＲ混合気１３１と３次ＧＲ混合気１３２に分
流する。 【００３３】通常、燃焼室１２３から排出される燃焼排
ガス中のＮＯx 量を低減するため、アディショナル空気
１２７量を増加していくと主バーナ燃焼用空気１１８量
が減少する。 【００３４】しかし、１次空気１１９は火炎１２２の着
火安定性を維持する必要があるため、常時一定流量を保
持するよう１次空気ダンパ１０７によって調整する。 【００３５】この結果、２次空気１２０は流量が減少
し、２次空気筒１１３から燃焼室１２３内へ吹込む速度
が低下するので、火炎１２２との拡散不良が起り燃焼性
が劣化するおそれがある。 【００３６】本実施の形態のものではこのように２次空
気筒１１３からの吹込み速度が低下すると、２次空気筒
１１３内へＧＲ１２１が投入され、吹込み速度が再び上
昇する。 【００３７】２次空気筒１１３内へのＧＲ１２１投入量
の調整は、吹込み速度を一定とするため風箱差圧が一定
となるように行い、且つ２次空気１２０とＧＲ１２１の
混合気中酸素濃度が１２％以上に保持されるようにして
行う。 【００３８】なお、このように混合気中の酸素濃度を１
２％以上に維持するために、２次空気コンパートメント
１０５内にガスサンプリング管１３３を配設し、採取し
た混合気を酸素濃度計１２８で分析し、その結果に基づ
いて２次空気ダンパ制御装置１２９又はＧＲダンパ制御
装置１３０を制御するようにしている。 【００３９】２次空気筒１１３内へのＧＲ１２１投入
は、アディショナル空気１２７量の増加の場合だけでな
く、主バーナ負荷が低負荷となった場合にも行われる。
但し、２次空気筒１１３からの吹込み速度を一定に保持
することが困難な低負荷では、２次空気１２０とＧＲ１
２１の混合気中酸素濃度１２％以上の保持が主体とな
る。 【００４０】２次空気筒１１３内で形成された２次空気
１２０とＧＲ１２１の混合気は、前記したように２次空
気筒１１３出口部に設けられた分割器１１６によって、
２次ＧＲ混合気１３１と３次ＧＲ混合気１３２とに分け
られる。 【００４１】分割器１１６は、バーナ風箱１０１の外側
から図示されてない制御装置で自動又は手動操作によ
り、２次ＧＲ混合気１３１と３次ＧＲ混合気１３２の流
量配分調整を行う。 【００４２】２次ＧＲ混合気１３１量が増加すると燃焼
性が向上し、３次ＧＲ混合気１３２量が増加すると火炎
１２２との拡散が遅れるので主バーナによるＮＯx 発生
量が低下する。 【００４３】なお、２次空気１２０とＧＲ１２１の混合
気中酸素濃度を１２％以上としたのは、発明者らが実施
した燃焼試験結果得た知見によるものであり、混合気中
酸素濃度が１２％未満の領域では火炎１２２の着火点が
不安定となり、安定した火炎１２２を形成するためには
別のバーナによる助燃を必要とするからである。この試
験結果による混合気中酸素濃度と保炎の関係について図
４に示した。 【００４４】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。 【００４５】 【発明の効果】以上本発明によれば低ＮＯx 化を図って
アディショナル空気等を増加することによって主バーナ
燃焼空気が減少しても、１次空気はもとよりのこと２次
空気も確実に投入し、火炎を確実に拡散し、常に良好な
燃焼性を確保することができたものである。 【００４６】また、本発明によれば、前記に加えて２次
空気と再循環ガスとの混合気を分割器により２次混合気
と３次混合気に分流し、その流量を調整することによ
り、燃焼状態を状況に応じて燃焼性の向上、又は主バー
ナによるＮＯx 発生量の低下となるように調整、制御す
ることができたものである。 【００４７】更にまた、本発明によれば、前記に加えて
混合気中の酸素濃度を１２％〜１５％に保って、着火安
定性を確保することができたものである。
等の蒸気を発生させるための燃焼炉、又は化学工業炉等
に用いる液体燃料焚きバーナに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のものの概要を図５及び図６に基づ
いて説明する。 【０００３】図５及び図６において、０１はバーナ風
箱，０２は燃焼用空気室，０３は再循環ガス（Separate
Gas Recirculation, 以下、ＳＧＲという）通路，０４
は１次空気コンパートメント，０５は２次空気コンパー
トメント，０６はＳＧＲコンパートメント，０７は１次
空気ダンパ，０８は２次空気ダンパ，０９は２次空気旋
回ダンパ，１０はＳＧＲダンパ，１１は１次空気筒，１
２は保炎器，１３は２次空気筒，１４はＳＧＲ筒，１５
は１次空気筒キッカー，１６はＳＧＲ筒キッカー，１７
はバーナスロートタイル，１８は主バーナ燃焼用空気，
１９は１次空気，２０は２次空気，２１はＳＧＲ，２２
は火炎，２３は燃焼室，２４はバーナガン用ガイドパイ
プ，２５はバーナガン，２６は液体燃料，そして２７は
アディショナル空気を示す。 【０００４】このような各部位からなるバーナにおい
て、押込通風機（Forced Draft Fan，以下，ＦＤＦとい
う）から空気加熱器を経由して送り込まれて来た燃焼用
空気は主バーナ燃焼用空気１８とアディショナル空気２
７に分流される。主バーナ燃焼用空気１８はバーナ風箱
０１へ送り込まれるが、バーナ風箱０１内には１次空気
筒１１，２次空気筒１３及びＳＧＲ筒１４からなる主バ
ーナが装着されている。 【０００５】バーナ風箱０１内で主バーナ燃焼用空気１
８は１次空気１９と２次空気２０に分流され、１次空気
１９は１次空気ダンパ０７によってその流量を調整され
て１次空気筒１１内の１次空気コンパートメント０４へ
送り込まれる。 【０００６】２次空気２０は、２次空気ダンパ０８によ
ってその流量を調整された後、２次空気旋回ダンパ０９
によって適度な旋回を与えられて２次空気筒１３内の２
次空気コンパートメント０５へ送り込まれる。 【０００７】１次空気筒１１には中心部にバーナガン用
ガイドパイプ２４が装着され、更にその先端には保炎器
１２が取付けられている。 【０００８】バーナガン用ガイドパイプ２４にはバーナ
ガン２５が装入され、図示されてない液体燃料供給装置
から圧送されて来た液体燃料２６を燃焼室２３内へ噴霧
する。 【０００９】燃焼室２３内へ噴霧された液体燃料２６は
図示されてない点火源により着火して火炎２２を形成
し、１次空気筒１１及び２次空気筒１３から吹込まれる
１次空気１９と２次空気２０によって燃焼が進行する。 【００１０】液体燃料２６の燃焼によって発生した燃焼
排ガスは誘引通風機（Induced Draft Fan ，以下，ＩＤ
Ｆという）によって誘引され、伝熱管群において吸熱さ
れた後、一部分が再循環ガス通風機（Gas Recirculatio
n Fan ，以下，ＧＲＦという）によって分流される。残
りの燃焼排ガスは空気加熱器及び電気集塵器等の排ガス
清浄装置を経由して煙突から放出される。 【００１１】ＧＲＦによって分流された燃焼排ガスの一
部は、ＳＧＲ２１として１次空気筒１１と２次空気筒１
３の間に設けられたＳＧＲ筒１４内のＳＧＲコンパート
メント０６へ送り込まれる。 【００１２】ＳＧＲコンパートメント０６へ送り込まれ
て来たＳＧＲ２１は１次空気１９流と２次空気２０流間
に吹込まれて、火炎２２と２次空気２０の拡散混合を遅
らせる役目を果す。主バーナ燃焼用空気１８と分流され
たアディショナル空気２７は、燃焼室２３後部に吹込ま
れて燃焼完結を図る。 【００１３】このような従来のバーナでは、燃焼によっ
て発生する窒素酸化物ＮＯx を低く抑制するために、次
のような方法が採られている。火炎２２と２次空気２０
流の拡散混合を遅らせるように、火炎２２と２次空気２
０流間にＳＧＲ２１を通気し、且つ、ＳＧＲ筒キッカー
１６によって２次空気２０と火炎２２の混合点をバーナ
口から遠くするかまたは、ＳＧＲ２１の混入によって火
炎２２温度を低下させる。 【００１４】また、主バーナ燃焼用空気１８量を、バー
ナガン２５から噴霧され、燃焼に供される液体燃料２６
の量論比以下として、主バーナ燃焼領域を還元雰囲気化
して主バーナの燃焼によって発生したＮＯx を還元す
る。 【００１５】主バーナ燃焼領域は酸素不足であり、燃焼
排ガス中には可燃分が残存するが、燃焼室２３後部で吹
込まれるアディショナル空気２７によって燃焼を完結す
る。 【００１６】 【発明が解決しようとする課題】前記した従来のもので
は、ＮＯx は、全燃焼用空気量に対するアディショナル
空気２７の量の割合が多い程、即ち主バーナ燃焼領域の
還元度が高い程（但し限度はある）低下するので、い
ま、ＮＯx 低減を図ってアディショナル空気２７の量を
増加していくと主バーナ燃焼用空気１８の量が減少し、
１次空気１９及び２次空気２０の吹込み速度が低下して
火炎２２との拡散混合性が劣化し、未燃分が増加するこ
ととなる。 【００１７】本発明はこのような従来のものに鑑みてな
され、低ＮＯx 化を図りつつより良好な燃焼性を確保す
るようにしたバーナを提供することを課題とするもので
ある。 【００１８】 【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
すべくなされたもので、１次空気筒と２次空気筒でバー
ナガンを囲んで主バーナを構成し、前記１次空気筒で区
画され１次空気を送り込まれる１次空気コンパートメン
トと、前記２次空気筒で区画され２次空気と再循環ガス
を送り込まれて混合気を形成する２次空気コンパートメ
ントを有し、前記１次空気筒から１次空気を、２次空気
筒から混合気をそれぞれ燃焼室へ供給するように構成さ
れたもので、前記２次空気筒の出口部に、燃焼状況に応
じて配分割合を調整可能とし前記混合気を２次混合気と
３次混合気に分流する分割器を設け、かつ、前記２次空
気コンパートメント内にガスサンプリング管を設けて、
採取した混合気の酸素濃度を１２％〜１５％に維持する
ように２次空気ダンパと再循環ガスダンパの開度を調整
可能とした液体燃料焚きバーナを提供し、燃焼室から排
出される燃焼排ガス中のＮＯx 量を低減する狙いで、た
とえばアディショナル空気量が増加することによって主
バーナ燃焼用空気量が減少し、この減少した主バーナ燃
焼用空気のうちから１次空気が火炎の着火安定性を維持
する必要上一定流量を確保され、この結果２次空気流量
が大幅に減少したとしても、２次空気コンパートメント
へ投入される再循環ガスが２次空気と混合気を形成し、
燃焼室内への吹込み速度を確保するので、２次空気が燃
焼室内へ吹込む速度を低下させて火炎との拡散不良を起
したり、また燃焼性を劣化させる心配もないものであ
る。 【００１９】また、本発明は前記に加えて、前記２次空
気筒の出口部に、燃焼状況に応じて配分割合を調整可能
とし前記混合気を２次混合気と３次混合気に分流する分
割器を設けたことによって、燃焼状況に応じて分割器を
制御し、２次混合気と３次混合気の流量配分を調整する
ことにより、たとえば２次混合気の流量を増加して燃焼
性を向上させ、また、３次混合気の流量を増加して火炎
との拡散を遅らせることにより主バーナによるＮＯx 発
生量を低下させるというようにすることもできるもので
ある。 【００２０】更にまた、本発明は前記に加えて、前記２
次空気コンパートメント内にガスサンプリング管を設
け、採取した混合気の酸素濃度を１２％〜１５％に維持
するように２次空気ダンパと再循環ガスダンパの開度を
調整可能としたことによって、２次空気ダンパと再循環
ダンパとの開度を調整して混合気中の酸素濃度を１２％
〜１５％に維持することにより、混合気の温度が多少変
動しても着火安定性を確保することができるものであ
る。 【００２１】 【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図４に基づいて説明する。 【００２２】なお前記した従来のものと対応する部位に
ついては、１００代の符号を利用して下２桁の数字を対
応させ、両者の関連付を行い相互の理解を容易にするよ
うにした。 【００２３】図１ないし図３において、１０１はバーナ
風箱，１０２は燃焼用空気室，１０３は再循環ガス室
（以下再循環ガスをＧＲという），１０４は１次空気コ
ンパートメント，１０５は２次空気コンパートメント，
１０７は１次空気ダンパ，１０８は２次空気ダンパ，１
０９は２次空気旋回ダンパ，１１０はＧＲダンパ，１１
１は１次空気筒，１１２は保炎器，１１３は２次空気
筒，１１６は分割器，１１７はバーナスロートタイル，
１１８は主バーナ燃焼用空気，１１９は１次空気，１２
０は２次空気，１２１はＧＲ，１２２は火炎，１２３は
燃焼室，１２４はバーナガン用ガイドパイプ，１２５は
バーナガン，１２６は液体燃料，１２７はアディショナ
ル空気，１２８は酸素濃度計，１２９は２次空気ダンパ
制御装置，１３０はＧＲダンパ制御装置，１３１は２次
ＧＲ混合気，１３２は３次ＧＲ混合気，そして１３３は
ガスサンプリング管を示す。 【００２４】前記のような各部位を備えた本実施の形態
のものにおいて、ＦＤＦから空気加熱器を経由して送り
込まれて来た燃焼用空気は、主バーナ燃焼用空気１１８
とアディショナル空気１２７に分流される。 【００２５】主バーナ燃焼用空気１１８はバーナ風箱１
０１へ送り込まれるが、バーナ風箱１０１には１次空気
筒１１１と２次空気筒１１３からなる主バーナが装着さ
れている。 【００２６】主バーナ燃焼用空気１１８は１次空気１１
９と２次空気１２０に分流され、１次空気１１９は１次
空気ダンパ１０７によってその流量を調整されて、１次
空気筒１１１内の１次空気コンパートメント１０４へ送
り込まれ、２次空気１２０は２次空気ダンパ１０８によ
ってその流量を調整された後、２次空気旋回ダンパ１０
９によって適度な旋回を与えられて２次空気筒１１３内
の２次空気コンパートメント１０５へ送り込まれる。 【００２７】１次空気筒１１１には中心部にバーナガン
用ガイドパイプ１２４が装着され、更にその先端には保
炎器１２が取付けられている。 【００２８】バーナガン用ガイドパイプ１２４にはバー
ナガン１２５が装着され、図示されてない液体燃料供給
装置から圧送されて来た液体燃料１２６を燃焼室１２３
内へ噴霧する。 【００２９】燃焼室１２３内へ噴霧された液体燃料１２
６は、図示されてない点火源により着火して火炎１２２
を形成し、１次空気筒１１１及び２次空気筒１１３から
吹込まれる１次空気１１９と２次空気１２０によって燃
焼が進行する。 【００３０】液体燃料１２６の燃焼によって発生した燃
焼排ガスは、ＩＤＦによって誘引され、伝熱管群におい
て吸熱された後、一部分がＧＲＦによって分流される。
残りの燃焼排ガスは空気加熱器及び排ガス清浄装置を経
由して煙突から放出される。 【００３１】ＧＲＦによって分流された燃焼排ガスの一
部は、ＧＲ１２１としてバーナ風箱１０１内のＧＲ室１
０３へ送り込まれ、ＧＲダンパ１１０によってその流量
を調整された後、２次空気コンパートメント１０５へ送
り込まれ、別途送り込まれて来た２次空気１２０と混合
される。 【００３２】２次空気筒１１３出口部には分割器１１６
が装着されており、２次空気１２０とＧＲ１２１の混合
気を２次ＧＲ混合気１３１と３次ＧＲ混合気１３２に分
流する。 【００３３】通常、燃焼室１２３から排出される燃焼排
ガス中のＮＯx 量を低減するため、アディショナル空気
１２７量を増加していくと主バーナ燃焼用空気１１８量
が減少する。 【００３４】しかし、１次空気１１９は火炎１２２の着
火安定性を維持する必要があるため、常時一定流量を保
持するよう１次空気ダンパ１０７によって調整する。 【００３５】この結果、２次空気１２０は流量が減少
し、２次空気筒１１３から燃焼室１２３内へ吹込む速度
が低下するので、火炎１２２との拡散不良が起り燃焼性
が劣化するおそれがある。 【００３６】本実施の形態のものではこのように２次空
気筒１１３からの吹込み速度が低下すると、２次空気筒
１１３内へＧＲ１２１が投入され、吹込み速度が再び上
昇する。 【００３７】２次空気筒１１３内へのＧＲ１２１投入量
の調整は、吹込み速度を一定とするため風箱差圧が一定
となるように行い、且つ２次空気１２０とＧＲ１２１の
混合気中酸素濃度が１２％以上に保持されるようにして
行う。 【００３８】なお、このように混合気中の酸素濃度を１
２％以上に維持するために、２次空気コンパートメント
１０５内にガスサンプリング管１３３を配設し、採取し
た混合気を酸素濃度計１２８で分析し、その結果に基づ
いて２次空気ダンパ制御装置１２９又はＧＲダンパ制御
装置１３０を制御するようにしている。 【００３９】２次空気筒１１３内へのＧＲ１２１投入
は、アディショナル空気１２７量の増加の場合だけでな
く、主バーナ負荷が低負荷となった場合にも行われる。
但し、２次空気筒１１３からの吹込み速度を一定に保持
することが困難な低負荷では、２次空気１２０とＧＲ１
２１の混合気中酸素濃度１２％以上の保持が主体とな
る。 【００４０】２次空気筒１１３内で形成された２次空気
１２０とＧＲ１２１の混合気は、前記したように２次空
気筒１１３出口部に設けられた分割器１１６によって、
２次ＧＲ混合気１３１と３次ＧＲ混合気１３２とに分け
られる。 【００４１】分割器１１６は、バーナ風箱１０１の外側
から図示されてない制御装置で自動又は手動操作によ
り、２次ＧＲ混合気１３１と３次ＧＲ混合気１３２の流
量配分調整を行う。 【００４２】２次ＧＲ混合気１３１量が増加すると燃焼
性が向上し、３次ＧＲ混合気１３２量が増加すると火炎
１２２との拡散が遅れるので主バーナによるＮＯx 発生
量が低下する。 【００４３】なお、２次空気１２０とＧＲ１２１の混合
気中酸素濃度を１２％以上としたのは、発明者らが実施
した燃焼試験結果得た知見によるものであり、混合気中
酸素濃度が１２％未満の領域では火炎１２２の着火点が
不安定となり、安定した火炎１２２を形成するためには
別のバーナによる助燃を必要とするからである。この試
験結果による混合気中酸素濃度と保炎の関係について図
４に示した。 【００４４】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。 【００４５】 【発明の効果】以上本発明によれば低ＮＯx 化を図って
アディショナル空気等を増加することによって主バーナ
燃焼空気が減少しても、１次空気はもとよりのこと２次
空気も確実に投入し、火炎を確実に拡散し、常に良好な
燃焼性を確保することができたものである。 【００４６】また、本発明によれば、前記に加えて２次
空気と再循環ガスとの混合気を分割器により２次混合気
と３次混合気に分流し、その流量を調整することによ
り、燃焼状態を状況に応じて燃焼性の向上、又は主バー
ナによるＮＯx 発生量の低下となるように調整、制御す
ることができたものである。 【００４７】更にまた、本発明によれば、前記に加えて
混合気中の酸素濃度を１２％〜１５％に保って、着火安
定性を確保することができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る燃焼装置全体の系
統図。 【図２】図１の要部に当るバーナ本体断面組立図。 【図３】図２の III−III 矢視によるバーナ本体正面
図。 【図４】混合気中酸素濃度と保炎性の関係を示す説明
図。 【図５】従来の燃焼装置全体の系統図。 【図６】従来のバーナ本体断面組立図。 【符号の説明】 １０４ １次空気コンパートメント １０５ ２次空気コンパートメント １０７ １次空気ダンパ １０８ ２次空気ダンパ １１０ 再循環ガスダンパ １１１ １次空気筒 １１３ ２次空気筒 １１６ 分割器 １１９ １次空気 １２０ ２次空気 １２１ 再循環ガス １２３ 燃焼室 １３１ ２次混合気 １３２ ３次混合気 １３３ ガスサンプリング管
統図。 【図２】図１の要部に当るバーナ本体断面組立図。 【図３】図２の III−III 矢視によるバーナ本体正面
図。 【図４】混合気中酸素濃度と保炎性の関係を示す説明
図。 【図５】従来の燃焼装置全体の系統図。 【図６】従来のバーナ本体断面組立図。 【符号の説明】 １０４ １次空気コンパートメント １０５ ２次空気コンパートメント １０７ １次空気ダンパ １０８ ２次空気ダンパ １１０ 再循環ガスダンパ １１１ １次空気筒 １１３ ２次空気筒 １１６ 分割器 １１９ １次空気 １２０ ２次空気 １２１ 再循環ガス １２３ 燃焼室 １３１ ２次混合気 １３２ ３次混合気 １３３ ガスサンプリング管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−318049（ＪＰ，Ａ)
特公 平３−23802（ＪＰ，Ｂ２)
特公 平４−37328（ＪＰ，Ｂ２)
特公 昭61−30163（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭62−44173（ＪＰ，Ｂ１)
実公 昭36−13059（ＪＰ，Ｙ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F23C 11/00
F23D 11/24
F23D 11/26
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 １次空気筒と２次空気筒でバーナガンを
囲んで主バーナを構成し、前記１次空気筒で区画され１
次空気を送り込まれる１次空気コンパートメントと、前
記２次空気筒で区画され２次空気と再循環ガスを送り込
まれて混合気を形成する２次空気コンパートメントを有
し、前記１次空気筒から１次空気を、２次空気筒から混
合気をそれぞれ燃焼室へ供給するように構成されたもの
で、前記２次空気筒の出口部に、燃焼状況に応じて配分
割合を調整可能とし前記混合気を２次混合気と３次混合
気に分流する分割器を設け、かつ、前記２次空気コンパ
ートメント内にガスサンプリング管を設けて、採取した
混合気の酸素濃度を１２％〜１５％に維持するように２
次空気ダンパと再循環ガスダンパの開度を調整可能とし
たことを特徴とする液体燃料焚きバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03046996A JP3468968B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 液体燃料焚きバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03046996A JP3468968B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 液体燃料焚きバーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229311A JPH09229311A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3468968B2 true JP3468968B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=12304741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03046996A Expired - Fee Related JP3468968B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 液体燃料焚きバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3468968B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4174311B2 (ja) | 2002-12-12 | 2008-10-29 | バブコック日立株式会社 | 燃焼装置ならびにウインドボックス |
| JP5776241B2 (ja) * | 2011-03-18 | 2015-09-09 | 三浦工業株式会社 | バーナおよびボイラ |
-
1996
- 1996-02-19 JP JP03046996A patent/JP3468968B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09229311A (ja) | 1997-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6672863B2 (en) | Burner with exhaust gas recirculation | |
| US7175423B1 (en) | Air staged low-NOx burner | |
| JP3665542B2 (ja) | Ｎｏｘ低減のための燃料希釈方法および装置 | |
| CN106287667B (zh) | 一种设有SOFA的高温烟气回流预燃式低NOx燃烧器 | |
| US4800866A (en) | Low NOX radiant tube burner and method | |
| CN105605560B (zh) | 微排放煤粉燃烧系统 | |
| JP3468968B2 (ja) | 液体燃料焚きバーナ | |
| CN205579544U (zh) | 微排放煤粉燃烧系统 | |
| RU2242674C2 (ru) | Горелка с многоэтапным сгоранием топлива в воздухе, обеспечивающая низкий выброс nox (варианты), и способ уменьшения выбросов nox из горелки | |
| JP3434096B2 (ja) | ガス焚きバーナ | |
| JP2584776B2 (ja) | 輝炎燃焼装置 | |
| CA1280685C (en) | Low nox radiant tube burner and method | |
| JPH08110014A (ja) | 微粉炭燃焼装置 | |
| CN209960476U (zh) | 一种煤粉耦合式燃烧装置 | |
| JPS6011286B2 (ja) | 燃焼方法及び燃焼装置 | |
| JPS6021281B2 (ja) | 高温焼成炉用低ＮＯｘバ−ナ | |
| JPH0449449Y2 (ja) | ||
| CN108410504A (zh) | 煤预处理装置和锅炉 | |
| JP2749365B2 (ja) | 微粉炭バーナ | |
| JPS60129503A (ja) | 燃焼用空気制御装置および制御方法 | |
| RU2179685C1 (ru) | Горелка для сжигания газов | |
| JP2738705B2 (ja) | 微粉炭バーナおよびそれを用いた微粉炭燃焼装置 | |
| CN208022964U (zh) | 煤预处理装置和锅炉 | |
| RU2145401C1 (ru) | Способ сжигания жидкого и газообразного топлив | |
| JP3258462B2 (ja) | マルチスパイラル燃焼方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030812 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090905 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100905 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |