JP3492002B2 - 液体燃料用バーナガン - Google Patents
液体燃料用バーナガンInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電用、工場用等とし
て使用する蒸気発生装置の火炉に設けられる液体燃料用
バーナに関する。
て使用する蒸気発生装置の火炉に設けられる液体燃料用
バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の蒸気発生装置の火炉の一例
を示す縦断側面図、図８は図７のVIII−VIII矢視正面
図、図９は従来の液体燃料用バーナガンの一例を示す縦
断面図、図１０は図９のＸ−Ｘ矢視正面図、図１１は図
７のXI−XI矢視水平断面図、図１２は上記火炉における
熱負荷分布を示す図、図１３は上記蒸気発生装置におけ
る蒸気管メタル温度の管別温度分布を示す図である。
を示す縦断側面図、図８は図７のVIII−VIII矢視正面
図、図９は従来の液体燃料用バーナガンの一例を示す縦
断面図、図１０は図９のＸ−Ｘ矢視正面図、図１１は図
７のXI−XI矢視水平断面図、図１２は上記火炉における
熱負荷分布を示す図、図１３は上記蒸気発生装置におけ
る蒸気管メタル温度の管別温度分布を示す図である。
【０００３】これらの図において、（０１）はバーナガ
ン本体、（０２）はスプレイプレート、（０３）はバッ
クプレート、（０４）は締付金具、（０５）はノズル金
物、（０６）はバーナ風箱、（０７）は燃焼用空気配
管、（０８）は液体燃料配管、（０９）は噴霧媒体配
管、（１０）はボイラ火炉、（１１）は前後壁蒸発管、
（１２）は側壁蒸発管、（１３）は蒸発管ヘッダ、（１
４）は燃焼用空気、（１５）は液体燃料、（１６）は噴
霧媒体、（１７）はボイラ水、（１８）は水蒸気、（１
９）は火炎、（２０）は燃焼ガス、（２１）はボイラ給
水管、（２２）はボイラ水ヘッダ、（２３）は保温材、
（２４）は液体燃料通路、（２５）は噴霧媒体通路、
（２６）は液体燃料ノズル、（２７）は噴霧媒体ノズ
ル、（２８）はミキシングノズル、（２９）はファイヤ
ボルテックスをそれぞれ示す。
ン本体、（０２）はスプレイプレート、（０３）はバッ
クプレート、（０４）は締付金具、（０５）はノズル金
物、（０６）はバーナ風箱、（０７）は燃焼用空気配
管、（０８）は液体燃料配管、（０９）は噴霧媒体配
管、（１０）はボイラ火炉、（１１）は前後壁蒸発管、
（１２）は側壁蒸発管、（１３）は蒸発管ヘッダ、（１
４）は燃焼用空気、（１５）は液体燃料、（１６）は噴
霧媒体、（１７）はボイラ水、（１８）は水蒸気、（１
９）は火炎、（２０）は燃焼ガス、（２１）はボイラ給
水管、（２２）はボイラ水ヘッダ、（２３）は保温材、
（２４）は液体燃料通路、（２５）は噴霧媒体通路、
（２６）は液体燃料ノズル、（２７）は噴霧媒体ノズ
ル、（２８）はミキシングノズル、（２９）はファイヤ
ボルテックスをそれぞれ示す。
【０００４】まず図７および図８において、図示されて
ない送風設備から送り込まれて来た燃焼用空気（１４）
は、燃焼用空気配管（０７）を通してボイラ前後壁の各
コーナ部近くに設置された各バーナ風箱（０６）へ送り
込まれる。バーナ風箱（０６）内は通常複数のコンパー
トメントに区分され、各コンパートメント内にはボイラ
火炉（１０）内へ燃焼用空気（１４）を吹込むための空
気ノズルとバーナガン本体（０１）が設けられている。
図示されない液体燃料供給装置と噴霧媒体供給装置から
圧送されて来た液体燃料（１５）と噴霧液体（１６）は
それぞれ液体燃料配管（０８）と噴霧媒体配管（０９）
を通してバーナガン本体（０１）へ送り込まれる。
ない送風設備から送り込まれて来た燃焼用空気（１４）
は、燃焼用空気配管（０７）を通してボイラ前後壁の各
コーナ部近くに設置された各バーナ風箱（０６）へ送り
込まれる。バーナ風箱（０６）内は通常複数のコンパー
トメントに区分され、各コンパートメント内にはボイラ
火炉（１０）内へ燃焼用空気（１４）を吹込むための空
気ノズルとバーナガン本体（０１）が設けられている。
図示されない液体燃料供給装置と噴霧媒体供給装置から
圧送されて来た液体燃料（１５）と噴霧液体（１６）は
それぞれ液体燃料配管（０８）と噴霧媒体配管（０９）
を通してバーナガン本体（０１）へ送り込まれる。
【０００５】バーナガン本体（０１）は、図９および図
１０に示されるように、その先端にノズル金物（０５）
が取付けられており、ノズル金物（０５）には、スプレ
イプレート（０２）とバックプレート（０３）が締付金
具（１４）によって装着されている。スプレイプレート
（０２）には、入口側に複数の噴霧媒体ノズル（２
７）、その各延長軸上にミキシングノズル（２８）が、
スプレイプレートを貫通して放射状に穿孔されている。
更に、スプレイプレート（０２）には液体燃料ノズル
（２６）がミキシングノズル（２８）に交叉合流するよ
う穿孔されている。このミキシングノズル（２８）、噴
霧媒体ノズル（２７）および液体燃料ノズル（２６）か
らなるノズルの組合せを以後はスプレイ用ノズルと呼
ぶ。ミキシングノズル（２８）の噴射角度θ1 は３０°
〜４５°程度である。
１０に示されるように、その先端にノズル金物（０５）
が取付けられており、ノズル金物（０５）には、スプレ
イプレート（０２）とバックプレート（０３）が締付金
具（１４）によって装着されている。スプレイプレート
（０２）には、入口側に複数の噴霧媒体ノズル（２
７）、その各延長軸上にミキシングノズル（２８）が、
スプレイプレートを貫通して放射状に穿孔されている。
更に、スプレイプレート（０２）には液体燃料ノズル
（２６）がミキシングノズル（２８）に交叉合流するよ
う穿孔されている。このミキシングノズル（２８）、噴
霧媒体ノズル（２７）および液体燃料ノズル（２６）か
らなるノズルの組合せを以後はスプレイ用ノズルと呼
ぶ。ミキシングノズル（２８）の噴射角度θ1 は３０°
〜４５°程度である。
【０００６】バーナガン本体（０１）へ送り込まれて来
た噴霧媒体（１６）は、噴霧媒体通路（２５）からバッ
クプレート（０３）を介してスプレイプレート（０２）
に達する。更に噴霧媒体ノズル（２７）を通ってミキシ
ングノズル（２８）からボイラ火炉（１０）内へ噴射さ
れる。一方、液体燃料（１５）はバーナガン本体（０
１）へ送り込まれ、液体燃料通路（２４）からバックプ
レート（０３）を介してスプレイプレート（０２）に達
する。更に液体燃料ノズル（２６）からミキシングノズ
ル（２８）へ送り込まれて、噴霧媒体（１６）と混合し
た後、ミキシングノズル（２８）からボイラ火炉（１
０）内へ噴射され、霧化される。ボイラ火炉（１０）内
へ噴射された液体燃料（１５）は、図示されてない着火
源によって着火し、図７に示される火炎（１９）を形成
する。
た噴霧媒体（１６）は、噴霧媒体通路（２５）からバッ
クプレート（０３）を介してスプレイプレート（０２）
に達する。更に噴霧媒体ノズル（２７）を通ってミキシ
ングノズル（２８）からボイラ火炉（１０）内へ噴射さ
れる。一方、液体燃料（１５）はバーナガン本体（０
１）へ送り込まれ、液体燃料通路（２４）からバックプ
レート（０３）を介してスプレイプレート（０２）に達
する。更に液体燃料ノズル（２６）からミキシングノズ
ル（２８）へ送り込まれて、噴霧媒体（１６）と混合し
た後、ミキシングノズル（２８）からボイラ火炉（１
０）内へ噴射され、霧化される。ボイラ火炉（１０）内
へ噴射された液体燃料（１５）は、図示されてない着火
源によって着火し、図７に示される火炎（１９）を形成
する。
【０００７】バーナ風箱（０６）は、図１１に示される
ようにボイラ火炉（１０）内水平断面上に円（Ｃ）を仮
想し、その仮想円（Ｃ）に対して接線方向に燃焼用空気
（１４）と液体燃料（１５）を吹込めるよう設置されて
いる。このため各バーナの火炎（１９）は、ボイラ火炉
（１０）内のほぼ中央部で旋回し、ファイヤボルテック
ス（２９）を形成する。このファイヤボルテックス（２
９）が形成されることにより、火炉全体の燃焼が著しく
安定化する。
ようにボイラ火炉（１０）内水平断面上に円（Ｃ）を仮
想し、その仮想円（Ｃ）に対して接線方向に燃焼用空気
（１４）と液体燃料（１５）を吹込めるよう設置されて
いる。このため各バーナの火炎（１９）は、ボイラ火炉
（１０）内のほぼ中央部で旋回し、ファイヤボルテック
ス（２９）を形成する。このファイヤボルテックス（２
９）が形成されることにより、火炉全体の燃焼が著しく
安定化する。
【０００８】ボイラ火炉（１０）の壁面は多数の蒸発管
（１１）、（１２）によって構成され、これら蒸発管
（１１）、（１２）へ図示されてないボイラ給水設備か
らボイラ水（１７）がボイラ給水管（２１）を通して圧
送されて来る。蒸発管（１１）、（１２）内のボイラ水
（１７）はボイラ火炉（１９）内に形成される火炎（１
９）や燃焼ガス（２０）によって加熱される。そして蒸
発管（１１）、（１２）内を上昇するに従って加熱が進
み、蒸発管ヘッダ（１３）入口では気化して水蒸気（１
８）になっている。燃焼ガス（２０）は、ボイラ火炉
（１０）内壁面蒸発管（１１）、（１２）を加熱した
後、図示されてない過熱蒸発管群、空気加熱器等で熱交
換し、排ガス処理設備を経て煙突から排出される。
（１１）、（１２）によって構成され、これら蒸発管
（１１）、（１２）へ図示されてないボイラ給水設備か
らボイラ水（１７）がボイラ給水管（２１）を通して圧
送されて来る。蒸発管（１１）、（１２）内のボイラ水
（１７）はボイラ火炉（１９）内に形成される火炎（１
９）や燃焼ガス（２０）によって加熱される。そして蒸
発管（１１）、（１２）内を上昇するに従って加熱が進
み、蒸発管ヘッダ（１３）入口では気化して水蒸気（１
８）になっている。燃焼ガス（２０）は、ボイラ火炉
（１０）内壁面蒸発管（１１）、（１２）を加熱した
後、図示されてない過熱蒸発管群、空気加熱器等で熱交
換し、排ガス処理設備を経て煙突から排出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ファイヤボルテックス
（２９）は、ほぼホイラ火炉（１０）中央部に形成され
る。その上、ボイラ火炉（１０）中央部の仮想円Ｃの接
線方向に吹込む空気流によって生じる旋回流の影響で、
ファイヤボルテックス（２９）径は、更に大きくなる。
したがってボイラ火炉（１０）断面上における各壁面の
熱負荷分布は、図１２に示されるように、壁面中央部近
傍が高く、壁面両端部すなわち火炉コーナ部近傍が低下
する傾向があった。このため蒸発管ヘッダ（１３）入口
における各壁面の蒸発管（１１）、（１２）メタル温度
は、図１３に示すように、同一壁面上で最高・最低の差
が約１００℃もなることがあった。そのままでは、伸び
差による蒸発管（１１）、（１２）の破損等が生じる恐
れがありその解決策が必要である。なお、図１２および
図１３は実缶における実測例である。
（２９）は、ほぼホイラ火炉（１０）中央部に形成され
る。その上、ボイラ火炉（１０）中央部の仮想円Ｃの接
線方向に吹込む空気流によって生じる旋回流の影響で、
ファイヤボルテックス（２９）径は、更に大きくなる。
したがってボイラ火炉（１０）断面上における各壁面の
熱負荷分布は、図１２に示されるように、壁面中央部近
傍が高く、壁面両端部すなわち火炉コーナ部近傍が低下
する傾向があった。このため蒸発管ヘッダ（１３）入口
における各壁面の蒸発管（１１）、（１２）メタル温度
は、図１３に示すように、同一壁面上で最高・最低の差
が約１００℃もなることがあった。そのままでは、伸び
差による蒸発管（１１）、（１２）の破損等が生じる恐
れがありその解決策が必要である。なお、図１２および
図１３は実缶における実測例である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記従来の
課題を解決するために、燃料ノズル、噴射媒体ノズルお
よびミキシングノズルから成る複数組のスプレイ用ノズ
ルを先端部に具え、竪型角筒状の火炉の水平断面上に仮
想された仮想円の接線方向に液体燃料を噴射するよう、
上記水平断面内の複数個所に設置されるバーナガンにお
いて、上記各バーナガンの複数組のスプレイ用ノズルの
うち、上記火炉の中央側に配されるスプレイ用ノズルの
方が上記火炉の壁面側に配されるスプレイ用ノズルより
も容量が大きいことを特徴とする液体燃料用バーナガ
ン；ならびに燃料ノズル、噴射媒体ノズルおよびミキシ
ングノズルから成る複数組のスプレイ用ノズルを先端部
に具え、竪型角筒状の火炉の水平断面上に仮想された仮
想円の接線方向に液体燃料を噴射するよう、上記水平断
面内の複数個所に設置されるバーナガンにおいて、バー
ナガン軸線に対する上記ミキシングノズル角度が２５°
以下であり、かつパイロット燃料ノズル、パイロット噴
霧媒体ノズルおよびパイロットミキシングノズルから成
る極小容量のパイロットノズルが上記スプレイ用ノズル
よりも小数設けられたことを特徴とする液体燃料用バー
ナガンを提案するものである。
課題を解決するために、燃料ノズル、噴射媒体ノズルお
よびミキシングノズルから成る複数組のスプレイ用ノズ
ルを先端部に具え、竪型角筒状の火炉の水平断面上に仮
想された仮想円の接線方向に液体燃料を噴射するよう、
上記水平断面内の複数個所に設置されるバーナガンにお
いて、上記各バーナガンの複数組のスプレイ用ノズルの
うち、上記火炉の中央側に配されるスプレイ用ノズルの
方が上記火炉の壁面側に配されるスプレイ用ノズルより
も容量が大きいことを特徴とする液体燃料用バーナガ
ン；ならびに燃料ノズル、噴射媒体ノズルおよびミキシ
ングノズルから成る複数組のスプレイ用ノズルを先端部
に具え、竪型角筒状の火炉の水平断面上に仮想された仮
想円の接線方向に液体燃料を噴射するよう、上記水平断
面内の複数個所に設置されるバーナガンにおいて、バー
ナガン軸線に対する上記ミキシングノズル角度が２５°
以下であり、かつパイロット燃料ノズル、パイロット噴
霧媒体ノズルおよびパイロットミキシングノズルから成
る極小容量のパイロットノズルが上記スプレイ用ノズル
よりも小数設けられたことを特徴とする液体燃料用バー
ナガンを提案するものである。
【００１１】
【作用】前記第１の解決手段においては、各バーナガン
の先端部に設けられ、燃料ノズル、噴射媒体ノズルおよ
びミキシングノズルから成る複数組のスプレイ用ノズル
のうち、火炉の中央側に配されるスプレイ用ノズルの方
が火炉の壁面側に配されるスプレイ用ノズルよりも容量
が大きいので、火炉中央側へ噴出する燃料割合が多くな
り壁面方向へ噴出する燃料割合が少なくなる。その結
果、火炎の壁面側が短炎化し、火炉中央側が長炎化する
ので、火炉断面上における各壁面の熱負荷分布が均等化
して、壁面を形成する蒸発管のメタル温度の偏差が縮小
される。
の先端部に設けられ、燃料ノズル、噴射媒体ノズルおよ
びミキシングノズルから成る複数組のスプレイ用ノズル
のうち、火炉の中央側に配されるスプレイ用ノズルの方
が火炉の壁面側に配されるスプレイ用ノズルよりも容量
が大きいので、火炉中央側へ噴出する燃料割合が多くな
り壁面方向へ噴出する燃料割合が少なくなる。その結
果、火炎の壁面側が短炎化し、火炉中央側が長炎化する
ので、火炉断面上における各壁面の熱負荷分布が均等化
して、壁面を形成する蒸発管のメタル温度の偏差が縮小
される。
【００１２】また前記第２の解決手段においては、バー
ナガン軸線に対する上記ミキシングノズルの角度が２５
°以下と小さいので、火炉壁面の熱負荷分布が均等化し
て蒸発管メタル温度も均一化される。そしてパイロット
燃料ノズル、パイロット噴霧媒体ノズルおよびパイロッ
トミキシングノズルから成る極小容量のパイロットノズ
ルが上記スプレイ用ノズルよりも小数設けられるので、
上記角度が小さいことにより着火が不安定になるという
懸念も解消される。
ナガン軸線に対する上記ミキシングノズルの角度が２５
°以下と小さいので、火炉壁面の熱負荷分布が均等化し
て蒸発管メタル温度も均一化される。そしてパイロット
燃料ノズル、パイロット噴霧媒体ノズルおよびパイロッ
トミキシングノズルから成る極小容量のパイロットノズ
ルが上記スプレイ用ノズルよりも小数設けられるので、
上記角度が小さいことにより着火が不安定になるという
懸念も解消される。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の第１実施例におけるスプレイ
プレートを示す正面図、図２は図１のII−II矢視水平断
面図である。これらの図において、前記図９および図１
０により説明した従来のものと同様の部分については、
冗長になるのを避けるため、同一の符号を付け詳しい説
明を省く。
プレートを示す正面図、図２は図１のII−II矢視水平断
面図である。これらの図において、前記図９および図１
０により説明した従来のものと同様の部分については、
冗長になるのを避けるため、同一の符号を付け詳しい説
明を省く。
【００１４】本実施例で新たに用いられる符号として、
（１０２）は非対称容量スプレイプレート、（１２６
ａ）は大容量液体燃料ノズル、（１２６ｂ）は小容量液
体燃料ノズル、（１２７ａ）は大容量噴霧媒体ノズル、
（１２７ｂ）は小容量噴霧媒体ノズル、（１２８ａ）は
大容量ミキシングノズル、（１２８ｂ）は小容量ミキシ
ングノズルをそれぞれ示す。
（１０２）は非対称容量スプレイプレート、（１２６
ａ）は大容量液体燃料ノズル、（１２６ｂ）は小容量液
体燃料ノズル、（１２７ａ）は大容量噴霧媒体ノズル、
（１２７ｂ）は小容量噴霧媒体ノズル、（１２８ａ）は
大容量ミキシングノズル、（１２８ｂ）は小容量ミキシ
ングノズルをそれぞれ示す。
【００１５】非対称容量スプレイプレート（１０２）の
軸線を通る鉛直面の一方の側（図１では左側）には、入
口側に複数の大容量噴霧媒体ノズル（１２７ａ）、その
各延長軸上に大容量ミキシングノズル（１２８ａ）が非
対称容量スプレイプレート（１０２）を貫通して放射状
に穿孔されており、更に大容量液体燃料ノズル（１２６
ａ）が大容量ミキシングノズル（１２８ａ）に交叉合流
するように穿孔されている（以下、これらのノズルの組
合せを大容量スプレイ用ノズルと称する）。非対称容量
スプレイプレート（１０２）の軸線を通る鉛直面の他方
の側（図１では右側）には、大容量スプレイ用ノズルと
同数（原則的には同数とするが限定しない）の小容量ミ
キシングノズル（１２８ｂ）、小容量噴霧媒体ノズル
（１２７ｂ）、小容量液体燃料用ノズル（１２６ｂ）の
組合せからなる小容量スプレイ用ノズルが、大容量スプ
レイ用ノズルと同じ要領で穿孔されている。非対称要領
スプレイプレート（１０２）はバーナガン本体（０１）
にバックプレート（０３）を介して締付金具（０４）に
よって取付けられる。
軸線を通る鉛直面の一方の側（図１では左側）には、入
口側に複数の大容量噴霧媒体ノズル（１２７ａ）、その
各延長軸上に大容量ミキシングノズル（１２８ａ）が非
対称容量スプレイプレート（１０２）を貫通して放射状
に穿孔されており、更に大容量液体燃料ノズル（１２６
ａ）が大容量ミキシングノズル（１２８ａ）に交叉合流
するように穿孔されている（以下、これらのノズルの組
合せを大容量スプレイ用ノズルと称する）。非対称容量
スプレイプレート（１０２）の軸線を通る鉛直面の他方
の側（図１では右側）には、大容量スプレイ用ノズルと
同数（原則的には同数とするが限定しない）の小容量ミ
キシングノズル（１２８ｂ）、小容量噴霧媒体ノズル
（１２７ｂ）、小容量液体燃料用ノズル（１２６ｂ）の
組合せからなる小容量スプレイ用ノズルが、大容量スプ
レイ用ノズルと同じ要領で穿孔されている。非対称要領
スプレイプレート（１０２）はバーナガン本体（０１）
にバックプレート（０３）を介して締付金具（０４）に
よって取付けられる。
【００１６】バーナガン本体（０１）に取付けられた非
対称容量スプレイプレート（１０２）は、バーナガン本
体（０１）をバーナ風箱（０６）へ装着する際に、大容
量スプレイ用ノズルの吹込み方向がボイラ火炉（１０）
中央側へ、小容量スプレイ用ノズルの吹込み方向が壁面
側へ向くようにする。すなわち、図１に示されるスプレ
イプレート（０２）の左側がボイラ火炉（１０）中央側
となり、右側に壁面が来るようにする。
対称容量スプレイプレート（１０２）は、バーナガン本
体（０１）をバーナ風箱（０６）へ装着する際に、大容
量スプレイ用ノズルの吹込み方向がボイラ火炉（１０）
中央側へ、小容量スプレイ用ノズルの吹込み方向が壁面
側へ向くようにする。すなわち、図１に示されるスプレ
イプレート（０２）の左側がボイラ火炉（１０）中央側
となり、右側に壁面が来るようにする。
【００１７】非対称容量スプレイプレート（１０２）か
ら噴射された液体燃料（１５）噴霧群は、図示されてな
い着火源により着火して火炎（１９）を形成するが、壁
面側は燃料流量が少ないため短炎、ボイラ火炉（１０）
中央側は燃料量が多いため長炎となる。燃料量の比率は
任意であるが、原則としては大容量スプレイ用ノズル／
小容量スプレイ用ノズル＝３／１とし、更に大容量ミキ
シングノズル（１２８）径が６ｍｍを超えないようにす
る。本発明者らの実験結果によれば、ミキシングノズル
径が６ｍｍが超えると噴霧特性が急激に劣化するからで
ある。
ら噴射された液体燃料（１５）噴霧群は、図示されてな
い着火源により着火して火炎（１９）を形成するが、壁
面側は燃料流量が少ないため短炎、ボイラ火炉（１０）
中央側は燃料量が多いため長炎となる。燃料量の比率は
任意であるが、原則としては大容量スプレイ用ノズル／
小容量スプレイ用ノズル＝３／１とし、更に大容量ミキ
シングノズル（１２８）径が６ｍｍを超えないようにす
る。本発明者らの実験結果によれば、ミキシングノズル
径が６ｍｍが超えると噴霧特性が急激に劣化するからで
ある。
【００１８】図５は、前記図１１に対応させて、本実施
例の非対称容量スプレイプレート（１０２）によるボイ
ラ火炉（１０）内における火炎（１９）の形成状況を示
したものであるが、本実施例では壁面側の火炎（１９）
が短いため火炎（１９）の広がりが小さく、壁面に対す
る熱負荷分布が均等化される。
例の非対称容量スプレイプレート（１０２）によるボイ
ラ火炉（１０）内における火炎（１９）の形成状況を示
したものであるが、本実施例では壁面側の火炎（１９）
が短いため火炎（１９）の広がりが小さく、壁面に対す
る熱負荷分布が均等化される。
【００１９】次に図３は本発明の第２実施例におけるス
プレイプレートを示す正面図、図４は図３のIV−IV矢視
断面図である。これらの図においても、前記と同様の部
分については同一の符号を付け詳しい説明を省く。本実
施例で新たに用いられる符号として、（２０２）は狹角
噴射型スプレイプレート、（２２６）は液体燃料ノズ
ル、（２２７）は噴霧媒体ノズル、（２２８）はミキシ
ングノズル、（２３０）はパイロット液体燃料ノズル、
（２３１）はパイロット噴霧媒体ノズル、（２３２）は
パイロットミキシングノズルをそれぞれ示す。
プレイプレートを示す正面図、図４は図３のIV−IV矢視
断面図である。これらの図においても、前記と同様の部
分については同一の符号を付け詳しい説明を省く。本実
施例で新たに用いられる符号として、（２０２）は狹角
噴射型スプレイプレート、（２２６）は液体燃料ノズ
ル、（２２７）は噴霧媒体ノズル、（２２８）はミキシ
ングノズル、（２３０）はパイロット液体燃料ノズル、
（２３１）はパイロット噴霧媒体ノズル、（２３２）は
パイロットミキシングノズルをそれぞれ示す。
【００２０】本実施例の狹角噴射型スプレイプレート
（２０２）は、液体燃料（１５）と噴霧媒体（１６）を
混合し、ボイラ火炉（１０）内へ噴射するミキシングノ
ズル（２２８）の噴射角度θ1 が２５°〜１０°となっ
ている。
（２０２）は、液体燃料（１５）と噴霧媒体（１６）を
混合し、ボイラ火炉（１０）内へ噴射するミキシングノ
ズル（２２８）の噴射角度θ1 が２５°〜１０°となっ
ている。
【００２１】従来の液体燃料焚きバーナの場合、スプレ
イプレートの噴射角度θ1 は３０°以上が普通であっ
た。これは噴射角度が小さくなると保炎性が劣化するか
らである。
イプレートの噴射角度θ1 は３０°以上が普通であっ
た。これは噴射角度が小さくなると保炎性が劣化するか
らである。
【００２２】本実施例においては、ミキシングノズル
（２２８）の噴射角度を５０°ないし２０°と小さくし
たことによって火炎（１９）の着火が不安定になるのを
補うため、ミキシングノズル（２２８）近傍にミキシン
グノズル（２２８）数以下の極小容量パイロットノズル
を設ける。この極小容量パイロットノズルは、スプレイ
用ノズルと同一の噴霧方式を有するもので、パイロット
ミキシングノズル（２３２）、パイロット噴霧媒体ノズ
ル（２３１）およびパイロット液体燃料ノズル（２３
０）の組合せでなっている。パイロットミキシングノズ
ル（２３２）の噴射角度θ2 は、一般的に本噴霧方式の
スプレイプレート用噴射角度として多く採用されている
３５°から８０°までとした。
（２２８）の噴射角度を５０°ないし２０°と小さくし
たことによって火炎（１９）の着火が不安定になるのを
補うため、ミキシングノズル（２２８）近傍にミキシン
グノズル（２２８）数以下の極小容量パイロットノズル
を設ける。この極小容量パイロットノズルは、スプレイ
用ノズルと同一の噴霧方式を有するもので、パイロット
ミキシングノズル（２３２）、パイロット噴霧媒体ノズ
ル（２３１）およびパイロット液体燃料ノズル（２３
０）の組合せでなっている。パイロットミキシングノズ
ル（２３２）の噴射角度θ2 は、一般的に本噴霧方式の
スプレイプレート用噴射角度として多く採用されている
３５°から８０°までとした。
【００２３】極小容量パイロットノズルから噴射する燃
料量は、狹角噴射型スプレイプレート（２０２）のミキ
シングノズル（２２８）全数から噴射される燃料量の５
％以下とした。極小容量パイロットノズル数をミキシン
グノズル（２２８）数以下と前記したが、これは燃料性
状およびノズル加工の面から最小ノズル径が限定される
ためである。
料量は、狹角噴射型スプレイプレート（２０２）のミキ
シングノズル（２２８）全数から噴射される燃料量の５
％以下とした。極小容量パイロットノズル数をミキシン
グノズル（２２８）数以下と前記したが、これは燃料性
状およびノズル加工の面から最小ノズル径が限定される
ためである。
【００２４】このような狹角噴射型スプレイプレート
（２０２）から噴射された液体燃料（１５）噴霧群は、
図示されてない着火源によって着火して火炎（１９）を
形成するが、その着火安定性は極小容量パイロットノズ
ルから噴射された液体燃料（１５）噴霧群によって形成
される安定な小火炎によって維持される。図６は本実施
例の狹角噴射型スプレイプレート（２０２）によるボイ
ラ火炉（１０）内における火炎（１９）の形成状況）
を、図５と同様に示したものであるが、本実施例では細
長火炎であるため火炎（１９）の広がりが小さく、壁面
に対する熱負荷分布が均等化される。
（２０２）から噴射された液体燃料（１５）噴霧群は、
図示されてない着火源によって着火して火炎（１９）を
形成するが、その着火安定性は極小容量パイロットノズ
ルから噴射された液体燃料（１５）噴霧群によって形成
される安定な小火炎によって維持される。図６は本実施
例の狹角噴射型スプレイプレート（２０２）によるボイ
ラ火炉（１０）内における火炎（１９）の形成状況）
を、図５と同様に示したものであるが、本実施例では細
長火炎であるため火炎（１９）の広がりが小さく、壁面
に対する熱負荷分布が均等化される。
【００２５】
【発明の効果】本発明においては、非対称容量スプレイ
プレートまたは狹角噴射型スプレイプレートを使用して
ボイラ火炉内燃焼を行なうことにより、各火炉壁面に対
する熱負荷分布が均等化され、各壁面の蒸発管メタル温
度の温度差が縮小される。
プレートまたは狹角噴射型スプレイプレートを使用して
ボイラ火炉内燃焼を行なうことにより、各火炉壁面に対
する熱負荷分布が均等化され、各壁面の蒸発管メタル温
度の温度差が縮小される。
【図１】図１は本発明の第１実施例におけるスプレイプ
レートを示す正面図である。
レートを示す正面図である。
【図２】図２は図１のII−II矢視水平断面図である。
【図３】図３は本発明の第２実施例におけるスプレイプ
レートを示す正面図である。
レートを示す正面図である。
【図４】図４は図３のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図５は上記第１実施例における火炉内の火炎形
成状況を示す図である。
成状況を示す図である。
【図６】図６は上記第２実施例における火炉内の火炎形
成状況を示す図である。
成状況を示す図である。
【図７】図７は従来の蒸気発生装置の火炉の一例を示す
縦断側面図である。
縦断側面図である。
【図８】図８は図７のVIII−VIII矢視正面図である。
【図９】図９は従来の液体燃料用バーナガンの一例を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図１０】図１０は図９のＸ−Ｘ矢視正面図である。
【図１１】図１１は図７のXI−XI矢視水平断面図であ
る。
る。
【図１２】図１２は上記従来の火炉における熱負荷分布
を示す図である。
を示す図である。
【図１３】図１３は上記従来の蒸気発生装置における蒸
発管メタル温度の管別温度分布を示す図である。
発管メタル温度の管別温度分布を示す図である。
（０１） バーナガン本体
（０２） スプレイプレート
（０３） バックプレート
（０４） 締付金具
（０５） ノズル金物
（０６） バーナ風箱
（０７） 燃焼用空気配管
（０８） 液体燃料配管
（０９） 噴霧媒体配管
（１０） ボイラ火炉
（１１） 前後壁蒸発管
（１２） 側壁蒸発管
（１３） 蒸発管ヘッダ
（１４） 燃焼用空気
（１５） 液体燃料
（１６） 噴霧媒体
（１７） ボイラ水
（１８） 水蒸気
（１９） 火炎
（２０） 燃焼ガス
（２１） ボイラ給水管
（２２） ボイラ水ヘッダ
（２３） 保温材
（２４） 液体燃料通路
（２５） 噴霧媒体通路
（２６） 液体燃料ノズル
（２７） 噴霧媒体ノズル
（２８） ミキシングノズル
（２９） ファイヤボルテックス
（１０２） 非対称容量スプレイプレート
（１２６ａ） 大容量液体燃料ノズル
（１２６ｂ） 小容量液体燃料ノズル
（１２７ａ） 大容量噴霧媒体ノズル
（１２７ｂ） 小容量噴霧媒体ノズル
（１２８ａ） 大容量ミキシングノズル
（１２８ｂ） 小容量ミキシングノズル
（２０２） 狹角噴射型スプレイプレート
（２２６） 液体燃料ノズル
（２２７） 噴霧媒体ノズル
（２２８） ミキシングノズル
（２３０） パイロット液体燃料ノズル
（２３１） パイロット噴霧媒体ノズル
（２３２） パイロットミキシングノズル
（Ｃ） 仮想円
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−141617（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−280507（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−112905（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−71903（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−224204（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−154313（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−86720（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F23C 5/32
F23D 11/38
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料ノズル、噴射媒体ノズルおよびミキ
シングノズルから成る複数組のスプレイ用ノズルを先端
部に具え、竪型角筒状の火炉の水平断面上に仮想された
仮想円の接線方向に液体燃料を噴射するよう、上記水平
断面内の複数個所に設置されるバーナガンにおいて、上
記各バーナガンの複数組のスプレイ用ノズルのうち、上
記火炉の中央側に配されるスプレイ用ノズルの方が上記
火炉の壁面側に配されるスプレイ用ノズルよりも容量が
大きいことを特徴とする液体燃料用バーナガン。 - 【請求項２】 燃料ノズル、噴射媒体ノズルおよびミキ
シングノズルから成る複数組のスプレイ用ノズルを先端
部に具え、竪型角筒状の火炉の水平断面上に仮想された
仮想円の接線方向に液体燃料を噴射するよう、上記水平
断面内の複数個所に設置されるバーナガンにおいて、バ
ーナガン軸線に対する上記ミキシングノズル角度が２５
°以下であり、かつパイロット燃料ノズル、パイロット
噴霧媒体ノズルおよびパイロットミキシングノズルから
成る極小容量のパイロットノズルが上記スプレイ用ノズ
ルよりも小数設けられたことを特徴とする液体燃料用バ
ーナガン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00635795A JP3492002B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 液体燃料用バーナガン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00635795A JP3492002B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 液体燃料用バーナガン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08193705A JPH08193705A (ja) | 1996-07-30 |
| JP3492002B2 true JP3492002B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=11636124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00635795A Expired - Fee Related JP3492002B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-19 | 液体燃料用バーナガン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3492002B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913905A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 徐州燃控科技股份有限公司 | 双汽道外管进浆负荷可调式多级雾化水煤浆喷枪 |
| CN102913904A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 徐州燃控科技股份有限公司 | 双汽道中心进浆负荷可调式多级雾化水煤浆喷枪 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6100154B2 (ja) * | 2013-12-17 | 2017-03-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | バーナチップ及び燃焼バーナ並びにボイラ |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58154313U (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-15 | バブコツク日立株式会社 | 低ｎｏｘバ−ナ− |
| JPS58224204A (ja) * | 1982-06-22 | 1983-12-26 | Babcock Hitachi Kk | 燃焼装置 |
| JPS5971903A (ja) * | 1982-10-19 | 1984-04-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | タンゼンシヤルフアイヤリングボイラ |
| JPS6086720U (ja) * | 1983-11-22 | 1985-06-14 | 石川島播磨重工業株式会社 | 重油バ−ナ |
| JPH0635882B2 (ja) * | 1985-11-11 | 1994-05-11 | バブコツク日立株式会社 | スラリ燃焼用アトマイザ |
| JPS62280507A (ja) * | 1986-05-30 | 1987-12-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料噴霧ノズル |
| JPH05141617A (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 難燃性複数燃料燃焼炉 |
-
1995
- 1995-01-19 JP JP00635795A patent/JP3492002B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913905A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 徐州燃控科技股份有限公司 | 双汽道外管进浆负荷可调式多级雾化水煤浆喷枪 |
| CN102913904A (zh) * | 2012-11-05 | 2013-02-06 | 徐州燃控科技股份有限公司 | 双汽道中心进浆负荷可调式多级雾化水煤浆喷枪 |
| CN102913905B (zh) * | 2012-11-05 | 2016-05-11 | 徐州科融环境资源股份有限公司 | 双汽道外管进浆负荷可调式多级雾化水煤浆喷枪 |
| CN102913904B (zh) * | 2012-11-05 | 2016-05-11 | 徐州科融环境资源股份有限公司 | 双汽道中心进浆负荷可调式多级雾化水煤浆喷枪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08193705A (ja) | 1996-07-30 |
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| JPS5956015A (ja) | 液体燃料燃焼装置 |
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