JP4090042B2

JP4090042B2 - Burner that prevents combustion failure due to uneven flame

Info

Publication number: JP4090042B2
Application number: JP2003179194A
Authority: JP
Inventors: 裕輔宮田; 博史高島; 茂黒木
Original assignee: 株式会社サムソン
Priority date: 2003-06-24
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-06-24
Also published as: JP2005016781A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、火炎の偏りによる燃焼不良を防止するバーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボイラの中央部に設けた燃焼室を、環状に配置した水管で取り囲み、燃焼室の上部中央にバーナを設けておき、蒸気必要量に応じて燃焼量の制御を行っているボイラが広く普及している。該ボイラの概要を図６に示す。該ボイラのバーナは高燃焼・低燃焼・停止の３位置で燃焼制御を行うものである場合、バーナの中心軸近くに低燃焼用燃料ノズル４と高燃焼用燃料ノズル５を設けておき、低燃焼時には低燃焼用燃料ノズル４からのみ燃料を噴射し、高燃焼時には低燃焼用燃料ノズル４と高燃焼用燃料ノズル５の両方から燃料を噴射することで、燃料供給量を調節する。また、燃焼用空気供給量も燃焼量に合わせて調節しており、バーナ１の周縁部に設けたエアノズルの燃焼用空気噴出口から噴射する燃焼用空気量は、低燃焼時には少なくし、高燃焼時には多くする。低燃焼用燃料ノズル４及び高燃焼用燃料ノズル５は、燃焼室６へ向けて末広がりに燃料を噴射するものであり、微粒子の状態になった燃料は、バーナ先側の混合域で燃焼用空気噴出口から直下方向へ噴出している燃焼用空気と混合して燃焼する。
【０００３】
低燃焼用燃料ノズル４と高燃焼用燃料ノズル５を持つバーナでは、低燃焼用燃料ノズル４及び高燃焼用燃料ノズル５を１つのノズルアダプタに並べて設置しておき、低燃焼用燃料ノズル４と高燃焼用燃料ノズル５の中点が燃焼室６の中心軸に重なるように配置する。そのため、バーナ１の中心軸が燃焼室の中心軸と重なるように配置した場合には、低燃焼用燃料ノズルと高燃焼用燃料ノズルは燃焼室中心軸からそれぞれ少しずつ外れることになる。
【０００４】
この場合、低燃焼用燃料ノズル４と高燃焼用燃料ノズル５の両方から燃料を噴射する高燃焼時には、燃焼室の中心軸と火炎の中心軸がほぼ重なる状態で燃焼を行うことができるが、低燃焼用燃料ノズル４からのみ燃料の噴射を行う低燃焼時には、バーナの中心軸から外れた位置で燃料を噴射するため、火炎の中心軸は燃焼室の中心軸から外れることになる。火炎が偏っていると燃焼状態が悪化するため、燃焼室壁面にすすが付着したり、ＣＯが発生することになっていた。
【０００５】
そのため、特願2002-104609に記載しているように、低燃焼用燃料ノズルを燃焼室の中心軸に近付けることで、火炎の偏りを少なくすることが考えられた。しかしこの場合でも、低燃焼時及び高燃焼時の両方で火炎の偏りを完全になくすということはできなかった。
【０００６】
また、火炎が偏る原因は上記の理由に限られるものではなく、例えば燃焼室から燃焼ガスを排出する燃焼ガス出口が燃焼室の一方の側面にのみ設けている場合には、燃焼室内に燃焼ガス出口への流れができるため、火炎は燃焼ガス出口側へと偏ることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、火炎の偏りはなくすことができないとしても燃焼状態の悪化を放置するわけにはいかないため、火炎が偏っている場合であっても燃焼状態の悪化を防止することにある。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、バーナ中心部に燃料を噴射する低燃焼用燃料ノズルと高燃焼用燃料ノズル、バーナ周縁部には空気を噴射する複数のエアノズルを設けておき、燃料ノズルから噴射する燃料と、エアノズルの燃焼用空気噴出口から噴射する燃焼用空気を、バーナの下流側にある混合域で混合して燃焼を行うバーナにおいて、高燃焼用燃料ノズルに近い側である一部エアノズルの燃焼用空気噴出口は、他のエアノズルの燃焼用空気噴出口よりも混合域に近くなるように設けていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、バーナ中心部に燃料を噴射する低燃焼用燃料ノズルと高燃焼燃料ノズル、バーナ周縁部には空気を噴射する複数のエアノズルを設けておき、燃料ノズルから噴射する燃料と、エアノズルの燃焼用空気噴出口から噴射する燃焼用空気を、バーナの下流側にある混合域で混合して燃焼を行うバーナにおいて、高燃焼用燃料ノズルに近い側である一部のエアノズルでは、噴射する空気の噴射方向をバーナ中心軸方向へ傾け、他のエアノズルではバーナ中心軸と平行方向に空気を噴射していることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、バーナ中心部に燃料を噴射する低燃焼用燃料ノズルと高燃焼燃料ノズル、バーナ周縁部には空気を噴射する複数のエアノズルを設けておき、燃料ノズルから噴射する燃料と、エアノズルの燃焼用空気噴出口から噴射する燃焼用空気を、バーナの下流側にある混合域で混合して燃焼を行うバーナにおいて、高燃焼用燃料ノズルに近い側である一部のエアノズルは、バーナ中心軸側の側面を短くし、バーナ外周側の側面を長くしたくさび形であって、混合域側へと突出している筒状部を持ち、燃焼用空気噴出口は筒状部先端側で傾斜するかたちとし、他のエアノズルではバーナ中心軸側の側面とバーナ外周側の側面で長さの異ならない筒状のものであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は第１の実施例におけるバーナの断面斜視図、図２は図１のバーナをボイラに搭載した状態でのボイラの一部断面図、図３は図１のバーナにおける底面斜視図、図４は第２の実施例におけるバーナの断面斜視図、図５は図４のバーナにおける底面斜視図である。
【００１２】
まず第１の実施例に基づいて説明する。ボイラは、中央に略円筒状の燃焼室６を持ち、燃焼室６の周囲を多数の水管で囲んでいる。燃焼室６の上部に、燃焼室の中心軸とバーナの中心軸が重なるようにバーナ１を設置し、燃焼室６に向けて下向きに火炎を発生するようにしておく。バーナ１には内筒２及び外筒３からなる２重の円筒を設け、内筒２内に低燃焼用燃料ノズル４と高燃焼用燃料ノズル５を設けている。内筒２と外筒３は同心の円筒であり、内筒２と外筒３で挟まれる環状領域を燃焼用空気通路９とし、燃焼用空気通路９の先にエアノズル８を設ける。
【００１３】
エアノズル８は先端側開口部を燃焼用空気噴出口７とした筒形状であって、環状の燃焼用空気通路９先端側に環状で等間隔に配置しており、燃焼用空気噴出口７から直下方向へ燃焼用空気を噴出するようにしている。エアノズル８は、設置場所に応じて燃焼用空気通路９からバーナの先側へ突出する長さを異ならせており、図３においては、高燃焼用燃料ノズル５に近い側である左側３本のエアノズル８の突出長さを、他のエアノズル８よりも長くしている。
【００１４】
バーナは、高燃焼・低燃焼・停止の３位置で燃焼を制御するものであり、低燃焼の場合は低燃焼用燃料ノズル４へのみ燃料を供給することで低燃焼用燃料ノズル４からのみ燃料を噴射し、高燃焼の場合は低燃焼用燃料ノズル４と高燃焼用燃料ノズル５の両方へ燃料を供給することで、低燃焼用燃料ノズル４及び高燃焼用燃料ノズル５の両方から燃料を噴射する。また、燃焼用空気の供給量も燃焼量に合わせて調節しており、低燃焼の場合は燃焼用空気通路９へ送る空気量を少なくすることで各エアノズル８から噴射する空気量を少なくし、高燃焼の場合は燃焼用空気通路９へ送る空気量を多くすることで各エアノズル８から噴射する空気量を多くする。燃料ノズルからの燃料は、ノズル先端の燃料噴射点から末広がりとなる燃料噴射面内の円錐状領域に噴射するものであり、エアノズルからの空気も徐々に拡散していくため、燃料ノズルから燃料を噴射し、エアノズルから空気を噴射すると、バーナ先側の混合域１０で燃料と空気が衝突しあい、燃料と空気は急速に混合する。
【００１５】
低燃焼用燃料ノズル４と高燃焼用燃料ノズル５は、ある程度の間隔をあけて設置する必要があるため、低燃焼用燃料ノズル４及び高燃焼用燃料ノズル５の中間にバーナの中心軸が来るように配置している。そのため、低燃焼用燃料ノズル４及び高燃焼用燃料ノズル５の両方から燃料を噴射する高燃焼時には、バーナの混合域全体に燃料を噴射することになり、燃焼室の中心軸と火炎の中心軸がほぼ重なる状態で燃焼を行うこととなる。この場合、各エアノズル８と燃料噴射域外縁との距離はほぼ等しくなる。燃焼用空気噴出口７からの空気は拡散しながら下方へと流れており、燃焼用空気噴出口７からの距離が離れるほど拡散していくため、各エアノズル８から燃料噴射域までの距離が等しければ、各エアノズル８からの空気と燃料の混合状態はほぼ等しくなり、空気と燃料の混合状態にばらつきが生じて燃焼状態が悪化するということはない。
【００１６】
しかし、低燃焼時であって低燃焼用燃料ノズル４からのみ燃料噴射を行っている場合、燃料の噴射域はバーナ中心軸から低燃焼用燃料ノズル４側へずれることになる。燃料噴射域が低燃焼用燃料ノズル４側へずれている場合、高燃焼用燃料ノズル５側のエアノズル８から燃料噴射域外縁までの距離は、低燃焼用燃料ノズル４側のエアノズル８から燃料噴射域外縁までの距離よりも長くなる。エアノズル８から燃料噴射域までの距離が長くなると、燃焼用空気噴出口７から下方へ向けて噴射している空気流はより下流へと流れなければ燃料の噴射域内に入らなくなる。従来のバーナでは、各エアノズル８の長さは同じであって燃焼用空気噴出口７から燃料噴射域までの距離が異なるものであり、燃焼用空気噴出口７からの空気は、燃焼用空気噴出口７から離れるほど拡散していくため、低燃焼用燃料ノズル４に近い側のエアノズル８からの空気と、高燃焼用燃料ノズル５に近い側のエアノズル８からの空気は、燃料と衝突する部分での拡散状態が異なり、場所によって空気と燃料の混合状態にばらつきが生じて燃焼状態が悪化することになっていた。
【００１７】
本実施例では、高燃焼用燃料ノズル５に近い側の３本のエアノズル８を他のエアノズル８より長くしており、該エアノズル８の燃焼用空気噴出口７は混合域１０に近づけている。低燃焼用燃料ノズル４からのみ燃料を噴射している低燃焼の場合、高燃焼用燃料ノズル５側のエアノズル８から燃料噴射域中心軸までの距離は、低燃焼用燃料ノズル４側のエアノズル８から燃料噴射域中心軸までの距離よりも長くなるが、高燃焼用燃料ノズル５側のエアノズル８を長くしている分だけ、燃焼用空気噴出口７から燃料噴射域までの距離は短くなるため、燃料噴射域までの距離の差を小さくすることができる。燃焼用空気噴出口７から噴射している空気流の拡散は、燃焼用空気噴出口７からの距離によって定まり、燃焼用空気噴出口７から燃料噴射域までの距離が同じであれば、空気流の拡散状態は同じとなるため、各エアノズルからの空気と燃料との混合状態のばらつきは小さくなり、空気と燃料の混合状態にばらつきが生じることで燃焼状態が悪化するということがなくなる。
【００１８】
上記実施例では、エアノズル８の長さを異ならせることで、燃焼用空気噴出口７と燃料噴射域までの距離の差を小さくして、空気と燃料の混合状態にばらつきが生じることを防止したが、図４及び図５に記載している第２の実施例のように空気噴射方向を傾けることでも同様の効果を得ることができる。第２の実施例の場合、高燃焼用燃料ノズル５側に位置する３本のエアノズル８は、筒状部はバーナ中心軸側の側面を短くし、バーナ外周側の側面を長くしたくさび形にしている。くさび形にしたエアノズル８では、燃焼用空気噴出口７は傾斜した楕円形となる。この場合、エアノズル８内を下方へと流れてきた空気流は、燃焼用空気噴出口７から出る際に流れ方向が変化し、バーナの中心方向に傾いた流れに変化する。空気噴射方向が傾くことは、実際にくさび形のエアノズル８を用いたバーナで試験を行うことによって確認しており、空気噴射方向をバーナの中心方向へ変化させることで、空気流と燃料噴射面の交差角度が深くなり、空気流が燃料噴射域に達するまでの距離は短くなる。
【００１９】
低燃焼用燃料ノズル４からのみ燃料を噴射している低燃焼の場合、高燃焼用燃料ノズル５側のエアノズル８から燃料噴射域中心軸までの距離は、低燃焼用燃料ノズル４側のエアノズル８から燃料噴射域中心軸までの距離よりも長くなるが、高燃焼用燃料ノズル５側のエアノズル８をくさび形として空気噴射方向を変更することで、燃料噴射域までの距離の差を小さくすることができ、各エアノズルからの空気と燃料の混合状態がほぼ等しくなることで、空気と燃料の混合状態にばらつきが生じて燃焼状態が悪化するということを防止できる。
【００２０】
なお、エアノズル８自体を傾斜させて接続しても空気噴射方向を傾けることができるが、エアノズル８を傾斜させたバーナを製造する場合には手間が増加する。エアノズル８をくさび形としておき、エアノズル８自体は垂直に接続するようにすれば、バーナを容易に製造することができる。また、本実施例では燃料ノズルを複数設けていることで火炎が偏るバーナに基づいて説明したが、それ以外の原因で火炎が偏るバーナであっても同様であり、火炎が遠ざかる側のエアノズルを長くする、又はくさび形として空気噴射方向を傾けることによって、空気と燃料の混合状態にばらつきが生じて燃焼状態が悪化するということを防止できる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明を実施することで、火炎の中心軸がバーナの中心軸から外れることのあるバーナであっても、火炎の燃焼状態が悪化することを防止でき、ＣＯやすすの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるバーナの断面斜視図
【図２】図１のバーナをボイラに搭載した状態でのボイラの一部断面図
【図３】図１のバーナを底面から見た場合の斜視図
【図４】本発明の第２の実施例におけるバーナの断面斜視図
【図５】図４のバーナを底面から見た場合の斜視図
【図６】従来ボイラの一部断面図
【符号の説明】
１バーナ
２内筒
３外筒
４低燃焼用燃料ノズル
５高燃焼用燃料ノズル
６燃焼室
７燃焼用空気噴出口
８エアノズル
９燃焼用空気通路
１０混合域[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a burner that prevents a combustion failure due to a bias of a flame.
[0002]
[Prior art]
Boilers are widely used in which the combustion chamber provided in the center of the boiler is surrounded by an annular water pipe, and a burner is provided in the upper center of the combustion chamber to control the amount of combustion according to the required amount of steam. ing. An outline of the boiler is shown in FIG. When the burner of the boiler performs combustion control at three positions of high combustion, low combustion, and stop, a low combustion fuel nozzle 4 and a high combustion fuel nozzle 5 are provided near the center axis of the burner, The fuel supply amount is adjusted by injecting fuel only from the low combustion fuel nozzle 4 during combustion, and injecting fuel from both the low combustion fuel nozzle 4 and the high combustion fuel nozzle 5 during high combustion. Further, the combustion air supply amount is also adjusted according to the combustion amount, and the amount of combustion air injected from the combustion air outlet of the air nozzle provided at the peripheral edge of the burner 1 is reduced at the time of low combustion, and high combustion Sometimes more. The low-combustion fuel nozzle 4 and the high-combustion fuel nozzle 5 inject fuel toward the combustion chamber 6 in a divergent manner. The fuel in the form of fine particles is combusted air in the mixing area on the burner tip side. Combustion is performed by mixing with combustion air that has been jetted out from the jet outlet.
[0003]
In the burner having the low combustion fuel nozzle 4 and the high combustion fuel nozzle 5, the low combustion fuel nozzle 4 and the high combustion fuel nozzle 5 are installed side by side in one nozzle adapter, The middle point of the high combustion fuel nozzle 5 is arranged so as to overlap the central axis of the combustion chamber 6. Therefore, when the burner 1 is arranged so that the central axis of the burner 1 overlaps the central axis of the combustion chamber, the low combustion fuel nozzle and the high combustion fuel nozzle slightly deviate from the combustion chamber central axis.
[0004]
In this case, during high combustion in which fuel is injected from both the low combustion fuel nozzle 4 and the high combustion fuel nozzle 5, combustion can be performed with the central axis of the combustion chamber and the central axis of the flame substantially overlapping. At the time of low combustion in which fuel is injected only from the fuel nozzle 4 for low combustion, the fuel is injected at a position deviating from the central axis of the burner, so that the central axis of the flame deviates from the central axis of the combustion chamber. If the flame is biased, the combustion state deteriorates, so that soot adheres to the wall surface of the combustion chamber or CO is generated.
[0005]
Therefore, as described in Japanese Patent Application No. 2002-104609, it has been considered to reduce the bias of the flame by bringing the fuel nozzle for low combustion close to the central axis of the combustion chamber. However, even in this case, it was not possible to completely eliminate the unevenness of the flame both in the low combustion and the high combustion.
[0006]
In addition, the reason why the flame is biased is not limited to the above reason. For example, when the combustion gas outlet for discharging the combustion gas from the combustion chamber is provided only on one side surface of the combustion chamber, the combustion gas in the combustion chamber Since the flow to the outlet is possible, the flame is biased toward the combustion gas outlet.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is that even if the unevenness of the flame cannot be eliminated, the deterioration of the combustion state cannot be neglected, so even if the flame is uneven, the deterioration of the combustion state is prevented. There is.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, a low combustion fuel nozzle and a high combustion fuel nozzle for injecting fuel into the burner central portion, and a plurality of air nozzles for injecting air at the peripheral portion of the burner are provided. In the burner that burns by mixing the fuel to be burned and the combustion air injected from the combustion air jet port of the air nozzle in the mixing zone on the downstream side of the burner, the partial air nozzle on the side close to the high combustion fuel nozzle This combustion air jet port is provided so as to be closer to the mixing zone than the combustion air jet port of another air nozzle.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, a low-combustion fuel nozzle and a high-combustion fuel nozzle for injecting fuel into the burner center portion, and a plurality of air nozzles for injecting air at the burner peripheral portion are provided, and the fuel nozzle injects the fuel. Some air nozzles on the side close to the high combustion fuel nozzle in a burner that performs combustion by mixing fuel and combustion air injected from the combustion air outlet of the air nozzle in a mixing zone downstream of the burner Then, the injection direction of the air to be injected is inclined toward the burner central axis, and air is injected in the direction parallel to the burner central axis in the other air nozzles .
[0010]
The invention described in claim 3 is provided with a low combustion fuel nozzle and a high combustion fuel nozzle for injecting fuel into the burner center, and a plurality of air nozzles for injecting air at the periphery of the burner and injecting from the fuel nozzle. Some air nozzles on the side close to the high combustion fuel nozzle in a burner that performs combustion by mixing fuel and combustion air injected from the combustion air outlet of the air nozzle in a mixing zone downstream of the burner Is a wedge shape with a short side on the burner central axis side and a long side on the outer periphery of the burner, and has a cylindrical part protruding toward the mixing zone, and the combustion air outlet is at the tip of the cylindrical part The other air nozzles have a cylindrical shape whose length does not differ between the side surface on the burner central axis side and the side surface on the outer peripheral side of the burner .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional perspective view of the burner in the first embodiment, FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the boiler with the burner of FIG. 1 mounted on the boiler, and FIG. 3 is a bottom perspective view of the burner of FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of the burner in the second embodiment, and FIG. 5 is a bottom perspective view of the burner of FIG.
[0012]
First, a description will be given based on the first embodiment. The boiler has a substantially cylindrical combustion chamber 6 at the center, and surrounds the combustion chamber 6 with a number of water tubes. The burner 1 is installed above the combustion chamber 6 so that the central axis of the combustion chamber and the central axis of the burner overlap, and a flame is generated downward toward the combustion chamber 6. The burner 1 is provided with a double cylinder comprising an inner cylinder 2 and an outer cylinder 3, and a low combustion fuel nozzle 4 and a high combustion fuel nozzle 5 are provided in the inner cylinder 2. The inner cylinder 2 and the outer cylinder 3 are concentric cylinders. An annular region sandwiched between the inner cylinder 2 and the outer cylinder 3 is used as a combustion air passage 9, and an air nozzle 8 is provided at the tip of the combustion air passage 9.
[0013]
The air nozzle 8 has a cylindrical shape in which the opening on the front end side is the combustion air outlet 7, and is arranged annularly and equidistantly on the front end side of the annular combustion air passage 9, directly below the combustion air outlet 7. Combustion air is ejected in the direction. The length of the air nozzle 8 that protrudes from the combustion air passage 9 to the front side of the burner varies depending on the installation location. In FIG. 3, the three left nozzles that are close to the high combustion fuel nozzle 5 are provided. The protruding length of the air nozzle 8 is longer than that of the other air nozzles 8.
[0014]
The burner controls combustion at three positions of high combustion, low combustion, and stop, and in the case of low combustion, fuel is supplied only to the low combustion fuel nozzle 4 and fuel is supplied only from the low combustion fuel nozzle 4. In the case of high combustion, fuel is supplied to both the low combustion fuel nozzle 4 and the high combustion fuel nozzle 5 so that fuel is supplied from both the low combustion fuel nozzle 4 and the high combustion fuel nozzle 5. Spray. Further, the supply amount of combustion air is also adjusted according to the combustion amount, and in the case of low combustion, the amount of air injected from each air nozzle 8 is reduced by reducing the amount of air sent to the combustion air passage 9, In the case of high combustion, the amount of air injected from each air nozzle 8 is increased by increasing the amount of air sent to the combustion air passage 9. The fuel from the fuel nozzle is injected into a conical region in the fuel injection surface that spreads from the fuel injection point at the tip of the nozzle, and the air from the air nozzle also gradually diffuses. When air is injected from the air nozzle, fuel and air collide with each other in the mixing zone 10 on the burner tip side, and the fuel and air are rapidly mixed.
[0015]
Since the low-combustion fuel nozzle 4 and the high-combustion fuel nozzle 5 need to be installed at a certain distance, the central axis of the burner comes between the low-combustion fuel nozzle 4 and the high-combustion fuel nozzle 5. Are arranged as follows. Therefore, at the time of high combustion in which fuel is injected from both the low combustion fuel nozzle 4 and the high combustion fuel nozzle 5, fuel is injected into the entire mixing region of the burner, and the central axis of the combustion chamber and the central axis of the flame Combustion is performed in a state where the two substantially overlap. In this case, the distance between each air nozzle 8 and the outer edge of the fuel injection area is substantially equal. The air from the combustion air jets 7 flows downward while diffusing, and diffuses as the distance from the combustion air jets 7 increases, so the distance from each air nozzle 8 to the fuel injection region is equal. For example, the mixed state of air and fuel from each air nozzle 8 becomes substantially equal, and the mixed state of air and fuel does not vary and the combustion state does not deteriorate.
[0016]
However, when the fuel is injected only from the low combustion fuel nozzle 4 at the time of low combustion, the fuel injection region is shifted from the burner central axis toward the low combustion fuel nozzle 4 side. When the fuel injection region is shifted to the low combustion fuel nozzle 4 side, the distance from the air nozzle 8 on the high combustion fuel nozzle 5 side to the outer edge of the fuel injection region is the fuel injection from the air nozzle 8 on the low combustion fuel nozzle 4 side. It becomes longer than the distance to the outer edge. If the distance from the air nozzle 8 to the fuel injection region becomes long, the air flow injected downward from the combustion air outlet 7 will not enter the fuel injection region unless it flows further downstream. In the conventional burner, the length of each air nozzle 8 is the same and the distance from the combustion air outlet 7 to the fuel injection region is different, and the air from the combustion air outlet 7 is the combustion air jet. Since the air diffuses away from the outlet 7, the air from the air nozzle 8 near the low combustion fuel nozzle 4 and the air from the air nozzle 8 near the high combustion fuel nozzle 5 collide with the fuel. The state of diffusion in the air is different, and the mixing state of air and fuel varies depending on the location, so that the combustion state is deteriorated.
[0017]
In this embodiment, the three air nozzles 8 on the side close to the high combustion fuel nozzle 5 are made longer than the other air nozzles 8, and the combustion air jets 7 of the air nozzles 8 are close to the mixing zone 10. In the case of low combustion in which fuel is injected only from the low combustion fuel nozzle 4, the distance from the air nozzle 8 on the high combustion fuel nozzle 5 side to the central axis of the fuel injection area is the air nozzle 8 on the low combustion fuel nozzle 4 side. However, the distance from the combustion air outlet 7 to the fuel injection region is shortened by the length of the air nozzle 8 on the high combustion fuel nozzle 5 side. The difference in distance to the fuel injection area can be reduced. The diffusion of the air flow injected from the combustion air jet 7 is determined by the distance from the combustion air jet 7, and if the distance from the combustion air jet 7 to the fuel injection region is the same, the air flow Therefore, the variation in the mixing state of air and fuel from each air nozzle is reduced, and the variation in the mixing state of air and fuel does not deteriorate the combustion state.
[0018]
In the above embodiment, the length of the air nozzle 8 is varied to reduce the difference in distance between the combustion air outlet 7 and the fuel injection region, thereby preventing variations in the mixed state of air and fuel. However, the same effect can be obtained by tilting the air injection direction as in the second embodiment described in FIGS. In the case of the second embodiment, the three air nozzles 8 located on the high combustion fuel nozzle 5 side have a cylindrical shape with a wedge shape in which the side surface on the burner central axis side is shortened and the side surface on the burner outer peripheral side is lengthened. ing. In the air nozzle 8 having a wedge shape, the combustion air outlet 7 has an inclined elliptical shape. In this case, the air flow that has flowed downward in the air nozzle 8 changes its flow direction when it exits from the combustion air outlet 7 and changes into a flow inclined toward the center of the burner. The fact that the air injection direction is inclined has been confirmed by conducting a test with a burner using a wedge-shaped air nozzle 8, and the air flow and the fuel injection surface can be changed by changing the air injection direction toward the center of the burner. The crossing angle becomes deeper, and the distance until the airflow reaches the fuel injection region becomes shorter.
[0019]
In the case of low combustion in which fuel is injected only from the low combustion fuel nozzle 4, the distance from the air nozzle 8 on the high combustion fuel nozzle 5 side to the central axis of the fuel injection area is the air nozzle 8 on the low combustion fuel nozzle 4 side. The distance from the fuel injection area to the center axis of the fuel injection area is longer, but the difference in distance to the fuel injection area can be reduced by changing the air injection direction by using the air nozzle 8 on the high combustion fuel nozzle 5 side as a wedge shape. In addition, since the mixed state of air and fuel from each air nozzle becomes substantially equal, it is possible to prevent the mixed state of air and fuel from varying and the combustion state from deteriorating.
[0020]
Even if the air nozzle 8 itself is tilted and connected, the air injection direction can be tilted. However, when a burner with the air nozzle 8 tilted is manufactured, labor is increased. If the air nozzle 8 has a wedge shape and the air nozzle 8 itself is connected vertically, the burner can be manufactured easily. Further, in this embodiment, the description has been made based on the burner in which the flame is biased by providing a plurality of fuel nozzles, but the same applies to the burner in which the flame is biased for other reasons, and the air nozzle on the side where the flame moves away is used. By making the air injection direction longer or wedge-shaped, it is possible to prevent the combustion state from deteriorating due to variations in the mixed state of air and fuel.
[0021]
【The invention's effect】
By carrying out the present invention, it is possible to prevent the combustion state of the flame from deteriorating and suppress the generation of CO soot even if the center axis of the flame is deviated from the center axis of the burner. .
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional perspective view of a burner according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the boiler in a state where the burner of FIG. 1 is mounted on the boiler. FIG. 4 is a perspective view of a burner according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a perspective view of the burner of FIG. 4 as viewed from the bottom. Sectional view [Explanation of symbols]
1 Burner 2 Inner cylinder 3 Outer cylinder 4 Low combustion fuel nozzle 5 High combustion fuel nozzle 6 Combustion chamber 7 Combustion air outlet 8 Air nozzle 9 Combustion air passage 10 Mixing zone

Claims

A low combustion fuel nozzle and a high combustion fuel nozzle for injecting fuel into the center of the burner, and a plurality of air nozzles for injecting air at the periphery of the burner, the fuel injected from the fuel nozzle, and the combustion air of the air nozzle In the burner that burns by mixing the combustion air injected from the jet outlet in the mixing zone on the downstream side of the burner, the combustion air jets of some of the air nozzles close to the high combustion fuel nozzle A burner for preventing poor combustion due to a biased flame, wherein the burner is provided so as to be closer to the mixing region than the combustion air outlet of the air nozzle.

A low-combustion fuel nozzle and a high-combustion fuel nozzle for injecting fuel into the center of the burner, and a plurality of air nozzles for injecting air at the periphery of the burner, the fuel to be injected from the fuel nozzle, and the combustion air jet of the air nozzle In the burner that burns by mixing the combustion air injected from the outlet in the mixing zone on the downstream side of the burner, in some air nozzles that are close to the high combustion fuel nozzle, the injection direction of the injected air is changed. A burner which prevents combustion failure due to a flame bias, characterized in that the air is inclined in the direction of the burner central axis and air is jetted in the direction parallel to the burner central axis in the other air nozzles .

A low-combustion fuel nozzle and a high-combustion fuel nozzle for injecting fuel into the center of the burner, and a plurality of air nozzles for injecting air at the periphery of the burner, the fuel to be injected from the fuel nozzle, and the combustion air jet of the air nozzle In the burner that burns by mixing the combustion air injected from the outlet in the mixing zone on the downstream side of the burner, some of the air nozzles close to the high combustion fuel nozzle have a side surface on the burner central axis side. It has a wedge shape that is shorter and has a longer side on the outer peripheral side of the burner, and has a cylindrical part that protrudes toward the mixing zone, and the combustion air outlet is inclined at the tip of the cylindrical part . A burner for preventing a combustion failure due to a bias of a flame, characterized in that the air nozzle has a cylindrical shape whose length is not different between a side surface on the burner central axis side and a side surface on the outer peripheral side of the burner.