JP4144805B2 - Combustion device that prevents heating of main burner by pilot flame - Google Patents

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本発明はパイロット火炎によるメインバーナの加熱を防止する燃焼装置に関するものである。   The present invention relates to a combustion apparatus that prevents heating of a main burner by a pilot flame.

特開平11−351570号公報に記載しているように、先混合方式のメインバーナとパイロットバーナを設けている燃焼装置は広く使用されている。メインバーナとパイロットバーナは近接させて設置するため、メインバーナのみが燃焼しておりパイロットバーナは燃焼していない場合、メイン火炎の熱によってパイロットバーナが加熱されて焼損することがあった。そこで特開平11−351570号の発明では、パイロットバーナへの加熱を防止するため、パイロット燃料ガス管側壁にパージ用小孔を設けている。パージ用小孔を開けておくと、パイロットバーナの燃焼を停止し、メインバーナのみで燃焼している時、パイロットバーナの周囲を流れる空気がパージ用小孔からパイロットバーナ内に入り、パイロットバーナ内を流れてパイロット燃料噴射孔から噴射することになる。パイロットバーナ内を流れる空気はパイロットバーナの熱を吸収するため、パイロットバーナを冷却することができ、パイロットバーナの加熱を防止することができる。   As described in JP-A-11-351570, a combustion apparatus provided with a premixed main burner and a pilot burner is widely used. Since the main burner and the pilot burner are installed close to each other, when only the main burner is burning and the pilot burner is not burning, the pilot burner may be heated and burnt by the heat of the main flame. Therefore, in the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 11-351570, a purge hole is provided on the side wall of the pilot fuel gas pipe in order to prevent the pilot burner from being heated. If the small hole for purge is opened, the combustion of the pilot burner stops, and when burning only with the main burner, the air flowing around the pilot burner enters the pilot burner through the small hole for purge, and the inside of the pilot burner Then, the fuel is injected from the pilot fuel injection hole. The air flowing in the pilot burner absorbs the heat of the pilot burner, so that the pilot burner can be cooled and the pilot burner can be prevented from being heated.

また、パイロットバーナはメインバーナに比べると燃焼量は小さいが、パイロット火炎によってメインバーナが加熱されて焼けを発生することがある。メインバーナによる燃焼を行っている場合には、メインバーナ内に燃料ガスが流れているため、燃料ガスによってメインバーナを冷却することができる。しかしパイロットバーナのみを燃焼しており、メインバーナでは燃焼していない状態が長時間になると、メインバーナ内を冷却するものがないため、パイロット火炎によってメインバーナが加熱されることになる。パイロット火炎によるメインバーナの加熱に対しては、特開平11−351570号でパイロットバーナに行っていたように、メイン燃料ガス管側壁に穴を開けて空気を取り込むということは行えないため、加熱防止の方策が必要であった。
特開平11−351570号公報
The pilot burner has a smaller combustion amount than the main burner, but the main burner may be heated by the pilot flame to cause burning. When combustion is performed by the main burner, since the fuel gas flows in the main burner, the main burner can be cooled by the fuel gas. However, when only the pilot burner is burned and the main burner is not burned for a long time, there is nothing to cool the main burner, so the main burner is heated by the pilot flame. As for the heating of the main burner by the pilot flame, since it is not possible to take in air by making a hole in the side wall of the main fuel gas pipe as in the case of the pilot burner in JP-A-11-351570, it prevents heating. This measure was necessary.
JP-A-11-351570

本発明が解決しようとする課題は、パイロットバーナによるパイロット火炎によってメインバーナが加熱されることを防止することにある。   The problem to be solved by the present invention is to prevent the main burner from being heated by the pilot flame generated by the pilot burner.

請求項1に記載の発明は、メイン燃料ガス管を通して燃料を供給するメインバーナ、パイロット燃料ガス管を通して燃料を供給するパイロットバーナ、前記バーナへ燃焼用空気を供給する送風機を持ち、メインバーナ及びパイロットバーナは、先端のガス噴射孔から噴射した燃料ガスと、送風機から送風路を通して前記バーナの先側へ供給している燃焼用空気をバーナの先側で混合し、燃焼を行う先混合方式である燃焼装置において、送風路の途中に送風路内を通して送っている空気を前記のメイン燃料ガス管内へ送る冷却用空気通路を設けておき、パイロットバーナのみによる燃焼を比較的長時間行うパイロット燃焼時には、送風路からメイン燃料ガス管内へ空気を供給する制御を行い、メインバーナによる燃焼を行うメイン燃焼時には、メイン燃料ガス管内への空気供給を遮断する制御を行うことを特徴とする。   The invention according to claim 1 has a main burner for supplying fuel through a main fuel gas pipe, a pilot burner for supplying fuel through a pilot fuel gas pipe, and a blower for supplying combustion air to the burner. The burner is a premixing method in which the fuel gas injected from the gas injection hole at the tip and the combustion air supplied from the blower to the front side of the burner through the blower passage are mixed on the front side of the burner and burned. In the combustion apparatus, a cooling air passage is provided in the middle of the air passage to send the air sent through the air passage into the main fuel gas pipe, and during pilot combustion in which combustion with only the pilot burner is performed for a relatively long time, At the time of main combustion in which air is supplied from the air passage into the main fuel gas pipe and combustion is performed by the main burner, And performing control to cut off the air supply to the in-fuel gas pipe.

請求項2に記載の発明は、前記のメインバーナの加熱を防止する燃焼装置において、送風路の冷却用空気通路設置部よりも下流側に送風路内の流路面積を制御するダンパを設けておき、パイロット燃焼時にはダンパを閉じる制御を行い、メイン燃焼時には、ダンパを開く制御を行うことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the combustion apparatus for preventing the main burner from being heated, a damper for controlling the flow passage area in the air passage is provided downstream of the cooling air passage installation portion of the air passage. In addition, it is characterized in that control is performed to close the damper during pilot combustion, and control is performed to open the damper during main combustion.

請求項3に記載の発明は、メインバーナの加熱を防止する燃焼装置において、メイン燃焼からパイロット燃焼へ移行する場合、送風機からの空気の一部をメイン燃料ガス管内へ供給する制御を開始した後に前記ダンパを閉じる制御を行うことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the combustion apparatus for preventing the main burner from being heated, when the main combustion is shifted to the pilot combustion, after starting the control for supplying a part of the air from the blower into the main fuel gas pipe Control to close the damper is performed.

本発明を実施することで、パイロットバーナのみの燃焼を比較的長時間行うパイロット燃焼時、メインバーナ先端をメイン燃料ガス管内へ送り込んだ空気によって冷却することができるため、メインバーナの加熱を防止することができる。また、冷却用空気をメイン燃料ガス管内へ送り込むようにすると、メインバーナを効率よく冷却することができ、少ない冷却用空気でメインバーナの加熱を防止することができるため、過剰空気によるCO発生量の増加や排ガス損失の増加を抑えることができる。   By implementing the present invention, at the time of pilot combustion in which only the pilot burner is burned for a relatively long time, the tip of the main burner can be cooled by air sent into the main fuel gas pipe, thereby preventing heating of the main burner. be able to. In addition, if the cooling air is sent into the main fuel gas pipe, the main burner can be efficiently cooled, and the main burner can be prevented from being heated with a small amount of cooling air. And increase in exhaust gas loss can be suppressed.

図1から図5は本発明を実施しているボイラに関するものであり、図1はパイロット燃焼を行っている状態における燃料と空気のフロー、図2はメイン燃焼を行っている状態における燃料と空気のフローを示している。また、図3はパイロット燃焼時のバーナ先端部分の縦断面図、図4は図3のA−A断面図であり、図5はボイラの燃焼指令と冷却用空気弁などの作動状況を示したタイムチャートである。   1 to 5 relate to a boiler embodying the present invention, FIG. 1 is a flow of fuel and air in a state where pilot combustion is being performed, and FIG. 2 is a fuel and air in a state where main combustion is being performed. Shows the flow. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the tip of the burner during pilot combustion, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3, and FIG. 5 shows the operation status of the boiler combustion command and the cooling air valve and the like. It is a time chart.

ボイラ11は、中央部が燃焼室12であり、燃焼室12の上部に燃焼装置を設置している。燃焼装置は、送風機8から送られてきた燃焼用空気を通す円筒形の燃焼筒16、燃焼筒16の中心部分に燃焼筒16よりも小径の同心円筒であるメイン燃料ガス管1を設けている。メイン燃料ガス管1は、先端近くにバッフル板6、バッフル板6よりもさらに先端側にメイン燃料噴射孔5を設ける。バッフル板6は、メイン燃料ガス管1と燃焼筒16の間にできる環状部分をふさぐものであり、バッフル板6の外縁部に等間隔で開口部18を設けている。燃焼筒16内を通る燃焼用空気は、バッフル板6の開口部18を通ることになるため、燃焼用空気は分割して燃焼室12内へ入る。   The boiler 11 has a combustion chamber 12 at the center, and a combustion device is installed above the combustion chamber 12. The combustion apparatus includes a cylindrical combustion cylinder 16 through which combustion air sent from the blower 8 passes, and a main fuel gas pipe 1 that is a concentric cylinder having a smaller diameter than the combustion cylinder 16 at the center of the combustion cylinder 16. . The main fuel gas pipe 1 is provided with a baffle plate 6 near the tip and a main fuel injection hole 5 further on the tip side than the baffle plate 6. The baffle plate 6 blocks an annular portion formed between the main fuel gas pipe 1 and the combustion cylinder 16, and openings 18 are provided at equal intervals on the outer edge of the baffle plate 6. Since the combustion air passing through the combustion cylinder 16 passes through the opening 18 of the baffle plate 6, the combustion air is divided and enters the combustion chamber 12.

メイン燃料ガス管1の他端側は燃料ガスを供給する燃料配管13に接続しており、メイン燃料ガス管1の下流部分がメインバーナ2となる。また、燃焼筒16内にはメイン燃料ガス管1と平行にパイロット燃料ガス管3を設けておき、パイロット燃料ガス管3のバッフル板6よりも先端側にパイロット燃料噴射孔を設ける。パイロット燃料ガス管3の他端側も燃料配管13に接続しており、パイロット燃料ガス管3の下流部分がパイロットバーナ4となる。   The other end side of the main fuel gas pipe 1 is connected to a fuel pipe 13 for supplying fuel gas, and a downstream portion of the main fuel gas pipe 1 serves as a main burner 2. Further, a pilot fuel gas pipe 3 is provided in the combustion cylinder 16 in parallel with the main fuel gas pipe 1, and a pilot fuel injection hole is provided on the tip side of the pilot fuel gas pipe 3 with respect to the baffle plate 6. The other end side of the pilot fuel gas pipe 3 is also connected to the fuel pipe 13, and the downstream portion of the pilot fuel gas pipe 3 is a pilot burner 4.

燃料配管13は、途中にメイン燃料弁15を設けており、メイン燃料弁15より下流の部分をメイン燃料ガス管1としている。パイロット燃料ガス管3は、メイン燃料弁15より上流側の燃料配管13と接続しており、パイロット燃料ガス管3の途中にパイロット燃料弁14を設けている。   The fuel pipe 13 is provided with a main fuel valve 15 in the middle, and a portion downstream of the main fuel valve 15 is a main fuel gas pipe 1. The pilot fuel gas pipe 3 is connected to a fuel pipe 13 upstream of the main fuel valve 15, and a pilot fuel valve 14 is provided in the middle of the pilot fuel gas pipe 3.

燃焼用空気の供給は送風機8に接続した送風路9を通じて行い、送風機8から送風路9及び燃焼筒16内を通って燃焼室12へと供給する。また、送風路9にはメイン燃料ガス管1内へ空気を送り込むための冷却用空気通路7を接続しておく。冷却用空気通路7は送風路9とメイン燃料ガス管1の間をつなぐものであり、冷却用空気通路7には冷却用空気弁10を設けている。送風路9の冷却用空気通路7接続部分よりも下流側には、送風路9内の流路面積を制御するダンパ19を設ける。   The combustion air is supplied through the air passage 9 connected to the blower 8, and is supplied from the blower 8 through the air passage 9 and the combustion cylinder 16 to the combustion chamber 12. In addition, a cooling air passage 7 for sending air into the main fuel gas pipe 1 is connected to the air passage 9. The cooling air passage 7 connects the air passage 9 and the main fuel gas pipe 1, and a cooling air valve 10 is provided in the cooling air passage 7. A damper 19 for controlling the flow area in the air passage 9 is provided on the downstream side of the air passage 7 connecting portion of the air passage 9.

ボイラの運転は、蒸気圧力値など負荷の状態に応じて定まる燃焼指令に基づいて制御しており、燃焼指令は、ボイラの燃焼を完全に停止する燃焼停止、メインバーナ2による燃焼を行うメイン燃焼、メイン燃焼停止後に次回のメイン燃焼に備えてパイロットバーナ4のみの燃焼を継続するパイロット燃焼の3パターンある。そして、燃焼停止からメイン燃焼、メイン燃焼からパイロット燃焼、パイロット燃焼からメイン燃焼へ移行する際には、それぞれ燃焼起動、パイロット移行、メイン移行の工程が行われる。   The operation of the boiler is controlled based on a combustion command determined according to the load state such as a steam pressure value, and the combustion command is a main combustion in which the combustion is stopped by the main burner 2 to stop the combustion of the boiler completely. There are three patterns of pilot combustion in which the combustion of only the pilot burner 4 is continued in preparation for the next main combustion after the main combustion is stopped. Then, when shifting from the combustion stop to the main combustion, from the main combustion to the pilot combustion, and from the pilot combustion to the main combustion, steps of combustion start, pilot shift, and main shift are performed, respectively.

図5のタイムチャートでは、燃焼停止、メイン燃焼、パイロット燃焼、メイン燃焼、燃焼停止の順に燃焼指令が出力された場合における燃料弁の開閉状況などを記している。燃焼停止の場合、送風機8の作動を停止し、メイン燃料弁15、パイロット燃料弁14、ダンパ19、冷却用空気弁10はそれぞれ閉じておく。この状態では、燃料及び空気を供給していないため、メインバーナ2及びパイロットバーナ4は燃焼を停止している。   In the time chart of FIG. 5, the opening / closing state of the fuel valve when the combustion command is output in the order of combustion stop, main combustion, pilot combustion, main combustion, and combustion stop are shown. When the combustion is stopped, the operation of the blower 8 is stopped, and the main fuel valve 15, the pilot fuel valve 14, the damper 19, and the cooling air valve 10 are closed. In this state, since the fuel and air are not supplied, the main burner 2 and the pilot burner 4 have stopped combustion.

燃焼停止の状態からメイン燃焼の指令が出力されると、メイン燃焼を開始するために燃焼起動の工程を行う。燃焼起動の工程では、燃焼停止の状態から、まず送風機8の作動とダンパ19を開く制御を行う。この時、パイロット燃料弁14、メイン燃料弁15、冷却用空気弁10は閉じたままである。燃焼停止状態から燃焼を開始する場合は、安全のために燃焼室12を換気しておくことが必要であり、最初に一定時間のプリパージを実施する。燃料ガスの供給は停止した状態で送風機8の作動とダンパ19の開制御を行うことで、送風機8から燃焼室12へ空気を供給し、燃焼室12内を換気する。   When a main combustion command is output from the state of combustion stop, a combustion start process is performed to start main combustion. In the process of starting combustion, first, the operation of the blower 8 and the control for opening the damper 19 are performed from the state where the combustion is stopped. At this time, the pilot fuel valve 14, the main fuel valve 15, and the cooling air valve 10 remain closed. When combustion is started from a combustion stopped state, it is necessary to ventilate the combustion chamber 12 for safety, and a pre-purge for a certain time is first performed. By supplying the fuel gas to the combustion chamber 12 by operating the blower 8 and controlling the opening of the damper 19 while the supply of the fuel gas is stopped, the inside of the combustion chamber 12 is ventilated.

プレパージが終了すると、送風機8の作動とダンパ19の開制御は継続したままで図示していない点火装置を作動し、続いてパイロット燃料弁14を開く。パイロット燃料弁14を開くことで燃料ガスがパイロットバーナ4へ供給され、パイロットバーナ4の先端に設けているパイロット燃料噴射孔からパイロット燃料を噴射する。パイロットバーナ4の先側では、パイロットバーナ4から噴射したパイロット用燃料ガスと、送風機8から供給している燃焼用空気が混合して可燃ガスとなり、点火装置にて発生する電気火花を燃え広がらせてパイロット火炎17の燃焼を行う。   When the pre-purge is completed, the ignition device (not shown) is operated while the operation of the blower 8 and the opening control of the damper 19 are continued, and then the pilot fuel valve 14 is opened. By opening the pilot fuel valve 14, fuel gas is supplied to the pilot burner 4, and pilot fuel is injected from a pilot fuel injection hole provided at the tip of the pilot burner 4. On the front side of the pilot burner 4, the pilot fuel gas injected from the pilot burner 4 and the combustion air supplied from the blower 8 are mixed to become a combustible gas, and the electric spark generated in the ignition device is burned and spread. The pilot flame 17 is burned.

パイロット火炎17の燃焼を開始してから所定時間(数秒程度)が経過すると、メイン燃料弁15を開き、メインバーナ2への燃料ガス供給を開始する。メインバーナ2の先端に設けているメイン燃料噴射孔5から燃料ガスを噴射すると、メインバーナ2の先側ではメインバーナ2から噴射したメイン用燃料ガスと、送風機8から供給している燃焼用空気が混合して可燃ガスとなり、パイロット火炎17の火を燃え広がらせることでメインバーナ2による燃焼を開始する。   When a predetermined time (several seconds) elapses after the combustion of the pilot flame 17 starts, the main fuel valve 15 is opened, and fuel gas supply to the main burner 2 is started. When the fuel gas is injected from the main fuel injection hole 5 provided at the tip of the main burner 2, the main fuel gas injected from the main burner 2 on the front side of the main burner 2 and the combustion air supplied from the blower 8. Are mixed to become combustible gas, and the combustion of the main burner 2 is started by burning and spreading the fire of the pilot flame 17.

メイン燃焼を開始した直後は、メインバーナ2による燃焼とパイロットバーナ4による燃焼が重複しているが、メイン燃焼中はパイロットバーナ4による燃焼は不要であるため、メインバーナ2による燃焼を行っている状態でパイロット燃料弁14を閉じ、パイロットバーナ4による燃焼は停止する。メイン燃焼を行うと、メインバーナ2による火炎の熱でボイラを加熱し、ボイラでは蒸気を発生する。   Immediately after the main combustion is started, the combustion by the main burner 2 and the combustion by the pilot burner 4 are overlapped, but during the main combustion, the combustion by the pilot burner 4 is unnecessary, so the combustion by the main burner 2 is performed. In this state, the pilot fuel valve 14 is closed and the combustion by the pilot burner 4 is stopped. When the main combustion is performed, the boiler is heated by the flame heat generated by the main burner 2, and steam is generated in the boiler.

ボイラによる蒸気発生によって蒸気圧力が上限値まで上昇すると、ボイラはメイン燃焼を停止してパイロット燃焼に移行する。パイロット移行の工程では、まずパイロット燃料弁14を開き、パイロットバーナ4からも燃料ガスを噴射することで、メインバーナ2による燃焼に加えてパイロットバーナ4による燃焼も行う。次にメイン燃料弁15を閉じることで、メインバーナ2からの燃料ガス噴射を停止し、メインバーナ2の燃焼を停止する。   When steam pressure rises to the upper limit value due to steam generation by the boiler, the boiler stops main combustion and shifts to pilot combustion. In the pilot shift process, first, the pilot fuel valve 14 is opened, and fuel gas is also injected from the pilot burner 4, whereby combustion by the pilot burner 4 is performed in addition to combustion by the main burner 2. Next, by closing the main fuel valve 15, the fuel gas injection from the main burner 2 is stopped, and the combustion of the main burner 2 is stopped.

蒸気圧力上昇によってパイロット燃焼へ移行した場合、蒸気圧力値が下限値に低下するまでパイロット燃焼を継続するため、燃焼起動時に比べてパイロットバーナ単独での燃焼時間が長くなる。パイロットバーナ4によるパイロット火炎17は、メインバーナ2によるメイン火炎20に比べると小さなものであるが、長時間の燃焼を行っていると近接しているメインバーナ2の部分を加熱することになり、メインバーナ2に焼けが発生することがある。そのため、パイロット燃焼時には冷却用空気弁10を開き、メインバーナ2を冷却する。メインバーナ2の燃焼停止時、メイン燃料ガス管1内には圧力が掛かっていないため、冷却用空気弁10を開くと、燃焼室12へ送っている空気の一部は送風路9から分岐して冷却用空気通路7内に入り、冷却用空気通路7を通ってメイン燃料ガス管1内へと入る。 When shifting to pilot combustion due to an increase in the steam pressure, the pilot combustion is continued until the steam pressure value falls to the lower limit value, so that the combustion time of the pilot burner alone becomes longer than when the combustion is started. The pilot flame 17 by the pilot burner 4 is smaller than the main flame 20 by the main burner 2, but when the combustion is performed for a long time, the portion of the main burner 2 that is in close proximity is heated. Burning may occur in the main burner 2. Therefore, during pilot combustion, the cooling air valve 10 is opened to cool the main burner 2. When the combustion of the main burner 2 is stopped, no pressure is applied in the main fuel gas pipe 1, so when the cooling air valve 10 is opened, a part of the air sent to the combustion chamber 12 is branched from the blower passage 9. The air enters the cooling air passage 7 and enters the main fuel gas pipe 1 through the cooling air passage 7.

メイン燃料ガス管1内へ空気を送ると、空気はメイン燃料ガス管1内を流れてメインバーナ2の先端に達し、メイン燃料噴射孔5を通って燃焼室12内へと流れる。この時、メインバーナ2内を流れる空気はメインバーナ2の熱を吸収しながら流れるため、空気によってメインバーナ2を冷却することができる。   When air is sent into the main fuel gas pipe 1, the air flows through the main fuel gas pipe 1, reaches the tip of the main burner 2, and flows into the combustion chamber 12 through the main fuel injection hole 5. At this time, the air flowing in the main burner 2 flows while absorbing the heat of the main burner 2, so that the main burner 2 can be cooled by the air.

また、パイロット燃焼のパイロット火炎17は、メイン燃焼のメイン火炎20に比べて燃焼量が小さいため、必要な空気量は少なくなる。メイン燃焼時と同量の空気を供給するのでは、パイロット火炎17に必要な空気量に比べて大幅に過剰となるため、COの発生量が増大し、排ガス損失量も多くなる。そのため、ダンパ19を閉じることで、燃焼筒16内を通して送られていた空気を遮断し、空気供給量を減少する。ダンパ19は冷却用空気通路7の接続部より下流側に設置しているため、ダンパ19を閉じても冷却用空気通路7を通して空気が送られており、メインバーナ2の冷却は行われる。メインバーナ2を冷却した空気がパイロットバーナ4の部分に達すると、空気は燃焼用空気としてパイロットバーナの燃料ガスと混合して燃焼する。空気の供給をメイン燃料ガス管1へ集中することによって、メインバーナ2の冷却に寄与しない空気は減少し、メインバーナ2の冷却効果は高まる。空気の供給量は減少することができるため、CO発生量や排ガス損失量は減少する。   Further, the pilot combustion pilot flame 17 has a smaller combustion amount than the main combustion main flame 20, and therefore, the required amount of air is reduced. Supplying the same amount of air as in the main combustion greatly increases the amount of air required for the pilot flame 17, so that the amount of CO generated increases and the amount of exhaust gas loss increases. Therefore, by closing the damper 19, the air sent through the inside of the combustion cylinder 16 is shut off, and the air supply amount is reduced. Since the damper 19 is installed on the downstream side of the connection portion of the cooling air passage 7, air is sent through the cooling air passage 7 even when the damper 19 is closed, and the main burner 2 is cooled. When the air that has cooled the main burner 2 reaches the portion of the pilot burner 4, the air is burned as combustion air mixed with the fuel gas of the pilot burner. By concentrating the supply of air to the main fuel gas pipe 1, the air that does not contribute to the cooling of the main burner 2 is reduced, and the cooling effect of the main burner 2 is enhanced. Since the supply amount of air can be reduced, the CO generation amount and the exhaust gas loss amount are reduced.

なお、冷却用空気弁10を開いた時点では、メイン燃料ガス管1内に燃料ガスが充満しているため、冷却用空気弁10を開いた時とメイン燃料噴射孔5から空気を噴射し始める時では時間差が生じる。冷却用空気弁10を開くのと同時にダンパ19を閉じたのでは、パイロットバーナ4部分への燃焼用空気の供給が一時的に止まり、空気量の不足によって火炎が消えるおそれがあるため、ダンパ19を閉じるのは冷却用空気弁10の開から所定時間経過後とし、燃焼用空気の供給が途切れることがないようにしておく。   When the cooling air valve 10 is opened, the main fuel gas pipe 1 is filled with fuel gas. Therefore, when the cooling air valve 10 is opened, air starts to be injected from the main fuel injection hole 5. Sometimes there is a time difference. If the damper 19 is closed at the same time as the cooling air valve 10 is opened, the supply of combustion air to the pilot burner 4 portion temporarily stops, and the flame may disappear due to the lack of air amount. Is closed after a predetermined time has elapsed since the cooling air valve 10 is opened, so that the supply of combustion air is not interrupted.

パイロット燃焼の状態からメインバーナの燃焼を開始するメイン移行の場合は、まずダンパ19を開き、燃焼筒16を通しての空気供給を開始しておく。次に冷却用空気弁10を閉じ、メイン燃料弁15を開く。メイン燃料ガス管1を通してメインバーナ2へ燃料ガスを供給すると、メイン燃料噴射孔5から噴射する燃料ガスは空気と混合し、メインバーナによるメイン燃焼が開始される。パイロット燃焼からメイン燃焼へ移行するメイン移行の場合は、燃焼室12内を換気する必要がないため、短時間でメイン燃焼を開始することができ、プレパージによる熱の流出も防止できる。燃焼筒16への空気供給を停止していると、燃焼室12内で発生した燃焼排ガスが燃焼筒16内やウインドボックス内に充満し、ダンパ19を開いてもすぐには開口部18から燃焼用空気を供給することができないということが考えられる。しかし、ダンパ19を開いた後で冷却用空気弁10を閉じる制御を行うことで、メイン燃料ガス管1からの空気供給を停止する前に燃焼筒16内やウインドボックス内の燃焼排ガスを燃焼室12へ押し出して、開口部18から燃焼用空気の供給を開始するようにすれば、燃焼用空気の供給は途切れない。   In the case of main transition in which combustion of the main burner is started from the state of pilot combustion, first, the damper 19 is opened and air supply through the combustion cylinder 16 is started. Next, the cooling air valve 10 is closed and the main fuel valve 15 is opened. When fuel gas is supplied to the main burner 2 through the main fuel gas pipe 1, the fuel gas injected from the main fuel injection hole 5 is mixed with air, and main combustion by the main burner is started. In the case of main transition that shifts from pilot combustion to main combustion, it is not necessary to ventilate the inside of the combustion chamber 12, so that main combustion can be started in a short time, and heat outflow due to pre-purge can be prevented. When the supply of air to the combustion cylinder 16 is stopped, the combustion exhaust gas generated in the combustion chamber 12 fills the combustion cylinder 16 and the wind box, and immediately after the damper 19 is opened, combustion occurs from the opening 18. It is conceivable that working air cannot be supplied. However, by controlling the air valve 10 for cooling after opening the damper 19, the combustion exhaust gas in the combustion cylinder 16 or the wind box is removed from the combustion chamber before the air supply from the main fuel gas pipe 1 is stopped. 12 and the supply of combustion air is started from the opening 18, the supply of combustion air is not interrupted.

メイン燃焼を行っている状態から運転スイッチを切った場合や、パイロット燃焼を行わない設定であって蒸気圧力値が燃焼停止の設定値に達した場合には、燃焼を停止する。この場合は、メイン燃料弁15を閉じることで燃焼室12内の火炎を消し、その後も所定時間は送風機8の作動とダンパ19の開を継続することで燃焼室12内の換気を行い、その後で、送風機8の停止とダンパ19を閉じる。   When the operation switch is turned off from the state where the main combustion is being performed, or when the steam pressure value has reached the set value for stopping the combustion when the pilot combustion is not performed, the combustion is stopped. In this case, the flame in the combustion chamber 12 is extinguished by closing the main fuel valve 15, and then the ventilation chamber 8 is ventilated by continuing to operate the blower 8 and opening the damper 19 for a predetermined time. Then, the blower 8 is stopped and the damper 19 is closed.

メインバーナ2による燃焼を行っていないパイロット燃焼の場合にのみメイン燃料ガス管1へ空気を供給することで、メイン燃焼時の燃焼状態を適切に保ちながら、パイロット燃焼時にメインバーナ2が加熱されることを防止することができる。また、燃料ガスと空気をあらかじめ混合する予混合方式では逆火の可能性があるが、メイン燃焼時にはメイン燃料ガス管1へ空気を送らないようにすることで、逆火の問題は発生しない。   By supplying air to the main fuel gas pipe 1 only in the case of pilot combustion in which combustion by the main burner 2 is not performed, the main burner 2 is heated during pilot combustion while maintaining the combustion state during main combustion appropriately. This can be prevented. Further, in the premixing method in which the fuel gas and air are mixed in advance, there is a possibility of backfire, but the problem of backfire does not occur by not sending air to the main fuel gas pipe 1 during main combustion.

パイロット燃焼を行っている状態における燃料と空気のフロー図Flow diagram of fuel and air during pilot combustion メイン燃焼を行っている状態における燃料と空気のフロー図Fuel and air flow diagram with main combustion 図1の燃焼装置先端部分の拡大断面図1 is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the combustion device 図3のA−A断面図AA sectional view of FIG. ボイラの燃焼指令と冷却用空気弁などの作動状況を示したタイムチャートTime chart showing boiler combustion commands and operating status of cooling air valves, etc.

符号の説明Explanation of symbols

1 メイン燃料ガス管
2 メインバーナ
3 パイロット燃料ガス管
4 パイロットバーナ
5 メイン燃料噴射孔
6 バッフル板
7 冷却用空気通路
8 送風機
9 送風路
10 冷却用空気弁
11 ボイラ
12 燃焼室
13 燃料配管
14 パイロット燃料弁
15 メイン燃料弁
16 燃焼筒
17 パイロット火炎
18 開口部
19 ダンパ
20 メイン火炎
1 Main fuel gas pipe
2 Main burner
3 Pilot fuel gas pipe 4 Pilot burner
5 Main fuel injection holes
6 Baffle plate
7 Air passage for cooling 8 Air blower 9 Air passage 10 Air valve for cooling 11 Boiler 12 Combustion chamber 13 Fuel piping
14 Pilot fuel valve 15 Main fuel valve 16 Combustion cylinder 17 Pilot flame 18 Opening 19 Damper 20 Main flame

Claims (3)

メイン燃料ガス管を通して燃料を供給するメインバーナ、パイロット燃料ガス管を通して燃料を供給するパイロットバーナ、前記バーナへ燃焼用空気を供給する送風機を持ち、メインバーナ及びパイロットバーナは、先端のガス噴射孔から噴射した燃料ガスと、送風機から送風路を通して前記バーナの先側へ供給している燃焼用空気をバーナの先側で混合し、燃焼を行う先混合方式である燃焼装置において、送風路の途中に送風路内を通して送っている空気を前記のメイン燃料ガス管内へ送る冷却用空気通路を設けておき、パイロットバーナのみによる燃焼を比較的長時間行うパイロット燃焼時には、送風路からメイン燃料ガス管内へ空気を供給する制御を行い、メインバーナによる燃焼を行うメイン燃焼時には、メイン燃料ガス管内への空気供給を遮断する制御を行うことを特徴とするパイロット火炎によるメインバーナの加熱を防止する燃焼装置。 A main burner for supplying fuel through a main fuel gas pipe, a pilot burner for supplying fuel through a pilot fuel gas pipe, and a blower for supplying combustion air to the burner. The main burner and the pilot burner are provided from a gas injection hole at the tip. In the combustion apparatus that is a premixing method in which the injected fuel gas and the combustion air supplied from the blower through the air passage to the front side of the burner are mixed at the front side of the burner and burned, in the middle of the air passage A cooling air passage is provided to send the air sent through the air passage into the main fuel gas pipe, and air is supplied from the air passage into the main fuel gas pipe at the time of pilot combustion in which combustion with only the pilot burner is performed for a relatively long time. During the main combustion, where the main burner performs combustion control, the main fuel gas pipe is empty. Combustion apparatus for preventing heating of the main burner by the pilot flame and performing control to cut off the supply. 請求項1に記載のメインバーナの加熱を防止する燃焼装置において、送風路の冷却用空気通路設置部よりも下流側に送風路内の流路面積を制御するダンパを設けておき、パイロット燃焼時にはダンパを閉じる制御を行い、メイン燃焼時には、ダンパを開く制御を行うことを特徴とするパイロット火炎によるメインバーナの加熱を防止する燃焼装置。 The combustion apparatus for preventing heating of the main burner according to claim 1, wherein a damper for controlling a flow passage area in the air passage is provided downstream of a cooling air passage installation portion of the air passage, and at the time of pilot combustion A combustion apparatus for preventing heating of a main burner by a pilot flame, wherein the damper is controlled to close and the damper is controlled to open during main combustion. 請求項2に記載のメインバーナの加熱を防止する燃焼装置において、メイン燃焼からパイロット燃焼へ移行する場合、送風機からの空気の一部をメイン燃料ガス管内へ供給する制御を開始した後に前記ダンパを閉じる制御を行うことを特徴とするパイロット火炎によるメインバーナの加熱を防止する燃焼装置。 The combustion apparatus for preventing heating of the main burner according to claim 2, wherein when the transition from main combustion to pilot combustion is started, control of supplying a part of the air from the blower into the main fuel gas pipe is started. A combustion apparatus for preventing heating of a main burner by a pilot flame, characterized by performing close control.
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