JP4204202B2 - Combustion equipment - Google Patents

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JP4204202B2
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＯｘの発生量の低減を図った燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、低ＮＯｘ化を図った燃焼装置としては、図３０及び図３１に示すように、先端が開口された燃焼筒１の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒２を、その先端を燃焼筒１の先端よりも突出させた状態で設け、燃焼筒１とガス供給筒２との間を通して燃焼用空気Ａがガス供給筒２の軸心方向に吐出されるように構成し、ガス供給筒２の先端側の周壁に、ガス供給筒２内を流れる燃料ガスＧを噴出する複数のガス噴出孔３０を、等間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で穿設して構成したものがあった（例えば、特開平１１−３３７０２２号公報参照）。
燃焼筒１とガス供給筒２との間には、環状に形成されたバッフル板４を、燃焼筒１の先端よりも後退させた位置に、その内周縁をガス供給筒２に外嵌し、且つ、その外周縁を燃焼筒１に内嵌する状態で設け、そのバッフル板４に、燃焼筒１内を流れる燃焼用空気Ａをガス供給筒２の軸心方向に吐出する複数の空気吐出口５を、等間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で形成し、各空気吐出口５は、バッフル板４の外周に形成した切り欠きと、燃焼筒２の内面とにより形成していた。
【０００３】
そして、等間隔を隔てて周方向に並ぶ複数のガス噴出孔３０から燃料ガスＧを噴出することにより、ガス供給筒２の前方空間に負圧域（周囲よりも圧力が低い域）Ｈを形成し、そのように負圧域Ｈとなるガス供給筒２の前方空間を通して、ガス噴出孔３０から噴出された燃料ガスＧが燃焼した燃焼ガスＥを循環させながら、ガス噴出孔３０から噴出された燃料ガスＧを燃焼させることにより、燃料ガスＧを緩慢燃焼させて、低ＮＯｘ化を図っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃焼装置では、ＮＯｘを低減する効果をある程度は得られるものの未だ不十分であり、更なる低ＮＯｘ化が臨まれており、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来に比べて更なる低ＮＯｘ化を図り得る燃焼装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の特徴構成は、先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記複数の筒状ガスノズルが、ガス噴出方向の異なる複数種を前記ガス供給筒の周方向に存在させる状態で、前記ガス供給筒に設けられていることにある。
請求項１に記載の特徴構成によれば、以下の基本的な作用効果を奏する。
〔基本的な作用効果〕
ガス供給筒の先端側の周壁から突出する状態で周方向に分散させて設けられた複数の筒状ガスノズルから、燃料ガスを直進性を効果的に与えた状態で噴出することにより、ガス供給筒の前方空間、及び、ガス供給筒の先端側の周部空間に負圧域を形成し、そして、そのように負圧域となるガス供給筒の前方空間、及び、ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させて、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスの燃焼域に燃焼ガスを流入させながら、燃料ガスを燃焼させることにより、燃料ガスを効果的に緩慢燃焼させる。
つまり、筒状ガスノズルは、内径に対して軸心方向での長さを長くすることができるので、各筒状ガスノズルから、燃料ガスは、効果的に直進性を与えられて拡散が抑制された状態で噴出されるので、ガス供給筒の前方空間に加えて、各筒状ガスノズルの周囲、延いては、複数の筒状ガスノズルが設けられているガス供給筒の先端側の周部空間に負圧域が形成され、その負圧域を通して燃焼ガスを循環させることができるのである。
しかも、燃焼筒とガス供給筒との間を通してガス供給筒の軸心方向に吐出された燃焼用空気は、ガス供給筒の先端側の周部空間に形成される負圧域に誘引されるので、燃料ガスと燃焼用空気との混合が促進されて、燃焼の安定性が向上する。
ちなみに、上述の従来の燃焼装置のように、ガス供給筒の先端側の周壁に穿設したガス噴出孔から燃料ガスを噴出するものでは、ガス噴出孔の軸心方向での長さは内径よりも短くなるのが通常であるので、ガス噴出孔から噴出される燃料ガスの直進性は乏しく、著しく拡散してしまい、しかも、燃料ガスはガス供給筒の周壁から直接噴出されるので、ガス供給筒の先端側の周部空間に負圧域が形成されることはない。
尚、所望の燃料ガス噴出量が得られるように、ガス噴出孔の内径を確保しながら、噴出燃料ガスの直進性を向上させるために、ガス噴出孔の軸芯方向での長さを長くするには、ガス供給筒の周壁の厚さを極めて厚くする必要がある。そこで、ガス供給筒の周壁に穿設したガス噴出孔から燃料ガスを噴出させる場合においては、ガス供給筒の周壁の厚さを不必要に厚くしないで適正な厚さにして、燃焼装置の構造面及びコスト面において実用的なものにしながら、ガス噴出孔から噴出される燃料ガスの直進性を向上させるには限度がある。
従って、ガス供給筒の前方空間を通して燃焼ガスを循環させることに加えて、ガス供給筒の先端側の周部空間を通して燃焼ガスを循環させることができることから、従来に比べて、燃焼ガス循環量を増やすことができて、緩慢燃焼を一層促進させることができるので、従来に比べて更なる低ＮＯｘ化を図り得る燃焼装置を提供することができるようになった。
ちなみに、従来では、ＮＯｘ濃度を６０ｐｐｍ程度にまで低くするのが限度であったが、本発明では、ＮＯｘ濃度を３０ｐｐｍ程度まで低くすることができた。
しかも、燃焼筒とガス供給筒との間を通してガス供給筒の軸心方向に吐出された燃焼用空気は、ガス供給筒の先端側の周部空間に形成される負圧域に誘引されて、燃料ガスとの混合が促進されることから、従来に比べて、燃焼の安定性を更に向上することができるようになった。
更に、火炎をガス供給筒の周方向に分割する状態で形成するように、複数の筒状ガスノズルをガス供給筒の周壁に間隔を隔てて周方向に並べて設けたものでは、火炎の表面積を大きくして火炎温度を下げることによって、更に低ＮＯｘ化を図ることができる。
又、請求項１に記載の特徴構成によれば、以下の特徴的な作用効果を奏する。
〔特徴的な作用効果〕
即ち、複数の筒状ガスノズルが、ガス噴出方向の異なる複数種をガス供給筒の周方向に存在させる状態で、ガス供給筒に設けられていることから、周方向に隣接する筒状ガスノズルのガス噴出方向が異なる状態では、隣接する筒状ガスノズル夫々にて形成される火炎同士の干渉が抑制されるので、火炎の表面積を更に大きくすることができる。
従って、火炎の表面積を更に大きくして火炎温度を低下させることにより、更にＮＯｘ発生量を低減することができるので、低ＮＯｘ化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供することができる。
【０００９】
〔請求項２記載の発明〕
請求項２に記載の特徴構成は、先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間に、複数の空気吐出口を間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で形成する空気吐出口形成板が設けられ、
前記複数の筒状ガスノズルが、周方向に並ぶノズル列を前記ガス供給筒の軸心方向に２列並べて形成する状態で、前記ガス供給筒に設けられ、
前記軸心方向に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の筒状ガスノズルの先端は、下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズルの先端よりも、前記ガス供給筒の径方向内方側に位置するように構成され、
前記ガス供給筒の直径をＤとすると、前記燃焼筒の直径が１．８Ｄ〜２．３Ｄの範囲に、前記空気吐出口と上流側の前記筒状ガスノズルとの間隔が０．４Ｄ〜０．５Ｄの範囲に、上流側の前記筒状ガスノズルと下流側の前記筒状ガスノズルとの間隔が０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に、下流側の前記筒状ガスノズルの長さが０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に設定され、上流側の前記筒状ガスノズルの長さが下流側の前記筒状ガスノズルの長さの１／３又は略１／３に設定されていることにある。
請求項２に記載の特徴構成によれば、請求項１に記載の特徴構成と同様に上述した基本的な作用効果を奏するのに加えて、以下の特徴的な作用効果を奏する。
〔特徴的な作用効果〕
即ち、複数の筒状ガスノズルを、周方向に並ぶノズル列を前記ガス供給筒の軸心方向に２列並べて形成する状態で、ガス供給筒に設けることにより、筒状ガスノズルの個数が多い場合でも、周方向に隣接する筒状ガスノズル同士の間の間隔を広くする状態で、筒状ガスノズルを設けることができる。
つまり、形成する負圧域の範囲を広くすると共に、負圧状態を強くするために、筒状ガスノズルからのガス噴出速度を速くしてガス噴出の直進性を向上するには、筒状ガスノズルの孔径を小さくする必要があるが、一方では、必要とするトータルのガス噴出量を確保する必要があるので、トータルのガス噴出量を確保しながら、筒状ガスノズルの孔径を小さくして筒状ガスノズルからのガス噴出速度を速くするためには、筒状ガスノズルの設置個数を多くする必要がある。
そして、多数の筒状ガスノズルをガス供給筒に設ける場合に、ガス供給筒の軸心方向に２列に設けると、周方向に隣接する筒状ガスノズル同士の間の間隔を広くすることができるので、火炎を分割状に形成する場合に好ましい。
従って、負圧域の範囲を広くすると共に負圧状態を強くして燃焼ガス循環量を増加させることができることと、火炎を分割状に形成して火炎温度を低下することができることとの相乗効果により、ＮＯｘ発生量を更に低減することができるので、低ＮＯｘ化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１０】
又、請求項２に記載の特徴構成によれば、前記軸心方向に沿って筒状ガスノズルが並んでいて、その軸心方向の上流側に位置する筒状ガスノズルの先端は、下流側に位置する筒状ガスノズルの先端よりも、ガス供給筒の径方向内方側に位置することから、上流側に位置する筒状ガスノズルにて燃焼した燃料ガスの燃焼ガスが、下流側に位置する筒状ガスノズルの周囲の負圧域の誘引作用により、その負圧域を通して、下流側に位置する筒状ガスノズルから噴出される燃料ガスの燃焼域（以下、単に下流側の筒状ガスノズルの燃焼域と記載する場合がある）に誘引されるので、緩慢燃焼を促進させることができる。
従って、ガス供給筒の軸心方向において上流側に位置する筒状ガスノズルにて燃焼した燃料ガスの燃焼ガスを、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引させて、緩慢燃焼を促進させることにより、ＮＯｘ発生量を更に低減することができるので、低ＮＯｘ化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１１】
又、請求項２に記載の特徴構成によれば、以下の特徴的な作用効果を奏する。
即ち、本発明の発明者らは、上述のように、ガス供給筒の先端側の周壁に、複数の筒状ガスノズルを周壁から突出する状態で周方向に分散させて設ける構成を採用することにより、ＮＯｘを低減することができることを見出したが、更に、前記の構成において、更にＮＯｘの低減を図るべく鋭意研究し、ノズル列を２列形成し、ガス供給筒の直径をＤとして、燃焼筒の直径を１．８Ｄ〜２．３Ｄの範囲となるように設定した場合に、空気吐出口と上流側の筒状ガスノズルとの間隔を０．４Ｄ〜０．５Ｄの範囲に、上流側の筒状ガスノズルと下流側の筒状ガスノズルとの間隔を０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に、下流側の筒状ガスノズルの長さを０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に夫々設定すると共に、上流側の筒状ガスノズルの長さを下流側の筒状ガスノズルの長さの１／３又は略１／３に設定すると、燃焼を安定させてＣＯの発生量を低減しながら、ＮＯｘ発生量を低減する上で好ましいことを見出した。
つまり、ノズル列を多くすると、負圧域の範囲を広くすると共に、負圧状態を強くして、燃焼ガスの循環量を多くすることができるものの、ノズル列が多くなると構成がかえって複雑となるため、燃焼ガスの循環量の増大及び構成の簡略化を両立させるためには、ノズル列を２列設けるのが好ましい。
又、空気吐出口と上流側の筒状ガスノズルとの間隔は、０．４Ｄ〜０．５Ｄの範囲よりも短くすると、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが、燃焼用空気との衝突により拡散し易くなって、負圧域の範囲が狭くなると共に、負圧状態が弱くなり、ＮＯｘの発生量が増加し、一方、０．４Ｄ〜０．５Ｄの範囲よりも長くすると、燃料ガスと燃焼用空気との混合が不十分となって燃焼が不安定となり、ＣＯの発生量が増加するので、空気吐出口と上流側の筒状ガスノズルとの間隔は、０．４Ｄ〜０．５Ｄの範囲内に設定するのが好ましい。
上流側の筒状ガスノズルと下流側の筒状ガスノズルとの間隔は、０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲よりも短くすると、上流側の筒状ガスノズルで生成された燃焼ガスが、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引される量が多くなり過ぎて、燃焼が不安定となって、ＣＯの発生量が増加し、一方、０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲よりも長くすると、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引される燃焼ガス量が少なくなって、ＮＯｘの発生量が増加すると共に、燃料ガスと燃焼用空気との混合が不十分となって燃焼が不安定となり、ＣＯの発生量が増加するので、上流側の筒状ガスノズルと下流側の筒状ガスノズルとの間隔は、０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲内に設定するのが好ましい。
下流側の筒状ガスノズルの長さは、０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲よりも短くすると、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが、燃焼用空気との衝突により拡散し易くなって、負圧域の範囲が狭くなると共に、負圧状態が弱くなり、ＮＯｘの発生量が増加し、一方、０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲よりも長くすると、燃料ガスと燃焼用空気との混合が不十分となって燃焼が不安定となり、ＣＯの発生量が増加するので、下流側の筒状ガスノズルの長さは、０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲内に設定するのが好ましい。
上流側の筒状ガスノズルの長さは、下流側の筒状ガスノズルの長さの１／３よりも短くすると、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引される燃焼ガス量が少なくなって、ＮＯｘの発生量が増加し、一方、下流側の筒状ガスノズルの長さの１／３よりも長くすると、下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引される燃焼ガス量が多くなり過ぎて、燃焼が不安定となって、ＣＯの発生量が増加するので、上流側の筒状ガスノズルの長さは、下流側の筒状ガスノズルの長さの１／３又は略１／３に設定するのが好ましい。
従って、ノズル列を複数列設けるにしてもその列数を極力少なくして構成の簡略化を図りながら、燃焼を可及的に安定させてＣＯの発生量を低減すると共に、緩慢燃焼を可及的に促進させてＮＯｘ発生量を低減することができる。
又、請求項２に記載の特徴構成によれば、間隔を隔てて周方向に並ぶ複数の空気吐出口から吐出される燃焼用空気吐出流により、空気吐出口形成板における隣接する空気吐出口同士の間の部分の前方空間に、負圧域が形成されることから、筒状ガスノズルから噴出さ れた燃料ガスの一部が、前記負圧域の誘引作用によって、空気吐出口形成板の側に誘引されて、その誘引燃料ガスが空気吐出口から吐出された燃焼用空気に混合されて、空気吐出口形成板の近傍から燃焼が始まるので、燃料ガスは、空気吐出口形成板にて保炎される状態で、安定的に燃焼する。
従って、空気吐出口形成板にて保炎作用させて、燃料ガスを安定的に燃焼させることができるので、燃焼の安定性を更に向上させる上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１３】
〔請求項３記載の発明〕
請求項３に記載の特徴構成は、先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記複数の筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先端部における、前記ガス供給筒の前方空間に近接して位置する弧状部分が、前記ガス供給筒に近づいて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの軸心方向後方側に位置する傾斜状に形成されていることにある。
請求項３に記載の特徴構成によれば、請求項１に記載の特徴構成と同様に上述した基本的な作用効果を奏するのに加えて、以下の特徴的な作用効果を奏する。
〔特徴的な作用効果〕
即ち、複数の筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先端部における、ガス供給筒の前方空間に近接して位置する弧状部分（以下、対前方空間近接側弧状部分と称する場合がある）が、ガス供給筒に近づいて位置する部位ほど筒状ガスノズルの軸心方向後方側に位置する傾斜状（以下、後方傾斜状と称する場合がある）に形成されているので、そのように先端部における対前方空間近接側弧状部分が後方傾斜状に形成されている筒状ガスノズルに向かってガス供給筒の前方から誘引されてくる燃焼ガスをスムーズに、その筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスの燃焼域（以下、単に筒状ガスノズルの燃焼域と記載する場合がある）に流入させることができる。
つまり、図１９に示すように、筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する対前方空間近接側弧状部分３ｒを、後方傾斜状に形成すると、例えば、図７に示すように、筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する対前方空間近接側弧状部分を、筒状ガスノズル３の軸心に直交する直交状に形成して、筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する側が直角状の角部となる場合に比べて、ガス供給筒２の前方空間及び先端側の周部空間に形成される負圧域Ｈにより筒状ガスノズル３に向かって誘引されてくる燃焼ガスＥが筒状ガスノズル３の燃焼域に流入するのが邪魔され難いので、燃焼ガスＥをスムーズに筒状ガスノズル３の燃焼域に流入させることができるのである。
従って、燃焼ガスを筒状ガスノズルの燃焼域にスムーズに流入させるようにして緩慢燃焼を促進させることにより、更にＮＯｘの発生量を低減することができるので、低ＮＯｘ化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１４】
〔請求項４記載の発明〕
請求項４に記載の特徴構成は、先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記複数の筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先端部における、前記ガス供給筒の前方空間に離れて位置する弧状部分が、前記ガス供給筒から離れて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの軸心方向前方側に位置する傾斜状に形成されていることにある。
請求項４に記載の特徴構成によれば、請求項１に記載の特徴構成と同様に上述した基本的な作用効果を奏するのに加えて、以下の特徴的な作用効果を奏する。
〔特徴的な作用効果〕
即ち、複数の筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先端部における、ガス供給筒の前方空間に離れて位置する弧状部分（以下、対前方空間離間側弧状部分と称する場合がある）が、ガス供給筒から離れて位置する部位ほど筒状ガスノズルの軸心方向前方側に位置する傾斜状（以下、前方傾斜状と称する場合がある）に形成されているので、そのように先端部における対前方空間離間側弧状部分が前方傾斜状に形成された筒状ガスノズルは、先端部における対前方空間離間側に鋭角状尖り部を有するものとなる。そして、その鋭角状尖り部を有する筒状ガスノズルに向かって流れてくる燃焼用空気は、鋭角状尖り部によって、筒状ガスノズルの先端面側に巻き込まれ易くて、渦流が発生し易いことから、その渦流により燃焼用空気と燃料ガスとの混合が促進されて、筒状ガスノズルの先端面での保炎作用が向上する。
つまり、図１９に示すように、筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側弧状部分３ｐを、前方傾斜状に形成して、筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側に鋭角状尖り部を備えさせると、その鋭角状尖り部の作用によって、筒状ガスノズル３の先端面側に負圧域Ｈが形成され易いので、燃焼筒１とガス供給筒２との間を通して吐出されて筒状ガスノズル３に向かって流れてくる燃焼用空気Ａは、鋭角状尖り部の先端から先端面側に巻き込まれ易く、渦流が発生し易い。
これに対して、例えば、図７に示すように、筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側弧状部分を、筒状ガスノズル３の軸心に直交する直交状に形成して、筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側が直角状の角部となる場合は、筒状ガスノズル３の先端面側に負圧域Ｈが形成され難いので、燃焼用空気Ａは、筒状ガスノズル３の先端面側に巻き込まれ難くて、渦流が発生し難いことから、保炎作用を向上する面では不利となる。
従って、筒状ガスノズルの先端面での保炎作用を促進させて、燃料ガスを一層安定的に燃焼させることができるので、燃焼の安定性を更に向上させる上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１５】
〔請求項５記載の発明〕
請求項５に記載の特徴構成は、請求項３又は４に記載の特徴構成に加えて、前記複数の筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先端部が、前記ガス供給筒に近づいて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの軸心方向後方側に位置する傾斜状に形成されていることにある。
請求項５に記載の特徴構成によれば、筒状ガスノズルの先端部を後方傾斜状に形成することにより、請求項３記載の発明と同様に、筒状ガスノズルの先端部における対前方空間近接側弧状部分を後方傾斜状に形成して、燃焼ガスをスムーズに筒状ガスノズルの燃焼域に流入させることができ、並びに、請求項４記載の発明と同様に、筒状ガスノズルの先端部における対前方空間離間側弧状部分を前方傾斜状に形成することにより、筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側に鋭角状尖り部を備えさせて、筒状ガスノズルの先端部に燃焼用空気の渦流を効果的に発生させて、保炎作用を向上させることができる。
しかも、筒状ガスノズルの先端部が後方傾斜状に形成されているので、筒状ガスノズルの先端面の面積を大きくすることが可能となり、筒状ガスノズルの先端面での保炎作用を一層向上させることができる。
又、単に、筒状ガスノズルの先端部を後方傾斜状に形成するだけの簡単な加工により、筒状ガスノズルの先端部における、対前方空間近接側弧状部分を後方傾斜状に形成し、且つ、対前方空間離間側弧状部分を前方傾斜状に形成することができる。
従って、簡単な加工にて、燃焼ガスを筒状ガスノズルの燃焼域にスムーズに流入させるようにして緩慢燃焼を促進させることができると共に、筒状ガスノズルの先端面での保炎作用を促進させて燃料ガスを一層安定的に燃焼させることができるので、コストアップを回避しながら、低ＮＯｘ化の効果を大きくすると共に燃焼の安定性を更に向上させる上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１６】
〔請求項６記載の発明〕
請求項６に記載の特徴構成は、先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記筒状ガスノズルが、その先端面に、燃料ガスを前記筒状ガスノズルの軸心方向に噴出する直進方向噴出孔を備え、且つ、その周壁のうちの、周方向において前記ガス供給筒における燃料ガスの流れ方向の最下流側に対応する部分又は最上流側に対応する部分に、燃料ガスを前記ガス供給筒の軸心方向視にて前記筒状ガスノズルの軸心方向に沿い、且つ、前記筒状ガスノズルの軸心に対して傾斜する方向に沿う方向に噴出する斜め方向噴出孔を備えるように構成されていることにある。
請求項６に記載の特徴構成によれば、請求項１に記載の特徴構成と同様に上述した基本的な作用効果を奏するのに加えて、以下の特徴的な作用効果を奏する。
〔特徴的な作用効果〕
即ち、筒状ガスノズルの直進方向噴出孔からは、燃料ガスが筒状ガスノズルの軸心方向に噴出され、斜め方向噴出孔からは、燃料ガスが、ガス供給筒の軸心方向視にて筒状ガスノズルの軸心方向に沿い、且つ、筒状ガスノズルの軸心に対して傾斜する方向に沿う方向に噴出されるので、燃料ガスが、ガス供給筒における燃料ガス流れ方向、即ち、燃焼筒とガス供給筒の間から吐出される燃焼用空気の通流方向に沿って、間隔を開けた状態で噴出されることとなり、もって、その噴出燃料ガスに対して燃焼用空気が燃焼用空気の通流方向に沿う複数箇所にて分散して供給される、所謂、複数段燃焼が行われる。ちなみに、斜め方向噴出孔が、筒状ガスノズルの周壁のうちの、周方向においてガス供給筒における燃料ガスの流れ方向の最下流側に対応する部分及び最上流側に対応する部分のいずれか一方に形成される場合は、２段燃焼となり、両方に形成される場合は３段燃焼となる。
つまり、直進方向噴出孔からは、燃料ガスが直進性を効果的に与えられて拡散が抑制される状態で噴出されるようにして、ガス供給筒の前方空間に加えて、筒状ガスノズルの周囲、延いては、複数の筒状ガスノズルが設けられているガス供給筒の先端側の周部空間に負圧域が形成され、その負圧域を通して燃焼ガスを循環させることができるようにしながら、直進方向噴出孔と斜め方向噴出孔とにより複数段燃焼を行わせることができて、火炎の温度を一層低くすることが可能となる。
従って、緩慢燃焼を促進できることに加えて、複数段燃焼により火炎温度を一層低くして、更にＮＯｘ発生量を低減することができるので、低ＮＯｘ化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供することができる。
〔請求項７記載の発明〕
請求項７に記載の特徴構成は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の特徴構成に加えて、前記筒状ガスノズルからのガス噴出方向が、前記ガス供給筒の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定されていることにある。
請求項７に記載の特徴構成によれば、筒状ガスノズルからは、燃料ガスが、燃焼筒とガス供給筒との間を通して吐出される燃焼用空気の吐出方向下流側に傾斜する方向に、噴出されることから、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスと燃焼用空気との衝突が抑制されて、燃料ガスの拡散が抑制されるので、ガス供給筒の先端側の周部空間に負圧域を一層効果的に形成することができる。
ちなみに、筒状ガスノズルからのガス噴出方向を、ガス供給筒の軸心に直交する方向や、ガス供給筒の軸心に直交する方向に対して後方側に傾斜する方向に設定すると、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスは、燃焼用空気との衝突により拡散し易くなって、ガス供給筒の先端側の周部空間に形成される負圧域の負圧状態が多少弱くなる傾向がある。
従って、ガス供給筒の先端側の周部空間に負圧域を効果的に形成して、緩慢燃焼を促進させることにより、更にＮＯｘ発生量を低減することができるので、低ＮＯｘ化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供することができる。
〔請求項８記載の発明〕
請求項８に記載の特徴構成は、請求項１、３〜７のいずれか１項に記載の特徴構成に加えて、前記複数の筒状ガスノズルが、周方向に並ぶノズル列を前記ガス供給筒の軸心方向に複数列並べて形成する状態で、前記ガス供給筒に設けられていることにある。
請求項８に記載の特徴構成によれば、複数の筒状ガスノズルを、周方向に並ぶノズル列を前記ガス供給筒の軸心方向に複数列並べて形成する状態で、ガス供給筒に設けることにより、筒状ガスノズルの個数が多い場合でも、周方向に隣接する筒状ガスノズル同士の間の間隔を広くする状態で、筒状ガスノズルを設けることができる。
つまり、形成する負圧域の範囲を広くすると共に、負圧状態を強くするために、筒状ガスノズルからのガス噴出速度を速くしてガス噴出の直進性を向上するには、筒状ガスノズルの孔径を小さくする必要があるが、一方では、必要とするトータルのガス噴出量を確保する必要があるので、トータルのガス噴出量を確保しながら、筒状ガスノズルの孔径を小さくして筒状ガスノズルからのガス噴出速度を速くするためには、筒状ガスノズルの設置個数を多くする必要がある。
そして、多数の筒状ガスノズルをガス供給筒に設ける場合に、ガス供給筒の軸心方向に複数列に設けると、周方向に隣接する筒状ガスノズル同士の間の間隔を広くすることができるので、火炎を分割状に形成する場合に好ましい。
従って、負圧域の範囲を広くすると共に負圧状態を強くして燃焼ガス循環量を増加させることができることと、火炎を分割状に形成して火炎温度を低下することができることとの相乗効果により、ＮＯｘ発生量を更に低減することができるので、低ＮＯｘ化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供することができる。
〔請求項９記載の発明〕
請求項９に記載の特徴構成は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の特徴構成に加えて、前記複数の筒状ガスノズルが、ガス噴出量の異なるものが交互に位置して周方向に並ぶ状態で、前記ガス供給筒に設けられていることにある。
請求項９に記載の特徴構成によれば、ガス噴出量の多い方の筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスによって、燃焼用空気量に対する燃料ガス量の比率が大きい混合気（以下、濃混合気）が形成され、ガス噴出量の少ない方の筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスによって、燃焼用空気量に対する燃料ガス量の比率が濃混合気よりも小さい混合気（以下、淡混合気）が形成されて、周方向に、濃混合気域と淡混合気域が交互に並ぶ状態となって、所謂、濃淡燃焼を行わせることができる。
従って、濃淡燃焼を行わせて火炎温度を低下させることにより、更にＮＯｘ発生量を低減することができるので、低ＮＯｘ化の効果を大きくする上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１７】
〔請求項１０記載の発明〕
請求項１０に記載の特徴構成は、請求項１、３〜９のいずれか１項に記載の特徴構成に加えて、前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間に、複数の空気吐出口を間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で形成する空気吐出口形成板が設けられていることにある。
請求項１０に記載の特徴構成によれば、間隔を隔てて周方向に並ぶ複数の空気吐出口から吐出される燃焼用空気吐出流により、空気吐出口形成板における隣接する空気吐出口同士の間の部分の前方空間に、負圧域が形成されることから、筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスの一部が、前記負圧域の誘引作用によって、空気吐出口形成板の側に誘引されて、その誘引燃料ガスが空気吐出口から吐出された燃焼用空気に混合されて、空気吐出口形成板の近傍から燃焼が始まるので、燃料ガスは、空気吐出口形成板にて保炎される状態で、安定的に燃焼する。
従って、空気吐出口形成板にて保炎作用させて、燃料ガスを安定的に燃焼させることができるので、燃焼の安定性を更に向上させる上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１８】
〔請求項１１記載の発明〕
請求項１１に記載の特徴構成は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の特徴構成に加えて、前記ガス供給筒の内部に、先端を開口した内筒が、その先端を前記ガス供給筒の先端の閉塞部と間隔を隔てて位置させた状態で、設けられ、
燃料ガスが、前記内筒の先端開口から前記ガス供給筒内に供給されるように構成されていることにある。
請求項１１に記載の特徴構成によれば、燃料ガスが、内筒の先端開口からガス供給筒の先端の閉塞部に吹き付ける状態で、ガス供給筒内に供給され、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスが各筒状ガスノズルから噴出されるので、ガス供給筒の先端の閉塞部は、吹き付けられる燃料ガスにより冷却される。
つまり、ガス供給筒の先端は、ボイラや炉体等の燃焼室内に挿入されることから、高温雰囲気に曝されて高温に加熱されるので、燃料ガスを、内筒の先端開口からガス供給筒の先端の閉塞部に吹き付ける状態で、ガス供給筒内に供給することにより、燃料ガスを冷却用流体として機能させて、ガス供給筒の先端閉塞部を冷却して、ガス供給筒の先端閉塞部の過熱を防止しているのである。
従って、ガス供給筒の材料として高価な高耐熱性材料を用いること無く、ガス供給筒の過熱を防止することができるので、コストアップを回避しながら燃焼装置の耐久性を向上することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を説明する。
図１及び図２に示すように、燃焼装置は、先端が開口された円筒状の燃焼筒１の内部に、先端が閉塞された円筒状のガス供給筒２を、その先端が燃焼筒１の先端よりも突出する状態で同軸心状に設け、燃焼筒１とガス供給筒２との間を通して燃焼用空気Ａをガス供給筒２の軸心方向に吐出するように構成し、ガス供給筒２の先端側の周壁に、そのガス供給筒２内を流れる燃料ガスＧを噴出する複数の筒状ガスノズル３を、周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設け、ガス供給筒２の前方空間、及び、ガス供給筒２の先端側の周部空間を通して、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧが燃焼した燃焼ガスＥを循環させながら、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧを燃焼させるように構成してある。
【００２０】
燃焼筒１とガス供給筒２との間に、環状に形成されたバッフル板４（空気吐出口形成体に相当する）を、燃焼筒１の先端よりも後退させた位置に、その内周縁をガス供給筒２に外嵌し、且つ、その外周縁を燃焼筒１に内嵌する状態で設け、そのバッフル板４に、燃焼筒１内を流れる燃焼用空気Ａをガス供給筒２の軸心方向に吐出する８個の空気吐出口５を、等間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で形成し、各空気吐出口５を、ガス供給筒１及び燃焼筒２夫々と間隔を隔てた状態で、且つ、ガス供給筒２の径方向において燃焼筒１側に偏って位置する状態で、形成してある。
【００２１】
空気吐出口５における燃焼筒１に隣接する燃焼筒側口縁５ｏは、燃焼筒１の内面に沿う円弧状に形成し、空気吐出口５におけるガス供給筒２に隣接するガス供給筒側口縁５ｉは、ガス供給筒２の外面に沿う円弧状に形成し、空気吐出口５における周方向両側夫々の周方向口縁５ｓは、ガス供給筒２の径方向に沿う直線状に形成してある。
そして、バッフル板４によって、周方向に隣接する空気吐出口５同士の間に、ガス供給筒２の軸心に直交する面を備えた空気吐出口間縁部４ｓを形成し、各空気吐出口５とガス供給筒２との間に、ガス供給筒２の軸心に直交する面を備えた弧状の内側縁部４ｉを形成し、並びに、各空気吐出口５と燃焼筒１との間に、ガス供給筒２の軸心に直交する面を備えた細長い弧状の外側縁部４ｏを形成してある。
又、燃焼筒１におけるバッフル板４からの突出部分、バッフル板４、及び、ガス供給筒２とにより、環状凹部８を形成してある。
【００２２】
ガス供給筒２の内部に、先端を開口した内筒９を、その先端がガス供給筒２の先端の閉塞部と間隔を隔てて位置する状態で設け、燃料ガスＧを、内筒９の先端開口からガス供給筒２内に供給するように構成してある。
【００２３】
ガス供給筒２の後端は燃焼筒１の後端よりも突出させ、内筒９の後端はガス供給筒２の後端よりも突出させ、燃焼筒１の後端及びガス供給筒２の後端夫々を閉塞し、燃焼筒１の後端側の周壁に空気受入口１ａを形成して、その空気供給口１ａに対して、ブロア１０からの燃焼用空気Ａが導入される燃焼用空気供給路１１を接続し、内筒９の後端には、都市ガス等の燃料ガスＧが導入される燃料ガス供給路１２を接続してある。
【００２４】
第１実施形態においては、ガス噴出量が同一の８本の筒状ガスノズル３を、等間隔を隔てて周方向に１列状に並ぶ状態で、ガス供給筒２の先端側の周壁に設けてある
又、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、筒状ガスノズル３が隣接する空気吐出口５の中央に位置するように、８本の筒状ガスノズル３及び８個の空気吐出口５を配設してある。
【００２５】
又、各筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定してある。
つまり、筒状ガスノズル３は、直円筒状に形成すると共に、先端面を軸心に直交するように形成し、その先端面に燃料ガスＧを筒状ガスノズル３の軸心方向に噴出するように噴出孔を形成して構成し、その直円筒状の筒状ガスノズル３を、その軸心が設定したガス噴出方向に一致する状態で、ガス供給筒２の周壁に、筒内に連通する状態で取り付けてある。
【００２６】
そして、燃料ガスＧを、内筒９の先端からガス供給筒２の先端閉塞部に吹き付ける状態で、ガス供給筒２内に供給して、ガス供給筒２内を流れる燃料ガスＧを８本の筒状ガスノズル３から噴出させ、並びに、燃焼用空気Ａを燃焼筒１内に供給して、燃焼筒１内を流れる燃焼用空気Ａを８個の空気吐出口５から吐出させて、火炎Ｆを８個に分割して形成する状態で、燃料ガスＧを燃焼させるように構成してある。又、ガス供給筒２の先端閉塞部は、燃料ガスＧが吹き付けられることにより冷却されて、過熱が防止される。
【００２７】
更に、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、筒状ガスノズル３が隣接する空気吐出口５の中央に位置するようにして、隣接する燃焼用空気吐出流の間に燃料ガスＧが噴出されるようにしてあるので、燃料ガスＧと燃焼用空気Ａとの混合を緩やかに行わせて、緩慢燃焼を行わせている。
【００２８】
図３に示すように、周方向に並ぶ８本の筒状ガスノズル３から燃料ガスＧを直進性を効果的に与えた状態で放射状に噴出することにより、ガス供給筒２の前方空間に負圧域Ｈが形成されることに加えて、各筒状ガスノズル３の周囲、延いては、ガス供給筒２の先端側の周部空間にも負圧域Ｈが形成される。
又、バッフル板４によって、各空気吐出口５とガス供給筒２との間に弧状の内側縁部４ｉを、周方向に隣接する空気吐出口５同士の間に空気吐出口間縁部４ｓを、並びに、各空気吐出口５と燃焼筒１との間に細長い弧状の外側縁部４ｏを形成してあることにより、空気吐出口５から吐出される燃焼用空気吐出流によって、環状凹部８内において、バッフル板４における空気吐出口間縁部４ｓの部分、外側縁部４ｏの部分、及び、内側縁部４ｉの部分夫々の前方空間に、負圧域Ｈが形成される。
【００２９】
従って、環状凹部８内に形成される負圧域Ｈの誘引作用によって、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧの一部がバッフル板４の側に誘引されて、環状凹部８内において、その誘引燃料ガスＧが空気吐出口５から吐出された燃焼用空気Ａに混合されて、バッフル板４の近傍から燃焼が始まるので、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧは、バッフル板４にて保炎される状態で安定燃焼する。
【００３０】
又、ガス供給筒２の前方空間に形成される負圧域Ｈ、ガス供給筒２の先端側の周部空間に形成される負圧域Ｈ、及び、環状凹部８内における各内側縁部４ｉ、各空気吐出口間縁部４ｓ及び各外側縁部４ｏ夫々の前方空間に形成される負圧域Ｈの誘引作用によって、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧが燃焼した燃焼ガスＥが、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧの燃焼域内に誘引される。
即ち、ガス供給筒２の前方空間、ガス供給筒２の先端側の周部空間、及び、環状凹部８内における各内側縁部４ｉ、各空気吐出口間縁部４ｓ及び各外側縁部４ｏ夫々の前方空間を通して、燃焼ガスＥを循環させながら、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧを燃焼させることにより、燃焼ガスＥの循環量を多くして、緩慢燃焼を効果的に行わせることができる。
【００３１】
従って、火炎Ｆを分割状に形成することにより火炎温度を低下させ、並びに、燃焼ガスＥの循環量を多くして緩慢燃焼を効果的に行わせることの相乗作用によって、ＮＯｘ発生量を効果的に低減することができる。
【００３２】
図１に示すように、ガス供給筒２の直径をＤとすると、燃焼筒１の直径Ｂは１．８Ｄ〜２．３Ｄの範囲に設定し、ガス供給筒２の軸心方向での空気吐出口５と筒状ガスノズル３との間隔βは０．４Ｄ〜０．５Ｄの範囲に、筒状ガスノズル３の長さＬは０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に設定してある。尚、空気吐出口５と筒状ガスノズル３との間隔βを設定する場合、筒状ガスノズル３の位置は、筒状ガスノズル３においてガス供給筒２に接続された箇所における孔の中心とする。
【００３３】
ちなみに、燃焼量が１３００ｋＷの場合、具体的には、ガス供給筒２の直径Ｄを１０２ｍｍ、燃焼筒１の直径Ｂを２０８ｍｍ（２．０４Ｄ）、空気吐出口５と筒状ガスノズル３との間隔βを４５ｍｍ（０．４４Ｄ）に、筒状ガスノズル３の長さＬは３０ｍｍ（０．２９Ｄ）に夫々設定してある。。
又、筒状ガスノズル３のガス噴出方向が、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して前方側に傾斜する角度（以下、前方傾斜角度と略記する場合がある）θは３０°に設定してある。
【００３４】
図４は、上述のように構成した燃焼装置ＢＳを、ボイラの熱源として用いた例を示している。
ボイラは、内部に燃焼室５１を形成する缶体５２内に、多数の水管５３を備え、燃焼室５１内の燃焼ガスＥを排出させる排気路５４を缶体５２に連通接続して構成し、燃焼装置ＢＳを、燃焼室５１内にて燃料ガスを燃焼させるように、缶体５２に取り付けてある。
燃焼装置ＢＳに燃料ガスＧを供給する燃料ガス供給路１２に、ベンチュリ機構５５を設け、排気路５４とベンチュリ機構５５の誘引部５５ａとを、燃焼排ガス誘引路５６にて接続して、燃料ガスＧの流れによって、誘引部５５ａに燃焼排ガスＥを誘引させて、燃焼排ガスＥが混合された燃料ガスＧを燃焼装置ＢＳに供給するように構成してある。
又、燃焼排ガス誘引路５６には、熱交換器５７を設け、その熱交換器５７に、ブロア１０からの燃焼用空気Ａを燃焼装置ＢＳに供給する燃焼用空気供給路１１を接続して、熱交換器５７において、燃焼排ガスＥと燃焼用空気Ａとを熱交換させて、燃焼用空気Ａを予熱して、燃焼装置ＢＳに供給するように構成してある。
【００３５】
上述のように、燃焼装置ＢＳに供給する燃料ガスＧに燃焼排ガスＥを混合することにより、緩慢燃焼を一層効果的に起こさせて、ＮＯｘを一層低減するように構成してある。
ちなみに、燃焼装置ＢＳに燃料ガスのみを供給する場合は、ＮＯｘの濃度は３０ｐｐｍ程度であったが、燃焼装置ＢＳに供給する燃料ガスに燃焼排ガスを混合することにより、ＮＯｘ濃度を２５ｐｐｍ程度にまで低くすることができる。
【００３６】
以下、本発明の第２ないし第１１の各実施形態を説明するが、複数の筒状ガスノズル３に関連する構成が第１実施形態と異なる以外は、第１実施形態と同様に構成してあるので、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、第１実施形態と異なる構成を説明する。
【００３７】
〔第２実施形態〕
図５及び図６に示すように、第２実施形態においては、ガス噴出量が同一の複数の筒状ガスノズル３を、周方向に並ぶノズル列をガス供給筒２の軸心方向に複数列並べて形成する状態で、ガス供給筒２に設けてある。
具体的には、ノズル列は８本の筒状ガスノズル３を等間隔で周方向に並べて形成し、そのノズル列の２列をガス供給筒２の軸心方向に並べてある。
【００３８】
空気吐出口５からの空気吐出方向において、上流側のノズル列、及び、下流側のノズル列は、筒状ガスノズル３を周方向に同一の位相で並べて形成し、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３及び下流側のノズル列の筒状ガスノズル３が、隣接する空気吐出口５の中央に位置するように、１６本の筒状ガスノズル３及び８個の空気吐出口５を配設してある。
【００３９】
前記軸心方向に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端は、下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端よりも、ガス供給筒２の径方向内方側に位置するように構成してある。
【００４０】
又、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に設定し、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定してある。
【００４１】
図７に示すように、第２実施形態の燃焼装置においては、上述の第１実施形態の燃焼装置と同様に、ガス供給筒２の前方空間、及び、ガス供給筒２の先端側の周部空間に負圧域Ｈが形成されると共に、環状凹部８内において、バッフル板４における空気吐出口間縁部４ｓの部分、外側縁部４ｏの部分、及び、内側縁部４ｉの部分夫々の前方空間に、負圧域Ｈが形成される。
【００４２】
従って、第２実施形態の燃焼装置においては、上述の第１実施形態の燃焼装置と同様に、環状凹部８内に形成される負圧域Ｈの誘引作用によって、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧの一部がバッフル板４の側に誘引されて、環状凹部８内において、その誘引燃料ガスＧが空気吐出口５から吐出された燃焼用空気Ａに混合されて、バッフル板４の近傍から燃焼が始まるので、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧは、バッフル板４にて保炎される状態で安定燃焼する。
更に、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、筒状ガスノズル３が隣接する空気吐出口５の中央に位置するようにして、燃焼用空気吐出流の間に燃料ガスＧが噴出されるようにしてあるので、燃料ガスＧと燃焼用空気Ａとの混合を緩やかに行わせて、緩慢燃焼を行わせている。
【００４３】
又、ガス供給筒２の前方空間に形成される負圧域Ｈ、ガス供給筒２の先端側の周部空間に形成される負圧域Ｈ、及び、環状凹部８内における各内側縁部４ｉ、各空気吐出口間縁部４ｓ及び各外側縁部４ｏ夫々の前方空間に形成される負圧域Ｈの誘引作用によって、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧが燃焼した燃焼ガスＥが、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧの燃焼域内に誘引される。
即ち、ガス供給筒２の前方空間、ガス供給筒２の先端側の周部空間、及び、環状凹部８内における各内側縁部４ｉ、各空気吐出口間縁部４ｓ及び各外側縁部４ｏ夫々の前方空間を通して、燃焼ガスＥを循環させながら、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧを燃焼させることにより、燃焼ガスＥの循環量を多くして、緩慢燃焼を効果的に行わせることができる。
【００４４】
更に、第２実施形態の燃焼装置では、ノズル列をガス供給筒２の軸心方向に２列並べて形成すると共に、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端は、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端よりも、ガス供給筒２の径方向内方側に位置するように構成してあることにより、上流側に位置する筒状ガスノズル３にて燃焼した燃料ガスＧの燃焼ガスＥが、下流側に位置する筒状ガスノズル３の周囲に形成される負圧域Ｈの誘引作用により、その負圧域Ｈを通して、下流側の筒状ガスノズル３の燃焼域に誘引されるので、緩慢燃焼を促進させることができる。
従って、第２実施形態の燃焼装置では、上流側の筒状ガスノズル３からの燃焼ガスＥが下流側の筒状ガスノズルの燃焼域に誘引されることによって緩慢燃焼を促進させることができるので、第１実施形態の燃焼装置よりも更にＮＯｘを低減することができる。
【００４５】
図５に示すように、ガス供給筒２の直径をＤとすると、燃焼筒１の直径Ｂは１．８Ｄ〜２．３Ｄの範囲に設定し、ガス供給筒２の軸心方向での空気吐出口５と上流側の筒状ガスノズル３との間隔βは０．４Ｄ〜０．５Ｄの範囲に、ガス供給筒２の軸心方向での上流側の筒状ガスノズル３と下流側の筒状ガスノズル３との間隔αは０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に、下流側の筒状ガスノズル３の長さＬ２は０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に設定し、上流側の筒状ガスノズル３の長さＬ１は下流側の筒状ガスノズルＬ２の長さの１／３に設定してある。
【００４６】
尚、空気吐出口５と筒状ガスノズル３との間隔βを設定する場合、筒状ガスノズル３の位置は、筒状ガスノズル３においてガス供給筒２に接続された箇所における孔の中心とする。又、上流側の筒状ガスノズル３と下流側の筒状ガスノズル３との間隔αを設定する場合、上流側及び下流側夫々の筒状ガスノズル３の位置は、筒状ガスノズル３においてガス供給筒２に接続された箇所における孔の中心とする。
【００４７】
ちなみに、燃焼量が１３００ｋＷの場合、具体的には、ガス供給筒２の直径Ｄを１０２ｍｍ、燃焼筒１の直径Ｂを２０８ｍｍ（２．０４Ｄ）、空気吐出口５と上流側の筒状ガスノズル３との間隔βを４５ｍｍ（０．４４Ｄ）に、上流側の筒状ガスノズル３と下流側の筒状ガスノズル３との間隔αを３０ｍｍ（０．２９Ｄ）、下流側の筒状ガスノズル３の長さＬ２は３０ｍｍ（０．２９Ｄ）に、上流側の筒状ガスノズルの長さＬ１は１０ｍｍに夫々設定してある。
又、下流側の筒状ガスノズル３のガス噴出方向の前方傾斜角度θ２は、３０°に設定してある。
【００４８】
次に、上述の第２実施形態における燃焼装置のように、ガス噴出量が同一の８本の筒状ガスノズル３を等間隔で周方向に並べて形成したノズル列の２列をガス供給筒２の軸心方向に並べると共に、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３及び下流側のノズル列の筒状ガスノズル３が、隣接する空気吐出口５の中央に位置するように構成した場合において、上流側及び下流側夫々の筒状ガスノズル３の設置状態が、燃焼性能に与える影響を検証した結果を説明する。
尚、上流側及び下流側夫々の筒状ガスノズル３の設置状態としては、上流側の筒状ガスノズル３と下流側の筒状ガスノズル３との間隔（以下、ノズル間隔と略記する場合がある）α、上流側の筒状ガスノズル３のガス噴出方向の前方傾斜角度θ１（図１１参照、以下、上流側ノズル前方傾斜角度と略記する場合がある）、下流側の筒状ガスノズル３のガス噴出方向の前方傾斜角度θ２（以下、下流側ノズル前方傾斜角度と略記する場合がある）、上流側の筒状ガスノズル３の長さ（以下、上流側ノズル長さと略記する場合がある）Ｌ１、及び、下流側の筒状ガスノズル３の長さ（以下、下流側ノズル長さと略記する場合がある）Ｌ２の夫々について評価した。
又、燃焼装置の燃焼量は、上記の第２実施形態において例示したものと同様の１３００ｋＷであり、残存酸素濃度が５％の燃焼条件で、ＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度を評価した。即ち、ガス供給筒２の直径Ｄは１０２ｍｍ、燃焼筒１の直径Ｂは２０８ｍｍ（２．０４Ｄ）である。又、空気吐出口５と上流側の筒状ガスノズル３との間隔βは４５ｍｍ（０．４４Ｄ）である。
【００４９】
図８は、上流側ノズル前方傾斜角度θ１及び下流側ノズル前方傾斜角度θ２夫々が３０°、上流側ノズル長さＬ１及び下流側ノズル長さＬ２夫々が１０ｍｍの場合において、ノズル間隔αを変化させて、性能を評価した結果を示す。
図８により、ノズル間隔αを３０ｍｍ程度に設定するのが、ＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度を低くする上で最適であり、３０ｍｍより短くなるほど、及び、長くなるほど、ＮＯｘ濃度、ＣＯ濃度共に高くなることが分かる。
【００５０】
図９は、ノズル間隔αが３０ｍｍ、上流側ノズル長さＬ１及び下流側ノズル長さＬ２夫々が１０ｍｍの場合において、上流側ノズル前方傾斜角度θ１及び下流ノズル前方傾斜角度θ２を変化させて、性能を評価した結果を示す。尚、上流側ノズル前方傾斜角度θ１が０°とは、ガス噴出方向がガス供給筒２の軸心に直交する方向に相当する。
図９により、上流側ノズル前方傾斜角度θ１を０°、下流側ノズル前方傾斜角度θ２を３０°に設定するのが、ＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度を低くする上で最適であることが分かる。又、上流側ノズル前方傾斜角度θ１が大きくなるほど、ＮＯｘ濃度が高くなる傾向があることが分かる。又、上流側ノズル前方傾斜角度θが０°の場合、下流側ノズル前方傾斜角度θ２を３０°よりも小さくするほど、燃料ガスと燃焼用空気との混合が促進され、燃焼速度が速くなって火炎温度が高くなるので、ＮＯｘ濃度が高くなり、下流側ノズル前方傾斜角度θ２を３０°より大きくするほど、燃料ガスと燃焼用空気との混合が不十分となり、燃焼が不安定となって、ＣＯ濃度共に高くなることが分かる。
【００５１】
図１０は、ノズル間隔αが３０ｍｍ、上流側ノズル前方傾斜角度θ１が０°、下流側ノズル前方傾斜角度θ２夫々が３０°の場合において、上流側ノズル長さＬ１及び下流側ノズル長さＬ２夫々を変化させて、性能を評価した結果を示す。尚、上流側ノズル長さＬ１が０とは、筒状ガスノズル３を設けずに、ガス供給筒３の周壁に、ガス噴出孔を穿設する場合に相当する。
図１０により、下流側ノズル長さＬ２を３０ｍｍ、及び、上流側ノズル長さＬ１を下流側ノズル長さＬ２の１／３に相当する１０ｍｍに設定すると、ＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度を低くする上で最適であることが分かる。又、上流側ノズル長さＬ１は、１０ｍｍより短くしても、長くしても、いずれも、ＮＯｘ濃度、ＣＯ濃度共に高くなることが分かる。又、下流側ノズル長さＬ２は、３０ｍｍより短くするほど、燃料ガスと燃焼用空気との混合が促進され、燃焼速度が速くなって火炎温度が高くなるので、ＮＯｘ濃度が高くなり、３０ｍｍより長くするほど、燃料ガスと燃焼用空気との混合が不十分となり、燃焼が不安定となって、ＣＯ濃度が高くなることが分かる。
【００５２】
上記の検証試験の結果から、上記の第２実施形態にて示したように、上流側ノズル前方傾斜角度θ１を０°（即ち、ガス噴出方向がガス供給筒２の軸心に直交する方向），下流側ノズル前方傾斜角度θ２を３０°、ノズル間隔αを３０ｍｍ（０．２９Ｄ）、下流側ノズル長さＬ２を３０ｍｍ（０．２９Ｄ）、上流側ノズル長さＬ１を１０ｍｍに夫々設定すると、ＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度共に低くする上で最適であることが分かる。このように設定することにより、ＮＯｘ濃度を３０ｐｐｍ以下にまで、及び、ＣＯ濃度を１０ｐｐｍ以下にまで、共に低くすることができる。
【００５３】
〔第３実施形態〕
図１１及び図１２に示すように、第３実施形態においては、第２実施形態と同様に、ガス噴出量が同一の８本の筒状ガスノズル３を等間隔で周方向に並べて形成したノズル列の２列をガス供給筒２の軸心方向に並べると共に、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３及び下流側のノズル列の筒状ガスノズル３が、隣接する空気吐出口５の中央に位置するように構成してあるが、各ノズル列においては、ガス噴出方向の異なる２種類を交互に並べてある。
【００５４】
又、第２実施形態と同様に、前記軸心方向に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端は、下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端よりも、ガス供給筒２の径方向内方側に位置するように構成してある。
【００５５】
尚、ガス噴出方向の異なる２種類のうちの一方のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に３０°傾斜する方向（即ち、前方傾斜角度θ１，θ２が３０°）に設定し、他方のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向（即ち、前方傾斜角度θ１，θ２が０°）に設定してある。
【００５６】
従って、第３実施形態の燃焼装置では、周方向に隣接する筒状ガスノズル３のガス噴出方向を異ならせて、隣接する筒状ガスノズル３夫々にて形成される火炎同士の干渉を抑制することにより、火炎の表面積を大きくして火炎温度を更に低くすることができるので、その分、第２実施形態における燃焼装置よりもＮＯｘの発生量を低減することができる。
【００５７】
ちなみに、燃焼量が１３００ｋＷの場合は、第２実施形態と同様に、ガス供給筒２の直径Ｄを１０２ｍｍ、燃焼筒１の直径Ｂを２０８ｍｍ（２．０４Ｄ）、空気吐出口５と上流側の筒状ガスノズル３との間隔βを４５ｍｍ（０．４４Ｄ）に、上流側の筒状ガスノズル３と下流側の筒状ガスノズル３との間隔αを３０ｍｍ（０．２９Ｄ）、下流側の筒状ガスノズル３の長さＬ２は３０ｍｍ（０．２９Ｄ）に、上流側の筒状ガスノズルの長さＬ１は１０ｍｍに夫々設定してある。
【００５８】
〔第４実施形態〕
図１３及び図１４に示すように、第４実施形態においては、第２実施形態と同様に、８本の筒状ガスノズル３を等間隔で周方向に並べて形成したノズル列の２列をガス供給筒２の軸心方向に並べると共に、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３及び下流側のノズル列の筒状ガスノズル３が、隣接する空気吐出口５の中央に位置するように構成してあるが、各ノズル列においては、ガス噴出量が異なるものを交互に並べてある。
尚、ガス噴出量の少ない方の筒状ガスノズル３ｓの内径は、ガス噴出量の多い方の筒状ガスノズル３ｂの内径の０．５〜０．８倍程度に設定してある。
【００５９】
又、第２実施形態と同様に、前記軸心方向に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端は、下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端よりも、ガス供給筒２の径方向内方側に位置するように構成し、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に設定し、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定し、その前方傾斜角度θ２は３０°である。
【００６０】
従って、第４実施形態における燃焼装置では、各ノズル列においてガス噴出量が異なるものを交互に並べて、周方向に濃混合気域と淡混合気域が交互に並ぶ状態として、所謂、濃淡燃焼を行わせて火炎温度を低下させることができるので、その分、第２実施形態における燃焼装置よりもＮＯｘの発生量を低減することができる。
【００６１】
ちなみに、燃焼量が１３００ｋＷの場合は、第２実施形態と同様に、ガス供給筒２の直径Ｄを１０２ｍｍ、燃焼筒１の直径Ｂを２０８ｍｍ（２．０４Ｄ）、空気吐出口５と上流側の筒状ガスノズル３との間隔βを４５ｍｍ（０．４４Ｄ）に、上流側の筒状ガスノズル３と下流側の筒状ガスノズル３との間隔αを３０ｍｍ（０．２９Ｄ）、下流側の筒状ガスノズル３の長さＬ２は３０ｍｍ（０．２９Ｄ）に、上流側の筒状ガスノズルの長さＬ１は１０ｍｍに夫々設定してある。
【００６２】
〔第５実施形態〕
図１５及び図１６に示すように、第５実施形態においては、第２実施形態と同様に、ガス噴出量が同一の８本の筒状ガスノズル３を等間隔で周方向に並べて形成したノズル列の２列をガス供給筒２の軸心方向に並べてあるが、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３及び下流側のノズル列の筒状ガスノズル３が、空気吐出口５と同位置に位置するように、１６本の筒状ガスノズル３及び８個の空気吐出口５を配設してある。
【００６３】
又、第２実施形態と同様に、前記軸心方向に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端は、下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズル３の先端よりも、ガス供給筒２の径方向内方側に位置するように構成し、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に設定し、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向は、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定し、その前方傾斜角度θ２は３０°である。
【００６４】
つまり、第５実施形態の燃焼装置では、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３及び下流側のノズル列の筒状ガスノズル３が、空気吐出口５と同位置に位置するようにして、燃焼用空気吐出流に対して衝突するように燃料ガスＧが噴出されるようにしてあるので、燃料ガスＧと燃焼用空気Ａとの混合が促進されて、燃焼の安定性が向上する。
従って、第５実施形態の燃焼装置では、燃焼の安定性が向上する分、第２実施形態の燃焼装置に比べて、多少はＮＯｘの発生量が増加するものの、狭い燃焼室内でも安定燃焼させることが可能となると共に、ターンダウン比を大きくすることができる。
【００６５】
〔第６実施形態〕
図１７及び図１８に示すように、第６実施形態においては、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部を、ガス供給筒２に近づいて位置する部位ほど筒状ガスノズル３の軸心方向後方側に位置する後方傾斜状に形成することにより、筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成し、且つ、ガス供給筒２の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成し、並びに、整流体１３を燃焼筒１内に燃焼筒１を横断する姿勢で設けた以外は、第２実施形態と同様に構成してある。
【００６６】
説明を加えると、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３を、その軸心がガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して前方側に傾斜する状態でガス供給筒２の周壁に設けた状態で、筒状ガスノズル３の先端面３Ｓがガス供給筒２の軸心に直交するように、筒状ガスノズル３の先端面３Ｓを後方傾斜状に形成してある。
そして、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端面３Ｓを上述の如き後方傾斜状に形成することにより、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成し、且つ、対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成してある。
【００６７】
整流体１３は、燃焼筒１の軸心と同心状に開口する開口部１３ｏを形成し、且つ、燃焼筒１内を流れる燃焼用空気Ａを開口部１３ｏに向けて案内する円錐状の案内面１３ｃを備えるように構成してある。
説明を加えると、整流体１３は、大径側の径が燃焼筒１の内径と略同一で、小径側の径がガス供給筒２の外径よりも大きい截頭円錐形状の筒状（以下、截頭円錐筒状と称する場合がある）に形成し、その截頭円錐筒状の整流体１３を、小径側を燃焼用空気通流方向の下流側に向けて、燃焼筒１を横断する姿勢で、大径側を燃焼筒１に内嵌させた状態で設けてある。
つまり、截頭円錐筒状の整流体１３の小径側端縁とガス供給筒２の外周面とにより、燃焼筒１と同心状に開口する環状の開口部１３ｏを形成し、截頭円錐筒状の整流体１３の円錐状の内周面を、燃焼筒１内を流れる燃焼用空気Ａを環状の開口部１３ｏに向けて案内する円錐状の案内面１３ｃとして機能させるように構成してある。
【００６８】
図１９に示すように、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成してあるので、ガス供給筒２の前方空間及び先端側の周部空間に形成される負圧域Ｈに誘引されて、ガス供給筒２の前方側から下流側のノズル列の筒状ガスノズル３に向かって流れてくる燃焼ガスＥは、スムーズに下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の燃焼域に流入する。
【００６９】
又、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成して、筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側に鋭角状尖り部を備えさせてあることから、その鋭角状尖り部の作用によって、筒状ガスノズル３の先端面側に負圧域Ｈが形成され易いので、燃焼筒１とガス供給筒２との間を通して吐出されて筒状ガスノズル３に向かって流れてくる燃焼用空気Ａは、鋭角状尖り部の先端から先端面側に巻き込まれ易く、渦流が発生し易い。
しかも、筒状ガスノズル３の先端面３Ｓが後方傾斜状に形成されているので、筒状ガスノズル３の先端面３Ｓの面積を大きくすることが可能となり、筒状ガスノズル３の先端面３Ｓでの保炎作用を一層向上させることができる。
【００７０】
従って、第６実施形態の燃焼装置においては、第２実施形態の燃焼装置において説明したのと同様に、燃焼ガスＥの循環量を多くすることができるのに加えて、燃焼ガスＥを、スムーズに下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の燃焼域に流入させることができることにより、緩慢燃焼を一層促進させることができるので、第２実施形態の燃焼装置よりも更にＮＯｘを低減することができる。
又、第２実施形態の燃焼装置において説明したのと同様に、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスＧをバッフル板４にて保炎させる状態で安定燃焼させることができるのに加えて、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端に渦流が発生し易いこと、及び、その下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端面の面積が大きくなって保炎面積が大きくなることにより、保炎作用を一層促進させることができるので、第２実施形態の燃焼装置よりも更に燃焼の安定性を向上することができる。
【００７１】
又、図１７に示すように、燃焼用空気Ａは、整流体１３の円錐状の案内面１３ｃにて案内されて、動圧の低下が抑制されながら、開口部１３ｏに向かって集中するように流れて、開口部１３ｏから流出することにより、筒周方向に均圧化されると共に、筒周方向に流量が均一化され、更に、燃焼筒１内を流れて、８個の空気吐出口５から吐出される。
従って、周方向に並ぶ８本のガスノズル３から噴出される燃料ガスＧに対して、均等に燃焼用空気Ａが供給されて、周方向に並ぶ８本のガスノズル３で均等に燃料ガスＧを燃焼させることができるので、長さが揃った８個の分割火炎Ｆを形成する状態で、安定燃焼させることができる。
【００７２】
〔第７実施形態〕
図２０に示すように、第７実施形態においては、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する対前方空間近接側弧状部分３ｒを、ガス供給筒２に近づいて位置する部位ほど筒状ガスノズル３の軸心方向後方側に位置する後方傾斜状に形成し、整流体１３を燃焼筒１内に燃焼筒１を横断する姿勢で設けた以外は、第２実施形態と同様に構成してある。
【００７３】
説明を加えると、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端面１Ｓにおける、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する部分を後方傾斜状に形成することにより、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成してある。
整流体１３は、第６実施形態と同様に構成してある。
【００７４】
従って、第７実施形態の燃焼装置では、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成してあることから、第６実施形態において説明したのと同様に、燃焼ガスＥをスムーズに下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の燃焼域に流入させることができて、緩慢燃焼を一層促進させることができるので、第２実施形態の燃焼装置よりも更にＮＯｘを低減することができる。
又、整流体１３の作用により、第６実施形態において説明したのと同様に、長さが揃った８個の分割火炎Ｆを形成する状態で、安定燃焼させることができる。
【００７５】
〔第８実施形態〕
図２１に示すように、第８実施形態においては、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側弧状部分３ｐを、ガス供給筒２から離れて位置する部位ほど筒状ガスノズル３の軸心方向前方側に位置する前方傾斜状に形成し、整流体１３を燃焼筒１内に燃焼筒１を横断する姿勢で設けた以外は、第２実施形態と同様に構成してある。
【００７６】
説明を加えると、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端面１Ｓにおける、ガス供給筒２の前方空間に離れて位置する部分を前方傾斜状に形成することにより、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成してある。
整流体１３は、第６実施形態と同様に構成してある。
【００７７】
従って、第８実施形態の燃焼装置では、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成して、筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側に鋭角状尖り部を備えさせてあることから、第６実施形態において説明したのと同様に、鋭角状尖り部の作用により、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端面に渦流が発生し易いようにして、保炎作用を一層促進させることができるので、第２実施形態の燃焼装置よりも更に燃焼の安定性を向上することができる。
又、整流体１３の作用により、第６実施形態において説明したのと同様に、長さが揃った８個の分割火炎Ｆを形成する状態で、安定燃焼させることができる。
【００７８】
〔第９実施形態〕
図２２に示すように、第９実施形態においては、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する対前方空間近接側弧状部分３ｒを、ガス供給筒２に近づいて位置する部位ほど筒状ガスノズル３の軸心方向後方側に位置する後方傾斜状に形成し、且つ、ガス供給筒２の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側弧状部分３ｐを、ガス供給筒２から離れて位置する部位ほど筒状ガスノズル３の軸心方向前方側に位置する前方傾斜状に形成し、並びに、整流体１３を燃焼筒１内に燃焼筒１を横断する姿勢で設けた以外は、第２実施形態と同様に構成してある。
【００７９】
説明を加えると、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端面１Ｓにおいて、ガス供給筒２に対する接近離間方向における中央部に、筒状ガスノズル３の軸心に直交する部分を残す状態で、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する部分を後方傾斜状に形成し、且つ、ガス供給筒２の前方空間に離れて位置する部分を前方傾斜状に形成することにより、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成し、且つ、対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成してある。
整流体１３は、第６実施形態と同様に構成してある。
【００８０】
従って、第９実施形態の燃焼装置では、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成してあることから、第６実施形態において説明したのと同様に、燃焼ガスＥをスムーズに下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の燃焼域に流入させることができて、緩慢燃焼を一層促進させることができるので、第２実施形態の燃焼装置よりも更にＮＯｘを低減することができる。又、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成して、筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間離間側に鋭角状尖り部を備えさせてあることから、第６実施形態において説明したのと同様に、鋭角状尖り部の作用により、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端面に渦流が発生し易いようにして、保炎作用を一層促進させることができるので、第２実施形態の燃焼装置よりも更に燃焼の安定性を向上することができる。
又、整流体１３の作用により、第６実施形態において説明したのと同様に、長さが揃った８個の分割火炎Ｆを形成する状態で、安定燃焼させることができる。
【００８１】
〔第１０実施形態〕
図２３に示すように、第１０実施形態においては、筒状ガスノズル３の先端面に、燃料ガスＧを筒状ガスノズル３の軸心方向、即ち、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜する方向に噴出する直進方向噴出孔３ａを形成し、並びに、筒状ガスノズル３の周壁のうちの、周方向においてガス供給筒２における燃料ガスの流れ方向の最上流側に対応する部分に、燃料ガスＧを、ガス供給筒２の軸心方向視にて筒状ガスノズル３の軸心方向に沿い、且つ、筒状ガスノズル３の軸心に対して傾斜する方向（ガス供給筒２の軸心に直交する方向）に沿う方向に噴出する斜め方向噴出孔３ｂを形成し、それ以外は、第１実施形態と同様に構成してある。
【００８２】
周方向に並ぶ８個の筒状ガスノズル３それぞれにおいては、直進方向噴出孔３ａ及び斜め方向噴出孔３ｂにより、燃料ガスＧが、ガス供給筒２における燃料ガス流れ方向、即ち、燃焼筒１とガス供給筒２の間から吐出される燃焼用空気Ａの通流方向に沿って、間隔を開けた状態で噴出されるので、その噴出燃料ガスＧに対して燃焼用空気Ａが燃焼用空気Ａの通流方向に沿う２箇所にて分散して供給されることとなって、２段燃焼が行われる。従って、２段燃焼により、火炎温度を一層低くすることができる。
従って、第１０実施形態の燃焼装置では、第１実施形態の燃焼装置に比べて、低ＮＯｘ化を一段と図ることができる。
【００８３】
〔第１１実施形態〕
図２４に示すように、第１１実施形態においては、筒状ガスノズル３を、軸心がガス供給筒２の軸心に直交する姿勢で設け、筒状ガスノズル３の先端面に、燃料ガスＧを筒状ガスノズル３の軸心方向、即ち、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に噴出する直進方向噴出孔３ｃを形成し、並びに、筒状ガスノズル３の周壁のうちの、周方向においてガス供給筒２における燃料ガスの流れ方向の最下流側に対応する部分に、燃料ガスＧを、ガス供給筒２の軸心方向視にて筒状ガスノズル３の軸心方向に沿い、且つ、筒状ガスノズル３の軸心に対して傾斜する方向（ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜する方向）に沿う方向に噴出する斜め方向噴出孔３ｄを形成し、それ以外は、第１実施形態と同様に構成してある。
【００８４】
周方向に並ぶ８個の筒状ガスノズル３それぞれにおいては、直進方向噴出孔３ｃ及び斜め方向噴出孔３ｄにより、燃料ガスＧが、ガス供給筒２における燃料ガス流れ方向、即ち、燃焼筒１とガス供給筒２の間から吐出される燃焼用空気Ａの通流方向に沿って、間隔を開けた状態で噴出されるので、その噴出燃料ガスＧに対して燃焼用空気Ａが燃焼用空気Ａの通流方向に沿う２箇所にて分散して供給されることとなって、２段燃焼が行われる。従って、２段燃焼により、火炎温度を一層低くすることができる。
従って、第１１実施形態の燃焼装置では、第１実施形態の燃焼装置に比べて、低ＮＯｘ化を一段と図ることができる。
【００８５】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ） 上記の第１〜第１１の各実施形態において、ノズル列を構成する筒状ガスノズル３の本数は８本に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
又、上記の第２〜第９の各実施形態において、ノズル列の列数は、２列に限定されるものではなく、３列以上に設けることが可能である。
又、周方向に並ぶ筒状ガスノズル３同士の間隔は、等間隔で無くても良い。
【００８６】
又、上記の第１〜第４、及び、第６〜１１の各実施形態においては、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、全ての隣接する空気吐出口５の間に対して、筒状ガスノズル３を位置させる場合について例示したが、一部の隣接する空気吐出口５の間に対して、筒状ガスノズル３を位置させるようにしても良いし、あるいは、隣接する空気吐出口５の間の夫々に対して、複数の筒状ガスノズル３を位置させるようにしても良い。
又、上記の第５実施形態においては、ガス供給筒２の軸心方向視にて、周方向において、全ての空気吐出口５に対して、筒状ガスノズル３を同位置に位置させて設ける場合について例示したが、一部の空気吐出口５に対して、筒状ガスノズル３を同位置に位置させて設けても良いし、あるいは、空気吐出口５の夫々に対して、複数の筒状ガスノズル３を同位置に位置させて設けても良い。
【００８７】
（ロ） 上記の第３実施形態においては、各ノズル列に、ガス噴出方向の異なる２種類の筒状ガスノズル３を交互に並べる場合について例示したが、ガス噴出方向の異なる３種類以上の筒状ガスノズル３を並べても良い。
又、上記の第３実施形態においては、上流側及び下流側夫々のノズル列の間で、ガス噴出方向が同一の筒状ガスノズル３が周方向に並ぶ位相を同じにする場合について例示したが、前記位相を異ならせても良い。
【００８８】
（ハ） 筒状ガスノズル３のガス噴出方向を、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定する場合、その前方傾斜角度は、上記の各実施形態において例示した３０°に限定されるものではなく、０°以上、９０°未満の範囲内で適宜設定することができる。但し、前方傾斜角度を大きくし過ぎると、筒状ガスノズル３から噴出された燃料ガスと、空気吐出口５から吐出された燃焼用空気との混合が不十分となって、燃焼が不安定となる傾向があるので、８０°未満の範囲内で設定するのが好ましい。
【００８９】
（ニ） 上記の第２、第３、第５及び第６〜第９の各実施形態において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出量と、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出量とを、例えば上流側の方を少なくするように、異ならせても良い。
【００９０】
（ホ） 複数の筒状ガスノズル３を間隔を隔てて周方向に並べて形成したノズル列の２列を、ガス供給筒２の軸心方向に並べて形成する場合において、上流側及び下流側夫々の筒状ガスノズル３のガス噴出方向や長さは、種々に設定することが可能である。
例えば、上流側のノズル列と下流側のノズル列との間における筒状ガスノズル３の長さの関係としては、上記の第２〜第５の各実施形態においては、上流側を下流側よりも短くする場合について例示したが、上流側と下流側で同じ長さにしたり、上流側を下流側よりも長くしても良い。
又、同一列内において、筒状ガスノズル３の長さを異ならしても良い。
【００９１】
図２５に示すように、上流側及び下流側のいずれのノズル列においても、筒状ガスノズル３のガス噴出方向を、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定しても良い。その場合、上流側と下流側とで、前方傾斜角度を同一にしても良いし、異ならせても良い。
【００９２】
図２６に示すように、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向を、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、後方側に傾斜する方向に設定し、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向を、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定しても良い。
【００９３】
図２７に示すように、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向を、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定し、下流側のノズル列の筒状ガスノズル３のガス噴出方向を、ガス供給筒２の軸心に直交する方向に設定しても良い。
【００９４】
（ヘ） 図２８に示すように、複数の筒状ガスノズル３を、間隔を隔てて周方向に列状に並ぶ状態で、ガス供給筒２の先端側の周壁に設け、そのノズル列よりも上流側に、複数のガス噴出孔３０を、間隔を隔てて周方向に列状に並ぶ状態で形成しても良い。尚、ガス噴出孔３０は、ガス供給筒２の周壁に穿設する。この場合は、上流側に位置するガス噴出孔３０にて燃焼した燃料ガスＧの燃焼ガスＥが、下流側に位置する筒状ガスノズル３の周囲に形成される負圧域Ｈの誘引作用により、その負圧域Ｈを通して、下流側の筒状ガスノズル３の燃焼域に誘引されるので、緩慢燃焼を促進させることができる。
【００９５】
（ト） 上記の第２ないし第９の各実施形態において、複数の筒状ガスノズル３を間隔を隔てて周方向に並べて形成したノズル列の２列を、ガス供給筒２の軸心方向に並べて形成する場合、周方向における筒状ガスノズル３並び位相を上流側のノズル列と下流側のノズル列とで異ならせて、ガス供給筒２の軸心方向視にて、下流側のノズル列における周方向に隣接する筒状ガスノズル３の間に、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３が位置するように構成しても良い。
【００９６】
（チ） 第６実施形態において、筒状ガスノズル３の先端面３Ｓを後方傾斜状に形成するに当たって、筒状ガスノズル３の軸心に対する傾斜状の先端面３Ｓの角度は適宜設定することが可能である。第６実施形態において例示した如き、先端面３Ｓがガス供給筒２の軸心方向の真正面を向くような角度に設定するのに代えて、例えば、図２９に示すように、ガス供給筒２の側に向くような角度に設定したり、あるいは、図示は省略するが、ガス供給筒２の反対側に向くようにしても良い。
【００９７】
（リ） 上記の第６実施形態において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端面も後方傾斜状に形成して、筒状ガスノズル３の先端部における、ガス供給筒２の前方空間に近接して位置する対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成し、且つ、ガス供給筒２の前方空間に離れて位置する対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成しても良い。
又、上記の第７〜第９の各実施形態において、上流側のノズル列の筒状ガスノズル３の先端部においても、対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成したり、対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成しても良い。
【００９８】
（ヌ） 上記の第１、第３及び第４の各実施形態と同様の構成において、筒状ガスノズル３の先端面１Ｓを後方傾斜状に形成して、筒状ガスノズル３の先端部における対前方空間近接側弧状部分３ｒを後方傾斜状に形成し、且つ、対前方空間離間側弧状部分３ｐを前方傾斜状に形成しても良い。
【００９９】
（ル） 筒状ガスノズル３の先端部における後方傾斜状の対前方空間近接側弧状部分３ｒや前方傾斜状の対前方空間離間側弧状部分３ｐとは、筒状ガスノズル３の筒周壁のみが傾斜状に形成されるもの（弦を有する状態の弓形）、及び、筒状ガスノズル３のガス噴出孔から筒周壁にわたって傾斜状に形成される状態のものの両方を含む。
【０１００】
（オ） 上記の第１０及び第１１の各実施形態においては、斜め方向噴出孔として、筒状ガスノズル３の周壁のうちの、周方向においてガス供給筒２における燃料ガスＧの流れ方向の最下流側に対応する部分及び最上流側に対応する部分のいずれか一方に形成して、２段燃焼を行わせる場合について例示したが、前記最下流側に対応する部分及び最上流側に対応する部分の両方に形成して、３段燃焼を行わせるように構成しても良い。
又、上記の第１〜第９の各実施形態において、筒状ガスノズル３に、上記の第１０又は第１１の各実施形態にて例示した如き斜め方向噴出孔３ｂ、３ｄを備えさせても良い。
【０１０１】
（ワ） バッフル板４に形成する空気吐出口５の個数や形状は、適宜変更可能である。例えば、空気吐出口５の形状は、円形、長円形、矩形等種々の形状を採用することができる。
又、バッフル板４は、多数の小さい空気吐出孔を穿設した多孔板状に形成しても良い。
又、バッフル板４を省略しても良い。
【０１０２】
（カ） 上記の各実施形態において、内筒９を省略して、燃料ガスＧをガス供給筒２に対して直接に供給するように構成しても良い。
【０１０３】
（ヨ） 本発明による燃焼装置は、上記の実施形態において例示したボイラ以外に、各種の炉等、種々の用途において用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図
【図２】第１実施形態に係る燃焼装置の正面図
【図３】第１実施形態に係る燃焼装置の燃焼状態を示すガス供給筒先端付近の側面図
【図４】第１実施形態に係る燃焼装置を設けたボイラの全体概略構成を示す図
【図５】第２実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図
【図６】第２実施形態に係る燃焼装置の正面図
【図７】第２実施形態に係る燃焼装置の燃焼状態を示すガス供給筒先端付近の側面図
【図８】ノズル間隔とＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度との関係を示す図
【図９】上流側ノズル前方傾斜角度及び下流側ノズル前方傾斜角度と、ＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度との関係を示す図
【図１０】上流側ノズル長さ及び下流側ノズル長さと、ＮＯｘ濃度及びＣＯ濃度との関係を示す図
【図１１】第３実施形態に係る燃焼装置の正面図
【図１２】図１１におけるイ−イ矢視図
【図１３】第４実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面図
【図１４】第４実施形態に係る燃焼装置の正面図
【図１５】第５実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面図
【図１６】第５実施形態に係る燃焼装置の正面図
【図１７】第６実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図
【図１８】第６実施形態に係る燃焼装置の正面図
【図１９】第６実施形態に係る燃焼装置の燃焼状態を示すガス供給筒先端付近の側面図
【図２０】第７実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図
【図２１】第８実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図
【図２２】第９実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図
【図２３】第１０実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図
【図２４】第１１実施形態に係る燃焼装置の縦断側面図
【図２５】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面図
【図２６】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面図
【図２７】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面図
【図２８】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面図
【図２９】別実施形態に係る燃焼装置の要部の縦断側面図
【図３０】従来の燃焼装置の要部の縦断側面図
【図３１】従来の燃焼装置の縦断正面図
【符号の説明】
１ 燃焼筒
２ ガス供給筒
３ 筒状ガスノズル
３ａ，３ｃ 直進方向噴出孔
３ｂ，３ｄ 斜め方向噴出孔
３ｐ 弧状部分
３ｒ 弧状部分
４ 空気吐出口形成体
５ 空気吐出口
９ 内筒
Ａ 燃焼用空気
Ｅ 燃焼ガス
Ｇ 燃料ガス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a combustion apparatus that reduces the amount of NOx generated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a combustion apparatus for reducing NOx, as shown in FIGS. 30 and 31, a gas supply cylinder 2 with a closed end is burned in a combustion cylinder 1 with a closed end. The gas supply cylinder is provided so as to protrude from the tip of the cylinder 1, and the combustion air A is discharged in the axial direction of the gas supply cylinder 2 through between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2. 2 has a configuration in which a plurality of gas ejection holes 30 for ejecting the fuel gas G flowing in the gas supply cylinder 2 are formed in a circumferential wall at equal intervals in the circumferential wall on the tip end side. (For example, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 11-337022).
Between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2, the baffle plate 4 formed in an annular shape is externally fitted to the gas supply cylinder 2 at a position where the baffle plate 4 is retracted from the tip of the combustion cylinder 1. In addition, a plurality of air outlets are provided in a state in which the outer peripheral edge thereof is fitted in the combustion cylinder 1, and the combustion air A flowing in the combustion cylinder 1 is discharged to the baffle plate 4 in the axial direction of the gas supply cylinder 2. 5 are formed in a state of being arranged in the circumferential direction at equal intervals, and each air discharge port 5 is formed by a notch formed on the outer periphery of the baffle plate 4 and the inner surface of the combustion cylinder 2.
[0003]
A negative pressure region (a region where the pressure is lower than the surroundings) H is formed in the front space of the gas supply cylinder 2 by ejecting the fuel gas G from the plurality of gas ejection holes 30 arranged in the circumferential direction at equal intervals. Then, the fuel gas G ejected from the gas ejection hole 30 was ejected from the gas ejection hole 30 while circulating the combustion gas E through the front space of the gas supply cylinder 2 in the negative pressure region H as described above. By burning the fuel gas G, the fuel gas G is slowly burned to reduce NOx.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional combustion apparatus, although the effect of reducing NOx can be obtained to some extent, it is still insufficient, and further reduction of NOx is faced, and there is room for improvement.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a combustion apparatus capable of further reducing NOx as compared with the prior art.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  [Invention of Claim 1]
  According to the first aspect of the present invention, the gas supply cylinder whose tip is closed is provided inside the combustion cylinder whose tip is opened, with the tip protruding beyond the tip of the combustion cylinder.
  Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
  A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
  The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Is configured to burn the fuel gas,
The plurality of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder in a state in which a plurality of types having different gas ejection directions are present in the circumferential direction of the gas supply cylinder.There is.
  According to the characteristic configuration of claim 1,The following basic effects are exhibited.
[Basic effects]
  A gas supply cylinder is ejected from a plurality of cylindrical gas nozzles provided in a circumferentially distributed manner so as to protrude from the peripheral wall on the front end side of the gas supply cylinder in a state in which the straightness is effectively given. A negative pressure region is formed in the front space of the gas supply tube and the peripheral space on the front end side of the gas supply tube, and the front space of the gas supply tube and the front end side of the gas supply tube in such a negative pressure region. By circulating the combustion gas combusted by the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle through the peripheral space, the fuel gas is burned while flowing into the combustion area of the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle. Thus, the fuel gas is effectively slowly burned.
  In other words, since the cylindrical gas nozzle can be increased in length in the axial direction with respect to the inner diameter, the fuel gas is effectively given straightness from each cylindrical gas nozzle and diffusion is suppressed. In addition to the space in front of the gas supply cylinder, the gas is discharged in a state in the periphery of each cylindrical gas nozzle, and thus in the peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder in which a plurality of cylindrical gas nozzles are provided. A pressure region is formed, and the combustion gas can be circulated through the negative pressure region.
  Moreover, since the combustion air discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through the space between the combustion cylinder and the gas supply cylinder is attracted to the negative pressure region formed in the peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder. The mixing of the fuel gas and the combustion air is promoted, and the combustion stability is improved.
  Incidentally, as in the above-described conventional combustion apparatus, in the case where fuel gas is ejected from the gas ejection hole formed in the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder, the length in the axial direction of the gas ejection hole is larger than the inner diameter. However, since the fuel gas jetted from the gas jet hole is poorly straight and diffuses significantly, and the fuel gas is jetted directly from the peripheral wall of the gas supply cylinder, the gas supply A negative pressure region is not formed in the peripheral space on the tip end side of the tube.
  In order to obtain the desired fuel gas ejection amount, the length of the gas ejection hole in the axial direction is increased in order to improve the straightness of the ejection fuel gas while ensuring the inner diameter of the gas ejection hole. For this, it is necessary to make the thickness of the peripheral wall of the gas supply cylinder extremely large. Therefore, in the case where the fuel gas is ejected from the gas ejection hole formed in the peripheral wall of the gas supply cylinder, the thickness of the peripheral wall of the gas supply cylinder is set to an appropriate thickness without unnecessarily increasing the thickness of the combustion device. There is a limit to improving the straightness of the fuel gas ejected from the gas ejection hole while making it practical in terms of surface and cost.
  Therefore, gasIn addition to circulating the combustion gas through the front space of the supply cylinder, the combustion gas can be circulated through the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder. In addition, since the slow combustion can be further promoted, it is possible to provide a combustion apparatus that can further reduce NOx as compared with the prior art.
  Incidentally, in the past, the limit was to reduce the NOx concentration to about 60 ppm, but in the present invention, the NOx concentration could be reduced to about 30 ppm.
  In addition, the combustion air discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder is attracted to the negative pressure region formed in the peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder, Since the mixing with the fuel gas is promoted, the combustion stability can be further improved as compared with the conventional case.
  Further, in the case where a plurality of cylindrical gas nozzles are arranged in the circumferential direction at intervals on the peripheral wall of the gas supply cylinder so as to be formed in a state where the flame is divided in the circumferential direction of the gas supply cylinder, the surface area of the flame is increased. By lowering the flame temperature, the NOx can be further reduced.
  Moreover, according to the characteristic structure of Claim 1, there exists the following characteristic effect.
[Characteristic effects]
That is, since the plurality of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder in a state where plural types of gas ejection directions are different in the circumferential direction of the gas supply cylinder, the gas of the cylindrical gas nozzle adjacent in the circumferential direction is provided. In a state where the ejection directions are different, interference between flames formed by the adjacent cylindrical gas nozzles is suppressed, so that the surface area of the flame can be further increased.
Accordingly, by further increasing the surface area of the flame and lowering the flame temperature, it is possible to further reduce the amount of NOx generated, so that it is possible to provide a preferred specific configuration for increasing the effect of reducing NOx.
[0009]
  [Claims2Description of Invention]
  Claim2The characteristic configuration described inInside the combustion cylinder having an open end, a gas supply cylinder with a closed end is provided in a state in which the tip protrudes from the tip of the combustion cylinder,
Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas,
An air discharge port forming plate is provided between the combustion tube and the gas supply tube to form a plurality of air discharge ports in a state of being arranged in the circumferential direction at intervals.
  The plurality of cylindrical gas nozzles are arranged in a circumferential direction in a nozzle row in the axial direction of the gas supply cylinder.2 rowsProvided in the gas supply cylinder in a state of being formed side by side,
Among the nozzle rows arranged in the axial direction, the tip of the cylindrical gas nozzle of the nozzle row located on the upstream side is more radial than the tip of the cylindrical gas nozzle of the nozzle row located on the downstream side Configured to be located on the inner side,
When the diameter of the gas supply cylinder is D, the diameter of the combustion cylinder is in the range of 1.8D to 2.3D, and the distance between the air discharge port and the upstream cylindrical gas nozzle is 0.4D to 0. 5D, the distance between the upstream cylindrical gas nozzle and the downstream cylindrical gas nozzle is in the range of 0.25D to 0.35D, and the downstream cylindrical gas nozzle has a length of 0.25D to It is set in a range of 0.35D, and the length of the upstream cylindrical gas nozzle is set to 1/3 or substantially 1/3 of the length of the downstream cylindrical gas nozzle.There is.
  Claim2According to the feature configuration described inIn addition to the basic functions and effects described above, the following characteristic functions and effects can be obtained in the same manner as the characteristic configuration of the first aspect.
[Characteristic effects]
That is,A plurality of cylindrical gas nozzles, and a nozzle row arranged in the circumferential direction in the axial direction of the gas supply cylinder2 rowsBy providing the gas supply cylinders in a state where they are arranged side by side, the cylindrical gas nozzles can be provided in a state where the interval between the cylindrical gas nozzles adjacent in the circumferential direction is widened even when the number of the cylindrical gas nozzles is large. it can.
  In other words, in order to increase the range of the negative pressure region to be formed and to increase the negative pressure state, the gas ejection speed from the cylindrical gas nozzle is increased to improve the straightness of the gas ejection. Although it is necessary to reduce the hole diameter, on the other hand, it is necessary to secure the total gas ejection amount required, so the cylindrical gas nozzle is reduced by reducing the hole diameter of the cylindrical gas nozzle while ensuring the total gas ejection amount. In order to increase the gas ejection speed from the cylinder, it is necessary to increase the number of installed cylindrical gas nozzles.
  And when many cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder, in the axial direction of the gas supply cylinder2 rowsSince it can widen the interval between the cylindrical gas nozzles adjacent in the circumferential direction, it is preferable when the flame is formed in a divided shape.
  Therefore, it is possible to increase the range of the negative pressure region and strengthen the negative pressure state to increase the amount of combustion gas circulation, and to synergistically reduce the flame temperature by forming the flame in a divided manner. As a result, the amount of NOx generated can be further reduced, so that a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx can be provided.
[0010]
  or,Claim2According to the characteristic configuration described in the above, the cylindrical gas nozzles are arranged along the axial direction, and the tip of the cylindrical gas nozzle located on the upstream side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle located on the downstream side Since the gas supply cylinder is positioned radially inward from the tip, the combustion gas of the fuel gas combusted by the cylindrical gas nozzle positioned upstream is negatively charged around the cylindrical gas nozzle positioned downstream. The combustion region of the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle located on the downstream side through the negative pressure region due to the pressure region attracting action (hereinafter may be simply referred to as the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle) Therefore, the slow combustion can be promoted.
  Therefore, by causing the combustion gas of the fuel gas combusted by the cylindrical gas nozzle located upstream in the axial direction of the gas supply cylinder to be attracted to the combustion area of the downstream cylindrical gas nozzle, thereby promoting slow combustion. Further, since the amount of NOx generated can be further reduced, it is possible to provide a preferred specific configuration for increasing the effect of reducing NOx.
[0011]
  Moreover, according to the characteristic structure of Claim 2, there exist the following characteristic effects.
That is,As described above, the inventors of the present invention adopt a configuration in which a plurality of cylindrical gas nozzles are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder so as to be distributed in the circumferential direction so as to protrude from the peripheral wall. However, in the above-described configuration, further studies were made to further reduce NOx, two nozzle rows were formed, the diameter of the gas supply cylinder was set to D, and the diameter of the combustion cylinder was determined. Is set to be in the range of 1.8D to 2.3D, the distance between the air discharge port and the upstream cylindrical gas nozzle is in the range of 0.4D to 0.5D, and the upstream cylindrical gas nozzle And the downstream cylindrical gas nozzle are set in the range of 0.25D to 0.35D, the downstream cylindrical gas nozzle is set in the range of 0.25D to 0.35D, and the upstream side Adjust the length of the cylindrical gas nozzle to the downstream cylindrical gas When set to 1/3 or almost 1/3 of the length of the nozzle, to stabilize combustion while reducing the generation amount of CO, it was found that preferable in reducing NOx emissions.
  In other words, if the number of nozzle rows is increased, the range of the negative pressure region can be widened, and the negative pressure state can be strengthened to increase the circulation amount of the combustion gas. However, the configuration becomes complicated as the number of nozzle rows increases. Therefore, in order to achieve both an increase in the circulation amount of the combustion gas and simplification of the configuration, it is preferable to provide two nozzle rows.
  Further, if the distance between the air discharge port and the upstream cylindrical gas nozzle is shorter than the range of 0.4D to 0.5D, the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle diffuses due to collision with the combustion air. If the range of the negative pressure region becomes narrower, the negative pressure state becomes weaker, the amount of NOx generated increases, and if it is longer than the range of 0.4D to 0.5D, fuel gas and combustion Since the mixing with the working air becomes insufficient and the combustion becomes unstable and the amount of CO generated increases, the distance between the air outlet and the upstream cylindrical gas nozzle is in the range of 0.4D to 0.5D. It is preferable to set within.
  When the interval between the upstream cylindrical gas nozzle and the downstream cylindrical gas nozzle is shorter than the range of 0.25D to 0.35D, the combustion gas generated by the upstream cylindrical gas nozzle is converted into the downstream cylinder. When the amount attracted to the combustion zone of the gas-like gas nozzle becomes too large, the combustion becomes unstable, and the amount of CO generated increases, while if it is longer than the range of 0.25D to 0.35D, the downstream side The amount of combustion gas that is attracted to the combustion zone of the cylindrical gas nozzle is reduced, the amount of NOx generated is increased, the mixing of fuel gas and combustion air is insufficient, combustion becomes unstable, and CO 2 Therefore, the distance between the upstream cylindrical gas nozzle and the downstream cylindrical gas nozzle is preferably set in the range of 0.25D to 0.35D.
  If the length of the cylindrical gas nozzle on the downstream side is shorter than the range of 0.25D to 0.35D, the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle tends to diffuse due to collision with the combustion air, and is negative. As the pressure range becomes narrower, the negative pressure state becomes weaker, and the amount of NOx generated increases. On the other hand, if the pressure range is longer than the range of 0.25D to 0.35D, the mixing of the fuel gas and the combustion air is reduced. Since the combustion becomes unstable and the amount of CO generated increases, the length of the downstream cylindrical gas nozzle is preferably set in the range of 0.25D to 0.35D.
  If the length of the upstream cylindrical gas nozzle is shorter than 1/3 of the length of the downstream cylindrical gas nozzle, the amount of combustion gas attracted to the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle is reduced, On the other hand, when the amount of NOx generated is increased and longer than 1/3 of the length of the downstream cylindrical gas nozzle, the amount of combustion gas attracted to the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle becomes too large. Since the combustion becomes unstable and the amount of CO generated increases, the length of the upstream cylindrical gas nozzle is set to 1/3 or substantially 1/3 of the length of the downstream cylindrical gas nozzle. Is preferred.
  Therefore, even when a plurality of nozzle rows are provided, the number of rows is reduced as much as possible to simplify the configuration, while stabilizing combustion as much as possible to reduce the amount of CO generated and to allow slow combustion. The amount of NOx generated can be reduced.
Further, according to the characteristic configuration of the second aspect, adjacent air discharge ports in the air discharge port forming plate are formed by the combustion air discharge flow discharged from the plurality of air discharge ports arranged in the circumferential direction at intervals. Since a negative pressure region is formed in the front space of the part between, the gas is ejected from the cylindrical gas nozzle. A part of the generated fuel gas is attracted to the air discharge port forming plate side by the attracting action of the negative pressure region, and the attracted fuel gas is mixed with the combustion air discharged from the air discharge port, Since combustion starts from the vicinity of the air discharge port forming plate, the fuel gas burns stably in a state where the flame is held by the air discharge port forming plate.
Therefore, the flame can be held by the air discharge port forming plate, and the fuel gas can be stably burned, so that it is possible to provide a preferable specific configuration for further improving the stability of combustion.
[0013]
  [Claims3Description of Invention]
  Claim3The characteristic configuration described inInside the combustion cylinder having an open end, a gas supply cylinder with a closed end is provided in a state in which the tip protrudes from the tip of the combustion cylinder,
Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas,
  The part where the arc-shaped portion located near the front space of the gas supply tube at the tip portion of some or all of the plurality of cylindrical gas nozzles is located closer to the gas supply tube. It exists in the inclined shape located in the axial direction back side of a cylindrical gas nozzle.
  Claim3According to the feature configuration described inIn addition to the basic functions and effects described above, the following characteristic functions and effects can be obtained in the same manner as the characteristic configuration of the first aspect.
[Characteristic effects]
That is,An arc-shaped portion located in the vicinity of the front space of the gas supply tube at the tip of some or all of the plurality of cylindrical gas nozzles (hereinafter sometimes referred to as an arc-shaped portion near the front space) However, the portion located closer to the gas supply cylinder is formed in an inclined shape (hereinafter sometimes referred to as a backward inclined shape) located on the rear side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle. The combustion gas that is attracted from the front of the gas supply cylinder toward the cylindrical gas nozzle in which the arc-shaped portion on the near space side in the front side is formed to be inclined rearwardly smoothly flows of the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle. It can be made to flow into a combustion zone (hereinafter, simply referred to as a combustion zone of a cylindrical gas nozzle).
  That is, as shown in FIG. 19, when the front-side space proximity-side arc-shaped portion 3r located in the vicinity of the front space of the gas supply tube 2 at the distal end portion of the cylindrical gas nozzle 3 is formed in a backward inclined shape, for example, As shown in FIG. 7, the arc-shaped portion in the front space adjacent side located near the front space of the gas supply tube 2 at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 is orthogonal to the axis of the cylindrical gas nozzle 3. Compared to the case where the side located near the front space of the gas supply tube 2 at the front end portion of the cylindrical gas nozzle 3 is a right-angled corner, the front space and the front end side of the gas supply tube 2 As the combustion gas E attracted toward the cylindrical gas nozzle 3 by the negative pressure region H formed in the peripheral space of the gas does not easily interfere with the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3, the combustion gas E is smoothly prevented. Combustion of the cylindrical gas nozzle 3 You can be made to flow into the.
  Accordingly, the amount of NOx generated can be further reduced by promoting the slow combustion by smoothly flowing the combustion gas into the combustion region of the cylindrical gas nozzle, so that the effect of reducing NOx can be increased. A preferred specific configuration can be provided.
[0014]
  [Claims4Description of Invention]
  Claim4The characteristic configuration described inInside the combustion cylinder having an open end, a gas supply cylinder with a closed end is provided in a state in which the tip protrudes from the tip of the combustion cylinder,
Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas,
  In the tip part of some or all of the plurality of cylindrical gas nozzles, the portion of the arcuate portion that is located away from the front space of the gas supply tube is located farther from the gas supply tube. It is formed in the inclined shape located in the axial direction front side of a gas-like gas nozzle.
  Claim4According to the feature configuration described inIn addition to the basic functions and effects described above, the following characteristic functions and effects can be obtained in the same manner as the characteristic configuration of the first aspect.
[Characteristic effects]
That is,An arc-shaped portion (hereinafter sometimes referred to as an arc-shaped portion facing away from the front space) located in the front space of the gas supply tube at the tip of some or all of the plurality of cylindrical gas nozzles. Since the portion located farther from the gas supply tube is formed in an inclined shape (hereinafter sometimes referred to as a forward inclined shape) located on the front side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle, in such a manner, The cylindrical gas nozzle in which the arc-shaped portion on the space side away from the front side is formed in a front-inclined shape has an acute-pointed portion on the space-space side away from the front space. And, since the combustion air flowing toward the cylindrical gas nozzle having the acute-pointed sharp part is easily caught by the acute-pointed sharp part on the tip surface side of the cylindrical gas nozzle, eddy current is likely to be generated. The eddy current promotes the mixing of the combustion air and the fuel gas, and the flame holding action at the tip surface of the cylindrical gas nozzle is improved.
  That is, as shown in FIG. 19, the front-space-spaced side arc-shaped portion 3 p located away from the space in front of the gas supply tube 2 at the tip of the tube-shaped gas nozzle 3 is formed in a front-tilt shape to form a tube If an acute angled sharp part is provided on the side of the front end of the gas nozzle 3 away from the front space, the negative pressure region H is easily formed on the front end surface side of the cylindrical gas nozzle 3 due to the action of the acute angled sharp part. Combustion air A discharged between the cylinder 1 and the gas supply cylinder 2 and flowing toward the cylindrical gas nozzle 3 is likely to be caught from the tip of the acute-pointed sharp portion to the tip surface side, and eddy current is likely to be generated. .
  On the other hand, for example, as shown in FIG. 7, the arcuate portion of the front end of the cylindrical gas nozzle 3 that is located away from the front space of the gas supply cylinder 2 is separated from the front space separation side arc-shaped portion. In the case where it is formed in an orthogonal shape orthogonal to the center, and the front space separation side at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 is a right-angled corner, a negative pressure region H is formed on the tip surface side of the cylindrical gas nozzle 3. Since it is difficult, since the combustion air A is hard to be caught in the front end surface side of the cylindrical gas nozzle 3, and it is hard to generate a vortex | eddy_current, it becomes disadvantageous at the surface which improves a flame holding effect | action.
  Therefore, the flame holding action at the front end surface of the cylindrical gas nozzle can be promoted and the fuel gas can be burned more stably, so that a preferred specific configuration can be provided for further improving the stability of combustion. it can.
[0015]
  [Claims5Description of Invention]
  Claim5The characteristic configuration described inIn addition to the characteristic configuration according to claim 3 or 4,A tip portion of some or all of the plurality of cylindrical gas nozzles is formed in an inclined shape that is located on the rear side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle as a portion located closer to the gas supply cylinder. There is in being.
  Claim5According to the characteristic configuration described in claim 1, by forming the tip portion of the cylindrical gas nozzle in a backward inclined shape,3Similarly to the described invention, the arcuate portion of the front end of the cylindrical gas nozzle opposite to the front space is formed in a backward inclined shape so that the combustion gas can smoothly flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle, and Claim4Similarly to the described invention, by forming the arcuate portion of the front end portion of the cylindrical gas nozzle on the front space separation side in an inclined front direction, an acute-angled sharp portion is formed on the front space separation side of the front end portion of the cylindrical gas nozzle 3. It is possible to improve the flame holding effect by effectively generating a vortex of combustion air at the tip of the cylindrical gas nozzle.
  In addition, since the tip of the cylindrical gas nozzle is formed to be inclined rearward, the area of the tip of the cylindrical gas nozzle can be increased, and the flame holding action at the tip of the cylindrical gas nozzle is further improved. be able to.
  Further, by simply processing the tip of the cylindrical gas nozzle so as to be inclined backward, the arcuate portion of the tip of the cylindrical gas nozzle facing the front space is formed in a backward inclined shape, and The front space separation-side arc-shaped portion can be formed in a forward inclined shape.
  Therefore, the slow combustion can be promoted by allowing the combustion gas to smoothly flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle by simple processing, and the flame holding action at the tip surface of the cylindrical gas nozzle can be promoted. Since the fuel gas can be burned more stably, it is possible to provide a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx and further improving the stability of combustion while avoiding an increase in cost.
[0016]
  [Invention of Claim 6]
  The characteristic configuration of claim 6 is provided inside the combustion cylinder whose tip is opened, with a gas supply cylinder whose tip is closed in a state in which the tip protrudes from the tip of the combustion cylinder,
  Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
  A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
  The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas,
  The cylindrical gas nozzle has a straight direction injection hole for injecting fuel gas in the axial direction of the cylindrical gas nozzle at a tip surface thereof, and the fuel gas in the gas supply cylinder in the circumferential direction of the peripheral wall thereof Fuel gas along the axial direction of the cylindrical gas nozzle as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder in the portion corresponding to the most downstream side in the flow direction or the portion corresponding to the most upstream side, and the cylinder It is comprised so that the diagonal direction ejection hole which jets in the direction along the direction which inclines with respect to the axial center of a gas-like gas nozzle may be provided.
  According to the characteristic configuration of the sixth aspect, in addition to the above-described basic operational effects as with the characteristic configuration according to the first aspect, the following characteristic operational effects are exhibited.
  [Characteristic effects]
  That is, the fuel gas is ejected from the straight direction ejection hole of the cylindrical gas nozzle in the axial direction of the cylindrical gas nozzle, and the fuel gas is cylindrical from the oblique direction ejection hole as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder. Since the fuel gas is ejected along the direction of the axis of the gas nozzle and along the direction inclined with respect to the axis of the cylindrical gas nozzle, the fuel gas flows in the direction of the fuel gas in the gas supply cylinder, that is, the combustion cylinder and the gas. Along the flow direction of the combustion air discharged from between the supply cylinders, the air is ejected at intervals, so that the combustion air flows to the fuel gas that is blown. So-called multi-stage combustion, which is distributed and supplied at a plurality of locations along the direction, is performed. By the way, the oblique direction injection hole is formed in either one of the peripheral wall of the cylindrical gas nozzle corresponding to the most downstream side in the flow direction of the fuel gas in the circumferential direction and the portion corresponding to the most upstream side. When it is formed, it becomes two-stage combustion, and when it is formed in both, it becomes three-stage combustion.
  In other words, the fuel gas is injected from the straight direction injection hole in a state where the straight forward performance is effectively given and the diffusion is suppressed, and in addition to the space in front of the gas supply cylinder, In addition, a negative pressure region is formed in the peripheral space on the distal end side of the gas supply tube provided with a plurality of cylindrical gas nozzles, and the combustion gas can be circulated through the negative pressure region, A plurality of stages of combustion can be performed by the straight direction ejection holes and the oblique direction ejection holes, and the temperature of the flame can be further lowered.
  Therefore, in addition to promoting slow combustion, the flame temperature can be further lowered by multi-stage combustion, and the amount of NOx generated can be further reduced. Therefore, a preferred specific configuration is provided for increasing the effect of reducing NOx. can do.
  [Invention of Claim 7]
  The characteristic configuration according to claim 7 is characterized in that2-5In addition to the characteristic configuration described in any one of the above, a gas ejection direction from the cylindrical gas nozzle is set to a direction inclined forward with respect to a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder. There is to be.
  According to the characteristic configuration of the seventh aspect, the fuel gas is ejected from the cylindrical gas nozzle in a direction inclined to the downstream side in the discharge direction of the combustion air discharged through the space between the combustion cylinder and the gas supply cylinder. Therefore, the collision between the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle and the combustion air is suppressed, and the diffusion of the fuel gas is suppressed, so that the negative pressure region is formed in the peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder. Can be formed more effectively.
  By the way, if the gas ejection direction from the cylindrical gas nozzle is set to a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder or a direction inclined rearward with respect to a direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder, the cylindrical gas nozzle The fuel gas ejected from the gas tends to diffuse due to collision with the combustion air, and the negative pressure state formed in the peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder tends to be somewhat weakened.
  Therefore, the amount of NOx generated can be further reduced by effectively forming a negative pressure region in the peripheral space on the distal end side of the gas supply cylinder and promoting slow combustion, so the effect of lowering NOx can be achieved. It is possible to provide a specific configuration that is preferable for enlargement.
  [Invention of Claim 8]
  The feature configuration according to claim 8 is the feature configuration according to any one of claims 1 and 3 to 7, in which the plurality of cylindrical gas nozzles are arranged in a circumferential direction in the gas supply tube. Are provided in the gas supply cylinder in a state of being arranged in a plurality of rows in the axial direction.
  According to the characteristic configuration of the eighth aspect, by providing the plurality of cylindrical gas nozzles in the gas supply cylinder in a state in which a plurality of rows of nozzles arranged in the circumferential direction are arranged in the axial direction of the gas supply cylinder. Even when the number of cylindrical gas nozzles is large, the cylindrical gas nozzles can be provided in a state where the interval between the cylindrical gas nozzles adjacent in the circumferential direction is widened.
  In other words, in order to increase the range of the negative pressure region to be formed and to increase the negative pressure state, the gas ejection speed from the cylindrical gas nozzle is increased to improve the straightness of the gas ejection. Although it is necessary to reduce the hole diameter, on the other hand, it is necessary to secure the total gas ejection amount required, so the cylindrical gas nozzle is reduced by reducing the hole diameter of the cylindrical gas nozzle while ensuring the total gas ejection amount. In order to increase the gas ejection speed from the cylinder, it is necessary to increase the number of installed cylindrical gas nozzles.
  When a large number of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder, if the gas supply cylinders are provided in a plurality of rows in the axial direction, the interval between the cylindrical gas nozzles adjacent in the circumferential direction can be increased. It is preferable when the flame is formed in a divided shape.
  Therefore, it is possible to increase the range of the negative pressure region and strengthen the negative pressure state to increase the amount of combustion gas circulation, and to synergistically reduce the flame temperature by forming the flame in a divided manner. As a result, the amount of NOx generated can be further reduced, so that a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx can be provided.
  [Invention of Claim 9]
  According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the characteristic configuration according to any one of the first to eighth aspects, the plurality of cylindrical gas nozzles are alternately arranged with different gas ejection amounts. The gas supply cylinders are arranged in a direction.
  According to the characteristic configuration of the ninth aspect, the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle with the larger gas ejection amount has a large ratio of the fuel gas amount to the combustion air amount (hereinafter referred to as a rich mixture). ) And the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle with the smaller gas ejection amount produces an air-fuel mixture (hereinafter referred to as a light air-fuel mixture) in which the ratio of the fuel gas amount to the combustion air amount is smaller than the rich air-fuel mixture Thus, the so-called light and dark combustion can be performed by alternately forming the rich mixture region and the light mixture region in the circumferential direction.
  Therefore, the NOx generation amount can be further reduced by reducing the flame temperature by performing light / dark combustion, so that a specific configuration preferable for increasing the effect of reducing NOx can be provided.
[0017]
  [Claims10Description of Invention]
  Claim10The characteristic configuration described inIn addition to the characteristic configuration according to any one of claims 1 and 3 to 9,An air discharge port forming plate is provided between the combustion tube and the gas supply tube so as to form a plurality of air discharge ports arranged in the circumferential direction at intervals.
  Claim10According to the characteristic configuration described in the above, the air discharge flow for combustion discharged from the plurality of air discharge ports arranged in the circumferential direction with a gap therebetween causes the portion between the adjacent air discharge ports in the air discharge port forming plate to Since a negative pressure region is formed in the front space, a part of the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is attracted to the air discharge port forming plate side by the attracting action of the negative pressure region, Since the induced fuel gas is mixed with the combustion air discharged from the air discharge port and combustion starts from the vicinity of the air discharge port forming plate, the fuel gas is in a state where the flame is held by the air discharge port forming plate, Burns stably.
  Therefore, the flame can be held by the air discharge port forming plate, and the fuel gas can be stably burned, so that it is possible to provide a preferable specific configuration for further improving the stability of combustion.
[0018]
  [Claims11Description of Invention]
  Claim11The characteristic configuration described inIn addition to the characteristic configuration according to any one of claims 1 to 10,Inside the gas supply cylinder, an inner cylinder having an open end is provided in a state where the tip is positioned at a distance from the closed portion of the distal end of the gas supply cylinder,
  The fuel gas is configured to be supplied into the gas supply cylinder from the opening at the tip of the inner cylinder.
  Claim11The fuel gas is supplied into the gas supply cylinder in a state where the fuel gas is blown from the opening at the tip of the inner cylinder to the closed portion at the tip of the gas supply cylinder, and the fuel gas flowing through the gas supply cylinder is Since it is ejected from each cylindrical gas nozzle, the closed portion at the tip of the gas supply cylinder is cooled by the fuel gas sprayed.
  In other words, since the tip of the gas supply cylinder is inserted into a combustion chamber such as a boiler or furnace body, it is exposed to a high temperature atmosphere and heated to a high temperature. The fuel gas is made to function as a cooling fluid by being supplied to the gas supply cylinder in a state where it is sprayed on the blockage part at the tip of the gas, thereby cooling the tip blockage part of the gas supply cylinder and It prevents the overheating.
  Accordingly, the gas supply cylinder can be prevented from being overheated without using an expensive high heat-resistant material as the material of the gas supply cylinder, so that the durability of the combustion apparatus can be improved while avoiding an increase in cost.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the combustion apparatus includes a cylindrical gas supply cylinder 2 with a closed end inside a cylindrical combustion cylinder 1 with an open end, and the tip of the combustion cylinder 1. The gas supply cylinder 2 is configured so as to be coaxially provided so as to protrude from the tip, and to discharge the combustion air A through the space between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2 in the axial direction of the gas supply cylinder 2. A plurality of cylindrical gas nozzles 3 for ejecting the fuel gas G flowing in the gas supply cylinder 2 are provided on the peripheral wall on the tip end side of the gas supply cylinder 2 so as to protrude from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction. The fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 while circulating the combustion gas E burned by the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 through the space and the peripheral space on the tip side of the gas supply cylinder 2 Are configured to burn.
[0020]
An inner peripheral edge of the baffle plate 4 (corresponding to an air discharge port forming body) formed in an annular shape between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2 is moved backward from the tip of the combustion cylinder 1. The gas supply cylinder 2 is externally fitted and the outer periphery thereof is provided in a state of being internally fitted in the combustion cylinder 1, and the combustion air A flowing through the combustion cylinder 1 is provided on the baffle plate 4. Eight air discharge ports 5 that discharge in the direction are formed in a state of being arranged in the circumferential direction at equal intervals, and each air discharge port 5 is in a state of being spaced from the gas supply cylinder 1 and the combustion cylinder 2 respectively. In addition, it is formed in a state of being biased to the combustion cylinder 1 side in the radial direction of the gas supply cylinder 2.
[0021]
A combustion cylinder side edge 5o adjacent to the combustion cylinder 1 in the air discharge port 5 is formed in an arc shape along the inner surface of the combustion cylinder 1, and a gas supply cylinder side edge adjacent to the gas supply cylinder 2 in the air discharge port 5 is formed. 5 i is formed in an arc shape along the outer surface of the gas supply cylinder 2, and the circumferential edge 5 s on both sides in the circumferential direction of the air discharge port 5 is formed in a straight line shape along the radial direction of the gas supply cylinder 2. .
The baffle plate 4 forms an air discharge port edge 4s having a surface perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2 between the air discharge ports 5 adjacent to each other in the circumferential direction. An arcuate inner edge 4i having a surface perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2 is formed between the gas supply cylinder 2 and the gas supply cylinder 2, and between each air discharge port 5 and the combustion cylinder 1. An elongated arc-shaped outer edge portion 4o having a surface perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2 is formed.
An annular recess 8 is formed by the protruding portion of the combustion cylinder 1 from the baffle plate 4, the baffle plate 4, and the gas supply cylinder 2.
[0022]
An inner cylinder 9 having an open front end is provided inside the gas supply cylinder 2 in a state where the front end is located at a distance from the closed portion of the front end of the gas supply cylinder 2, and the fuel gas G is supplied to the front end of the inner cylinder 9. It supplies so that it may supply in the gas supply cylinder 2 from opening.
[0023]
The rear end of the gas supply cylinder 2 protrudes from the rear end of the combustion cylinder 1, the rear end of the inner cylinder 9 protrudes from the rear end of the gas supply cylinder 2, and the rear end of the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2 Each of the rear ends is closed, an air receiving port 1a is formed on the peripheral wall on the rear end side of the combustion cylinder 1, and combustion air A from the blower 10 is introduced into the air supply port 1a. A supply path 11 is connected, and a fuel gas supply path 12 into which a fuel gas G such as city gas is introduced is connected to the rear end of the inner cylinder 9.
[0024]
In the first embodiment, eight cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder 2 in a state of being arranged in a line in the circumferential direction at equal intervals. is there
Further, when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2, the eight cylindrical gas nozzles 3 and the eight air discharges are arranged so that the cylindrical gas nozzle 3 is positioned at the center of the adjacent air discharge ports 5 in the circumferential direction. An outlet 5 is provided.
[0025]
Further, the gas ejection direction of each cylindrical gas nozzle 3 is set to a direction inclined forward with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2.
That is, the cylindrical gas nozzle 3 is formed in a right cylindrical shape, and the tip surface is formed so as to be orthogonal to the axial center, and the fuel gas G is jetted to the tip surface in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3. In a state in which the cylindrical gas nozzle 3 is formed by forming an ejection hole and communicates with the peripheral wall of the gas supply cylinder 2 in the cylinder in a state where the axial center coincides with the gas ejection direction set. It is attached.
[0026]
Then, the fuel gas G is supplied into the gas supply cylinder 2 in a state where the fuel gas G is sprayed from the tip of the inner cylinder 9 to the tip closing portion of the gas supply cylinder 2, and the eight fuel gases G flowing in the gas supply cylinder 2 are supplied. The combustion gas A is ejected from the cylindrical gas nozzle 3, the combustion air A is supplied into the combustion cylinder 1, the combustion air A flowing in the combustion cylinder 1 is discharged from the eight air discharge ports 5, and the flame F is discharged. The fuel gas G is combusted in a state of being divided into eight. Further, the tip closing portion of the gas supply cylinder 2 is cooled by blowing the fuel gas G, and overheating is prevented.
[0027]
Further, when viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2, the fuel gas is disposed between the adjacent combustion air discharge flows so that the cylindrical gas nozzle 3 is positioned at the center of the adjacent air discharge port 5 in the circumferential direction. Since G is ejected, the fuel gas G and the combustion air A are gently mixed to perform slow combustion.
[0028]
As shown in FIG. 3, negative pressure is applied to the front space of the gas supply cylinder 2 by ejecting the fuel gas G radially from the eight cylindrical gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction in a state where the straight traveling performance is effectively given. In addition to the formation of the region H, a negative pressure region H is also formed around each cylindrical gas nozzle 3 and thus also in the peripheral space on the distal end side of the gas supply tube 2.
Further, the baffle plate 4 provides an arcuate inner edge 4i between each air outlet 5 and the gas supply cylinder 2, and an air outlet edge 4s between the air outlets 5 adjacent in the circumferential direction. In addition, since an elongated arc-shaped outer edge 4o is formed between each air discharge port 5 and the combustion cylinder 1, the combustion air discharge flow discharged from the air discharge port 5 causes the inside of the annular recess 8 to be inside. The negative pressure region H is formed in the front space of each of the air discharge port edge portion 4s, the outer edge portion 4o, and the inner edge portion 4i of the baffle plate 4.
[0029]
Therefore, part of the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is attracted to the baffle plate 4 by the attracting action of the negative pressure region H formed in the annular recess 8, and in the annular recess 8, The induced fuel gas G is mixed with the combustion air A discharged from the air discharge port 5 and combustion starts from the vicinity of the baffle plate 4, so that the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is transferred to the baffle plate 4. Stable combustion with the flame held in
[0030]
Further, the negative pressure region H formed in the front space of the gas supply tube 2, the negative pressure region H formed in the peripheral space on the tip side of the gas supply tube 2, and each inner edge 4 i in the annular recess 8. The combustion gas E in which the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned by the attracting action of the negative pressure region H formed in the front space of each air discharge port edge 4s and each outer edge 4o. The fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is attracted to the combustion zone.
That is, the front space of the gas supply tube 2, the peripheral space on the tip side of the gas supply tube 2, each inner edge 4 i, each air discharge port edge 4 s, and each outer edge 4 o in the annular recess 8. The fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned while circulating the combustion gas E through the front space, thereby increasing the circulation amount of the combustion gas E and effectively performing slow combustion. Can do.
[0031]
Therefore, the NOx generation amount is effectively reduced by the synergistic effect of lowering the flame temperature by forming the flame F in a divided manner and increasing the circulation amount of the combustion gas E to effectively perform the slow combustion. Can be reduced.
[0032]
As shown in FIG. 1, when the diameter of the gas supply cylinder 2 is D, the diameter B of the combustion cylinder 1 is set in the range of 1.8D to 2.3D, and the air discharge in the axial direction of the gas supply cylinder 2 is performed. The interval β between the outlet 5 and the cylindrical gas nozzle 3 is set in the range of 0.4D to 0.5D, and the length L of the cylindrical gas nozzle 3 is set in the range of 0.25D to 0.35D. When the interval β between the air discharge port 5 and the cylindrical gas nozzle 3 is set, the position of the cylindrical gas nozzle 3 is set to the center of the hole at the location where the cylindrical gas nozzle 3 is connected to the gas supply cylinder 2.
[0033]
Incidentally, when the combustion amount is 1300 kW, specifically, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is 102 mm, the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 D), and the distance between the air discharge port 5 and the cylindrical gas nozzle 3. β is set to 45 mm (0.44 D), and the length L of the cylindrical gas nozzle 3 is set to 30 mm (0.29 D). .
In addition, the angle θ at which the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 is inclined forward with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2 (hereinafter may be abbreviated as the forward inclination angle) θ is 30 °. It is set.
[0034]
FIG. 4 shows an example in which the combustion apparatus BS configured as described above is used as a heat source of a boiler.
The boiler includes a large number of water pipes 53 in a can body 52 that forms a combustion chamber 51 therein, and an exhaust passage 54 through which the combustion gas E in the combustion chamber 51 is discharged is connected to the can body 52. The combustion device BS is attached to the can body 52 so as to burn the fuel gas in the combustion chamber 51.
A venturi mechanism 55 is provided in the fuel gas supply path 12 for supplying the fuel gas G to the combustion apparatus BS, and the exhaust path 54 and the induction portion 55a of the venturi mechanism 55 are connected by a combustion exhaust gas induction path 56 to thereby provide a fuel gas. The combustion exhaust gas E is attracted to the attracting part 55a by the flow of G, and the fuel gas G mixed with the combustion exhaust gas E is supplied to the combustion device BS.
The combustion exhaust gas induction path 56 is provided with a heat exchanger 57, and the combustion air supply path 11 for supplying the combustion air A from the blower 10 to the combustion device BS is connected to the heat exchanger 57, In the heat exchanger 57, the combustion exhaust gas E and the combustion air A are heat-exchanged so that the combustion air A is preheated and supplied to the combustion device BS.
[0035]
As described above, by mixing the combustion exhaust gas E with the fuel gas G supplied to the combustion device BS, the slow combustion is caused more effectively and NOx is further reduced.
Incidentally, when only the fuel gas is supplied to the combustion device BS, the concentration of NOx was about 30 ppm, but by mixing the combustion exhaust gas with the fuel gas supplied to the combustion device BS, the NOx concentration is reduced to about 25 ppm. Can be lowered.
[0036]
Hereinafter, the second to eleventh embodiments of the present invention will be described. The second to eleventh embodiments are configured in the same manner as the first embodiment except that the configuration related to the plurality of cylindrical gas nozzles 3 is different from the first embodiment. Therefore, in order to avoid duplicating description about the same component as 1st Embodiment and the component which has the same effect | action, description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol, and mainly a different structure from 1st Embodiment is demonstrated. .
[0037]
[Second Embodiment]
As shown in FIGS. 5 and 6, in the second embodiment, a plurality of cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount are arranged in a plurality of rows in the axial direction of the gas supply tube 2. The gas supply cylinder 2 is provided in a state where it is formed.
Specifically, the nozzle row is formed by arranging eight cylindrical gas nozzles 3 in the circumferential direction at equal intervals, and two rows of the nozzle rows are arranged in the axial direction of the gas supply tube 2.
[0038]
In the direction of air discharge from the air discharge port 5, the upstream nozzle row and the downstream nozzle row are formed by arranging the cylindrical gas nozzles 3 in the same phase in the circumferential direction, and the axial direction of the gas supply tube 2 As viewed in the circumferential direction, the 16 tubular cylinders so that the tubular gas nozzle 3 in the upstream nozzle row and the tubular gas nozzle 3 in the downstream nozzle row are located at the center of the adjacent air discharge ports 5 in the circumferential direction. A gas nozzle 3 and eight air discharge ports 5 are provided.
[0039]
Of the nozzle rows arranged in the axial direction, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the upstream side is closer to the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the downstream side. It is configured to be located on the radially inner side.
[0040]
The gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 in the upstream nozzle row is set to a direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2, and the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is gas. The direction is set to be inclined forward with respect to the direction perpendicular to the axis of the supply cylinder 2.
[0041]
As shown in FIG. 7, in the combustion apparatus of the second embodiment, as in the combustion apparatus of the first embodiment described above, the front space of the gas supply cylinder 2 and the peripheral portion on the tip side of the gas supply cylinder 2 A negative pressure region H is formed in the space, and in the annular recess 8, the air discharge port edge portion 4 s, the outer edge portion 4 o portion, and the inner edge portion 4 i in front of the baffle plate 4. A negative pressure region H is formed in the space.
[0042]
Therefore, in the combustion apparatus of the second embodiment, the gas is ejected from the cylindrical gas nozzle 3 by the attracting action of the negative pressure region H formed in the annular recess 8 as in the combustion apparatus of the first embodiment described above. A part of the fuel gas G is attracted toward the baffle plate 4, and the attracted fuel gas G is mixed with the combustion air A discharged from the air discharge port 5 in the annular recess 8. Since combustion starts from the vicinity, the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is stably combusted in a state where the flame is held by the baffle plate 4.
Further, the fuel gas G is generated between the combustion air discharge flows so that the cylindrical gas nozzle 3 is positioned at the center of the adjacent air discharge port 5 in the circumferential direction as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. Since the fuel gas G is ejected, the fuel gas G and the combustion air A are gently mixed to perform slow combustion.
[0043]
Further, the negative pressure region H formed in the front space of the gas supply tube 2, the negative pressure region H formed in the peripheral space on the tip side of the gas supply tube 2, and each inner edge 4 i in the annular recess 8. The combustion gas E in which the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned by the attracting action of the negative pressure region H formed in the front space of each air discharge port edge 4s and each outer edge 4o. The fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is attracted to the combustion zone.
That is, the front space of the gas supply tube 2, the peripheral space on the tip side of the gas supply tube 2, each inner edge 4 i, each air discharge port edge 4 s, and each outer edge 4 o in the annular recess 8. The fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 is burned while circulating the combustion gas E through the front space, thereby increasing the circulation amount of the combustion gas E and effectively performing slow combustion. Can do.
[0044]
Furthermore, in the combustion apparatus of the second embodiment, the nozzle rows are formed side by side in the axial direction of the gas supply cylinder 2, and the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the upstream nozzle row is the same as the downstream nozzle row. Combustion gas of the fuel gas G burned in the cylindrical gas nozzle 3 located on the upstream side by being configured to be located on the radially inner side of the gas supply cylinder 2 from the tip of the cylindrical gas nozzle 3 E is attracted to the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle 3 through the negative pressure region H by the attracting action of the negative pressure region H formed around the cylindrical gas nozzle 3 located on the downstream side, Slow combustion can be promoted.
Therefore, in the combustion apparatus of the second embodiment, since the combustion gas E from the upstream cylindrical gas nozzle 3 is attracted to the combustion region of the downstream cylindrical gas nozzle, the slow combustion can be promoted. NOx can be further reduced as compared with the combustion apparatus of the first embodiment.
[0045]
As shown in FIG. 5, when the diameter of the gas supply cylinder 2 is D, the diameter B of the combustion cylinder 1 is set in the range of 1.8D to 2.3D, and the air discharge in the axial direction of the gas supply cylinder 2 is performed. The interval β between the outlet 5 and the upstream cylindrical gas nozzle 3 is in the range of 0.4D to 0.5D, and the upstream cylindrical gas nozzle 3 and the downstream cylindrical gas nozzle in the axial direction of the gas supply cylinder 2. 3 is set in the range of 0.25D to 0.35D, and the length L2 of the downstream cylindrical gas nozzle 3 is set in the range of 0.25D to 0.35D. The length L1 is set to 1/3 of the length of the downstream cylindrical gas nozzle L2.
[0046]
When the interval β between the air discharge port 5 and the cylindrical gas nozzle 3 is set, the position of the cylindrical gas nozzle 3 is set to the center of the hole at the location where the cylindrical gas nozzle 3 is connected to the gas supply cylinder 2. When the interval α between the upstream cylindrical gas nozzle 3 and the downstream cylindrical gas nozzle 3 is set, the positions of the upstream and downstream cylindrical gas nozzles 3 are the gas supply cylinder 2 in the cylindrical gas nozzle 3. The center of the hole at the location connected to.
[0047]
Incidentally, when the combustion amount is 1300 kW, specifically, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is 102 mm, the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 D), the air discharge port 5 and the upstream cylindrical gas nozzle 3. The distance β between the upstream cylindrical gas nozzle 3 and the downstream cylindrical gas nozzle 3 is 30 mm (0.29 D), and the length of the downstream cylindrical gas nozzle 3 is set to 45 mm (0.44D). L2 is set to 30 mm (0.29 D), and the length L1 of the upstream cylindrical gas nozzle is set to 10 mm.
Further, the forward inclination angle θ2 in the gas ejection direction of the downstream cylindrical gas nozzle 3 is set to 30 °.
[0048]
Next, as in the combustion apparatus in the second embodiment described above, two rows of nozzle rows formed by arranging eight cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount in the circumferential direction at equal intervals are arranged in the gas supply tube 2. In the axial direction of the gas supply cylinder 2, the cylindrical gas nozzle 3 in the upstream nozzle row and the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row are adjacent to each other in the circumferential direction as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. A description will be given of the result of verifying the influence of the installation state of the tubular gas nozzles 3 on the upstream side and the downstream side on the combustion performance in the case of being configured to be located at the center of the outlet 5.
Note that the upstream and downstream cylindrical gas nozzles 3 are installed in the interval between the upstream cylindrical gas nozzle 3 and the downstream cylindrical gas nozzle 3 (hereinafter sometimes abbreviated as nozzle interval) α. , The forward inclination angle θ1 of the upstream cylindrical gas nozzle 3 in the gas ejection direction (see FIG. 11, hereinafter may be abbreviated as the upstream nozzle forward inclination angle), the downstream cylindrical gas nozzle 3 in the gas ejection direction. The forward tilt angle θ2 (hereinafter sometimes abbreviated as downstream nozzle forward tilt angle), the length of the upstream cylindrical gas nozzle 3 (hereinafter sometimes abbreviated as upstream nozzle length) L1, and the downstream Each of the lengths of the cylindrical gas nozzles 3 on the side (hereinafter sometimes abbreviated as downstream nozzle length) L2 was evaluated.
Further, the combustion amount of the combustion apparatus was 1300 kW similar to that exemplified in the second embodiment, and the NOx concentration and the CO concentration were evaluated under the combustion condition where the residual oxygen concentration was 5%. That is, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is 102 mm, and the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 D). The interval β between the air discharge port 5 and the upstream cylindrical gas nozzle 3 is 45 mm (0.44D).
[0049]
FIG. 8 shows that the nozzle interval α is changed when the upstream nozzle front inclination angle θ1 and the downstream nozzle front inclination angle θ2 are 30 °, and the upstream nozzle length L1 and the downstream nozzle length L2 are each 10 mm. The results of performance evaluation are shown below.
According to FIG. 8, setting the nozzle interval α to about 30 mm is optimal for lowering the NOx concentration and CO concentration, and as the length becomes shorter and longer than 30 mm, the NOx concentration and the CO concentration both increase. I understand.
[0050]
FIG. 9 shows the performance when the upstream nozzle front inclination angle θ1 and the downstream nozzle front inclination angle θ2 are changed when the nozzle interval α is 30 mm and the upstream nozzle length L1 and the downstream nozzle length L2 are 10 mm. The result of having evaluated is shown. The upstream nozzle front inclination angle θ1 of 0 ° corresponds to a direction in which the gas ejection direction is orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2.
FIG. 9 shows that setting the upstream nozzle forward tilt angle θ1 to 0 ° and the downstream nozzle forward tilt angle θ2 to 30 ° is optimal for reducing the NOx concentration and the CO concentration. It can also be seen that the NOx concentration tends to increase as the upstream nozzle front inclination angle θ1 increases. Further, when the upstream nozzle front inclination angle θ is 0 °, the mixing of the fuel gas and the combustion air is promoted and the combustion speed is increased as the downstream nozzle front inclination angle θ2 is made smaller than 30 °. Since the flame temperature becomes higher, the NOx concentration becomes higher, and as the downstream nozzle front inclination angle θ2 becomes larger than 30 °, the mixing of the fuel gas and the combustion air becomes insufficient, and the combustion becomes unstable. It can be seen that the CO concentration increases.
[0051]
FIG. 10 shows that when the nozzle interval α is 30 mm, the upstream nozzle forward tilt angle θ1 is 0 °, and the downstream nozzle forward tilt angle θ2 is 30 °, the upstream nozzle length L1 and the downstream nozzle length L2 respectively. The result of having evaluated performance by changing is shown. The upstream nozzle length L1 of 0 corresponds to a case where a gas ejection hole is formed in the peripheral wall of the gas supply cylinder 3 without providing the cylindrical gas nozzle 3.
As shown in FIG. 10, when the downstream nozzle length L2 is set to 30 mm and the upstream nozzle length L1 is set to 10 mm corresponding to 1/3 of the downstream nozzle length L2, the NOx concentration and the CO concentration are reduced. It turns out that it is optimal. Further, it can be seen that both the NOx concentration and the CO concentration are increased, whether the upstream nozzle length L1 is shorter or longer than 10 mm. Further, as the downstream nozzle length L2 is shorter than 30 mm, the mixing of the fuel gas and the combustion air is promoted, the combustion speed is increased and the flame temperature is increased, so that the NOx concentration is increased, and from 30 mm It can be seen that as the length increases, the mixing of the fuel gas and the combustion air becomes insufficient, the combustion becomes unstable, and the CO concentration increases.
[0052]
From the result of the verification test, as shown in the second embodiment, the upstream nozzle front inclination angle θ1 is 0 ° (that is, the direction in which the gas ejection direction is orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2). , The downstream nozzle forward inclination angle θ2 is set to 30 °, the nozzle interval α is set to 30 mm (0.29D), the downstream nozzle length L2 is set to 30 mm (0.29D), and the upstream nozzle length L1 is set to 10 mm. It can be seen that it is optimum to lower both the NOx concentration and the CO concentration. By setting in this way, it is possible to reduce both the NOx concentration to 30 ppm or less and the CO concentration to 10 ppm or less.
[0053]
[Third Embodiment]
As shown in FIGS. 11 and 12, in the third embodiment, similarly to the second embodiment, a nozzle array in which eight cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Are arranged in the axial direction of the gas supply cylinder 2, and the cylindrical gas nozzle 3 of the upstream nozzle array and the cylinder of the downstream nozzle array in the circumferential direction as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. The gas nozzle 3 is configured to be located at the center of the adjacent air discharge ports 5, but in each nozzle row, two types having different gas ejection directions are alternately arranged.
[0054]
Similarly to the second embodiment, among the nozzle rows arranged in the axial direction, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the upstream side is the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the downstream side. It is comprised so that it may be located in the radial direction inner side of the gas supply cylinder 2 rather than the front-end | tip.
[0055]
Note that one of the two gas ejection directions with different gas ejection directions is a direction inclined by 30 ° toward the front side with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2 (ie, the front inclination angle θ1, θ2 is set to 30 °, and the other gas ejection direction is set to a direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2 (that is, the forward inclination angles θ1 and θ2 are 0 °).
[0056]
Therefore, in the combustion apparatus of the third embodiment, the gas ejection directions of the cylindrical gas nozzles 3 adjacent to each other in the circumferential direction are changed to suppress interference between flames formed by the adjacent cylindrical gas nozzles 3. Since the flame surface area can be increased and the flame temperature can be further lowered, the amount of NOx generated can be reduced by that amount compared to the combustion apparatus in the second embodiment.
[0057]
Incidentally, when the combustion amount is 1300 kW, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is 102 mm, the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 D), and the air discharge port 5 and the upstream side are the same as in the second embodiment. The interval β between the tubular gas nozzle 3 is 45 mm (0.44D), the interval α between the upstream tubular gas nozzle 3 and the downstream tubular gas nozzle 3 is 30 mm (0.29D), and the downstream tubular gas nozzle. The length L2 of 3 is set to 30 mm (0.29 D), and the length L1 of the upstream cylindrical gas nozzle is set to 10 mm.
[0058]
[Fourth Embodiment]
As shown in FIGS. 13 and 14, in the fourth embodiment, as in the second embodiment, two rows of nozzle rows formed by arranging eight cylindrical gas nozzles 3 at equal intervals in the circumferential direction are supplied with gas. The cylindrical gas nozzles 3 in the upstream nozzle row and the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row are adjacent to each other in the circumferential direction as viewed in the axial direction of the gas supply tube 2. The nozzles are arranged so as to be located at the center of the air discharge port 5. However, in each nozzle row, nozzles having different gas ejection amounts are alternately arranged.
The inner diameter of the cylindrical gas nozzle 3s having the smaller gas ejection amount is set to about 0.5 to 0.8 times the inner diameter of the cylindrical gas nozzle 3b having the larger gas ejection amount.
[0059]
Similarly to the second embodiment, among the nozzle rows arranged in the axial direction, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the upstream side is the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the downstream side. The gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 of the upstream nozzle row is perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2. The gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is set to a direction inclined forward with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2, and the forward inclination angle θ2 thereof is set. Is 30 °.
[0060]
Therefore, in the combustion apparatus according to the fourth embodiment, so-called light and dark combustion is performed by alternately arranging the different gas ejection amounts in each nozzle row and alternately arranging the rich mixture region and the light mixture region in the circumferential direction. Since it is possible to reduce the flame temperature, the amount of NOx generated can be reduced by that amount as compared with the combustion apparatus in the second embodiment.
[0061]
Incidentally, when the combustion amount is 1300 kW, the diameter D of the gas supply cylinder 2 is 102 mm, the diameter B of the combustion cylinder 1 is 208 mm (2.04 D), and the air discharge port 5 and the upstream side are the same as in the second embodiment. The interval β between the tubular gas nozzle 3 is 45 mm (0.44D), the interval α between the upstream tubular gas nozzle 3 and the downstream tubular gas nozzle 3 is 30 mm (0.29D), and the downstream tubular gas nozzle. The length L2 of 3 is set to 30 mm (0.29 D), and the length L1 of the upstream cylindrical gas nozzle is set to 10 mm.
[0062]
[Fifth Embodiment]
As shown in FIGS. 15 and 16, in the fifth embodiment, similarly to the second embodiment, a nozzle array in which eight cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection amount are arranged in the circumferential direction at equal intervals. Are arranged in the axial direction of the gas supply cylinder 2, and the cylindrical gas nozzle 3 of the upstream nozzle array and the downstream nozzle array of the gas supply cylinder 2 in the circumferential direction as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. Sixteen cylindrical gas nozzles 3 and eight air discharge ports 5 are arranged so that the cylindrical gas nozzle 3 is located at the same position as the air discharge ports 5.
[0063]
Similarly to the second embodiment, among the nozzle rows arranged in the axial direction, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the upstream side is the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row located on the downstream side. The gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 of the upstream nozzle row is perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2. The gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is set to a direction inclined forward with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2, and the forward inclination angle θ2 thereof is set. Is 30 °.
[0064]
That is, in the combustion apparatus of the fifth embodiment, the cylindrical gas nozzle 3 of the upstream nozzle row and the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row in the circumferential direction as viewed in the axial direction of the gas supply tube 2 are: Since the fuel gas G is ejected so as to collide with the combustion air discharge flow so as to be located at the same position as the air discharge port 5, the mixing of the fuel gas G and the combustion air A is performed. Is promoted to improve the stability of combustion.
Therefore, in the combustion apparatus of the fifth embodiment, the amount of NOx generated is slightly increased as compared with the combustion apparatus of the second embodiment because the combustion stability is improved, but stable combustion is performed even in a narrow combustion chamber. And the turndown ratio can be increased.
[0065]
[Sixth Embodiment]
As shown in FIGS. 17 and 18, in the sixth embodiment, the axial center of the cylindrical gas nozzle 3 is located at a position where the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is located closer to the gas supply cylinder 2. By forming a rearwardly inclined shape located on the rear side in the direction, an arcuate portion 3r opposite to the front space adjacent to the front space of the gas supply tube 2 at the front end portion of the cylindrical gas nozzle 3 is inclined rearward. An arc-shaped portion 3p facing away from the front space, which is formed and spaced apart in the front space of the gas supply cylinder 2, is formed in a forward inclined shape, and the rectifier 13 is traversed in the combustion cylinder 1 across the combustion cylinder 1. The configuration is the same as in the second embodiment except that it is provided in a posture.
[0066]
In other words, the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is provided on the peripheral wall of the gas supply cylinder 2 with its axis inclined forward with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2. In this state, the front end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 is formed to be inclined rearward so that the front end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 is orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2.
Then, by forming the front end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row in a rearward inclined manner as described above, the arc-shaped portion on the side close to the front space at the front end portion of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row 3r is formed in a rearward inclined shape, and the front space separation side arc-shaped portion 3p is formed in a forward inclined shape.
[0067]
The rectifier 13 forms an opening 13o that opens concentrically with the axis of the combustion cylinder 1, and also has a conical guide surface that guides the combustion air A flowing in the combustion cylinder 1 toward the opening 13o. 13c is provided.
In other words, the rectifying body 13 has a truncated conical cylindrical shape (hereinafter referred to as a large-diameter side diameter) that is substantially the same as the inner diameter of the combustion cylinder 1 and whose small-diameter side diameter is larger than the outer diameter of the gas supply cylinder 2. The rectifying body 13 having a truncated conical cylinder shape is crossed over the combustion cylinder 1 with the smaller diameter side facing the downstream side of the combustion air flow direction. In the posture, the large diameter side is provided in the combustion cylinder 1.
That is, an annular opening 13o that opens concentrically with the combustion cylinder 1 is formed by the small-diameter side edge of the truncated cone-shaped rectifier 13 and the outer peripheral surface of the gas supply cylinder 2, and the truncated cone-shaped cylinder is formed. The conical inner peripheral surface of the rectifier 13 is configured to function as a conical guide surface 13c that guides the combustion air A flowing through the combustion cylinder 1 toward the annular opening 13o.
[0068]
As shown in FIG. 19, since the arc space portion 3r on the front space side in the front end portion of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is formed in a rearward inclined shape, the front space and the front end side of the gas supply tube 2 are formed. The combustion gas E that is attracted to the negative pressure region H formed in the peripheral space of the gas flow and flows from the front side of the gas supply cylinder 2 toward the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is smoothly downstream. Into the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row.
[0069]
Further, an arcuate portion 3p facing away from the front space at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is formed in a forward inclined shape, and an acute-pointed sharp point toward the space away from the front at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 is formed. Since the negative pressure region H is easily formed on the tip surface side of the cylindrical gas nozzle 3 due to the action of the sharp-pointed portion, the discharge is performed between the combustion cylinder 1 and the gas supply cylinder 2. The combustion air A that flows toward the cylindrical gas nozzle 3 is likely to be caught from the tip of the acute-pointed tip to the tip surface side, and eddy current is likely to be generated.
In addition, since the front end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 is formed to be inclined rearward, the area of the front end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 can be increased, and the front end surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 can be maintained. The flame action can be further improved.
[0070]
Therefore, in the combustion apparatus of the sixth embodiment, as explained in the combustion apparatus of the second embodiment, in addition to increasing the circulation amount of the combustion gas E, the combustion gas E Since the slow combustion can be further promoted by being able to flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row, NOx can be further reduced as compared with the combustion apparatus of the second embodiment. .
Further, in the same manner as described in the combustion apparatus of the second embodiment, in addition to being able to stably burn the fuel gas G ejected from the cylindrical gas nozzle 3 while keeping the flame in the baffle plate 4, Due to the fact that a vortex is likely to occur at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row, and that the area of the tip surface of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row becomes large and the flame holding area increases. Since the flame holding action can be further promoted, the combustion stability can be further improved as compared with the combustion apparatus of the second embodiment.
[0071]
Further, as shown in FIG. 17, the combustion air A is guided by the conical guide surface 13c of the rectifying body 13 so as to be concentrated toward the opening 13o while suppressing a decrease in dynamic pressure. By flowing and flowing out from the opening 13o, the pressure is equalized in the cylinder circumferential direction, the flow rate is equalized in the cylinder circumferential direction, and further flows in the combustion cylinder 1 to provide eight air discharge ports 5. It is discharged from.
Accordingly, the combustion air A is evenly supplied to the fuel gas G ejected from the eight gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction, and the fuel gas G is evenly combusted by the eight gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction. Therefore, stable combustion can be performed in a state where eight divided flames F having the same length are formed.
[0072]
[Seventh Embodiment]
As shown in FIG. 20, in the seventh embodiment, the front space proximity side arcuate portion 3 r located in the vicinity of the front space of the gas supply tube 2 at the tip of the tubular gas nozzle 3 of the downstream nozzle row. In a posture that crosses the combustion cylinder 1 in the combustion cylinder 1, with the portion located closer to the gas supply cylinder 2 being formed in a rearwardly inclined shape located on the rear side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3. The configuration is the same as that of the second embodiment except for the provision.
[0073]
When the explanation is added, the downstream nozzle row is formed by forming a portion of the tip surface 1S of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row located close to the front space of the gas supply tube 2 in an inclined rearward direction. The arcuate portion 3r on the near side of the space at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 is formed to be inclined rearward.
The rectifier 13 is configured in the same manner as in the sixth embodiment.
[0074]
Therefore, in the combustion apparatus of the seventh embodiment, the forward space proximity-side arcuate portion 3r at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is formed in a backward inclined shape. As described, the combustion gas E can smoothly flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row, and the slow combustion can be further promoted. NOx can be further reduced as compared with the combustion apparatus.
In addition, by the action of the rectifier 13, as described in the sixth embodiment, stable combustion can be performed in a state where eight divided flames F having the same length are formed.
[0075]
[Eighth Embodiment]
As shown in FIG. 21, in the eighth embodiment, the front space separation side arcuate portion 3 p located in the front space of the gas supply tube 2 at the front end portion of the tubular gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is disposed. The portion located farther away from the gas supply cylinder 2 is formed in a forwardly inclined shape located on the front side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3, and the rectifier 13 is provided in the combustion cylinder 1 so as to cross the combustion cylinder 1. Except for the above, the configuration is the same as in the second embodiment.
[0076]
In other words, by forming a portion of the front end surface 1S of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row located away from the front space of the gas supply tube 2 in a forward inclined shape, the downstream nozzle row The arcuate portion 3p on the front space side is formed in a front inclined shape at the tip of the cylindrical gas nozzle 3.
The rectifier 13 is configured in the same manner as in the sixth embodiment.
[0077]
Therefore, in the combustion apparatus of the eighth embodiment, the arcuate portion 3p on the front space side in the distal end portion of the tubular gas nozzle 3 in the downstream nozzle row is formed in a forward inclined shape, and the distal end portion of the tubular gas nozzle 3 is formed. Since the acute-angled sharpened portion is provided on the side away from the front space, the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is caused by the action of the acute-shaped sharpened portion as described in the sixth embodiment. Since the vortex flow is easily generated on the surface and the flame holding action can be further promoted, the stability of combustion can be further improved as compared with the combustion apparatus of the second embodiment.
In addition, by the action of the rectifier 13, as described in the sixth embodiment, stable combustion can be performed in a state where eight divided flames F having the same length are formed.
[0078]
[Ninth Embodiment]
As shown in FIG. 22, in the ninth embodiment, the front space proximity side arcuate portion 3 r located in the vicinity of the front space of the gas supply tube 2 at the tip of the tubular gas nozzle 3 of the downstream nozzle row. Is formed in a rearwardly inclined shape that is located on the rear side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3 and is located farther away from the front space of the gas supply cylinder 2. The far side arcuate portion 3p is formed so as to be located farther away from the gas supply cylinder 2 in a forward inclined shape located on the front side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3, and the rectifier 13 is combusted in the combustion cylinder 1. The second embodiment is configured in the same manner except that it is provided in a posture that crosses the cylinder 1.
[0079]
In addition, in the tip surface 1S of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row, in the state of leaving a portion orthogonal to the axial center of the cylindrical gas nozzle 3 at the center in the approaching and separating direction with respect to the gas supply cylinder 2, By forming a portion located close to the front space of the gas supply tube 2 in a rearwardly inclined shape and forming a portion located away from the front space of the gas supply tube 2 in a forwardly inclined shape, the downstream side The front space adjacent side arc-shaped portion 3r at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row is formed in a backward inclined shape, and the front space separation side arc-shaped portion 3p is formed in a forward inclined shape.
The rectifier 13 is configured in the same manner as in the sixth embodiment.
[0080]
Accordingly, in the combustion apparatus of the ninth embodiment, the arc space portion 3r on the front space side in the front end portion of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is formed in a backward inclined shape. As described, the combustion gas E can smoothly flow into the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 in the downstream nozzle row, and the slow combustion can be further promoted. NOx can be further reduced as compared with the combustion apparatus. Further, an arcuate portion 3p facing away from the front space at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row is formed in a forward inclined shape, and an acute-pointed sharp point toward the space away from the front at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 is formed. As described in the sixth embodiment, the eddy current is easily generated on the distal end surface of the cylindrical gas nozzle 3 of the downstream nozzle row by the action of the acute-pointed portion as described in the sixth embodiment. Thus, since the flame holding action can be further promoted, the stability of combustion can be further improved as compared with the combustion apparatus of the second embodiment.
In addition, by the action of the rectifier 13, as described in the sixth embodiment, stable combustion can be performed in a state where eight divided flames F having the same length are formed.
[0081]
[Tenth embodiment]
As shown in FIG. 23, in the tenth embodiment, the fuel gas G is applied to the end surface of the cylindrical gas nozzle 3 in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3, that is, in the direction orthogonal to the axial center of the gas supply cylinder 2. On the other hand, a straight direction jet hole 3a that jets in a direction inclined forward is formed, and corresponds to the most upstream side in the flow direction of the fuel gas in the gas supply cylinder 2 in the circumferential direction, out of the peripheral wall of the cylindrical gas nozzle 3. The direction in which the fuel gas G is inclined along the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3 as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2 and inclined with respect to the axial center of the cylindrical gas nozzle 3 (gas supply cylinder) 2 is formed in the same manner as in the first embodiment except that an oblique ejection hole 3b that ejects in a direction along (a direction perpendicular to the axis of 2) is formed.
[0082]
In each of the eight cylindrical gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction, the fuel gas G flows in the fuel gas flow direction in the gas supply cylinder 2, that is, the combustion cylinder 1 and the gas, by the straight traveling direction ejection holes 3 a and the oblique direction ejection holes 3 b. Since the combustion air A discharged from between the supply cylinders 2 is ejected at intervals along the flow direction of the combustion air A, the combustion air A corresponds to the fuel gas G emitted from the combustion air A. Two-stage combustion is performed by being distributed and supplied at two locations along the flow direction. Therefore, the flame temperature can be further lowered by the two-stage combustion.
Therefore, in the combustion apparatus of the tenth embodiment, it is possible to further reduce NOx compared to the combustion apparatus of the first embodiment.
[0083]
[Eleventh embodiment]
As shown in FIG. 24, in the eleventh embodiment, the cylindrical gas nozzle 3 is provided in a posture in which the axis is orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2, and the fuel gas G is applied to the tip surface of the cylindrical gas nozzle 3. A straight traveling direction ejection hole 3c that ejects in the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3, that is, in a direction orthogonal to the axial center of the gas supply cylinder 2 is formed, and gas in the circumferential direction of the peripheral wall of the cylindrical gas nozzle 3 is formed. In the portion corresponding to the most downstream side in the flow direction of the fuel gas in the supply cylinder 2, the fuel gas G extends along the axial direction of the cylindrical gas nozzle 3 as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2 and is cylindrical. An oblique ejection hole 3d that ejects in a direction along a direction inclined with respect to the axis of the gas nozzle 3 (a direction inclined forward with respect to a direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2) is formed. The configuration is the same as in the first embodiment.
[0084]
In each of the eight cylindrical gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction, the fuel gas G flows in the direction of the fuel gas in the gas supply cylinder 2, that is, the combustion cylinder 1 and the gas, by the straight direction injection holes 3 c and the oblique direction injection holes 3 d. Since the combustion air A discharged from between the supply cylinders 2 is ejected at intervals along the flow direction of the combustion air A, the combustion air A corresponds to the fuel gas G emitted from the combustion air A. Two-stage combustion is performed by being distributed and supplied at two locations along the flow direction. Therefore, the flame temperature can be further lowered by the two-stage combustion.
Therefore, in the combustion apparatus of the eleventh embodiment, it is possible to further reduce NOx compared to the combustion apparatus of the first embodiment.
[0085]
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be described.
(A) In each of the first to eleventh embodiments, the number of the cylindrical gas nozzles 3 constituting the nozzle row is not limited to eight, and can be changed as appropriate.
In the second to ninth embodiments described above, the number of nozzle rows is not limited to two, and can be provided in three or more rows.
Further, the intervals between the cylindrical gas nozzles 3 arranged in the circumferential direction may not be equal.
[0086]
Further, in each of the first to fourth and sixth to eleventh embodiments, the gap between all adjacent air discharge ports 5 in the circumferential direction is viewed in the axial direction of the gas supply tube 2. On the other hand, the case where the cylindrical gas nozzle 3 is positioned is illustrated, but the cylindrical gas nozzle 3 may be positioned between some adjacent air discharge ports 5 or adjacent air. A plurality of cylindrical gas nozzles 3 may be positioned with respect to each of the discharge ports 5.
In the fifth embodiment, the cylindrical gas nozzle 3 is provided at the same position with respect to all the air outlets 5 in the circumferential direction as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. However, the cylindrical gas nozzle 3 may be provided at the same position with respect to some of the air discharge ports 5, or a plurality of cylindrical gas nozzles may be provided for each of the air discharge ports 5. 3 may be provided at the same position.
[0087]
(B) In the third embodiment described above, the case where two types of cylindrical gas nozzles 3 having different gas ejection directions are alternately arranged in each nozzle row has been exemplified, but three or more types of cylindrical shapes having different gas ejection directions are arranged. The gas nozzles 3 may be arranged.
In the third embodiment, the case where the cylindrical gas nozzles 3 having the same gas ejection direction are arranged in the circumferential direction between the nozzle rows on the upstream side and the downstream side is exemplified. The phases may be different.
[0088]
(C) When the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 is set to a direction inclined forward with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2, the forward inclination angle is determined by each of the above embodiments. It is not limited to 30 ° illustrated in Fig. 1, and can be appropriately set within a range of 0 ° or more and less than 90 °. However, if the forward inclination angle is too large, the fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle 3 and the combustion air discharged from the air discharge port 5 become insufficiently mixed, resulting in unstable combustion. Since there is a tendency, it is preferable to set within a range of less than 80 °.
[0089]
(D) In each of the second, third, fifth, and sixth to ninth embodiments, the gas ejection amount of the cylindrical gas nozzle 3 of the upstream nozzle row and the cylindrical gas nozzle of the downstream nozzle row For example, the gas ejection amount of 3 may be varied so as to reduce the upstream side.
[0090]
(E) When two rows of nozzle rows formed by arranging a plurality of cylindrical gas nozzles 3 in the circumferential direction at intervals are arranged side by side in the axial direction of the gas supply tube 2, each of the upstream and downstream tubes The gas ejection direction and length of the gas nozzle 3 can be set in various ways.
For example, as a relationship of the length of the cylindrical gas nozzle 3 between the upstream nozzle row and the downstream nozzle row, in the above second to fifth embodiments, the upstream side is more than the downstream side. Although illustrated about the case where it shortens, you may make it the same length in an upstream and a downstream, or you may make an upstream longer than a downstream.
Further, the lengths of the cylindrical gas nozzles 3 may be different in the same row.
[0091]
As shown in FIG. 25, the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 is inclined forward with respect to the direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder 2 in both the upstream and downstream nozzle rows. The direction may be set. In this case, the forward inclination angle may be the same or different between the upstream side and the downstream side.
[0092]
As shown in FIG. 26, the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 in the upstream nozzle row is set to a direction inclined rearward with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2, and the downstream side The gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 of the nozzle row may be set to a direction inclined forward with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2.
[0093]
As shown in FIG. 27, the gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 in the upstream nozzle row is set to a direction inclined forward with respect to the direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2, and the downstream side The gas ejection direction of the cylindrical gas nozzle 3 in the nozzle row may be set to a direction orthogonal to the axis of the gas supply cylinder 2.
[0094]
(F) As shown in FIG. 28, a plurality of cylindrical gas nozzles 3 are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder 2 in a state of being arranged in a row in the circumferential direction at intervals, and upstream of the nozzle row. On the side, a plurality of gas ejection holes 30 may be formed in a row in the circumferential direction at intervals. The gas ejection hole 30 is formed in the peripheral wall of the gas supply cylinder 2. In this case, the combustion gas E of the fuel gas G burned in the gas ejection hole 30 located on the upstream side is attracted by the negative pressure region H formed around the cylindrical gas nozzle 3 located on the downstream side, Through the negative pressure region H, it is attracted to the combustion region of the cylindrical gas nozzle 3 on the downstream side, so that slow combustion can be promoted.
[0095]
(G) In each of the above second to ninth embodiments, two rows of nozzle rows formed by arranging a plurality of cylindrical gas nozzles 3 in the circumferential direction at intervals are arranged in the axial direction of the gas supply cylinder 2. In the case of formation, the circumferential direction of the cylindrical gas nozzles 3 in the circumferential direction is made different between the upstream nozzle row and the downstream nozzle row, and the circumferential direction in the downstream nozzle row is viewed in the axial direction of the gas supply cylinder 2. You may comprise so that the cylindrical gas nozzle 3 of an upstream nozzle row may be located between the cylindrical gas nozzles 3 adjacent to the direction.
[0096]
(H) In the sixth embodiment, when the tip surface 3S of the cylindrical gas nozzle 3 is formed to be inclined backward, the angle of the inclined tip surface 3S with respect to the axial center of the cylindrical gas nozzle 3 can be set as appropriate. is there. As exemplified in the sixth embodiment, instead of setting the angle so that the front end surface 3S faces the front in the axial direction of the gas supply cylinder 2, for example, as shown in FIG. The angle may be set so as to be directed to the side, or may be directed to the opposite side of the gas supply cylinder 2 although illustration is omitted.
[0097]
(L) In the sixth embodiment, the front end surface of the cylindrical gas nozzle 3 in the upstream nozzle row is also formed to be inclined rearwardly, and in the front space of the gas supply cylinder 2 at the front end of the cylindrical gas nozzle 3. The close-to-front space close-side arcuate portion 3r positioned in the vicinity is formed in a backward inclined shape, and the anti-front-space-spaced arc-shaped portion 3p positioned in the front space of the gas supply cylinder 2 is formed in a forward inclined shape. May be.
Further, in each of the seventh to ninth embodiments, the front space proximity side arc-shaped portion 3r is also formed in a backward inclined shape at the tip of the cylindrical gas nozzle 3 of the upstream nozzle row, The space-separating side arcuate portion 3p may be formed to be inclined forward.
[0098]
(Nu) In the same configuration as each of the first, third, and fourth embodiments, the front end surface 1S of the cylindrical gas nozzle 3 is formed to be inclined rearward, and the front side of the front end of the cylindrical gas nozzle 3 is opposed to the front side. The space proximity-side arc-shaped portion 3r may be formed in a backward inclined shape, and the front space separation-side arc-shaped portion 3p may be formed in a forward inclined shape.
[0099]
(L) Only the cylindrical peripheral wall of the cylindrical gas nozzle 3 is inclined with respect to the backward inclined front-facing space adjacent side arc-shaped portion 3r and the forward-tilted forward-space-separated side arc-shaped portion 3p at the tip of the cylindrical gas nozzle 3. And the one formed in an inclined shape from the gas ejection hole of the cylindrical gas nozzle 3 to the cylindrical peripheral wall.
[0100]
(E) In each of the tenth and eleventh embodiments, the most downstream in the flow direction of the fuel gas G in the gas supply cylinder 2 in the circumferential direction, out of the peripheral wall of the cylindrical gas nozzle 3, as the oblique direction ejection hole. The case corresponding to the most downstream side and the portion corresponding to the most upstream side has been illustrated by being formed in one of the portion corresponding to the most upstream side and the portion corresponding to the most upstream side. It is also possible to form both of them so that three-stage combustion is performed.
In each of the first to ninth embodiments, the cylindrical gas nozzle 3 may be provided with oblique ejection holes 3b and 3d as exemplified in the tenth or eleventh embodiments. .
[0101]
(W) The number and shape of the air discharge ports 5 formed in the baffle plate 4 can be changed as appropriate. For example, the air discharge port 5 may have various shapes such as a circle, an oval, and a rectangle.
Further, the baffle plate 4 may be formed in a perforated plate shape having a large number of small air discharge holes.
Further, the baffle plate 4 may be omitted.
[0102]
(F) In each of the above embodiments, the inner cylinder 9 may be omitted and the fuel gas G may be directly supplied to the gas supply cylinder 2.
[0103]
(Iv) The combustion apparatus according to the present invention can be used in various applications such as various furnaces in addition to the boilers exemplified in the above embodiment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view of a combustion apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a front view of the combustion apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side view of the vicinity of the front end of a gas supply cylinder showing a combustion state of the combustion apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing an overall schematic configuration of a boiler provided with a combustion apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a longitudinal side view of a combustion apparatus according to a second embodiment.
FIG. 6 is a front view of a combustion apparatus according to a second embodiment.
FIG. 7 is a side view of the vicinity of the tip of a gas supply cylinder showing the combustion state of the combustion apparatus according to the second embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between nozzle spacing, NOx concentration, and CO concentration.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the upstream nozzle forward tilt angle and the downstream nozzle forward tilt angle and the NOx concentration and CO concentration.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the upstream nozzle length and downstream nozzle length and the NOx concentration and CO concentration.
FIG. 11 is a front view of a combustion apparatus according to a third embodiment.
12 is a view taken along the line II in FIG. 11;
FIG. 13 is a longitudinal side view of a main part of a combustion apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 14 is a front view of a combustion apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 15 is a longitudinal side view of a main part of a combustion apparatus according to a fifth embodiment.
FIG. 16 is a front view of a combustion apparatus according to a fifth embodiment.
FIG. 17 is a longitudinal side view of a combustion apparatus according to a sixth embodiment.
FIG. 18 is a front view of a combustion apparatus according to a sixth embodiment.
FIG. 19 is a side view of the vicinity of the tip of a gas supply cylinder showing a combustion state of a combustion apparatus according to a sixth embodiment.
FIG. 20 is a longitudinal side view of a combustion apparatus according to a seventh embodiment.
FIG. 21 is a longitudinal side view of a combustion apparatus according to an eighth embodiment.
FIG. 22 is a longitudinal side view of a combustion apparatus according to a ninth embodiment.
FIG. 23 is a longitudinal side view of a combustion apparatus according to a tenth embodiment.
FIG. 24 is a longitudinal side view of a combustion apparatus according to an eleventh embodiment.
FIG. 25 is a longitudinal side view of a main part of a combustion apparatus according to another embodiment.
FIG. 26 is a longitudinal side view of a main part of a combustion apparatus according to another embodiment.
FIG. 27 is a longitudinal side view of a main part of a combustion apparatus according to another embodiment.
FIG. 28 is a longitudinal side view of the main part of a combustion apparatus according to another embodiment.
FIG. 29 is a longitudinal side view of the main part of a combustion apparatus according to another embodiment.
FIG. 30 is a vertical side view of the main part of a conventional combustion apparatus.
FIG. 31 is a longitudinal front view of a conventional combustion apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Combustion cylinder
2 Gas supply cylinder
3 Tubular gas nozzle
3a, 3c Straight direction jet hole
3b, 3d Diagonal jet holes
3p arcuate part
3r arc-shaped part
4 Air discharge port forming body
5 Air outlet
9 Inner cylinder
A Combustion air
E Combustion gas
G Fuel gas

Claims (11)

先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記複数の筒状ガスノズルが、ガス噴出方向の異なる複数種を前記ガス供給筒の周方向に存在させる状態で、前記ガス供給筒に設けられている燃焼装置。Inside the combustion cylinder having an open end, a gas supply cylinder with the closed end is provided in a state in which the tip protrudes beyond the tip of the combustion cylinder,
Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas ,
The combustion apparatus provided in the gas supply cylinder in a state in which the plurality of cylindrical gas nozzles cause a plurality of types having different gas ejection directions to exist in the circumferential direction of the gas supply cylinder . 先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間に、複数の空気吐出口を間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で形成する空気吐出口形成板が設けられ、
前記複数の筒状ガスノズルが、周方向に並ぶノズル列を前記ガス供給筒の軸心方向に２列並べて形成する状態で、前記ガス供給筒に設けられ、
前記軸心方向に並ぶノズル列のうちの、上流側に位置するノズル列の筒状ガスノズルの先端は、下流側に位置するノズル列の筒状ガスノズルの先端よりも、前記ガス供給筒の径方向内方側に位置するように構成され、
前記ガス供給筒の直径をＤとすると、前記燃焼筒の直径が１．８Ｄ〜２．３Ｄの範囲に、前記空気吐出口と上流側の前記筒状ガスノズルとの間隔が０．４Ｄ〜０．５Ｄの範囲に、上流側の前記筒状ガスノズルと下流側の前記筒状ガスノズルとの間隔が０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に、下流側の前記筒状ガスノズルの長さが０．２５Ｄ〜０．３５Ｄの範囲に設定され、上流側の前記筒状ガスノズルの長さが下流側の前記筒状ガスノズルの長さの１／３又は略１／３に設定されている燃焼装置。 Inside the combustion cylinder having an open end, a gas supply cylinder with a closed end is provided in a state in which the tip protrudes from the tip of the combustion cylinder,
Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas,
An air discharge port forming plate is provided between the combustion tube and the gas supply tube to form a plurality of air discharge ports in a state of being arranged in the circumferential direction at intervals.
The plurality of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder in a state in which two rows of nozzle arrays aligned in the circumferential direction are formed side by side in the axial direction of the gas supply cylinder,
Among the nozzle rows arranged in the axial direction, the tip of the cylindrical gas nozzle of the nozzle row located on the upstream side is more radial than the tip of the cylindrical gas nozzle of the nozzle row located on the downstream side Configured to be located on the inner side,
When the diameter of the gas supply cylinder is D, the diameter of the combustion cylinder is in the range of 1.8D to 2.3D, and the distance between the air discharge port and the upstream cylindrical gas nozzle is 0.4D to 0. 5D, the distance between the upstream cylindrical gas nozzle and the downstream cylindrical gas nozzle is in the range of 0.25D to 0.35D, and the downstream cylindrical gas nozzle has a length of 0.25D to A combustion apparatus that is set in a range of 0.35D, and the length of the upstream cylindrical gas nozzle is set to 1/3 or substantially 1/3 of the length of the downstream cylindrical gas nozzle . 先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記複数の筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先端部における、前記ガス供給筒の前方空間に近接して位置する弧状部分が、前記ガス供給筒に近づいて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの軸心方向後方側に位置する傾斜状に形成されている燃焼装置。 Inside the combustion cylinder having an open end, a gas supply cylinder with a closed end is provided in a state in which the tip protrudes from the tip of the combustion cylinder,
Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas,
The part where the arc-shaped portion located near the front space of the gas supply tube at the tip of some or all of the plurality of tubular gas nozzles is located closer to the gas supply tube, as described above. A combustion device formed in an inclined shape located on the rear side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle . 先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に 吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記複数の筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先端部における、前記ガス供給筒の前方空間に離れて位置する弧状部分が、前記ガス供給筒から離れて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの軸心方向前方側に位置する傾斜状に形成されている燃焼装置。 Inside the combustion cylinder having an open end, a gas supply cylinder with a closed end is provided in a state in which the tip protrudes from the tip of the combustion cylinder,
Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder ,
A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas,
The portion of the distal end portion of some or all of the plurality of tubular gas nozzles that is located away from the gas supply tube in the arcuate portion that is located in the front space of the gas supply tube is located closer to the tube. The combustion apparatus currently formed in the inclined shape located in the axial direction front side of a gas nozzle . 前記複数の筒状ガスノズルのうちの一部又は全てのものについての先端部が、前記ガス供給筒に近づいて位置する部位ほど前記筒状ガスノズルの軸心方向後方側に位置する傾斜状に形成されている請求項３又は４記載の燃焼装置。 A tip portion of some or all of the plurality of cylindrical gas nozzles is formed in an inclined shape that is located on the rear side in the axial direction of the cylindrical gas nozzle as a portion located closer to the gas supply cylinder. The combustion apparatus according to claim 3 or 4 . 先端が開口された燃焼筒の内部に、先端が閉塞されたガス供給筒が、その先端を前記燃焼筒の先端よりも突出させた状態で設けられ、
前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間を通して燃焼用空気が前記ガス供給筒の軸心方向に吐出されるように構成され、
前記ガス供給筒の先端側の周壁に、そのガス供給筒内を流れる燃料ガスを噴出する複数の筒状ガスノズルが、前記周壁から突出する状態で、周方向に分散させて設けられ、
前記ガス供給筒の前方空間、及び、前記ガス供給筒の先端側の周部空間を通して、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスが燃焼した燃焼ガスを循環させながら、前記筒状ガスノズルから噴出された燃料ガスを燃焼させるように構成され、
前記筒状ガスノズルが、その先端面に、燃料ガスを前記筒状ガスノズルの軸心方向に噴出する直進方向噴出孔を備え、且つ、その周壁のうちの、周方向において前記ガス供給筒における燃料ガスの流れ方向の最下流側に対応する部分又は最上流側に対応する部分に、燃料ガスを前記ガス供給筒の軸心方向視にて前記筒状ガスノズルの軸心方向に沿い、且つ、前記筒状ガスノズルの軸心に対して傾斜する方向に沿う方向に噴出する斜め方向噴出孔を備えるように構成されている燃焼装置。 Inside the combustion cylinder having an open end, a gas supply cylinder with a closed end is provided in a state in which the tip protrudes from the tip of the combustion cylinder,
Combustion air is configured to be discharged in the axial direction of the gas supply cylinder through between the combustion cylinder and the gas supply cylinder,
A plurality of cylindrical gas nozzles for ejecting fuel gas flowing in the gas supply cylinder are provided on the peripheral wall on the distal end side of the gas supply cylinder in a state of projecting from the peripheral wall and distributed in the circumferential direction,
The fuel gas ejected from the cylindrical gas nozzle is ejected from the cylindrical gas nozzle through the front space of the gas supply cylinder and the peripheral space on the front end side of the gas supply cylinder while circulating the combustion gas. Configured to burn the fuel gas,
The cylindrical gas nozzle has a straight direction injection hole for injecting fuel gas in the axial direction of the cylindrical gas nozzle at a tip surface thereof, and the fuel gas in the gas supply cylinder in the circumferential direction of the peripheral wall thereof Fuel gas along the axial direction of the cylindrical gas nozzle as viewed in the axial direction of the gas supply cylinder in the portion corresponding to the most downstream side in the flow direction or the portion corresponding to the most upstream side, and the cylinder Combustor configured to include oblique ejection holes that eject in a direction along a direction inclined with respect to the axial center of the gas nozzle . 前記筒状ガスノズルからのガス噴出方向が、前記ガス供給筒の軸心に直交する方向に対して、前方側に傾斜する方向に設定されている請求項２〜５のいずれか１項に記載の燃焼装置。Gas injection direction from the cylindrical gas nozzle, with respect to a direction perpendicular to the axis of the gas supply cylinder, according to any one of claims 2 to 5 which is set in a direction inclined to the front side Combustion device. 前記複数の筒状ガスノズルが、周方向に並ぶノズル列を前記ガス供給筒の軸心方向に複数列並べて形成する状態で、前記ガス供給筒に設けられている請求項１、３〜７のいずれか１項に記載の燃焼装置。 8. The gas supply cylinder according to claim 1, wherein the plurality of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder in a state in which a plurality of nozzle arrays aligned in the circumferential direction are formed side by side in the axial direction of the gas supply cylinder. The combustion apparatus of Claim 1. 前記複数の筒状ガスノズルが、ガス噴出量の異なるものが交互に位置して周方向に並ぶ状態で、前記ガス供給筒に設けられている請求項１〜８のいずれか１項に記載の燃焼装置。The combustion according to any one of claims 1 to 8, wherein the plurality of cylindrical gas nozzles are provided in the gas supply cylinder in a state in which different gas ejection amounts are alternately positioned and arranged in the circumferential direction. apparatus. 前記燃焼筒と前記ガス供給筒との間に、複数の空気吐出口を間隔を隔てて周方向に並ぶ状態で形成する空気吐出口形成板が設けられている請求項１、３〜９のいずれか１項に記載の燃焼装置。 An air discharge port forming plate is provided between the combustion tube and the gas supply tube to form a plurality of air discharge ports arranged in a circumferential direction at intervals. The combustion apparatus of Claim 1 . 前記ガス供給筒の内部に、先端を開口した内筒が、その先端を前記ガス供給筒の先端の閉塞部と間隔を隔てて位置させた状態で、設けられ、
燃料ガスが、前記内筒の先端開口から前記ガス供給筒内に供給されるように構成されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の燃焼装置。 Inside the gas supply cylinder, an inner cylinder having an open end is provided in a state where the tip is positioned at a distance from the closed portion of the distal end of the gas supply cylinder,
The combustion apparatus according to any one of claims 1 to 10 , wherein fuel gas is configured to be supplied into the gas supply cylinder from a front end opening of the inner cylinder .
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