JP4220931B2 - Exhaust gas recombustion device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は内燃機関の排気再燃焼装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust gas reburning device for an internal combustion engine.

下記特許文献1には、ガスタービン等の内燃機関で発生した高温の排気ガスを利用してボイラで蒸気を生成する、コージェネレーションシステムに関する技術が開示されている。   Patent Document 1 below discloses a technology related to a cogeneration system that generates steam in a boiler using high-temperature exhaust gas generated in an internal combustion engine such as a gas turbine.

この技術では、コージェネレーションシステムの蒸気発生能力を向上させるため、内燃機関の排気通路に再燃焼装置を設け、再燃焼装置のバーナーによって排気ガスと燃料との混合ガスを燃焼することで、排気ガスの熱エネルギーを増大させている。   In this technology, in order to improve the steam generation capacity of the cogeneration system, a recombustion device is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, and a mixed gas of exhaust gas and fuel is burned by a burner of the recombustion device. Increases the heat energy.

一方、排気ガスを再燃焼させる技術は、コージェネレーションシステムだけでなく、舶用機関や作業機などの原動機として利用されるディーゼルエンジンにも用いられている。   On the other hand, the technology for reburning exhaust gas is used not only for cogeneration systems but also for diesel engines used as prime movers for marine engines and work machines.

この場合、負荷投入時や加速時などに再燃焼装置により排気ガスを燃焼し、排気ガスで駆動される過給機のタービンに与えるエネルギーを増大することでエンジン性能を向上させることができ、また、排気ガスに含まれる黒鉛等の有害物質を除去することができる。   In this case, the engine performance can be improved by burning the exhaust gas by the recombustion device at the time of loading or accelerating, and increasing the energy given to the turbine of the supercharger driven by the exhaust gas. In addition, harmful substances such as graphite contained in the exhaust gas can be removed.

ところで、上記のように再燃焼装置によって排気ガスを燃焼するには、排気ガスが高温であることと、ある程度の濃度の酸素が残存していることが必要とされる。   By the way, in order to burn the exhaust gas by the recombustion device as described above, it is necessary that the exhaust gas is at a high temperature and oxygen with a certain concentration remains.

しかし、内燃機関における排気ガスの残存酸素濃度は10〜16%と低く、残存酸素濃度が低いと、バーナーの火炎を保持し、安定的に燃焼を持続させることが困難になる。また、残存酸素濃度と排気ガスの温度とが共に低い場合には、より一層安定的に燃焼を持続させることが困難になる。   However, the residual oxygen concentration of the exhaust gas in the internal combustion engine is as low as 10 to 16%. If the residual oxygen concentration is low, it is difficult to maintain the burner flame and stably maintain combustion. Further, when both the residual oxygen concentration and the exhaust gas temperature are low, it becomes difficult to sustain combustion more stably.

このような問題を解消する技術として、特許文献1では、バーナーに供給される内燃機関の排気ガスを、バーナーの燃料と直接混合して一次火炎を形成する一次排気と、その一次火炎の下流側に供給される2次排気とに分割し、2次排気を一次火炎と接触させて燃焼させることで、安定した燃焼を確保する方法が採用されている。   As a technique for solving such a problem, in Patent Document 1, the exhaust gas of the internal combustion engine supplied to the burner is directly mixed with the fuel of the burner to form a primary flame, and the downstream side of the primary flame. The secondary exhaust gas is divided into the secondary exhaust gas, and the secondary exhaust gas is brought into contact with the primary flame and combusted to thereby ensure stable combustion.

また、特に条件が厳しい場合(排気温度、残存酸素濃度がともに低い場合)には、ブロワによって供給した空気を混合させることで残存酸素濃度が高められた排気と、過剰な燃料とで一次火炎を形成し、その一次火炎の下流に排気ガスを接触させることで、安定した燃焼を確保する方法もある。   Also, when the conditions are particularly severe (when the exhaust temperature and residual oxygen concentration are both low), the primary flame is caused by the exhaust with the residual oxygen concentration increased by mixing the air supplied by the blower and the excess fuel. There is also a method of ensuring stable combustion by forming and contacting exhaust gas downstream of the primary flame.

その他にも、排気ガス流中に遮蔽板などを設け、排気ガス流の一部を遮断することで流速の遅い逆流領域を生成させ、そこで火炎を維持する方法や、旋回羽根等により排気ガス流に旋回成分を与え、循環領域を生成して火炎を維持する方法等も、安定燃焼を確保する方法として従来から知られている。   In addition, a shielding plate or the like is provided in the exhaust gas flow, and a part of the exhaust gas flow is cut off to generate a reverse flow region with a low flow velocity. A method of giving a swirl component to the gas and generating a circulation region to maintain the flame is also conventionally known as a method of ensuring stable combustion.

特開平9−72504号公報JP-A-9-72504

以上のような従来の各方法は、排気ガスの残存酸素濃度が10〜16%程度の場合にはそれなりに有効であるが、例えば、舶用機関等の原動機における負荷投入時や加速時には、残存酸素濃度が10%以下になる条件もあり、このような条件下では、内燃機関の全運転範囲において燃焼を安定的に持続させることが困難である。   Each of the conventional methods as described above is effective as such when the residual oxygen concentration of the exhaust gas is about 10 to 16%. However, for example, when the engine is loaded or accelerated in a prime mover such as a marine engine, the residual oxygen There is also a condition that the concentration is 10% or less, and under such a condition, it is difficult to stably maintain combustion over the entire operating range of the internal combustion engine.

また、ブロワにより供給した空気を混合させることで残存酸素濃度が高められた排気と過剰燃料とで形成した一次火炎の下流に排気ガスを接触させる従来の方法では、排気ガスの残存酸素濃度が低くなるに伴い必要な空気量が増加する傾向にあるため、ブロワのファン動力の増加や熱回収効率の低下などの新たな問題が発生する。   Further, in the conventional method in which the exhaust gas is brought into contact with the downstream of the primary flame formed by the exhaust gas and the excess fuel whose residual oxygen concentration is increased by mixing the air supplied by the blower, the residual oxygen concentration of the exhaust gas is low. As the amount of air required tends to increase, new problems such as an increase in blower fan power and a decrease in heat recovery efficiency occur.

本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気ガスの残存酸素濃度が低い場合でも、バーナーによる燃焼を安定的に維持することができる、内燃機関の排気再燃焼装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to perform exhaust recombustion of an internal combustion engine that can stably maintain combustion by a burner even when the residual oxygen concentration of the exhaust gas is low. To provide an apparatus.

請求項1記載の発明は、内燃機関の排気通路4に再燃焼室8を備え、再燃焼室8に、排気通路4からの排気ガスと燃料供給管15からの燃料との混合ガスを燃焼する主バーナー部9を備えている内燃機関の排気再燃焼装置において、再燃焼室8に、主バーナー部9とは独立して副バーナー部10を備え、前記副バーナー部10は、空気供給管20と前記主バーナー部9の燃料供給管15とは別の燃料供給管21からなると共に、空気供給管20からの空気と前記別の燃料供給管21からの燃料との混合ガスを燃焼する副バーナー部10であり、主バーナー部9と副バーナー部10とは、それぞれの火炎が互いに接触するように配置されていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a recombustion chamber 8 is provided in the exhaust passage 4 of the internal combustion engine, and a mixed gas of the exhaust gas from the exhaust passage 4 and the fuel from the fuel supply pipe 15 is combusted in the recombustion chamber 8. In the exhaust gas reburning apparatus for an internal combustion engine including the main burner unit 9, the reburning chamber 8 includes a sub burner unit 10 independent of the main burner unit 9, and the sub burner unit 10 includes an air supply pipe 20. And a fuel supply pipe 15 separate from the fuel supply pipe 15 of the main burner section 9, and a sub-burner for burning a mixed gas of air from the air supply pipe 20 and fuel from the separate fuel supply pipe 21. The main burner portion 9 and the sub burner portion 10 are arranged so that the respective flames are in contact with each other.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、副バーナー部10は、燃料供給管21の先端開口を空気供給管20の先端開口から後退した位置に配置することにより、燃料供給管21の先端開口から空気供給管20の先端開口までの間の空気供給管20内に、空気と燃料とが前記主バーナー部9からの排気ガスの干渉を受けない燃焼空間23を有していることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the auxiliary burner portion 10 is arranged so that the front end opening of the fuel supply pipe 21 is retreated from the front end opening of the air supply pipe 20. In the air supply pipe 20 between the front end opening of the air supply 21 and the front end opening of the air supply pipe 20, there is a combustion space 23 in which air and fuel are not subject to the interference of exhaust gas from the main burner portion 9. It is characterized by that.

請求項1記載の発明によれば、副バーナーに供給される空気及び燃料は、主バーナー部とは独立して制御することができるので、内燃機関の排気ガスの状態に影響されず常に最適な燃焼状態を得ることができる。よって、排気ガスの残存酸素濃度が10%以下になっても燃焼を安定的に持続することができる。また、副バーナー部は、再燃焼室内での燃焼状態を維持すれば足りるため、少量の空気と燃料を供給すればよく、空気をブロワ等により供給する場合のファン動力の増加や熱回収効率の低下を抑制することができる。   According to the first aspect of the present invention, the air and fuel supplied to the sub-burner can be controlled independently of the main burner section, so that it is always optimal regardless of the state of the exhaust gas of the internal combustion engine. A combustion state can be obtained. Therefore, combustion can be stably maintained even when the residual oxygen concentration of the exhaust gas becomes 10% or less. The sub-burner unit only needs to supply a small amount of air and fuel because it is sufficient to maintain the combustion state in the re-combustion chamber. When the air is supplied by a blower or the like, the fan power increases and the heat recovery efficiency increases. The decrease can be suppressed.

請求項2記載の発明によれば、副バーナー部は、供給された空気と燃料とが排気ガスの干渉を受けない燃焼空間を有しているため、全運転範囲で確実に火炎を保持でき、より一層安定した燃焼状態を得ることができる。   According to the invention of claim 2, since the sub-burner part has a combustion space in which the supplied air and fuel are not subject to the interference of the exhaust gas, it can hold the flame reliably in the entire operation range, A more stable combustion state can be obtained.

〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る排気再燃焼装置を採用したコージェネレーションシステムのブロック図である。図1中の符号2は、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、又はガスタービン等の内燃機関である。この内燃機関2には発電機3が接続され、該発電機3は内燃機関2の出力によって駆動される。内燃機関2の排気通路4には、排気ガス又は空気と、燃料との混合ガスを燃焼し、排気ガスを加熱する再燃焼装置5が配置されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram of a cogeneration system that employs an exhaust gas reburning apparatus according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 2 in FIG. 1 denotes an internal combustion engine such as a diesel engine, a gas engine, or a gas turbine. A generator 3 is connected to the internal combustion engine 2, and the generator 3 is driven by the output of the internal combustion engine 2. In the exhaust passage 4 of the internal combustion engine 2, a recombustion device 5 is disposed that burns a mixed gas of exhaust gas or air and fuel and heats the exhaust gas.

再燃焼装置5の下流側には、排熱回収ボイラよりなる熱交換器6が隣接して配置され、熱交換器6には、再燃焼装置5により加熱された排気ガスが供給される。熱交換器6は、給水管7を介して供給された水を排気ガスにより加熱して蒸気を生成し、生成された蒸気は、給湯装置や冷暖房装置、又は発電機等を駆動する蒸気タービン等の機器25に供給される。   A heat exchanger 6 made of an exhaust heat recovery boiler is disposed adjacent to the downstream side of the recombustion device 5, and the exhaust gas heated by the recombustion device 5 is supplied to the heat exchanger 6. The heat exchanger 6 generates steam by heating the water supplied through the water supply pipe 7 with exhaust gas, and the generated steam is a hot water supply device, a cooling / heating device, a steam turbine that drives a generator, or the like To the device 25.

図2は、再燃焼装置5を拡大して示すブロック図であり、再燃焼装置5は、再燃焼室8と、再燃焼室8内で火炎F1,F2を形成するバーナー部9,10とを備えている。バーナー部は、主バーナー部9と副バーナー部10とからなり、主バーナー部9は、排気ガスを供給する排気供給部11と、燃料を供給する燃料供給部12とを備えている。   FIG. 2 is an enlarged block diagram showing the recombustion device 5. The recombustion device 5 includes a recombustion chamber 8 and burner portions 9 and 10 that form flames F1 and F2 in the recombustion chamber 8. I have. The burner unit includes a main burner unit 9 and a sub-burner unit 10, and the main burner unit 9 includes an exhaust supply unit 11 that supplies exhaust gas and a fuel supply unit 12 that supplies fuel.

排気供給部11は、排気通路4を形成する排気供給管13と、再燃焼室8に対する排気供給管13の接続部分で再燃焼室8の壁に開口された排気供給口14とを有する。燃料供給部12は、少なくとも先端部が排気供給管13内に配置され、燃料を流通させる燃料供給管15と、この燃料供給管15の先端に設けられ、燃料を吐出するバーナーノズル16とを有する。バーナーノズル16は排気供給口14の中央に配置されている。   The exhaust supply unit 11 includes an exhaust supply pipe 13 that forms the exhaust passage 4, and an exhaust supply port 14 that is open to the wall of the recombustion chamber 8 at a connection portion of the exhaust supply pipe 13 to the recombustion chamber 8. The fuel supply unit 12 includes a fuel supply pipe 15 that has at least a distal end portion disposed in the exhaust supply pipe 13 and circulates fuel, and a burner nozzle 16 that is provided at the front end of the fuel supply pipe 15 and discharges the fuel. . The burner nozzle 16 is disposed in the center of the exhaust supply port 14.

排気供給口14のバーナーノズル16周りには、多数の旋回羽根17が設けられている。図3は、旋回羽根17の側面図、図4は同平面図であり、多数の旋回羽根17は、バーナーノズル16を中心に放射線状に設けられ、各旋回羽根17は同じ方向に湾曲又は傾斜されている。排気通路4を流れる排気ガスは、排気供給口14で旋回羽根17を通過することによって旋回成分が与えられ、循環領域が形成される。また、図2に示すように、再燃焼室8内の排気供給口14周りには、排気供給口14から流出した排気ガスが拡散するのを防止する導流筒24が設けられている。   A large number of swirl vanes 17 are provided around the burner nozzle 16 of the exhaust supply port 14. 3 is a side view of the swirl vane 17 and FIG. 4 is a plan view of the swirl vane 17. The swirl vanes 17 are provided radially around the burner nozzle 16, and each swirl vane 17 is curved or inclined in the same direction. Has been. The exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 is given a swirl component by passing through the swirl vanes 17 at the exhaust supply port 14 to form a circulation region. In addition, as shown in FIG. 2, a flow guide cylinder 24 is provided around the exhaust supply port 14 in the recombustion chamber 8 to prevent the exhaust gas flowing out from the exhaust supply port 14 from diffusing.

副バーナー部10は、主バーナー部9とは独立して備えられており、空気を供給する空気供給部18と燃料を供給する燃料供給部19とを有している。空気供給部18は、空気が流通する空気供給管20を備え、該空気供給管20は、再燃焼室8の壁を貫通して再燃焼室8内に突出し、その先端の開口20Aが再燃焼室8内に配置されている。   The sub-burner unit 10 is provided independently of the main burner unit 9 and includes an air supply unit 18 that supplies air and a fuel supply unit 19 that supplies fuel. The air supply unit 18 includes an air supply pipe 20 through which air flows. The air supply pipe 20 passes through the wall of the recombustion chamber 8 and protrudes into the recombustion chamber 8, and the opening 20A at the tip thereof is recombusted. It is arranged in the chamber 8.

燃料供給部19は、少なくとも先端部が空気供給管20内に配置され、燃料を流通させる燃料供給管21と、燃料供給管21の先端に設けられ、燃料を吐出するバーナーノズル22とを有している。バーナーノズル22は、空気供給管20の先端開口20Aから後退した位置に配置され、バーナーノズル22から空気供給管20の先端開口20Aまでの間の空気供給管20内の空間は、空気と燃料の混合ガスを燃焼させる燃焼空間23とされている。   The fuel supply unit 19 has a fuel supply pipe 21 in which at least a tip part is disposed in the air supply pipe 20 and circulates fuel, and a burner nozzle 22 that is provided at the tip of the fuel supply pipe 21 and discharges fuel. ing. The burner nozzle 22 is disposed at a position retracted from the front end opening 20A of the air supply pipe 20, and a space in the air supply pipe 20 between the burner nozzle 22 and the front end opening 20A of the air supply pipe 20 is air and fuel. A combustion space 23 for burning the mixed gas is used.

副バーナー部10の空気供給管20及び燃料供給管21は、主バーナー部9の排気供給管13及び燃料供給管15よりも細く形成され、副バーナー部10は、主バーナー部9に比べて少量の混合ガスにて火炎F2を形成するようになっている。   The air supply pipe 20 and the fuel supply pipe 21 of the sub-burner unit 10 are formed narrower than the exhaust supply pipe 13 and the fuel supply pipe 15 of the main burner unit 9, and the sub-burner unit 10 has a small amount compared to the main burner unit 9. The flame F2 is formed with the mixed gas.

主バーナー部9及び副バーナー部10の各燃料供給部12,19は、内燃機関2用の燃料を各燃料供給管15,21を介して供給するものとしてもよいし、別に用意された燃料を供給するものとしてもよい。副バーナー部10の空気供給部18は、内燃機関2の給気用の空気を空気供給管20を介して供給するものとしてもよいし、別途備えたブロワ等の送風装置(給気装置)により空気を供給するものとしてもよい。   The fuel supply units 12 and 19 of the main burner unit 9 and the sub burner unit 10 may supply the fuel for the internal combustion engine 2 via the fuel supply pipes 15 and 21, or separately prepared fuel. It may be supplied. The air supply unit 18 of the sub-burner unit 10 may supply air for supplying air to the internal combustion engine 2 through the air supply pipe 20, or may be provided by a blower (air supply device) such as a separately provided blower. It is good also as what supplies air.

主バーナー部9は、図2に示す例では、再燃焼室8の1つの壁8Aに対して設けられ、下方に指向されている。これに対して、副バーナー部10は、主バーナー部9と同じ再燃焼室8の壁8Aに主バーナー部9と間隔をおいて設けられている。そして、副バーナー部10は、先端側が主バーナー部9に近づくように斜め下方に指向されており、このような配置によって、主バーナー部9で形成された火炎F1と副バーナー部10で形成された火炎F2とが互いに接触可能となっている。   In the example shown in FIG. 2, the main burner portion 9 is provided with respect to one wall 8 </ b> A of the recombustion chamber 8 and is directed downward. On the other hand, the auxiliary burner portion 10 is provided on the wall 8A of the recombustion chamber 8 that is the same as the main burner portion 9 with a distance from the main burner portion 9. The sub-burner portion 10 is directed obliquely downward so that the tip side approaches the main burner portion 9, and by such arrangement, the sub-burner portion 10 is formed by the flame F <b> 1 formed by the main burner portion 9 and the sub-burner portion 10. The flame F2 can contact each other.

〔作用〕
以上の構成を備えた排気再燃焼装置5の作用を説明する。再燃焼装置5の主バーナー部9は、内燃機関2が駆動している間、排気供給部11から供給された排気ガスと、燃料供給部12から供給された燃料との混合ガスを再燃焼室8で燃焼し、火炎F1を形成する。
[Action]
The operation of the exhaust gas reburning apparatus 5 having the above configuration will be described. The main burner unit 9 of the recombustion device 5 remixes the mixed gas of the exhaust gas supplied from the exhaust supply unit 11 and the fuel supplied from the fuel supply unit 12 while the internal combustion engine 2 is driven. 8 burns to form a flame F1.

一方、副バーナー部10は、空気供給部18から供給された空気と、燃料供給部19から供給された燃料との混合ガスを燃焼し、火炎F2を形成する。この火炎F2は、空気供給管20内の燃焼空間23で形成され、空気供給管20の先端開口20Aから突出して主バーナー部9の火炎F1と接触する。副バーナー部10では、主バーナー部9とは独立して常に一定の空気と燃料とが供給され、主バーナー部9に影響されることなく安定した燃焼が維持される。   On the other hand, the auxiliary burner unit 10 burns a mixed gas of the air supplied from the air supply unit 18 and the fuel supplied from the fuel supply unit 19 to form a flame F2. This flame F2 is formed in the combustion space 23 in the air supply pipe 20, protrudes from the tip opening 20A of the air supply pipe 20, and comes into contact with the flame F1 of the main burner portion 9. In the auxiliary burner unit 10, constant air and fuel are always supplied independently of the main burner unit 9, and stable combustion is maintained without being affected by the main burner unit 9.

主バーナー部9に供給される排気ガスの残存酸素濃度が低く(例えば、10パーセント以下)、主バーナー部9により形成される火炎F1が不安定になった場合は、副バーナー部10の火炎F2が安定的に維持され且つ副バーナー部10の火炎F2が主バーナー部9の火炎F1に接触する関係にあるため、副バーナー部10の火炎F2を所謂”種火”として利用して、主バーナー部9に供給される排気ガスと燃料とを燃やすことで、主バーナー部9の火炎F1を維持することが可能となっている。   When the residual oxygen concentration of the exhaust gas supplied to the main burner unit 9 is low (for example, 10% or less) and the flame F1 formed by the main burner unit 9 becomes unstable, the flame F2 of the sub-burner unit 10 Is maintained stably and the flame F2 of the sub-burner unit 10 is in contact with the flame F1 of the main burner unit 9, so that the main burner is used by using the flame F2 of the sub-burner unit 10 as a so-called "seed fire". It is possible to maintain the flame F1 of the main burner portion 9 by burning the exhaust gas and fuel supplied to the portion 9.

副バーナー部10は、空気供給管20内に燃焼空間23を有しているため、供給された空気と燃料とが、排気供給口13から再燃焼室8に流入する排気ガスに干渉されることはほとんどなく、副バーナー部10による安定した火炎F2の形成が確保されている。   Since the auxiliary burner unit 10 has the combustion space 23 in the air supply pipe 20, the supplied air and fuel are interfered with the exhaust gas flowing into the recombustion chamber 8 from the exhaust supply port 13. And the formation of a stable flame F2 by the auxiliary burner 10 is ensured.

また、主バーナー部9に供給される排気ガスは、旋回羽根17を通過することによって旋回成分が与えられ、これによって循環領域が形成されるため、火炎F1の保持効果が発揮される。   Further, the exhaust gas supplied to the main burner portion 9 is given a swirl component by passing through the swirl vane 17, and thereby a circulation region is formed, so that the effect of holding the flame F1 is exhibited.

副バーナー部10は、再燃焼室8内での燃焼状態を維持すれば足りるため、少量の空気と燃料を供給すればよく、空気をブロワ等により供給する場合のファン動力の増加や熱回収効率の低下を抑制することができる。   The sub-burner unit 10 only needs to supply a small amount of air and fuel because it is sufficient to maintain the combustion state in the re-combustion chamber 8. Increase in fan power and heat recovery efficiency when air is supplied by a blower or the like. Can be suppressed.

〔第2の実施形態〕
図5は、本発明の第2実施形態に係る排気再燃焼装置5を示すブロック図である。本実施形態では、主バーナー部9が設けられている再燃焼室8の壁8Aと直交する壁8Bに副バーナー部10が設けられている。主バーナー部9と副バーナー部10とは互いに直交する方向に指向し、それぞれの火炎F1,F2は互いに接触するようになっている。その他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram showing an exhaust reburning apparatus 5 according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the sub burner portion 10 is provided on the wall 8B orthogonal to the wall 8A of the recombustion chamber 8 where the main burner portion 9 is provided. The main burner portion 9 and the sub burner portion 10 are oriented in directions orthogonal to each other, and the respective flames F1, F2 are in contact with each other. Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment.

本発明は、以上に説明した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において適宜設計変更できるものである。例えば、副バーナー部10において、空気供給部18や燃料供給部19から供給される空気や燃料の流量は、調量弁等によって調整可能に構成することができる。この場合、主バーナー部9の火炎F1の状態に応じて調量弁を制御するようにしてもよい。主バーナー部9及び副バーナー部10の数や、再燃焼室8に対する取付位置等についても適宜設計変更可能である。旋回羽根17の代わりに、排気ガス流を一部遮蔽する遮蔽板を設けることによって、火炎を維持する役割を果たすことも可能である。また、本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガスのように残存酸素濃度が低く、再燃焼の条件が厳しい場合に特に有効である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be appropriately modified within the scope of the claims. For example, in the sub-burner unit 10, the flow rate of air or fuel supplied from the air supply unit 18 or the fuel supply unit 19 can be adjusted by a metering valve or the like. In this case, you may make it control a metering valve according to the state of the flame F1 of the main burner part 9. FIG. The number of the main burner portions 9 and the sub burner portions 10, the mounting positions with respect to the recombustion chamber 8, and the like can be appropriately changed. It is also possible to play a role of maintaining the flame by providing a shielding plate that partially shields the exhaust gas flow instead of the swirl vane 17. The present invention is particularly effective when the residual oxygen concentration is low and the conditions for reburning are severe, such as exhaust gas from a diesel engine.

本発明は、コージェネレーションシステムに用いられる内燃機関の排気再燃焼装置や、舶用機関、作業機等に用いられる内燃機関の排気再燃焼装置等に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an exhaust gas reburning device for an internal combustion engine used in a cogeneration system, an exhaust gas reburning device for an internal combustion engine used in a marine engine, a work machine, and the like.

本発明の第1実施形態に係る内燃機関の排気再燃焼装置を採用したコージェネレーションシステムのブロック図である。1 is a block diagram of a cogeneration system that employs an exhaust gas reburning device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. 排気再燃焼装置のブロック図である。It is a block diagram of an exhaust gas reburning device. 旋回羽根の平面図である。It is a top view of a turning blade. 旋回羽根の側面図である。It is a side view of a turning blade. 第2の実施形態に係る排気再燃焼装置のブロック図である。It is a block diagram of the exhaust gas recombustion apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

2 内燃機関
4 排気通路
5 再燃焼装置
8 再燃焼室
9 主バーナー部
10 副バーナー部
23 燃焼空間

2 Internal combustion engine 4 Exhaust passage 5 Recombustion device 8 Recombustion chamber 9 Main burner portion 10 Sub burner portion 23 Combustion space

Claims (2)

内燃機関の排気通路(4)に再燃焼室(8)を備え、再燃焼室(8)に、排気通路(4)からの排気ガスと燃料供給管(15)からの燃料との混合ガスを燃焼する主バーナー部(9)を備えている内燃機関の排気再燃焼装置において、
再燃焼室(8)に、主バーナー部(9)とは独立して副バーナー部(10)を備え、
前記副バーナー部(10)は、空気供給管(20)と前記主バーナー部(9)の燃料供給管(15)とは別の燃料供給管(21)からなると共に、空気供給管(20)からの空気と前記別の燃料供給管(21)からの燃料との混合ガスを燃焼する副バーナー部(10)であり、
主バーナー部(9)と副バーナー部(10)とは、それぞれの火炎が互いに接触するように配置されていることを特徴とする排気再燃焼装置。
A recombustion chamber (8) is provided in the exhaust passage (4) of the internal combustion engine, and a mixed gas of exhaust gas from the exhaust passage (4) and fuel from the fuel supply pipe (15) is supplied to the recombustion chamber (8). In an exhaust gas reburning device for an internal combustion engine comprising a main burner section (9) for combustion,
The recombustion chamber (8 ) is provided with a sub-burner part (10) independently of the main burner part (9) ,
The sub-burner part (10) includes a fuel supply pipe (21) separate from the air supply pipe (20) and the fuel supply pipe (15) of the main burner part (9), and the air supply pipe (20). A sub-burner section (10) for burning a mixed gas of air from the fuel and fuel from the another fuel supply pipe (21),
The exhaust gas reburning apparatus is characterized in that the main burner portion (9) and the auxiliary burner portion (10) are arranged so that the respective flames are in contact with each other.
副バーナー部(10)は、燃料供給管(21)の先端開口を空気供給管(20)の先端開口から後退した位置に配置することにより、燃料供給管(21)の先端開口から空気供給管(20)の先端開口までの間の空気供給管(20)内に、空気と燃料とが前記主バーナー部(9)からの排気ガスの干渉を受けない燃焼空間(23)を有していることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気再燃焼装置。 The auxiliary burner portion (10) is arranged such that the tip opening of the fuel supply pipe (21) is retreated from the tip opening of the air supply pipe (20), so that the air supply pipe extends from the tip opening of the fuel supply pipe (21). In the air supply pipe (20) up to the tip opening of (20), there is a combustion space (23) in which air and fuel are not subject to the interference of exhaust gas from the main burner part (9). The exhaust gas reburning apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
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