JP4953483B2 - 貫流ボイラ - Google Patents

Description

本発明は、筒状の加熱室の内部に、加熱対象の水を通流させる複数の水管が夫々の長手方向を前記加熱室の軸心方向に沿わせる姿勢で、前記軸心方向に沿う軸心方向視にて環状に設けられ、
バーナが、前記加熱室における前記軸心方向一端側の中央部に配置されて、前記環状水管群の中央の空間を燃焼空間としてガス燃料を燃焼させるように構成された貫流ボイラに関する。

かかる貫流ボイラにおいては、バーナにより、ガス燃料を、火炎の温度が極力低くなるようにしながら安定燃焼させるようにして、窒素酸化物（ＮＯｘ）及び一酸化炭素（ＣＯ）の発生量を低減することが望まれる。
このような目的を達成するために、バーナにて形成される火炎を水管にて冷却するようにすることが行われている。つまり、火炎の温度を低くするほど窒素酸化物の発生量が少なくなるので、バーナにて形成される火炎を水管にて冷却することにより、火炎の温度を低くして窒素酸化物の発生量を少なくしようとするものである。一方、バーナにて形成される火炎を水管にて冷却するにしても、火炎を冷却し過ぎると燃焼が不安定になって、一酸化炭素の発生量が増加する。そこで、窒素酸化物の発生量を低減すべく、火炎を水管にて冷却するようにするにしても、安定燃焼を維持できるように火炎が冷却され過ぎないようにして、一酸化炭素の発生量を低減する必要がある。

かかる貫流ボイラにおいて、バーナにて形成される火炎を水管にて冷却するようにするに当たって、従来は、図２０に示すように、バーナＢを、周方向に分散させて火炎Ｆを形成するように構成して、そのバーナＢと水管群Ｐとを、対応する水管３３に対する各火炎Ｆの位置関係が全ての火炎Ｆで略同一となるように配設して、分散形成される各火炎Ｆを水管３３にて均等に冷却しようとするものがあった（例えば、特許文献１参照）。
かかる貫流ボイラにおいて用いられるバーナＢとしては、従来、一般に、図２１に示すように、先端が閉塞されたガス供給筒３７の先端側の周壁に、複数のガス噴出孔３８を周方向に分散させて穿設し、それら複数のガス噴出孔３８から噴出されるガス燃料Ｇに燃焼用空気Ａを吐出する空気流路３９を、ガス供給筒３７の外周部に、ガス供給筒３７の軸心方向視にて環状に設けて、周方向に隣接するガス噴出孔３８同士で、分割状に火炎Ｆを形成するように構成していた（例えば、特許文献２参照）。
そして、上述のように構成したバーナＢを、図２０に示すように、ガス供給筒３７の長手方向を筒状の加熱室３２の軸心方向に沿わせるように配置していた。尚、図２０中、３４は、バーナＢにてガス燃料を燃焼させるための燃焼空間である。

特開平１１−３２５４０２号公報 特開平１１−３３７０２２号公報

しかしながら、従来の貫流ボイラでは、ガス燃料は、ガス供給筒の先端側の周壁に穿設したガス噴出孔から噴出されることから、ガス噴出方向が不安定となって、延いては、火炎の形成方向が不安定となって、予め定めた条件通り（例えば、水管に対する火炎の接触面積や接触量）に火炎が水管に当たり難いので、火炎の冷却が不十分となって窒素酸化物の発生量が増加したり、あるいは、火炎の冷却が過度となって燃焼が不安定となり、一酸化炭素の発生量が増加したりするという問題があり、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させる上で改善の余地があった。
つまり、ガス供給筒の周壁にガス噴出孔を穿設するに当たっては、所望のガス燃料噴出量が得られるようにガス噴出孔の内径を確保する必要があり、一方では、ガス供給筒の周壁を厚くするにしても限度があることから、ガス噴出孔の内径に対する軸心方向での長さの比率が小さい（通常、前記比率は１より小さい）ので、ガス噴出孔はガス燃料の通流を案内する作用が弱く、ガス噴出孔から噴出されるガス燃料の噴出方向が不安定となり、延いては、火炎の形成方向が不安定となるのである。
従って、窒素酸化物の発生量を低減すると共に、一酸化炭素の発生量を低減すべく、火炎が適度に冷却されるように、環状水管群と複数のガス噴出孔とを配設するものの、火炎の形成方向が不安定となるため、予め定めた条件通りに火炎が冷却され難く、火炎の冷却が不十分になったり、過度になったりするのである。

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、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させ得る貫流ボイラを提供することにある。

〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の特徴構成は、前記バーナが、長手方向を前記軸心方向に沿わせて配置されるガス供給筒と、そのガス供給筒の先端側の周壁にその周壁から突出する状態で周方向に分散して設けられて、前記ガス供給筒内を流れるガス燃料を噴出する複数の筒状ガスノズルと、前記軸心方向視にて前記ガス供給筒の外周部に環状に設けられて、前記複数の筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料に対して燃焼用空気を吐出する空気流路とを備えて構成され、
前記環状水管群と前記複数の筒状ガスノズルとが、全ての前記筒状ガスノズルにて形成される火炎が同一又は略同一の条件で前記水管により冷却される相対位置関係にて配設され、
前記複数の筒状ガスノズルとして、軸心が前記ガス供給筒の軸心に直交し且つ前記加熱室の軸心方向に沿う前記軸心方向視にて長手方向が前記ガス供給筒の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズルと、軸心が前記ガス供給筒の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記加熱室の軸心方向に沿う前記軸心方向視にて長手方向が前記ガス供給筒の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズルとが、前記ガス供給筒の周方向に交互に並ぶよう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、ガス供給筒の先端側の周壁にその周壁から突出する状態で周方向に分散して設けられた複数の筒状ガスノズル夫々から、噴出方向が安定した状態でガス燃料が噴出され、そのように噴出方向が安定する状態で複数の筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料に対して、空気流路から燃焼用空気が吐出されるので、各筒状ガスノズルにて、火炎形成方向が安定した状態で火炎が形成される。
そして、そのように、各筒状ガスノズルにて火炎形成方向が安定した状態で火炎が形成されるようにしてあるので、環状水管群と複数の筒状ガスノズルとを、全ての筒状ガスノズルにて形成される火炎が同一又は略同一の条件で水管により冷却される相対位置関係にて配設すると、予め、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく、火炎が適度に冷却されるように定めた条件（例えば、水管に対する火炎の接触面積や接触量）と同一又は略同一の条件にて、全ての筒状ガスノズルにて形成される火炎を水管にて安定して冷却することができる。
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（内径に対する軸心方向での長さの比率を１以上に適宜設定可能）ことから、筒状ガスノズルはガス燃料の通流を案内する作用を強く、筒状ガスノズルからは、燃料ガスが効果的に直進性を与えられて拡散が抑制される状態で噴出されるので、筒状ガスノズルからのガス噴出方向が安定するのである。
そして、各筒状ガスノズルにて火炎形成方向が安定した状態で火炎が形成されるので、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく、全ての筒状ガスノズルにて形成される火炎を同一又は略同一に適度に冷却されるように、予め定めた相対位置関係にて、環状水管群と複数の筒状ガスノズルとを配設すると、全ての筒状ガスノズルにて形成される火炎を予め定めた条件通りに安定して冷却することができるのである。
しかも、燃料ガスが、筒状ガスノズルにより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ことから、筒状ガスノズルの周囲に負圧域（周囲よりも圧力が低い領域）が形成されるので、その負圧域による誘引作用により、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、所謂、排ガス再循環により、燃料ガスを効果的に緩慢燃焼させて、火炎の温度を一層低下させることができる。
従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させ得る貫流ボイラを提供することができるようになった。

〔請求項２記載の発明〕
請求項２に記載の特徴構成は、前記複数の筒状ガスノズルが、周方向に隣接するもの同士で分割状に火炎を形成するように、周方向に分散して設けら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、各火炎の火炎形成方向が安定した状態で、複数の火炎が周方向に分散されて形成されて、各火炎が独立して水管にて冷却される。
つまり、環状水管群と複数の筒状ガスノズルとを、全ての筒状ガスノズルにて形成される火炎が同一又は略同一の条件で水管により冷却される相対位置関係にて配設するに当たって、複数の火炎が周方向に分散して形成されるようにして、各火炎が独立して水管にて冷却されるようにすることにより、火炎が周方向に連なる状態で形成される場合に比べて、周方向に隣接する火炎の干渉を抑制することができて、各火炎を予め定めた条件通りに水管に当てることができるので、全ての筒状ガスノズルにて形成される火炎を予め定めた条件で水管により冷却することを、良好に行えるのである。
しかも、複数の火炎が周方向に分散して形成されるようにすることにより、火炎が周方向に連なる状態で形成される場合に比べて、各筒状ガスノズルの燃焼域に対する燃焼ガスの流入を促進させることができて、排ガス再循環を一層効果的に行わせることができるので、火炎の温度を一層低下させることができる。
従って、窒素酸化物の発生量並びに一酸化炭素の発生量を一段と低減することができるようになった。

〔請求項３記載の発明〕
請求項３に記載の特徴構成は、前記環状水管群における最内周側に、前記複数の筒状ガスノズルと同数の前記水管が環状に並ぶ最内周環状水管列が形成され、
前記筒状ガスノズルが、前記軸心方向視にて、その長手方向を前記ガス供給筒の径方向に沿わせ、且つ、その先端を前記最内周環状水管列の前記水管に対して前記周方向にずらした状態で前記ガス供給筒に設けられ、
前記軸心方向視にて、前記筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料の燃焼により形成される火炎が、前記径方向に対して前記周方向側に傾く状態となるように、前記筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料に対して、前記空気流路の出口から燃焼用空気を吐出させる空気吐出手段が設けられていることにある。
つまり、かかる貫流ボイラにおいては、熱負荷に応じてバーナの燃焼量を変更させるが、その燃焼量の変更に伴って、筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料の燃焼により形成される火炎の長さが変化するので、火炎の長さが変化しても、火炎を、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく、適度に冷却する必要があり、一方では、ガス供給筒の径方向に沿う方向において筒状ガスノズルの先端と最内周環状水管列の水管との間隔を狭くして、貫流ボイラを小型化することが望まれる。
そこで、筒状ガスノズルを、前記軸心方向視にて、その長手方向をガス供給筒の径方向に沿わせ、且つ、その先端を最内周環状水管列の水管に対して前記周方向にずらした状態でガス供給筒に設け、前記軸心方向視にて、筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料の燃焼により形成される火炎が、前記径方向に対して前記周方向側に傾く状態となるように、筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料に対して、空気流路の出口から燃焼用空気を吐出させる空気吐出手段を設けることにより、前記径方向に沿う方向において筒状ガスノズルの先端と最内周環状水管列の水管との間隔を狭くしながらも、燃焼量が小さくて火炎が短いときは、火炎が水管に当たり難いようにして、水管による火炎の冷却を抑制し、一方、燃焼量が大きくなって火炎が長くなるほど、火炎が水管に当たり易いようにして、火炎が水管により冷却され易くなるようにすることができ、燃焼量の変更に伴って火炎の長さが変化しても、火炎を、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく、適度に冷却することができる。
ちなみに、筒状ガスノズルを、前記軸心方向視にて、その長手方向をガス供給筒の径方向に沿わせ、且つ、その先端が最内周環状水管列の水管に対向するようにガス供給筒に設け、前記軸心方向視にて、筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料の燃焼により形成される火炎が、前記径方向に沿う方向に形成されるようにする場合が想定されるが、その場合は、前記径方向に沿う方向において筒状ガスノズルの先端と最内周環状水管列の水管との間隔を狭くすると、燃焼量が小さくて火炎が短いときも、火炎が水管に当たり易いため、冷却され過ぎて、燃焼が不安定となる虞があるので、前記間隔を短くする上で不利となる。
従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させながらも、貫流ボイラを小型化することができるようになった。

〔請求項４記載の発明〕
請求項４に記載の特徴構成は、前記空気流路の出口側に、前記空気吐出手段としての空気吐出部が、前記軸心方向視にて、周方向において、隣接する前記筒状ガスノズルの間に燃焼用空気を吐出するように設けら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、前記軸心方向視にて、筒状ガスノズルから噴出されたガス燃料噴出流の両側を、燃焼用空気が流れるので、筒状ガスノズルから噴出されたガス燃料は、前記軸心方向視にて、その両側から燃焼用空気が供給されて、二股状になるが如き形状の火炎が形成される状態で燃焼する。そして、二股状になるが如き形状の火炎の両側の火炎は、夫々、前記軸心方向視にて、前記径方向に対して前記周方向側に傾く状態となるように形成される。
しかも、筒状ガスノズルから噴出されたガス燃料を、二股状になるが如き形状の火炎が形成される状態で燃焼させることにより、火炎の表面積を増加させて、火炎の冷却作用を増大させることにより、窒素酸化物の発生を一層抑制することができる。
従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させながらも貫流ボイラを小型化するようにするに当たって、一段と窒素酸化物の発生量を低減できるように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５記載の発明〕
請求項５に記載の特徴構成は、前記空気流路の出口側に、前記空気吐出手段としての旋回手段が、前記空気流路を流れる燃焼用空気を旋回させて出口から吐出させるように設けら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、旋回手段によって、燃焼用空気が空気流路の出口から旋回させられる状態で吐出されて、筒状ガスノズルから噴出されたガス燃料に対して供給されるので、その旋回力により、筒状ガスノズルから噴出されたガス燃料の燃焼により形成される火炎は、前記軸心方向視にて、前記径方向に対して前記周方向側に傾く状態となるように形成される。
しかも、燃焼用空気が空気流路の出口から旋回させられる状態で吐出されることから、ガス燃料と燃焼用空気との混合状態が促進されて、燃焼の安定性が向上するので、一酸化炭素の発生を一層抑制することができる。
従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させながらも貫流ボイラを小型化するようにするに当たって、一段と一酸化炭素の発生量を低減できるようにする上で好ましい具体構成を提供することができる。

第１実施形態に係る貫流ボイラの縦断面図 第１実施形態に係る貫流ボイラの横断底面図 図２のイ−イ方向における貫流ボイラのバーナの矢視図 第１実施形態に係る貫流ボイラのバーナの要部の斜視図 第２実施形態に係る貫流ボイラの横断底面図 第３実施形態に係る貫流ボイラの縦断面図 第３実施形態に係る貫流ボイラの横断底面図 図７のロ−ロ方向における貫流ボイラのバーナの矢視図 第３実施形態に係る貫流ボイラのバーナの要部の斜視図 第３実施形態に係る貫流ボイラのバーナの一部切り欠き底面図 第４実施形態に係る貫流ボイラの横断底面図 第５実施形態に係る貫流ボイラの縦断面図 第５実施形態に係る貫流ボイラの横断底面図 図１３のハ−ハ方向における貫流ボイラのバーナの矢視図 第６実施形態に係る貫流ボイラの横断底面図 第７実施形態に係る貫流ボイラの縦断面図 第７実施形態に係る貫流ボイラの横断底面図 図１７のニ−ニ方向における貫流ボイラのバーナの矢視図 第８実施形態に係る貫流ボイラの横断底面図 従来の貫流ボイラの縦断面図 従来の貫流ボイラのバーナの縦断面図

〔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、円筒状の缶体３１をその軸心方向を上下方向に向けて設けて、缶体３１の内部に、軸心方向が上下方向を向く円筒状の加熱室３２を形成し、その円筒状の加熱室３２の内部に、加熱対象の水を通流させる複数の水管３３を夫々の長手方向を加熱室３２の軸心方向に沿わせる姿勢で、前記軸心方向に沿う軸心方向視にて環状に設け、バーナＢを、加熱室３２における前記軸心方向一端側（上端側）の中央部に配置して、前記環状水管群Ｐの中央の空間を燃焼空間３４としてガス燃料Ｇを燃焼させるように構成してある。

そして、本発明においては、図３及び図４にも示すように、バーナＢを、長手方向を前記軸心方向に沿わせて配置されるガス供給筒１と、そのガス供給筒１の先端側の周壁にその周壁から突出する状態で周方向に分散して設けられて、ガス供給筒１内を流れるガス燃料Ｇを噴出する複数の筒状ガスノズル２と、前記軸心方向視にてガス供給筒１の外周部に環状に設けられて、複数の筒状ガスノズル２から噴出されるガス燃料Ｇに対して燃焼用空気Ａを吐出する空気流路３とを備えて構成し、環状水管群Ｐと複数の筒状ガスノズル２とを、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆが同一又は略同一の条件で水管３３により冷却される相対位置関係にて配設してある。

説明を加えると、環状水管群Ｐは、内周側に、バーナＢの複数の筒状ガスノズル２と同数の水管３３が環状に並ぶ最内周環状水管列Ｐｉが形成され、外周側に、複数の水管３３が環状に並ぶ最外周環状水管列Ｐｏが形成されるように、前記軸心方向視にて２列状に形成してある。
最内周環状水管列Ｐｉは、複数の水管３３を周方向に均等に分散する状態で配置すると共に、隣接する水管３３同士を、下方側を開放する状態でひれ状部材３８にて接続して形成し、最外周環状水管列Ｐｏは、複数の水管３３を周方向に均等に分散する状態で配置すると共に、隣接する水管３３同士を上方側を開放する状態でひれ状部材３８にて接続して形成してある。
そして、バーナＢの燃焼ガスＥを、最内周環状水管列Ｐｉの下部側から、最内周環状水管列Ｐｉと最外周環状水管列Ｐｏとの間に流入させて、その間を通流させた後、最外周環状水管列Ｐｏの上部側から流出させて、排気路３５を通じて排出させるように、燃焼ガスＥの通流路を形成してある。

缶体３１の上端には、周方向に連なるリング状の蒸気ドラム３６を設け、下端には、周方向に連なるリング状の水ドラム３７を設けて、環状水管群Ｐの各水管３３の上端を蒸気ドラムに連通接続し、環状水管群Ｐの各水管３３の下端を水ドラム３７に連通接続して、加熱対象の水をポンプ（図示省略）にて水ドラム３７に供給して、各水管３３を上方に向けて蒸気ドラム３６へ通流させて、バーナＢにより加熱することにより、蒸気を生成して、生成蒸気を蒸気需要先に供給するように構成してある。

次に、図２ないし図４に基づいて、バーナＢについて説明を加える。
第１実施形態においては、筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、その長手方向をガス供給筒１の径方向に沿わせ、且つ、その先端を最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対してガス供給筒１の周方向にずらした状態でガス供給筒１に設け、前記軸心方向視にて、筒状ガスノズル２から噴出されるガス燃料Ｇの燃焼により形成される火炎Ｆが、ガス供給筒１の径方向に対して筒状ガスノズル２の周方向側に傾く状態となるように、筒状ガスノズル２から噴出されるガス燃料Ｇに対して、空気流路３の出口から燃焼用空気Ａを吐出させる空気吐出手段Ｔを設けてある。

又、空気流路３を、内側空気流路３ｉと、その内側空気流路３ｉの外周部に位置し且つ出口が内側空気流路３ｉの出口よりも前記軸心方向の後端側に位置する外側空気流路３ｏとから構成し、複数の筒状ガスノズル２を、外側空気流路３ｏの出口から吐出される燃焼用空気Ａに対してガス燃料Ｇを噴出するように周方向に分散して並ぶ上流側ノズル列Ｎｕと、その上流側ノズル列Ｎｕよりも前記軸心方向の先端側に位置して、内側空気流路３ｉの出口から吐出される燃焼用空気Ａ及び外側空気流路３ｏの出口から吐出される燃焼用空気Ａに対してガス燃料Ｇを噴出するように周方向に分散して並ぶ下流側ノズル列Ｎｄとを形成するように、ガス供給筒１に設けてある。

説明を加えると、先端が閉塞された円筒状のガス供給筒１の外側に、円筒状の内側燃焼筒４をその先端がガス供給筒１の先端よりも後退する状態で同軸心状に設け、更に、その内側燃焼筒４の外側に、円筒状の外側燃焼筒５をその先端が内側燃焼筒４の先端よりも後退する状態で同軸心状に設けてある。そして、ガス供給筒１と内側燃焼筒４との間に、前記軸心方向視にて環状の内側空気流路３ｉを形成し、内側燃焼筒４と外側燃焼筒５との間に、前記軸心方向視にて環状の外側空気流路３ｏを形成してある。
内側燃焼筒４及び外側燃焼筒５夫々の両端は開口すると共に、内側燃焼筒４の後端を外側燃焼筒５の後端よりも前方に位置させて、内側燃焼筒４内、即ち、内側空気流路３ｉを外側燃焼筒５内に連通させてある。

ガス供給筒１の後端は外側燃焼筒５の後端よりも突出させ、風箱６を、ガス供給筒１の後端側を風箱６外に突出させ、且つ、外側燃焼筒５の後端開口を覆う状態で設けて、風箱６内に、外側空気流路３ｏ及び内側空気流路３ｉ夫々に連通する空気室７を形成してある。

ブロア８から燃焼用空気Ａが導入される空気供給路９を、空気室７に連通するように風箱６に接続して、燃焼用空気Ａを空気供給路９を通じて空気室７に供給して、その空気室７を介して、外側空気流路３ｏ及び内側空気流路３ｉ夫々に供給するように構成し、並びに、ガス供給筒１の後端には、都市ガス等のガス燃料Ｇが導入されるガス燃料供給路１０を接続してある。

ガス供給筒１において外側燃焼筒５の先端よりも先端側で且つ内側燃焼筒４にて覆われる部分の周壁に、長さが同一の複数の筒状ガスノズル２を、それぞれが内側燃焼筒４を貫通して内側燃焼筒４から突出する状態で、筒周方向に均等に分散して１列状に並ぶ状態で設けて、上流側ノズル列Ｎｕを形成してある。又、ガス供給筒１において内側燃焼筒４の先端より先端側の部分の周壁に、上流側ノズル列Ｎｕと同数の筒状ガスノズル２を、周方向において、上流側ノズル列Ｎｕにおける筒状ガスノズル２の並び位相と同位相で１列状に並ぶ状態で設けて、下流側ノズル列Ｎｄを形成してある。

上流側ノズル列Ｎｕの各筒状ガスノズル２は、軸心がガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢となるように設け、上流側ノズル列Ｎｕの各筒状ガスノズル２により、ガス燃料Ｇを、ガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向に噴出するようにしてある。又、上流側ノズル列Ｎｕの各筒状ガスノズル２の先端は、前記軸心方向視にて、外側燃焼筒５と内側燃焼筒４との間に位置するようにして、上流側ノズル列Ｎｕの各筒状ガスノズル２により、ガス燃料Ｇを、外側空気流路３ｏの出口から吐出される燃焼用空気Ａに対して吐出するようにしてある。

又、下流側ノズル列Ｎｄにおいては、軸心がガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズル２と、軸心がガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズル２とが、周方向に交互に並ぶように設けてある。つまり、下流側ノズル列Ｎｄは、ガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向にガス燃料Ｇを噴出する筒状ガスノズル２と、ガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向にガス燃料Ｇを噴出する筒状ガスノズル２とが、周方向に交互に並ぶように形成してある。
又、下流側ノズル列Ｎｄの各筒状ガスノズル２の先端は、前記軸心方向視にて、外側燃焼筒５と内側燃焼筒４との間に位置するようにして、下流側ノズル列Ｎｄの各筒状ガスノズル２により、ガス燃料Ｇを、内側空気流路３ｉの出口から吐出される燃焼用空気Ａ及び外側空気流路３ｏの出口から吐出される燃焼用空気Ａに対して吐出するようにしてある。

内側空気流路３ｉの出口側には、空気吐出手段Ｔとしての内側旋回羽根１１（旋回手段に相当する）を、内側空気流路３ｉを流れる燃焼用空気Ａを旋回させて出口から吐出させるように設け、同様に、外側空気流路３ｏの出口側にも、空気吐出手段Ｔとしての外側旋回羽根１２（旋回手段に相当する）を、外側空気流路３ｏを流れる燃焼用空気Ａを旋回させて出口から吐出させるように設けてある。

尚、環状水管群Ｐを構成する水管３３の本数は、貫流ボイラの能力に応じて設定される伝熱面積に基づいて設定するが、第１実施形態では、例えば、最内周環状水管列Ｐｉを構成する水管３３の本数を１３本とし、最外周環状水管列Ｐｏを構成する水管３３の本数を１７本として、環状水管群Ｐを構成する水管３３の本数を、３０本としてある。
上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々を構成する筒状ガスノズル２の本数は、最内周環状水管列Ｐｉを構成する水管３３と同数の１３本としてある。

そして、上述のように構成したガスバーナＢを、加熱室３２における上端側の中央部に、ガス供給筒１の先端を燃焼空間３４に臨ませた状態で、且つ、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の略中央における加熱室３２の中心側の位置に位置する状態で配設してある。

つまり、複数の水管３３を周方向に均等に分散した最内周環状水管列Ｐｉと、その最内周環状水管列Ｐｉの水管３３と同数の複数の筒状ガスノズル２を周方向に均等に分散した上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々とを、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が最内周環状水管列Ｐｉにおける隣接する水管３３同士の略中央に位置する相対位置関係にて配設することにより、対応する水管３３に対する各火炎Ｆの位置関係が全ての火炎Ｆで略同一となるようにして、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆが同一の条件で水管３３により冷却されるように構成してある。

上述のように構成したバーナＢにおいては、以下に説明するように、ガス燃料Ｇを燃焼させる。
尚、上流側ノズル列Ｎｕから噴出されるガス燃料Ｇを外側空気流路３ｏの出口から吐出された燃焼用空気Ａにて燃焼させて、一次燃焼を行わせ、並びに、下流側ノズル列Ｎｄから噴出されるガス燃料Ｇを、外側空気流路３ｏの出口から吐出された燃焼用空気Ａのうち一次燃焼で余った燃焼用空気Ａと、内側空気流路３ｉの出口から吐出された燃焼用空気Ａにて燃焼させて、二次燃焼を行わせるように構成してある。
そして、上流側ノズル列Ｎｕから噴出されるガス燃料Ｇの量と下流側ノズル列Ｎｄから噴出されるガス燃料Ｇの量との比率は略１：１とし、外側空気流路３ｏの流路横断面積を内側空気流路３ｉの流路横断面積よりも大きくすることにより、一次燃焼では、空気過剰率を２．０程度に設定して希薄燃焼させるようにしてあり、一次燃焼と二次燃焼を合わせた全体の燃焼としては、空気過剰率は１．２程度に設定してある。

上流側ノズル列Ｎｕの１３本の筒状ガスノズル２から分割状態で噴出されるガス燃料Ｇに対して、外側空気流路３ｏの出口から燃焼用空気Ａが旋回する状態で吐出されるので、上流側ノズル列Ｎｕの１３本の筒状ガスノズル２により、各火炎Ｆが、前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾く状態で、火炎Ｆが１３分割状に形成される。

同様に、下流側ノズル列Ｎｄの１３本の筒状ガスノズル２から分割状態で噴出されるガス燃料Ｇに対して、内側空気流路３ｉ及び外側空気流路３ｏ夫々の出口から燃焼用空気Ａが旋回する状態で吐出されるので、下流側ノズル列Ｎｄの１３本の筒状ガスノズル２により、各火炎Ｆが、前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾く状態で、火炎Ｆが１３分割状に形成される。
尚、下流側ノズル列Ｎｄにおいては、ガス燃料Ｇの噴出方向が異なるガスノズル２を周方向に交互に並べてあるので、周方向に隣接するガスノズル２に形成される火炎Ｆ同士が一層離れて形成されるので、火炎Ｆの分離状態が一層明瞭になる。

そして、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々においては、各筒状ガスノズル２から噴出方向が安定する状態でガス燃料Ｇが噴出されることから、各筒状ガスノズル２にて、火炎形成方向が安定した状態で火炎Ｆが形成されるので、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆを、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３によって、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく定めた条件通りに、安定して冷却することができる。従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させることができる。

しかも、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々においては、各筒状ガスノズル２により、火炎Ｆは、前記軸心方向視にて、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の略中央における加熱室３２の中心側の位置から、ガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾くように形成されるので、燃焼量が小さくて火炎Ｆが短いときは、火炎Ｆが最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に当たり難く、水管による火炎の冷却が抑制され、一方、燃焼量が大きくなって火炎Ｆが長くなるほど、火炎Ｆが最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に当たり易くなり、火炎Ｆが水管３３により冷却され易くなる。従って、燃焼量の変更に伴って火炎Ｆの長さが変化しても、火炎Ｆを、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく、適度に冷却することができる。

筒周方向に間隔を隔てて並ぶ下流側ノズル列Ｎｄの１３本の筒状ガスノズル２から、ガス燃料Ｇ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１の前方空間から各筒状ガスノズル２の周部空間にわたって負圧域が形成されるので、図３に示すように、そのように負圧域となるガス供給筒１の前方空間、及び、各筒状ガスノズル２の周部空間を通して、下流側ノズル列Ｎｄの筒状ガスノズル２から噴出されたガス燃料Ｇが燃焼した燃焼ガスＥを効率良く循環させて、下流側ノズル列Ｎｄの筒状ガスノズル２から噴出されたガス燃料Ｇの燃焼域に燃焼ガスＥを効率良く流入させながら、ガス燃料Ｇを燃焼させることにより、ガス燃料Ｇを効果的に緩慢燃焼させることができ、窒素酸化物の発生を一層抑制することができる。

又、上流側ノズル列Ｎｕにおけるガス供給筒１の周方向に並ぶ複数の筒状ノズル２から噴出されたガス燃料Ｇを、外側空気流路３ｏの出口から吐出される燃焼用空気Ａにて燃焼させて一次燃焼を行わせ、その一次燃焼にて形成される火炎Ｆに対して、下流側ノズル列Ｎｄにおけるガス供給筒１の周方向に並ぶ複数の筒状ガスノズル２からガス燃料Ｇを供給して、そのガス燃料を、内側空気流路３ｉ及び外側空気流路３ｏ夫々の出口から吐出される燃焼用空気Ａにて燃焼させて、２段燃焼を行わせることにより、火炎中に局所的に高温領域が発生するのを防止して、窒素酸化物の発生を一層抑制することができる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態を説明する。
第２実施形態においては、環状水管群Ｐと複数の筒状ガスノズル２との配置形態が第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、以下では、主として、第１実施形態と異なる構成について説明する。
即ち、図５に示すように、第２実施形態においては、環状水管群Ｐは、第１実施形態と同様に、最内周環状水管列Ｐｉと最外周環状水管列Ｐｏとの２列状に形成してあるが、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々において、筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、その長手方向をガス供給筒１の径方向に沿わせ、且つ、その先端を最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対向させた状態でガス供給筒１に設けてある。

従って、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々において、各火炎Ｆが、前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾く状態で、火炎Ｆが１３分割状に形成される。
そして、各火炎Ｆは、火炎形成方向が安定した状態で形成される状態で、前記軸心方向視にて、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対して真正面に対向する位置から、ガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾くように形成されることから、火炎Ｆは水管３３の側部に当たって、過度に冷却されることなく適度に冷却されることになり、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆを、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３によって、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく定めた条件通りに、安定して冷却することができる。従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させることができる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態を説明する。
第３実施形態においては、環状水管群Ｐにおける水管３３の配置形態、並びに、バーナＢにおける筒状ガスノズル２の設置本数及び空気吐出手段Ｔ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、以下では、主として、第１実施形態と異なる構成について説明する。

即ち、図６及び図７に示すように、環状水管群Ｐは、最内周側に、バーナＢの複数の筒状ガスノズル２と同数の水管３３が環状に並ぶ最内周環状水管列Ｐｉが形成され、最外周側に、複数の水管３３が環状に並ぶ最外周環状水管列Ｐｏが形成され、並びに、最内周環状水管列Ｐｉと最外周環状水管列Ｐｏとの間に、複数の水管３３が環状に並ぶ中間環状水管列Ｐｍが形成されるように、前記軸心方向視にて３列状に形成してある。

最外周環状水管列Ｐｏは、複数の水管３３を周方向に均等に分散する状態で配置すると共に、隣接する水管３３同士を、下方側を開放する状態でひれ状部材３８にて接続して形成し、中間環状水管列Ｐｍも、最外周環状水管列Ｐｏと同数の水管３３を周方向に均等に分散する状態で配置すると共に、隣接する水管３３同士を、下方側を開放する状態でひれ状部材３８にて接続して形成してある。
最内周環状水管列Ｐｉは、複数の水管３３を、各水管３３が、中間環状水管列Ｐｍにおける隣接する水管３３同士の中間部のうち１個おきの中間部に位置する状態で、周方向に均等に分散させて配置して形成してある。最内周環状水管列Ｐｉにおいては、隣接する水管３３同士はひれ状部材３８にて接続せず、隣接する水管３３同士の間を開放させてある。
そして、バーナＢの燃焼ガスＥを、最内周環状水管列Ｐｉにおける水管３３同士の間を通し、中間環状水管列Ｐｍの下部側から、中間環状水管列Ｐｍと最外周環状水管列Ｐｏとの間に流入させて、その間を通流させた後、最外周環状水管列Ｐｏの上部側から流出させて、排気路３５を通じて排出させるように、燃焼ガスＥの通流路を形成してある。

図７ないし図１０に基づいて、バーナＢについて説明を加える。
複数の筒状ガスノズル２は、第１実施形態と同様に、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄを形成するように、ガス供給筒１に設けてあるが、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々における筒状ガスノズル２の設置本数が、第１実施形態と異なる８本としてある。

上流側ノズル列Ｎｕの各筒状ガスノズル２は、第１実施形態と同様に、軸心がガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢となるように設け、上流側ノズル列Ｎｕの各筒状ガスノズル２により、ガス燃料Ｇを、ガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向に噴出するようにしてある。又、上流側ノズル列Ｎｕの各筒状ガスノズル２の先端は、第１実施形態と同様に、前記軸心方向視にて、外側燃焼筒５と内側燃焼筒４との間に位置するようにして、上流側ノズル列Ｎｕの各筒状ガスノズル２により、ガス燃料Ｇを、外側空気流路３ｏの出口から吐出される燃焼用空気Ａに対して吐出するようにしてある。

又、第１実施形態と同様に、下流側ノズル列Ｎｄにおいては、軸心がガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズル２と、軸心がガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズル２とが、周方向に交互に並ぶように設けてある。つまり、下流側ノズル列Ｎｄは、ガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向にガス燃料Ｇを噴出する筒状ガスノズル２と、ガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向にガス燃料Ｇを噴出する筒状ガスノズル２とが、周方向に交互に並ぶように形成してある。
又、第１実施形態と同様に、下流側ノズル列Ｎｄの各筒状ガスノズル２の先端は、前記軸心方向視にて、外側燃焼筒５と内側燃焼筒４との間に位置するように、下流側ノズル列Ｎｄの各筒状ガスノズル２により、ガス燃料Ｇを、内側空気流路３ｉの出口から吐出される燃焼用空気Ａ及び外側空気流路３ｏの出口から吐出される燃焼用空気Ａに対して吐出するようにしてある。

外側空気流路３ｏの出口側には、空気吐出手段Ｔとしての外側バッフル板１３（空気吐出部に相当する）を、前記軸心方向視にて、周方向において、隣接する筒状ガスノズル２の間に燃焼用空気Ａを吐出するように設けてある。
説明を加えると、外周部に８個の空気吐出用切り欠き１３ｗを周方向に均等に分散させて形成した環状の外側バッフル板１３を、前記軸心方向視にて、周方向において、空気吐出用切り欠き１３ｗが隣接する筒状ガスノズル２の略中央に位置する姿勢で、外側空気流路３ｏの出口側に嵌め込んで設けてある。

外周部に８個の空気吐出用切り欠き１４ｗを周方向に均等に分散させて形成した環状の内側バッフル板１４を、前記軸心方向視にて、周方向において、空気吐出用切り欠き１４ｗが筒状ガスノズル２と同位置に位置する姿勢で、内側空気流路３ｉの出口側に嵌め込んで設けてある。

そして、上述のように構成したバーナＢを、第１実施形態と同様に、加熱室３２における上端側の中央部に、ガス供給筒１の先端を燃焼空間３４に臨ませた状態で、且つ、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の略中央における加熱室３２の中心側の位置に位置する状態で配設してある。

つまり、複数の水管３３を周方向に均等に分散した最内周環状水管列Ｐｉと、その最内周環状水管列Ｐｉの水管３３と同数の複数の筒状ガスノズル２を周方向に均等に分散した上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々とを、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が最内周環状水管列Ｐｉにおける隣接する水管３３同士の略中央に位置する相対位置関係にて配設することにより、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆが同一の条件で水管３３により冷却されるように構成してある。

第３実施形態のバーナＢにおいては、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々において、第１実施形態と同様に、各列の筒状ガスノズル２の設置本数と同数（８個）に分割される状態で、火炎Ｆが形成されるが、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２から噴出されたガス燃料噴出流の両側を、燃焼用空気Ａが流れるので、筒状ガスノズル２から噴出されたガス燃料Ｇは、前記軸心方向視にて、その両側から燃焼用空気Ａが供給されて、二股状の火炎Ｆが形成される状態で燃焼する。そして、二股状の火炎Ｆの両側の火炎は、夫々、前記軸心方向視にて、ガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾く状態となるように形成される。

従って、第３実施形態の貫流ボイラでは、第１実施形態と同様に、各筒状ガスノズル２にて、火炎形成方向が安定した状態で火炎Ｆが形成されるので、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆを、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３によって予め定めた条件通りに、安定して冷却することができる。従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させることができる。
又、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々においては、各筒状ガスノズル２により、火炎Ｆは、前記軸心方向視にて、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の略中央における加熱室３２の中心側の位置において、二股状に形成されるので、二股状の火炎Ｆの両側の火炎は、ガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾くように形成されるので、燃焼量が小さくて火炎Ｆが短いときは、火炎Ｆが最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に当たり難く、水管による火炎の冷却が抑制され、一方、燃焼量が大きくなって火炎Ｆが長くなるほど、火炎Ｆが最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に当たり易くなり、火炎Ｆが水管３３により冷却され易くなる。従って、燃焼量の変更に伴って火炎Ｆの長さが変化しても、火炎Ｆを、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく、適度に冷却することができる。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態を説明する。
第４実施形態においては、環状水管群Ｐと複数の筒状ガスノズル２との配置形態が第３実施形態と異なる以外は、第３実施形態と同様に構成してあるので、以下では、主として、第３実施形態と異なる構成について説明する。
即ち、図１１に示すように、第４実施形態においては、環状水管群Ｐは、第３実施形態と同様に、最内周環状水管列Ｐｉ、中間環状水管列Ｐｍ及び最外周環状水管列Ｐｏの３列状に形成してあるが、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々において、筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、その長手方向をガス供給筒１の径方向に沿わせ、且つ、その先端を最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対向させた状態でガス供給筒１に設けてある。

従って、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々において、各火炎Ｆが、前記軸心方向視にて、水管３３に真正面に対向する位置にて二股状に形成される状態で、火炎Ｆが８分割状に形成される。
そして、各火炎Ｆは、火炎形成方向が安定した状態で形成される状態で、前記軸心方向視にて、二股の間に環状水管列Ｐｉの水管３３が位置する二股状に形成されることから、火炎Ｆは、水管３３により、過度に冷却されることなく適度に冷却されることになり、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆを、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３によって、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく定めた条件通りに、安定して冷却することができる。従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させることができる。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態を説明する。
第５実施形態においては、バーナＢの構成が第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、以下では、主として、第１実施形態と異なる構成について説明する。
即ち、図１３及び図１４に示すように、バーナＢにおいては、先端が閉塞された円筒状のガス供給筒１の外側に、円筒状の燃焼筒１５をその先端がガス供給筒１の先端よりも後退する状態で同軸心状に設け、ガス供給筒１と燃焼筒１５との間に、前記軸心方向視にて環状の空気流路３を形成してある。

燃焼筒１５の両端は開口し、ガス供給筒１の後端は燃焼筒１５の後端よりも突出させ、風箱６を、ガス供給筒１の後端側を風箱６外に突出させ、且つ、燃焼筒１５の後端開口を覆う状態で設けて、風箱６内に、空気流路３に連通する空気室７を形成してある。

第１実施形態と同様に、ブロア８から燃焼用空気Ａが導入される空気供給路９を、空気室７に連通するように風箱６に接続して、燃焼用空気Ａを空気供給路９を通じて空気室７に供給して、その空気室７を介して空気流路３に供給するように構成し、並びに、ガス供給筒１の後端には、都市ガス等のガス燃料Ｇが導入されるガス燃料供給路１０を接続してある。

ガス供給筒１において燃焼筒１５の先端よりも先端側の周壁に、長さが同一の複数の筒状ガスノズル２を、筒周方向に均等に分散して１列状に並ぶ状態で設けてある。
複数の筒状ガスノズル２を設けるに当たっては、軸心がガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズル２と、軸心がガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズル２とが、周方向に交互に並ぶように設けてある。つまり、ガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向にガス燃料Ｇを噴出する筒状ガスノズル２と、ガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向にガス燃料Ｇを噴出する筒状ガスノズル２とが、周方向に交互に並ぶように形成してある。

空気流路３の出口側には、空気吐出手段Ｔとしての旋回羽根１６（旋回手段に相当する）を、空気流路３を流れる燃焼用空気Ａを旋回させて出口から吐出させるに設けてある。

尚、図１３及び図１４に示すように、第１実施形態と同様に、最内周環状水管列Ｐｉを構成する水管３３の本数を１３本とし、最外周環状水管列Ｐｏを構成する水管３３の本数を１７本として、環状水管群Ｐを構成する水管３３の本数を、３０本としてある。
筒状ノズル２の設置本数は、最内周環状水管列Ｐｉを構成する水管３３と同数の１３本としてある。

そして、図１２及び図１３に示すように、上述のように構成したガスバーナＢを、第１実施形態と同様に、加熱室３２における上端側の中央部に、ガス供給筒１の先端を燃焼空間３４に臨ませた状態で、且つ、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の略中央における加熱室３２の中心側の位置に位置する状態で配設してある。

つまり、複数の水管３３を周方向に均等に分散した最内周環状水管列Ｐｉと、その最内周環状水管列Ｐｉの水管３３と同数の複数の筒状ガスノズル２を周方向に均等に分散したノズル列とを、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が最内周環状水管列Ｐｉにおける隣接する水管３３同士の略中央に位置する相対位置関係にて配設することにより、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆが同一の条件で水管３３により冷却されるように構成してある。

即ち、第５実施形態においては、筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、その長手方向をガス供給筒１の径方向に沿わせ、且つ、その先端を最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対してガス供給筒１の周方向にずらした状態でガス供給筒１に設け、前記軸心方向視にて、筒状ガスノズル２から噴出されるガス燃料Ｇの燃焼により形成される火炎Ｆが、ガス供給筒１の径方向に対して筒状ガスノズル２の周方向側に傾く状態となるように、筒状ガスノズル２から噴出されるガス燃料Ｇに対して、空気流路３の出口から燃焼用空気Ａを吐出させる空気吐出手段Ｔを設けてある。

従って、上述のように構成したバーナＢにおいては、周方向に間隔を隔てて並ぶ１３本の筒状ガスノズル２から分割状態で噴出されるガス燃料Ｇに対して、空気流路３の出口から燃焼用空気Ａが旋回する状態で吐出されるので、１３本の筒状ガスノズル２により、各火炎Ｆが、前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾く状態で、火炎Ｆが１３分割状に形成される。
尚、ガス燃料Ｇの噴出方向が異なるガスノズル２を周方向に交互に並べてあるので、周方向に隣接するガスノズル２に形成される火炎Ｆ同士が一層離れて形成されるので、火炎Ｆの分離状体が一層明瞭になる。

そして、各筒状ガスノズル２から噴出方向が安定する状態でガス燃料Ｇが噴出されることから、各筒状ガスノズル２にて、火炎形成方向が安定した状態で火炎Ｆが形成されるので、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆを、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３によって、予め定めた条件通りに、安定して冷却することができる。従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させることができる。
しかも、各筒状ガスノズル２により、火炎Ｆは、前記軸心方向視にて、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の略中央における加熱室３２の中心側の位置から、ガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾くように形成されるので、燃焼量が小さくて火炎Ｆが短いときは、火炎Ｆが最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に当たり難く、水管による火炎の冷却が抑制され、一方、燃焼量が大きくなって火炎Ｆが長くなるほど、火炎Ｆが最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に当たり易くなり、火炎Ｆが水管３３により冷却され易くなる。従って、燃焼量の変更に伴って火炎Ｆの長さが変化しても、火炎Ｆを、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく、適度に冷却することができる。

筒周方向に間隔を隔てて並ぶ１３本の筒状ガスノズル２から、ガス燃料Ｇ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１の前方空間から各筒状ガスノズル２の周部空間にわたって負圧域が形成されるので、図１４に示すように、そのように負圧域となるガス供給筒１の前方空間、及び、各筒状ガスノズル２の周部空間を通して、筒状ガスノズル２から噴出されたガス燃料Ｇが燃焼した燃焼ガスＥを効率良く循環させて、筒状ガスノズル２から噴出されたガス燃料Ｇの燃焼域に燃焼ガスＥを効率良く流入させながら、ガス燃料Ｇを燃焼させることにより、ガス燃料Ｇを効果的に緩慢燃焼させることができ、窒素酸化物の発生を一層抑制することができる。

〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態を説明する。
第６実施形態においては、環状水管群Ｐと複数の筒状ガスノズル２との配置形態が第５実施形態と異なる以外は、第５実施形態と同様に構成してあるので、以下では、主として、第５実施形態と異なる構成について説明する。
即ち、図１５に示すように、第６実施形態においては、環状水管群Ｐは、第５実施形態と同様に、最内周環状水管列Ｐｉと最外周環状水管列Ｐｏとの２列状に形成してあるが、筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、その長手方向をガス供給筒１の径方向に沿わせ、且つ、その先端を最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対向させた状態でガス供給筒１に設けてある。

従って、ガス供給筒１の周方向に間隔を隔てて並ぶ１３本の筒状ノズル２により、各火炎Ｆが、前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾く状態で、火炎Ｆが１３分割状に形成される。
そして、各火炎Ｆは、火炎形成方向が安定した状態で形成される状態で、前記軸心方向視にて、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対して真正面に対向する位置から、ガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾くように形成されることから、火炎Ｆは水管３３の側部に当たって、過度に冷却されることなく適度に冷却されることになり、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆを、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３によって、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく定めた条件通りに、安定して冷却することができる。従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させることができる。

〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態を説明する。
第７実施形態においては、環状水管群Ｐにおける水管３３の配置形態、並びに、バーナＢにおける筒状ガスノズル２の設置本数及び空気吐出手段Ｔが第５実施形態と異なる以外は、第５実施形態と同様に構成してあるので、以下では、主として、第５実施形態と異なる構成について説明する。

即ち、図１６及び図１７に示すように、環状水管群Ｐは、第３実施形態と同様に構成してあり、ちなみに、前記軸心方向視にて、最内周環状水管列Ｐｉ、最外周環状水管列Ｐｏ、及び、それら最内周環状水管列Ｐｉと最外周環状水管列Ｐｏとの間の中間環状水管列Ｐｍの３列状に形成してある。

図１７及び図１８に基づいて、バーナＢについて説明を加える。
筒状ガスノズル２の設置本数は、第５実施形態と異なる８本としてある。
第５実施形態と同様に、複数の筒状ガスノズル２を設けるに当たっては、軸心がガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズル２と、軸心がガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記軸心方向視にて長手方向がガス供給筒１の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズル２とが、周方向に交互に並ぶように設けてある。つまり、ガス供給筒１の軸心に直交し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向にガス燃料Ｇを噴出する筒状ガスノズル２と、ガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記軸心方向視にてガス供給筒１の径方向に沿う方向にガス燃料Ｇを噴出する筒状ガスノズル２とが、周方向に交互に並ぶように形成してある。

空気流路３の出口側には、空気吐出手段Ｔとしてのバッフル板１７（空気吐出部に相当する）を、前記軸心方向視にて、周方向において、隣接する筒状ガスノズル２の間に燃焼用空気Ａを吐出するように設けてある。
説明を加えると、外周部に８個の空気吐出用切り欠き１７ｗを周方向に均等に分散させて形成した環状のバッフル板１７を、前記軸心方向視にて、周方向において、空気吐出用切り欠き１７ｗが隣接する筒状ガスノズル２の略中央に位置する姿勢で、空気流路３の出口側に嵌め込んで設けてある。

そして、上述のように構成したバーナＢを、第５実施形態と同様に、加熱室３２における上端側の中央部に、ガス供給筒１の先端を燃焼空間３４に臨ませた状態で、且つ、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の略中央における加熱室３２の中心側の位置に位置する状態で配設してある。

つまり、複数の水管３３を周方向に均等に分散した最内周環状水管列Ｐｉと、その最内周環状水管列Ｐｉの水管３３と同数の複数の筒状ガスノズル２を周方向に均等に分散したノズル列とを、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が最内周環状水管列Ｐｉにおける隣接する水管３３同士の略中央に位置する相対位置関係にて配設することにより、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆが同一の条件で水管３３により冷却されるように構成してある。

第７実施形態のバーナＢにおいては、第５実施形態と同様に、筒状ガスノズル２の設置本数と同数（８個）に分割される状態で、火炎Ｆが形成されるが、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２から噴出されたガス燃料噴出流の両側を、燃焼用空気Ａが流れるので、筒状ガスノズル２から噴出されたガス燃料Ｇは、前記軸心方向視にて、その両側から燃焼用空気Ａが供給されて、二股状の火炎Ｆが形成される状態で燃焼する。そして、二股状の火炎Ｆの両側の火炎は、夫々、前記軸心方向視にて、ガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾く状態となるように形成される。

従って、第７実施形態の貫流ボイラでは、第５実施形態と同様に、各筒状ガスノズル２にて、火炎形成方向が安定した状態で火炎Ｆが形成されるので、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆを、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３によって予め定めた条件通りに、安定して冷却することができる。従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させることができる。
又、各筒状ガスノズル２により、火炎Ｆは、前記軸心方向視にて、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の略中央における加熱室３２の中心側の位置において、二股状に形成されるので、二股状の火炎Ｆの両側の火炎は、ガス供給筒１の径方向に対してガス供給筒１の周方向側に傾くように形成されるので、燃焼量が小さくて火炎Ｆが短いときは、火炎Ｆが最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に当たり難く、水管による火炎の冷却が抑制され、一方、燃焼量が大きくなって火炎Ｆが長くなるほど、火炎Ｆが最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に当たり易くなり、火炎Ｆが水管３３により冷却され易くなる。従って、燃焼量の変更に伴って火炎Ｆの長さが変化しても、火炎Ｆを、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく、適度に冷却することができる。

〔第８実施形態〕
以下、第８実施形態を説明する。
第８実施形態においては、環状水管群Ｐと複数の筒状ガスノズル２との配置形態が第７実施形態と異なる以外は、第７実施形態と同様に構成してあるので、以下では、主として、第７実施形態と異なる構成について説明する。
即ち、図１９に示すように、第８実施形態においては、環状水管群Ｐは、筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、その長手方向をガス供給筒１の径方向に沿わせ、且つ、その先端を最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対して対向させた状態でガス供給筒１に設けてある。

従って、ガス供給筒１の周方向に間隔を隔てて並ぶ８本の筒状ガスノズルにより、各火炎Ｆが、前記軸心方向視にて、水管３３に真正面に対向する位置にて二股状に形成される状態で、火炎Ｆが８分割状に形成される。
そして、各火炎Ｆは、火炎形成方向が安定した状態で形成される状態で、前記軸心方向視にて、二股の間に環状水管列Ｐｉの水管３３が位置する二股状に形成されることから、火炎Ｆは、水管３３により、過度に冷却されることなく適度に冷却されることになるり、全ての筒状ガスノズル２にて形成される火炎Ｆを、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３によって、窒素酸化物の発生量を低減すると共に一酸化炭素の発生量を低減すべく定めた条件通りに、安定して冷却することができる。従って、窒素酸化物の発生量の低減と一酸化炭素の発生量の低減を両立させることができる。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ） 上記の各実施形態において、ガス供給筒１の周方向に間隔を隔てて並ぶ筒状ガスノズル２の本数と、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３の本数とを同じにする場合について例示したが、ガス供給筒１の周方向に間隔を隔てて並ぶ筒状ガスノズル２の本数と、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３の本数とを異ならせても良い。
例えば、筒状ガスノズル２の本数を、最内周環状水管列Ｐｉの水管３３の本数の半数にして、複数の筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、各筒状ガスノズル２の先端が、最内周環状水管列Ｐｉの隣接する水管３３同士の中間部のうち１個おきの中間部に位置する状態で設けても良い。

（ロ） 上記の第１〜第４の各実施形態において、上流側ノズル列Ｎｕと下流側ノズル列Ｎｄとにおいて、ガス供給筒１の周方向に並ぶ筒状ガスノズル２の並び位相を異ならせても良い。
例えば、上流側ノズル列Ｎｕにおいては、筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、その先端を最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対してガス供給筒１の周方向にずらした状態でガス供給筒１に設け、下流側ノズル列Ｎｄにおいては、筒状ガスノズル２を、前記軸心方向視にて、その先端を最内周環状水管列Ｐｉの水管３３に対して真正面に向けた状態でガス供給筒１に設ける。

（ハ） 上記の第１〜第４の各実施形態において、上流側ノズル列Ｎｕ及び下流側ノズル列Ｎｄ夫々における筒状ガスノズル２のガス燃料噴出方向の設定は、適宜変更可能である。
例えば、上流側ノズル列Ｎｕにおいて、全ての筒状ガスノズル２のガス燃料噴出方向を、ガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜する方向に設定したり、周方向に交互に並ぶ筒状ガスノズル２で、ガス燃料噴出方向を異ならせても良い。
下流側ノズル列Ｎｄにおいて、全ての筒状ガスノズル２のガス燃料噴出方向を、ガス供給筒１の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜する方向に設定しても良い。

（ニ） 上記の第１〜第４の各実施形態においては、下流側ノズル列Ｎｄの筒状ガスノズル２は、ガス燃料Ｇを内側空気流路３ｉの出口から吐出される燃焼用空気Ａ及び外側空気流路３ｏの出口から吐出される燃焼用空気Ａに対して噴出するように設ける場合について例示したが、下流側ノズル列Ｎｄの筒状ガスノズル２は、ガス燃料Ｇを内側空気流路３ｉの出口から吐出される燃焼用空気Ａに対して噴出するように設けても良い。この場合、下流側ノズル列Ｎｄの各筒状ガスノズル２の先端は、前記軸心方向視にて、内側燃焼筒４内に位置するようにする。

（ホ） 上記の各実施形態において、空気吐出手段Ｔを省略して、各筒状ガスノズル２にて、火炎Ｆが、ガス供給筒１の径方向に沿う状態で形成されるようにしても良い。
その場合、例えば、空気流路３（外側空気流路３ｏ及び内側空気流路３ｉを含む）の出口に、何も設けない。あるいは、第１〜第４の各実施形態において、外側空気流路３ｏの出口側に、外側バッフル板１３を、前記軸心方向視にて、周方向において、空気吐出用切り欠き１３ｗが筒状ガスノズル２と同位置に位置する姿勢で設けたり、第５〜第８の各実施形態において、空気流路３の出口側に、バッフル板１７を、前記軸心方向視にて、周方向において、空気吐出用切り欠き１７ｗが筒状ガスノズル２と同位置に位置する姿勢で設けたりして、火炎Ｆが概ね１本の円柱状に形成されるようにする。

（ヘ） 複数の筒状ガスノズル２を周方向に分散して設けるに当たって、上記の各実施形態においては、周方向に隣接する筒状ガスノズル２同士で分割状に火炎を形成するように設ける場合について例示したが、周方向に隣接する筒状ガスノズル２同士で連なる状態で火炎が形成されるように設けても良い。

（ト） 環状水管群Ｐにおける複数の水管３３の配置形態は、上記の各実施形態において例示した配置形態に限定されるものではない。
例えば、複数の水管３３を、前記軸心方向視にて、１列で環状に並べても良い。
あるいは、前記軸心方向視にて、最内周部にて、複数の水管３３が環状に並ぶ最内周環状水管列Ｐｉが形成され、最内周環状水管列Ｐｉの外側では、複数の水管３３を、環状の列を形成せずに不規則に並べても良い。

１ ガス供給筒
２ 筒状ガスノズル
３ 空気流路
３ｉ 内側空気流路
３ｏ 外側空気流路
１１ 旋回手段
１２ 旋回手段
１３ 空気吐出部
１６ 旋回手段
１７ 空気吐出部
３２ 加熱室
３３ 水管
３４ 燃焼空間
Ａ 燃焼用空気
Ｂ バーナ
Ｇ ガス燃料
Ｆ 火炎
Ｎｄ 下流側ノズル列
Ｎｕ 上流側ノズル列
Ｐ 環状水管群
Ｐｉ 最内周環状水管列
Ｔ 空気吐出手段

Claims (5)

1. 筒状の加熱室の内部に、加熱対象の水を通流させる複数の水管が夫々の長手方向を前記加熱室の軸心方向に沿わせる姿勢で、前記軸心方向に沿う軸心方向視にて環状に設けられ、
   バーナが、前記加熱室における前記軸心方向一端側の中央部に配置されて、前記環状水管群の中央の空間を燃焼空間としてガス燃料を燃焼させるように構成された貫流ボイラであって、
   前記バーナが、長手方向を前記軸心方向に沿わせて配置されるガス供給筒と、そのガス供給筒の先端側の周壁にその周壁から突出する状態で周方向に分散して設けられて、前記ガス供給筒内を流れるガス燃料を噴出する複数の筒状ガスノズルと、前記軸心方向視にて前記ガス供給筒の外周部に環状に設けられて、前記複数の筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料に対して燃焼用空気を吐出する空気流路とを備えて構成され、
   前記環状水管群と前記複数の筒状ガスノズルとが、全ての前記筒状ガスノズルにて形成される火炎が同一又は略同一の条件で前記水管により冷却される相対位置関係にて配設され、
   前記複数の筒状ガスノズルとして、軸心が前記ガス供給筒の軸心に直交し且つ前記加熱室の軸心方向に沿う前記軸心方向視にて長手方向が前記ガス供給筒の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズルと、軸心が前記ガス供給筒の軸心に直交する方向に対して前方に傾斜し且つ前記加熱室の軸心方向に沿う前記軸心方向視にて長手方向が前記ガス供給筒の径方向に沿う姿勢の筒状ガスノズルとが、前記ガス供給筒の周方向に交互に並ぶように設けられている貫流ボイラ。
   
2. 前記複数の筒状ガスノズルが、周方向に隣接するもの同士で分割状に火炎を形成するように、周方向に分散して設けられている請求項１記載の貫流ボイラ。
3. 前記環状水管群における最内周側に、前記複数の筒状ガスノズルと同数の前記水管が環状に並ぶ最内周環状水管列が形成され、
   前記筒状ガスノズルが、前記軸心方向視にて、その長手方向を前記ガス供給筒の径方向に沿わせ、且つ、その先端を前記最内周環状水管列の前記水管に対して前記周方向にずらした状態で前記ガス供給筒に設けられ、
   前記軸心方向視にて、前記筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料の燃焼により形成される火炎が、前記径方向に対して前記周方向側に傾く状態となるように、前記筒状ガスノズルから噴出されるガス燃料に対して、前記空気流路の出口から燃焼用空気を吐出させる空気吐出手段が設けられている請求項１又は２記載の貫流ボイラ。
4. 前記空気流路の出口側に、前記空気吐出手段としての空気吐出部が、前記軸心方向視にて、周方向において、隣接する前記筒状ガスノズルの間に燃焼用空気を吐出するように設けられている請求項３記載の貫流ボイラ。
5. 前記空気流路の出口側に、前記空気吐出手段としての旋回手段が、前記空気流路を流れる燃焼用空気を旋回させて出口から吐出させるように設けられている請求項３記載の貫流ボイラ。

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