JP5082505B2 - boiler - Google Patents

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JP5082505B2 JP2007053963A JP2007053963A JP5082505B2 JP 5082505 B2 JP5082505 B2 JP 5082505B2 JP 2007053963 A JP2007053963 A JP 2007053963A JP 2007053963 A JP2007053963 A JP 2007053963A JP 5082505 B2 JP5082505 B2 JP 5082505B2
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Description

本発明は、ボイラに関するものである。詳しくは、灯油やA重油等の液体燃料とガス燃料とを切り替えて燃焼させる有害物質の低減を実現可能なボイラに関するものである。   The present invention relates to a boiler. More specifically, the present invention relates to a boiler capable of reducing harmful substances that are burned by switching between liquid fuel such as kerosene and heavy fuel oil A and gas fuel.

従来から、環状に配列された水管群を有する缶体を備えたボイラはよく知られており、このようなボイラにおいては、一般的に、その水管群の中央部にバーナが配設されている。つまり、このような構成のボイラにおいては、環状に配列された水管群の内側が、バーナから供給された燃料を燃焼させるための燃焼室として機能する。   Conventionally, a boiler having a can having a group of water tubes arranged in an annular shape is well known, and in such a boiler, a burner is generally arranged at the center of the water tube group. . In other words, in the boiler having such a configuration, the inner side of the annular water tube group functions as a combustion chamber for burning the fuel supplied from the burner.

この種の液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用するボイラにおいても、有害物質(NOx、CO、煤等)の低減化技術に関して提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。   Proposals have also been made regarding techniques for reducing harmful substances (NOx, CO, soot, etc.) in boilers that switch between this type of liquid fuel and gaseous fuel (see, for example, Patent Document 1).

ところで、上述した環状に配列された水管群を有する缶体を用いて構成されたボイラにおいては、ωフローと称される缶体のように、燃焼室のガス排出口が燃焼室の側面において1箇所周方向に偏って設けられた缶体においては、バーナから噴出されるガスが特定の方向(主にガス排出口が設けられている方向)に引っ張られる,すなわち軸対称とならない傾向がある。このため、バーナからの燃焼反応中のガスが缶体の内面に接触するとともに、バーナからの噴出ガスがガス排出口のバーナ近傍部からショートパスして流出することにより、バーナの燃焼性能に悪影響を及ぼすとともに、排出NOx量の低減が困難とな
っていた。
By the way, in the boiler comprised using the can which has the water pipe group arranged in the above-mentioned ring shape, the gas exhaust port of a combustion chamber is 1 in the side surface of a combustion chamber like the can called the (omega) flow. In a can body provided with a bias in the circumferential direction, the gas ejected from the burner tends to be pulled in a specific direction (mainly the direction in which the gas discharge port is provided), that is, not axially symmetric. For this reason, the gas during the combustion reaction from the burner contacts the inner surface of the can body, and the gas ejected from the burner flows out from the vicinity of the burner at the gas outlet through a short path, thereby adversely affecting the combustion performance of the burner. In addition, it has been difficult to reduce the amount of exhausted NOx.

また、液体燃料と気体燃料を切り替えて燃焼させるボイラにおいては、いずれの燃焼時においてもNOxの排出基準を満たす必要がある。   Further, in a boiler that switches between liquid fuel and gaseous fuel and burns, it is necessary to satisfy the NOx emission standard in any combustion.

特開平11−108308号公報JP 11-108308 A

この発明が解決しようとする課題は、液体燃料および気体燃料のいずれの燃焼時にもNOxなどの有害物質の低減を実現可能なボイラを提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a boiler that can realize reduction of harmful substances such as NOx during combustion of both liquid fuel and gaseous fuel.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、請求項1に記載の発明は、複数の水管を用いて燃焼室を形成した缶体と、前記缶体の上部に配置されるバーナとを備え、前記燃焼室のガス排出口を燃焼室側面に設けたボイラにおいて、前記バーナは、液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用するバーナであって、液体燃料ノズル部を中心に配置した断面略環状の流通路を有し、内周面および外周面にガス噴出口を形成した気体燃料供給管と、この気体燃料供給管の外側にこれと同軸状に配置される筒状のエアレジスタと、前記液体燃料ノズル部と前記気体燃料供給管との間に形成され先端に第一バッフル板を設けた第一空気流路と、前記気体燃料供給管と前記エアレジスタとの間に形成され先端に第二バッフル板を設けた第二空気流路とを備えて構成され、前記第二バッフル板に形成した二次空気噴出部に、噴出ガスの流れを前記ガス排出口から遠ざかる方向に制御する流れ制御手段を備え、前記バーナの火炎検出器を前記ガス排出口側に位置する二次空気噴出部の上方に配置したことを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 is arranged in a can body in which a combustion chamber is formed using a plurality of water pipes, and an upper portion of the can body. A boiler provided with a gas discharge port of the combustion chamber on a side surface of the combustion chamber, wherein the burner is a burner used by switching between liquid fuel and gaseous fuel, with the liquid fuel nozzle portion being the center. A gas fuel supply pipe having a substantially annular flow passage arranged and having gas outlets formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, and a cylindrical shape arranged coaxially with the gas fuel supply pipe outside the gas fuel supply pipe An air register, a first air passage formed between the liquid fuel nozzle portion and the gaseous fuel supply pipe and having a first baffle plate at a tip thereof; and between the gaseous fuel supply pipe and the air register. Second empty formed and provided with a second baffle plate at the tip Is constituted by a flow path, the Second baffle secondary air injection portion formed in the plate, Bei give a flow control means for controlling the direction away a flow of gas injected from the gas outlet, the flame of the burner The detector is arranged above the secondary air ejection portion located on the gas discharge port side .

請求項1に記載の発明によれば、液体燃料燃焼時、気体燃料燃焼時のいずれにおいても前記二次空気ノズルの機能により、前記バーナにて生成されるガスが前記ガス排出口から遠ざかる方向に制御されるので、前記ガス排出口からショートパスして流出することによる燃焼性の悪化を抑制でき、NOxなどの有害物質の低減が可能となるとともに、前記バーナの気体燃料燃焼時および液体燃料燃焼時の火炎検出をより確実に行うことができるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, the gas generated by the burner moves away from the gas discharge port by the function of the secondary air nozzle in both liquid fuel combustion and gaseous fuel combustion. Since it is controlled, deterioration of combustibility due to short path outflow from the gas discharge port can be suppressed, and harmful substances such as NOx can be reduced, and gas fuel combustion and liquid fuel combustion of the burner are possible. There is an effect that the flame detection at the time can be more reliably performed.

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記流れ制御手段が、噴出ガスを前記ガス排出口から遠ざかる方向に導く板状部材を含む角筒状に形成される二次空気ノズルであることを特徴としている。   A second aspect of the present invention is the secondary air nozzle according to the first aspect, wherein the flow control means is formed in a rectangular tube shape including a plate-like member that guides the ejected gas in a direction away from the gas discharge port. It is characterized by that.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明による効果に加えて、前記バーナにて生成されるガスの流れを確実に制御できるという効果を奏する。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, there is an effect that the flow of gas generated by the burner can be controlled with certainty.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2において、前記缶体から排出される排ガスを前記バーナへの供給と供給停止とを選択可能な外部排ガス再循環手段を備え、前記気体燃料の燃焼時に排ガスを前記バーナへ供給することを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an external exhaust gas recirculation means capable of selecting whether the exhaust gas discharged from the can body is supplied to the burner or stopped in the burner according to the first or second aspect, and the gas It is characterized in that exhaust gas is supplied to the burner during fuel combustion.

請求項3に記載の発明によれば、請求項1または請求項2に記載の発明による効果に加えて、排ガス規制の厳しい気体燃料の規制値を容易にクリアすることができるという効果を奏する。   According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, there is an effect that it is possible to easily clear the regulation value of the gaseous fuel whose exhaust gas regulation is severe.

さらに、請求項4に記載の発明は、請求項1または請求項2において、前記流れ制御手段を筒状に形成するとともに、前記気体燃料供給管の内側に気体燃料燃焼時の着火用パイロットバーナを備え、前記第一空気流路の入口側の前記整流板に形成した火炎検出孔と前記第一バッフル板に形成した火炎検出孔を通して、前記火炎検出器が前記パイロットバーナの火炎を検出するように構成したことを特徴としている。Further, according to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the flow control means is formed in a cylindrical shape, and an ignition pilot burner for gaseous fuel combustion is provided inside the gaseous fuel supply pipe. The flame detector detects the flame of the pilot burner through a flame detection hole formed in the rectifying plate on the inlet side of the first air flow path and a flame detection hole formed in the first baffle plate. It is characterized by the construction.

請求項4に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明による効果に加えて、前記火炎検出器により前記パイロットバーナの火炎も検出することができるという効果を奏する。According to invention of Claim 4, in addition to the effect by the invention of Claim 1 or 2, there exists an effect that the flame of the said pilot burner can also be detected with the said flame detector.

本発明によれば、前記バーナにより生成されるガスが、前記ガス排出口からショートパスして流出することによる燃焼性の悪化を抑制でき、液体燃料燃焼時および気体燃料燃焼時のいずれにおいてもNOxなどの有害物質の低減可能なボイラを得ることができる。   According to the present invention, the gas generated by the burner can suppress deterioration of combustibility due to a short path flowing out from the gas discharge port, and NOx can be obtained both in liquid fuel combustion and in gas fuel combustion. A boiler capable of reducing harmful substances such as can be obtained.

本発明の実施形態を説明する前に、本願において使用する用語について説明する。   Before describing embodiments of the present invention, terms used in the present application will be described.

本願において、単に「ガス」と称する場合、ガスとは、燃焼反応中のガスおよび燃焼反応が完了したガスの少なくとも一方を含む概念であり、燃焼ガスと称することもできる。つまり、ガスとは、燃焼反応中のガスおよび燃焼反応が完了したガスの両方を有する場合、燃焼反応中のガスのみを有する場合、あるいは燃焼反応が完了したガスのみを有する場合の、いずれをも含む概念である。以下、特に説明しない場合は同様の概念である。   In the present application, when simply referred to as “gas”, the gas is a concept including at least one of a gas during a combustion reaction and a gas for which the combustion reaction has been completed, and may also be referred to as a combustion gas. In other words, the gas includes both the gas in the combustion reaction and the gas in which the combustion reaction is completed, the gas in the combustion reaction only, or the gas in which the combustion reaction is completed only. It is a concept that includes. Hereinafter, the same concept is used unless otherwise described.

また、排ガスとは、燃焼反応が完了または殆ど完了したガスを意味する。さらに、特に
説明しない場合は、排ガスとは、ボイラの缶体内を通過して煙突部に達したガス、および缶体内にて循環するガスの両方あるいはいずれかを意味するものとする。
Further, the exhaust gas means a gas in which the combustion reaction is completed or almost completed. Further, unless otherwise specified, exhaust gas means either or both of the gas that passes through the boiler body and reaches the chimney and the gas that circulates in the body.

また、ガス温度は、特に説明しない限り、燃焼反応中のガスの温度を意味し、燃焼温度あるいは燃焼火炎温度と同義である。さらに、ガス温度の抑制とは、ガス(燃焼火炎)温度の最高値を低く抑えることを意味する。なお、通常、燃焼反応は、上述した「燃焼反応が完了したガス」中においても極微量であるが継続しているので、「燃焼反応の完了」とは、燃焼反応の100%完結を意味するものではない。   Further, the gas temperature means the temperature of the gas during the combustion reaction unless otherwise specified, and is synonymous with the combustion temperature or the combustion flame temperature. Further, the suppression of the gas temperature means that the maximum value of the gas (combustion flame) temperature is kept low. In general, the combustion reaction is extremely small in the above-mentioned “gas for which the combustion reaction has been completed”, but continues, so “completion of the combustion reaction” means 100% completion of the combustion reaction. It is not a thing.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

まず、本実施形態にかかるボイラは、複数の水管を用いて燃焼室を形成した缶体と、前記缶体の上部に配置されるバーナとを備え、前記燃焼室のガス排出口を燃焼室側面に設けたボイラにおいて、前記バーナは、液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用するバーナであって、液体燃料ノズル部を中心に配置した断面略環状の流通路を有し、先端部の内周面および外周面にガス噴出口を形成した気体燃料供給管と、この気体燃料供給管の外側にこれと同軸状に配置される筒状のエアレジスタと、前記液体燃料ノズル部と前記気体燃料供給管との間に形成され先端に第一バッフル板を設けた第一空気流路と、前記気体燃料供給管と前記エアレジスタとの間に形成され先端に第二バッフル板を設けた第二空気流路とを備えて構成され、前記第二バッフル板に形成した二次空気噴出部に、噴出ガスの流れを前記ガス排出口から遠ざかる方向に制御する流れ制御手段を備えている。   First, a boiler according to the present embodiment includes a can body in which a combustion chamber is formed using a plurality of water pipes, and a burner disposed at an upper portion of the can body, and a gas discharge port of the combustion chamber is provided on a side surface of the combustion chamber. In the boiler provided in the above, the burner is a burner that switches between liquid fuel and gaseous fuel and has a substantially annular flow passage arranged around the liquid fuel nozzle portion, and has an inner periphery at the tip portion. A gas fuel supply pipe having gas jets formed on the surface and the outer peripheral surface; a cylindrical air register arranged coaxially with the gas fuel supply pipe; and the liquid fuel nozzle section and the gas fuel supply A first air passage formed between the pipe and the first baffle plate provided at the tip; and a second air formed between the gaseous fuel supply pipe and the air register and provided with the second baffle plate at the tip. And the second battery. The secondary air injection portion formed in the Le plate, and a flow control means for controlling the direction away a flow of gas injected from the gas outlet.

このような構成によれば、液体燃料燃焼時および気体燃料燃焼時ともに、前記流れ制御手段の流れ制御作用により、前記バーナからの噴出ガスが、前記ガス排出口のバーナ近傍部からショートパスして流出するのが抑制される。その結果、バーナの燃焼性能を向上させ、有害物質の低減化を実現することができる。すなわち、液体燃料の燃焼時、前記ショートパスの抑制によって前記バーナからのガスの偏流が抑制されることにより、前記バーナ近傍部の自己再循環流れが改善され、均一に自己再循環ガスが流れ込み、燃料液滴の予蒸発や予混合が均一に行われる。その結果、予蒸発や予混合によって局所的な低空気比・高温場の発生が抑えられることから低NOx化につながる。また、ガス燃料の燃焼時においても均一に自己再循環ガスが流れ込むことによって、局所的な低空気比・高温場の発生が抑えられることから低NOx化につながる。さらに、前記ガス排出口から流出するガスのショーパスが抑制されので、CO・煤塵(スモーク)といった未燃成分の排出を抑えることができる。また、前記バーナの構造を殆ど変更することなく、低NOx化および未燃成分の流出抑制を実現できる。   According to such a configuration, during the liquid fuel combustion and the gas fuel combustion, the flow control action of the flow control means causes the jet gas from the burner to short-pass from the burner vicinity of the gas discharge port. Outflow is suppressed. As a result, it is possible to improve the combustion performance of the burner and reduce harmful substances. That is, when the liquid fuel is combusted, by suppressing the short path, gas drift from the burner is suppressed, so that the self-recirculation flow in the vicinity of the burner is improved, and the self-recirculation gas flows uniformly. Preevaporation and premixing of the fuel droplets are performed uniformly. As a result, pre-evaporation and premixing can suppress the generation of local low air ratio and high temperature fields, leading to low NOx. Further, even when the gas fuel is burned, the self-recirculation gas flows uniformly, so that the generation of a local low air ratio and high temperature field can be suppressed, leading to low NOx. Furthermore, since the gas show path flowing out from the gas discharge port is suppressed, it is possible to suppress the discharge of unburned components such as CO and soot (smoke). In addition, NOx reduction and suppression of unburned component outflow can be realized without substantially changing the structure of the burner.

つぎに、この実施の形態の各構成要素について説明する。この実施の形態は、ωフローと称される缶体に好適に実施される。その理由は、前記燃焼室のガス排出口が1箇所で前記バーナからのガスの偏流が比較的顕著であることから、前記流れ制御手段による効果が大きいことによる。前記ωフロー缶体は、多数の水管を環状に配置した内側水管群(内側水管壁)と、この内側水管群の外側に多数の水管を配置した外側水管群(外側水管壁)とを備え、内側水管壁の内側を燃焼室とし、この燃焼室の第一ガス排出口を内側水管壁の側面1箇所に設け、前記外側水管壁の燃焼室中心と点対称の位置に第二ガス排出口を設ける。この缶体においては、ガスは、前記第一ガス排出口から燃焼室外へ流出し、前記内側水管壁と前記外側水管壁との間の環状ガス通路において2方向に分岐して流れ、前記第二ガス排出口で合流して前記缶体外へ流出する。   Next, each component of this embodiment will be described. This embodiment is preferably implemented for a can called a ω flow. The reason is that the flow control means has a large effect because the gas discharge port of the combustion chamber is at one place and the gas flow from the burner is relatively remarkable. The ω flow can body includes an inner water tube group (inner water tube wall) in which a large number of water tubes are arranged in an annular shape, and an outer water tube group (outer water tube wall) in which a large number of water tubes are arranged outside the inner water tube group. A combustion chamber is provided inside the inner water tube wall, and a first gas discharge port of the combustion chamber is provided at one place on the side surface of the inner water tube wall. Provide two gas outlets. In this can body, the gas flows out of the combustion chamber from the first gas discharge port, flows in two directions in an annular gas passage between the inner water tube wall and the outer water tube wall, It merges at the second gas discharge port and flows out of the can body.

しかしながら、前記缶体は、ωフロー缶体に限定されるものではなく、バーナからの噴出ガスが燃焼室側面に形成したガス排出口のバーナ近傍部からショートパスして流出し易い缶体,すなわち、前記燃焼室のガス排出口が、燃焼室の側面において複数箇所に偏って
形成されるωフロー缶体以外の缶体を含む。ここで、前記ガス排出口が偏って形成されるとは、前記燃焼室の側面全体からほぼ均等にガスが流出するのではなく、ガスが前記燃焼室側面の周方向の特定の位置からのみ流出するように特定の位置に前記ガス排出口が形成されることを意味する。
However, the can body is not limited to the ω flow can body, and the can body that is easy to flow out by short-passing from the vicinity of the burner of the gas discharge port formed on the side of the combustion chamber, the gas ejected from the burner, The gas exhaust port of the combustion chamber includes a can other than the ω flow can that is formed at a plurality of locations on the side surface of the combustion chamber. Here, the fact that the gas discharge ports are formed unevenly means that the gas does not flow out almost uniformly from the entire side surface of the combustion chamber, but the gas flows out only from a specific position in the circumferential direction of the side surface of the combustion chamber. This means that the gas discharge port is formed at a specific position.

前記バーナは、液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用するバーナ(切替専燃バーナと称することができる。)であって、液体燃料用の液体燃料ノズル部を中心とした断面略環状の流通路を有し、先端部の内周面および外周面にガス噴出口を形成した気体燃料供給管と、この気体燃料供給管の外側にこれと同軸状に配置される筒状のエアレジスタと、前記液体燃料ノズル部と前記気体燃料供給管との間に形成され先端に第一バッフル板を設けた第一空気流路と、前記気体燃料供給管と前記エアレジスタとの間に形成され先端に第二バッフル板を設けた第二空気流路とを備えた先混合型のバーナである。前記第二バッフル板に形成した二次空気噴出部に、噴出ガスの流れを前記ガス排出口から遠ざかる方向に制御する流れ制御手段を備えている。   The burner is a burner that can be used by switching between liquid fuel and gaseous fuel (which can be referred to as a switching exclusive combustion burner), and has a substantially annular cross-section with a liquid fuel nozzle portion for liquid fuel as a center. A gas fuel supply pipe in which gas outlets are formed on the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the tip, a cylindrical air register disposed coaxially with the gas fuel supply pipe, A first air flow path formed between the liquid fuel nozzle portion and the gaseous fuel supply pipe and provided with a first baffle plate at the distal end; and formed between the gaseous fuel supply pipe and the air register; It is a premixing type burner provided with the 2nd air flow path which provided the two baffle board. The secondary air ejection part formed on the second baffle plate is provided with a flow control means for controlling the flow of the ejection gas in a direction away from the gas discharge port.

このバーナは、自己再循環型バーナである。自己再循環型バーナとは、前記二次空気噴出部からの噴出ガス(空気だけも含む。)により、燃焼室内の酸素濃度の低いガスをバーナ基部に引き込み、燃焼用空気と混合することでNOx生成を抑制するタイプのバーナをいう。この自己再循環型のバーナの自己再循環機能と前記流れ制御手段による流れ制御機能とを組み合わせることにより、COや煤塵の低減効果だけでなく、前記の自己再循環流の改善効果による低NOx化において顕著な効果を奏するものである。   This burner is a self-recirculating burner. The self-recirculating burner is a NOx gas by drawing a gas having a low oxygen concentration in the combustion chamber into the burner base by the gas ejected from the secondary air ejection section (including only air) and mixing it with the combustion air. A type of burner that suppresses generation. By combining the self-recirculation function of this self-recirculation burner with the flow control function of the flow control means, not only the CO and dust reduction effect but also the NOx reduction due to the improvement effect of the self-recirculation flow is achieved. This is a remarkable effect.

前記二次空気噴出部は、周方向に互いに間隔を存して6〜8個形成される。前記二次空気噴出部(二次空気噴出口)からのガスの流速は、好ましくは、45〜55m/sの範囲に設定する。その理由は、煤塵の低減と着火性を確保することである。   Six to eight secondary air ejection portions are formed at intervals in the circumferential direction. The flow rate of the gas from the secondary air ejection part (secondary air ejection port) is preferably set in the range of 45 to 55 m / s. The reason is to ensure dust reduction and ignitability.

前記流れ制御手段の第一の態様は、この二次空気噴出部から噴出される空気を前記ガス排出口から遠ざかる方向に導く6〜8個の二次空気ノズルを備えた構成とされる。これら二次空気ノズルは、好ましくは、角筒状に形成し、この角筒の前記ガス排出口側の構成壁面を全ての空気ノズルを反ガス排出口側へ向けて傾斜させることにより、前記二次空気噴出部から噴出される空気を前記ガス排出口から遠ざかる方向に導くことができる。しかしながら、前記二次空気ノズルの前記ガス排出口側の構成壁面のみを反ガス排出口側へ向けて傾斜させても良い。前記空気ノズルは、ノズル自体を傾斜させることにより、前記空気噴出部から噴出される空気を前記ガス排出口から遠ざかる方向に導くように構成することができる。   The first aspect of the flow control means is configured to include 6 to 8 secondary air nozzles that guide the air ejected from the secondary air ejection section in a direction away from the gas exhaust port. These secondary air nozzles are preferably formed in a rectangular tube shape, and all the air nozzles are inclined toward the anti-gas discharge port side by inclining the constituent wall surface of the rectangular tube on the gas discharge port side. The air ejected from the next air ejection section can be guided in a direction away from the gas exhaust port. However, only the constituent wall surface of the secondary air nozzle on the gas outlet side may be inclined toward the anti-gas outlet side. The air nozzle can be configured to guide the air ejected from the air ejection portion in a direction away from the gas exhaust port by inclining the nozzle itself.

前記流れ制御手段の第二の態様は、この二次空気噴出部から噴出される空気の少なくとも一部を前記ガス排出口から遠ざかる方向に導くガイドと、ガイドを備えず前記空気噴出部から噴出される空気の拡散を促す拡散部とを備えた構成とする。前記ガイドは、好ましくは、横断面コ字状に形成する。   The second aspect of the flow control means includes a guide for guiding at least a part of the air ejected from the secondary air ejection portion in a direction away from the gas discharge port, and a jet provided from the air ejection portion without the guide. And a diffusing portion that promotes diffusion of air. The guide is preferably formed in a U-shaped cross section.

このような構成によれば、前記ガイドだけではなく前記拡散部を有するため、前記バーナの直近においては、前記液体燃料ノズル部から噴射される燃料と空気とのミキシング状態を一部分不均一にすることができる。つまり、このような構成のバーナによれば、単にミキシング状態を良好にするわけではなく、拡散部によって一部意図的に不均一なミキシング状態を形成することによって、ガス温度の低下を図り、NOx値を低減させることができる。   According to such a configuration, since not only the guide but also the diffusion portion is provided, the mixing state of the fuel and air injected from the liquid fuel nozzle portion is partially made uneven in the immediate vicinity of the burner. Can do. That is, according to the burner having such a configuration, the mixing state is not simply made good, but the gas temperature is lowered by forming a partly intentionally non-uniform mixing state by the diffusion portion, and NOx. The value can be reduced.

前記第一バッフル板には、中央部に前記液体燃料ノズル部が臨む第一開口とこの第一開口の周囲に同心円状に配置される複数の第二開口と、ガス燃料燃焼時の点火に使用される
パイロットバーナが臨む点火用の第三開口とを形成している。前記第二開口は、好ましくは、前記二次空気噴出部と同じ数として前記二次空気噴出部に対応する位置に形成される。
The first baffle plate has a first opening facing the liquid fuel nozzle portion at the center, a plurality of second openings arranged concentrically around the first opening, and used for ignition at the time of gas fuel combustion. And a third opening for ignition facing the pilot burner. The second opening is preferably formed at a position corresponding to the secondary air ejection portion as the same number as the secondary air ejection portion.

筒状の前記気体燃料供給管の先端部の内周面の前記第一バッフル板の上流側近傍には、ガス噴出口としての内側噴出口が形成され、外周面の前記第二バッフル板の上流側近傍に、ガス噴出口としての外側噴出口が形成される。前記内側噴出口は、隣接する前記第二開口と前記第二開口との間に位置するように形成し、前記外側噴出口は前記二次空気噴出部に対応して形成することができる。   An inner jet port as a gas jet port is formed in the vicinity of the upstream side of the first baffle plate on the inner peripheral surface of the distal end portion of the cylindrical gas fuel supply pipe, and the upstream side of the second baffle plate on the outer peripheral surface is formed. An outer jet port as a gas jet port is formed near the side. The inner jet port may be formed so as to be positioned between the adjacent second opening and the second opening, and the outer jet port may be formed corresponding to the secondary air jet part.

前記液体燃料ノズル部は、好ましくは、低燃焼時に低燃焼に必要な燃料を噴霧する第一ノズルと、高燃焼時に高燃焼に必要な燃料を噴霧する第二ノズルとから構成する。この場合、前記液体燃料ノズル部の中心軸は、好ましくは、筒状の前記気体燃料供給管の中心軸に一致させ、前記第二ノズルを前記ガス排出口に近い側とし、前記第一ノズルを反ガス排出側とすることができる。   The liquid fuel nozzle section is preferably composed of a first nozzle that sprays fuel necessary for low combustion during low combustion and a second nozzle that sprays fuel necessary for high combustion during high combustion. In this case, the central axis of the liquid fuel nozzle portion preferably coincides with the central axis of the tubular gaseous fuel supply pipe, the second nozzle is on the side close to the gas discharge port, and the first nozzle is It can be the anti-gas discharge side.

また、前記液体燃料ノズル部は、低燃焼および高燃焼時に燃料を噴霧する第一ノズルと高燃焼時のみ燃料を噴霧する第二ノズルとから構成したり、一つのノズルにより噴霧量を調整するように構成することができる。前記液体燃料ノズル部の中心軸は、前記第一筒部材の中心軸,すなわち前記燃焼室の中心軸に対して反ガス排出口側へ(ガス排出口から遠ざかる方向へ)偏らせることができる。これにより、前記バーナからのガスを全体的に反ガス排出口側へずらせることができ、前記ガス排出口が偏って設けられることによる燃焼性の悪化を抑制することができる。前記液体燃料ノズル部は、ノズルパイプと称することができる。   In addition, the liquid fuel nozzle section may be composed of a first nozzle that sprays fuel at the time of low combustion and high combustion and a second nozzle that sprays fuel only at the time of high combustion, or the spray amount is adjusted by one nozzle. Can be configured. The central axis of the liquid fuel nozzle portion can be biased toward the anti-gas outlet side (in a direction away from the gas outlet) with respect to the central axis of the first cylinder member, that is, the central axis of the combustion chamber. Thereby, the gas from the said burner can be shifted to the whole anti-gas discharge port side, and the combustibility deterioration by providing the said gas discharge port biasing can be suppressed. The liquid fuel nozzle part can be referred to as a nozzle pipe.

この実施の形態においては、好ましくは、前記缶体から排出される排ガスを前記バーナへ供給と供給停止とを選択可能な外部排ガス再循環手段を備え、前記気体燃料の燃焼時に排ガスを前記バーナへ供給するように構成する。   In this embodiment, it is preferable that an external exhaust gas recirculation unit capable of selecting supply and stop of exhaust gas discharged from the can body to the burner is provided, and exhaust gas is supplied to the burner during combustion of the gaseous fuel. Configure to supply.

この外部排ガス再循環手段は、前記缶体の排気筒と前記バーナとを連通する排ガス再循環路と、この排ガス再循環路中に設けられ、排ガス再循環をする(排ガスの供給する)かどうかの制御をなす制御手段としてのダンパとを含んで構成される。前記排ガス再循環路の一端を前記バーナへ燃焼用空気を送るための送風機の吸い込み側に接続するが、必要に応じて前記排ガス再循環路に別の送風機を設けて前記バーナまたは前記燃焼室内へ排ガスを供給するように構成することができる。   This external exhaust gas recirculation means is provided in the exhaust gas recirculation passage that communicates the exhaust cylinder of the can body and the burner, and whether or not the exhaust gas recirculation passage is provided in the exhaust gas recirculation passage (supply of exhaust gas). And a damper as a control means for controlling the above. One end of the exhaust gas recirculation path is connected to the suction side of a blower for sending combustion air to the burner. If necessary, another exhaust fan is provided in the exhaust gas recirculation path to the burner or the combustion chamber. It can be configured to supply exhaust gas.

こうした構成を採用することにより、気体燃料燃焼時に前記バーナの性能による低NOx作用に加えて、排ガス再循環による低NOx作用を加えることができ、NOx排出基準値の高い(基準NOx値が低い)ガス焚きボイラの基準値を容易にクリアすることができる。この排ガス再循環を気体燃料燃焼時のみとしているのは、液体燃料燃焼時に排ガス再循環を行うと排ガス中に含まれる硫酸成分による排ガス再循環路などの腐食を避けるためと、液体燃料燃焼時のNOx排出基準値が比較的低いことによる。しかしながら、液体燃料燃焼時においても必要に応じて排ガス再循環を行うように構成することができる。また、この実施の形態においては、前記排ガス再循環に代えて排ガス再循環以外の水噴霧などのNOx低減手段を組み合わせることができる。   By adopting such a configuration, in addition to the low NOx action due to the performance of the burner during gas fuel combustion, a low NOx action due to exhaust gas recirculation can be added, and the NOx emission reference value is high (the reference NOx value is low). The standard value of the gas fired boiler can be easily cleared. This exhaust gas recirculation is only used for gaseous fuel combustion. When exhaust gas recirculation is performed during liquid fuel combustion, corrosion of the exhaust gas recirculation path due to sulfuric acid components contained in the exhaust gas is avoided, and during liquid fuel combustion. This is because the NOx emission standard value is relatively low. However, the exhaust gas recirculation can be performed as needed even during liquid fuel combustion. In this embodiment, instead of the exhaust gas recirculation, NOx reduction means such as water spray other than the exhaust gas recirculation can be combined.

以上説明した実施形態において、好ましくは、前記バーナの気体燃料燃焼時の火炎と液体燃料燃焼時の火炎は共通の火炎検出器にて検出される。そして、前記バーナの火炎検出器は、好ましくは、前記ガス排出口側に位置する二次空気噴出口の上方に配置される。前記ガス排出側に位置する二次空気噴出口とは、所定の間隔で形成された複数の二次空気噴
出口を前記ガス排出口に近い側とそうでない側(反ガス排出口側)とに分けた場合、前記ガス排出口に近い側に位置する二次空気噴出口をいう。
In the embodiment described above, it is preferable that a flame at the time of gas fuel combustion and a flame at the time of liquid fuel combustion of the burner are detected by a common flame detector. The flame detector of the burner is preferably arranged above the secondary air jet port located on the gas discharge port side. The secondary air jets located on the gas discharge side are a plurality of secondary air jets formed at a predetermined interval on the side close to the gas discharge port and on the other side (the anti-gas discharge port side). When divided, it refers to a secondary air outlet located on the side close to the gas outlet.

こうした構成を採用することにより、つぎの効果を奏する。すなわち、前記流れ制御手段により前記バーナの火炎が前記ガス排出口側に偏るのを改善できるが、完全に軸対称の火炎とすることはできない。そこで、前記火炎検出器を前記ガス排出側に位置する二次空気噴出口の上方に設けることで、反ガス排出側の二次空気噴出口の上方に設ける場合と比較して火炎検出信号の量が多くなり、より確実に前記バーナの気体燃料燃焼時および液体燃料燃焼時の火炎検出を行うことができる。   By adopting such a configuration, the following effects can be obtained. That is, the flow control means can improve that the flame of the burner is biased toward the gas discharge port, but cannot be a completely axisymmetric flame. Therefore, by providing the flame detector above the secondary air outlet located on the gas discharge side, the amount of the flame detection signal compared to the case provided above the secondary air outlet on the anti-gas discharge side. Therefore, it is possible to more reliably detect the flame at the time of burning the gas fuel and the liquid fuel of the burner.

また、前記気体燃料供給管の内側に設けたパイロットバーナの火炎を同じ前記火炎検出器で検出する場合は、前記第一空気流路の入口側の前記整流板に形成した火炎検出孔と前記第一バッフル板に形成した火炎検出孔を通して、前記火炎検出器が前記パイロットバーナの火炎を検出するように構成する。より具体的には、前記各火炎検出孔の位置や大きさを調整する。この大きさは、前記整流板および前記第一バッフル板が一次空気の流量を制御する機能を有しているので、流量制御により制約を受ける。   When detecting the flame of the pilot burner provided inside the gaseous fuel supply pipe with the same flame detector, the flame detection hole formed in the rectifying plate on the inlet side of the first air flow path and the first The flame detector is configured to detect the flame of the pilot burner through a flame detection hole formed in one baffle plate. More specifically, the position and size of each flame detection hole are adjusted. This size is restricted by the flow rate control because the rectifying plate and the first baffle plate have a function of controlling the flow rate of the primary air.

前記火炎検出器が前記パイロットバーナの火炎をするためには、前記火炎検出器の検出ライン(前記パイロットバーナの火炎と前記火炎検出器のセンサ部とを結ぶ火炎信号の通る道)上に二つの前記火炎検出孔が存在することを要する。また、前記気体燃料供給管が前記検出ラインを遮らないように(邪魔にならないように)その長さを短くするなどの調整を要する。また、前記検出ラインは、前記液体燃料ノズル部および前記パイロットバーナによって遮られないように設定される。   In order for the flame detector to flame the pilot burner, two flame detector detection lines (a path through which a flame signal is connected between the flame of the pilot burner and the sensor part of the flame detector) The flame detection hole needs to be present. Further, it is necessary to make adjustments such as shortening the length so that the gaseous fuel supply pipe does not obstruct the detection line (so as not to get in the way). The detection line is set so as not to be blocked by the liquid fuel nozzle portion and the pilot burner.

この発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、前記ガス排出口が前記バーナの下端部、または火炎形成開始位置近くまで形成されている場合は、前記ショートパスを防止すべく前記ガス排出口の上部を閉塞する遮蔽手段(閉塞手段)を設けることができる。この遮蔽手段の具体的形態としては、前記ガス排出口が水管と水管との間の隙間として形成された場合、この隙間の上端部を遮蔽する遮蔽板とする。この遮蔽板の上下方向の長さは、約250mm〜400mm程度とする。この態様においては、水管の上部を扁平状に形成することで前記水管により前記遮蔽板と同様な機能を有する遮蔽部を構成することができる。前記遮蔽板は、ショートパスの抑制効果を損なわない程度にその一部に開口を形成することができる。また、複数枚の遮蔽板で構成することもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment. When the gas discharge port is formed up to the lower end of the burner or close to the flame formation start position, the gas may be prevented to prevent the short path. Shielding means (blocking means) for closing the upper part of the discharge port can be provided. As a specific form of the shielding means, when the gas discharge port is formed as a gap between the water pipe and the water pipe, a shielding plate for shielding the upper end portion of the gap is used. The length of the shielding plate in the vertical direction is about 250 mm to 400 mm. In this aspect, the shielding part which has the function similar to the said shielding board can be comprised with the said water pipe by forming the upper part of a water pipe in flat shape. The shielding plate can form an opening in a part thereof so as not to impair the effect of suppressing the short path. Moreover, it can also consist of a plurality of shielding plates.

このショートパス防止の構成において、前記ガス排出口が水管1本分の外径よりも広い場合、前記ガス排出口に1または複数の水管を配置して、隣接する水管間の隙間を前記ガス排出口とし、この隙間の上部を前記遮蔽板で閉塞するように構成することができる。この遮蔽板は、好ましくは、金属とするが、キャスタブルなどの耐火材で構成することができる。キャスタブルを用いる場合、前記ガス排出口の上部を埋めるように構成することができる。   In this short path prevention configuration, when the gas discharge port is wider than the outer diameter of one water pipe, one or a plurality of water pipes are arranged at the gas discharge port so that a gap between adjacent water pipes is removed from the gas discharge port. It can be configured as an outlet, and the upper part of the gap is closed by the shielding plate. The shielding plate is preferably a metal, but can be made of a refractory material such as castable. When using a castable, it can comprise so that the upper part of the said gas exhaust port may be filled up.

また、こうした前記ガス排出口に水管を配置した構成において、この水管を下部の外径を絞ったものとして、この水管と隣接水管とを上部において接触させることで前記ガス排出口の上部を閉塞することにより、前記バーナと前記ガス排出口とを離間させるように構成することができる。この場合、この水管と隣接水管との間の下部に形成される隙間からガスが流出することになり、ガス排出口として機能する。こうした構成によれば、前記遮蔽板の幅を狭くできるので、前記遮蔽板の熱応力による変形を少なくでき、前記遮蔽板の耐久性を向上することができる。   Further, in such a configuration in which a water pipe is arranged at the gas discharge port, the water pipe is narrowed at the outer diameter of the lower part, and the upper part of the gas discharge port is closed by contacting the water pipe and the adjacent water pipe at the upper part. Accordingly, the burner and the gas discharge port can be configured to be separated from each other. In this case, gas flows out from a gap formed in the lower part between this water pipe and the adjacent water pipe, and functions as a gas outlet. According to such a configuration, since the width of the shielding plate can be narrowed, deformation due to thermal stress of the shielding plate can be reduced, and the durability of the shielding plate can be improved.

以下、図面に基づき、本発明の実施例1にかかるボイラについて説明する。   Hereinafter, the boiler concerning Example 1 of the present invention is explained based on a drawing.

図1は、本発明の実施例1にかかるボイラの概略図を示したものである。ここで、図1は、本実施例1にかかるボイラの縦断面の説明図を示している。また、図2は、図1のII−II線に沿う横断面の説明図を示している。また、図3および図4は、本実施例1にかかるボイラに設けられたバーナの概略図を示したものである。ここで、図3は、本実施例1にかかるバーナの縦断面の説明図を示し、図4は、図3に示したバーナの下面図を示している。さらに、図5は、本実施例1におけるガス噴出位置を説明する図であり、図6は、本実施例1にかかるボイラの燃焼状態(ガスの流れ)の概略図を示す図である。   FIG. 1 is a schematic diagram of a boiler according to a first embodiment of the present invention. Here, FIG. 1 shows an explanatory view of a longitudinal section of the boiler according to the first embodiment. Moreover, FIG. 2 has shown explanatory drawing of the cross section which follows the II-II line | wire of FIG. 3 and 4 are schematic views of a burner provided in the boiler according to the first embodiment. Here, FIG. 3 shows an explanatory view of a longitudinal section of the burner according to the first embodiment, and FIG. 4 shows a bottom view of the burner shown in FIG. Further, FIG. 5 is a diagram for explaining the gas ejection position in the first embodiment, and FIG. 6 is a diagram showing a schematic diagram of the combustion state (gas flow) of the boiler according to the first embodiment.

図1および図2に示すように、本実施例1にかかるボイラ1は、環状に配列された水管群を有する缶体10と、この缶体10の上部であって前記水管群の中央部に配設された自己再循環型であって、気体燃料の燃焼と液体燃料の燃焼とを切り替えて行うバーナ20とを用いて構成されている。前記バーナ20上方位置には、燃焼用空気を前記バーナ20に供給する、ウインドボックス50が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a boiler 1 according to the first embodiment includes a can body 10 having a water tube group arranged in an annular shape, and an upper portion of the can body 10 at a central portion of the water tube group. The self-recirculation type is provided and is configured using a burner 20 that switches between combustion of gaseous fuel and combustion of liquid fuel. A wind box 50 for supplying combustion air to the burner 20 is provided above the burner 20.

前記缶体10は、上部ヘッダ11と下部ヘッダ12との間に複数の水管群(内側水管群13、外側水管群14)を立設して構成されている。それぞれの水管群13,14は、略同心円上の環状に配列されており、内側水管群13から所定間隔を隔てて外側水管群14が設けられ、内側水管群13と外側水管群14との間に環状ガス流路15が形成される。また、本実施例1においては、これらの環状に配設された水管群13,14の内側が、燃焼室16として機能し、この燃焼室16の上方位置に、前記バーナ20が設けられている。   The can body 10 is configured by standing a plurality of water pipe groups (an inner water pipe group 13 and an outer water pipe group 14) between an upper header 11 and a lower header 12. Each of the water tube groups 13 and 14 is arranged in a substantially concentric annular shape, and an outer water tube group 14 is provided at a predetermined interval from the inner water tube group 13, and between the inner water tube group 13 and the outer water tube group 14. An annular gas flow path 15 is formed at the end. Further, in the first embodiment, the inside of the annular water pipe groups 13 and 14 functions as the combustion chamber 16, and the burner 20 is provided above the combustion chamber 16. .

また、前記内側水管群13は、各内側水管13a同士を密接させた状態、あるいは隣接する前記内側水管13a間を内側フィン部13bで連接した状態で環状の水管壁として構成されており、その一部にガス排出口17が設けられている。このガス排出口17は、水管の長軸方向に沿って開口されており、前記内側水管群13内部の前記燃焼室16で生成されたガスを前記環状ガス流路15に導くべく機能する。   Further, the inner water tube group 13 is configured as an annular water tube wall in a state where the inner water tubes 13a are in close contact with each other or in a state where the adjacent inner water tubes 13a are connected by inner fin portions 13b. A gas discharge port 17 is provided in a part. The gas discharge port 17 is opened along the longitudinal direction of the water pipe and functions to guide the gas generated in the combustion chamber 16 inside the inner water pipe group 13 to the annular gas flow path 15.

また、前記外側水管群14は、各外側水管14a間に略均等の所定間隔を有した状態で環状に構成されており、前記各外側水管14a間には、隣接する外側水管14a間の隙間をなくすべく連接された外側フィン部14bが設けられている。この外側水管群14の一部には、外側開口部(第二のガス排出口)19が設けられており、この外側開口部19は、燃焼反応のほぼ完了したガスを前記缶体10外部に排出するための排出部として機能する。つまり、バーナ20によって生成されたガスは、前記外側開口部19に集められた後、前記缶体10の下方位置に設けられた排気筒18を介して缶体10外部に排出される。   The outer water tube group 14 is formed in an annular shape with a substantially uniform predetermined interval between the outer water tubes 14a, and a gap between adjacent outer water tubes 14a is formed between the outer water tubes 14a. Outer fin portions 14b connected to be eliminated are provided. A part of the outer water tube group 14 is provided with an outer opening (second gas discharge port) 19, and the outer opening 19 allows a gas whose combustion reaction has been almost completed to flow outside the can body 10. Functions as a discharge unit for discharging. That is, the gas generated by the burner 20 is collected in the outer opening 19 and then discharged to the outside of the can body 10 through the exhaust cylinder 18 provided at a position below the can body 10.

図3および図4に示すように、前記バーナ20は、このバーナ20に対して燃焼用空気を供給する空気供給手段としてのウインドボックス壁51に設置されている。具体的には、前記バーナ20を構成する載置板21を前記壁51に上方から載置して、ボルト等の締結手段(図示省略)にて前記載置板21を前記壁51に締結することによって、前記バーナ20を前記ウインドボックス50内に設置している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the burner 20 is installed on a wind box wall 51 as air supply means for supplying combustion air to the burner 20. Specifically, the mounting plate 21 constituting the burner 20 is mounted on the wall 51 from above, and the mounting plate 21 is fastened to the wall 51 by fastening means (not shown) such as bolts. Thus, the burner 20 is installed in the wind box 50.

本実施例1にかかるバーナ20は、図3および図4に示すように、その中央に液体燃料ノズル部22を備え、このノズル部22を中心に断面略環状の流通路を有する気体燃料供給管23および円筒状のエアレジスタ24を同軸状に配置している。前記ノズル部22と前記気体燃料供給管23との間に一次空気が流通する第一空気流路25を形成し、前記気体燃料供給管23と前記エアレジスタ24との間に二次空気が流通する第二空気流路26を形成している。これらの燃焼用空気は、前記ウインドボックス50内へ空気を供給する
送風機27により供給する。一次空気と二次空気の割合は、一次空気を5〜15%に、二次空気を85〜95%に設定している。液体燃料と気体燃料とは択一的に切り替えて供給するように構成している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the burner 20 according to the first embodiment includes a liquid fuel nozzle portion 22 at the center thereof, and a gaseous fuel supply pipe having a flow passage having a substantially annular cross section around the nozzle portion 22. 23 and a cylindrical air register 24 are arranged coaxially. A first air passage 25 through which primary air flows is formed between the nozzle portion 22 and the gaseous fuel supply pipe 23, and secondary air flows between the gaseous fuel supply pipe 23 and the air register 24. A second air flow path 26 is formed. The combustion air is supplied by a blower 27 that supplies air into the wind box 50. The ratio of primary air to secondary air is set to 5 to 15% for primary air and 85 to 95% for secondary air. The liquid fuel and the gas fuel are alternatively switched and supplied.

前記液体燃料ノズル部22は、低燃焼用の第一液体燃料ノズル22aと高燃焼用の第二液体燃料ノズル22bとからなる。すなわち、高燃焼のときは前記第二液体燃料ノズルから液体燃料を噴霧し、低燃焼のときは前記第一燃料ノズル22aから液体燃料を噴霧する。前記第一空気流路25の先端、すなわち前記液体燃料ノズル部22の下流位置に、第一バッフル板28を設けている。この第一バッフル板28は、中央に第一開口29を備え、その周囲に8個の第二開口30,30,…を備えるとともに、パイロットバーナ31の先端が挿入される第三開口32を備えている。前記第一空気流路25の入口側、上端は整流板25Aにて閉じられ、前記液体燃料ノズル部22が貫通する開口および後記パイロットバーナ31が貫通する開口(いずれも符号省略)と一次空気の量を調整するための開口(図示省略)を形成している。   The liquid fuel nozzle portion 22 includes a first liquid fuel nozzle 22a for low combustion and a second liquid fuel nozzle 22b for high combustion. That is, the liquid fuel is sprayed from the second liquid fuel nozzle during high combustion, and the liquid fuel is sprayed from the first fuel nozzle 22a during low combustion. A first baffle plate 28 is provided at the tip of the first air flow path 25, that is, at a downstream position of the liquid fuel nozzle portion 22. The first baffle plate 28 includes a first opening 29 in the center, eight second openings 30, 30,... Around the first opening 29, and a third opening 32 into which the tip of the pilot burner 31 is inserted. ing. The inlet side and upper end of the first air passage 25 are closed by a rectifying plate 25A, an opening through which the liquid fuel nozzle portion 22 penetrates and an opening through which a pilot burner 31 (described below is omitted) and primary air An opening (not shown) for adjusting the amount is formed.

また、前記第二空気流路26の先端には、環状の第二バッフル板33を設けている。この第二バッフル板33には、図4に示すように、周方向にほぼ均等に8つの二次空気噴出部34(34a〜34h)を設け、前記ウインドボックス50から供給された空気は、前記第一開口29および前記第二開口30のみならず、これら二次空気噴出部34を介しても前記燃焼室16側に噴出されるように構成されている。そして、この各二次空気噴出部34に二次空気を流通させ(流速は45〜55m/s)、二次空気をこの各二次空気噴出部34により分割して燃料に供給することにより、分割火炎が形成され、低NOx 化を実現することができるように構成している。   An annular second baffle plate 33 is provided at the tip of the second air flow path 26. As shown in FIG. 4, the second baffle plate 33 is provided with eight secondary air ejection portions 34 (34 a to 34 h) substantially evenly in the circumferential direction, and the air supplied from the wind box 50 is Not only the first opening 29 and the second opening 30 but also the secondary air ejection portion 34 is ejected to the combustion chamber 16 side. And by making secondary air distribute | circulate to each this secondary air ejection part 34 (flow velocity is 45-55 m / s), and dividing | segmenting secondary air by this each secondary air ejection part 34, and supplying to fuel, A split flame is formed so that low NOx can be realized.

前記気体燃料供給管23の先端部においては、外方に気体燃料を噴出する複数の外側噴出口35,35,…と、内方に気体燃料を噴出する複数の内側噴出口36,36,…を設けている。これらの各外側噴出口35および各内側噴出口36は、周方向に互いに間隔を存して複数個設けてあり、外側噴出口35の総開口面積を内側噴出口36の総開口面積より大きくしている。符号37は、前記気体燃料供給管23へ気体燃料を供給するための気体燃料導入管である。前記各内側噴出口36は、図3では1個だけ図示しているが、複数の小孔群から形成している。また、前記各外側噴出口35も、複数(本実施例1では2個)形成している。   At the tip of the gaseous fuel supply pipe 23, a plurality of outer jets 35, 35,... For jetting gaseous fuel outward, and a plurality of inner jets 36, 36,. Is provided. A plurality of these outer jets 35 and inner jets 36 are provided at intervals in the circumferential direction so that the total opening area of the outer jets 35 is larger than the total opening area of the inner jets 36. ing. Reference numeral 37 denotes a gaseous fuel introduction pipe for supplying gaseous fuel to the gaseous fuel supply pipe 23. Although only one inner jet port 36 is shown in FIG. 3, it is formed from a plurality of small hole groups. In addition, a plurality (two in the first embodiment) of the outer jets 35 are formed.

前記各外側噴出口35は、図5の実線矢視にて示すように、前記各二次空気噴出部34に対応する位置にてガスが噴出するように形成されている。また、前記各内側噴出口36は、図5の二重線矢視にて示すように、隣接する前記第二開口30と前記第二開口30間にガスが噴出するように形成されている。   Each outer ejection port 35 is formed so that gas is ejected at a position corresponding to each secondary air ejection portion 34, as shown by the solid arrows in FIG. Moreover, each said inner side ejection port 36 is formed so that gas may spout between adjacent said 2nd opening 30 and said 2nd opening 30, as shown by the double line arrow of FIG.

前記二次空気噴出部34は、図3および図4に示すように、前記液体燃料ノズル部22の周囲に設けられている。そして、この二次空気噴出部34は、前記バーナ20にて生成されたガスが、前記缶体10内に設けられた前記ガス排出口17からショートパスしないように、前記二次空気噴出部34から噴出される空気の流れを制御するように構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the secondary air ejection portion 34 is provided around the liquid fuel nozzle portion 22. The secondary air ejection portion 34 is configured so that the gas generated by the burner 20 does not cause a short path from the gas discharge port 17 provided in the can 10. It is comprised so that the flow of the air ejected from may be controlled.

すなわち、前記二次空気噴出部34には、それぞれの二次空気噴出部34(第一二次空気噴出部34a〜第八二次空気噴出部34h)から噴出される空気を前記ガス排出口17から遠ざかる方向に導く角筒状の二次空気ノズル38(第一二次空気ノズル部38a〜第八二次空気ノズル部38h)を備えている。   That is, in the secondary air ejection part 34, the air ejected from each secondary air ejection part 34 (first secondary air ejection part 34 a to eighth secondary air ejection part 34 h) is supplied to the gas exhaust port 17. A secondary air nozzle 38 (first secondary air nozzle portion 38a to eighth secondary air nozzle portion 38h) that has a rectangular tube shape that leads in a direction away from the main body.

より具体的には、本実施例1においては、前記第二バッフル板(二次空気供給板)33
に八つの略台形状の貫通孔39(第一貫通孔39a〜第八貫通孔39h)が穿孔されており、それぞれの貫通孔39に前記二次空気ノズル38(第一空気ノズル38a〜第八空気ノズル38h)を接続している。
More specifically, in the first embodiment, the second baffle plate (secondary air supply plate) 33 is used.
Eight substantially trapezoidal through-holes 39 (first through-hole 39a to eighth through-hole 39h) are perforated, and the secondary air nozzle 38 (first air nozzle 38a to eighth-eighth) is inserted into each through-hole 39. An air nozzle 38h) is connected.

それぞれの二次空気ノズル38は、各二次空気噴出部34から噴出される空気をガス排出口17から遠ざかる方向に導くべく、前記第一二次空気ノズル38a〜第八二次空気ノズル38hのガス排出口17に近い側の第一筒構成壁40a〜第八筒構成壁40hを傾斜させて(ガス排出口17の反対方向(図3においては「右側」)に傾斜させて)構成されている。より、具体的には、図4の二点鎖線の左側の前記第一二次空気ノズル38a,前記第二二次空気ノズル38b,前記第七二次空気ノズル38gおよび第八二次空気ノズル38hは、前記液体燃料ノズル部22から遠い側の第一筒構成壁40a,第二筒構成壁40b,第七筒構成壁40gおよび第八筒構成壁40hを傾斜させている。また、図4の二点鎖線の右側の前記第三二次空気ノズル38c,前記第四二次空気ノズル38d,前記第五二次空気ノズル38eおよび前記第六二次空気ノズル38fは、前記液体燃料ノズル部22に近い側の前記第三筒構成壁40c,前記第四筒構成壁40d,前記第五筒構成壁40eおよび前記第六筒構成壁40fを傾斜させている。前記第一〜第八筒構成壁の傾斜角度θ(取り付け角度)は、5°〜30°程度であることが好ましい。勿論、この傾斜角度θは、前記内側水管13aに火炎状態のガスが接触しないように設定される。   Each of the secondary air nozzles 38 includes a first secondary air nozzle 38a to an eighth secondary air nozzle 38h to guide the air ejected from each secondary air ejection section 34 in a direction away from the gas exhaust port 17. The first cylinder constituting wall 40a to the eighth cylinder constituting wall 40h on the side close to the gas outlet 17 are inclined (inclined in the opposite direction to the gas outlet 17 ("right side" in FIG. 3)). Yes. More specifically, the first secondary air nozzle 38a, the second secondary air nozzle 38b, the seventh secondary air nozzle 38g, and the eighth secondary air nozzle 38h on the left side of the two-dot chain line in FIG. The first cylinder constituting wall 40a, the second cylinder constituting wall 40b, the seventh cylinder constituting wall 40g, and the eighth cylinder constituting wall 40h on the side far from the liquid fuel nozzle portion 22 are inclined. Further, the third secondary air nozzle 38c, the fourth secondary air nozzle 38d, the fifth secondary air nozzle 38e, and the sixth secondary air nozzle 38f on the right side of the two-dot chain line in FIG. The third cylinder constituting wall 40c, the fourth cylinder constituting wall 40d, the fifth cylinder constituting wall 40e, and the sixth cylinder constituting wall 40f on the side close to the fuel nozzle portion 22 are inclined. It is preferable that the inclination angle θ (attachment angle) of the first to eighth cylinder constituting walls is about 5 ° to 30 °. Of course, the inclination angle θ is set so that the gas in the flame state does not contact the inner water pipe 13a.

さらに、図1を参照して、本実施例1に係るボイラ1は、前記排気筒18を流通する排ガスの一部を前記バーナ20へ供給する外部排ガス再循環手段41を備えている。   Further, referring to FIG. 1, the boiler 1 according to the first embodiment includes an external exhaust gas recirculation means 41 that supplies a part of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 18 to the burner 20.

この外部排ガス再循環手段41は、前記缶体10の排気筒18と前記送風機27の吸気口(符号省略)とを連通する排ガス再循環路42と、この排ガス再循環路42中に設けられ、排ガス再循環をする(排ガスの供給する)かどうかの制御を制御手段としての第一ダンパ43とを含んで構成される。この第一ダンパ43は、本実施例1においては、気体燃料燃焼時に開いて排ガスの供給を行い、液体燃料燃焼時に閉じて排ガスの供給を停止するように構成される。前記送風機27と前記ウインドボックス50とを連通する燃焼空気流路44に設けた第二ダンパ45は、低燃焼風量と高燃焼風量とを切り換える機能を有する。この低燃焼と高燃焼との風量切換は、前記送風機27の回転数制御装置としてのインバータを用いて行うことができる。   The external exhaust gas recirculation means 41 is provided in the exhaust gas recirculation path 42 that connects the exhaust cylinder 18 of the can 10 and the intake port (reference number omitted) of the blower 27, and the exhaust gas recirculation path 42. The first damper 43 as control means is configured to control whether or not to perform exhaust gas recirculation (exhaust gas supply). In the first embodiment, the first damper 43 is configured to open during gas fuel combustion to supply exhaust gas, and close during liquid fuel combustion to stop supply of exhaust gas. The second damper 45 provided in the combustion air flow path 44 that communicates the blower 27 and the wind box 50 has a function of switching between a low combustion air amount and a high combustion air amount. The air volume switching between the low combustion and the high combustion can be performed by using an inverter as a rotation speed control device of the blower 27.

以上のように構成され本実施例1にかかるボイラ1の動作を図面に基づき説明する。   The operation of the boiler 1 configured as described above and according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

(液体燃料燃焼時)
先ず、液体燃料燃焼時について、以下、図1〜図5に加え、図6を用いて、その動作を具体的に説明する。なお、図6は、低燃焼時における缶体内のガスの流れを示す概略図である。この図6において、破線で示したガス流れ状態図(ガスF0)は、バーナ構造が本実施例1とは異なり、バーナからの空気が略垂直方法に噴出される場合のガス形状(火炎形状)を示しており、実線で示したガス流れ状態図(ガスF1)が、本実施例1にかかるバーナ20にて形成されるガス形状(火炎形状)を示している。
(When burning liquid fuel)
First, the operation of liquid fuel combustion will be specifically described below with reference to FIG. 6 in addition to FIGS. FIG. 6 is a schematic diagram showing the gas flow in the can during low combustion. In FIG. 6, the gas flow state diagram (gas F0) indicated by the broken line is different from the first embodiment in the burner structure, and the gas shape (flame shape) when the air from the burner is ejected in a substantially vertical manner. A gas flow state diagram (gas F1) indicated by a solid line indicates a gas shape (flame shape) formed by the burner 20 according to the first embodiment.

本実施例1にかかるバーナ20を低燃焼状態で作動させる場合には、まずは、前記液体燃料ノズル部22への液体燃料の供給、停止を制御する液体燃料弁(図示省略)を開き、前記気体燃料導入管37への気体燃料の供給、停止を制御する気体燃料弁(図示省略)を閉じる。そして、前記第一ダンパ43を閉じた状態で、前記送風機27を駆動させ、前記ウインドボックス50を介して前記第一空気流路25および前記第二空気流路26に空気を供給する。次いで、点火器としてのスパークロッド(図示省略)に通電して、前記パイロットバーナ31へ気体燃料を供給して燃焼させておき、前記第一液体燃料ノズル22aから液体燃料が噴霧させることで燃焼を開始する。   When the burner 20 according to the first embodiment is operated in a low combustion state, first, a liquid fuel valve (not shown) that controls supply and stop of liquid fuel to the liquid fuel nozzle portion 22 is opened, and the gas A gaseous fuel valve (not shown) for controlling supply and stop of gaseous fuel to the fuel introduction pipe 37 is closed. Then, with the first damper 43 closed, the blower 27 is driven to supply air to the first air flow path 25 and the second air flow path 26 via the wind box 50. Next, a spark rod (not shown) as an igniter is energized, gaseous fuel is supplied to the pilot burner 31 and burned, and liquid fuel is sprayed from the first liquid fuel nozzle 22a to burn it. Start.

つまり、本実施例1においては、前記第一空気流路25および前記第二空気流路26を介して、前記第一開口29,前記第二開口30および前記二次空気噴出部34,すなわち前記二次空気ノズル38から空気が噴出され、この空気と前記第一液体燃料ノズル22aから噴霧される液体燃料とのミキシングが行われる。そして、前記パイロットバーナ31により形成される火炎によって、空気とミキシングされた液体燃料に対して着火が行われる。この着火によって、前記第一液体燃料ノズル22aから噴霧された液体燃料が燃焼し、前記第一液体燃料ノズル22aから液体燃料が噴霧され続ける限り低燃焼状態が維持されることとなる。また、前記第二液体燃料ノズル22bから液体燃料が供給されれば、前記バーナ20は高燃焼状態となる。   That is, in the first embodiment, the first opening 29, the second opening 30, and the secondary air ejection portion 34, that is, the second air ejection portion 34, that is, the first air passage 25 and the second air passage 26, respectively. Air is ejected from the secondary air nozzle 38, and mixing of the air and the liquid fuel sprayed from the first liquid fuel nozzle 22a is performed. Then, the flame formed by the pilot burner 31 ignites the liquid fuel mixed with air. By this ignition, the liquid fuel sprayed from the first liquid fuel nozzle 22a is combusted, and the low combustion state is maintained as long as the liquid fuel is continuously sprayed from the first liquid fuel nozzle 22a. Further, when the liquid fuel is supplied from the second liquid fuel nozzle 22b, the burner 20 is in a high combustion state.

本実施例1にかかるバーナ20においては、前記液体燃料ノズル部22における燃料供給状態を適宜切り換えること(オンオフ制御する)によって、停止状態、低燃焼状態、および高燃焼状態のいずれかへの切り換えが可能である。すなわち、燃焼状態継続時においては、低燃焼から高燃焼、あるいは高燃焼から低燃焼への切り換えが可能である。   In the burner 20 according to the first embodiment, the fuel supply state in the liquid fuel nozzle portion 22 is appropriately switched (on / off control), thereby switching to any one of the stopped state, the low combustion state, and the high combustion state. Is possible. That is, when the combustion state continues, switching from low combustion to high combustion or from high combustion to low combustion is possible.

前記バーナ20に対する燃焼空気の供給量は、前記第二ダンパ45を用いて調整される。そして、この燃焼空気は、液体燃料の供給量に対応して供給される。例えば、同様の燃料供給性能を有する2つのノズルチップを用いて構成されたバーナにおいて、前記第一液体燃料ノズル22aから液体燃料を噴霧させる際(低燃焼時)に供給される空気量を「1」とすれば、前記第二液体燃料ノズル22bから液体燃料を噴霧させる際(高燃焼時)に供給される空気量を「2」とする。このような空気量の調整を、本実施例1では、前記第二ダンパ45を用いて行っている。   The amount of combustion air supplied to the burner 20 is adjusted using the second damper 45. And this combustion air is supplied corresponding to the supply amount of liquid fuel. For example, in a burner configured using two nozzle tips having similar fuel supply performance, the amount of air supplied when the liquid fuel is sprayed from the first liquid fuel nozzle 22a (during low combustion) is set to “1”. ", The amount of air supplied when the liquid fuel is sprayed from the second liquid fuel nozzle 22b (at the time of high combustion) is set to" 2. " In the first embodiment, such adjustment of the air amount is performed using the second damper 45.

さて、以上のように構成され機能するボイラ1においては、図6に示すように、前記バーナ20の低燃焼時、前記缶体10内にて前記燃焼室16の中央部を略中心としてほぼ均一に広がったガスF1(実線)が形成される。このような形状のガスF1が形成されるのは、前記液体燃料ノズル部22の周囲に設けられた前記二次空気噴出部34が、前記二次空気ノズル38に工夫を施すことにより、前記缶体10内に設けられたガス排出口17から前記バーナ20にて生成されたガスがショートパスしないように、前記二次空気噴出部34から噴出される空気の流れを制御可能に構成されているからである。   Now, in the boiler 1 configured and functioning as described above, as shown in FIG. 6, when the burner 20 is in a low combustion state, the inside of the can 10 is substantially uniform with the central portion of the combustion chamber 16 as a substantially center. A gas F <b> 1 (solid line) that spreads out is formed. The gas F1 having such a shape is formed because the secondary air ejection part 34 provided around the liquid fuel nozzle part 22 devise the secondary air nozzle 38, thereby The flow of the air ejected from the secondary air ejection section 34 is controllable so that the gas generated in the burner 20 from the gas exhaust port 17 provided in the body 10 does not short-path. Because.

仮に、本実施例1のような前記二次空気ノズル38を有しないとすれば、前記バーナ20にて生成されるガスは、前記ガス排出口17側に引っ張られることによって、前記燃焼室16内に形成されるガスは、図6の破線にて示したガスF0のようになる。つまり、従来から知られているボイラには、本実施例1に示すようなガスの流れを前記ガス排出口17から遠ざかるように制御する前記二次空気ノズル38は設けられていないため、前記燃焼室16内においてはこのような形状のガスF0が形成されていたと考えられる。このような場合には、前記燃焼室16内において、ガスが前記ガス排出口17側へ引っ張られるため、前記燃焼室16内での排ガス循環流が阻害される等の問題が生ずる。   If the secondary air nozzle 38 as in the first embodiment is not provided, the gas generated in the burner 20 is pulled toward the gas discharge port 17 so that the inside of the combustion chamber 16 The gas formed in is as shown by a gas F0 indicated by a broken line in FIG. In other words, the conventionally known boiler is not provided with the secondary air nozzle 38 for controlling the gas flow as shown in the first embodiment so as to be away from the gas discharge port 17. It is considered that the gas F0 having such a shape was formed in the chamber 16. In such a case, the gas is pulled toward the gas discharge port 17 in the combustion chamber 16, so that problems such as hindering the exhaust gas circulation flow in the combustion chamber 16 occur.

しかしながら、本実施例1においては、上述した通り、前記二次空気ノズル38を設けることによって、前記燃焼室16内において均一に広がったガスF1を形成可能となる。したがって、本実施例1によれば、以下のような効果を得ることができる。   However, in the first embodiment, as described above, by providing the secondary air nozzle 38, the gas F1 spread uniformly in the combustion chamber 16 can be formed. Therefore, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

すなわち、前記バーナ20にて生成されたガスが、前記二次空気ノズル38により、前記燃焼室16に設けられたガス排出口17からショートパスすることが抑制されるので、前記バーナ20の燃焼性能を向上させ、有害物質の低減化を実現することができる。すなわち、前記バーナ20からのガスの偏流が抑制され(ガスが前記ガス排出口17側へ引っ張られることが抑制され)、前記バーナ20近傍部の自己再循環流れが改善され、均一に
自己再循環ガスが流れ込み、予蒸発や予混合が均一に行われるとともに、適切な分割火炎が形成される。その結果、燃料液滴の予蒸発や予混合によって局所的な低空気比・高温場の発生が抑えられるとともに、適切な分割火炎が形成されることによりガスF1の表面積が大きくなってガス温度が低下する。これにより低NOx化を実現することができる。また、前記ガス排出口17から流出するガスのショーパスが抑制されので、COや煤塵といった未燃成分の排出を抑えることができる。
That is, the gas generated in the burner 20 is prevented from being short-passed from the gas discharge port 17 provided in the combustion chamber 16 by the secondary air nozzle 38, so that the combustion performance of the burner 20 is achieved. Can be achieved, and reduction of harmful substances can be realized. That is, the drift of the gas from the burner 20 is suppressed (the gas is suppressed from being pulled toward the gas discharge port 17), the self-recirculation flow in the vicinity of the burner 20 is improved, and the self-recirculation is uniformly performed. Gas flows in, pre-evaporation and pre-mixing are performed uniformly, and an appropriate split flame is formed. As a result, the pre-evaporation and premixing of the fuel droplets suppress the generation of a local low air ratio / high temperature field, and the formation of an appropriate split flame increases the surface area of the gas F1 and increases the gas temperature. descend. Thereby, low NOx can be realized. Further, since the gas show path flowing out from the gas discharge port 17 is suppressed, the discharge of unburned components such as CO and soot can be suppressed.

(気体燃料燃焼時)
つぎに、気体燃料燃焼時の動作を説明する。図1を参照して、本実施例1にかかるバーナ20を低燃焼状態で作動させる場合には、前記液体燃料弁を閉じ、前記第一ダンパ43を開いた状態で、送風機27を駆動させ、前記ウインドボックス50を介して前記第一空気流路25および前記第二空気流路26に空気を供給する。そして、前記スパークロッドを用いて、前記パイロットバーナ31を点火した後、前記気体燃料弁を低燃焼状態に開く。
(At the time of gas fuel combustion)
Next, the operation at the time of gaseous fuel combustion will be described. With reference to FIG. 1, when operating the burner 20 according to the first embodiment in a low combustion state, the blower 27 is driven with the liquid fuel valve closed and the first damper 43 open. Air is supplied to the first air passage 25 and the second air passage 26 through the window box 50. And after igniting the pilot burner 31 using the spark rod, the gaseous fuel valve is opened to a low combustion state.

本実施例1にかかるバーナ20においては、前記気体燃料導入管37への気体燃料供給量を調整することによって、停止状態、低燃焼状態、および高燃焼状態のいずれかへの切り換えが可能である。すなわち、燃焼状態継続時においては、低燃焼から高燃焼、あるいは高燃焼から低燃焼への切り換えが可能である。   In the burner 20 according to the first embodiment, by switching the gaseous fuel supply amount to the gaseous fuel introduction pipe 37, switching to any of the stopped state, the low combustion state, and the high combustion state is possible. . That is, when the combustion state continues, switching from low combustion to high combustion or from high combustion to low combustion is possible.

この気体燃料燃焼時の低燃焼時の動作を説明する。高燃焼時の動作は、基本的には、低燃焼時と同様であるので、その説明を省略する。図3を参照して、前記外側噴出口35および前記内側噴出口36より気体燃料が噴出し、前記内側噴出口36から噴出した気体燃料は、前記第一空気流路25からの一次空気と混合し、前記第一バッフル板28の下流位置に小火炎が形成される。この小火炎は、種火として作用し、保炎性が向上する。前記外側噴出口35から噴出した気体燃料は、前記第二空気流路26からの二次空気と混合して、前記各二次空気ノズル38a〜38hから噴出され、前記第二バッフル板29の下流位置に大火炎が形成される。二次空気は、前記各二次空気ノズル38a〜38hにより分割して供給され、分割火炎が形成されると共に、自己再循環により、低NOx 化を達成することができた。   The operation at the time of low combustion during the gaseous fuel combustion will be described. Since the operation during high combustion is basically the same as that during low combustion, the description thereof is omitted. Referring to FIG. 3, gaseous fuel is ejected from the outer ejection port 35 and the inner ejection port 36, and the gaseous fuel ejected from the inner ejection port 36 is mixed with primary air from the first air flow path 25. A small flame is formed at a downstream position of the first baffle plate 28. This small flame acts as a seed flame and improves flame holding properties. The gaseous fuel ejected from the outer ejection port 35 is mixed with the secondary air from the second air flow path 26, and ejected from the secondary air nozzles 38 a to 38 h, and downstream of the second baffle plate 29. A large flame is formed at the position. Secondary air was divided and supplied by each of the secondary air nozzles 38a to 38h to form a divided flame, and at the same time, low NOx could be achieved by self-recirculation.

この気体燃料燃焼時においても、前述した液体燃料燃焼時と同様に、前記バーナ20にて生成されたガスが、前記二次空気ノズル38により、前記燃焼室16に設けられたガス排出口17からショートパスすることが抑制されるので、前記バーナ20の燃焼性能を向上させ、NOxの低減化を実現することができる。   Also during the gaseous fuel combustion, the gas generated in the burner 20 is discharged from the gas discharge port 17 provided in the combustion chamber 16 by the secondary air nozzle 38, as in the liquid fuel combustion described above. Since short-passing is suppressed, the combustion performance of the burner 20 can be improved and NOx reduction can be realized.

以上説明した本実施例1では、前記各二次空気ノズル38a〜38hからの二次空気の流速を45〜55m/sと比較的高めに設定していることにより、油燃焼時の煤塵を低減することができる。   In the first embodiment described above, the flow rate of secondary air from each of the secondary air nozzles 38a to 38h is set to a relatively high value of 45 to 55 m / s, thereby reducing dust during oil combustion. can do.

さらに、前記排ガス再循環手段41による排ガス再循環により、前記排気筒18から排出される排ガスの一部は、前記排ガス再循環路42を経て、前記送風機27にて吸い込まれて、前記ウインドボックス50へ供給される。その結果、酸素濃度の低下により、燃焼が緩慢となり、前記バーナ20により形成される火炎温度が抑制されて、NOxが低減されることにより、更に低NOx化を達成することができた。   Further, a part of the exhaust gas discharged from the exhaust pipe 18 by the exhaust gas recirculation by the exhaust gas recirculation means 41 is sucked by the blower 27 through the exhaust gas recirculation path 42, and the wind box 50 Supplied to. As a result, the combustion became slow due to the decrease in the oxygen concentration, the flame temperature formed by the burner 20 was suppressed, and NOx was reduced, so that a further reduction in NOx could be achieved.

この発明は、前記実施例1に限定されるものではなく、前記二次空気噴出部34を図7のように構成することができる。   This invention is not limited to the said Example 1, The said secondary air ejection part 34 can be comprised like FIG.

本実施例2の二次空気噴出部34は、それぞれの二次空気噴出部34(第一二次空気噴出部34a〜第八二次空気噴出部34h)から噴出される空気の少なくとも一部をガス排出口17から遠ざかる方向に導くガイド46(第一ガイド46a〜第八ガイド46h)と、それぞれの二次空気噴出部34(第一二次空気噴出部34a〜第八二次空気噴出部34h)から噴出される空気の拡散を促す拡散部47(第一拡散部47a〜第八拡散部47h)とを有している。   The secondary air ejection part 34 of the second embodiment has at least a part of air ejected from each secondary air ejection part 34 (first secondary air ejection part 34a to eighth secondary air ejection part 34h). Guides 46 (first guide 46a to eighth guide 46h) guided in a direction away from the gas discharge port 17, and secondary air ejection portions 34 (first secondary air ejection portion 34a to eighth secondary air ejection portion 34h). ) Has a diffusion part 47 (first diffusion part 47a to eighth diffusion part 47h) that promotes diffusion of air ejected from.

そして、本実施例2においては、前記実施例1と同様に八つの略台形状の貫通孔39(第一貫通孔39a〜第六貫通孔39h)が穿孔されている。前記実施例1と異なるのは、それぞれの貫通孔39におけるガス排出口17側(本実施例の図7においては「左側」)に板状部材を用いてガイド46(第一ガイド46a〜第六ガイド46h)が構成されている。このガイド46は、それぞれの前記貫通孔39の一部を覆うべく構成されており、本実施例2においては、このガイド46にて覆われていない部分が、前記二次空気噴出部34から噴出される空気の拡散を促す拡散部47(第一拡散部47a〜第八拡散部47h)として機能する。   In the second embodiment, as in the first embodiment, eight substantially trapezoidal through holes 39 (first through hole 39a to sixth through hole 39h) are drilled. The difference from the first embodiment is that the guide 46 (first guide 46a to sixth guide) is formed using a plate-like member on the side of the gas discharge port 17 in each through hole 39 ("left side" in FIG. 7 of this embodiment). A guide 46h) is constructed. The guide 46 is configured to cover a part of each of the through holes 39. In the second embodiment, a portion not covered by the guide 46 is ejected from the secondary air ejection portion 34. It functions as a diffusion part 47 (first diffusion part 47a to eighth diffusion part 47h) that promotes the diffusion of the air.

それぞれのガイド46は、前記各二次空気噴出部34から噴出される空気の少なくとも一部(主に前記貫通孔39のガイド46によって覆われている領域の空気)を前記ガス排出口17から遠ざかる方向に導くべく、板状部材を傾斜させて(前記ガス排出口17の反対方向(図7においては「右側」)に傾斜させて)構成されている。この際の傾斜角度θ(取り付け角度)は、5°〜30°程度であることが好ましい。   Each guide 46 keeps at least a part of air ejected from each secondary air ejection portion 34 (mainly, air in a region covered by the guide 46 of the through hole 39) away from the gas discharge port 17. In order to guide in the direction, the plate-like member is inclined (inclined in the direction opposite to the gas discharge port 17 ("right side" in FIG. 7)). In this case, the inclination angle θ (mounting angle) is preferably about 5 ° to 30 °.

また、それぞれのガイド46は、前記液体燃料ノズル部22からコーン状(ノズル部22を頂点とした三角錐状)に噴霧される液体燃料が接触しないように、前記各ガイド46の高さが設定されている。本実施例2においては、図7の右側に図示された第五ガイド46eが、左側に図示された第一ガイド46aよりも液体燃料に接触しやすい位置に設けられているため、第五ガイド46eの方が第一ガイド46aよりも低く設けられている。こうした理由は、前記実施例1と比較して前記バーナ22による燃料噴射角が広いことによる。   Further, the height of each guide 46 is set so that the liquid fuel sprayed in a cone shape (triangular pyramid shape with the nozzle portion 22 as a vertex) from the liquid fuel nozzle portion 22 does not contact each guide 46. Has been. In the second embodiment, the fifth guide 46e illustrated on the right side of FIG. 7 is provided at a position where the fifth guide 46e is in contact with the liquid fuel more easily than the first guide 46a illustrated on the left side. Is provided lower than the first guide 46a. This is because the fuel injection angle by the burner 22 is wider than that in the first embodiment.

前記拡散部47(第一拡散部47a〜第八拡散部47h)は、上述したように、前記貫通孔39のうち前記ガイド46にて覆われていない部分(図7において破線で囲った領域)である。この部分(拡散部47)には、前記ガイド46等のような第二空気流路26を介して供給された空気を整流するための要素が設けられていないため、前記拡散部47から噴出された空気は急拡大することになる。   As described above, the diffusion portion 47 (the first diffusion portion 47a to the eighth diffusion portion 47h) is a portion of the through hole 39 that is not covered with the guide 46 (a region surrounded by a broken line in FIG. 7). It is. Since this part (diffusion part 47) is not provided with an element for rectifying the air supplied via the second air flow path 26 such as the guide 46 or the like, it is ejected from the diffusion part 47. The air will expand rapidly.

したがって、本実施例2のバーナ20においては、前記二次空気噴出部34から噴出される空気は、前記ガイド46によって前記ガス排出口17から遠ざかる方向に導かれると共に、その一部が前記拡散部47によって拡散が促進されることとなる。   Therefore, in the burner 20 of the second embodiment, the air ejected from the secondary air ejecting portion 34 is guided in the direction away from the gas exhaust port 17 by the guide 46 and a part thereof is the diffusing portion. The diffusion is promoted by 47.

本実施例2にかかるボイラ1においても、図示しないが基本的には図6と同様に、バーナ20の低燃焼時および高燃焼時、前記缶体10内にて燃焼室16の中央部を略中心として均一に広がったガスF1(実線)が形成される。このような形状のガスF1が形成されるのは、前記液体燃料ノズル部22の周囲に設けられた前記二次空気噴出部34が、前記燃焼室16内に設けられたガス排出口17から前記バーナ20にて生成されたガスがショートパスしないように、前記二次空気噴出部34から噴出される空気の流れを制御可能に構成されているからである。   Also in the boiler 1 according to the second embodiment, although not shown, basically, the central portion of the combustion chamber 16 in the can 10 is substantially the same as in FIG. A gas F1 (solid line) spread uniformly as a center is formed. The gas F <b> 1 having such a shape is formed by the secondary air ejection portion 34 provided around the liquid fuel nozzle portion 22 from the gas exhaust port 17 provided in the combustion chamber 16. This is because the flow of air ejected from the secondary air ejecting section 34 is configured to be controllable so that the gas generated by the burner 20 does not short pass.

また、本実施例2にかかる前記バーナ20を構成する前記二次空気噴出部34は、上述した種々の効果を発揮する前記ガイド46と共に、前記拡散部47をも有している。この
拡散部47は、先にも説明したとおり、前記貫通孔39のうち前記ガイド46にて覆われていない部分である(図7参照)。つまり、この拡散部47には、前記ガイド46等のような空気を整流するための要素が設けられていないため、前記拡散部47から噴出された空気は、前記拡散部46のエッジ部分(前記貫通孔39のエッジ部分)にて急拡大することになる。そうすると、前記バーナ20直近においては、空気に小さな乱れが生じ、前記液体燃料ノズル部22から噴霧される液体燃料と空気とのミキシング状態を一部不均一にすることができる。本実施例2にかかるバーナ20は、このような拡散部47を有するため、単にミキシング状態を良好にするわけではなく、一部意図的に不均一なミキシング状態を形成することができる。すなわち、本実施例2においては、前記拡散部47を設けることによって、前記バーナ20近傍において濃淡燃焼的な燃焼状態を形成可能となるため、ガス温度の低下を図り、NOx値を低減させることができる。
Further, the secondary air ejection part 34 constituting the burner 20 according to the second embodiment has the diffusion part 47 together with the guide 46 that exhibits the various effects described above. As described above, the diffusion portion 47 is a portion of the through hole 39 that is not covered with the guide 46 (see FIG. 7). In other words, since the diffusion portion 47 is not provided with an element for rectifying air, such as the guide 46, the air ejected from the diffusion portion 47 flows into the edge portion of the diffusion portion 46 (the A sudden enlargement occurs at the edge portion of the through-hole 39. Then, in the immediate vicinity of the burner 20, a small turbulence occurs in the air, and the mixing state of the liquid fuel sprayed from the liquid fuel nozzle portion 22 and the air can be made partially uneven. Since the burner 20 according to the second embodiment has such a diffusing portion 47, the mixing state is not simply improved, and a partly intentionally uneven mixing state can be formed. That is, in the second embodiment, by providing the diffusing portion 47, it becomes possible to form a light and dark combustion state in the vicinity of the burner 20, so that the gas temperature can be lowered and the NOx value can be reduced. it can.

以上説明したように、本実施例2にかかるボイラ1は、前記缶体10の燃焼室16内でガスF1を十分に拡大させることによるガス温度の低下、前記缶体10内で形成される適切な排ガス循環流によるガス温度の低下、適切な分割火炎が形成されることによるガス温度の低下、および前記拡散部47によって形成される濃淡燃焼によるガス温度の低下の相乗効果によって、NOxの低減を図ることができる。   As described above, the boiler 1 according to the second embodiment is appropriately formed in the can body 10 by reducing the gas temperature by sufficiently expanding the gas F1 in the combustion chamber 16 of the can body 10. NOx reduction is achieved by the synergistic effect of the gas temperature decrease due to the exhaust gas circulation flow, the gas temperature decrease due to the formation of an appropriate split flame, and the gas temperature decrease due to the concentration combustion formed by the diffusion portion 47. Can be planned.

つぎに、この発明の実施例3を図8に基づき説明する。本実施例3は、基本的には前記実施例1と同様であり、異なるのは、図8に示すように、前記実施例1の前記各外側噴出口35に噴出管48を設けた点である。こうした構成を採用することにより、前記実施例1と比較して排出NOx値を低減できた。その理由は、前記噴出管48を設けることにより、火炎を半径方向に拡大させることができ、火炎表面積が増大して、火炎温度が低下し、NOxが低減されると考えられる。この実施例3の噴出管48は、前記実施例2においても適用できる。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is basically the same as the first embodiment, and differs from the first embodiment in that an ejection pipe 48 is provided at each outer ejection port 35 of the first embodiment as shown in FIG. is there. By adopting such a configuration, it was possible to reduce the exhausted NOx value as compared with Example 1. The reason is that by providing the ejection pipe 48, the flame can be expanded in the radial direction, the surface area of the flame is increased, the flame temperature is lowered, and NOx is reduced. The ejection pipe 48 of the third embodiment can also be applied to the second embodiment.

前記噴出管48は、前記各前記第一二次空気ノズル38a〜第八二次空気ノズル38h毎に1乃至複数本設けることができる。また、前記噴出管48を設ける前記外側噴出口35と、前記噴出管48を設けない前記外側噴出口35とを設けることができる。さらに、前記噴出管48は、好ましくは、図9に示すように、前記ガス排出口17に近い側の前記第一二次空気ノズル38a,前記第二二次空気ノズル38b,前記第七二次空気ノズル38gおよび第八二次空気ノズル38hにおける本数を、前記ガス排出口17に遠い側の前記第三二次空気ノズル38c,前記第四二次空気ノズル38d,前記第五二次空気ノズル38eおよび前記第六二次空気ノズル38fよりも多くする(この図9では、近い側の前記噴出管48の本数を2本とし、遠い側の本数を零としている)。さらに、必要に応じて、複数本の前記噴出管48,48,…の突出長さや管径を異ならせることができる。   One or a plurality of the ejection pipes 48 may be provided for each of the first secondary air nozzle 38a to the eighth secondary air nozzle 38h. Further, the outer jet port 35 provided with the jet pipe 48 and the outer jet port 35 provided with no jet pipe 48 can be provided. Further, preferably, as shown in FIG. 9, the ejection pipe 48 includes the first secondary air nozzle 38a, the second secondary air nozzle 38b, and the seventh secondary air near the gas discharge port 17. The numbers of the air nozzles 38g and the eighth secondary air nozzle 38h are determined based on the third secondary air nozzle 38c, the fourth secondary air nozzle 38d, the fifth secondary air nozzle 38e on the side far from the gas discharge port 17. And more than the sixth secondary air nozzle 38f (in FIG. 9, the number of the ejection pipes 48 on the near side is two and the number on the far side is zero). Furthermore, the protruding lengths and tube diameters of the plurality of ejection pipes 48, 48,... Can be varied as required.

つぎに、この発明の実施例4を図10〜図14に基づき説明する。本実施例4は、前記実施例1において、前記バーナ20による気体燃料燃焼時の火炎と液体燃料燃焼時の火炎と前記パイロットバーナ31による火炎を一つの共通の火炎検出器52にて検出するように構成されている。図10は、前記液体燃料ノズル部22および前記パイロットバーナ31を図示省略した状態の本実施例4の要部縦断面の説明図であり、図11は、図10において、ウインドボックス50をその上方からみた平面の説明図であり、図12は、図10におけるXII−XII線断面図であり、図13は、図10におけるXIII−XIII線拡大断面図であり、図14は、前記バーナ20を下方からみた底面の拡大説明図である。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, the flame at the time of gas fuel combustion by the burner 20, the flame at the time of liquid fuel combustion and the flame by the pilot burner 31 in the first embodiment are detected by one common flame detector 52. It is configured. FIG. 10 is an explanatory view of a longitudinal section of the main part of the fourth embodiment in a state in which the liquid fuel nozzle portion 22 and the pilot burner 31 are omitted, and FIG. 11 shows the wind box 50 in FIG. FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. 10, FIG. 13 is an enlarged sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. 10, and FIG. It is expansion explanatory drawing of the bottom face seen from the downward direction.

この実施例4は、前記実施例1と比較して全体としてボイラを小型化しているが、基本的には、前記実施例1と同様の構成を有し、前記気体燃料供給管23の長さや単一の前記
火炎検出器52にて3つの火炎を検出するための構成において前記実施例1と異なっている。以下、異なる部分を中心に説明し、共通部分は同じ符号を付してその説明を省略する。また、説明していない前記実施例1の構成要素も備えている。
The fourth embodiment has a smaller boiler as a whole compared to the first embodiment, but basically has the same configuration as the first embodiment, and the length of the gaseous fuel supply pipe 23 is The configuration for detecting three flames by a single flame detector 52 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, different parts will be mainly described, and common parts will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Moreover, the component of the said Example 1 which is not demonstrated is also provided.

前記火炎検出器52は、CdSセルからなるセンサ部53を内蔵した周知の構造のものが用いられ、前記ウインドボックス50の上壁54に固定されている。その取付位置は、前記ガス排出口17側に位置する前記二次空気噴出部34bの上方としている。ここで、前記ガス排出17側に位置する二次空気噴出部とは、前記第一二次空気噴出部34a〜第八二次空気噴出部34hを図12および図14に示すように前記ガス排出口17に近い側(図12および図14の二点鎖線の左側)と、そうでない側(反ガス排出口17)(図12および図14の二点鎖線の右側)とに分けた場合、左側に位置する二次空気噴出部をいい、この実施例4では、前記第二二次空気噴出部34bとしている。前記ガス排出口17は、図12〜14において矢視X方向の先に形成されている。   The flame detector 52 has a known structure with a built-in sensor unit 53 made of a CdS cell, and is fixed to the upper wall 54 of the window box 50. The mounting position is above the secondary air ejection portion 34b located on the gas discharge port 17 side. Here, the secondary air ejection part located on the side of the gas exhaust 17 means the first secondary air ejection part 34a to the eighth secondary air ejection part 34h as shown in FIG. 12 and FIG. When divided into the side closer to the outlet 17 (left side of the two-dot chain line in FIGS. 12 and 14) and the other side (antigas outlet 17) (right side of the two-dot chain line in FIGS. 12 and 14) In the fourth embodiment, the secondary air ejection part 34b is used as the second secondary air ejection part 34b. The gas discharge port 17 is formed at the tip of the arrow X direction in FIGS.

また、図13および図14に示す前記パイロットバーナ31は、この実施例4では、図3において前記液体燃料ノズル部22の後方に位置するように配置される。そして、このパイロットバーナ31の火炎を同じ前記火炎検出器52で検出するように構成されている。すなわち、前記上壁54に形成した第一火炎検出孔55と、前記整流板25Aに形成した第二火炎検出孔56と、前記第一バッフル板28に形成した第三火炎検出孔57を通して、前記火炎検出器52が前記パイロットバーナ31により形成される火炎を検出するように構成されている。   Further, in the fourth embodiment, the pilot burner 31 shown in FIGS. 13 and 14 is disposed so as to be located behind the liquid fuel nozzle portion 22 in FIG. The flame of the pilot burner 31 is detected by the same flame detector 52. That is, through the first flame detection hole 55 formed in the upper wall 54, the second flame detection hole 56 formed in the rectifying plate 25A, and the third flame detection hole 57 formed in the first baffle plate 28, the A flame detector 52 is configured to detect a flame formed by the pilot burner 31.

これを実現するために、この実施例4では、前記各火炎検出孔の位置や大きさを調整する。これらの大きさは、前記整流板25Aおよび前記第一バッフル板28が一次空気の流量を制御する機能を有しているので、流量制御の制約の範囲で、調整される。   In order to achieve this, in the fourth embodiment, the position and size of each flame detection hole are adjusted. These sizes are adjusted within the limits of flow rate control because the rectifying plate 25A and the first baffle plate 28 have a function of controlling the flow rate of primary air.

前記火炎検出器52が前記パイロットバーナ31の火炎をするためには、図10に示すように、前記ウインドボックス50に形成した前記第一火炎検出孔55,前記整流板25Aに形成した前記第二火炎検出孔56および前記第一バッフル板28に形成した前記第三火炎検出孔57が前記パイロットバーナ31の火炎部と前記火炎検出器52のセンサ部53とを結ぶ火炎の光が通る道である第一検出ライン58A上に位置するように構成される。また、前記気体燃料供給管23は、前記第一検出ライン58Aを遮らないように図1の実施例と比較してその長さを短く形成されている。さらに、前記第一検出ライン(光路)58Aは、前記液体燃料ノズル部22および前記パイロットバーナ31によって遮られないように形成されている。   In order for the flame detector 52 to flame the pilot burner 31, as shown in FIG. 10, the first flame detection hole 55 formed in the wind box 50, and the second current formed in the rectifying plate 25A. The flame detection hole 56 and the third flame detection hole 57 formed in the first baffle plate 28 are paths through which flame light connects the flame part of the pilot burner 31 and the sensor part 53 of the flame detector 52. It is configured to be positioned on the first detection line 58A. Further, the length of the gaseous fuel supply pipe 23 is shorter than that of the embodiment of FIG. 1 so as not to block the first detection line 58A. Further, the first detection line (optical path) 58 </ b> A is formed so as not to be blocked by the liquid fuel nozzle portion 22 and the pilot burner 31.

また、前記バーナ20による気体燃料燃焼時の火炎と液体燃料燃焼時の火炎は、前記第一火炎検出孔55および前記第二貫通孔39bを貫通する第二検出ライン58Bの光路で、前記火炎検出器52にて検出されるように構成されている。   Further, the flame at the time of gas fuel combustion by the burner 20 and the flame at the time of liquid fuel combustion are detected in the optical path of the second detection line 58B passing through the first flame detection hole 55 and the second through hole 39b. It is comprised so that it may be detected with the instrument 52.

図11を参照して、前記上壁54には、前記第一火炎検出孔55以外に、前記パイロットバーナ31が貫通する第四開口59と前記液体燃料ノズル部22が貫通する第五開口60,60を形成している。   Referring to FIG. 11, in addition to the first flame detection hole 55, the upper wall 54 has a fourth opening 59 through which the pilot burner 31 passes and a fifth opening 60 through which the liquid fuel nozzle part 22 passes. 60 is formed.

また、図12を参照して、前記整流板25Aには、前記第二火炎検出孔56の他に前記パイロットバーナ31が貫通する第六開口61と前記液体燃料ノズル部22が貫通する第七開口62,62を形成するとともに、一次空気が流入する第八開口63を形成している。   Referring to FIG. 12, in addition to the second flame detection hole 56, the rectifying plate 25A has a sixth opening 61 through which the pilot burner 31 passes and a seventh opening through which the liquid fuel nozzle portion 22 passes. 62 and 62 are formed, and an eighth opening 63 through which primary air flows is formed.

さらに、図13および図14を参照して、前記第一バッフル板28には、前記第三火炎
検出孔57の他に、前記液体燃料ノズル部22および前記パーロットバーナ31が貫通する大きめの第九開口64と空気孔としての第十開口65を形成している。符号66は、着火碍子である。前記第九開口64,前記第十開口65は、前記第一検出ライン58Aの設定範囲を拡げることを意図して形成している。
Further, referring to FIGS. 13 and 14, the first baffle plate 28 has a large ninth through which the liquid fuel nozzle portion 22 and the parrot burner 31 penetrate in addition to the third flame detection hole 57. An opening 64 and a tenth opening 65 as an air hole are formed. Reference numeral 66 denotes an ignition insulator. The ninth opening 64 and the tenth opening 65 are formed with the intention of expanding the setting range of the first detection line 58A.

以上の構成を有する実施例4の動作を説明する。前記バーナ20の液体燃料燃焼時の火炎は、図6のF1のように形成される。そして、その火炎は、図10に示す前記第二検出ライン58Bを通して、前記火炎検出器52により検出される。   The operation of the fourth embodiment having the above configuration will be described. The flame at the time of burning the liquid fuel of the burner 20 is formed as shown by F1 in FIG. The flame is detected by the flame detector 52 through the second detection line 58B shown in FIG.

また、気体燃料燃焼時の火炎も液体燃料燃焼時とほぼ同様に前記火炎検出器52により検出される。この気体燃料燃焼時には、前記パイロットバーナ31に着火して、メインの火炎の制御が行われる。このパイロットバーナ31の火炎は、図10に示す前記第一検出ライン58Aを通して検出される。   The flame at the time of gas fuel combustion is detected by the flame detector 52 in substantially the same manner as at the time of liquid fuel combustion. At the time of this gaseous fuel combustion, the pilot burner 31 is ignited and the main flame is controlled. The flame of the pilot burner 31 is detected through the first detection line 58A shown in FIG.

この実施例4によれば、前記二次空気噴出部34の流れ制御作用により、前記ガス排出口17側に偏るのが改善されて形成されるが、完全に軸対称の火炎とすることはできない。しかしながら、前記火炎検出器52を前記ガス排出17側に位置する前記二次空気噴出部34bの上方に設けているので、反ガス排出17側の二次空気噴出部の上方に設ける場合と比較して火炎検出信号の量が多くなり、より確実に前記バーナ20の気体燃料燃焼時および液体燃料燃焼時の火炎検出を行うことができる。   According to the fourth embodiment, it is formed by improving the bias toward the gas discharge port 17 side by the flow control action of the secondary air ejection portion 34, but it cannot be a perfectly axisymmetric flame. . However, since the flame detector 52 is provided above the secondary air ejection part 34b located on the gas discharge 17 side, it is compared with the case where it is provided above the secondary air ejection part on the anti-gas discharge 17 side. As a result, the amount of the flame detection signal is increased, and the flame detection at the time of gas fuel combustion and liquid fuel combustion of the burner 20 can be performed more reliably.

また、前記二次空気噴出部34を筒状に形成していることにより、前記第二貫通孔39bを通しての前記パイロットバーナ31の火炎検出は不可能である。しかしながら、この実施例4によれば、前記パイロットバーナ31の設置位置が、反ガス排出口17側に配置されたとしても、前記第一検出ライン58Aを通して前記パイロットバーナ31の火炎を確実に検出することができ、着火性を向上させることができる。   Further, since the secondary air ejection portion 34 is formed in a cylindrical shape, it is impossible to detect the flame of the pilot burner 31 through the second through hole 39b. However, according to the fourth embodiment, the flame of the pilot burner 31 is reliably detected through the first detection line 58A even if the installation position of the pilot burner 31 is arranged on the side opposite to the gas discharge port 17. And ignitability can be improved.

なお、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。たとえば、上述した実施例1および実施例2においては、それぞれの二次空気噴出部34に設けられた前記二次空気ノズル38の各構成壁40a〜40hおよび前記ガイド46が同様の方向に同様の角度で傾斜して設けられる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、それぞれの各構成壁40a〜40hおよびガイド46a〜46hの設置傾斜角度を適宜異なるように構成してもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made as necessary within a range that can be adapted to the spirit of the present invention. Both are included in the technical scope of the present invention. For example, in Example 1 and Example 2 mentioned above, each component wall 40a-40h of the said secondary air nozzle 38 provided in each secondary air ejection part 34 and the said guide 46 are the same in the same direction. Although the case where it is provided to be inclined at an angle has been described, the present invention is not limited to this configuration. Therefore, for example, the installation inclination angles of the respective constituent walls 40a to 40h and the guides 46a to 46h may be appropriately changed.

また、上述した実施例2においては、前記ガイド46が、断面コ字形状の板状部材(スコップ型)を用いて構成された場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、前記二次空気噴出部34から噴出される空気の少なくとも一部を前記ガス排出口17から遠ざかる方向に導くことが可能であれば、どのような構成であってもよい。したがって、例えば、一枚の平板状の板状部材を用いてガイド46を構成してもよい。具体的には、それぞれの二次空気噴出部34を成す前記貫通孔39の前記ガス排出口17に最も近接する「一辺」に、平板状の板状部材を傾斜させて設けてもよい。このような構成であっても、前記二次空気噴出部34から噴出される空気の少なくとも一部を前記ガス排出口17から遠ざかる方向に導くことが可能であるから、上述した種々の効果を得ることができる。   Further, in the above-described second embodiment, the case where the guide 46 is configured using a plate-shaped member (scoop type) having a U-shaped cross section has been described, but the present invention is not limited to this configuration, Any configuration may be employed as long as at least a part of the air ejected from the secondary air ejecting portion 34 can be guided away from the gas discharge port 17. Therefore, for example, the guide 46 may be configured by using a single flat plate member. Specifically, a flat plate-like member may be provided on the “one side” of the through hole 39 that forms each secondary air ejection portion 34 closest to the gas discharge port 17 so as to be inclined. Even with such a configuration, it is possible to guide at least a part of the air ejected from the secondary air ejecting portion 34 in a direction away from the gas exhaust port 17, thereby obtaining the various effects described above. be able to.

また、上述した実施例1,2においては、高燃焼用の前記第二液体燃料ノズル22bおよび低燃焼用の第一液体燃料ノズル22a間の中心が前記気体燃料供給管23の中心軸に重なるように配置しているが、前記第二液体燃料ノズル22bを前記気体燃料供給管23の中心軸上に配置し、前記第一液体燃料ノズル22aを前記中心軸に対して前記ガス排出
口17から遠ざかる側に離間して配置することができる。また、単一のノズル(図示省略)により低燃焼量と高燃焼量とを切り換えて供給するバーナにも本発明は適用可能である。
In the first and second embodiments described above, the center between the second liquid fuel nozzle 22b for high combustion and the first liquid fuel nozzle 22a for low combustion overlaps the central axis of the gaseous fuel supply pipe 23. However, the second liquid fuel nozzle 22b is disposed on the central axis of the gaseous fuel supply pipe 23, and the first liquid fuel nozzle 22a is moved away from the gas discharge port 17 with respect to the central axis. It can be spaced apart on the side. The present invention can also be applied to a burner that switches between a low combustion amount and a high combustion amount by a single nozzle (not shown).

さらに、上記各実施例においては、液体燃料の種類については特に説明しなかったが、本発明は特定の液体燃料や気体燃料に限定されず、灯油、A重油、B重油、C重油等の液体燃料について、13A,LPG,12A等の気体燃料について適用可能である。   Further, in each of the above embodiments, the type of liquid fuel was not particularly described, but the present invention is not limited to a specific liquid fuel or gas fuel, and liquids such as kerosene, A heavy oil, B heavy oil, C heavy oil, etc. About fuel, it is applicable about gaseous fuels, such as 13A, LPG, and 12A.

本発明の実施例1にかかるボイラの縦断面の説明図である。It is explanatory drawing of the longitudinal cross-section of the boiler concerning Example 1 of this invention. 図1のII−II線に沿う横断面の説明図である。It is explanatory drawing of the cross section which follows the II-II line | wire of FIG. 本実施例1にかかるバーナの縦断面の説明図である。It is explanatory drawing of the longitudinal cross-section of the burner concerning the present Example 1. FIG. 図3に示したバーナの下面図を示したものである。FIG. 4 is a bottom view of the burner shown in FIG. 3. 本実施例1のガス噴出位置を説明する図である・It is a figure explaining the gas ejection position of the present Example 1. 低燃焼時におけるガスの流れを示す概略図である。It is the schematic which shows the flow of the gas at the time of low combustion. 本発明の他の実施例2にかかるボイラの図3に対応する縦断面の説明図ある。It is explanatory drawing of the longitudinal cross-section corresponding to FIG. 3 of the boiler concerning the other Example 2 of this invention. 本発明の他の実施例3にかかるボイラの図3に対応する縦断面の説明図ある。It is explanatory drawing of the longitudinal cross-section corresponding to FIG. 3 of the boiler concerning the other Example 3 of this invention. 実施例3の変形例におけるバーナの下面からみた概略図である。FIG. 6 is a schematic view seen from the lower surface of a burner in a modification of Example 3. 本実施例4の要部縦断面の説明図である。It is explanatory drawing of the principal part longitudinal cross-section of the present Example 4. 図10において、ウインドボックス50をその上方からみた平面の説明図である。In FIG. 10, it is explanatory drawing of the plane which looked at the wind box 50 from the upper direction. 図10におけるXII−XII線断面図である。It is the XII-XII sectional view taken on the line in FIG. 図10におけるXIII−XIII線拡大断面図である。It is the XIII-XIII line expanded sectional view in FIG. 本実施例4のバーナ20を下方からみた底面の拡大説明図である。It is expansion explanatory drawing of the bottom face which looked at the burner 20 of the present Example 4 from the downward direction.

符号の説明Explanation of symbols

1…ボイラ
10…缶体
16…燃焼室
17…ガス排出口
18…排気筒
20…バーナ
22…液体燃料ノズル部
22a…第一液体燃料ノズル部
22b…第二液体燃料ノズル部
23…気体燃料供給管
24…エアレジスタ
25…第一空気流路
25A…整流板
26…第二空気流路
28…第一バッフル板
33…第二バッフル板
34…二次空気噴出部
34a〜34h…第一二次空気噴出部〜第八二次空気噴出部
38…二次空気ノズル
38a〜38f…第一二次空気ノズル〜第八二次空気ノズル
40a〜40h…第一筒構成壁〜第八筒構成壁
46…ガイド
46a〜46h…第一ガイド〜第八ガイド
47…拡散部
47a〜47h…第一拡散部〜第八拡散部
50…ウインドボックス
52…火炎検出器
55,56,57…火炎検出孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Boiler 10 ... Can body 16 ... Combustion chamber 17 ... Gas discharge port 18 ... Exhaust pipe 20 ... Burner 22 ... Liquid fuel nozzle part 22a ... First liquid fuel nozzle part 22b ... Second liquid fuel nozzle part 23 ... Gas fuel supply Pipe 24 ... Air register 25 ... First air flow path 25A ... Rectifying plate 26 ... Second air flow path 28 ... First baffle plate 33 ... Second baffle plate 34 ... Secondary air ejection portions 34a to 34h ... First secondary Air ejection part to eighth secondary air ejection part 38 ... secondary air nozzles 38a to 38f ... first secondary air nozzle to eighth secondary air nozzle 40a to 40h ... first cylinder constituting wall to eighth cylinder constituting wall 46 ... Guide 46a-46h ... First guide-Eighth guide 47 ... Diffusion part 47a-47h ... First diffusion part-Eighth diffusion part 50 ... Wind box 52 ... Flame detector 55, 56, 57 ... Flame detection hole

Claims (4)

複数の水管を用いて燃焼室を形成した缶体と、前記缶体の上部に配置されるバーナとを備え、前記燃焼室のガス排出口を燃焼室側面に設けたボイラにおいて、
前記バーナは、液体燃料と気体燃料とを切り替えて使用するバーナであって、 液体燃料ノズル部を中心に配置した断面略環状の流通路を有し、内周面および外周面にガス噴出口を形成した気体燃料供給管と、この気体燃料供給管の外側にこれと同軸状に配置される筒状のエアレジスタと、前記液体燃料ノズル部と前記気体燃料供給管との間に形成され先端に第一バッフル板を設けた第一空気流路と、前記気体燃料供給管と前記エアレジスタとの間に形成され先端に第二バッフル板を設けた第二空気流路とを備えて構成され、
前記第二バッフル板に形成した二次空気噴出部に、噴出ガスの流れを前記ガス排出口から遠ざかる方向に制御する流れ制御手段を備え、
前記バーナの火炎検出器を前記ガス排出口側に位置する二次空気噴出部の上方に配置した
ことを特徴とするボイラ。
In a boiler comprising a can body in which a combustion chamber is formed using a plurality of water pipes, and a burner disposed at an upper portion of the can body, and a gas discharge port of the combustion chamber is provided on a side surface of the combustion chamber,
The burner is a burner that switches between liquid fuel and gaseous fuel, and has a substantially annular cross-sectional flow passage disposed around the liquid fuel nozzle portion, and gas outlets on the inner and outer peripheral surfaces. The formed gas fuel supply pipe, a cylindrical air register arranged coaxially with the gas fuel supply pipe, and the liquid fuel nozzle part and the gas fuel supply pipe are formed at the tip. A first air flow path provided with a first baffle plate, and a second air flow path formed between the gaseous fuel supply pipe and the air register and provided with a second baffle plate at the tip,
Wherein the second baffle plate to form the secondary air injection unit, Bei give a flow control means for controlling the direction away a flow of gas injected from the gas outlet,
The boiler according to claim 1, wherein the flame detector of the burner is disposed above a secondary air ejection portion located on the gas discharge port side .
前記流れ制御手段が、噴出ガスを前記ガス排出口から遠ざかる方向に導く板状部材を含む角筒状に形成される二次空気ノズルである
ことを特徴とする請求項1に記載のボイラ。
2. The boiler according to claim 1, wherein the flow control means is a secondary air nozzle formed in a rectangular tube shape including a plate-like member that guides the jet gas in a direction away from the gas discharge port.
前記缶体から排出される排ガスを前記バーナへの供給と供給停止とを選択可能な外部排ガス再循環手段を備え、前記気体燃料の燃焼時に排ガスを前記バーナへ供給する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のボイラ。
The exhaust gas discharged from the can body is provided with an external exhaust gas recirculation means capable of selecting supply and stop of supply to the burner, and exhaust gas is supplied to the burner during combustion of the gaseous fuel. The boiler according to claim 1 or claim 2.
前記流れ制御手段を筒状に形成するとともに、前記気体燃料供給管の内側に気体燃料燃焼時の着火用パイロットバーナを備え、
前記第一空気流路の入口側の前記整流板に形成した火炎検出孔と前記第一バッフル板に形成した火炎検出孔を通して、前記火炎検出器が前記パイロットバーナの火炎を検出するように構成した
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のボイラ。
The flow control means is formed in a cylindrical shape, and includes a pilot burner for ignition at the time of gaseous fuel combustion inside the gaseous fuel supply pipe,
The flame detector is configured to detect the flame of the pilot burner through a flame detection hole formed in the rectifying plate on the inlet side of the first air flow path and a flame detection hole formed in the first baffle plate. The boiler according to claim 1 or 2 , characterized by the above.
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