JP5943205B2 - Gaseous fuel burner - Google Patents
Gaseous fuel burner Download PDFInfo
- Publication number
- JP5943205B2 JP5943205B2 JP2013017030A JP2013017030A JP5943205B2 JP 5943205 B2 JP5943205 B2 JP 5943205B2 JP 2013017030 A JP2013017030 A JP 2013017030A JP 2013017030 A JP2013017030 A JP 2013017030A JP 5943205 B2 JP5943205 B2 JP 5943205B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gaseous fuel
- fuel burner
- nozzle
- width direction
- fuel nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Description
本発明は、工業炉用のバーナーとして使用される気体燃料バーナーに関する。 The present invention relates to a gaseous fuel burner used as a burner for an industrial furnace.
例えば、ガラス溶融炉等の工業炉用のバーナーとして、天然ガス等の気体燃料と、支燃用の酸素ガス、又は酸素ガスを含む混合ガス(空気等)とを使用する気体燃料バーナーが用いられている。このようなバーナーの代表的な構造としては、特許文献1に開示されるようなものが知られている。
For example, as a burner for an industrial furnace such as a glass melting furnace, a gaseous fuel burner that uses a gaseous fuel such as natural gas and oxygen gas for combustion support or a mixed gas (such as air) containing oxygen gas is used. ing. As a typical structure of such a burner, the one disclosed in
すなわち、同文献には、気体燃料を噴射する燃料ノズルと、支燃用の酸素ガスを噴射すると共に、当該燃料ノズルの外周側に配置された酸素ノズルとで二重管構造を形成し、これらの両ノズルが、その流路に沿う方向と直交する幅方向に沿って扁平(同文献においては、略矩形)な噴射口を有する構造が開示されている。 That is, in this document, a double nozzle structure is formed by a fuel nozzle that injects gaseous fuel and oxygen gas for combustion support, and an oxygen nozzle disposed on the outer peripheral side of the fuel nozzle. A structure is disclosed in which both nozzles have flat (in the same document, substantially rectangular) injection ports along a width direction perpendicular to the direction along the flow path.
このような構造によれば、バーナーから噴射されたフレームが、幅方向において、適度に扇状に広がっていくと共に、フレームが広がった分だけ輻射伝熱によって加熱できる面積が大きくなる。そのため、例えば、このバーナーをガラス溶融炉に用いた場合には、ガラスを好適に溶融させることが可能である。 According to such a structure, the frame sprayed from the burner spreads in a fan-like manner in the width direction, and the area that can be heated by radiant heat transfer is increased by the amount of spread of the frame. Therefore, for example, when this burner is used in a glass melting furnace, it is possible to suitably melt the glass.
ところで、この種のバーナーを工業炉に用いる場合、図7に示すように、煉瓦等の耐火物120で構成される炉壁110にバーナー100を設置した状態で、炉内に向かってフレームFを噴射する手法が採用される。さらに、このバーナー100から噴射されるフレームFは、扁平で揺らぎやすく、例えば、噴射されたフレームFの周辺で気流に乱れが生じた場合、容易に舞い上がってしまう等、直進性に乏しい性質を有している。
By the way, when this type of burner is used in an industrial furnace, as shown in FIG. 7, the frame F is placed in the furnace with the
このため、噴射されたフレームFが、炉内へと向かう途中で耐火物120を焼いてしまう場合があり、当該耐火物120、ひいては、炉壁110が溶けて破損してしまう問題があった。このような事態が発生すると、破損した耐火物120を新たなものと交換する必要が生じるが、例えば、ガラス溶融炉においては、炉内の温度が約1600℃の高温まで加熱されていること等から、交換作業には困難を伴っているのが現状である。
For this reason, the fired
上記の事情に鑑みなされた本発明は、気体燃料バーナーに改良を施すことで、工業炉における炉壁の破損を抑制することを技術的課題とする。 This invention made | formed in view of said situation makes it a technical subject to suppress the damage of the furnace wall in an industrial furnace by improving a gaseous fuel burner.
上記の課題を解決するために創案された本発明は、気体燃料を噴射する燃料ノズルと、支燃用の酸素ガス、又は酸素ガスを含む混合ガスを噴射すると共に、前記燃料ノズルの外周側に配置された支燃ガスノズルとで二重管構造を形成し、前記両ノズルが、それらの流路に沿う方向と直交する幅方向に沿って扁平な噴射口をそれぞれ先端部に有する気体燃料バーナーにおいて、前記燃料ノズルの先端部を、前記幅方向の中央部が両端部よりも窪むように形成したことに特徴付けられる。 The present invention, which has been created to solve the above problems, injects a fuel nozzle for injecting gaseous fuel, oxygen gas for supporting combustion, or a mixed gas containing oxygen gas, and on the outer peripheral side of the fuel nozzle. In the gas fuel burner which forms a double pipe structure with the disposed combustion supporting gas nozzles, and each of the nozzles has a flat injection port at the tip portion along the width direction perpendicular to the direction along the flow path. The fuel nozzle is characterized in that the tip of the fuel nozzle is formed such that the center in the width direction is recessed from both ends.
このような構成によれば、燃料ノズルの先端部に形成された噴射口が、平坦な開口部ではなく、幅方向の中央部が両端部よりも窪んだ開口部とされているため、この噴射口の幅方向の中央部が先端側に向かって開放される部位が、幅方向の両端部が先端側に向かって開放される部位よりも、窪んだ位置に存在することになる。そのため、この噴射口が平坦な開口部とされていた従来の気体燃料バーナーと比較して、直進性に優れ且つ揺らぎにくいフレームを形成することが可能となる。これにより、このフレームが、炉内へと向かう途中で炉壁を構成する耐火物を焼いてしまうような事態の発生を可及的に防止することができ、その結果、工業炉における炉壁の破損を抑制することが可能となる。なお、支燃ガスノズルからは、酸素ガス、又は酸素ガスを含む混合ガス(空気等)を噴射する態様とすることができるが、これらのうち、酸素ガスを噴射した場合には、より直進性に優れ、且つ揺らぎにくいフレームを形成することが可能である。 According to such a configuration, the injection port formed at the tip of the fuel nozzle is not a flat opening but an opening in which the central portion in the width direction is recessed from both ends. The part where the central part in the width direction of the mouth is opened toward the front end side is present at a position that is depressed more than the part where both end parts in the width direction are opened toward the front end side. Therefore, it is possible to form a frame that is superior in straight running performance and less likely to fluctuate as compared with a conventional gas fuel burner in which the injection port is a flat opening. As a result, it is possible to prevent as much as possible the occurrence of a situation in which this frame burns the refractory that constitutes the furnace wall on the way to the inside of the furnace. It becomes possible to suppress damage. In addition, although it can be set as the aspect which injects oxygen gas or mixed gas (air etc.) containing oxygen gas from a combustion support gas nozzle, when oxygen gas is injected among these, it becomes more straight ahead It is possible to form a frame that is excellent and hardly fluctuates.
上記の構成において、前記燃料ノズルの先端部が、前記幅方向における中央部を基準として対称な形状を有することが好ましい。 Said structure WHEREIN: It is preferable that the front-end | tip part of the said fuel nozzle has a symmetrical shape on the basis of the center part in the said width direction.
このようにすれば、幅方向における中央部を基準として対称なフレームを形成することができ、幅方向において均一な加熱が可能となる。 In this way, a symmetric frame can be formed with reference to the central portion in the width direction, and uniform heating in the width direction is possible.
上記の構成において、前記燃料ノズルの先端部が、円弧状に形成されていてもよい。 Said structure WHEREIN: The front-end | tip part of the said fuel nozzle may be formed in circular arc shape.
このようにしても、従来の気体燃料バーナーと比較して、揺らぎにくく、直進性に優れたフレームを噴射することが可能となる。 Even in this case, it is possible to inject a flame that is less likely to fluctuate and has excellent straightness as compared with a conventional gaseous fuel burner.
上記の構成において、前記燃料ノズルの先端部が、V字状に形成されていてもよい。 Said structure WHEREIN: The front-end | tip part of the said fuel nozzle may be formed in V shape.
このようにしても、従来の気体燃料バーナーと比較して、揺らぎにくく、直進性に優れたフレームを噴射することが可能となる。 Even in this case, it is possible to inject a flame that is less likely to fluctuate and has excellent straightness as compared with a conventional gaseous fuel burner.
以上のように、本発明によれば、揺らぎにくく、直進性に優れたフレームを噴射することが可能となり、従来のものと比較して、炉壁を構成する耐火物を焼いてしまうような事態の発生を可及的に防止することができるため、工業炉における炉壁の破損を抑制することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to inject a frame that is less likely to fluctuate and has excellent straightness, and the refractory that constitutes the furnace wall is burned compared to the conventional one. Can be prevented as much as possible, so that damage to the furnace wall in an industrial furnace can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1,図2は、それぞれ本発明の第一実施形態に係る気体燃料バーナー1を示す平面図、正面図である。これらの図に示すように、気体燃料バーナー1は、気体燃料2(例えば、天然ガス)を噴射する燃料ノズル3と、支燃用の酸素ガス4を噴射すると共に、燃料ノズル3の外周側に配置された支燃ガスノズルとしての酸素ノズル5とを備えている。
1 and 2 are a plan view and a front view, respectively, showing a
燃料ノズル3は、その横断面の形状が矩形状に形成され、矩形の長辺の寸法Aは、短辺の寸法に対して4倍以上とされている。また、燃料ノズル3は、その長手方向である流路に沿う方向(図1における上下方向)と直交する幅方向(図1における左右方向)に沿って扁平な噴射口を有している。この噴射口は、正面視で矩形状に形成されると共に、当該噴射口を形成する先端部(開口部)3aが、幅方向において、側部から中央部に移行するにつれて、気体燃料2の噴射元側に窪んでおり、円弧状の形状を呈している。さらに、先端部3aは、幅方向における中央部を基準として対称な形状を有すると共に、その長手方向における寸法Bは、上述した長辺の寸法Aに対して、5〜10%の長さに形成される。なお、先端部3aにおける窪んだ部位は、対向して二箇所(図2における開口部の上下)に形成されており、これらの形状、及び寸法は、互いに同一となっている。
The
酸素ノズル5は、燃料ノズル3の外周側に略同心状に配置されることで、燃料ノズル3と酸素ノズル5とで二重管構造を形成し、両ノズル3,5によって酸素ガス4を流通させるための間隙Sが形成される。また、酸素ノズル5の噴射口は、燃料ノズル3と同様に、正面視で矩形状に形成されている。さらに、酸素ノズル5の横断面の形状もまた、矩形状に形成されている。
The oxygen nozzle 5 is arranged substantially concentrically on the outer peripheral side of the
以下、上記の第一実施形態に係る気体燃料バーナー1の作用について説明する。
Hereinafter, the operation of the
この気体燃料バーナー1によれば、燃料ノズル3の噴射口を形成する先端部3aが、幅方向において平坦であった従来の気体燃料バーナーと比較して、図3に示すように、工業炉の炉壁に設置された場合、揺らぎにくく、直進性に優れたフレームFを噴射することが可能となる。これにより、このフレームFが、炉内へと向かう途中で炉壁110を構成する耐火物120を焼いてしまうような事態の発生を可及的に防止することができ、その結果、工業炉における炉壁110(耐火物120)の破損を抑制することが可能となる。
According to this
このため、破損した耐火物120を、新たなものと交換する必要が生じたとしても、その交換の頻度を可及的に抑制することが可能である。また、幅方向における中央部を基準として対称なフレームFを形成することができるため、幅方向において均一な加熱が可能となる。なお、この気体燃料バーナー1から噴射されるフレームFの幅方向における寸法W(最大幅)は、従来の気体燃料バーナーと比較して小さくなる。さらに、フレームFの厚み方向における寸法H(中央部における厚み)は、従来の気体燃料バーナーと比較して大きくなる。
For this reason, even if it becomes necessary to replace the damaged
図4,図5は、それぞれ本発明の第二実施形態に係る気体燃料バーナー1を示す平面図、正面図である。ここで、以降に記載する第二実施形態に係る気体燃料バーナーについての説明において、上記の第一実施形態に係る気体燃料バーナーと同一の機能、又は形状を有する構成要素については、第二実施形態について説明するための図面に同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
4 and 5 are a plan view and a front view, respectively, showing the
この第二実施形態に係る気体燃料バーナー1が、上記の第一実施形態に係る気体燃料バーナーと相違している点は、燃料ノズル3の先端部3aにおいて、窪んだ部位の長手方向における寸法Bが長くなっている点である。
The
以下、上記の第二実施形態に係る気体燃料バーナー1の作用について説明する。
Hereinafter, the operation of the
この気体燃料バーナー1によれば、上記の第一実施形態に係る気体燃料バーナーと比較して、より揺らぎにくく、より直進性に優れたフレームFを噴射することが可能となる。なお、この気体燃料バーナー1から噴射されるフレームFの幅方向における寸法W(最大幅)は、上記の第一実施形態に係る気体燃料バーナーと比較して小さくなる。また、フレームFの厚み方向における寸法H(中央部における厚み)は、第一実施形態に係る気体燃料バーナーと比較して大きくなる。
According to this
このように、窪んだ部位の長手方向における寸法Bを変更することで、フレームFの幅方向における寸法W、及び厚み方向における寸法Hを調整することが可能である。すなわち、寸法Bが大きくなれば、寸法Wは小さくなり、寸法Hは大きくなる。一方、寸法Bが小さくなれば、寸法Wは大きくなり、寸法Hは小さくなる。 In this way, by changing the dimension B in the longitudinal direction of the recessed portion, it is possible to adjust the dimension W in the width direction of the frame F and the dimension H in the thickness direction. That is, as the dimension B increases, the dimension W decreases and the dimension H increases. On the other hand, if the dimension B becomes smaller, the dimension W becomes larger and the dimension H becomes smaller.
ここで、本発明に係る気体燃料バーナーは、上記の各実施形態で説明した構成に限定されるものではない。例えば、上記の各実施形態においては、燃料ノズルの先端部が円弧状を呈しているが、図6に示すように、先端部3aの窪んだ部位がV字状となるようにしてもよい。なお、同図においては、燃料ノズル3以外の図示を省略している。
Here, the gaseous fuel burner which concerns on this invention is not limited to the structure demonstrated in said each embodiment. For example, in each of the embodiments described above, the tip of the fuel nozzle has an arc shape, but as shown in FIG. 6, the recessed portion of the
また、上記の各実施形態においては、酸素ノズルが、燃料ノズルの外側に略同心状に配置される構成となっているが、偏心させて配置することもできる。この場合、例えば、燃料ノズルを酸素ノズルに対して下方に偏心させると、酸素ガスの流量が上方で増加し、下方で減少する。これにより、噴射されたフレームの上方の輝度を高めることができる。 In each of the above embodiments, the oxygen nozzle is arranged substantially concentrically outside the fuel nozzle, but may be arranged eccentrically. In this case, for example, when the fuel nozzle is decentered downward with respect to the oxygen nozzle, the flow rate of the oxygen gas increases upward and decreases downward. Thereby, the brightness | luminance above the injected flame | frame can be raised.
さらに、上記の各実施形態において、酸素ガスに代わって酸素ガスを含む混合ガスを使用してもよい。酸素ガスを含む混合ガスの一例としては、空気を挙げることができる。 Further, in each of the above embodiments, a mixed gas containing oxygen gas may be used instead of oxygen gas. An example of the mixed gas containing oxygen gas is air.
1 気体燃料バーナー
2 気体燃料
3 燃料ノズル
3a 燃料ノズルの先端部
4 酸素
5 酸素ノズル
S 間隙
DESCRIPTION OF
Claims (4)
支燃用の酸素ガス、又は酸素ガスを含む混合ガスを噴射すると共に、前記燃料ノズルの外周側に配置された支燃ガスノズルとで二重管構造を形成し、
前記両ノズルが、それらの流路に沿う方向と直交する幅方向に沿って扁平な噴射口をそれぞれ先端部に有する気体燃料バーナーにおいて、
前記燃料ノズルの先端部を、前記幅方向の中央部が両端部よりも窪むように形成したことを特徴とする気体燃料バーナー。 A fuel nozzle for injecting gaseous fuel;
Injecting oxygen gas for supporting combustion, or mixed gas containing oxygen gas, and forming a double tube structure with the supporting gas nozzle arranged on the outer peripheral side of the fuel nozzle,
In the gaseous fuel burner in which both the nozzles each have a flat injection port along the width direction perpendicular to the direction along the flow path, respectively.
A gas fuel burner characterized in that a tip portion of the fuel nozzle is formed such that a central portion in the width direction is recessed from both end portions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013017030A JP5943205B2 (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Gaseous fuel burner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013017030A JP5943205B2 (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Gaseous fuel burner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014149109A JP2014149109A (en) | 2014-08-21 |
JP5943205B2 true JP5943205B2 (en) | 2016-06-29 |
Family
ID=51572224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013017030A Active JP5943205B2 (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | Gaseous fuel burner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5943205B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7344652B2 (en) * | 2019-02-27 | 2023-09-14 | 三菱重工業株式会社 | gas burner equipment |
CN110864288A (en) * | 2019-11-22 | 2020-03-06 | 杭州中景科技有限公司 | Low NOx wide flat flame burner |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5318913Y2 (en) * | 1973-09-19 | 1978-05-19 | ||
JPS57105612A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-01 | Arekuseebuitsuchi Chi Anatorii | Gas burner |
JPS5846924U (en) * | 1981-09-24 | 1983-03-30 | 株式会社日立製作所 | Heat transfer type preheating burner |
JPS5866224U (en) * | 1981-10-22 | 1983-05-06 | 株式会社富士鉄鋼センタ− | high speed gas cutting crater |
JPS63194113A (en) * | 1987-02-06 | 1988-08-11 | Osaka Gas Co Ltd | Gas burner |
AU613725B2 (en) * | 1988-04-01 | 1991-08-08 | Boc Group, Inc., The | Method and apparatus for gas lancing |
EP0579315A1 (en) * | 1992-07-07 | 1994-01-19 | Ingenieursburo P.I. Produkt Innovatie B.V. | Burner |
JP3108563B2 (en) * | 1993-04-28 | 2000-11-13 | 株式会社ガスター | Burner device |
NL9301980A (en) * | 1993-09-28 | 1995-04-18 | Ingbureaup I Product Innovatie | Method and device for burning gas. |
JP3591058B2 (en) * | 1995-06-27 | 2004-11-17 | 日本電気硝子株式会社 | Gaseous fuel-oxygen burner |
US6805832B2 (en) * | 2001-07-09 | 2004-10-19 | Jonathan Mohler | Thermite torch cutting nozzle |
US8679399B2 (en) * | 2011-06-13 | 2014-03-25 | Eric Bleicken | Apparatus for metal cutting and welding |
-
2013
- 2013-01-31 JP JP2013017030A patent/JP5943205B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014149109A (en) | 2014-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101254928B1 (en) | Low nitrogen oxide burner | |
TWI434011B (en) | Boiler construction | |
JP5943205B2 (en) | Gaseous fuel burner | |
CN202253640U (en) | Burner of gas water heater | |
JP4713496B2 (en) | Staged combustion method with optimized injection of primary oxidant | |
KR101959098B1 (en) | Radiant wall burner unit | |
JP5074417B2 (en) | Multi-stage oxyfuel combustion process using preheated reactants | |
JP5490541B2 (en) | Melting process using liquid and gaseous fuel combustion | |
JP2014149107A (en) | Gas fuel burner | |
JP2006275334A (en) | Combustion device for heating furnace | |
EA201390835A1 (en) | BURNING WITH CONSUMABLE FUEL JETS | |
JP5565039B2 (en) | Firing method using rotary kiln for cement production | |
JPWO2012035793A1 (en) | Combustion apparatus and melting furnace for melting furnace | |
JP2006132826A (en) | Igniting multi-burner and ignition system for sintering machine, and method of heating sintered raw material | |
JP2010127525A (en) | Diffusion combustion device | |
CN104245191B (en) | Immersion nozzle pre-heating device | |
CN204237757U (en) | A kind of spiral nozzle cover | |
JP2020051710A (en) | heating furnace | |
JP2011038741A (en) | Direct injection type regenerative burner | |
KR100870981B1 (en) | Multi air supplying combustor | |
JP6121024B1 (en) | Combustion apparatus for melting furnace and melting furnace provided with the same | |
JP6079391B2 (en) | Combustion burner for sulfur, combustion furnace equipped with the same, and sulfur combustion method | |
TW201910275A (en) | Method and burner assembly for combusting a fuel gas with an oxidant | |
JP4647837B2 (en) | Coal-fired boiler and method for preventing slagging of coal-fired boiler | |
KR100920805B1 (en) | wide flame combustor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150623 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160421 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160427 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160510 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5943205 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |