JP7191160B1 - ガスバーナ、及び燃焼設備 - Google Patents
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- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
Description
図1は、一実施形態に係るガスバーナ1を備える燃焼設備100の構成を概略的に示す図である。図1に例示するように、燃焼設備100は、火炉102と、火炉102内にガス燃料Fを噴出するガスバーナ1と、を備える。このような燃焼設備100は、例えば、ボイラであって、火炉102内に噴出されたガス燃料Fを火炎Xを発生させて燃焼することで高温の燃焼ガスGを生成し、この高温の燃焼ガスGから熱を回収することで蒸気を生成する。尚、燃焼ガスGの熱は、火炉102内に設けられる熱交換器によって回収されてもよいし、火炉102外に設けられる熱交換器によって回収されてもよい。
図2は、一実施形態に係るガスバーナ1の構成を概略的に示す図である。一実施形態では、図2に例示するように、ガスバーナ1は、ノズル2と、スリーブ4と、第1延在部6と、バーナスロート8と、を備える。バーナスロート8は、火炉102の炉壁を開口する開口空間16を形成する。バーナスロート8(第2延在部)の構成については、後述する。
一実施形態に係るガスバーナ1の作用・効果について説明する。一般的に、燃料(例えば、水素、プロパン、メタンなど)の燃焼による燃焼温度は、燃料に対する空気比がおよそ1(理論空気量)の場合に最も高温となる。そして、空気比を1より低減すると、燃焼可能な燃料の量が減少するので、燃焼温度が低減し、NOxの発生を抑制する。
2 ノズル
4 スリーブ
4a スリーブの下流端
6 第1延在部
8 バーナスロート(第2延在部)
14 一次空気流路
18 二次空気流路形成部
18a 二次空気流路形成部の下流端
20 二次空気流路
21 旋回力付与装置
30 ガイド部材(第2延在部)
100 燃焼設備
102 火炉
A1 一次空気
A2 二次空気
C ノズルの軸線
D1 ノズルの径方向
F ガス燃料
L1 仮想の直線
L2 仮想の直線
Claims (10)
- 水素を含むガス燃料を噴出するノズルと、
前記ノズルより前記ノズルの径方向の外側を前記ノズルの軸線に沿って延び、前記ノズルとの間に一次空気が流通する一次空気流路を形成するスリーブと、
前記一次空気の流通方向において、前記スリーブの下流端から前記ノズルの径方向の外側に向かうように前記一次空気流路側とは反対側に延びる第1延在部と、
火炉の炉壁を開口する開口空間を画定するストレート面と傾斜面を含むバーナスロートと、を備え、
前記ストレート面は、前記開口空間の入口を形成し、
前記傾斜面は、前記開口空間の出口を形成し、前記ノズルの軸方向において前記開口空間の前記出口に向かうにつれて前記開口空間を拡径し、
前記スリーブの下流端は、前記ノズルの軸方向において、前記ストレート面と前記傾斜面とが互いに接続する接続点よりも前記開口空間の出口側に位置し、
前記スリーブを前記一次空気の流通方向の下流側に延ばした仮想の直線と前記第1延在部とによって形成される角度をθ1とすると、
45度≦θ1≦60度を満たす、
ガスバーナ。 - 前記第1延在部の先端は、前記開口空間の前記出口に位置している、
請求項1に記載のガスバーナ。 - 前記第1延在部の先端は、前記火炉の内部空間内に位置している、
請求項1に記載のガスバーナ。 - 前記スリーブより前記ノズルの径方向の外側を前記ノズルの軸線に沿って延び、前記スリーブとの間に二次空気が流通する二次空気流路を形成する二次空気流路形成部をさらに備え、
前記ノズルから噴出する前記ガス燃料に対する前記一次空気の空気比は、前記ノズルから噴出する前記ガス燃料に対する前記二次空気の空気比よりも低い、
請求項1から3の何れか一項に記載のガスバーナ。 - 前記二次空気の流通方向において、前記二次空気流路形成部の下流端に接続され、前記ノズルの径方向の外側に向かうように前記二次空気流路側とは反対側に延びる第2延在部をさらに備え、
前記二次空気流路形成部を前記二次空気の流通方向の下流側に延ばした仮想の直線と前記第2延在部とによって形成される角度をθ2とすると、
35度≦θ2≦60度を満たす、
請求項4に記載のガスバーナ。 - 45度<θ2≦60度を満たす、
請求項5に記載のガスバーナ。 - θ2≧θ1である、
請求項5又は6に記載のガスバーナ。 - 前記第2延在部は、前記バーナスロートである、
請求項5から7の何れか一項に記載のガスバーナ。 - 前記二次空気流路を流通する前記二次空気に旋回力を付与する旋回力付与装置をさらに備える、
請求項4から8の何れか一項に記載のガスバーナ。 - 前記火炉と、
前記火炉内にガス燃料を噴出する請求項1から9の何れか一項に記載のガスバーナと、を備える、
燃焼設備。
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