JPH01312311A - 燃料及び酸化体を燃焼させる方法及び酸化体として純粋酸素又は酸素富化空気を用いるバーナー - Google Patents

燃料及び酸化体を燃焼させる方法及び酸化体として純粋酸素又は酸素富化空気を用いるバーナー

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JPH01312311A
JPH01312311A JP1056539A JP5653989A JPH01312311A JP H01312311 A JPH01312311 A JP H01312311A JP 1056539 A JP1056539 A JP 1056539A JP 5653989 A JP5653989 A JP 5653989A JP H01312311 A JPH01312311 A JP H01312311A
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oxygen
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burner
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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 −の1 里 本発明は、酸化体(オキシダント)として酸素又は酸素
富化空気を使用する後混合型バーナーに    ・関す
る。
I土至且浦 後混合型バーナーとは、燃料と酸化体を別々にバーナー
から噴射する型式のバーナーである。燃料と酸化体とは
、バーナーの外部で混合し、反応する。大部分の産業用
の?戸は、後混合型バーナーを使用している。
純粋酸素又は酸素富化空気から成る酸化体を高速ジェッ
ト(噴流)として燃焼帯域へ噴射し、燃料ガスを酸化体
ジェット内へ連行させるようにする後混合型バーナーの
使用によって得られる利点として、多数の利点が認めら
れる。その利点の1つば、この種のバーナーは、広範囲
の火炎パターンが可能であるため設計に非常な融通性が
あることである。例えば、単に酸化体噴射ノズルを変更
することによって炉内の熱伝達パターンを実質的に変更
することができる。もう1つの利点は、高速の酸化体ジ
ェットによって創生される燃焼生成ガスの循環パターン
により炉の均一な加熱が得られることである。第3の利
点は、負荷に対する熱伝達率を増大させるように火炎の
向きを定めることができることである。更に別の利点は
、完全燃焼を確保するようにより均一な燃料と酸化体の
混合が得られることである。更に他の利点は、酸化体を
高速ジェットとすることにより酸化体がそのジェット内
で高温の火炎に接触する時間が短いので窒素酸化物の生
成を減少させることである。
後混合型バーナーの技術における近年の重要な進歩とし
て、ジョン E、アンダーソンによって開発され、米国
特許第4.378.205号及び4,541.796号
に開示された吸引式バーナー及び燃焼方法がある。
日が 1しよ と る。占 後混合型バーナーの1つの問題点は、火炎の良好な安定
性を達成することである。ガス所燃料を連行する高速酸
素ジェットを囲繞する火炎は、消え易いという欠点があ
る。慣用の空気バーナーは、バーナーブロックを使用す
ることによってこの問題を克服している。即ち、バーナ
ーブロック内で高温燃焼生成物を再循環させることによ
り着火を促進するようにする。しかしながら、この方式
では酸化体として純粋酸素又は酸素富化空気を使用した
場合は、バーナーブロックが過度に高温になり、溶融し
てしまう。
後混合型バーナーにおいて高速酸化体ジェットを用いる
ことの利点を完全に実現するためには、ジェットの完全
性を壊すことなく火炎を安定化することが重要である。
上記吸引式バーナー及び燃焼方法は、火炎安定化の問題
に向けられている。高温の炉内で作動する場合は、火炎
を取巻く高温ガスが次々に供給される燃料の着火を促進
する働きをする。高温の炉内ガスは、燃料と混合し燃焼
反応する前に高速の酸化体ジェット内へ連行される。酸
化体は、燃料ガスと接触したとき燃焼反応するのに十分
に高い温度にまで高温の炉内ガスによって加熱される。
しかしながら、低温炉内で作動する場合は、燃料の温度
をそれが高速酸化体ジェットと接触したとき燃焼反応反
応するレベルにまで高める必要がある。
これは、燃焼のための総所要酸素量の約5〜10%を燃
料流を囲繞する環状の酸化体流れとして供給することに
よって達成される。この環状の酸化体流れと燃料とが燃
焼反応して燃料流を加熱する。高速の酸化体流れは、ま
ず、低温の炉内ガスを連行し、次いで、上記加熱された
一部未燃焼の燃料を連行する。この燃料流は、未燃焼燃
料をそれが高速酸化体と接触したとき燃焼反応させるの
に十分な高い温度を有する。
免ユ皇且刀 高速酸化体ジェットを使用し、しかも、火炎の良好な安
定性が達成される後混合型バーナー及び燃焼方法を実現
することが望ましい。
従って、本発明の目的は、酸化体として酸素又は酸素富
化空気を使用し、酸化体を高速度で直接2戸帯域内へ噴
射することができ、しかも、火炎の良好な安定性が達成
される後混合型バーナー及び燃焼方法を提供することで
ある。
OF″屯を 7するための 本発明は、上記目的を達成するために、燃料及び酸化体
を燃焼させる方法であって、 (A)少なくとも30容積%の酸素を含む、燃焼のため
の所要酸化体の多部分を5Pより高い高速度V(ここで
、Pは該多部分酸化体中に含まれる酸素の容積%、Vは
ft/5eeで表わした速度)で少なくとも1つの流れ
として燃焼帯域へ噴射し、 (B)前記燃焼帯域へ噴射される総酸素1の少なくとも
1%を占め、かつ、少なくとも30容積%の酸素を含む
、燃焼のための所要酸化体の少部分を0.5■より低い
低速度で前記多部分酸化体に近接させて該燃焼帯域へ噴
射し、 (C)ガス状燃料を、前記多部分酸化体との間に界面を
形成するように該多部分酸化体に近接させて、かつ、該
界面における該多部分酸化体の速度との速度差が200
 ft/5ee(60,96m/sec)以内となるよ
うな速度で、前記燃焼帯域へ噴射し、 (D)前記多部分酸化体を前記ガス状燃料と共に前記界
面において燃焼させ、 (E)前記多部分酸化体を燃焼帯域へ噴射した後直ちに
多部分酸化体を該高速の多部分酸化体内へ連行させ、し
かる後にガス状燃料を該高速の多部分酸化体内へ連行さ
せ、 (F)前記界面から高温燃焼生成物を引出して前記高速
の多部分酸化体内へ導入させ、該高温燃焼生成物が前記
ガス状燃料及び多部分酸化体のための途絶することのな
い着火源として機能し、ガス状燃料及び多部分酸化体を
安定した火炎として燃焼させることから成る燃焼方法を
提供する。
本発明は、又、酸化体として純粋酸素又は酸素富化空気
を用いるバーナーであって、 (A)多部分酸化体を燃焼帯域へ供給するためのもので
あって、少なくとも30容積%の酸素を含む酸化体源に
導管によって接続されており、中央酸化体供給管と、該
供給管の噴射端に設けられ、該供給管から燃焼帯域へ酸
化体を通すための少なくとも1つのオリフィスを有する
ノズルとを含む多部分酸化体供給手段と、 (B)前記多部分酸化体が燃焼帯域へ噴射された後直ち
に多部分酸化体が該多部分酸化体内へ連行されるように
多部分酸化体を該多部分酸化体に近接させて該燃焼帯域
へ噴射するために前記ノズルの周りに設けられた環状開
口と、(C)ガス状燃料と前記多部分酸化体とが互いに
接触する前に前記燃焼帯域内に界面を形成するようにガ
ス状燃料を少部分酸化体供給のための前記環状開口に近
接させて供給するためのガス状燃料供給手段とから成る
バーナーを提供する。
ここで、「燃焼帯域」とは、燃料と酸化体とが混合し、
燃焼反応して熱を放出する領域をいう。
「純粋酸素」とは、少なくとも99.5%の酸素濃度を
有するガスをいう。
「界面」とは、ガス状燃料(「燃料ガス」とも称する)
と多部分酸化体とが交差する平面又は空間をいう。この
界面は、酸化体が燃料ガス内へ拡散し、燃料ガスも酸化
体内へ拡散して可燃混合体を創生するので、有限の厚み
を有する。
「ガス状燃料」とは、下記の成分の1つ又はそれ以上か
ら成る燃料をいう。
(1)一部又は全部が可燃である1種類又はそれ以上の
ガス状成分 (2)ガス状媒体中に分散された液体燃料滴(3)ガス
状媒体中に分散された固体燃料粒子「ジェットの見掛は
速度」とは、オリフィスから噴射されたジェットの周囲
圧での容積流量を該オリフィスの断面積で除した値であ
る。
「吹消し速度」とは、ガス状燃料を取巻く酸化体ジェッ
トを用いた場合、オリフィスのところで測定して、火炎
を維持することができるジェットの最大限の速度である
。即ち、吹消し速度より低い速度では火炎は安定してい
る。吹消し速度より高い速度では火炎を維持することは
できない。
及立旦 以下に、添付図を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図を参照して説明すると、本発明の一実施例による
バーナー装置は、少なくとも30容積%の酸素を含む酸
化体(オキシダント)源(図示せず)に導管2によって
接続された中央通路lを有する。酸化体源(「酸素源」
とも称する)としては、例えば、ガスボンベ、しよう前
に酸素を気化させるようにした液体酸素タンクがあり、
大量需要の場合には、極低温精製プラント又は圧力スイ
ング式吸着プラント等の空気分離プラントを用いること
ができる。酸素富化空気は、又、高純度酸素を空気と混
合し、その混合流れを導管2に通すことによっても得ら
れる。酸化体は、通路1から1つ又はそれ以上のオリフ
ィス12を有するノズル9を通して燃焼帯域3へ噴射さ
れる。
第1図は、本発明の好ましい一実施例を示す。
この実施例では、高速酸化体温れに近接して噴射される
低速酸化体温れは、高速酸化体温れを包囲する環状エン
ベロープ(包囲体)を形成する環状流れである。ただし
、低速酸化体温れは、必ずしも高速酸化体温れを完全に
囲繞していな(ともよい。又、低速酸化体の環状流れは
、1つの連続した環状開口からではなく、多数の穴から
噴射される多数の低速ジェット(噴流)から成るもので
あってもよい。更に又、例えば高速酸化体温れが円柱状
ではな(平面ジェットである場合は、低速酸化体温れも
、高速酸化体の平面ジェットに隣接する平面流れとする
ことができる。
再び第1図を参照して説明すると、通路1と同心関係を
なして、環状通路又は開口4が設けられている。環状通
路4は、少なくとも30容積%の酸素を含む酸化体源(
図示せず)に導管5によって接続される。低速酸化体は
、環状通路4から直接燃焼帯域3へ噴射され、その噴射
点及び中央通路1からの高速酸化体の噴射点のところ及
びそれらの噴射点から僅かに離れたところで中央通路1
からの高速酸化体を包囲するエンベロープを形成する。
燃焼帯域の始点においては燃料が低速酸化体温れに近接
するように、例えば天然ガス、水素、コークス炉ガス、
プロパン等のガス状燃料(「燃料ガス」とも称する)が
酸化体通路1.4とは別個の手段によって燃焼帯域3へ
供給される。第1図の実施例では、燃料は、低速酸化体
の環状流れの外周面と同心関係をなし、かつ、燃料の噴
射点及び低速酸化体の噴射点において低速酸化体の環状
流れの外周面に隣接した燃料通路6を通して燃焼帯域へ
直接供給される。通路1は、燃料との燃焼に必要とされ
る酸化体の総所要量のうちの多部分(以下、単に「多部
分酸化体」とも称する)を供給し、通路1と同心の通路
4は、酸化体の総所要量の残り即ち小部分(以下、単に
「少部分酸化体jとも称する)を供給する。少部分酸化
体は、燃焼帯域へ供給される総酸化体の少なくとも1%
を占め、10%未満であることが好ましい。
多部分酸化体も、少部分酸化体も、少なくとも30容積
%の酸素を含む。ただし、少部分酸化体は、必ずしも、
多部分酸化体の酸素濃度と同じ酸素濃度を有する必要は
ない。
多部分酸化体は、通路lからその出口オリフィス12の
ところで測定して5Pより高い速度■を有する高速酸化
体ジェット8として燃焼帯域3へ噴射される。(ここで
、■は、ft/secで表わした速度であり、Pは多部
分酸化体中に含まれる酸素の容積%である。) 多部分酸化体は、ガス状燃料との界面においてガス状燃
料の速度との速度差が200 ft/sec(60、9
6m/sec1以内となるような、0.5■より低い低
速度で環状通路4から多部分酸化体に近接させて燃焼帯
域3へ噴射される。多部分酸化体の速度はl OOft
/5ee(30,5m/sec)未満とすることが好ま
しい。
再び第1図を参照して説明すると、酸化体の低速流れは
、通路4の先端の出ロアから噴射される。この低速流は
、中央通路lの先端オリフィス12から噴射される多部
分酸化体の高速酸化体ジェット8の周りにエンベロープ
を形成する。オリフィス12から噴出する高速ジェット
は、燃焼帯域3を通る際に周囲のガスを連行する。高速
ジェット8がノズルから噴出した後最初に連行されるガ
スは、酸化体の低速環状流れである。この低速酸化体は
、多部分酸化体が燃焼帯域へ噴射されると直ちに該多部
分酸化体内へ連行される。次いで、高速酸化体ジェット
8内へガス状燃料が連行される。高速酸化体ジェット8
内へ連行されるガス状燃料の流れ線10は、第1図に点
線によって表わされている。低速酸化体温とガス状燃料
が高速酸化体ジェット8内へ吸引される際低速酸化体温
とガス状燃料との間に界面11が形成される。
燃料及び低速酸化体の点火は、任意の適当な点火手段に
よって行われる。多部分酸化体の環状流れは燃料ガスに
対して低速で移動するので、界面11のところに安定し
た火炎を維持することができる。この火炎からの高温燃
焼生成物は、多部分酸化体が炉内のガスによって実質的
に稀釈されないうちに、ノズル9のオリフィス12の直
径の6倍に等しい距離より短い距離のところにある点1
3においてジェット8内へ吸引される。点13は、燃料
が高速酸化体ジェット8内へ吸引され始め、多部分酸化
体と混合し始める点である。第1図の実施例では、点1
3即ち燃料と高速酸化体ジェット8どの交差点は、該酸
化体ジェットの外周を囲む円である。環状の酸化体−燃
料火炎からの高温燃焼生成物は、燃料と多部分酸化体と
が初めて合流する交差点13において途切れることのな
い連続した着火源の役割をする。多部分酸化体が炉内ガ
スによって実質的に希釈される前の段階におけるこの連
続的な着火源は、燃料と高速酸化体ジェット8との界面
11に燃料と酸化体の安定した燃焼を維持することを可
能にする。しかも、それは多部分酸化体の完全性を乱す
ことなく達成される。
第2〜4図は、高速酸化体即射のために単一のオリフィ
スを使用する本発明のバーナー装置の実施例を示す。第
3図では酸化体ノズルが単独で示されており、第2.4
図では酸化体ノズルがバーナー装置内に組込まれた状態
で示されている。第4図には火炎が示されている。第4
図を参照して説明すると、高速酸化体は、単一のオリフ
ィス20を通して噴射され、低速酸化体は、環状通路2
1を通して噴射される。燃料ガスは、通路26を通して
燃焼帯域へ噴射される。低速酸化体と燃料ガスは高速酸
化体ジェット22内へ連行されてい(ので、低速酸化体
と燃料ガスとの間の界面27に安定した火炎が形成され
る。この界面における火炎は、高速酸化体ジェット22
と合流する点24においてノズルを取巻くエンベロープ
を形成する。点24は、燃料ガスが高速酸化体ジェット
22内へ最初に吸引される点である。界面27の火炎か
ら高温燃焼生成物が連続して供給されることにより燃料
ガスと高速酸化体即ち多部分酸化体との間に途切れるこ
とのない着火源が設定され維持される。ノズル23は、
脱着自在であり、ねじ山28を介して酸化体ノズル29
に螺入される。かくして、多部分酸化体ノズル23は、
容易に他の形態のノズルと交換することができるので、
所望に応じてバーナー装置を異なる作動態様で作動する
ように改変することができる。
本発明の好ましい実施例においては、高速酸化体を複数
の小径オリフィスを通して燃焼帯域へ噴射する。単一の
大径オリフィスを用いた場合は、高速ジェットは燃料を
長い距離に互って連行し、一方、高速酸化体のオリフィ
スに近いところでの連行は、浮揚力及び自然の対流力に
打克つには不十分である。その結果、ガス状燃料は高速
酸化体ジェットと混合せず、一部は未燃焼のままに残さ
れることになる。第5.6図は、高速酸化体のために4
つのオリフィスを用いたバーナー装置における本発明の
実施例を示す。第6図では酸化体ノズルが単独で示され
ており、第5図では酸化体ノズルがバーナー装置内に組
込まれた状態で示されている。第5図に示されるように
、4つのオリフィス30は、各オリフィスから噴出する
高速酸化体ジェットが互いに干渉しないようにバーナー
軸線から外方へ斜めに傾けられている。第4図の単一オ
リフィスノズル23を第5図の4つのオリフィスを有す
るノズル31に佐久ることによって、燃料の連行が高速
酸化体オリフィスにより近い部位で行われ、浮揚力と自
然対流力によりガス状燃料が逸失する度合が大幅に減少
される。本発明のこの好ましい実施例においては、高速
酸化体のためのオリフィスを3つ以上設け、各オリフィ
スの直径を1 / 4 in (6,35n+m)未満
とすることが特に好ましい。
第7.8図には本発明の更に他の実施例が示されている
。第8図では酸化体ノズルが単独で示されており、第7
図では酸化体ノズルがバーナー装置内に組込まれた状態
で示されている。この実施例は、第4図の単一オリフィ
スノズル23に代えてを第7図に示される多才リフイス
ノズル40を用いたものである。このノズルは、2組の
オリフィスを有する。6つのオリフィスから成る第1組
のオリフィス41は、ノズル40の外周面の周りに等間
隔に配置され、ノズルの先端面からそれて外方へ傾けら
れている。3つのオリフィスから成る第2組のオリフィ
ス42は、ノズル40の先端面に開口しているが、ノズ
ル軸線からは外方へ傾けられている。比較的半径方向の
向きに近い1つ又はそれ以上のオリフィス41を、比較
的軸線方向の向きに近い1つ又はそれ以上のオリフィス
42より少なくとも10°外方に向けることが好ましい
。多部分酸化体を燃焼帯域へ噴射するための半径方向の
向きに近いオリフィスと軸線方向に近い向きのオリフィ
スとを有するノズルを用いるバーナー装置のこの実施例
は、燃料と多部分酸化体との接触が順次に行われるので
、窒素酸化物N。
。の生成を低レベルに抑制するようにして燃焼を行うの
に有利である。
第9.10.11図には本発明の更に他の実施例が示さ
れている。第10図では酸化体ノズルが単独で示されて
おり、第9及び10図では酸化体ノズルがバーナー装置
内に組込まれた状態で示されている。第11図には火炎
が示されている。この実施例は、第4図の単一オリフィ
スノズル23に代えてを第11図に示される多才リフイ
スノズル50を用いたものである。12のオリフィス5
1が、ノズル50の先端面52に等間隔に配置され、バ
ーナー軸線から外方へ傾けられている。これらのオリフ
ィスを十分な間隔をもって収容するために、ノズルは、
環状酸化体通路54の出口53を越えて突出させて拡大
され、ノズルの先端面52の面積を拡大するようになさ
れている。この実施例では、出口53から噴出した酸化
体の低速環状流れは、ノズル50の外周面に沿って流れ
た後多部分酸化体の高速ジェット55内へ連行される。
低速酸化体と燃料との界面56の火炎は、ノズルの、燃
焼帯域内へ突出した部分を囲繞するエンベロープを形成
する。かくして、燃料と環状酸化体流との界面56が高
速酸化体ジェット55と交差する点58には、通路57
から噴出する燃料と高速酸化体ジェット55に対する連
続的な着火源が提供される。
本発明の好ましい実施例では、オリフィス51をバーナ
ー軸線から外方へ10°以上傾ける。
第12.13図には本発明の更に他の実施例が示されて
いる。第13図では酸化体ノズルが単独で示されており
、第12図では酸化体ノズルがバーナー装置内に組込ま
れた状態で示されている。
酸化体ノズル61は球状表面62を有する。高速酸化体
ジェットのためのオリフィス63は、球面状表面62に
対して垂直に球状体の中心に向けて穿設されている。こ
れらのオリフィスは、第13図に示されろように共通の
中心を有する3つの同心円64.65.66上に位置す
る。これらのオリフィスへの酸化体の供給は、通路67
を通して行われる。総酸化体量の1〜10%の少部分酸
化体は、通路67から抽出(ブリード)通路68を通し
て環状通路69へ抽出される。燃料は、ノズルを取巻く
環状通路70を通して供給される。通路69から噴出し
た酸化体は、オリフィス63から噴出される高速酸化体
ジェットの周りの火炎を安定化させるのに必要な低速酸
化体温れを形成する。この環状通路69からの酸化体温
れは、球面状表面62に沿って流れた後高速ジェット内
へ連行される。環状低速酸化体温れと燃料との界面の火
炎は、ノズルの球状表面の周りにエンベロープを画定す
る。
第13図の各同心円の共通の中心は、バーナー軸線上に
位置するが、第14.15図の実施例に示されるように
同心円の中心をバーナー軸線から離れた点に位置させて
もよい。第15図では酸化体ノズルが単独で示されてお
り、第14図では酸化体ノズルがバーナー装置内に組込
まれた状態で示されている。第14図には、バーナー軸
線を通る線84に対して角度をなす線83が示されてい
る。線83は点82においてノズルの表面と交差する。
ノズルの表面上にオリフィスを配置するための各同心円
は線83上に共通の中心を有する。
低速の環状酸化体は、第12.13図のバーナー装置に
関連して説明したのと同じ態様で高速酸化体ジェットの
周りの火炎を安定化する。火炎のパターンは、高速酸化
体ジェットの方向によって決定される。本発明を第14
.15図に示されるように実施した場合、ジェット火炎
はバーナー軸線から外方へ斜めに向けられる。従って、
このノズルに代えるだけでバーナー全体を傾けたのと同
じ効果が得られる。
本発明は、又、非対称の穴(オリフィス)パターンを有
する多才リフイスノズルによっても実施することができ
る。
以下の各側及び比較例は、本発明を更に説明し、比較対
照となる実験結果を示すためのものである。これらは、
例示の目的で示されるものであり、本発明を限定するた
めのものではない。
匠−ユ 第1図に示されたのと同様のバーナー装置(以下、単に
「バーナー」とも称する)を用いてバーナーテストを行
った。比較のために、環状通路を通しての酸素を噴出さ
せた場合と、させない場合についてテストした。燃料と
して天然ガスを使用し、酸化体として純粋酸素を使用し
た。この酸素を直径1/ 16in(1,5875mm
)の単一のオリフィスを有するノズルを通して燃焼帯域
へ噴射させた。酸素の速度をゆっくりと増大させた。供
給する燃料は、常に、完全燃焼に十分な量とし、1〜3
  ft/sec(0,305〜0.914 m/5e
e)の範囲内の速度で供給した。環状通路を通しての酸
素流を用いない場合は、火炎は、ノズルを通しての酸素
ジェットの速度が最高167 ft/sec(50,9
016m/sec)までは安定していた。しかしながら
、167  ft/sec(50,9016m/5ea
)の速度の時点で火炎は、一部ノズルから離脱し始め、
火炎の他の一部分だけがノズルにくっついたままであっ
た。酸素ジェットの速度を167 ft/sec(50
、90m/sec)から更に増大させると、火炎の不安
程度が一層ひどくなり、171  ft/5ee(52
,12m/sec)の速度で火炎が吹消された。この速
度点を「吹消し速度」と称する。このジェット速度では
火炎を再着火させることができなかった。
他の幾つかの異なるサイズのノズルオリフィスに関して
上記と同じテストをしたところ、同様なテスト結果が得
られた。酸素ノズルのオリフィスのサイズ(直径)は、
l/32から1/4in(0゜7935から6.35m
m)までいろいろに変えた。
それぞれのオリフィスサイズに関して吹消し速度を測定
し、それらをプロットして得られたのが第16図のプロ
ット(グラフ)である。このプロットに示されるように
、吹消し速度は、150から230  ft/sec(
45,72から70.1  m/sec)の範囲であっ
た。
これと同じテストを1/ 16in(1,5875mm
)径の酸素ノズルオリフィスに関して、ただし、環状通
路を通して2.1〜2.5 ft”/h(CF)I) 
(0゜05943〜0.07075m”/hの流量(環
状通路の出口で測定して約1 ft/sec(0,30
48m/sec)の速度に相当する)で低速酸素を噴射
させた場合に関して行った。このように環状通路を通し
て低速酸素を噴射させた場合、1/ 16in (1,
5875mm)径の酸素ノズルオリフィスを通しての高
速酸素ジェットの流量が最高156 CFH(4,42
m”/h) (酸素ジェットの見掛は速度2030 f
t/sec(618,74m/5ee)に相当する)に
至るまで安定した火炎が得られた。これは、利用しつる
酸素圧の導管を通しての酸素流量の限度であった。従っ
て、吹消し速度は、このテストでは確認されなかったが
、高速酸素ジェットの上記の速度より更に高い速度であ
ることは間違いない。環状通路への酸素の供給を遮断し
たところ、酸素ジェットの周りの火炎が吹消された。
上記のように、高速多部分酸素ジェットに近接して環状
通路を通して低速酸素を噴射させることにより、酸素ジ
ェットの吹消し速度を1桁以上増大させることができる
髭−ユ 燃料として水素を使用し、酸化体として純粋酸素を使用
して、例1の場合と同じバーナー装置で同じテストを行
った。水素流の速度は、2〜3ft/sec(0,60
96〜0.9144 m/sec)とした。
このテストのデータは表1に記載されている。酸素ノズ
ルからの高速多部分酸素ジェット(単に「酸素ジェット
」とも称する)及び環状通路を通しての環状の低速小部
分酸素流れ(単に「酸素環状流jとも称する)に関して
、流量はcpH(ft3/h)で表わされ、見掛は速度
はft/secで表わされている。環状通路を通して低
速酸素流を供給することにより、極めて高い速度の酸素
ジェット速度においても酸素ジェットの周りに安定した
火炎を維持することができた。安定した火炎が得られる
酸素ジェット速度の範囲を大幅に拡大するために酸素環
状流を使用することの効果は、燃料として天然ガスを使
用する場合と同様に水素を使用した場合にも得られる。
1/16   3.8   1.5  189 246
0($2)3/32   0    0   72  
417($113/32   3.8   1.5  
349 2020($2)(*l)吹消し速度。この速
度では酸素ジェットの周りに火炎を維持することができ
なかった。
(*2)利用可能な圧力での酸素導管を通して得られた
最大限の流速。この速度で酸素ジェットの周りの火炎は
安定していた。
例−一旦 燃料として天然ガスと窒素の混合体を、酸化体として純
粋酸素を使用し、直径1/8in(3,175mm)の
酸素ノズルオリフィスを使用して、例1の場合と同じバ
ーナー装置で同じテストを行った。燃料流の速度は、4
〜11  ft/sec(1,2192〜3.3528
 m/sec)とした。異なる割合の燃料混合体につい
て酸素環状流を用いた場合と、用いない場合に関して吹
消し速度を測定した。酸素環状流を使用した場合のテス
トにおいては、環状通路への酸素の流れを総酸素量の1
.2〜10.7%の範囲とし、酸素環状流の速度は1〜
7 ft/sec(0,3048〜2.1336 m/
sec)とした。テストの結果は第17図にプロットと
して示される。
このプロとに示されるように、吹消し速度は、酸素環状
流の使用により大幅に高められた。例えば、天然ガス5
0%、窒素50%の混合燃料の場合、吹消し速度は、酸
素環状流を使用しない場合は185 ft/5ee(5
6,39m/sec)であるのに対し、酸素環状流を使
用だ場合は2150  ft/sec(655,32m
/sec)であった。この燃料混合体の場合の環状通路
への酸素流量は、総酸素量の1゜3%に相当し、3.6
 ft/sec(1,097m/sec)の流速に相当
する9、 2 CFH(0,2605m”/h)とした
。燃料流の速度は5 ft/5ee(1,524m/s
ec)とした。この燃料混合体に対して酸素環状流を使
用した場合、吹消し速度は、1桁以上高められた。
匠−A 燃料として天然ガスを、酸化体として酸素と窒素の混合
体を使用し、例1の場合と同じバーナー装置で同じテス
トを行った。酸化体ノズルのオリフィスとしては、直径
1/16.3/32.1/8及び3/ 16in (1
,5875,2,38125,3、175及び4.76
25mm)のオリフィスを使用した。吹消し速度は、い
ずれも、酸化体環状流を用いた場合について測定した。
酸化体環状流の酸素濃度は、常に、酸化体ジェットの酸
素濃度と同じにした。環状通路への酸化体の流量は、総
酸化体流量の3〜13%とした。酸化体環状流の速度は
、1〜6 ft/sec(0,3048〜1.8288
 m/see )とした。燃料流の速度は、4〜1if
t/5ee(1,2192〜3.3528 m/5ee
)とした。酸化体中の酸素濃度(%)の変化に対して吹
消し速度をプロットしたところ、第18図のグラフが得
られた。このプロットに示されるように、吹消し速度は
、酸化体中の酸素濃度が減少するにつれて低(なる。酸
化体ノズルの使用は、その酸化体の酸素濃度を空気中の
酸素濃度(21容積%)より相当に高くした場合に大き
な効果をもたらす。実際、第18図のプロットに示され
るように、酸化体ジェットを安定化させるために酸化体
環状流を使用することの利点は、酸化体中の酸素濃度を
30容積%以下にした場合はあまり大きくない。
匠−二 第2及び5図に示されたのと同様のバーナー装置を使用
し、酸化体として純粋酸素を、燃料として天然ガスを用
いてバーナーテストを行った。第2図に示されるような
単一オリフィスノズルを用いた実施例と、第5図に示さ
れるようなたオリフィスノズルを用いた実施例の間で比
較テストを行った。どちらのバーナーテストにおいても
、ノズルへの酸素の流量は、990 CFH(2B、 
03 m”/h)とした。天然ガスの流量は、11  
ft/sec(3,35m/sec)の流速に相当する
5 10(:FH(14,44m3/h)とした。いず
れのノズルのオリフィス直径も、1000  ft/s
ec(304,8m/sec)に近い酸素ジェットの見
掛は速度が得られるように選定した。単一オリフィスノ
ズルのオリフィスの直径は、1060 ft/sec(
323,09m/5ee)の酸素ジェットの見掛は速度
が得られるように7732in (0,62785mm
)とした。一方、多才リフイスノズルは、4つのオリフ
ィスを有し、各オリフィスの直径は、990  ft/
sec(301,75m/sec )の酸素ジェットの
見掛は速度が得られるようにO,113in (2,8
702mm)とした。これらのオリフィスは直径13/
 16 (20,6375mm)の円上に等間隔に配列
され、バーナー軸線から15°の角度で外方に傾けられ
たものである。
これらのバーナーをバーナー軸線を水平にして開放大気
中で作動させた。単一オリフィスノズルの場合、酸素環
状流の流量を7 CFH(0,1982m3/h)以上
とした場合に安定した燃焼が得られた。酸素ジェット火
炎の上方に大きな黄色火炎が形成され、燃料の一部が酸
素ジェットから離れた空気中で燃焼していることを示し
た。酸素中への天然ガスの連行は完全ではなかった。天
然ガスの一部分は、浮揚力により酸素ジェットと混合せ
ず、逸脱した。多才リフイスノズルの場合は、酸素環状
流の流lを9 CFH(0,2548m’/h)以上と
した場合に安定した燃焼が得られた。酸素ジェット火炎
の空気中には天然ガスの燃焼の兆候はみられなかった。
燃料の前部が酸素ジェット内へ連行されたのである。
例−一旦 第7.8図に示されたのと同様のバーナー装置を使用し
てバーナーテストを行った。酸素ノズルは、ノズルの外
周面に等間隔に配置され、ノズル軸線から外方に45°
傾けられた各々直径0.041 in (1,0414
mm)の6つのオリフィスを有するものであった。これ
らのオリフィスからの高速酸素ジェットは側方ジェット
と称する。この酸素ノズルは、又、ノズルの先端面に等
間隔に配置され、ノズル軸線から外方に156傾けられ
た各々直径0.070in (1,778mm)の3つ
のオリフィスを有するものであった。これらのオリフィ
スからの高速酸素ジェットは正面ジェットと称する。
このテストに使用された酸化体は純粋酸素であり、燃料
は天然ガスであった。高速酸素ジェットのための酸素流
量は、2030  ft/sec(618,74m/s
ec)の見掛は速度に相当する9 90 (:FH(2
8、03m3/h)とした。ノズルへ供給される総酸素
量の約41%を側方ジェットとして噴射させ、59%を
正面ジェットとして噴射させた。天然ガスの流量は、1
1  ft/5ee(3,35m/sec)の流速に相
当する5 10CFH(14,44m”/h)とした。
酸素環状流の流量を変化させて4つの遷移点を観測した
。バーナー作動におけるこれらの4つの遷移点に関して
、酸素環状流の速度と、総酸素量に対する酸素環状流の
割合(%)が表2に示されている。
聚−ユ 一一一一一一酸素環状流一一一一一一 16    2.0      1.621    2
、6      2.154    6、7     
 5.285   10、6      7.9酸素環
状流の流量が16 (:FH(0,453m”/h)以
下では、高速酸素ジェットの周りの火炎が不安定であり
、吹消された。酸素環状流の流量が16CFH(0、4
53m”/h)を越えると、高速酸素ジェットの周りの
火炎は多少の揺れはあったが、吹消されることはなかっ
た。酸素環状流の流量を21CFH(0、595m’/
h)に増大させると、高速酸素ジェットの周りの火炎は
揺れがな(、安定した。酸素環状流のこの流量では、高
速酸素ジェットの周りの火炎はノズルから離脱した。酸
素環状流の流量を更に増大させると、高速酸素ジェット
の周りの火炎は一層安定し、ノズル面に近くなった。酸
素環状流の流量を54 CFH(1,529m”/h)
にすると、高速酸素ジェットの周りの火炎はノズル面に
接触したが、火炎に多少の揺れがみられた。酸素環状流
の流量を更に増大させると、高速酸素ジェットの周りの
火炎の揺れが減少した。酸素環状流の流量を85 CF
H(2,407m”/h)にすると、すべての高速酸素
ジェットの周りの火炎が非常に安定し、火炎の揺れは全
くみられなかった。
丑−1 第9.10.118図に示されたのと同様のバーナー装
置を使用してバーナーテストを行った。
オリフィスは、ノズル面上に直径1in(25,4mm
)の円の周りに等間隔に配列し、ノズル軸線から外方へ
15°の角度で斜めに配置した。オリフィスの数は、高
温炉内での窒素酸化物の発生に及ぼす酸化体ジェットの
速度及びオリフィスの直径の影響を測定するためにいろ
いろに変えた。酸化体として純粋酸素を、燃料として天
然ガスを使用した。これらのオリフィスへの酸素流量は
990CFH(28,0328m”/h)とした。環状
通路への酸素流量は、総酸素量の6.8%に相当し、8
.9ft/sec(m/sec)の酸素環状流の速度に
相当する72CFH(2,713m”/h)とした。天
然ガスの流量は、11  ft/5ee(3,35m/
5ee)の流速に相当する510 CFH(14,44
m”/h)とした。窒素酸化物を生成するのに十分な窒
素が存在するようにこの燃料流には25 CFH(0,
708m”/h)の流量で窒素を添加した。このバーナ
ーは、幅3  ft  (0,914m)、高さ3.4
  ft  (1,036m ) 、長さ8  ft(
2,438m)の炉内で作動させた。この清を炉の屋根
に設置した熱電対を用いて2110下(1154,4℃
)の制御温度に維持した。2戸からのサンプル煙道ガス
を乾燥させ、それに含まれる窒素酸化物を測定した。こ
れらのテスト条件及び結果は表3に記載されている。
人−一旦 1     3   0.125      1080
      3032     6   0.089 
     1060      2223    12
   0.0635      1040      
 1804     3   0.09375    
 1910      2165     4   0
.09375     1430       270
6     6   0.09375      96
0       2707     to    Q、
09375      57(1430このバーナーは
、上記どのテスト条件においても酸素環状流を維持し安
定して作動した。上記テスト1〜3においては、酸素ジ
ェットの見掛は速度を実質的に一定に保持し、オリフィ
スの直径を変えた。オリフィスの直径を0.125から
0,0635in(3,175から1.6129mm)
へ減少させると、窒素酸化物の発生量は303から18
0ppmに減少した。上記テスト4〜7においては、オ
リフィスの直径を実質的に一定に保持し、酸素ジェット
の見掛は速度を変^た。酸素ジェットの見掛は速度を5
70から1910 ft/5ea(173゜74から5
82.17 m/sec)に増大させると、窒素酸化物
の発生量は430から2161)I)mに減少した。煙
道ガス中の窒素酸化物(NOx)の濃度(p p m 
)対酸素ジェットの見掛は速度■に対するオリフィスの
直径dの比d/■をプロットすることによって第19図
にのグラフに示されるような相関関係が得られた。第1
9図では、テスト1〜3に関するデータ、可変オリフィ
ス直径は○で示され、テスト4〜7に関するデータ、可
変酸素ジェット速度は×で示されている。これらのデー
タから、NOxの発生量は高温度下での接触時間の関数
であることが分る。
匠−上 第12及び13図に示されたのと同様のバーナー装置を
使用し、酸化体として純粋酸素を、燃料として天然ガス
を用いてバーナーテストを行った。酸素ノズルの表面は
半径1.5 in (38,1mm)の球状とした。酸
素の多部分を通すためのオリフィスはこの球状表面に対
して垂直に球の中心に向けて穿設した。オリフィスは3
4個とし、各々の直径なO,144in(3,6576
mm)とした。これらのオリフィスは、バーナーの軸線
に共通の中心を有する3つの同心円上に等間隔に配置し
た。直径0.766in(19,456mm)の内方の
円上に6個のオリフィスを配置し、直径1.268in
 (32゜207mm)の中間の円上に12個のオリフ
ィスを配置し、直径1.721 in (43,713
mm)の外方の円上に16個のオリフィスを配置した。
高速酸素ジェットを囲繞する低速酸素慣用流を供給する
ために主酸素室から8個の直径1 / 16in (2
,732vn)の穴を通して酸素の一部分を抽出するよ
うにした。天然ガスは、酸素供給管を囲繞する通路を通
して噴射させた。総酸素流量は20000(:FH(5
66,32m3/h)とした。34個のオリフィスを通
しての高速酸素ジェット(総酸素量の958%)の流量
は、1380 ft/5ee(420,62m/sec
)の見掛は速度が得られるように19150CFH(5
66,32m’/h)とした。環状通路を通しての低速
酸素(総酸素量の4.2%)の流量は、68ft/5e
e(20,726m/sec)の流速が得られるように
850(:FH(24,068m”/h)とした。天然
ガスの流量は、66ft/5ee(20,117m/5
ee)の流速が得られるように10000CFH(28
3゜16 m3/h)とした。このような作動条件にお
いてバーナーは極めて安定した作動を示し、高速酸素ジ
ェットの周りに安定した火炎が維持された。燃料はすべ
て高速酸素ジェット内へ連行された。
九−ユ 第14及び15図に示されたのと同様のバーナー装置を
使用してバーナーテストを行った。酸素ノズルは、オリ
フィスを配列する3つの同心円の中心をバーナー軸線か
ら30°偏倚し、ノズルの球状表面の中心を通る線上に
位置させたという点で例8に用いたものとは異なるもの
とした。オリフィスの寸法及び作動条件は例8の場合と
同じとした。このバーナーも、極めて安定した作動を示
し、高速酸素ジェットの周りに安定した火炎が維持され
た。燃料はすべて高速酸素ジェット内へ連行された。た
だし、例9の場合、火炎からの燃焼生成物は、例8の場
合と比べて30゛外方へ斜めにそれる。
作jじ1里 取上のように、本発明のバーナー装置及び方法によって
、酸化体(酸素又は酸素富化空気)の非常に高い速度に
おいて効率的な安定した燃焼を達成することができる。
以上、本発明を特定の実施例に関連して詳しく説明した
が、本発明は、その精神及び範囲から逸脱することなく
、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更及
び改変を加えることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のバーナー装置の一実施例の断面図、
第2図は、本′発明のバーナー装置の単一オリフィスノ
ズルの断面図、第3図は、第2図の酸化体ノズルの端面
図、第4図は、第2図のバーナー装置を用いて本発明を
実施した場合に得られる火炎の態様を示す、第2図と同
様の断面図、第5図は、本発明のバーナー装置の多才リ
フイスノズルの断面図、第6図は、第5図の酸化体ノズ
ルの端面図、第7図は、本発明のバーナー装置の別の実
施例による多才リフイスノズルの断面図、第8図は、第
7図の酸化体ノズルの端面図、第9図は、本発明のバー
ナー装置の更に別の実施例による多才リフイスノズルの
断面図、第10図は、第9図の酸化体ノズルの端面図、
第11図は、第9図のバーナー装置を用いて本発明を実
施した場合に得られる火炎の態様を示す、第9図と同様
の断面図、第12図は、本発明のバーナー装置の更に別
の実施例による多才リフイスノズルの断面図、第13図
は、第12図の酸化体ノズルの端面図、第14図は、本
発明のバーナー装置の更に別の実施例による多才リフイ
スノズルの断面図、第15図は、バーナー軸線に対して
30°の角度でみた第14図の酸化体ノズルの端面図、
第16図は、第1図に示されたようなバーナーを使用し
、ただし、本発明による低速酸化体を使用せずに、天然
ガス内へ酸素ジェットを噴射した場合の吹消し速度を酸
素ジェットのオリフィスの直径の関数として表わしたプ
ロットである。第17図は、第1図に示されたようなバ
ーナーを使用し、天然ガスと窒素燃料の混合体内へ酸素
ジェットを噴射した場合の吹消し速度を天然ガスの濃度
の関数として表わしたプロットであり、本発明による低
速酸化体を使用した場合と、使用しない場合の両方を示
す。第18図は、第1図に示されたようなバーナーを使
用し、かつ、本発明による低速酸化体を使用し、天然ガ
ス内へ酸素/窒素(酸化体)ジェットを噴射した場合の
吹消し速度を酸化体中の酸素濃度の関数として表わした
プロットである。第19図は、本発明の一実施例のバー
ナーを使用した場合の、2戸からの煙道ガス中の窒素酸
化物の濃度を酸素ジェットの速度と酸素噴射オリフィス
の直径の関数として表わしたプロットであり、いろいろ
なオリフィス直径を有する酸素噴射ノズルに関して示す
。 1:中央通路 2:導管 3、燃焼帯域 4:環状通路 6:燃料通路 8:高速酸化体ジェット 9:ノズル 11:界面 20:単一オリフィス 21:環状通路 22:高速酸化体ジェット 23;単一オリフィスノズル 26:燃料通路 27:界面 30ニオリフイス 31:ノズル 40:多才リフイスノズル 50:多才リフイスノズル 54:環状酸化体通路 55:多部分酸化体の高速ジェット 56:界面 57:燃料通路 61:酸化体ノズル 62:球状表面 63ニオリフイス 67二酸化体通路 68:抽出(ブリード)通路 69:環状通路 70:燃料通路 図面の浄書(内容に変更なし) FIG15 オリフィスの直径−IN FIG、I7 燃料混合体における天然ガスの割合% FIG、旧 酸化体中の02の容積% d/V(10−6sec) 手続宇甫正珊)(方式) %式% 事件の表示 平成1年特許願第56539号発明の名称
 燃料及び酸化体を燃焼させる方法及び酸化体として純
粋酸素又は酸素富化空気を用いるバーナー補正をする者

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、燃料及び酸化体を燃焼させる方法であって、 (A)少なくとも30容積%の酸素を含む、燃焼のため
    の所要酸化体の多部分を5Pより高い高速度V(ここで
    、Pは該多部分酸化体中に含まれる酸素の容積%、Vは
    ft/secで表わした速度)で少なくとも1つの流れ
    として燃焼帯域へ噴射し、 (B)前記燃焼帯域へ噴射される総酸素量の少なくとも
    1%を占め、かつ、少なくとも30容積%の酸素を含む
    、燃焼のための所要酸化体の少部分を0.5Vより低い
    低速度で前記多部分酸化体に近接させて該燃焼帯域へ噴
    射し、 (C)ガス状燃料を、前記少部分酸化体との間に界面を
    形成するように該少部分酸化体に近接させて、かつ、該
    界面における該少部分酸化体の速度との速度差が200
    ft/sec(60.96m/sec)以内となるよう
    な速度で、前記燃焼帯域へ噴射し、 (D)前記少部分酸化体を前記ガス状燃料と共に前記界
    面において燃焼させ、 (E)前記多部分酸化体を燃焼帯域へ噴射した後直ちに
    少部分酸化体を該高速の多部分酸化体内へ連行させ、し
    かる後にガス状燃料を該高速の多部分酸化体内へ連行さ
    せ、 (F)前記界面から高温燃焼生成物を引出して前記高速
    の多部分酸化体内へ導入させ、該高温燃焼生成物が前記
    ガス状燃料及び多部分酸化体のための途絶することのな
    い着火源として機能し、ガス状燃料及び多部分酸化体を
    安定した火炎として燃焼させることから成る燃焼方法。 2、前記多部分酸化体と少部分酸化体の少なくとも一方
    が純粋酸素であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の燃焼方法。 3、前記低速は、100ft/sec(30.48m/
    sec)を越えないことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の燃焼方法。 4、前記燃焼帯域へ低速度で噴射される酸化体は、該燃
    焼帯域へ噴射される総酸素量の10%未満であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の燃焼方法。 5、前記低速酸化体の流れを、前記高速酸化体の周りに
    環状の低速エンベロープを形成するように該高速酸化体
    を包囲する環状の流れとして燃焼帯域へ噴射することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の燃焼方法。 6、前記少部分酸化体を前記多部分酸化体からの抽出流
    として供給することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の燃焼方法。 7、前記高速多部分酸化体を複数の個別の酸化体流れと
    して前記燃焼帯域へ噴射することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の燃焼方法。 8、前記高速多部分酸化体を、少なくとも1つの軸線方
    向に近い向きに向けられたジェットとして、又、少なく
    とも1つの半径方向に近い向きに向けられたジェットと
    して前記燃焼帯域へ噴射し、半径方向に近い向きのジェ
    ットを軸線方向に近い向きのジェットから少なくとも1
    0°外方に向けるようにするすることを特徴とする特許
    請求の範囲第7項記載の燃焼方法。 9、前記高速多部分酸化体を直径0.25in(6.3
    5mm)未満の1つ又はそれ以上のオリフィスを通して
    前記燃焼帯域へ噴射することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の燃焼方法。 10、前記高速多部分酸化体を前記少部分酸化体が前記
    燃焼帯域へ噴射される点より下流において該燃焼帯域へ
    噴射することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    燃焼方法。11、酸化体として純粋酸素又は酸素富化空
    気を用いるバーナーであって、 (A)多部分酸化体を燃焼帯域へ供給するためのもので
    あって、少なくとも30容積%の酸素を含む酸化体源に
    導管によって接続されており、中央酸化体供給管と、該
    供給管の噴射端に設けられ、該供給管から燃焼帯域へ酸
    化体を通すための少なくとも1つのオリフィスを有する
    ノズルとを含む多部分酸化体供給手段と、 (B)前記多部分酸化体が燃焼帯域へ噴射された後直ち
    に少部分酸化体が該多部分酸化体内へ連行されるように
    少部分酸化体を該多部分酸化体に近接させて該燃焼帯域
    へ噴射するために前記ノズルの周りに設けられた環状開
    口と、 (C)ガス状燃料と前記少部分酸化体とが互いに接触す
    る前に前記燃焼帯域内に界面を形成するようにガス状燃
    料を少部分酸化体供給のための前記環状開口に近接させ
    て供給するためのガス状燃料供給手段とから成るバーナ
    ー。 12、前記多部分酸化体供給手段のノズルは複数のオリ
    フィスを有することを特徴とする特許請求の範囲第11
    項記載のバーナー。 13、前記複数のオリフィスは、互いに平行であって、
    前記燃焼帯域の方に向けられていることを特徴とする特
    許請求の範囲第12項記載のバーナー。 14、前記複数のオリフィスは、互いに外方へ拡開する
    角度で前記燃焼帯域の方に向けられていることを特徴と
    する特許請求の範囲第12項記載のバーナー。 15、前記各オリフィスは、0.25in(6.35m
    m)未満の直径を有することを特徴とする特許請求の範
    囲第12項記載のバーナー。 16、前記多部分酸化体供給手段のノズルは、脱着自在
    のノズルであることを特徴とする特許請求の範囲第11
    項記載のバーナー。 17、前記脱着自在のノズルは、該バーナーのヘッドに
    螺着されていることを特徴とする特許請求の範囲第12
    項記載のバーナー。 18、前記多部分酸化体供給手段から前記環状開口内へ
    酸化体を通すことができるように前記中央酸化体供給管
    に少なくとも1つの抽出穴が穿設されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第11項記載のバーナー。 19、前記多部分酸化体供給手段は、前記少部分酸化体
    が前記環状開口から前記燃焼帯域へ噴射される点より下
    流において多部分酸化体を該燃焼帯域へ噴射するように
    配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第11
    項記載のバーナー。 20、前記ノズルは球状表面を有するものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第11項記載のバーナー。 21、前記ノズルの球状表面に対して垂直にノズルの中
    心に向けて該ノズルを貫通し、該バーナーの軸線に対し
    て同心的に配列された複数のオリフィスが設けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第20項記載のバー
    ナー。 22、前記ノズルの球状表面に対して垂直にノズルの中
    心に向けて該ノズルを貫通し、該バーナーの軸線に対し
    て偏心的に配列された複数のオリフィスが設けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第20項記載のバー
    ナー。
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