JPH0237206A

JPH0237206A - バーナー

Info

Publication number: JPH0237206A
Application number: JP1145008A
Authority: JP
Inventors: Rolf Oppenberg; ロルフ　オッペンベルク
Original assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Current assignee: Deutsche Babcock Werke AG
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1989-06-07
Publication date: 1990-02-07
Also published as: ATE101911T1; EP0348646A2; DE58907023D1; EP0348646A3; US4979894A; EP0348646B1; DE3822004A1

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】（産業上の利用分野）本発明は、請求項１の前文に記載されている特徴を有す
るガス状かつ／または液状の燃料を燃焼室の中で燃焼さ
せるバーナーに関する。

（従来の技術）このようなバーナーは、ＮＯｘの生成を抑制した状態で
燃料を燃焼させるために使用されている。公知のバーナ
ー（ドイツ公開特許第３．３２７．５９７号参照）にお
いては、段階的に燃焼用空気を供給するとともに、燃焼
用空気により噴射作用を発生させ、該噴射作用により燃
焼ガスを燃焼室から吸い出すことによって窒素酸化物の
生成が抑制されている。−次空気供給部と二次空気供給
部との間の火炎始端部に燃焼用空気が供給されるように
なっている。公知のバーナーは大きい燃焼室を加熱する
ために使用されているので、燃焼室に基づく熱負荷に対
する保護を行うため、空気供給管と燃焼ガス貫流通路は
燃焼室の外側に位置しているバーナー・スロートに配置
されている。

（発明が解決しようとする課題）バーナーにより加熱される煙管ボイラーの煙管により形
成されているような狭い燃焼室では、バーナーから出る
媒体流はピストン状の流動を呈する。完全に燃焼してい
ない燃焼ガスを含んだ部分流が上記の流動から剥がされ
る。したがって、煙管ボイラーに使用されるトイ・ン公
開特許第３．３２７．５９７号に従って構成されたバー
ナーを使用する場合、完全に燃焼していない燃焼ガスが
供給されることになる。このため、窒素酸化物の生成を
大幅に抑制しようとする作用が完全に行われなくなる。

本発明の課題は、狭い燃焼室に使用する場合でも、窒素
酸化物の生成を効果的に抑制することができる当初に挙
げた種類のバーナーを提供することである。

（課題を解決するための手段）上記の課題を解決するため、請求項１の特徴項に記載さ
れているよう構成された当初に挙げた種類のバーナーが
本発明に従って提供されたのである０本発明の有利な実
施態様については、請求項２よりｌＯまでを参照された
い。

（作用と効果）本発明に従ったバーナーの案内シールドは、膨張してい
る燃焼用空気と燃焼ガスの混合物の流動を案内するとと
もに、燃焼室の中央に火炎を向きぎめする働きをしてい
る。これにより火炎が吸い戻し領域に反転することを阻
止することができ、燃焼ガスだけが吸い戻し領域に流入
することになる。ガス・ランスの一部を吸い戻し領域に
突設させることにより、流出するガス流により吸い戻し
が生じる噴射作用を強化することができる。他方、可燃
ガスが希薄になるので、発熱量を低減させることができ
る。このことは、窒素酸化物の生成を減少させることに
効果がある。案内シールドが円錐形を呈しているので、
細い火炎が生じる。案内シールドの内側のエツジを折り
曲げることにより、火炎を一段と細めることができる。

（実　施　例）以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参照しなが
ら本発明の詳細な説明する。

煙管ボイラーのうち煙管１のバーナー側の部分だけが図
示されている。煙管１はウォータ・ジャケット２により
取り囲まれていて、正面壁３により閉止されている。埋
管１により周囲が限定されている燃焼室５の中に正面壁
３を介して突設されたバーナー・ランスと空気導入管４
を包み囲んでいるバーナーが正面壁３にフランジ接続さ
れている。

空気導入管４は一次空気を供給するために使用されてい
て、接続管６（第１図参照）またはノズル・パイプ７（
第２図と第３図参照）により形成された二次空気供給部
により取り囲まれている。空気導入管４と二次空気供給
部は、燃焼室５に面している側が正面壁３にフランジ接
続されている供給管８に接続されている。該供給管８は
空気管路１０と接続されている第１の区画９を備えてい
る。該第１の区画９の直径は空気導入管４の直径より大
きく設定されている。

横断面積が大きい第２の区画１１が正面壁３の方に向か
って接続されている。なお、第２の区画１１の直径は二
次空気を供給するために使用される接続管６とノズル・
パイプ７が配置されているピッチ円より大きく設定され
ている。

バーナー・ランスは、オイル・ランス１２とガス・ラン
ス１３と１４から構成されている。

オイル・ランス１２は、オイル供給管路１５とオイル還
流管路１６とを有するアトマイザ−として設計されてい
て、空気導入管４内の中心部に配置されていることが好
ましい。オイル・ランス１２は、該オイル・ランス１２
の出口開口と同様、空気導入管４の内部に配置されたイ
ンペラー１７により取り囲まれている。

ガス・ランス１３と１４の一部は空気導入管４の内部で
オイル・ランス１２の周りに環状に配置されているとと
もに、残りの部分は空気導入管４の外側でピッチ円上に
配置されている。

ガス・ランスＩ３と１４は、ガス管路Ｉ９をへて可燃ガ
スの供給を受ける集合通路１８に接続されている。該集
合通路１８は供給管８の第１の区画９を取り囲んでいる
とともに、供給管８の第２の区画１１に接続されている
。このようにして、煙管ボイラーの外側にスペースを節
約した構造を提供することができる。ガス・ランス１３
と１４の本数と横断面積は、供給される可燃ガスの大部
分、例えば、８０％が空気導入管４を取り囲んでいる外
側のガス・ランス１４に供給されるよう選択されている
。

空気導入管４は、燃焼室５の内部では案内シールド２０
により取り囲まれている。該案内シルド２０は燃焼室５
の正面壁３から軸方向に間隔を置いて配置されていて、
空気導入管４上に支持されている。案内シールド２０は
燃焼室５の長さ方向の軸の向きに円錐状にテーパーをな
して延在しており、その最小直径は空気導入管４の直径
より大きく設定されている。案内シールド２０の前部の
エツジ２１は燃焼室５の長さ方向の軸に向かって折り曲
げられている。

案内シールド２０は空気導入管４の出口開口を通って燃
焼室５に向かう方向に突設されている。

オイル・ランス１２は、該オイル・ランス１２の出口開
口を出て円錐状を呈して噴霧される燃料２２が案内シー
ルド２０に直接ぶつからないよう配置されている。

案内シールド２０は、耐熱性を有する金属材料またはセ
ラミック材料から作られている。第１図に示されている
ように、案内シールド２０は二重壁に設計されていて、
一方の側が燃焼室５に向かって開放された中空スペース
２３を備えている。中空スペース２３は、集合スペース
２４を形成するために正面壁３に向かって拡径されてい
て、底部２５により閉止されている。

中空スペース２３は接続管６を介して供給管８の拡径さ
れた区画１１と接続されていて、二次空気が中空スペー
ス２３を貫流するようになっている。二次空気の補足的
な機能は案内シールド２０を冷却することであって、燃
焼用空気としての一次空気のうしろで流動方向に二次空
気が燃焼室５の中に流入する。

案内シールド２０が円錐形を呈しているので、火炎は燃
焼室５の長さ方向の軸に向かって向きぎめされる。空気
導入管４と案内シールド２０を通って流動した二次空気
により案内シールド２０内で噴射作用が生じ、これによ
り燃焼ガスが燃焼室５から吸い出される。第１図の矢印
２６により表示されているように、燃焼ガスは空気導入
管４と真向シールド２０との間に形成された燃焼ガス貫
流通路として機能する環状スベス２７を通って（空気導
入管４を通る）−次空気供給部と（中空スペース２３を
通る）二次空気供給部との間の火炎の始端部に供給され
る。

外側のガス・ランス１４は環状スペース２７の中に突設
されている。ガス・ランス１４から出た可燃ガスは還流
された燃焼ガスと混合され、これにより比発熱量が低下
する。このことば窒素酸化物の形成を抑制するうえで好
都合である。

同時に噴射作用が強められる。なお、ガス・ランス１４
を軸方向に変位させることにより噴射作用に影響を及ぼ
すことができる。

第２図と第３図に示されているバーナーは、軸方向に変
位可能な外側のガス・ランス１４が正面壁３から案内シ
ールド２０までの軸方向の距離より少ない長さだけ燃焼
室５の中に突設されている点で第１図に示されているバ
ーナπと異なっているにすぎない。さらに、二次空気供
給部は、出口開口が外側のガス・ランス１４の出口開口
より短く燃焼室５の中に突設されているノズル・バイブ
７により構成されている。ノズル・バイブ７と外側のガ
ス・ランス１４が配置されているピッチ円の直径は空気
導入管４のの直径より大きくかつ案内シールド２０の最
大直径より小さく設定されている。

第２図に示されている実施例によれば、案内シールド２
０は両側が開口した中空スペース２８を備えている。こ
の中空スペース２８の入口横断面はノズル・バイブ７と
外側のガス・ランス１４の軸の延長部に位置している。

第３図に示されている実施例によれば、案内シールド２
０はＮ単な板材から構成されている。この板材により取
り囲まれている内部スペースはノズル・バイブと外側の
ガス・ランス１４の軸の延長部内に位置している。この
実施例の場合、案内シールド２０の板材は二次空気を吹
き付けることにより冷却される。第２図と第３図に示さ
れている案内シールド２０の作用態様は、第１図に示さ
れているバーナーの案内シールドの作用態様と同じであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に従ったバーナーの軸方向
に切断した断面図、第２図は、本発明の他の実施例に従
ったバーナーを軸方向に切断した断面図、第３図は、本
発明の実施例に従ったバーナーを軸方向に切断した断面
図。１・・・・・煙管、２・・・ウオター・ジャケット、３・・・正面壁、　　　４・・・空気導入管、５・・・
燃焼室、　　　　６・・・接続管、７・・・ノズル・パ
イプ、　８・・・接続管、９・・・第１の区画、　　１
０・・・空気管路、１１・・・第２の区画、　Ｉ２・・
オイル・ランス、１３．１４・・・ガス・ランス１５・・・オイル供給管路、１６・・・オイル還流管路、１７・・・インペラー、　１Ｂ・・・集合通路、１９・
・・ガス管路、　　２０・・・案内シールド、２３．２
８・・・中空スペース、２４・・・集合スペース、　２５・・・底部、２７・・
・環状スペース。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）燃焼室（５）の中でガス状かつ／または液状の燃
料を燃焼させるバーナーであって、オイル・ランス（１
２）かつ／または複数のガス・ランス（１３、１４）が
前記燃焼室（５）の正面壁（３）を貫通して差し込まれ
ており、オイル・ランス（１２）と少なくともガス・ラ
ンス（１３、１４）の一部が一次空気を供給する働きを
する空気導入管（４）により取り囲まれていて、該空気
導入管（４）の外周が燃焼室に向かって開放された燃焼
ガス貫流通路を限定しているとともに、二次空気供給部
により前記空気導入管（４）が取り囲まれるよう構成さ
れたバーナーにおいて、空気導入管（４）と二次空気供
給部が燃焼室（５）の中に突設されていることと、空気
導入管（４）が燃焼室（５）の内部で案内シールド（２
０）により取り囲まれていて、該案内シールド（２０）
が燃焼室（５）の正面壁（３）から軸方向に距離を置い
て配置されていることと、ガス・ランス（１４）の一部
が空気導入管（４）を取り囲んでいて、案内シールド（
２０）の最大直径より小さい直径を有するピッチ円上に
配置されていることとを特徴とするバーナー。
（２）案内シールド（２０）が燃焼室（５）の内部に向
かって円錐状にテーパーになっていることを特徴とする
請求項１記載のバーナー。
（３）空気導入管（４）を取り囲んでいるガス・ランス
（１４）が、正面壁（３）から案内シールド（２０）ま
での軸方向の距離より短い長さだけ燃焼室（５）の中に
差し込まれていることを特徴とする請求項１または２記
載のバーナー。
（４）二次空気供給部が、正面壁（３）から案内シール
ド（２０）までの軸方向の距離より短い長さだけ燃焼室
（５）の中に差し込まれたノズル・パイプ（７）から構
成されていることと、ノズル・パイプ（７）が配置され
ているピッチ円の直径が案内シールド（２０）の最大直
径より小さく設定されていることを特徴とする請求項１
より３までのいずれか１項記載のバーナー。
（５）案内シールド（２０）が簡単な板材から構成され
ていることと、空気導入管（４）と案内シールド（２０
）との間の中間スペースがノズル・パイプ（７）と空気
導入管（４）を取り囲んでいるガス・ランス（１４）の
軸の延長部の中に配置されていることとを特徴とする請
求項１より４までのいずれか１項記載のバーナー。
（６）案内シールド（２０）が二重壁であって、両側が
開放された中空スペース（２８）を備えていることと、
該中空スペース（２８）の入口横断面がノズル・パイプ
（７）と空気導入管（４）を取り囲んでいるガス・ラン
ス（１４）の軸の延長部の中に配置されていることとを
特徴とする請求項１より４までのいずれか１項記載のバ
ーナー。
（７）案内シールド（２０）が二重壁であって、一方の
側が燃焼室（５）に向かって開放された中空スペース（
２３）を備えており、該スペース（２３）が接続管（６
）を介して二次空気供給部に接続されていることを特徴
とする請求項１または２記載のバーナー。
（８）空気導入管（４）を取り囲んでいるガス・ランス
（１４）が、空気導入管（４）と案内シールド（２０）
との間に形成された環状スペース（２７）の中に突設さ
れていることを特徴とする請求項７記載のバーナー。
（９）案内シールド（２０）のうち燃焼室（５）の方に
向いているエッジ（２１）が内向きに曲げられているこ
とを特徴とする請求項１より８までのいずれか１項記載
のバーナー。
（１０）空気導入管（４）が燃焼室（５）の外側で供給
管（８）と接続されていることと、供給管（８）が燃焼
室（５）の正面壁（３）に面した側で横断面が大きい区
画（１１）を備えていることと、供給管（８）が前記区
画（１１）の延長部においてガス・ランス（１３、１４
）に供給を行う環状の集合通路（１８）により取り囲ま
れていることとを特徴とする請求項１より９までのいず
れか１項記載のバーナー。