JPH0451721B2 - - Google Patents
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- JPH0451721B2 JPH0451721B2 JP59191659A JP19165984A JPH0451721B2 JP H0451721 B2 JPH0451721 B2 JP H0451721B2 JP 59191659 A JP59191659 A JP 59191659A JP 19165984 A JP19165984 A JP 19165984A JP H0451721 B2 JPH0451721 B2 JP H0451721B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spray
- capacity
- flame
- combustion
- spray nozzles
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Links
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 65
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 30
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/101—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet
- F23D11/104—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet intersecting at a sharp angle, e.g. Y-jet atomiser
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、複数の噴霧ノズルが穿設されたバー
ナチツプを具えた燃焼装置の改良に関する。
ナチツプを具えた燃焼装置の改良に関する。
従来の技術
従来のこの種の燃焼装置におけるバーナチツプ
は、第５図、第６図に示すように、同一口径から
なる複数の噴霧ノズル１１が均一の間隔をもつて
円陣状に配列され、かつ、同一の噴霧角度に設定
され、同一容量又は自己バイアスをかけられてお
り、燃料Ｆ及び噴霧媒体Ｓを前記噴霧ノズル１１
内で混合し炉内へ噴射させ燃焼させるものであ
る。
は、第５図、第６図に示すように、同一口径から
なる複数の噴霧ノズル１１が均一の間隔をもつて
円陣状に配列され、かつ、同一の噴霧角度に設定
され、同一容量又は自己バイアスをかけられてお
り、燃料Ｆ及び噴霧媒体Ｓを前記噴霧ノズル１１
内で混合し炉内へ噴射させ燃焼させるものであ
る。
一方、燃焼室断面形状は、必ずしも、上下左右
対称均一ではなく、前述のように、噴霧ノズル１
１が均一な間隔をもつて円陣状に配列された従来
のバーナチツプでは、前記燃焼室断面の有効活用
が計れず、水冷壁等へ火炎が当たり、燃焼容空気
流れに添つた火炎形状が得られない。例えば、一
例としてマルチバーナ４本焚の例を第７図に基い
て説明すると、噴霧ノズルが均一な間隔をもつて
円陣状に配列された従来のバーナチツプでは、噴
霧ノズルの向きランダムで上下段及び左右の火炎
の相互干渉が多いため４本各々単独のバーナとし
てしかNOxへ寄与しないものと考えられる。
対称均一ではなく、前述のように、噴霧ノズル１
１が均一な間隔をもつて円陣状に配列された従来
のバーナチツプでは、前記燃焼室断面の有効活用
が計れず、水冷壁等へ火炎が当たり、燃焼容空気
流れに添つた火炎形状が得られない。例えば、一
例としてマルチバーナ４本焚の例を第７図に基い
て説明すると、噴霧ノズルが均一な間隔をもつて
円陣状に配列された従来のバーナチツプでは、噴
霧ノズルの向きランダムで上下段及び左右の火炎
の相互干渉が多いため４本各々単独のバーナとし
てしかNOxへ寄与しないものと考えられる。
発明が解決しようとする問題点
その結果、炉壁へのカーボン付着を起したり、
火炎が燃焼用空気に冷却されず、最高火炎温度の
低下に伴う窒素酸化物低減効果が期待できないと
いう不具合を持つ。
火炎が燃焼用空気に冷却されず、最高火炎温度の
低下に伴う窒素酸化物低減効果が期待できないと
いう不具合を持つ。
そこで、本発明は、このような従来技術の問題
点に鑑みてこれを解決するためになされたもの
で、燃焼室断面形状を有効に活用することができ
て炉壁へのカーボン付着を防止し、かつ、窒素酸
化物を抑制することができる新規なバーナチツプ
を具えた燃焼装置を提供することを目的とする。
点に鑑みてこれを解決するためになされたもの
で、燃焼室断面形状を有効に活用することができ
て炉壁へのカーボン付着を防止し、かつ、窒素酸
化物を抑制することができる新規なバーナチツプ
を具えた燃焼装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
この目的のために、本発明の燃焼装置は、噴霧
角度の大きい４個の大容量噴霧ノズルと噴霧角度
の小さい４個の小容量噴霧ノズルとが同心円上に
開口するバータチツプを備え、前記大容量噴霧ノ
ズルは上下に夫々２個づつまた前記小容量噴霧ノ
ズルは左右に夫々２個づつそれぞれ隣接して配置
され、かつ各対の大容量噴霧ノズルは火炉コーナ
部に向けられていることを特徴とする。
角度の大きい４個の大容量噴霧ノズルと噴霧角度
の小さい４個の小容量噴霧ノズルとが同心円上に
開口するバータチツプを備え、前記大容量噴霧ノ
ズルは上下に夫々２個づつまた前記小容量噴霧ノ
ズルは左右に夫々２個づつそれぞれ隣接して配置
され、かつ各対の大容量噴霧ノズルは火炉コーナ
部に向けられていることを特徴とする。
作 用
上記の手段によれば、バーナチツプの各対の大
容量噴霧ノズルは火炉コーナ部に向けられている
ので、火炉コーナ部を狙つて火炎を形成させ天井
管及び炉底への火炎の当りを避けると共に、広角
噴霧によつて空気との混合を活発に促進させ完全
燃焼を達成する。
容量噴霧ノズルは火炉コーナ部に向けられている
ので、火炉コーナ部を狙つて火炎を形成させ天井
管及び炉底への火炎の当りを避けると共に、広角
噴霧によつて空気との混合を活発に促進させ完全
燃焼を達成する。
また、小容量噴霧ノズルは、狭角噴霧及びノズ
ル噴射方向を適宜選定することにより、相互の火
炎干渉を軽減させ、充分な空気との混合を達成
し、火炎温度を低下させることが可能となる。
ル噴射方向を適宜選定することにより、相互の火
炎干渉を軽減させ、充分な空気との混合を達成
し、火炎温度を低下させることが可能となる。
このように、火炉断面形状を有効に活用できる
燃焼形態を形成することにより、水冷壁等の火炎
の当りを軽減し、火炎が乱れることなく燃焼空気
流れに添つた火炎が形成されるように作用する。
燃焼形態を形成することにより、水冷壁等の火炎
の当りを軽減し、火炎が乱れることなく燃焼空気
流れに添つた火炎が形成されるように作用する。
実施例
以下、本発明の詳細を図示する実施例を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
本発明の燃焼装置のバーナチツプは、第１図に
示すように、口径φaを有する大容量噴霧ノズル
２と口径φbを有する小容量噴霧ノズル５とが同
心円上に開口し、第２図に示すように、大容量噴
霧ノズルい２は上下に各２個が位相角度γの間隔
をもつて隣接して配列されて合計４個で構成さ
れ、小容量噴霧ノズル５は左右に各２個が位相角
度γの間隔をもつて隣接して配列されて合計４個
で構成されている。そして、後述するように、各
対の大容量の噴霧ノズル２は火炉コーナ部に向け
られるようになつている。
示すように、口径φaを有する大容量噴霧ノズル
２と口径φbを有する小容量噴霧ノズル５とが同
心円上に開口し、第２図に示すように、大容量噴
霧ノズルい２は上下に各２個が位相角度γの間隔
をもつて隣接して配列されて合計４個で構成さ
れ、小容量噴霧ノズル５は左右に各２個が位相角
度γの間隔をもつて隣接して配列されて合計４個
で構成されている。そして、後述するように、各
対の大容量の噴霧ノズル２は火炉コーナ部に向け
られるようになつている。
前記大容量噴霧ノズル２は、第１図に示すよう
に、広噴霧角度αをもつて炉内に噴射するよう穿
設され、内側を通路３をもつて噴霧媒体Ｓの流路
７に連通し、かつ、その途中から肉厚に沿い開通
する通路１が分岐して大容量燃料Ｆの流路８に連
通している。αは80度である。したがつて、大容
量燃料Ｆは通路１を経て噴霧ノズル２に達し通路
３を経て送給される噴霧媒体Ｓと混合され広噴霧
角度αにて炉内へ噴射されるようになつている。
に、広噴霧角度αをもつて炉内に噴射するよう穿
設され、内側を通路３をもつて噴霧媒体Ｓの流路
７に連通し、かつ、その途中から肉厚に沿い開通
する通路１が分岐して大容量燃料Ｆの流路８に連
通している。αは80度である。したがつて、大容
量燃料Ｆは通路１を経て噴霧ノズル２に達し通路
３を経て送給される噴霧媒体Ｓと混合され広噴霧
角度αにて炉内へ噴射されるようになつている。
また、前記小容量噴霧ノズル５は、同第１図に
示すよういに、狭霧角度βをもつて炉内に噴射す
るよう穿設され、内側は通路６をもつて噴霧媒体
Ｓの流路７に連通し、かつ、その途中から肉厚に
沿い貫通する通路４が分岐して小容量燃料F′の流
路９に連通している。βは70度である。
示すよういに、狭霧角度βをもつて炉内に噴射す
るよう穿設され、内側は通路６をもつて噴霧媒体
Ｓの流路７に連通し、かつ、その途中から肉厚に
沿い貫通する通路４が分岐して小容量燃料F′の流
路９に連通している。βは70度である。
したがつて、小容量燃料F′は通路４を経て噴霧
ノズル５に達し通路６を経て送給される噴霧媒体
Ｓと混合され狭噴霧角度βにて炉内へ噴射される
ようになつている。
ノズル５に達し通路６を経て送給される噴霧媒体
Ｓと混合され狭噴霧角度βにて炉内へ噴射される
ようになつている。
なお、大容量噴霧角度80度、小容量噴霧角度70
度としているが、100度〜60度の範囲で組合せが
可能である。
度としているが、100度〜60度の範囲で組合せが
可能である。
さらに、パーナチツプ取付角度はボイラタイプ
により異る場合がある。マルチバーナに限らず、
シングルバーナについても火炉を有効に活用する
ことが有利である。
により異る場合がある。マルチバーナに限らず、
シングルバーナについても火炉を有効に活用する
ことが有利である。
また、液体燃料噴霧ノズルのみでなく、気体燃
焼ガスバーナの応用が可能である。
焼ガスバーナの応用が可能である。
次に、上述のように構成されるバーナチツプを
具えた燃焼装置の作用を説明する。
具えた燃焼装置の作用を説明する。
大容量噴霧ノズル２は、その向きを第３図に示
す火炉断面の最長距離Ｌである各コーナ１０を狙
い火炎を形成させることにより、天井管及び炉底
への火炎の当りを避けると共に広角噴霧によつて
空気との混合を活発に促進させ完全燃焼を達成す
る。
す火炉断面の最長距離Ｌである各コーナ１０を狙
い火炎を形成させることにより、天井管及び炉底
への火炎の当りを避けると共に広角噴霧によつて
空気との混合を活発に促進させ完全燃焼を達成す
る。
また、小容量噴霧ノズル５は、狭角噴霧及びノ
ズル噴射方向を適宜選定することにより、相互の
火炎干渉を軽減させ、充分な空気との混合ろ達成
し、火炎温度を低下させることが可能となる。
ズル噴射方向を適宜選定することにより、相互の
火炎干渉を軽減させ、充分な空気との混合ろ達成
し、火炎温度を低下させることが可能となる。
このように、火炉断面形状を有効に活用できる
燃焼形態を形成することにより、水冷壁等の火炎
の当りを軽減し、火炎が乱れることなく燃焼空気
流れに添つた火炎が形成されるように作用する。
燃焼形態を形成することにより、水冷壁等の火炎
の当りを軽減し、火炎が乱れることなく燃焼空気
流れに添つた火炎が形成されるように作用する。
実施例の効果
上記作用により次の効果が生じる。即ち、燃料
濃度の高い火炎の形成と、燃料濃度の低い火炎の
形成及び燃焼空気流れに添つた火炎が形成される
ために、 燃焼空気による冷却効果によつて最高火炎温
度を低下せしめられる。
濃度の高い火炎の形成と、燃料濃度の低い火炎の
形成及び燃焼空気流れに添つた火炎が形成される
ために、 燃焼空気による冷却効果によつて最高火炎温
度を低下せしめられる。
噴霧角度の違いから、より一層の自己濃淡燃
焼が可能となる。
焼が可能となる。
燃焼濃度の高い火炎については空気との積極
的な接触による燃焼粒子の冷却をということが
なくなり、蒸発気化という過程を阻害すること
なく燃焼の過程を進行させることが可能とな
る。
的な接触による燃焼粒子の冷却をということが
なくなり、蒸発気化という過程を阻害すること
なく燃焼の過程を進行させることが可能とな
る。
以上のことから、窒素酸化物の抑制と早期の完
全燃焼の達成効果が期待できる。
全燃焼の達成効果が期待できる。
効果確認のため、実缶での試験データの添える
と、第４図の通りであり、こゝで点線Ｂが従来の
バーナチツプのNOxを示し、実線Ａが本発明の
バーナチツプのNOxである。
と、第４図の通りであり、こゝで点線Ｂが従来の
バーナチツプのNOxを示し、実線Ａが本発明の
バーナチツプのNOxである。
発明の効果
以上述べたように、本発明の燃焼装置によれ
ば、噴霧角度の大きい４個の大容量噴霧ノズルと
噴霧角度の小さい４個の小容量噴霧ノズルとが同
心円上に開口するバータチツプを備え、前記大容
量噴霧ノズルは上下に夫々２個づつまた前記小容
量噴霧ノズルは左右に夫々２個づつそれぞれ隣接
して配置され、かつ各対の大容量噴霧ノズルは火
炉コーナ部に向けられていることにより、燃焼室
断面形状に合致した火災形状を形成させ得るので
ある。
ば、噴霧角度の大きい４個の大容量噴霧ノズルと
噴霧角度の小さい４個の小容量噴霧ノズルとが同
心円上に開口するバータチツプを備え、前記大容
量噴霧ノズルは上下に夫々２個づつまた前記小容
量噴霧ノズルは左右に夫々２個づつそれぞれ隣接
して配置され、かつ各対の大容量噴霧ノズルは火
炉コーナ部に向けられていることにより、燃焼室
断面形状に合致した火災形状を形成させ得るので
ある。
これを例えばマルチバーナ４本焚に適用する
と、従来の火炎形状が第７図に示すように上下左
右において火炎の相互干渉の多かつたものが、本
発明の火炎形状は第３図に示すように火炎の相互
干渉を少なくし且つ火炎形状を有効に活用でき
る。これによつて４本バーナの火炎が１本バーナ
にて燃焼するかの如く火炉全体に火炎が形成さ
れ、所期の目的が達成されるのである。
と、従来の火炎形状が第７図に示すように上下左
右において火炎の相互干渉の多かつたものが、本
発明の火炎形状は第３図に示すように火炎の相互
干渉を少なくし且つ火炎形状を有効に活用でき
る。これによつて４本バーナの火炎が１本バーナ
にて燃焼するかの如く火炉全体に火炎が形成さ
れ、所期の目的が達成されるのである。
第１図は本発明の燃焼装置に採用するバーナチ
ツプの縦断面図、第２図は同上バーナチツプの正
面図、第３図は同上バーナチツプを使用したマル
チバーナ４本焚による火炎形状を示す正面図、第
４図は実缶での実験により得られたボイラ負荷と
NOxとの関係を示す図表、第５図は従来の燃焼
装置に採用するバーナチツプの縦断面図、第６図
は同上バーナチツプの正面図、第７図は同上バー
ナチツプを使用したマルチバーナ４本焚による火
炎形状を示す正面図である。 ２……大容量噴霧ノズル、５……小容量噴霧ノ
ズル、α……大容量噴霧ノズル２の噴霧角度、β
……小容量噴霧ノズル５の噴霧角度。
ツプの縦断面図、第２図は同上バーナチツプの正
面図、第３図は同上バーナチツプを使用したマル
チバーナ４本焚による火炎形状を示す正面図、第
４図は実缶での実験により得られたボイラ負荷と
NOxとの関係を示す図表、第５図は従来の燃焼
装置に採用するバーナチツプの縦断面図、第６図
は同上バーナチツプの正面図、第７図は同上バー
ナチツプを使用したマルチバーナ４本焚による火
炎形状を示す正面図である。 ２……大容量噴霧ノズル、５……小容量噴霧ノ
ズル、α……大容量噴霧ノズル２の噴霧角度、β
……小容量噴霧ノズル５の噴霧角度。
Claims (1)
- １ 噴霧角度の大きい４個の大容量噴霧ノズルと
噴霧角度の小さい４個の小容量噴霧ノズルとが同
心円上に開口するバーナチツプを備え、前記大容
量噴霧ノズルは上下に夫々２個づつまた前記小容
量噴霧ノズルは左右に夫々２個づつそれぞれ隣接
して配置され、かつ各対の大容量噴霧ノズルは火
炉コーナ部に向けられていることを特徴とする燃
焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19165984A JPS6170310A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19165984A JPS6170310A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170310A JPS6170310A (ja) | 1986-04-11 |
| JPH0451721B2 true JPH0451721B2 (ja) | 1992-08-19 |
Family
ID=16278321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19165984A Granted JPS6170310A (ja) | 1984-09-14 | 1984-09-14 | 燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6170310A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6478239B2 (en) * | 2000-01-25 | 2002-11-12 | John Zink Company, Llc | High efficiency fuel oil atomizer |
| JP4861748B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2012-01-25 | 株式会社タクマ | 表面溶融炉 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5056634A (ja) * | 1973-09-25 | 1975-05-17 | ||
| JPS5228248A (en) * | 1975-08-28 | 1977-03-03 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Field effect transistor chopper |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54133434U (ja) * | 1978-03-09 | 1979-09-17 |
-
1984
- 1984-09-14 JP JP19165984A patent/JPS6170310A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5056634A (ja) * | 1973-09-25 | 1975-05-17 | ||
| JPS5228248A (en) * | 1975-08-28 | 1977-03-03 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Field effect transistor chopper |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6170310A (ja) | 1986-04-11 |
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