JPH0526403A - Multi-tube type once-through boiler - Google Patents

Multi-tube type once-through boiler

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JPH0526403A
JPH0526403A JP3201393A JP20139391A JPH0526403A JP H0526403 A JPH0526403 A JP H0526403A JP 3201393 A JP3201393 A JP 3201393A JP 20139391 A JP20139391 A JP 20139391A JP H0526403 A JPH0526403 A JP H0526403A
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JP
Japan
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combustion
burner
boiler
flame
vaporization
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Application number
JP3201393A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Nakai
哲志 中井
Tatsusue Kobayashi
立季 小林
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MIURA KENKYUSHO KK
Original Assignee
MIURA KENKYUSHO KK
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Publication date
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Publication of JPH0526403A publication Critical patent/JPH0526403A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a low NOX and a low CO in a multi-tube type once-through boiler using a gasification combustion burner by a method wherein the burner and a boiler structure are combined to each other. CONSTITUTION:A plurality of water tubes 110 are arranged substantially in parallel to each other in a vertical row just before a gasification combustion burner B with a desired spacing being left thereat, a spacing of each of the water tubes is set to be substantially equal to a diameter of each of the water tubes 110 or less and combustion gas is flowed in a crossing direction in respect to a group of water tubes 110. A blower 102 and a burner duct 103 are disposed at optional segments on S1, S2 for defined a width of a boiler body A. In addition, the gasification combustion burner B is of a type in which a part of combustion gas is recirculated, a type in which a secondary air is partially mixed, or a type in which a part of the combustion gas is recirculated and at the same time the secondary air is fed. Since a flame of the gasification combustion can be guided into the spacings of the group of water tubes to perform an effective combustion, an independent wide combustion chamber can be eliminated, a temperature of combustion flame and a temperature of gas are controlled with the group of water tubes and occurrence of toxic combustion exhaust materials is restricted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、縦列配置した水管群
に沿って燃焼ガスを交叉線方向に流動させる形式の缶体
を備えた多管式貫流ボイラに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-tube once-through boiler equipped with a can body of a type in which combustion gas is allowed to flow in a crosswise direction along a water pipe group arranged in cascade.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、小型の多管式貫流ボイラの缶体
構造は、水管を環状に配置し、その内部を燃焼室とする
のが、燃焼ガスとの熱交換効率向上のために望ましいと
考えられている。
2. Description of the Related Art In general, in a can body structure of a small multi-tube type once-through boiler, it is desirable to arrange a water pipe in an annular shape and use the inside thereof as a combustion chamber in order to improve heat exchange efficiency with combustion gas. It is considered.

【0003】従って、この種の缶体を用いた多管式貫流
ボイラは、略円筒型のボイラ本体に、送風機、給水ポン
プ、節炭器等の付帯機器を取り付けた構造となってい
る。
Therefore, a multi-tube once-through boiler using a can body of this type has a structure in which auxiliary equipment such as a blower, a water supply pump, and a economizer is attached to a substantially cylindrical boiler body.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする問題点】ところで、上記の如
き缶体構造を用いたボイラにおいては、構造的な制約か
ら、各付帯機器をボイラ本体の周辺に配置してあるた
め、ボイラ据付面積は、ボイラ缶体に比べて数倍も必要
である。加えて、ボイラ周りにも保守、点検等のため
の、ある程度のスペースが必要であるために、複数台の
ボイラを設置しようとすると、非常に広いスペースが要
求される。
By the way, in the boiler using the can structure as described above, each auxiliary device is arranged around the boiler main body because of structural restrictions, so that the boiler installation area is , It requires several times more than the boiler can. In addition, since a certain amount of space is required around the boiler for maintenance and inspection, a very large space is required when installing a plurality of boilers.

【0005】このように、円筒形状の缶体構造では、ボ
イラの設置場所や配置状態によって、比較的大きなスペ
ースを占有することになり易いため、近年では所謂角型
缶体構造をベースとした種々の多管式貫流ボイラが提案
されている。
As described above, since the cylindrical can body structure tends to occupy a relatively large space depending on the installation location and arrangement state of the boiler, in recent years, various so-called rectangular can body structures are used as a base. A multi-tube once-through boiler has been proposed.

【0006】しかし、この種の角型多管式貫流ボイラに
おいては、従来の缶体の水管配列を単に長円状あるい
は、矩形形状としたもので、比較的広い空間を燃焼室と
して保有する構造であることから、缶体の小型化に制限
があり、ボイラ全体としても省スペース化を図ることが
困難である。
However, in this type of rectangular multi-tube once-through boiler, the water pipe arrangement of the conventional can body is simply elliptical or rectangular, and has a structure in which a relatively wide space is held as a combustion chamber. Therefore, there is a limit to miniaturization of the can body, and it is difficult to save space in the boiler as a whole.

【0007】また、近年では、環境汚染問題等により、
ボイラにおいても有害燃焼排気物、特にNox,CO等
の更なる低減化が求められている。この種の有害燃焼排
気物の低減化対策としては、排気ガスを再循環させる方
法の他、予混合気に水を噴射する方法や、バーナ近傍の
冷体物により燃焼ガス温度を調整した後、熱交換器まで
の間の断熱空間内でCOを酸化させる方法を採用したも
の等があるが、これらの低減化対策を従来のボイラ缶体
に適用するのみでは、ボイラの大型化、複雑化を招き、
コストも上昇する。
In recent years, due to environmental pollution problems and the like,
Even in boilers, further reduction of harmful combustion exhausts, especially Nox and CO, is required. As a measure for reducing this kind of harmful combustion exhaust gas, in addition to the method of recirculating exhaust gas, a method of injecting water into the premixed gas, or after adjusting the combustion gas temperature by the cold body near the burner, Although there is a method that employs a method of oxidizing CO in an adiabatic space up to the heat exchanger, only applying these reduction measures to a conventional boiler can will increase the size and complexity of the boiler. Beckoning
The cost also rises.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明は、前述の問題
点を克服した新規な缶体を含むボイラユニットを創作し
たもので、複数本の水管を実質上平行に縦列に配置し、
これらの水管列に沿って交叉方向に燃焼ガスを流通させ
る形式の多管式貫流ボイラであって、気化燃焼バーナ
と、この気化燃焼バーナの直前に所望の距離をおいて、
第1の水管列を配設し、これと他の後列の水管との間
隙、並びに左右の水管相互の間隙を水管直径と略等しい
か、それ以下に設定して、それら水管列を燃焼ガスの流
れ方向に配列した構成の缶体と、この缶体の幅を画成す
る側壁部分上の任意の区画に装備した送風機及びバーナ
ダクトを備えていることを特徴としている。
The present invention is to create a boiler unit including a novel can body that overcomes the above-mentioned problems, in which a plurality of water pipes are arranged substantially in parallel in a column.
A multi-tube through-flow boiler of the type in which combustion gas is circulated in the cross direction along these water pipe rows, and a vaporized combustion burner and a desired distance immediately before the vaporized combustion burner are provided,
The first row of water pipes is arranged, and the gap between this and the other rear row water pipes and the gap between the left and right water pipes are set to be substantially equal to or smaller than the diameter of the water pipes, and these water pipe rows are set to the combustion gas It is characterized in that it is provided with a can body arranged in the flow direction, and a blower and a burner duct provided in an arbitrary section on a side wall portion defining the width of the can body.

【0009】[0009]

【作用】この発明に係る多管式貫流ボイラは、送風機か
ら缶体への空気供給経路と、缶体から煙道を通る排ガス
流路とを缶体内の燃焼ガスの流通経路に沿って実質上同
一平面内に形成することにより、設置面積をボイラ缶体
と略同一幅の、極めて小さい範囲に抑えることができ、
しかも、気化燃焼バーナの火炎(青炎)を水管群の隙間
に導いてこの隙間空間で効果的に燃焼させることができ
るため、独立した広い燃焼室が不要になる。更に、燃焼
火炎、並びに燃焼ガスが、水管によって温度制御される
ために、有害燃焼排気物の発生を抑えることができると
いう利点を備えている。
In the multi-tube once-through boiler according to the present invention, the air supply path from the blower to the can body and the exhaust gas flow path from the can body to the flue are substantially provided along the flow path of the combustion gas in the can body. By forming it in the same plane, the installation area can be suppressed to an extremely small range of approximately the same width as the boiler can body,
Moreover, since the flame (blue flame) of the vaporizing combustion burner can be guided to the gap between the water tube groups and effectively burned in this gap space, an independent and wide combustion chamber is not required. Further, since the temperature of the combustion flame and the combustion gas are controlled by the water pipe, there is an advantage that the generation of harmful combustion exhaust substances can be suppressed.

【0010】[0010]

【実施例】図1〜図6は、この発明に係る多管式貫流ボ
イラの一実施例を示すものである。図面において、(10
0) は、缶体(A) をケーシング(101) で囲んだボイラ本
体、(B) は、缶体(A) に付設した気化燃焼バーナ、(10
2) は送風機、(103) は、気化燃焼バーナ(B) と送風機
(102) とを接続するバーナダクト、(105) は節炭器、(S
1),(S2),(S3),(S4) は、缶体(A) の幅を画成している外
板ないしは側壁部分を示す。
1 to 6 show an embodiment of a multi-tube once-through boiler according to the present invention. In the drawing, (10
(0) is the boiler main body in which the can (A) is surrounded by the casing (101), (B) is the vaporization combustion burner attached to the can (A), and (10
2) is a blower, (103) is a vaporization combustion burner (B) and blower
(102) is connected to the burner duct, (105) is a economizer, and (S
1), (S2), (S3), and (S4) indicate outer plates or side wall portions that define the width of the can body (A).

【0011】上記缶体(A) は、複数本の水管(110) を実
質上平行に、直線状縦列に配列して図示するような縦長
の角型缶体としたもので、燃焼ガスを、該水管群に対し
て交叉方向に流動させるようになっている。図示する缶
体例において、両側外方に位置する水管(110) は、隣合
うもの同志がフィン状部材(111) で連なっていて、缶体
(A) の両側で互いに略平行となる水管壁(112) を形成し
ている。
The can body (A) is a vertically elongated rectangular can body as shown in which a plurality of water pipes (110) are arranged in parallel in a substantially parallel manner. The water pipe group is adapted to flow in a crossing direction. In the illustrated example of the can body, the water pipes (110) located on both outer sides are adjacent to each other by fin-shaped members (111).
On both sides of (A), water tube walls (112) that are substantially parallel to each other are formed.

【0012】上記の両側の水管壁(112),(112) 間で挟ま
れた中間の水管(110) は、缶体(A)の幅方向の2本を1
列とし、多数列にわたって水管壁の長手方向(縦列方
向)に整列した状態にある。この水管列(イ),(ロ),(ハ) …
と水管壁(112) を構成する水管(110) とは、缶体(A) の
長手方向の配置ピッチを異にし、千鳥状配列となってい
る。
The intermediate water pipe (110) sandwiched between the water pipe walls (112), (112) on both sides is one of two pipes in the width direction of the can body (A).
The rows are arranged in the longitudinal direction (column direction) of the water pipe wall over a large number of rows. This water pipe array (a), (b), (c) ...
The water pipe (110) forming the water pipe wall (112) and the water pipe (110) are arranged in a staggered pattern with different longitudinal arrangement pitches of the can body (A).

【0013】上記の実施例においては、各水管(110) の
間隙は、水管(110) の直径dと略等しいか、それ以下に
設定してある。即ち、水管壁(112) における水管(110)
同志の間隙、各水管列(イ),(ロ),(ハ) …における水管(11
0) 同志の間隙、水管列(イ),(ロ),(ハ)…の各列の間隙、並
びに、左右の側にある水管壁(112) の水管(110) と各水
管列(イ),(ロ),(ハ) …の水管(110) の隣合うもの同志の間
隙を、水管(110) の直径dと略等しいか、それ以下に設
定する。尚、これらの各間隙は、全て同一であっても、
互いに異なっていても、前述の条件内にあればよい。
In the above embodiment, the gap between the water pipes (110) is set to be substantially equal to or smaller than the diameter d of the water pipes (110). That is, the water pipe (110) in the water pipe wall (112)
Gap between comrades, water pipes in each water pipe row (a), (b), (c)… (11
0) The gap between each other, the gap between the rows of water pipes (a), (b), (c), and the water pipes (110) and the water pipes (a) of the water pipe walls (112) on the left and right sides. ), (B), (c) ... The adjacent water pipes (110) are set so that the gap between them is substantially equal to or smaller than the diameter d of the water pipe (110). In addition, even if all these gaps are the same,
They may be different from each other as long as they are within the above conditions.

【0014】又、上記の水管(110) は、夫々の上端同
志、並びに夫々の下端同志を上下の各ヘッダ(115),(11
6) によって連結してあり、これによって幅狹の略矩形
形状の缶体(A) を形成し、さらにこれに所定の断熱材を
介してケーシング(101) を被せることにより、図示する
矩形薄型のボイラ本体(100) が得られる。
Further, the water pipe (110) has upper and lower headers (115), (11) which respectively have upper and lower ends thereof.
6) to form a substantially rectangular can body (A) with a narrow ridge, and by covering it with a casing (101) through a predetermined heat insulating material, the rectangular thin shape shown in the figure is formed. The boiler body (100) is obtained.

【0015】上記気化燃焼バーナ(B) は、燃焼ガスの一
部を再循環させる形式の気化燃焼バーナであって、缶体
(A) の長手方向の一端側に付設して使用する。この気化
燃焼バーナ(B) は、例えば図6に示すように、燃焼用内
筒(10)、保炎用外筒(20)、燃料噴霧ノズル(30)を実質上
同一の軸線上に配置して構成されており、燃料噴霧ノズ
ル(30)は保炎用外筒(20)を外嵌せしめた燃焼用内筒(10)
の基端側(上流側)に位置している。
The vaporization combustion burner (B) is a vaporization combustion burner of the type in which a part of combustion gas is recirculated,
It is used by attaching it to one end side in the longitudinal direction of (A). In this vaporization combustion burner (B), for example, as shown in FIG. 6, the combustion inner cylinder (10), the flame holding outer cylinder (20), and the fuel spray nozzle (30) are arranged on substantially the same axis. The fuel spray nozzle (30) is a combustion inner cylinder (10) in which a flame holding outer cylinder (20) is fitted.
It is located on the base end side (upstream side).

【0016】燃焼用内筒(10)は、前記燃料噴霧ノズル(3
0)に対向する側(基端側)の小径筒部(11)と、この小径
筒部(11)に連なる連結部(12)及び大径筒部(13)で形成し
てあり、小径筒部(11)の周壁部分には、数箇所に適宜の
形状(図示する実施例では略円形)の開口部(14)を所要
数(図示する実施例では6箇所)設けてある。連結部(1
2)は、後述するように、この部分の内側面に沿って渦流
が発生するように適宜の傾斜(或は、段差)を有してい
る。
The combustion inner cylinder (10) is provided with the fuel spray nozzle (3
It is formed by a small-diameter cylinder part (11) on the side opposite to (0) (base end side), and a connecting part (12) and a large-diameter cylinder part (13) connected to this small-diameter cylinder part (11). The peripheral wall portion of the portion (11) is provided with a required number of openings (14 in the illustrated embodiment) (six openings in the illustrated embodiment) having an appropriate shape (generally circular in the illustrated embodiment). Connecting part (1
As described later, 2) has an appropriate inclination (or step) so that a vortex flow is generated along the inner surface of this portion.

【0017】保炎用外筒(20)は、燃焼用内筒(10)の周囲
を覆うように配置してあるが、この保炎用外筒(20)の基
端部、並びに、燃焼用内筒(10)の基端部は、それら端部
間に存する環状の空間の上流側を封止できるように、隔
壁部材(1) に当接させた状態で固定してある。
The flame holding outer cylinder (20) is arranged so as to cover the periphery of the combustion inner cylinder (10). The base end of the inner cylinder (10) is fixed in contact with the partition member (1) so that the upstream side of the annular space existing between the ends can be sealed.

【0018】上記の保炎用外筒(20)と燃焼用内筒(10)の
大径筒部(13)との外径差(D3 −D1 )は、燃焼用内筒
の大径筒部(13)と小径筒部(11)との外径差(D1 −D2
)と同等かそれよりも小さくなるように設定する。そ
のような保炎用外筒(20)の先端部には、上記大径筒部(1
3)の先端を覆うように中心方向に折曲した折曲部(21)を
形成してあり、この折曲部(21)先端と、大径筒部(13)の
先端との間には、所定間隔の流通間隙(29)を設けてい
る。
The difference in outer diameter (D3 -D1) between the flame-holding outer cylinder (20) and the large-diameter cylinder portion (13) of the combustion inner cylinder (10) is the large-diameter cylinder portion of the combustion inner cylinder. Outer diameter difference (D1-D2) between (13) and small diameter cylinder (11)
) Equal to or less than. At the tip of such a flame holding outer cylinder (20), the large diameter cylinder (1
A bent part (21) bent in the central direction is formed so as to cover the tip of (3), and between the tip of this bent part (21) and the tip of the large-diameter tubular part (13). A circulation gap (29) having a predetermined distance is provided.

【0019】これにより、燃焼用内筒(10)と保炎用外筒
(20)との間の空間は、開口部(14)、並びに、流通間隙(2
9)によって燃焼用内筒(10)と連通することになり、燃焼
用内筒(10)の先端部分から基端部分に至る循環経路
(P)として機能する。
Thus, the combustion inner cylinder (10) and the flame holding outer cylinder
The space between (20) and the opening (14) and the flow gap (2
9) communicates with the combustion inner cylinder (10), and functions as a circulation path (P) from the front end portion to the base end portion of the combustion inner cylinder (10).

【0020】燃料噴霧ノズル(30)は、隔壁部材(1) に穿
設した空気導入孔(2) に臨む位置にあり、この位置から
燃焼用内筒(10)内部に向けて、灯油、軽油、A重油等の
液体燃料を所定の噴霧角度でもって噴霧する。その際、
上記隔壁部材(1) に穿設した空気導入孔(2) は、燃焼用
内筒(10)への唯一の空気供給孔となるが、その内径は、
図示する実施例においては、燃焼用内筒(10)と同一径と
してある。
The fuel spray nozzle (30) is located at a position facing the air introduction hole (2) formed in the partition wall member (1), and from this position toward the inside of the combustion inner cylinder (10), kerosene or light oil. , A fuel oil such as heavy oil is sprayed at a predetermined spray angle. that time,
The air introduction hole (2) formed in the partition member (1) serves as the only air supply hole to the combustion inner cylinder (10), but its inner diameter is
In the illustrated embodiment, the diameter is the same as that of the combustion inner cylinder (10).

【0021】この気化燃焼バーナ(B) と、その直前に位
置する第1の水管列(イ) との間隙は、所定距離、例え
ば、水管(110) の直径dの略3倍に等しいか、それ以下
に設定してあり、また、水管壁の水管列のうち、気化燃
焼バーナ(B) に最も近接する水管列も上述の如き所定距
離を基準として設定してある。
The gap between the vaporization combustion burner (B) and the first water pipe array (a) located immediately before it is equal to a predetermined distance, for example, approximately three times the diameter d of the water pipe (110), or The water tube row is set to be less than that, and the water tube row that is closest to the vaporizing combustion burner (B) among the water tube rows of the water tube wall is also set based on the above-described predetermined distance.

【0022】送風機(102) は、遠心型のもので、ボイラ
本体(100) の上部の側壁部分(S1)上に配置してある。こ
のタイプの送風機(102) の吹出口(102a)は、上記ボイラ
本体(100) の気化燃焼バーナ(B) 取付側に下向きに形成
し、その吹出口(102a)と上記気化燃焼バーナ(B) とを壁
側部分(S2)上に配置した上記のバーナダクト(103) によ
って接続してある。
The blower (102) is of a centrifugal type and is arranged on the side wall portion (S1) at the upper part of the boiler body (100). The blower outlet (102a) of this type of blower (102) is formed downward on the vaporization combustion burner (B) mounting side of the boiler body (100), and the blowout outlet (102a) and the vaporization combustion burner (B) are formed. And are connected by the above-mentioned burner duct (103) arranged on the wall side portion (S2).

【0023】バーナダクト(103) は、缶体(A) と略同等
か、それ以下の幅を有するもので、例えば、図示するよ
うな四角筒形状とし、出口側面の開口部から気化燃焼バ
ーナ(B) に所望量の燃焼用空気を供給するように取り付
ける。
The burner duct (103) has a width substantially equal to or smaller than that of the can body (A). For example, the burner duct (103) has a square tubular shape as shown in the drawing, and the vaporization combustion burner (B ) To supply the desired amount of combustion air.

【0024】一方、節炭器(105) は、図1〜図4に示す
ように、略L字型の節炭器ボディ(121) 内に、水平方向
に延びるフィン付伝熱管(120) を格子状に配列した構成
となっている。これらフィン付伝熱管(120) の両端は、
夫々、節炭器ボディ(121) の側面を貫通して開口させて
ある。そして、一方の側面に開口する開口のうち、最上
段の4個、並びに最下段の4個は、夫々ボディ(121) 側
面に配設したヘッダ(122a),(122b) によって連通状態と
し、中央の2段の8個は同様のヘッダ(122c)によって連
通状態としている。更に、他方の側面に開口する上方2
段の8個の開口、並びに、下方2段の8個の開口の夫々
は、ボディ(121) 側面に配設したヘッダ(122d),(122e)
によって連通状態にしてある。従って、これらフィン付
伝熱管(120) と、上記ヘッダ(122a)〜(122e)により、上
下方向に蛇行する流路が容易に節炭器(105) に形成さ
れ、この節炭器(105) への水の出入は、ヘッダ(122a),
(122b) に配設した入水管(123) 、出水管(124) から行
われる。この構成の節炭器(105) は、ボイラの缶体(A)
の水管(110) に対して交叉方向となるように、缶体(A)
を介して気化燃焼バーナ(B) と対向する側に配置してあ
るが、その幅も、上記缶体(A) の幅と略等しい。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 4, the economizer (105) includes a fin-shaped heat transfer tube (120) extending horizontally in a substantially L-shaped economizer body (121). It is arranged in a grid pattern. Both ends of these finned heat transfer tubes (120)
Each of them is opened through the side surface of the economizer body (121). Of the openings that open on one side, the uppermost four and the lowermost four are connected by the headers (122a) and (122b) arranged on the side of the body (121), respectively, and The two rows of 8 are connected by the same header (122c). Further, the upper side 2 that opens to the other side
The eight openings of the step and the eight openings of the lower two steps are respectively the headers (122d), (122e) arranged on the side surface of the body (121).
Are in communication with each other. Therefore, the heat transfer tube with fins (120) and the headers (122a) to (122e) easily form a vertically meandering flow path in the economizer (105). In and out of water of the header (122a),
It is performed from the water inlet pipe (123) and the water outlet pipe (124) arranged in (122b). The economizer (105) of this configuration is used for the boiler body (A).
The can body (A) so that it intersects with the water pipe (110) of
It is arranged on the side opposite to the vaporization combustion burner (B) via the through hole, and its width is also substantially equal to the width of the can body (A).

【0025】以上の構成において、燃焼用空気は、送風
機(102) からバーナダクト(103) を介して、上下方向に
流れ、気化燃焼バーナ(B) に供給され、気化燃焼バーナ
(B)の空気導入孔(2) から燃焼用内筒(10)内に向けて流
入する。これと同時、或は若干送らせて、燃料噴霧霧ノ
ズル(30)からの液体燃料を噴霧し、上記燃焼用空気と液
体燃料との混合気に、着火用スパーク・ロッド(51)によ
って着火すると、液体燃料の液滴の燃焼が始まる。この
燃焼火炎は、温度を高めながら、燃焼用内筒(10)の先端
部分に向けて移動し、燃焼用内筒(10)先端部から噴出さ
れる。
In the above structure, the combustion air flows in the vertical direction from the blower (102) through the burner duct (103) and is supplied to the vaporization combustion burner (B).
It flows into the combustion inner cylinder (10) from the air introduction hole (2) of (B). Simultaneously with or slightly sending it, the liquid fuel from the fuel spray mist nozzle (30) is sprayed, and the mixture of the combustion air and the liquid fuel is ignited by the ignition spark rod (51). , Combustion of liquid fuel droplets begins. This combustion flame moves toward the tip portion of the combustion inner cylinder (10) while increasing the temperature, and is ejected from the tip portion of the combustion inner cylinder (10).

【0026】そのときの小径筒部(11)の開口部(14)の前
後における圧力は、空気導入孔(2)から燃焼用内筒(10)
に供給された空気流によって、燃焼用内筒(10)内周側の
ほうが低く、燃焼用内筒(10)外周側が高くなっている。
このため、上述の燃焼ガスは、燃焼用内筒(10)先端部と
保炎用外筒(20)先端部との間隙(29)から、燃焼用内筒(1
0)と保炎用外筒(20)との間に形成される空間を経て、小
径筒部(11)の開口部(14)から燃焼用筒部(10)の上流に再
び流入する。ここでは、燃焼用内筒(10)と保炎用外筒(2
0)との間に形成される空間は、先に述べたように燃焼ガ
スの循環経路(P)として機能し、燃焼用筒部(10)に再
び流入した燃焼ガスは、燃料噴霧ノズル(30)からの液体
燃料を加熱し、その粒子を気化させ、燃焼用内筒(10)に
おいて青炎での燃焼(気化燃焼)に移行させる。開口部
(14)からの燃焼ガスは、同時に、燃焼ガスの温度を低下
させる作用も有し、これによりthermal NOx発生を抑
制する。
The pressure before and after the opening (14) of the small diameter cylinder (11) at that time is from the air introduction hole (2) to the combustion inner cylinder (10).
Due to the air flow supplied to the combustion inner cylinder (10), the inner circumference side is lower and the combustion inner cylinder (10) outer circumference side is higher.
For this reason, the above-mentioned combustion gas flows from the combustion inner cylinder (1) through the gap (29) between the tip of the combustion inner cylinder (10) and the tip of the flame holding outer cylinder (20).
After passing through the space formed between the flame retardant outer cylinder (20) and the flame holding outer cylinder (20), the gas flows again from the opening (14) of the small diameter cylinder (11) to the upstream of the combustion cylinder (10). Here, the combustion inner cylinder (10) and the flame holding outer cylinder (2
The space formed between (0) and (0) functions as the circulation path (P) of the combustion gas as described above, and the combustion gas that has flowed back into the combustion cylinder section (10) is the fuel spray nozzle (30). The liquid fuel from (1) is heated to vaporize the particles, and the combustion is transferred to the blue flame (vaporized combustion) in the combustion inner cylinder (10). Aperture
At the same time, the combustion gas from (14) also has the effect of lowering the temperature of the combustion gas, thereby suppressing the generation of thermal NOx.

【0027】このようにして、燃焼用内筒(10)内に噴霧
された液体燃料は、青炎状態に移行して、定常燃焼状態
となるが、この状態では、液体燃料の気化は、上述の再
循環する燃焼ガスによるのみならず、燃焼用内筒(10)内
壁面からの熱輻射によっても行われる。また、燃焼ガス
が燃焼用内筒(10)の小径筒部(11)から大径筒部(13)に至
る過程において、連結部(12)の内部に生じる渦流S1
は、連結部(12)を比較的高温状態に保持し、気化作用を
一層促進すると共に、保炎用外筒(20)に設けた折曲部(2
1)の内側に生じる渦流S2 は、燃焼用内筒(10)の燃焼火
炎の保炎を助ける。従って、この再循環式気化燃焼バー
ナにおいては、燃料噴霧後、気化燃焼に至るまでの時間
を短くすることができると共に、保炎性が向上する。
In this way, the liquid fuel sprayed in the combustion inner cylinder (10) shifts to the blue flame state and enters the steady combustion state. In this state, the vaporization of the liquid fuel is as described above. Not only by the recirculated combustion gas, but also by the heat radiation from the inner wall surface of the combustion inner cylinder (10). Also, in the process in which the combustion gas reaches the large-diameter cylindrical portion (13) from the small-diameter cylindrical portion (11) of the combustion inner cylinder (10), a vortex flow S1 generated inside the connecting portion (12)
Holds the connecting portion (12) at a relatively high temperature to further promote the vaporizing action, and further, the bent portion (2) provided on the flame holding outer cylinder (20).
The vortex flow S2 generated inside 1) helps hold the combustion flame of the combustion inner cylinder (10). Therefore, in this recirculation type vaporization combustion burner, it is possible to shorten the time until the vaporization combustion after the fuel is sprayed, and the flame holding property is improved.

【0028】次で、この気化燃焼バーナ(B) から噴出す
る燃焼ガスは、缶体(A) の各水管(110) の隙間空間内を
図中左方から右方に向けて完全燃焼しながら流動し、こ
の流動過程において、燃焼火炎及び燃焼ガスは、各水管
(110) に熱伝達を行う。このようにして、燃焼ガスが、
缶体(A) を出て節炭器(105) に流入すると、節炭器(10
5) 内では上方に向けて流動し、更に、伝熱管(120) と
の間で熱交換を行う。
Next, the combustion gas ejected from the vaporizing combustion burner (B) is completely burned in the space between the water pipes (110) of the can body (A) from left to right in the figure. It flows, and in this flowing process, combustion flame and combustion gas are
Heat transfer to (110). In this way, the combustion gas
When exiting the can body (A) and flowing into the economizer (105), the economizer (10
In the inside of 5), it flows upward, and further, heat exchange is performed with the heat transfer tube (120).

【0029】ここで、上記節炭器(105) の伝熱管(120)
内の水は、最上段の4本の伝熱管(120) から最下段の4
本の伝熱管(120) に向けて各ヘッダ(122d),(122c),(122
e)を介して流通させてあるから、最上段の伝熱管(120)
内の水は比較的低くなっており、節炭器(105) 下流側に
おける温度低下した燃焼ガスからも効率よく熱回収を行
うことができ、全体的に、極めて高効率で熱回収が行わ
れ、燃焼ガスは、この後、図示しない排気筒から排出さ
れる。
Here, the heat transfer tube (120) of the above economizer (105)
The water inside is from the four heat transfer tubes (120) at the top to the bottom four.
Towards the heat transfer tubes (120) of each of the headers (122d), (122c), (122
Since it is distributed via e), the uppermost heat transfer tube (120)
The water inside is relatively low, and it is possible to efficiently recover heat from the combustion gas whose temperature has decreased downstream of the economizer (105), and overall, heat recovery is extremely efficient. After that, the combustion gas is discharged from an exhaust stack (not shown).

【0030】その際、気化燃焼バーナ(B) と第1の水管
列(イ) 、並びに水管壁(112) との間隙を上述の如く狭く
設定してあるため、気化燃焼バーナ(B) からの火炎は、
各水管列(イ),(ロ),(ハ)…における水管(110) の隙間を通
して、缶体の長手方向に長く延びることになり、この隙
間空間内でも燃焼反応が生じる。
At this time, since the gaps between the vaporization combustion burner (B) and the first water pipe array (a) and the water pipe wall (112) are set to be narrow as described above, the vaporization combustion burner (B) The flame of
The water tubes (110) in each of the water tube rows (a), (b), (c), etc. extend through the space between the water tubes (110) in the longitudinal direction of the can body, and a combustion reaction occurs in this space.

【0031】この結果、気化燃焼バーナ(B) から火炎
は、第1の水管列(イ) から次々と各水管列(ロ),(ハ) …
に、また水管壁にも接触し、順次伝熱を行い、火炎温度
を例えば1200℃〜1300℃程度に低く抑えることができ、
ここでも thermalNOxの生成を抑制することができ
る。更に燃焼火炎は、各水管(110) によってこの水管(1
10)の隙間で渦流となるため、保炎性が向上すると共
に、未燃ガスが火炎流に急速に取込まれて完全燃焼が行
われ、特にCOは酸化されてCO2 となる。又、燃焼反
応後の燃焼ガスも、各水管列、並びに水管壁に接触しな
がら缶体の長手方向に通過するようになり、比較的低い
温度範囲に保たれる。従って、CO2 のCOへの熱解離
が抑制される。
As a result, the flame from the vaporization combustion burner (B) is transferred from the first water pipe array (a) to the respective water pipe arrays (b), (c) ...
In addition, in contact with the water pipe wall, heat transfer is performed sequentially, and the flame temperature can be suppressed to a low level of, for example, 1200 ° C to 1300 ° C.
Also here, generation of thermal NOx can be suppressed. In addition, the combustion flame is connected to each water pipe (110) by this water pipe (1
Since it becomes a vortex in the gap of 10), the flame holding property is improved, and unburned gas is rapidly taken into the flame flow for complete combustion, and particularly CO is oxidized to CO2. Further, the combustion gas after the combustion reaction also passes through in the longitudinal direction of the can body while being in contact with each water pipe row and the water pipe wall, and is maintained in a relatively low temperature range. Therefore, thermal dissociation of CO2 into CO is suppressed.

【0032】更に、この気化燃焼バーナ(B) は、バーナ
内部で速やかに液体燃料の気化を行うものであるため、
気化燃焼バーナ(B) 前方に向けて形成される燃焼火炎
は、水管に伝熱作用を及ぼして燃焼反応の生じない温度
領域まで温度降下するまでに、速やかに燃焼を完了する
ため、未燃焼部分が残留することなく、完全燃焼する。
従って、上記構成によれば、このボイラにおける燃焼用
空気、燃焼ガスの流通経路は、所定幅の直立空間内に形
成されることになり、ボイラ全体としての幅を、流通経
路が形成され得る幅にまで縮めることができ、従来の燃
焼室を有する多管式貫流ボイラに比べ著しく幅狹とする
ことができる。加えて、バーナ(B) が缶体(A) の一側端
面に配置されているため、バーナ(B) の保守、点検、交
換等が容易に行える。
Further, since the vaporizing combustion burner (B) is for rapidly vaporizing liquid fuel inside the burner,
The combustion flame formed toward the front of the vaporization combustion burner (B) completes combustion promptly by the time it exerts a heat transfer effect on the water tube and drops to a temperature range where combustion reactions do not occur. Burns completely without remaining.
Therefore, according to the above configuration, the flow paths of the combustion air and the combustion gas in this boiler are formed in the upright space of a predetermined width, and the width of the boiler as a whole is defined by the width in which the flow path can be formed. It is possible to reduce the length to 1, and it can be remarkably wider than the conventional multi-tube once-through boiler having a combustion chamber. In addition, since the burner (B) is arranged on one end surface of the can body (A), the burner (B) can be easily maintained, inspected, and replaced.

【0033】加えて、上記の如き缶体構造とすることに
より、気化燃焼バーナ(B) からの火炎、並びに燃焼ガス
の流通経路を直線状の比較的長く設定することができ
て、燃焼火炎、並びに燃焼ガスを缶体内に、比較的低温
状態で停留させておくことができ、別個に燃焼室を形成
する必要がなくなる。このことは、缶体がコンパクトに
なると同時に、火炎に渦流を与える作用によって有害排
気物の低減につながる。例えば、従来の多管式貫流ボイ
ラとこの発明に係る多管式貫流ボイラについて、外形寸
法、燃焼負荷を同一として有害排気物の生成量を調べる
と、NOxは70〜80ppmから40ppmに低減
し、COについては、この発明に係る多管式貫流ボイラ
は50ppm以下と低くなっている。
In addition, by adopting the can structure as described above, the flame from the vaporization combustion burner (B) and the flow path of the combustion gas can be set in a straight line and relatively long, and the combustion flame, In addition, the combustion gas can be retained in the can body at a relatively low temperature, and it is not necessary to form a separate combustion chamber. This leads to a reduction in harmful exhaust emissions due to the action of imparting a vortex to the flame while making the can compact. For example, when a conventional multi-tube once-through boiler and a multi-tube once-through boiler according to the present invention are examined for the amount of harmful exhaust gas produced with the same outer dimensions and combustion load, NOx is reduced from 70 to 80 ppm to 40 ppm. Regarding CO, the multi-tube type once-through boiler according to the present invention is as low as 50 ppm or less.

【0034】これらNOx,CO値は、排ガス循環装置
付きのボイラで循環率を10%としたものと同等である
が、この発明のボイラでは、全く循環させず、1方向に
のみ燃焼ガスを流通させる形式でこのような有害排気物
の低減作用があり、しかも排ガス循環用の複雑な配管が
不要で、構造が極めてシンプルになる。
These NOx and CO values are equivalent to those of a boiler equipped with an exhaust gas circulation device with a circulation rate of 10%, but the boiler of the present invention does not circulate at all, and circulates combustion gas only in one direction. This type has the effect of reducing harmful exhaust substances, and does not require complicated piping for circulating exhaust gas, resulting in an extremely simple structure.

【0035】尚、この発明に係る多管式貫流ボイラにお
いては、上記の如き構造の缶体に限らず、例えば、図7
〜図9に示すような構造のものであってもかまわない。
The multi-tube type once-through boiler according to the present invention is not limited to the can body having the above-mentioned structure, and is, for example, as shown in FIG.
~ The structure shown in Fig. 9 may be used.

【0036】即ち、図7のものは、図2に示す構造の缶
体において、燃焼ガス流通方向上流側から下流側に向け
て、伝熱面密度の異なった2以上の水管群と該密度の小
さなものから大なるものの順に配置したもので、上流側
から下流側にかけて、平滑水管(110) 群、横ヒレ付水管
(110')群、エロフィン水管(110'') 群を配置してある。
That is, in FIG. 7, in the can body having the structure shown in FIG. 2, from the upstream side to the downstream side in the combustion gas flow direction, two or more water pipe groups having different heat transfer surface densities and the density Arranged in order from small to large, smooth water pipe (110) group, horizontal fin water pipe from upstream side to downstream side
The (110 ') group and the erofin water pipe (110'') group are arranged.

【0037】一方、図8、図9に示すものは、各水管壁
(112) を、3本の水管(110)で構成し、この水管壁(11
2),(112) 間に、直列に気化燃焼バーナ(B) 側から2本
の直管状の水管(110) を配置し、この水管壁(112),(11
2) の下流側に連接した隔壁(118) 間に1本のエロフィ
ン水管(110'') を配置したもので、各水管(110),(11
0'')、並びに気化燃焼バーナ(B) の位置関係は、前記と
同様である。尚、この缶体において水管(113) は、ボイ
ラの缶内水位を検出して給水制御を行うための水位制御
筒である。
On the other hand, those shown in FIGS. 8 and 9 are the water pipe walls.
(112) is composed of three water pipes (110), and this water pipe wall (11
Two straight water pipes (110) from the vaporization combustion burner (B) side are arranged in series between 2) and (112), and the water pipe walls (112), (11)
One erotic fin water pipe (110 '') is arranged between the partition walls (118) connected to the downstream side of 2), and each water pipe (110), (11)
0 ″) and the positional relationship of the vaporization combustion burner (B) are the same as above. In this can body, the water pipe (113) is a water level control tube for detecting the water level in the can of the boiler and controlling the water supply.

【0038】更に、図10は、この発明において適用す
る気化燃焼バーナの他の形式を示すものである。この気
化燃焼バーナ(B) は、二次空気を部分的に混合する形式
もので、燃焼用内筒(10)と保炎用外筒(20)間に存する環
状の空間(3) を二次空気の導入流路として利用したもの
である。このバーナにおいて、一次空気の供給孔は上記
隔壁部材(1) に穿設した空気導入孔(2) であり、二次空
気の供給孔は、上記隔壁部材(1)に穿設した所要数の環
状の通孔(4) である。
Further, FIG. 10 shows another type of vaporization combustion burner applied in the present invention. This vaporized combustion burner (B) is of a type that partially mixes secondary air, and the secondary space is formed in the annular space (3) existing between the combustion inner cylinder (10) and the flame holding outer cylinder (20). It is used as an air introduction flow path. In this burner, the primary air supply hole is the air introduction hole (2) formed in the partition member (1), and the secondary air supply hole is the required number of holes formed in the partition member (1). It is an annular through hole (4).

【0039】この気化燃焼バーナ(B) においては、空気
導入孔(2)から燃焼用内筒(10)に向けて一次空気を、通
孔(4) から環状の空間(3) 内に向けて二次空気をそれぞ
れ供給すると共に、燃料噴霧ノズル(30)により空気導入
孔(2) から燃焼用内筒(10)に向けて液体燃料を噴霧し、
着火用スパーク・ロッド(51)によって着火する。これに
より、燃焼用内筒(10)内では、空気導入孔(2) からの一
次空気によって一次燃焼(この段階では、青炎による気
化燃焼には移行していない)が始まる。
In this vaporization combustion burner (B), primary air is directed from the air introduction hole (2) toward the combustion inner cylinder (10), and from the through hole (4) toward the annular space (3). While supplying secondary air respectively, liquid fuel is sprayed from the air introduction hole (2) toward the combustion inner cylinder (10) by the fuel spray nozzle (30),
It is ignited by the ignition spark rod (51). As a result, in the combustion inner cylinder (10), the primary combustion from the air introduction hole (2) starts the primary combustion (at this stage, the vaporization combustion by the blue flame has not been made).

【0040】上記の一次燃焼火炎は、温度を高めなが
ら、燃焼用内筒(10)の先端部分に向けて移動する。この
過程において、一次燃焼火炎は、燃焼用内筒(10)、特に
大径筒部(13)を加熱し、これと同時に、燃焼用内筒(10)
からの輻射熱によって一次燃焼火炎中に含まれる液体燃
料の未燃分が逆に加熱され、気化される。その際、連結
部(12)の内側には、図示するような渦流S1 を生じてお
り、この渦流S1 によって連結部(12)は比較的高温状態
に保持され、気化作用は一層促進される。
The above primary combustion flame moves toward the tip portion of the combustion inner cylinder (10) while increasing the temperature. In this process, the primary combustion flame heats the combustion inner cylinder (10), particularly the large-diameter cylindrical portion (13), and at the same time, the combustion inner cylinder (10).
The unburned content of the liquid fuel contained in the primary combustion flame is inversely heated by the radiant heat from and is vaporized. At this time, a swirl S1 as shown in the drawing is generated inside the connecting part (12), and the swirling flow S1 keeps the connecting part (12) in a relatively high temperature state, further promoting the vaporization action.

【0041】一次燃焼火炎は、上述のように燃焼用内筒
(10)先端部から噴出した時点で、間隙(29)からの二次空
気を取り込み、この後、青炎状態の二次燃焼を開始する
が、間隙(29)からの二次空気は、燃焼ガスの温度を低下
させる作用も有し、これによりthermal NOx発生を抑
制する。
The primary combustion flame is the inner cylinder for combustion as described above.
(10) When ejected from the tip, the secondary air from the gap (29) is taken in, and after that, secondary combustion in the blue flame state starts, but the secondary air from the gap (29) burns. It also has the effect of lowering the temperature of the gas, thereby suppressing the generation of thermal NOx.

【0042】このようにして、燃焼用内筒(10)内に噴霧
された液体燃料は、青炎状態に移行して、定常燃焼状態
となるが、この状態では、液体燃料の気化は、主に燃焼
用内筒(10)内壁面からの熱輻射によって行われる。ま
た、燃焼ガスが燃焼用内筒(10)の小径筒部(11)から大径
筒部(13)に至る過程において、連結部(12)の内部には、
図示するような渦流S1 を生じており、この渦流S1 に
よって連結部(12)は比較的高温状態に保持され、気化作
用が一層促進される。従って、この二次空気混合式気化
燃焼バーナにおいては、燃料噴霧後、気化燃焼に至るま
での時間を短くすることができる。
In this way, the liquid fuel sprayed in the combustion inner cylinder (10) shifts to the blue flame state and becomes the steady combustion state. In this state, the vaporization of the liquid fuel is mainly The heat is radiated from the inner wall surface of the combustion inner cylinder (10). Further, in the process in which the combustion gas reaches the large-diameter cylindrical portion (13) from the small-diameter cylindrical portion (11) of the combustion inner cylinder (10), inside the connecting portion (12),
A vortex flow S1 as shown in the drawing is generated, and the vortex flow S1 keeps the connecting portion (12) in a relatively high temperature state and further promotes the vaporization action. Therefore, in this secondary air-mixing vaporization combustion burner, the time from vaporization of fuel to vaporization combustion can be shortened.

【0043】更に、図11は、この発明において適用す
る気化燃焼バーナの他の形式を示すものである。この気
化燃焼バーナ(B) は、燃焼ガスの一部を再循環させると
共に、二次空気を導入する形式のもので、燃焼用内筒(1
0)との間の空間を燃焼ガスの再循環経路(P)、保炎用
中筒(20') と外筒(70)との間の空間を二次空気の供給経
路としている。
Further, FIG. 11 shows another type of vaporization combustion burner applied in the present invention. This vaporization combustion burner (B) is a type that recirculates a part of combustion gas and introduces secondary air.
The space between the inner cylinder (20) and the outer cylinder (70) serves as a secondary air supply path.

【0044】この気化燃焼バーナの燃焼作用としては、
前述と同様に、空気導入孔(2) から燃焼用内筒(10)に向
けて一次空気を、通孔(4)から環状の空間(3) 内に向け
て二次空気をそれぞれ供給すると共に、燃料噴霧ノズル
(30)により空気導入孔(2) から燃焼用内筒(10)に向けて
液体燃料を噴霧し、着火用スパーク・ロッド(51)によっ
て着火する。これにより、燃焼用内筒(10)内では、空気
導入孔(2) からの一次空気によって一次燃焼が始まり、
この一次燃焼火炎は、温度を高めながら、燃焼用内筒(1
0)の先端部分に向けて移動する。この過程において、一
次燃焼火炎は、燃焼用内筒(10)、特に大径筒部(13)を加
熱し、これと同時に、燃焼用内筒(10)からの輻射熱によ
って一次燃焼火炎中に含まれる液体燃料の未燃分が逆に
加熱され、気化される。
The combustion action of this vaporization combustion burner is as follows.
In the same manner as described above, primary air is supplied from the air introduction hole (2) toward the combustion inner cylinder (10), and secondary air is supplied from the through hole (4) into the annular space (3). , Fuel spray nozzle
Liquid fuel is sprayed from the air introduction hole (2) toward the combustion inner cylinder (10) by (30), and is ignited by the ignition spark rod (51). As a result, in the combustion inner cylinder (10), primary combustion is started by the primary air from the air introduction hole (2),
This primary combustion flame raises the temperature while
Move toward the tip of 0). In this process, the primary combustion flame heats the combustion inner cylinder (10), especially the large-diameter cylinder portion (13), and at the same time, is included in the primary combustion flame by the radiant heat from the combustion inner cylinder (10). The unburned portion of the liquid fuel is heated and vaporized in reverse.

【0045】一次燃焼火炎は、上述のように燃焼用内筒
(10)先端部から噴出した時点で、間隙(29)からの二次空
気を取り込み、この後、青炎状態の二次燃焼を開始する
が、間隙(29)からの二次空気は、燃焼ガスの温度を低下
させる作用も有し、これによりthermal NOx発生を抑
制する。
The primary combustion flame is the combustion inner cylinder as described above.
(10) When ejected from the tip, the secondary air from the gap (29) is taken in, and after that, secondary combustion in the blue flame state starts, but the secondary air from the gap (29) burns. It also has the effect of lowering the temperature of the gas, thereby suppressing the generation of thermal NOx.

【0046】上記の燃焼過程において、小径筒部(11)の
開口部(14)の前後における圧力は、空気導入孔(2) から
燃焼用内筒(10)に供給された空気流によって、燃焼用内
筒(10)内周側のほうが低く、燃焼用内筒(10)外周側が高
くなっている。このため、上述の燃焼ガスは、燃焼用内
筒(10)先端部と保炎用中筒(20)先端部との間隙(29)か
ら、燃焼用内筒(10)と保炎用中筒(20)との間に形成され
る空間を経て、小径筒部(11)の開口部(14)から燃焼用筒
部(10)の上流に再び流入する。燃焼用筒部(10)に再び流
入した燃焼ガスは、燃料噴霧ノズル(30)からの液体燃料
を加熱し、その粒子を気化させ、燃焼用内筒(10)におい
て青炎での燃焼(気化燃焼)に移行させる。開口部(14)
からの燃焼ガスは、上述二次空気と同様に、燃焼ガスの
温度を低下させる作用も有し、これによりthermal NO
x発生を抑制する。
In the above combustion process, the pressure before and after the opening (14) of the small diameter cylinder (11) is burned by the air flow supplied from the air introduction hole (2) to the combustion inner cylinder (10). The inner peripheral side of the combustion inner cylinder (10) is lower, and the outer peripheral side of the combustion inner cylinder (10) is higher. Therefore, the combustion gas described above flows from the gap (29) between the tip of the combustion inner cylinder (10) and the tip of the flame holding middle cylinder (20) to the combustion inner cylinder (10) and the flame holding middle cylinder. It flows again through the space formed between (20) and the opening (14) of the small diameter cylinder (11) to the upstream of the combustion cylinder (10). The combustion gas that has flowed back into the combustion cylinder (10) heats the liquid fuel from the fuel spray nozzle (30) to vaporize its particles, and burns it in a blue flame (vaporization) in the combustion inner cylinder (10). Combustion). Opening (14)
The combustion gas from the same as the above-mentioned secondary air also has the effect of lowering the temperature of the combustion gas, and as a result, the thermal NO
Suppress x generation.

【0047】このようにして、燃焼用内筒(10)内に噴霧
された液体燃料は、青炎状態に移行して、定常燃焼状態
となるが、この状態では、液体燃料の気化は、上述の再
循環する燃焼ガスによるのみならず、燃焼用内筒(10)内
壁面からの熱輻射によっても行われる。また、燃焼ガス
が燃焼用内筒(10)の小径筒部(11)から大径筒部(13)に至
る過程において、連結部(12)の内部には、図示するよう
な渦流S1 を生じており、この渦流S1 によって連結部
(12)は比較的高温状態に保持され、気化作用が一層促進
される。従って、この二次空気混合式気化燃焼バーナに
おいては、燃料噴霧後、気化燃焼に至るまでの時間を短
くすることができる。更に、この定常燃焼状態におい
て、保炎用中筒(20)に設けた折曲部(21)の内側には、図
示するように渦流S2 を生じており、この渦流S2 は、
燃焼用内筒(10)の燃焼火炎の保炎を助ける。
In this way, the liquid fuel sprayed in the combustion inner cylinder (10) shifts to the blue flame state and becomes the steady combustion state. In this state, the vaporization of the liquid fuel is as described above. Not only by the recirculated combustion gas, but also by the heat radiation from the inner wall surface of the combustion inner cylinder (10). Further, in the process in which the combustion gas reaches the large diameter cylinder portion (13) from the small diameter cylinder portion (11) of the combustion inner cylinder (10), a vortex flow S1 as shown in the figure is generated inside the connecting portion (12). And this vortex flow S1 connects
(12) is kept at a relatively high temperature, and the vaporizing action is further promoted. Therefore, in this secondary air-mixing vaporization combustion burner, the time from vaporization of fuel to vaporization combustion can be shortened. Further, in this steady combustion state, a swirl S2 is generated inside the bent portion (21) provided in the flame holding middle cylinder (20) as shown in the figure, and this swirl S2 is
Helps maintain the flame of the combustion flame of the inner combustion tube (10).

【0048】更に、図12は、上記図11に示す気化燃
焼バーナの他の形式を示すこの発明に係る二段燃焼式気
化燃焼バーナの他の実施例を示すもので、二次空気の噴
出孔(73)を、外筒(70)の先端閉鎖部(72)の内周面に替え
て、この内周面に付設した十文字形状の空気導管(74)に
設けたものである。即ち、二次空気の噴出孔(73)を、上
記環状の空間(3)に各基端部を連通させた空気導管(74)
の表面適宜箇所(図示する実施例では全面)に、所定個
数形成し、保炎用内筒(10)からの一次燃焼火炎の全体に
均一に供給するように構成したものである。このよう
に、一次燃焼火炎中に均一に二次空気を供給することに
より、火炎全体について、均一に火炎温度を所望値に調
整することができるので、thermal NOxの発生をより
確実に低減することができる。
Further, FIG. 12 shows another embodiment of the two-stage combustion type vaporization combustion burner according to the present invention showing another type of the vaporization combustion burner shown in FIG. The (73) is provided in a cross-shaped air conduit (74) attached to the inner peripheral surface of the outer cylinder (70) instead of the inner peripheral surface of the front end closing portion (72). That is, the secondary air ejection hole (73), an air conduit (74) in which each base end is communicated with the annular space (3).
A predetermined number of them are formed on an appropriate portion of the surface (the entire surface in the illustrated embodiment), and are uniformly supplied to the entire primary combustion flame from the flame holding inner cylinder (10). As described above, by uniformly supplying the secondary air into the primary combustion flame, the flame temperature can be uniformly adjusted to a desired value for the entire flame, so that the generation of thermal NOx can be more reliably reduced. You can

【0049】更に、これらの気化燃焼バーナにおいて
は、燃焼用内筒(10)の先端部、即ち、大径筒部(13)先端
側内周部に、適宜形状の透孔(41)を所定個数穿設した火
炎分割板(40)を設けることも可能である。この火炎分割
板(40)は、例えば、図13、図14に示すように、大径
筒部(13)内径より小径の円板に、大小の円形形状の透孔
(41)を穿設したものであり、大径筒部(13)へは、周囲の
適宜箇所に取り付けた支持片(42)によって固定してあ
る。
Further, in these vaporization combustion burners, a through hole (41) having an appropriate shape is formed in the tip portion of the combustion inner cylinder (10), that is, the inner peripheral portion of the large diameter cylinder portion (13) on the tip side. It is also possible to provide a flame dividing plate (40) having a number of holes. This flame dividing plate (40) is, for example, as shown in FIGS. 13 and 14, a circular disc having a diameter smaller than the inner diameter of the large-diameter tubular portion (13), and a large and small circular through hole.
(41) is bored, and is fixed to the large-diameter cylindrical portion (13) by a support piece (42) attached to an appropriate place on the periphery.

【0050】上記の火炎分割板(40)は、燃焼用内筒(10)
先端からの火炎を各透孔(41)毎の小火炎に分割すること
により、バーナ全体として短い火炎を得ることができる
ため、この発明の気化燃焼バーナをボイラ等の熱機器に
適用した場合等、該熱機器の炉(燃焼室)容積、ひいて
は、熱機器自体の更なる小型化を達成することが可能に
なる。しかも、上述のように透孔(41)を、互いに異なっ
た径のものが隣合うように配置することにより、小径の
透孔(41)からの火炎から大径の透孔(41)からの火炎への
熱輻射のほか、これらの火炎の間に形成される高温の渦
流によって、全体として保炎性が向上する。加えて、火
炎の大きさが相互に異なるため、火炎の共振周波数が分
散されて、燃焼に伴う騒音が低減される。
The flame dividing plate (40) is a combustion inner cylinder (10).
By dividing the flame from the tip into small flames for each through-hole (41), it is possible to obtain a short flame as a whole burner, so when the vaporizing combustion burner of the present invention is applied to a thermal device such as a boiler, etc. Further, it is possible to achieve further miniaturization of the furnace (combustion chamber) volume of the thermal equipment, and by extension, the thermal equipment itself. Moreover, as described above, by arranging the through holes (41) so that those having different diameters are adjacent to each other, the flame from the small diameter through holes (41) to the large diameter through holes (41) In addition to the heat radiation to the flames, the hot vortex formed between these flames improves the flame holding property as a whole. In addition, since the sizes of the flames are different from each other, the resonance frequency of the flames is dispersed, and the noise accompanying combustion is reduced.

【0051】図15は、図13、図14に示す火炎分割
板の他の例を示すもので、相互に幅の異なる環状の透孔
(43)を実質上同心円をなすように穿設したものである。
この例のものも上述のものと同様な効果を有する。
FIG. 15 shows another example of the flame dividing plate shown in FIGS. 13 and 14, which is an annular through hole having different widths.
(43) is formed so as to form substantially concentric circles.
This example also has the same effects as those described above.

【0052】図16は、上述の気化燃焼バーナの更に他
の変形例を示すもので、隔壁部材(1) に穿設した空気導
入孔(2) に、オリフィス部材(60)を備えている。この実
施例におけるオリフィス(60)は、中央に円形の透孔(61)
を形成したものであって、燃焼用内筒(10)への空気流通
経路を絞ることにより、燃焼用内筒(10)で強力に渦流を
形成し、開口部(14)から導入される燃焼ガスと噴霧され
た液体燃料とを攪拌し、以後の気化を促進する。
FIG. 16 shows still another modification of the vaporization combustion burner described above, in which the air introduction hole (2) formed in the partition member (1) is provided with an orifice member (60). The orifice (60) in this embodiment has a circular through hole (61) in the center.
By narrowing the air flow path to the combustion inner cylinder (10), a strong vortex is formed in the combustion inner cylinder (10), and the combustion introduced from the opening (14) The gas and the atomized liquid fuel are stirred to promote subsequent vaporization.

【0053】上記のオリフィス部材(60)としては、その
中心に唯一箇所の円形の透孔(61)を設けるものに限ら
ず、例えば、図17に示すように中心部に円形の透孔(6
2)を形成すると共に、この透孔(62)の周囲に複数個の扇
形状の透孔(63)を形成したものでもよい。
The orifice member (60) is not limited to the circular through hole (61) provided only at the center of the orifice member (60). For example, as shown in FIG. 17, the circular through hole (6) is formed at the center.
In addition to forming 2), a plurality of fan-shaped through holes (63) may be formed around the through hole (62).

【0054】更に、それらの気化燃焼バーナにおいて
は、上記火炎分割板(40)に、Pt,Pd,Cu等の金属
系の触媒を塗着することにより、燃焼反応を促進して保
炎性を一層高めたり、NOxを接触分解するようにして
より低NOx化を図ることができる。
Further, in those vaporization combustion burners, by coating the flame dividing plate (40) with a metal catalyst such as Pt, Pd, Cu, etc., the combustion reaction is promoted and flame holding property is improved. It is possible to further raise the NOx and further reduce NOx by catalytically decomposing NOx.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る多
管式貫流ボイラでは、送風機から缶体への空気供給経路
と、缶体から煙道を通る排ガス流路とを缶体内の燃焼ガ
スの流通経路に沿って実質上同一平面内に形成すること
ができて、燃焼用空気−燃焼ガスの流通経路を所定幅の
直立空間内に設定することができるようになり、ボイラ
全体としての幅、並びに占有スペースを著しく少なくす
ることができる。
As described above, in the multi-tube once-through boiler according to the present invention, the air supply path from the blower to the can body and the exhaust gas flow path from the can body to the flue are provided with the combustion gas in the can body. Can be formed in substantially the same plane along the flow path of, the combustion air-combustion gas flow path can be set in the upright space of a predetermined width, the overall width of the boiler , And the occupied space can be significantly reduced.

【0056】更に、この発明に係る多管式貫流ボイラ
は、上述の如く横幅を縮小し、しかも各付帯品をボイラ
缶体の長手方向あるいは上方に配置したものであるか
ら、偏平縦形となり得る。 このメリットは、近年賞用
されているボイラ多缶設置システムにおいて、著しく発
揮される筈である。
Further, the multi-tube once-through boiler according to the present invention has a reduced horizontal width as described above, and since each accessory is arranged in the longitudinal direction or above the boiler can body, it can be a flat vertical type. This merit should be remarkably exhibited in the boiler multi-can installation system which has been recently prized.

【0057】更に、この発明に係る多管式貫流ボイラに
おける缶体は、水管の隙間空間での燃焼火炎、並びに燃
焼ガスの温度を各水管によって比較的低い温度範囲に制
御して、有害燃焼排気物の発生を抑えられるため、従来
の如く有害排気物抑制のための特別な装置、構造が不要
であり、構造簡単で低コスト化が図れる。
Further, the can body in the multi-tube type once-through boiler according to the present invention is constructed so that the temperature of the combustion flame and the combustion gas in the gap space of the water pipes is controlled to a relatively low temperature range by each water pipe, and the harmful combustion exhaust gas is discharged. Since the generation of substances can be suppressed, no special device or structure for controlling harmful exhaust substances is required as in the prior art, and the structure is simple and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明に係る多管式貫流ボイラの一実施例に
おける空気−燃焼ガス流路を示す一部を破断した側面図
である。
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an air-combustion gas flow path in an embodiment of a multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図2】この発明に係る多管式貫流ボイラにおける缶体
の水管配置例を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a water pipe arrangement example of a can body in the multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図3】この発明に係る多管式貫流ボイラにおける節炭
器の部分的な縦断面図である。
FIG. 3 is a partial vertical sectional view of a economizer in a multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図4】この発明に係る多管式貫流ボイラにおける節炭
器の側面図である。
FIG. 4 is a side view of the economizer in the multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図5】この発明に係る多管式貫流ボイラの全体斜視図
である。
FIG. 5 is an overall perspective view of a multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図6】この発明に係る多管式貫流ボイラにおける気化
燃焼バーナを示す側断面図である。
FIG. 6 is a side sectional view showing a vaporization combustion burner in a multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図7】この発明に係る多管式貫流ボイラの他の水管配
置例を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing another arrangement example of water tubes of the multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図8】この発明に係る多管式貫流ボイラの更に他の缶
体構造例を示す概略側面図である。
FIG. 8 is a schematic side view showing still another example of the can body structure of the multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図9】この発明に係る多管式貫流ボイラにおける他の
缶体構造例を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing another example of the can body structure in the multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図10】この発明に係る多管式貫流ボイラにおける気
化燃焼バーナの他の実施例を示す側断面図である。
FIG. 10 is a side sectional view showing another embodiment of the vaporization combustion burner in the multi-tube once-through boiler according to the present invention.

【図11】この発明に係る多管式貫流ボイラにおける気
化燃焼バーナの更に他の実施例を示す側断面図である。
FIG. 11 is a side sectional view showing still another embodiment of the vaporization combustion burner in the multi-tube type once-through boiler according to the present invention.

【図12】図11に示す気化燃焼バーナの変形例を示す
側断面図である。
12 is a side sectional view showing a modified example of the vaporization combustion burner shown in FIG.

【図13】上記図6、図10〜図12に示す気化燃焼バ
ーナの他の変形例を示す要部の側断面図である。
FIG. 13 is a side sectional view of an essential part showing another modification of the vaporization combustion burner shown in FIGS. 6 and 10 to 12;

【図14】図13に示す気化燃焼バーナにおける火炎分
割板の正面図である。
FIG. 14 is a front view of a flame dividing plate in the vaporization combustion burner shown in FIG.

【図15】図13に示す気化燃焼バーナにおける火炎分
割板の他の例を示す正面図である。
15 is a front view showing another example of the flame dividing plate in the vaporization combustion burner shown in FIG.

【図16】上記図6、図10〜図15に示す気化燃焼バ
ーナの他の変形例を示す要部の側断面図である。
FIG. 16 is a side sectional view of a main part showing another modified example of the vaporization combustion burner shown in FIGS. 6 and 10 to 15;

【図17】図16に示す気化燃焼バーナにおけるオリフ
ィス部材の他の例を示す正面図である。
17 is a front view showing another example of the orifice member in the vaporization combustion burner shown in FIG.

【符号の簡単な説明】[Simple explanation of symbols]

(A) …… 缶体 (イ) …… 水管列 (ロ) …… 水管列 (ハ) …… 水管列 (S1) …… 側壁部分 (S2) …… 側壁部分 (B) …… 気化燃焼バーナ (102) …… 送風機 (103) …… バーナダクト (105) …… 節炭器 (110) …… 水管 (110') …… 水管 (110'') …… 水管 (120) …… 伝熱管 (A) ...... Can body (B) …… Water pipe array (B) …… Water pipe array (C) …… Water pipe array (S1) …… Side wall (S2) …… Side wall (B) ...... Evaporative combustion burner (102) ...... Blower (103) ...... Burner duct (105) …… Coal saver (110) ...... Water tube (110 ') ...... Water tube (110``) ...... Water tube (120) ...... Heat transfer tube

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数本の水管を実質上平行に縦列に配置
し、これらの水管列に沿って交叉方向に燃焼ガスを流通
させる形式の多管式貫流ボイラであって、 気化燃焼バーナ(B) と、 この気化燃焼バーナ(B) の直前に所望の距離をおいて、
第1の水管列(イ) を配設し、これと他の後列(ロ)、(ハ) …
の水管との間隙、並びに左右の水管相互の間隙を水管直
径d:と略等しいか、それ以下に設定して、それら水管
列(ロ)、(ハ)…を燃焼ガスの流れ方向に配列した構成の缶
体(A) と、 この缶体(A) の幅を画成する側壁部分(S1),(S2) …上の
任意の区画に装備した送風機(102) 及びバーナダクト(1
03) を備えていることを特徴とする多管式貫流ボイラ。
1. A multi-tube once-through boiler of a type in which a plurality of water pipes are arranged in parallel substantially in parallel and a combustion gas is circulated in a cross direction along these water pipe lines, the vaporization combustion burner (B ) And a desired distance immediately before the vaporization burner (B),
The first row of water pipes (a) is arranged, and this and other rear rows (b), (c) ...
The gap between the water pipe and the left and right water pipes is set to be substantially equal to or smaller than the water pipe diameter d: and the water pipe rows (b), (c), ... Are arranged in the flow direction of the combustion gas. The can body (A) having the structure, and the side wall portions (S1), (S2) defining the width of the can body (A). The blower (102) and the burner duct (1
03) A multi-tube once-through boiler characterized by being equipped with.
【請求項2】 請求項1に記載の気化燃焼バーナ(B)
が、燃焼ガスの一部を再循環させる形式の気化燃焼バー
ナ(B) であることを特徴とする多管式貫流ボイラ。
2. The vaporized combustion burner (B) according to claim 1.
Is a vaporized combustion burner (B) that recirculates a part of the combustion gas, which is a multi-tube once-through boiler.
【請求項3】 請求項1に記載の気化燃焼バーナ(B)
が、二次空気を部分的に混合する形式の気化燃焼バーナ
(B) であることを特徴とする多管式貫流ボイラ。
3. The vaporized combustion burner (B) according to claim 1.
However, a vaporization combustion burner of the type that partially mixes secondary air
(B) is a multi-tube once-through boiler.
【請求項4】 請求項1に記載の気化燃焼バーナ(B)
が、燃焼ガスの一部を再循環させると共に、二次空気を
導入する形式の気化燃焼バーナ(B) であることを特徴と
する多管式貫流ボイラ。
4. The vaporized combustion burner (B) according to claim 1.
Is a vaporized combustion burner (B) that recirculates a part of the combustion gas and introduces secondary air.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102313270A (en) * 2011-09-05 2012-01-11 潘志明 Vertical type inner container-free double grate boiler
WO2024023894A1 (en) * 2022-07-25 2024-02-01 三菱重工パワーインダストリー株式会社 Combustion facility

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