JPH0559322B2 - - Google Patents

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JPH0559322B2
JPH0559322B2 JP59112179A JP11217984A JPH0559322B2 JP H0559322 B2 JPH0559322 B2 JP H0559322B2 JP 59112179 A JP59112179 A JP 59112179A JP 11217984 A JP11217984 A JP 11217984A JP H0559322 B2 JPH0559322 B2 JP H0559322B2
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JP
Japan
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oxygen
burner
air
fuel
flame
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JP59112179A
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Japanese (ja)
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JPS60185007A (en
Inventor
Aian Butsukaa Hooru
Baamuburitsuji Fuiritsupu
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BOC Group Ltd
Original Assignee
BOC Group Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0559322B2 publication Critical patent/JPH0559322B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/235Heating the glass
    • C03B5/2353Heating the glass by combustion with pure oxygen or oxygen-enriched air, e.g. using oxy-fuel burners or oxygen lances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、バーナ及び囲い物を加熱する方法
に関する。詳しくは、選択された鉱石類を溶融し
て溶融ガラスを得るためのタンク(以下ガラスタ
ンクという)、、キルンなど(以下総称して囲
い物という)を加熱するためのバーナの操作、及
び液体燃料たとえば重油を霧化する媒体としてガ
スを用いるようにしたバーナそのものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of heating a burner and enclosure. In detail, the operation of a tank for melting selected ores to obtain molten glass (hereinafter referred to as a glass tank), a burner for heating a kiln, etc. (hereinafter collectively referred to as an enclosure), and liquid fuel. For example, it relates to a burner itself that uses gas as a medium for atomizing heavy oil.

従来から酸素富化ガス(商業的には純粋な酸素
または酸素富化空気)を火炎に供給して液体燃料
の燃焼効率をよくすることは知られている。従来
の方法は、酸素含有量の多い燃焼用ガスのジエト
を炎の下方から炎に向け噴射するものである。酸
素富化ガスを火炎に供給するこの技術および他の
技術は多くの点のあることは文献等で知られてい
る。(例えば「ガラス溶融炉における酸素の使用」
エツチアールミラー及びケイロイド著「ガラス技
術」Vol 14,No.6 1973年12月号171〜181頁)
簡単に述べれば、これらの利点は、フレーム温度
が上げられること、輻射及び対流によりフレーム
から外周壁への熱の伝達が向上すること、であ
る。これら利点は、フリーラジカルが火炎中に生
成される速度が早くなることに一部起因してい
る。この遊離基が形成される速度が早くなるとい
う現象によつて火炎の低温度部または火炎外の外
周壁の一部では基の再会合の速度が増すと共に、
対流による熱の伝達を促進する分離潜熱の放出量
が増すことになる。酸素含有量の多いガスを用い
ることは燃料ガスの完全燃焼を助け、さらに火炎
に対する二次空気の必要性の減少を可能する。
It is known in the art to supply oxygen-enriched gas (commercially pure oxygen or oxygen-enriched air) to a flame to improve the efficiency of combustion of liquid fuels. The conventional method is to inject a combustion gas with a high oxygen content into the flame from below. Many aspects of this and other techniques for supplying oxygen-enriched gas to a flame are known in the literature. (e.g. “Use of oxygen in glass melting furnaces”)
Glass Technology Vol. 14, No. 6, December 1973, pp. 171-181)
Briefly, these advantages are increased frame temperature and improved heat transfer from the frame to the perimeter wall by radiation and convection. These benefits are due in part to the faster rate at which free radicals are generated in the flame. This phenomenon of increasing the rate at which free radicals are formed increases the rate of group reassociation in the low-temperature part of the flame or the part of the outer peripheral wall outside the flame, and
This results in an increased release of separation latent heat that promotes heat transfer by convection. Using a high oxygen content gas aids in complete combustion of the fuel gas and also allows for a reduction in the need for secondary air to the flame.

前掲のミラー、ロイド両氏による論文では装置
が老化してきた頃に酸素含有量の多いガスを用い
て二次空気を予熱するためにガラスタンクに附属
している予熱装置または復熱装置の稼動寿命を延
ばすことが述べられている。最近では生産量の増
加よりもやや燃料の節約の関点から酸素含有量の
多いガスを用いてガラスその他の被溶融物の単位
熱量当りのガラス生産量を増加させることに関心
が集まつてきた。
The above-mentioned paper by Messrs. Miller and Lloyd describes the operating life of a preheating device or recuperator attached to a glass tank in order to preheat secondary air using gas with a high oxygen content when the device ages. It is said to be extended. Recently, there has been an interest in increasing the amount of glass produced per unit heat of glass and other materials to be melted by using a gas with a high oxygen content, from the perspective of saving fuel rather than increasing the amount of production. .

酸素含有量の多いガスを火炎に供給する他の現
象はフレームの長さは短くなる。霧化剤として酸
素富化ガスを加える他の技術を推せんするミラー
およびロイドによる論文の第1図において示され
たように酸素富化ガスが霧化剤として使用される
時このようなフオームの短かくなることが特に生
ずる。
Another phenomenon of supplying oxygen-rich gas to the flame is that the length of the flame is shortened. The shortening of such a form when an oxygen-enriched gas is used as an atomizing agent, as shown in Figure 1 of the paper by Miller and Lloyd, promotes other techniques for adding oxygen-enriched gases as an atomizing agent. This especially occurs.

ご最近になつて重油が用いられる時酸素含有量
の多いガスを霧化体として用いることが見直され
てきた。霧化媒体として酸素富化ガスを使用する
利点が2つある。第1には、下方フレーム噴射の
もとで必要なランスの必要性、又は比較的複雑な
構造の酸素−燃料バーナーおよび高い設備費の必
要性が避けられる。第2には霧化媒体として通常
用いる空気を圧縮する必要がなくなりそれは直ち
にコストの低減につながる。
Recently, when heavy oil is used, the use of gas with a high oxygen content as an atomizer has been reconsidered. There are two advantages to using oxygen-enriched gas as the atomization medium. First, the need for lances required under downward flame injection or the need for relatively complex oxy-fuel burners and high equipment costs is avoided. Secondly, there is no need to compress the air normally used as the atomization medium, which immediately leads to cost savings.

ミラー、ロイド両氏の提言にも拘わらず、市販
の純粋の酸素を霧化媒体として用いて実験したと
ころ燃料費が大いに低減された。しかしこれらの
実験は酸素を圧縮空気に代えて使用した時に火炎
の長さが短くなることを避ける必要性ない囲い物
で行われたから火炎の長さが短くなつたことの悪
影響はなかつた。
Despite the recommendations of Messrs. Miller and Lloyd, experiments using commercially available pure oxygen as the atomization medium significantly reduced fuel costs. However, these experiments were conducted in enclosures where there was no need to avoid shortening the flame length when oxygen was used in place of compressed air, so there was no negative effect of the shortened flame length.

多くの場合火炎の長さが短くなつたり、炎の形
態が変わることは避けなくてはならない。一例と
して交叉加熱型ガラスタンクの場合がある。この
タンクではバーナの火が溶融ガラスの流れにほゞ
直角方向に出る。このタンクでは炎の長さが短く
なるとガラスの加熱が不均一かつ不十分なものと
なり、バーナから一番遠いガラス材料部分は他の
ガラス部分に比較して低温のまゝに置かれるとい
うことになる。加熱が不均一だと鉱石によつては
溶けずまたは精練されないまゝ残り、あるいは固
化してからガラスの中に傷として残つてしまう。
In many cases, it is necessary to avoid shortening the length of the flame or changing the shape of the flame. An example is a cross-heated glass tank. In this tank, the burner fire is directed approximately perpendicular to the flow of molten glass. In this tank, the shorter the length of the flame, the less uniform and insufficient heating of the glass occurs, and the part of the glass material furthest from the burner remains cooler than the other parts of the glass. Become. If the heating is uneven, some ores may remain unmelted or refined, or they may harden and leave scratches in the glass.

従来から酸素含有量の多いガスを炎に加える
と、特にそれを霧化媒体として与えると炎の長さ
は短くなると教示されているが、この発明によれ
ば火炎の長さを短くすることなく酸素含有量の多
いガスを利用することが可能になつた。その結果
燃焼性の高い火炎を得ることができ熱交率は大い
に上昇したのである。それは、霧化媒体としての
酸素ガスと液体燃料とがバーナから噴出される流
量と速度及び二次空気がバーナの火炎に与えられ
る流量とを適宜選択することにより可能となつた
のである。
Conventionally, it has been taught that adding oxygen-rich gas to a flame, especially when it is used as an atomizing medium, shortens the length of the flame, but according to the present invention, the length of the flame can be reduced without shortening the length of the flame. It became possible to use gas with a high oxygen content. As a result, a highly combustible flame was obtained and the heat exchange rate increased significantly. This has been made possible by appropriately selecting the flow rate and speed at which oxygen gas and liquid fuel as atomizing media are ejected from the burner, and the flow rate at which secondary air is applied to the burner flame.

この発明によれば、通常の空気を霧化媒体とし
て液体燃料を霧化してその燃焼を促進して囲い物
を加熱し、過剰の二次空気を囲い物に供給して素
素雰囲気を形成しもつて火炎の長さが所定の長さ
より短くならないようにした液体燃料用バーナの
操作方法において、前記空気に代えて酸素含有量
の多いガスを霧化媒体として用い、同ガスと燃料
の供給流量、速度、混合霧化運動量(モーメンタ
ム)、及び二次空気の供給流量を適宜選択して所
望長の安定した、かつ、通常空気を霧化媒体とし
て用いた時よりも高い炎温度を有した燃焼炎を発
生させることを特徴としたバーナの操作方法が提
供される。
According to this invention, the liquid fuel is atomized using ordinary air as an atomization medium to promote its combustion and heat the enclosure, and excess secondary air is supplied to the enclosure to form an elementary atmosphere. In a method of operating a burner for liquid fuel in which the length of the flame is prevented from becoming shorter than a predetermined length, a gas with a high oxygen content is used as an atomizing medium instead of the air, and the supply flow rate of the gas and fuel is adjusted. , speed, mixed atomization momentum, and supply flow rate of secondary air are selected appropriately to achieve stable combustion of the desired length and with a higher flame temperature than when normal air is used as the atomization medium. A method of operating a burner is provided that includes generating a flame.

この発明の方法は常圧の霧化器を用いた重油使
用のバーナに適用するのに適している。通常圧の
霧化装置とは、霧化媒体気体が20乃至50psigの圧
力の下に供給され、したがつて燃料もこの圧力で
供給される。従来から通常の空気が霧化媒体とし
て用いられてきたが、この発明では通常の空気の
代りに酸素含有量の多いガスが使用される。
The method of this invention is suitable for application to a burner using heavy oil using a normal pressure atomizer. A normal pressure atomizer is one in which the atomizing medium gas is supplied under a pressure of 20 to 50 psig, and thus the fuel is also supplied at this pressure. Conventionally, ordinary air has been used as the atomizing medium, but in the present invention, an oxygen-enriched gas is used instead of ordinary air.

このようバーナと燃料とを用いることによつ
て、火炎の温度は、霧化媒体を介して酸素分子が
火炎に与えられる流量を上げることにつて上昇さ
せることができるのである。流量の上昇幅は大体
200乃至300%の範囲である。したがつて、実質上
純粋な酸素(例、純度99%以上)を酸素含有量の
多いガスとして選択した場合には通常の空気に代
えて霧化媒体として供給する流量は実際には減少
することになる。重油の完全な理論的燃焼に必要
な空気の流量の2乃至3%の流量で純粋の酸素を
供給することが好ましい。
By using such a burner and fuel, the temperature of the flame can be increased by increasing the flow rate of oxygen molecules provided to the flame via the atomizing medium. The increase in flow rate is approximately
It is in the range of 200 to 300%. Therefore, if substantially pure oxygen (e.g., greater than 99% purity) is selected as the oxygen-enriched gas, the flow rate supplied as the atomization medium in place of regular air may actually be reduced. become. Preferably, pure oxygen is supplied at a flow rate of 2 to 3% of the air flow rate required for complete theoretical combustion of heavy oil.

本明細書で言う「酸素含有量の多いガス」と
は、純粋の酸素または含有酸素の量が最低22%そ
して典型的には25%の混合ガス正に「酸素含有量
の多い空気」を言う。
As used herein, "oxygen-enriched gas" refers to pure oxygen or a mixture containing at least 22% and typically 25% oxygen, as well as "oxygen-enriched air". .

酸素分子を霧化媒体を通じて火炎に与える流量
が前記の数値を超えると炎の温度は極度にそして
囲い物の内で「ホツトスポツト」を生ずる傾向に
なる。
When the flow rate of molecular oxygen to the flame through the atomizing medium exceeds the above-mentioned values, the temperature of the flame becomes extreme and tends to create "hot spots" within the enclosure.

通常圧の霧化器を備えた重油バーナの場合10乃
至15%の燃料費の節約、すなわち、10乃至15%の
燃料液体の節減となる。燃料がこのようなパーセ
ントで節減されると、霧化媒体として通常空気に
代えて使用する実質上純粋な酸素を使用した時、
霧化用のガスの量も40乃至50%減少することが好
ましい。そして囲い物の雰囲気の酸素濃度を3容
量%以下に減少させるのに十分な程度に二次空気
の流量を減少させることが好ましい。
Heavy oil burners with normal pressure atomizers result in fuel cost savings of 10-15%, ie 10-15% fuel liquid savings. Such percentage fuel savings occur when substantially pure oxygen is used instead of normal air as the atomization medium.
Preferably, the amount of atomizing gas is also reduced by 40 to 50%. Preferably, the flow rate of the secondary air is then reduced sufficiently to reduce the oxygen concentration of the enclosure atmosphere to 3% by volume or less.

霧化媒体の供給流量の燃料の供給流量(燃料の
供給流量の10〜15%の減少にかかわらず)に対す
る割合の実質的な減少させることによつて霧化モ
ーメンタム(すなわち霧化に必要なモーメンタ
ム)は実質的に減少することになる。この結果従
来の霧化媒体に通常の空気を使つた場合に比べ液
体燃料の完全な霧化を少なくするすなわちより大
きな燃料粒子を形成させる。霧化粒子が大きくな
ることは通常の空気に代えて酸素含有量の多いガ
スを用いた場合火炎の長さが短くなる傾向を若干
補うことになるが、実質上純粋の酸素ガスを霧化
媒体として用いた場合霧化媒体または燃料の流量
を単に調整しただけでは、あるいはまた、二次空
気の流量を減少しただけでは火炎の長さが短くな
るという現象を防ぐことはできない。そのため実
質上純粋の酸素ガスを使用する場合には霧化媒体
をバーナの霧化室又は帯域に供給する場合の供給
路を狭くする必要があること、及び、そのバーナ
が上述のように転換される時霧化された燃料霧化
媒体の混合物がバーナを去る噴射孔又はオリフイ
スを狭くする必要があることが判明した。この2
個の流体の流路を狭くすることによつて霧化され
た燃料と酸素含有量の多いガスの混合体がバーナ
から噴射される速度はそれだけ早くなる。
The atomization momentum (i.e. the momentum required for atomization) is reduced by a substantial reduction in the ratio of the atomization medium feed flow rate to the fuel feed flow rate (notwithstanding a 10-15% reduction in the fuel feed flow rate). ) will be substantially reduced. This results in less complete atomization of the liquid fuel, ie, the formation of larger fuel particles, than when conventional air is used as the atomization medium. Although the larger atomization particles slightly compensate for the tendency for shorter flame lengths when oxygen-enriched gases are used in place of regular air, virtually pure oxygen gas is the atomization medium. Simply adjusting the flow rate of the atomizing medium or fuel, or even reducing the flow rate of the secondary air, cannot prevent the phenomenon of shortened flame length. The use of substantially pure oxygen gas therefore requires a narrow supply path for the atomizing medium to the atomizing chamber or zone of the burner, and that the burner is converted as described above. It has been found necessary to narrow the injection holes or orifices through which the atomized fuel atomization medium mixture leaves the burner. This 2
By narrowing the fluid flow path, the rate at which the atomized fuel and oxygen-enriched gas mixture is injected from the burner is increased.

通常圧の霧化器を有したバーナは時にはスパツ
ドとして知られている本体を有している。本体に
は燃料と霧化媒体用の各流路と本体に係合されか
つ噴射孔を有したキヤツプとが設けられる。本体
及びキヤツプはその間に霧化室又は帯域を定めそ
してこのような霧化室に通ずる霧化媒体用の狭い
流路を定めるような寸法を有する。実質上純粋の
酸素を霧化媒体として使用する場合にはさらに前
記スパツド上のキヤツプの適合度を調節して前記
流路をさらに細くする。空気の代りに霧化剤とし
て実質上純粋な酸素を使用する時その通路の断面
積を約2/3まで減少させる。これによつて霧化
媒体が霧化室又は帯域に供給される時の速度、し
たがつてモーメンタムは増加するから流量を少な
めにして酸素含有量の多いガスを霧化媒体として
使用してもそれによるモーメンタムの減少分は十
分填補される。実際には空気を霧化媒体として使
用する場合から実質上純粋酸素ガスを使用する場
合にバーナを切り換えた場合こうした填補は当て
にしないのが好ましい。換言すると、m及びvが
夫々空気による霧化媒体が霧化室に入る時の質量
流量と速度とし、m2又v2が酸素含有量の多いガ
スによる霧化媒体が霧化室に入る時の質量流量と
速度とすると、mはm2より大きく、v2はvより
大きく、(m×v)は(m2×v2)より大きいこと
が好ましい。
Burners with normal pressure atomizers have a body sometimes known as a spud. The body is provided with passages for fuel and atomizing medium and a cap engaged with the body and having injection holes. The body and the cap define an atomization chamber or zone therebetween and are dimensioned to define a narrow flow path for the atomization medium leading to such atomization chamber. When substantially pure oxygen is used as the atomizing medium, the fit of the cap on the spud is further adjusted to further narrow the flow path. When substantially pure oxygen is used as the atomizing agent instead of air, the cross-sectional area of the passage is reduced by about two-thirds. This increases the velocity, and therefore the momentum, with which the atomizing medium is delivered to the atomizing chamber or zone, making it possible to use oxygen-enriched gases as the atomizing medium at lower flow rates. The loss in momentum due to this will be fully compensated for. In practice, it is preferable not to rely on such compensation when switching the burner from using air as the atomizing medium to using substantially pure oxygen gas. In other words, m and v are respectively the mass flow rate and velocity when the atomizing medium of air enters the atomizing chamber, and m 2 or v 2 are the atomizing medium of oxygen-rich gas entering the atomizing chamber. It is preferable that m is larger than m 2 , v 2 is larger than v, and (m×v) is larger than (m 2 ×v 2 ), where the mass flow rate and velocity are .

通常圧の霧化器を備えたバーナを通常空気の代
りに実質上純粋酸素を霧化媒体に用いるように切
り換える場合に前記キヤツプの出口孔の断面積を
約25%小さくする。
When converting a burner with a normal pressure atomizer to use substantially pure oxygen as the atomizing medium instead of normal air, the cross-sectional area of the exit hole of the cap is reduced by about 25%.

酸素含有量の多いガスと霧化された燃料との混
合物がバーナから噴射される時の速度を増すこと
による一つの利点は、火炎のリフト(すなわち、
バーナの先端と炎の出発点との間のすき間)が、
通常空気から酸素含有量の多いガスに切り換えた
後のバーナにあつては低下するのが防止されると
いうことである。高温になればなる程火炎のリフ
トが落ちることによつてバーナ周辺の耐火ブロツ
クを侵食するおそれがある。さらに、溶融した耐
火物が溶融ガラに流れ込み、そこで固化て不純物
として残存することになる。ここで言う耐火ブロ
ツクは通常交叉加熱型ガラスタンク等の加熱用バ
ーナの取付けに用いられている。
One benefit of increasing the velocity at which the oxygen-enriched gas and atomized fuel mixture is injected from the burner is that flame lift (i.e.
The gap between the tip of the burner and the starting point of the flame is
This means that after switching from normal air to a gas with a high oxygen content, the burner is prevented from decreasing. The higher the temperature, the lower the flame lift may erode the refractory blocks around the burner. Furthermore, the molten refractories flow into the molten glass, where they solidify and remain as impurities. The refractory blocks referred to here are usually used to attach heating burners to cross-heating glass tanks and the like.

通常、交叉加熱ガラスタンクの操作では各バー
ナはタンクの一端から他端にかけてタンクの内容
物を均一に加熱(この場合霧化媒体は通常の空
気)できるようになつている。このためにバーナ
によつて発生される火炎の形を慎重に決めておく
ことが必要である。特に、火炎が短か過ぎると溶
融ガラスのタンク他端部における加熱が不十分に
なり、逆に、火炎が長過ぎるとバーナに面したタ
ンク壁が損害を受けるおそれがある。この発明の
方法の下で霧化媒体として酸素含有量の多いガス
を用いることによつて火炎の形が歪曲、特にその
長さが変わるとの不都合は回避される。炎の長さ
は不変、すなわち、少なくともタンクの幅の4/
5まで伸びかつ対向壁に届かない程度に維持して
おくことが好ましい。
Typically, in the operation of cross-heated glass tanks, each burner is adapted to uniformly heat the contents of the tank from one end of the tank to the other (in which case the atomizing medium is conventional air). For this purpose, it is necessary to carefully determine the shape of the flame generated by the burner. In particular, if the flame is too short, the heating of the molten glass at the other end of the tank will be insufficient, whereas if the flame is too long, the wall of the tank facing the burner may be damaged. By using an oxygen-enriched gas as the atomizing medium under the method of the invention, the disadvantages of distortions in the shape of the flame, especially changes in its length, are avoided. The length of the flame remains constant, i.e. at least 4/4 of the width of the tank.
It is preferable to maintain it so that it extends up to 5 and does not reach the opposing wall.

霧化媒体を通常空気から酸素含有量の多いガス
に変えるためにバーナを切り換えるに際し前記の
説明では燃料そのもの及びその粘度には変更がな
いことを前提としてきた。燃料を霧化するのに必
要なエネルギーの量を決定するのは燃料の粘度で
ある。業務用としては重油を熱してバーナに入る
前に粘度を低下することが行われている。その場
合でも重油を霧化するには通常圧の霧化器(大体
20乃至80psigの圧力を使用)を使用する必要があ
つた(小なくともガラスを溶融する場合)。本発
明による時はきわめて低圧の霧化器を備えたバー
ナでも空気に代えて酸素含有量の多いガスを用い
ることにより重油の燃焼が可能となつた。ここに
低圧とは10psi乃至それ以下の圧力下で霧化媒体
を使用することである。
In switching the burner to change the atomization medium from normal air to an oxygen-enriched gas, the foregoing discussion has assumed that the fuel itself and its viscosity remain unchanged. It is the viscosity of the fuel that determines the amount of energy required to atomize the fuel. For commercial use, heavy oil is heated to reduce its viscosity before entering the burner. Even in that case, to atomize heavy oil, use a normal pressure atomizer (approximately
Pressures of 20 to 80 psig) had to be used (at least when melting glass). According to the present invention, it has become possible to burn heavy oil even in a burner equipped with an extremely low-pressure atomizer by using gas with a high oxygen content instead of air. Low pressure herein refers to the use of atomizing media at pressures of 10 psi or less.

この発明はさらに霧化媒体として酸素含有量の
多いガスを用いて低圧のガス霧化器を備えたバー
ナによつて重油を燃焼させる方法を提供るもので
ある。酸素含有量の多いガスは好ましくは実質上
純粋であつて燃料の完全燃焼に必要な酸素の20乃
至30%の単位で供給することが必要である。ここ
にいう「燃料重油」は少なくとも3500SR(セコン
ドレツドウツドNo.1)の粘度を有した燃料油をい
う。
The invention further provides a method for burning heavy oil in a burner equipped with a low-pressure gas atomizer using oxygen-enriched gas as the atomization medium. The oxygen-enriched gas is preferably substantially pure and needs to be supplied in the amount of 20 to 30% of the oxygen required for complete combustion of the fuel. "Heavy fuel oil" as used herein refers to fuel oil having a viscosity of at least 3500 SR (Second Drop No. 1).

この発明は前記規定した方法を実施するための
バーナをもその範囲内に含むものである。次に、
この発明による方法及びバーナを添加図面に従つ
て詳記する。
The invention also includes within its scope a burner for carrying out the method defined above. next,
The method and burner according to the invention will be described in detail with reference to the additional drawings.

ガラス溶融炉2にはガラスの素材の鉱石をタン
ク6の一端部に供給するためのホツパー4が設け
られる。鉱石は複数個のバーナ8により溶融され
る。バーナ8の上方には燃焼ガスのポート10が
設けられている。第1図にはバーナは1個だけし
か示されていない。溶融ガラスはタンク6から堰
12をつたつて流出する。
The glass melting furnace 2 is provided with a hopper 4 for supplying glass material ore to one end of the tank 6. The ore is melted by a plurality of burners 8. A combustion gas port 10 is provided above the burner 8 . Only one burner is shown in FIG. The molten glass flows out from the tank 6 through the weir 12.

第1図に示すように4個のポート10はタンク
6の片側に、残る4個はその反対側に設けられて
いる。炉2には一組の再生器14が設けられてい
る。その1つは炉の一端に沿つて4個のポートを
連通しており、他の再生器14はそのタンク6の
他の側に沿つて他の4個のポートと連通してお
り、その再生器は夫々大気の取入口15と空気用
出口17すなわち加熱ガスの出口とを有してい
る。出口17は反転値を通して煙突18に連通し
ている。バーナ8の1つは第2図に示す構造を呈
している。
As shown in FIG. 1, four ports 10 are provided on one side of the tank 6, and the remaining four ports are provided on the opposite side. The furnace 2 is provided with a set of regenerators 14 . One of them communicates with four ports along one end of the furnace, and the other regenerator 14 communicates with four other ports along the other side of the tank 6, and the regenerator 14 communicates with four other ports along the other side of the tank 6. The vessels each have an air inlet 15 and an air outlet 17, ie, a heated gas outlet. Outlet 17 communicates with chimney 18 through an inversion. One of the burners 8 has the structure shown in FIG.

20は本体部分、23は補助キヤツプである。
本体20は頑丈な円筒体24からなり、それは突
出した頭部26が一体に形成されている。中央路
28が円筒体24及び頭部26を貫通して本体2
0の軸心と同軸に形成されている。中央路28を
囲む形に12個の流路30(図面にはその内2個の
みが示されている)が円筒体24に形成されてい
る。燃料オイル用のパイプ32が中央路28に液
密に保持されている。パイプ32は霧化媒体用パ
イプ34と同軸にかつその内側に設けられてい
る。キヤツプ22は円筒体24及びパイプ34と
に液密に係合されている。本体の頭部26の端面
36は中央の平坦部38とその外周のテーパ部4
0とからなつている。キヤツプ22の内側面は前
記テーパ部40に見合つた形状の凹面に形成さ
れ、前記中央路28の出口孔とキヤツプ22に形
成されて中央路28と同軸のオリフイス48との
間に霧化室46に通ずる狭い流路6を形成する。
20 is a main body portion, and 23 is an auxiliary cap.
The body 20 consists of a solid cylindrical body 24 with an integrally formed projecting head 26. A central channel 28 passes through the cylinder 24 and the head 26 to connect the body 2.
It is formed coaxially with the axis of 0. Twelve channels 30 (only two of which are shown in the drawings) are formed in the cylindrical body 24 surrounding the central channel 28. A pipe 32 for fuel oil is held in the central channel 28 in a fluid-tight manner. The pipe 32 is provided coaxially with and inside the atomizing medium pipe 34. Cap 22 is fluid-tightly engaged with cylinder 24 and pipe 34. The end face 36 of the head 26 of the main body has a central flat part 38 and a tapered part 4 on the outer periphery.
It consists of 0. The inner surface of the cap 22 is formed into a concave shape corresponding to the tapered portion 40, and an atomization chamber 46 is formed between the outlet hole of the central passage 28 and an orifice 48 formed in the cap 22 and coaxial with the central passage 28. A narrow flow path 6 is formed leading to.

渦巻き板50を燃料供給パイプ32の端部と中
央路28の内壁の間に係合させて、稼動時霧化室
46に入る燃料油に旋回運動を与えるようになつ
ている。第2図に示すバーナの操作において燃料
油が、たとえば30psigの圧力の下にパイプ3に、
また、霧化媒体が同じ圧力の下にパイプ34に
夫々供給される。燃料油は中央路28を通り、旋
流板50により旋回運動が与えられる。この点に
ついては従来からよく知られているところであ
る。中央路28を出て霧化室46に入り、そこで
パイプ34、流路30、流路44を経て同室に入
つてきた霧化媒体と衝突し霧化される。霧化媒体
の供給圧と流路44の横断面の幅とが霧化媒体が
霧化室46に入る時の流量と速度を決定する。燃
料油を霧化するに十分のモーメンタムが適宜決定
され、霧化媒体中に分散状態の燃料粒子がオリフ
イス48より噴射され点火よつて炎となる。燃焼
に必要な酸素分子のすべてが霧化媒体により供給
されるわけではないことに注意すべきである。第
1図に示すように燃焼に必要な空気の大半は予熱
装置14からポート10を介して供給される。
A swirl plate 50 is engaged between the end of the fuel supply pipe 32 and the inner wall of the central passage 28 to impart swirling motion to the fuel oil entering the atomization chamber 46 during operation. In the operation of the burner shown in FIG.
Also, atomizing media are respectively supplied to the pipes 34 under the same pressure. The fuel oil passes through the central passage 28 and is given swirling motion by the swirl plate 50. This point has been well known for a long time. It exits the central passage 28 and enters the atomization chamber 46, where it collides with the atomization medium that has entered the same chamber via the pipe 34, flow path 30, and flow path 44, and is atomized. The supply pressure of the atomizing medium and the cross-sectional width of the flow path 44 determine the flow rate and velocity at which the atomizing medium enters the atomizing chamber 46 . A momentum sufficient to atomize the fuel oil is appropriately determined, and fuel particles dispersed in the atomizing medium are injected from the orifice 48 and ignited to form a flame. It should be noted that not all of the oxygen molecules required for combustion are provided by the atomizing medium. As shown in FIG. 1, most of the air required for combustion is supplied from preheater 14 through port 10.

第3図においてポート10の下方に複数のバー
ナ8が設けられる。バーナ8は一部耐火ブロツク
60により支持されるが、同耐火ブロツク60に
は内径を中央において絞つた流路62が形成され
ており、バーナの端部がその内方に突入され、最
狭隘部64に近い箇所で終端している。耐火ブロ
ツク60とポート10の出口側との位置関係につ
いては、稼動時炎の「リフト」(バーナの先端と
炎の始点との間のガス)が耐火ブロツク60に損
傷を与えない粘度に十分であるように配慮されて
いる。
In FIG. 3, a plurality of burners 8 are provided below the port 10. The burner 8 is partially supported by a refractory block 60, and the refractory block 60 is formed with a flow passage 62 whose inner diameter is narrowed at the center, and the end of the burner is thrust into the inside of the passage 62 to reach the narrowest part. It terminates at a point close to 64. The positional relationship between the refractory block 60 and the outlet side of the port 10 is such that the viscosity is sufficient so that the "lift" of the flame during operation (the gas between the tip of the burner and the beginning of the flame) will not damage the refractory block 60. It is considered that there is.

第1図に戻つて予熱装置14及びバーナ8がい
かにしてガラスの溶融を行うかについて説明す
る。バーナ8と予熱装置14は共に連続的に2サ
イクルで稼動される。すなわち、タンク6の夫々
の側のバーナと予熱装置が交互に操作される。最
初のサイクルで片側のバーナが点火され、その同
じ側の予熱装置から二次空気が供給されるが、こ
の二次空気は予熱装置を通過している間に予熱さ
れる。高温の燃焼ガスが反対側の予熱装置を加熱
する。次のサイクルに入ると前述のバーナは空気
により内部から冷やされ、他方タンク6からの高
温の燃焼ガスが現に点火されているバーナ側のポ
ート10次いで予熱装置へと入つて同装置を加熱
する。このように原料ガラスは交互にしかし連続
して西側のバーナ群により加熱されることにな
る。バーナの火はタンクの片側から対向側に十分
行きわたつてバーナから一番遠い箇所も加熱され
るようにすることが大切である。バーナの熱は対
流と輻射とによりガラスに伝達される。
Returning to FIG. 1, a description will be given of how the preheating device 14 and burner 8 melt the glass. Both burner 8 and preheater 14 are operated continuously in two cycles. That is, the burner and preheating device on each side of the tank 6 are operated alternately. In the first cycle, the burner on one side is ignited and secondary air is supplied from the preheater on that same side, which is preheated while passing through the preheater. The hot combustion gases heat the preheater on the opposite side. On entering the next cycle, the burner is internally cooled by air, while the hot combustion gases from the tank 6 enter the port 10 on the side of the currently lit burner and then into the preheater to heat the device. In this way, the raw glass is alternately but continuously heated by the burner group on the west side. It is important that the flame from the burner spreads sufficiently from one side of the tank to the other side so that even the parts furthest from the burner are heated. Heat from the burner is transferred to the glass by convection and radiation.

原料の加熱が片寄らないようにするのと同時に
予熱装置14やポート10内で燃焼が起らないよ
うにすることも必要である。さらに、予熱装置内
にすすが溜まらないようにすることも大切であ
る。そこで霧化媒体の供給について幾つかの点が
考慮される。
It is necessary to prevent combustion from occurring within the preheater 14 and the ports 10 at the same time as to prevent uneven heating of the raw material. Furthermore, it is important to prevent soot from accumulating in the preheating device. Therefore, several points should be considered regarding the supply of the atomizing medium.

従来の方法によれば空気を圧縮するのに要する
電力の消費を節約するために霧化媒体としての空
気の量を最低に抑えることが望ましい。さらに予
熱装置を経ずにバーナ8に直接供給される一次空
気は二次空気と異なりほゞ大気圧に等しく、した
がつて炎を冷ますマイナス効がある。しかし霧化
媒体空気が少な過ぎると燃料油の粒子が大きくな
り過ぎて不完燃焼を起しすすや仕完全燃焼ガスが
予熱装置に蓄積されることになる。
According to conventional methods, it is desirable to minimize the amount of air as an atomizing medium in order to conserve the power consumption required to compress the air. Furthermore, the primary air that is directly supplied to the burner 8 without passing through a preheating device has a pressure substantially equal to atmospheric pressure, unlike secondary air, and therefore has a negative effect of cooling the flame. However, if there is too little atomization medium air, the fuel oil particles will become too large and cause incomplete combustion, resulting in soot and incomplete combustion gases being accumulated in the preheating device.

さらに空気により霧化された燃料混合体がバー
ナ8の噴射オリフイス48(第2図参照)から噴
射される際の速度にも制限がある。万一余り速く
噴射されると現に点火されているバーナの対向側
のポートにガスが達する前に完全燃焼が起るのに
十分の時間がなくなつてしまう。このため十分な
量の霧化を行うのに必要なモーメンタムがあつて
も霧化媒体の速度のために霧化の程度に限界が生
じることになる。
Furthermore, there are limits to the speed at which the air atomized fuel mixture is injected from the injection orifice 48 (see FIG. 2) of the burner 8. If it were to be injected too quickly, there would not be enough time for complete combustion to occur before the gas reaches the opposite port of the currently lit burner. Therefore, even if there is the necessary momentum to achieve a sufficient amount of atomization, the speed of the atomizing medium will limit the degree of atomization.

実際には霧化媒体として空気を用いる場合、霧
化された燃料油が燃焼するのに必要とされる全空
気量の4乃至8%を賄い得る程度の量を供給する
必要がある。さらに燃焼に必要とされるよりは余
分の量二次空気を供給することが必要である。典
型的な場合1725℃の炎温度が得られると現に点火
されているバーナと反対側のポート10に入つて
いく燃焼ガスの温度は大体1300乃至1400℃であ
る。こうした高温のガスはそのポート10側の予
熱装置の温度を上昇させ、次のサイクルに備えて
同装置内の空気を600乃至800℃程度に予熱するこ
とになる。各サイクルの時間的長さは二次空気の
予熱に十分たるよう適宜決められる。
In fact, when air is used as the atomization medium, it is necessary to supply an amount that can cover 4 to 8% of the total amount of air required for combustion of the atomized fuel oil. Furthermore, it is necessary to supply secondary air in excess of that required for combustion. If a typical flame temperature of 1725°C is obtained, the temperature of the combustion gases entering the port 10 opposite the currently lit burner will be approximately 1300-1400°C. These high-temperature gases raise the temperature of the preheating device on the port 10 side, and the air within the device is preheated to about 600 to 800° C. in preparation for the next cycle. The time length of each cycle is appropriately determined to be sufficient to preheat the secondary air.

通常の空気を純粋の酸素または酸素含有量の多
いガスに代えて霧化媒体として用いるだけでは火
炎の長さが短くなつたり炎が平たくなるだけのこ
とでこの結果材料の加熱がタンク内のバーナから
い箇所で不十分となるおそれがある。
Simply substituting regular air for pure oxygen or oxygen-enriched gas as the atomizing medium will only shorten or flatten the flame, resulting in the material being heated by the burner in the tank. There is a risk that it will be insufficient in dry areas.

さらに、火炎の「揚力」が小さくなつて周囲の
耐火壁を焼損し、また、炎の片寄りが大きくなつ
た面部的加熱現象が起りタンク6や予熱装置14
をも焼損することになる。加えて、こうした問題
は酸素、二次空気さらに燃料油を供給する流量を
調節しただけでは解決できず、ただそれは燃料の
不完全燃焼を招くことになるだけである。
Furthermore, the "lifting force" of the flame decreases and burns out the surrounding fireproof walls, and a local heating phenomenon occurs in which the flame becomes more uneven, causing the tank 6 and preheating device 14 to burn out.
will also be burnt out. In addition, these problems cannot be solved simply by adjusting the flow rates of oxygen, secondary air, and fuel oil, which only leads to incomplete combustion of the fuel.

この発明によれば、各バーナ8の霧化室46に
霧化媒体を供給する速度は霧化された燃料油と霧
化媒体の混合体がバーナの噴射孔48から噴射さ
れる速度に比例して増大される。バーナ8の必要
な調節は実験的に行われる。霧化媒体として純粋
酸素を通常空気に代えて用いるためには酸素の供
給流量は空気の場合の流量の40乃至60%の間で適
宜選択される。これによつてガラスの単位重量当
りの燃料油の量を減らすことができる。燃料の消
費は10乃至15%削減することができ、したがつて
各バーナへの燃料油の供給流量は10乃至15%減ら
すことができる。このような流量の下でも火炎の
長さや形には変りのないことが確認できた。ただ
し、この場合キヤツプ22を締めてもつと本体2
0側に接近させて流路44の直径を約2/3狭く
してオリフイス48の断面積を約25%小さくする
ことが必要である。
According to the invention, the rate at which the atomizing medium is supplied to the atomizing chamber 46 of each burner 8 is proportional to the rate at which the mixture of atomized fuel oil and atomizing medium is injected from the injection hole 48 of the burner. is increased. The necessary adjustment of the burner 8 is carried out experimentally. In order to use pure oxygen instead of ordinary air as the atomizing medium, the oxygen supply flow rate is suitably selected between 40 and 60% of the flow rate for air. This allows the amount of fuel oil per unit weight of glass to be reduced. Fuel consumption can be reduced by 10-15% and therefore the fuel oil supply flow to each burner can be reduced by 10-15%. It was confirmed that there was no change in the length or shape of the flame even under such a flow rate. However, in this case, even if the cap 22 is tightened, the main body 2
It is necessary to approach the 0 side and narrow the diameter of the flow path 44 by about 2/3 to reduce the cross-sectional area of the orifice 48 by about 25%.

酸素の霧化モーメンタム及び燃料油と酸素の混
合体がバーナから噴射される速度とが結果として
調整されることになるが、これによつて火炎の長
さ、形、揚力は不変のまゝ維持され、安定した炎
を発生ることができる。流路44の直径が小さく
なつたために霧化媒体の速度が早くなることによ
つて酸素の霧化モーメンタムは総体的に減少す
る。この結果燃料油の霧化はやや緩和され粒子も
荒くなるが、これが炎の長さを短くするのを防ぐ
ことになる。二次空気の供給流量も減少される。
The atomization momentum of the oxygen and the rate at which the fuel oil and oxygen mixture is injected from the burner will be adjusted as a result, but the length, shape, and lift of the flame will remain unchanged. and can generate a stable flame. The overall oxygen atomization momentum is reduced due to the increased velocity of the atomization medium due to the smaller diameter of the flow path 44. As a result, the atomization of the fuel oil is somewhat relaxed and the particles become coarser, but this prevents the length of the flame from becoming shorter. The supply flow rate of secondary air is also reduced.

オリフイス48の断面積が小さくなつた結果と
して酸素と燃料油の混合体がバーナ8から噴射さ
れる速度が増大する。これにより火炎長さが一定
に維持される。この場合粒子は荒くなるが通常空
気の代りに酸素を用いたことにより燃焼速度が早
くなるマイナスを噴射速度の上昇が補うからであ
る。
As a result of the reduced cross-sectional area of the orifice 48, the rate at which the oxygen and fuel oil mixture is injected from the burner 8 is increased. This keeps the flame length constant. In this case, the particles become coarser, but the increase in injection speed compensates for the faster combustion speed due to the use of oxygen instead of air.

火炎の長さ、形、揚力が不変に維持される一方
で、酸素を空気に代えて霧化媒体として用いるこ
とにより多くの利点が得られる。火炎の温度は
150から250℃に上昇し、かつ、高い炎の温度の結
果遊離基が出来るとにより発生する熱により対流
による熱の伝達効率が向上する。さらに、二次空
気を過度に与える必要はなくなる。(すなわち、
化学量論的燃焼に必要な量は最低確保される。)
タンク6は従来の4乃至6%レベルの大気中の酸
素量の代りに2乃至3%レベで操作できることに
なる。高い予熱温度が得られるから予熱装置の効
率は向上する。燃焼生成物中の一酸化炭素や水素
の量が減少する。
While the length, shape, and lift of the flame remain unchanged, there are many advantages to using oxygen in place of air as the atomizing medium. The temperature of the flame is
The heat generated by the increase in temperature from 150 to 250°C and the formation of free radicals as a result of the high flame temperature improves the efficiency of heat transfer by convection. Furthermore, there is no need to provide excessive amounts of secondary air. (i.e.
The minimum amount required for stoichiometric combustion is ensured. )
The tank 6 will be able to operate at a 2-3% level of atmospheric oxygen instead of the conventional 4-6% level. Since a high preheating temperature can be obtained, the efficiency of the preheating device is improved. The amount of carbon monoxide and hydrogen in the combustion products is reduced.

望ましくはすべてのバーナは霧化媒体に酸素含
有量の多いガスを通常空気に代えて使用できるよ
う変換すべきである。しかし場合によつては所望
の数だけを変換してもよい。この場合には効果は
それだけ少なくなるのは巳むを得ない。酸素含有
量の多いガスたとえば50乃至95%の酸素を含んだ
ガスが純粋の酸素の代りに用いられてもよいが、
酸素の純度が高ければ高い程効果も大である。バ
ーナは酸素を使用しても差支えのない素材で作る
必要がある。万一霧化媒体に空気を用いるタイプ
のバーナがそうした素材で出来ていないときはそ
のポート部分は適当な素材のポート部分に変る必
要がある。
Preferably all burners should be converted to use oxygen-enriched gas as the atomizing medium in place of normal air. However, in some cases only the desired numbers may be converted. In this case, it is inevitable that the effect will be less. Gases with high oxygen content, such as gases containing 50 to 95% oxygen, may be used in place of pure oxygen, but
The higher the purity of oxygen, the greater the effect. Burners must be made of materials that do not pose a problem when using oxygen. If the type of burner that uses air as the atomizing medium is not made of such a material, the port portion will need to be replaced with a port portion made of a suitable material.

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

第1図は交叉加熱型ガラス溶融炉の一部断面斜
視図、第2図は通常圧の霧化器を備えたバーナの
縦断面図、第3図は第1図に示すバーナの噴射孔
の一部断面側面図である。
Figure 1 is a partial cross-sectional perspective view of a cross-heating type glass melting furnace, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of a burner equipped with a normal pressure atomizer, and Figure 3 is a view of the injection holes of the burner shown in Figure 1. FIG. 3 is a partially sectional side view.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液体燃料を霧化するために霧化媒体を使用
し、そしてその燃料の燃焼支持を助けるために普
通には空気を使用しそして囲い物の中で熱する液
体燃料用バーナーの操作方法において、過剰の二
次空気を囲い物に供給し、酸素を含む雰囲気を形
成し、それによつて所定の長さ以上の長さの安定
な、実質上完全に燃焼したフレームを形成し、そ
の場合酸素又は酸素富化ガスが霧化媒体として空
気の代わりに使用され、それによつて所定の長さ
又はそれよりも実質上長い安定な完全に燃焼した
フレームおよび霧化媒体として空気を使用して得
られた場合よりも高いフレーム温度が得られるこ
とを特徴とする液体燃料用バーナーの操作方法。 2 その囲い物が交叉加熱型ガラスタンクであつ
てそして前記炎がタンクの幅の少なくとも4/5
まで延びしかも対向壁に衝突することのない特許
請求の範囲第1項記載の方法。 3 燃料が重油であり、バーナーは通常圧の霧化
器を備えた特許請求の範囲第1項または第2項記
載の方法。 4 その囲い物中の雰囲気が3%(容量)を超え
ない量の酸素を含有している特許請求の範囲第1
項乃至第3項のいずれかの項に記載の方法。 5 バーナーが燃料用の霧化媒体用の流路を有し
た本体部分と、前記本体部分に係合しかつ前記燃
料と霧化媒体の混合体がバーナーから去るオリフ
イスを有したキヤツプとを有し、本体部分とキヤ
ツプはそれらの間の霧化室又は帯域を定めるため
の寸法を有しその霧化剤用の限定された通路は、
このような霧化室又は帯域に伸び、そして霧化剤
として空気の代わりに酸素富化ガスを使用する前
に、その本体に関連したそのキヤツプの位置はそ
の限定された通路の断面積を減少するように調節
されそして前記オリフイスの面積が減少されるこ
とを含む特許請求の範囲第1〜4項いずれか記載
の方法。 6 空気の代わりに酸素富化ガスを使用する前に
霧化室に入る霧化剤の質量流量をm、そ速度をv
とし、前記空気に代えて酸素富化ガスを霧化媒体
に使用した後の質量流量と速度を夫々m2,v2
するとmはm2より大きく、v2はvより大きく、
(m×v)は(m2×v2)より大きい特許請求の範
囲第5項記載の方法。 7 限定された流路の断面積が最低約2/3まで
に減少された特許請求の範囲第5項または第6項
に記載の方法。 8 前記オリフイスの面積が最低約25%まで小さ
くされた特許請求の範囲第5項乃至第7項のいず
れかの項に記載の方法。 9 二次空気が囲い物に供給される流速が前記霧
化媒体の切り換えされた時減少させられる特許請
求の範囲第5項乃至第8項のいずれかの項に記載
の方法。 10 フレームの揚力が前記霧化媒体の切り換え
があつても減少しない特許請求の範囲第1項乃至
第9項のいずれかの項に記載の方法。 11 バーナーは低圧ガス霧化器を備えた特許請
求の範囲第1項記載の方法。 12 酸素含有量の多いガスが実質的に純粋な酸
素である特許請求の範囲第11項に記載の方法。 13 霧化媒体が燃料油の完全燃焼に必要な酸素
量の20乃至30%を供給される特許請求の範囲第1
1項または第12項記載の方法。
Claims: 1. For liquid fuels that use an atomizing medium to atomize the liquid fuel and that typically use air and heat in an enclosure to help support combustion of the fuel. A method of operating a burner in which an excess of secondary air is supplied to an enclosure to form an oxygen-containing atmosphere thereby forming a stable, substantially completely burned flame of at least a predetermined length. , in which case oxygen or an oxygen-enriched gas is used in place of air as the atomizing medium, thereby producing a stable fully combusted flame of a predetermined length or substantially longer and using air as the atomizing medium. 1. A method of operating a burner for liquid fuel, characterized in that a higher flame temperature is obtained than would otherwise be obtained. 2 The enclosure is a cross-heated glass tank and the flame is at least 4/5 of the width of the tank.
2. A method as claimed in claim 1, in which the method extends up to 100 meters and does not collide with the opposing wall. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the fuel is heavy oil and the burner is equipped with a normal pressure atomizer. 4 Claim 1 in which the atmosphere in the enclosure contains oxygen in an amount not exceeding 3% (by volume)
The method according to any one of Items 3 to 3. 5. The burner has a body part having a flow passage for an atomizing medium for the fuel and a cap having an orifice engaging the body part and allowing the mixture of fuel and atomizing medium to leave the burner. , the body portion and the cap are dimensioned to define an atomization chamber or zone between them, the confined passage for the atomization agent being
The position of its cap in relation to its body reduces the cross-sectional area of its confined passage, such as extending into the atomization chamber or zone, and before using oxygen-enriched gas instead of air as the atomization agent. 5. A method as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the orifice area is reduced. 6 Let m be the mass flow rate of the atomizing agent entering the atomizing chamber before using the oxygen-enriched gas instead of air, and let its velocity be v
and when the mass flow rate and velocity after using oxygen-enriched gas as the atomization medium instead of the air are m 2 and v 2 respectively, m is larger than m 2 and v 2 is larger than v,
6. The method according to claim 5, wherein (m×v) is greater than (m 2 ×v 2 ). 7. The method of claim 5 or 6, wherein the cross-sectional area of the confined flow path is reduced by at least about two-thirds. 8. The method of any of claims 5-7, wherein the area of the orifice is reduced by at least about 25%. 9. A method according to any of claims 5 to 8, wherein the flow rate at which secondary air is supplied to the enclosure is reduced when the atomization medium is switched. 10. A method according to any one of claims 1 to 9, wherein the lift force of the frame does not decrease upon switching of the atomizing medium. 11. The method according to claim 1, wherein the burner is equipped with a low-pressure gas atomizer. 12. The method of claim 11, wherein the oxygen-rich gas is substantially pure oxygen. 13 Claim 1 in which the atomizing medium is supplied with 20 to 30% of the amount of oxygen required for complete combustion of the fuel oil
The method according to item 1 or item 12.
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