JPH06147426A - 希薄燃焼バーナ - Google Patents

希薄燃焼バーナ

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JPH06147426A
JPH06147426A JP29838192A JP29838192A JPH06147426A JP H06147426 A JPH06147426 A JP H06147426A JP 29838192 A JP29838192 A JP 29838192A JP 29838192 A JP29838192 A JP 29838192A JP H06147426 A JPH06147426 A JP H06147426A
Authority
JP
Japan
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pipe
inner pipe
burner
lean
nozzle
Prior art date
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Pending
Application number
JP29838192A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Fujimoto
洋 藤本
Masao Shiomi
正夫 塩見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 希薄燃焼バーナに対して安定着火と混合改善
が同時に達成できるとともに、構造においても簡単で、
分解等が容易な希薄燃焼バーナを得る。 【構成】 内管2と外管3を備えた二重管から構成さ
れ、内管2の軸方向端部を主燃焼ノズルとして、内管2
と外管3とで囲まれる中間ガス流路5の軸方向端部をパ
イロットノズルとして使用する希薄燃焼バーナにおい
て、外管3に囲まれる二重管の端面全体を、主燃焼ノズ
ルとパイロットノズルに渡って金網7で被覆して構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は産業用バーナに関し、さ
らに詳細には内管と外管を備えた二重管から構成され、
内管の軸方向端部を主燃焼ノズルとして、内管と外管と
で囲まれる中間ガス流路の軸方向端部をパイロットノズ
ルとして使用する希薄燃焼バーナに関する。
【0002】
【従来の技術】このような希薄燃焼バーナは、燃焼によ
り発生する窒素酸化物(NOx)の量を低く抑制するた
めに提案されているものである。その燃焼は、燃料に対
して空気を過剰に供給し、燃焼温度をNOx発生温度以
下に維持することにより、NOx発生量の低減化を計る
ものであり、この燃焼形態をとる場合は、混合ガスが希
薄になる程安定な燃焼が困難となる。この問題の解決策
として、パイロット炎を常時つけておくことによる主炎
の強制着火による燃焼の安定化、燃料と空気との混合状
態の改善によるホットスポットの防止、ブラフボディー
を使用することによる主炎基部の安定化等、様々な方法
が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
安定着火をおこなうためのパイロット炎等に対する対策
と、希薄混合ガスに対する混合改善の対策とは、それら
が互いに関連なく独立におこなわれるため、バーナとし
ての構造が複雑になるとともに、十分な燃焼安定化の効
果を得られるものはなかった。さらに、個々の対策にお
いても、安定着火に対しては、パイロット炎の主炎への
近接化対策のみでは、その目的が十分に達成されず、混
合改善においても、一般に構造が複雑すぎて、バーナの
分解がやっかいとなる等、多くの問題を内包していた。
【0004】従って、本発明の目的は、希薄燃焼バーナ
おいて安定着火と混合改善が同時に達成できるととも
に、構造的に簡単で、分解等が容易な希薄燃焼バーナを
得ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による希薄燃焼バーナの特徴構成は、外管に囲
まれる二重管の端面全体を、主燃焼ノズルと前記パイロ
ットノズルに渡って金網で被覆してあることにあり、そ
の作用・効果は次の通りである。
【0006】
【作用】以下金網を配設することによる効果を、主炎、
パイロット炎に分けて説明する。 主炎関係 主燃焼ノズルとパイロットノズルに渡って金網を設けた
場合に、内管端部近傍における流速分布は図2(イ)の
ようになる。即ち、金網と内管端部の接触により、主炎
ガス(希薄ガス)の一部が外管方向に流れ込み、内管端
面より軸方向で外方の部位において、ある程度の軸方向
流れが生成される。従って、内管内壁面近傍の内管壁と
主炎との境界部で流速が、従来のように急変せず、流れ
の急変形による吹き消えが抑制されて、燃焼が安定す
る。また、金網を設けることにより、主炎ガス(希薄ガ
ス)の一層の混合が達成される。 パイロット炎関係 さらに、上述の理由から、パイロット炎自身、主炎から
常に酸素が供給されてその燃焼が安定するとともに、パ
イロット炎を形成するガス流が、金網により誘起される
主炎側へのガス流成分をも備えることとなるため、火移
りが容易となる。結果、バーナ全体で燃焼が安定する。
【0007】
【発明の効果】従って、金網の配設により安定着火と混
合改善が同時に達成できるとともに、構造においても簡
単で、分解等が容易な希薄燃焼バーナを得ることができ
た。このバーナにおいては、希薄燃焼を従来より空燃比
の高い状態でおこなうことができるようになるため、低
NOx燃焼を実現できるとともに、バーナのターンダン
ウ比を大幅に改善することができた。また、付加的メリ
ットとして、本願の構成が単にノズル部を金網を覆うと
いう極めて単純な構成付加であるため、コスト低下のみ
ならず、分解点検等を容易におこなうことが可能となっ
た。
【0008】
【実施例】本願の実施例を図面に基づいて説明する。図
1には、本願の希薄燃焼バーナ1の縦断面図が示されて
いる。このバーナ1は、図示するように内管2と外管3
を備えた二重管として構成されており、内管2の端部に
主炎4を、さらに、内管2と外管3との挟まれた中間ガ
ス流路5の端部にパイロット炎6を形成するものであ
る。即ち、内管2の軸方向端部が主燃焼ノズルとして、
中間ガス流路5の軸方向端部が、リング状のパイロット
ノズルとして構成されている。そして、外管3に囲まれ
る二重管の端面全体は、主燃焼ノズル、パイロットノズ
ルに渡って、金網7で被覆されて構成されている。
【0009】以下、さらに詳細に、各ノズルを構成する
二重管端部の構成について説明する。外管3の軸方向端
部30は、図示するように内管2側に延出されて構成さ
れており、この端部30が、前記金網7を固定する締結
具(具体的には金網押さえ用のリング部材31と固定用
のビス32)に対する座部として構成されている。そし
て、金網7の径方向端部全面を、前述の端部30とリン
グ部材31により挟持して、金網7が固定される。一
方、この端部30は、中間ガス流路5内を流れるガスを
内管2側に方向付ける(ガス流の方向を主炎4側に向け
る)保炎誘導部としても働くこととなっている。
【0010】以上が、外管3の軸方向端部30の構成で
あるが、以下に内管2の軸方向端面20の配置について
説明する。即ちこの部位20は、金網7よりも軸方向で
内側に位置することとなるが、前記外管3の端面位置よ
りも、わずかに(1mm程度)軸方向外方に突出して配
設されており、金網7を張設状態に維持する役割を果た
している。
【0011】以下、希薄燃焼バーナ1の実際の寸法関係
を示す。 外管3 内径 D1 140mm 延出部内径 D2 130mm 内管2 外径 D3 120mm 内径 D4 106mm 肉厚 d 7mm パイロット炎口幅 5mm 外管端面に対する内管の軸方向突出量1mm 金網7 24メッシュ×0.45m
m SUS 304
【0012】希薄燃焼バーナ1の燃焼に当たっては、主
燃焼ノズルに対して空燃比λを1.5程度に調整された
希薄混合ガスが供給されるとともに、パイロットノズル
に対して空燃比λを0.55程度に調整されたパイロッ
ト用ガスが供給されて燃焼がおこなわれる。燃焼状態に
おいては、主炎4の周部に形成されるパイロット炎6よ
り安定して着火エネルギーが主炎に供給されて、希薄燃
焼が安定して起こる。ここで、金網7は、主炎における
混合改善、主炎の吹き切れ防止、パイロット炎の安定燃
焼、主炎への火移りの改善等に対して有効に働いてい
る。
【0013】以下、本願と従来構成とにおけるパイロッ
ト炎近傍の流速分布(図2)を用いて、金網7の作用に
ついて説明する。本発明の構造においては、金網7と内
管端部の接触により主炎ガス(希薄ガス)の一部が外管
方向に流れ込み、流速分布が図2(イ)の様になる。結
果、内管壁近傍の境界部Aにおいて流速が急変せず、流
れの急変形による吹き消えが発生しにくくなる。又、パ
イロット炎6自身、主炎4側から常に酸素が供給されて
安定燃焼するとともに、外管の軸方向端部30の内管側
への張り出しにより、パイロットガスの流れが、主炎方
向成分をもつので火移りが容易におこなわれる。一方、
従来の金網を張らない方式の場合は、流速分布が図2
(ロ)の様になり、被加熱流体(主炎)は大きな変形を
受け、吹き消えが発生しやすくなる。さらにパイロット
炎は通常NOxを低くおさえる為、λ=0.55程度に
設定されてガスが供給されるが、内管で主炎と隔てられ
る為、独自に燃焼せざるを得ず、燃焼安定性が劣る。
【0014】以上の構成を採用することにより、燃焼全
体が極めて安定し、以下の結果が得られた。 希薄燃焼バーナ 8万Kcal/h程度のボイラに適用 空燃比 λ=1.1〜
1.5 NOx発生量 30ppm以
下(O20%) (許容最大基準 60ppm) CO発生量 数ppm ターンダウン比 8:1以上
【0015】〔別実施例〕上記の実施例においては、希
薄燃焼バーナを二重管として構成されるものの場合につ
いて説明したが、図3に示すように内管2内にさらに、
空燃比の低い(0.5程度)濃ガスあるいは生ガスを、
主炎内に供給するガス供給管100を備えて構成しても
よい。この構成をとる場合は、主炎40がリング形状と
なるとともに、この主炎40の内側周部に低空気比の緩
慢燃焼部41が形成されるととなり、発生するNOx量
を低くした状態で、燃焼バーナとしての効率の高い燃焼
をおこなうことが可能となる。
【0016】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の希薄燃焼バーナの縦断面図
【図2】本願と従来構成とにおけるパイロット炎近傍の
流速分布を示す図
【図3】本願の別実施例の構成を示す図
【符号の説明】
2 内管 3 外管 5 中間ガス流路 7 金網 30 軸方向端部 31 締結具 32 締結具

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内管(2)と外管(3)を備えた二重管
    から構成され、前記内管(2)の軸方向端部を主燃焼ノ
    ズルとして、前記内管(2)と前記外管(3)とで囲ま
    れる中間ガス流路(5)の軸方向端部をパイロットノズ
    ルとして使用する希薄燃焼バーナであって、前記外管
    (3)に囲まれる二重管の端面全体を、前記主燃焼ノズ
    ルと前記パイロットノズルに渡って金網(7)で被覆し
    た希薄燃焼バーナ。
  2. 【請求項2】 前記金網(7)を固定する締結具(3
    1)(32)に対する座部としての前記外管の軸方向端
    部(30)を前記内管(2)側に張り出して、前記中間
    ガス流路(5)内を流れるガスを内管(2)側に方向付
    ける保炎誘導部に形成してある請求項1記載の希薄燃焼
    バーナ。
  3. 【請求項3】 前記内管(2)の軸方向端面を、管軸方
    向で前記外管(3)の概端面位置で二重管外方に突出し
    て配設し、前記金網(7)を張設してある請求項1記載
    の希薄燃焼バーナ。
  4. 【請求項4】 前記金網(7)の単位メッシュの開口幅
    が、前記内管(2)の肉厚より小さく選定されている請
    求項1記載の希薄燃焼バーナ。
JP29838192A 1992-11-09 1992-11-09 希薄燃焼バーナ Pending JPH06147426A (ja)

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JP29838192A JPH06147426A (ja) 1992-11-09 1992-11-09 希薄燃焼バーナ

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JPH06147426A true JPH06147426A (ja) 1994-05-27

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JP (1) JPH06147426A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9086010B2 (en) 2012-05-23 2015-07-21 Paloma Co., Ltd. Rich-lean burner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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