JPH06193819A - 低NOxバーナ - Google Patents

低NOxバーナ

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JPH06193819A
JPH06193819A JP35759492A JP35759492A JPH06193819A JP H06193819 A JPH06193819 A JP H06193819A JP 35759492 A JP35759492 A JP 35759492A JP 35759492 A JP35759492 A JP 35759492A JP H06193819 A JPH06193819 A JP H06193819A
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JP
Japan
Prior art keywords
air
holding plate
burner
flame
flame holding
Prior art date
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Pending
Application number
JP35759492A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadaaki Abe
忠明 阿部
Kenichi Kotani
健一 小谷
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.)
Nippon Thermoener Co Ltd
Original Assignee
Ebara Boiler Co Ltd
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Publication date
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で且つ保炎板の耐久性が高い、空
気の流れを保炎板により転向させることにより薄膜環状
火炎を形成する低NOxバ−ナを提供する。 【構成】円筒状でその先端部にオリフィス4が設けられ
た空気筒3に、円筒状で先端壁部に半径方向に燃料を噴
射する複数の燃料噴射孔2を設けたバーナ本体1をその
燃料噴射孔2の形成部が空気筒3の先端オリフィス4よ
り下流側で且つ中心部に位置するように配設すると共
に、円板状で多数の空気噴射孔が設けられた保炎板5を
空気筒3のオリフィス4と燃料噴射孔2との間に配設し
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空気の流れを保炎板によ
り転向させ、該転向した空気の流れにバーナ本体から噴
射した燃料を混合させ燃焼させ、薄膜環状火炎を形成し
て低NOx化を図る低NOxバ−ナに関するものであ
る。
【0002】
【従来技術】従来、ボイラ用バ−ナとしては、いわゆる
先混合ブラストバ−ナが多く使用されている。かかるバ
−ナは、窒素酸化物(以下NOxという)の発生値がO
2=0%換算で75〜100ppmであり、公的規制値
(例えばガス燃料の場合O2=0%換算値で60ppm
以下)をオ−バしてしまうという問題がある。NOxを
低減するために、例えば蒸気噴射や水噴霧等の対策が必
要となるが、装置が複雑で設備費が増大する。また、燃
焼室の小型化はNOxの増加を伴うのでボイラー小型化
は困難という問題がある。
【0003】上記問題点を解決するために改良型の低N
Oxバ−ナとして、例えば平3−191202号公報に
開示されたものがある。図3はその低NOxバ−ナの概
略構造を示す図である。同図に示すように、本低NOx
バ−ナはインナーチューブ101の先端部近傍外周にリ
アプレ−ト102を設け、該リアプレ−ト102には多
数の2次空気噴出孔103を放射状に配列し、インナー
チューブ101の先端部にはフロントプレ−ト104を
設け該フロントプレ−ト104と前記リアプレ−ト10
2間の前記インナ−チュ−ブ101には、半径方向に混
合ガス噴出孔105を設けた構造である。なお、図中、
106はガス噴出孔、107は1次空気噴射孔、108
はパイロットバーナ、109はバーナタイル、110は
2次空気流部、111は薄膜環状火炎、112はパイロ
ット炎である。
【0004】上記構造の低NOxバ−ナにおいて、燃焼
用空気が図3の矢印で示すように2次空気流部110に
導入されると、その一部は、一次空気噴出孔107か
ら、インナーチュ−ブ101内に入る。ガス噴出孔10
6からは燃焼ガスが噴出しているので、該燃焼ガスと1
次空気は混合しながらインナーチューブ101の先端部
に達し、混合ガス噴出孔105から噴出する。2次空気
の他の部分は2次空気噴出孔103から噴出し、フロン
トプレ−ト104の裏側でパイロト炎112により着火
され、フロントプレ−ト104の裏面外周部に薄膜環状
火炎111を形成して燃焼する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
3に示す構造の低NOxバ−ナにおいては、混合ガス噴
出孔105(燃料噴射孔)の下流側にフロントプレ−ト
104(保炎板)を設け、該フロントプレ−ト104に
より混合ガス及び2次空気が転向され、フロントプレ−
ト104の裏面外周部に薄膜環状火炎111が形成され
る為、該フロントプレ−ト104が薄膜環状火炎111
の高温に曝されることになり、フロントプレ−ト104
が高温となり耐久性が低下すると云う問題があった。
【0006】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去し、構造が簡単で且つ、保炎板の
耐久性が高い、空気の流れを保炎板により転向させるこ
とにより薄膜環状火炎を形成する低NOxバ−ナを提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は図1に示すように、バーナ本体1と、空気を導
く空気筒3及び保炎板5を具備し、前記空気筒3で導か
れた空気の流れを前記保炎板5で転向させ、該空気と前
記バーナ本体1の燃料噴射孔2から噴射された燃料を混
合させ燃焼させることにより、薄膜環状火炎9を形成さ
せる低NOxバ−ナにおいて、空気筒3は円筒状でその
先端部にオリフィス4が設けられた構造であり、バーナ
本体1は円筒状でその先端壁部に半径方向に燃料を噴射
する複数の燃料噴射孔2が設けられた構造であり、更に
保炎板5は円板状で多数の空気噴射孔が設けられた構造
であり、バーナ本体1をその燃料噴射孔2の形成部が空
気筒3の先端オリフィス4より下流側で且つ中心部に位
置するように配設すると共に、保炎板5を空気筒3のオ
リフィス4と前記バーナ本体1の燃料噴射孔2との間に
配設したことを特徴とする。
【0008】また、前記保炎板5の空気供給側面には、
図2に示すように複数枚(図2では4枚)の円弧状の旋
回羽根10を放射状に取り付けたことを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明によれば低NOxバ−ナを上記のように
構成することにより、保炎板5をバーナ本体1の燃料噴
射孔2と空気筒3の先端部との間に設けるので、該保炎
板5の空気供給側面(表面)は常時空気筒3から供給さ
れ空気により冷却され、且つ燃料噴射孔2が保炎板5よ
り下流側に位置するから、薄膜環状火炎9が保炎板5よ
り離れた位置に形成され、該保炎板5が高温になること
もなく、SUS材でも十分耐久性が保てる。
【0010】また、このバ−ナを例えば水管ボイラに使
用すると薄膜環状火炎9が保炎板5の外周から離れた位
置に広い表面積で形成されるので水管又は水冷壁によ
り、火炎が急速に冷却され火炎温度が低下し、また空気
の滞留時間も短くなりNOxの生成が抑制される。
【0011】また、保炎板5の空気供給側面には旋回羽
根10を設けることにより、該保炎板5に当接し転向す
る2次空気流は該旋回羽根10により旋回力が与えら
れ、旋回するから薄膜環状火炎9も旋回することにな
り、燃焼が平均化される。
【0012】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。 〔実施例1〕図1は本発明の低NOxバ−ナの概略構造
を示す図である。図示するように、本低NOxバ−ナは
先端部に空気流路断面を小さくするオリフィス4を設け
た空気筒3があり、該空気筒3の中心部に円筒状のバ−
ナ本体1が設置されている。該バ−ナ本体1の先端部に
は半径方向に燃料を噴射する複数の燃料噴射孔2が開け
られ、燃料は遮断弁8を通りバ−ナ本体1に供給される
ようになっている。
【0013】バーナ本体1の燃料噴射孔2は前記空気筒
オリフィス4の下流側に設定され、バーナ本体1にはそ
の燃料噴射孔2の上部に取付け部11を介して保炎板5
が取り付けられている。該保炎板5は中心部にバ−ナ本
体1が貫通する孔が開けられ、周囲には多数の1次空気
噴出孔6が放射状に設けられている。
【0014】前記保炎板5の外形寸法は、空気筒3のオ
リフィス4の内径よりも小さく、燃料噴射孔2とオリフ
ィス4の間に配設され、保炎板5と空気筒3のオリフィ
ス4の隙間は2次空気を供給する2次空気流通部7とな
っている。なお、図1において、12は2次空気流、1
3は空気流通路である。
【0015】上記構造の低NOxバ−ナにおいて、燃料
は遮断弁8及びバ−ナ本体1を通り、先端の燃料噴射孔
2から保炎板5の下流側に保炎板5の下流側面(裏面)
と平行に半径方向に噴射される。一方燃焼用空気は、保
炎板5上の1次空気噴出孔6から1次空気が噴出され、
空気筒3(オリフィス4)と保炎板5との隙間の2次空
気流通部7を通って2次空気が流れるようになってい
る。
【0016】1次空気噴出孔6から保炎板5の裏面側に
供給される1次空気と燃料噴射孔2から噴射される燃料
の一部は、衝突混合し燃焼する。その結果保炎板5の裏
面側での燃焼は、多数の小炎を形成する安定した1次燃
焼となる。
【0017】残りの燃料は、2次空気流通部7から供給
される2次空気流12に衝突し混合して燃焼する。この
際、保炎板5の外周に薄い膜状の火炎、即ち薄膜環状火
炎9が形成される。この時上記のように保炎板5の下流
側(裏面側)の1次燃焼が安定しているので、燃焼範囲
が広く2次空気の流れに沿って形成される。
【0018】上記構造の低NOxバ−ナにおいては、液
体燃料及び気体燃料の両方に適用できるものであるが、
特にLPガス(液体)を燃料とする場合は、LPガスは
噴射後に気化し、その体積が200倍に増加するので、
空気との混合も良好となり良好な燃焼性を維持しなが
ら、NOxの低減効果が得られるという特徴を有してい
る。
【0019】〔実施例2〕図2は本発明の実施例1の低
NOxバ−ナに用いる保炎板5の構造を示す図である。
該保炎板5を用いる低NOxバ−ナは、先端にオリフィ
ス4を設けた空気筒3の中心部に円筒状のバ−ナ本体1
が設置され、該バ−ナ本体1の先端部には半径方向に燃
料を噴射する複数の燃料噴射孔2が設けられ、燃料は遮
断弁8を通してバ−ナ本体1に供給される等の点は図1
と同一構造である。
【0020】保炎板5は図2に示すように、旋回羽根1
0が円弧をなし、保炎板5の空気供給側面に複数枚(図
2では4枚)に放射状に取り付けられている。このよう
に保炎板5に旋回羽根10を取り付けたことにより、空
気筒3から保炎板5の空気供給側面に当接し転向した2
次空気は、該旋回羽根10により旋回力が与えられ、保
炎板5と空気筒3の先端(オリフィス4の内周)との間
の2次空気流通部7を通った2次空気流は旋回羽根10
の方向に旋回する旋回流となる。従ってそれにより形成
される薄膜環状火炎9も旋回し、各部の燃焼を平均化さ
せることができる。
【0021】保炎板5を空気筒3に取り付けることによ
りオリフィス4よりも大きくすることも可能である。こ
の保炎板5の外形を適宜選定することにより薄膜環状火
炎9の効果を調整することができる。
【0022】なお、上記実施例では空気筒3の先端部に
オリフィス4を設けているが、このオリフィス4はかな
らずしも必要なものではなく、場合によっては設けなく
ともよい。また、上記実施例では保炎板5の直径をオリ
フィス4より小さくしたが、2次空気流通部7及び2次
空気流12等を考慮して、保炎板5の直径をオリフィス
4の内径又は空気筒3の先端内径(オリフィス4が無い
場合)より大きくしてもよい。また、バーナ本体1も円
筒状としているが、先端の燃料噴射孔2から噴射される
燃料が保炎板5の半径方向に噴射できれば円筒状である
必要はない。また空気筒3もその先端部が円筒状になっ
ていればよく、全体が円筒状である必要はない。
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、下記のような優れた効果が期待される。 (1)保炎板をバーナ本体1の燃料噴射孔と空気筒の先
端部との間に設けるので、該保炎板の空気供給側面は常
時空気筒から供給され空気により冷却され、且つ燃料噴
射孔が保炎板より下流側に位置するから、薄膜環状火炎
が保炎板より離れた位置に形成され、従来のように蒸気
噴射や水噴霧等の特別な装置を付属させなくとも、NO
xを低減できる。
【0024】(2)また、保炎板は常時空気筒から供給
され空気により冷却され、薄膜環状火炎が保炎板より離
れた位置に形成されるので、従来の薄膜環状火炎を形成
するバ−ナと比較し、保炎板の耐久性が向上する。
【0025】(3)また、保炎板の空気供給側面には旋
回羽根を設けることにより、該保炎板に当接し転向する
2次空気流に旋回力が与えられ、薄膜環状火炎を旋回さ
せることができるから燃焼平均化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の低NOxバ−ナの概略構造を示す図で
ある。
【図2】本発明の低NOxバ−ナの保炎板に旋回羽根を
取り付けた例を示す図である。
【図3】従来の低NOxバ−ナの概略構造を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 バ−ナ本体 2 燃料噴射孔 3 空気筒 4 オリフィス 5 保炎板 6 1次空気噴出孔 7 2次空気流通部 8 遮断弁 9 薄膜環状火炎 10 旋回羽根 11 取付け部 12 2次空気流 13 空気通路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バーナ本体と、空気を導く空気筒及び保
    炎板を具備し、前記空気筒で導かれた空気の流れを前記
    保炎板で転向させ、該空気と前記バーナ本体の燃料噴射
    孔から噴射された燃料を混合させ燃焼させることによ
    り、薄膜環状火炎を形成させる低NOxバ−ナにおい
    て、 前記空気筒は少なくともその先端部が円筒状に形成され
    た構造であり、 前記バーナ本体は先端部に半径方向に燃料を噴射する複
    数の燃料噴射孔が設けられた構造であり、 更に前記保炎板は円板状で多数の空気噴射孔が設けられ
    た構造であり、 前記バーナ本体をその燃料噴射孔形成部が前記空気筒の
    先端より下流側で且つ中心部に位置するように配設する
    と共に、前記保炎板を前記空気筒の先端部と前記バーナ
    本体の燃料噴射孔との間に配設したことを特徴とする低
    NOxバ−ナ。
  2. 【請求項2】 前記請求項1記載の低NOxバ−ナにお
    いて、 前記空気筒の先端部に空気流路断面を小さくするオリフ
    ィスを設けたことを特徴とする低NOxバ−ナ。
  3. 【請求項3】 前記請求項1又は2記載の低NOxバ−
    ナにおいて、 前記保炎板の直径を前記空気筒の先端部内径又はオリフ
    ィス内径より小さくしたことを特徴とする低NOxバ−
    ナ。
  4. 【請求項4】 前記請求項1又は2記載の低NOxバ−
    ナにおいて、 前記保炎板の直径を前記空気筒の先端部内径又はオリフ
    ィス内径より大きくしたことを特徴とする低NOxバ−
    ナ。
  5. 【請求項5】 前記請求項1又は2又は3又は4記載の
    低NOxバ−ナにおいて、 前記保炎板上に前記保炎板に当接する空気に旋回流を与
    える旋回羽根を取り付けたことを特徴とする低NOxバ
    −ナ。
JP35759492A 1992-12-24 1992-12-24 低NOxバーナ Pending JPH06193819A (ja)

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JP35759492A JPH06193819A (ja) 1992-12-24 1992-12-24 低NOxバーナ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU677885B2 (en) * 1993-12-21 1997-05-08 Sunds Defibrator Industries Ab Device for admixing a processing agent to a pulp suspension
JP2013178023A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Osaka Gas Co Ltd 燃焼装置

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AU677885B2 (en) * 1993-12-21 1997-05-08 Sunds Defibrator Industries Ab Device for admixing a processing agent to a pulp suspension
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