JPH06213411A - 濃淡燃焼方法 - Google Patents
濃淡燃焼方法Info
- Publication number
- JPH06213411A JPH06213411A JP460293A JP460293A JPH06213411A JP H06213411 A JPH06213411 A JP H06213411A JP 460293 A JP460293 A JP 460293A JP 460293 A JP460293 A JP 460293A JP H06213411 A JPH06213411 A JP H06213411A
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- JP
- Japan
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- combustion
- fuel
- burner
- gas
- air
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Abstract
(57)【要約】
【目的】従来の濃淡燃焼法及び他の低ＮＯｘ手法の課題
を解決する。 【構成】バーナ1に供給する空気量または燃料ガス量の
少なくとも一方側を周期的に変動させることにより、燃
料過濃混合火炎Ｒと燃料稀薄混合火炎Ｌを時間的に交互
に形成する濃淡燃焼方法である。 【効果】 従来の濃淡燃焼法に対しては、燃料過濃混
合火炎形成用と燃料稀薄混合火炎形成用の２種類のバー
ナが必要でなくなり、１種類のバーナで良いので、バー
ナ部の構造が簡素化され、コストを低減することができ
る。 ＮＯｘ低減のための従来の手法全般に対しても
本発明では空気比の変動の周期、空気比の変動範囲等を
適宜に設定することができるので、燃焼量を調節する場
合でも最もＮＯｘ低減効果のある状態に設定することが
できる。
を解決する。 【構成】バーナ1に供給する空気量または燃料ガス量の
少なくとも一方側を周期的に変動させることにより、燃
料過濃混合火炎Ｒと燃料稀薄混合火炎Ｌを時間的に交互
に形成する濃淡燃焼方法である。 【効果】 従来の濃淡燃焼法に対しては、燃料過濃混
合火炎形成用と燃料稀薄混合火炎形成用の２種類のバー
ナが必要でなくなり、１種類のバーナで良いので、バー
ナ部の構造が簡素化され、コストを低減することができ
る。 ＮＯｘ低減のための従来の手法全般に対しても
本発明では空気比の変動の周期、空気比の変動範囲等を
適宜に設定することができるので、燃焼量を調節する場
合でも最もＮＯｘ低減効果のある状態に設定することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は濃淡燃焼方法に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】ＮＯｘの発生を低減するためのバーナの
燃焼方法の一つとして濃淡燃焼法が従来から知られてい
る。この燃焼法は、空気比１以下の燃料過濃混合火炎
と、空気比１以上の燃料稀薄混合火炎を組合せ、バーナ
全体としては空気比１を僅かに上回るように両者の比率
を調整して燃焼を行う方法であり、この燃焼法を実現す
るために従来は例えば図３に示すように、燃料過濃混合
火炎を形成するバーナ及びそのための混合気の供給機構
と、燃料稀薄混合火炎を形成するバーナ及びそのための
混合気の供給機構を交互に列設してバーナ部を構成して
いる。
燃焼方法の一つとして濃淡燃焼法が従来から知られてい
る。この燃焼法は、空気比１以下の燃料過濃混合火炎
と、空気比１以上の燃料稀薄混合火炎を組合せ、バーナ
全体としては空気比１を僅かに上回るように両者の比率
を調整して燃焼を行う方法であり、この燃焼法を実現す
るために従来は例えば図３に示すように、燃料過濃混合
火炎を形成するバーナ及びそのための混合気の供給機構
と、燃料稀薄混合火炎を形成するバーナ及びそのための
混合気の供給機構を交互に列設してバーナ部を構成して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の濃淡
燃焼法では次のような課題がある。 燃料過濃混合火炎形成用と燃料稀薄混合火炎形成用
の２種類のバーナが必要であり、一般にこれらのバーナ
では燃料ガス量、空気量が共に異なる。 従ってバーナ部が複雑になり、コストも上昇する。
燃焼法では次のような課題がある。 燃料過濃混合火炎形成用と燃料稀薄混合火炎形成用
の２種類のバーナが必要であり、一般にこれらのバーナ
では燃料ガス量、空気量が共に異なる。 従ってバーナ部が複雑になり、コストも上昇する。
【０００４】また、ＮＯｘ低減のための従来の手法は全
般的に、各要素の設定は定格燃焼時を対象にして固定さ
れており、燃焼量を絞った場合にも所定のＮＯｘ低減度
合いを維持することは難しい。本発明は、このような従
来の課題を解決することを目的とするものである。
般的に、各要素の設定は定格燃焼時を対象にして固定さ
れており、燃焼量を絞った場合にも所定のＮＯｘ低減度
合いを維持することは難しい。本発明は、このような従
来の課題を解決することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、バーナに供給する空気量または燃
料ガス量の少なくとも一方側を周期的に変動させること
により、燃料過濃混合火炎と燃料稀薄混合火炎を時間的
に交互に形成する濃淡燃焼方法を提案する。
ために、本発明では、バーナに供給する空気量または燃
料ガス量の少なくとも一方側を周期的に変動させること
により、燃料過濃混合火炎と燃料稀薄混合火炎を時間的
に交互に形成する濃淡燃焼方法を提案する。
【０００６】
【作用】燃料過濃混合火炎と燃料稀薄混合火炎を時間的
に交互に形成することにより、燃焼室内には、燃料過濃
で燃焼した燃焼ガス部分と燃料稀薄で燃焼した燃焼ガス
部分とが、燃焼ガスのマクロの流れ方向に交互に分布し
た状態となる。そしてこれらの異なった燃焼状態の燃焼
ガス部分は、乱流状態での圧力差や相互の拡散により、
流れ方向で混合する。
に交互に形成することにより、燃焼室内には、燃料過濃
で燃焼した燃焼ガス部分と燃料稀薄で燃焼した燃焼ガス
部分とが、燃焼ガスのマクロの流れ方向に交互に分布し
た状態となる。そしてこれらの異なった燃焼状態の燃焼
ガス部分は、乱流状態での圧力差や相互の拡散により、
流れ方向で混合する。
【０００７】このため全体的または局所的な理論空気比
の混合気の生成に起因する高温部の発生を防ぐことがで
きる。そして全体を平均すると空気比１を僅かに上回る
程度の好適な条件下で高温部の発生を防止し得ることに
より、低ＮＯｘ燃焼が実現する。
の混合気の生成に起因する高温部の発生を防ぐことがで
きる。そして全体を平均すると空気比１を僅かに上回る
程度の好適な条件下で高温部の発生を防止し得ることに
より、低ＮＯｘ燃焼が実現する。
【０００８】
【実施例】次に本発明の実施例を図１について説明す
る。図１において符号１は列設した複数のバーナの夫々
を示すものであり、これらのバーナ１は同様な構成であ
る。符号２はこれらのバーナ１に燃料ガスと空気の混合
気を供給するための混合機構を模式的に示したもので、
混合機構２は適宜に構成することができる。符号３は空
気供給ライン、４は燃料ガス供給ラインであり、この燃
料ガス供給ライン４には流量変動手段５を設けている。
流量変動手段５は、例えばロータリーバルブ、ダイヤフ
ラムポンプ、インジェクタ等で構成することができる。
る。図１において符号１は列設した複数のバーナの夫々
を示すものであり、これらのバーナ１は同様な構成であ
る。符号２はこれらのバーナ１に燃料ガスと空気の混合
気を供給するための混合機構を模式的に示したもので、
混合機構２は適宜に構成することができる。符号３は空
気供給ライン、４は燃料ガス供給ラインであり、この燃
料ガス供給ライン４には流量変動手段５を設けている。
流量変動手段５は、例えばロータリーバルブ、ダイヤフ
ラムポンプ、インジェクタ等で構成することができる。
【０００９】以上の構成においては混合機構２を経てバ
ーナ１に供給する燃料ガス−空気の混合気の空気比は時
間的に周期的に変動する。例えば図２の例では、高空気
比側で燃料稀薄な空気比1.8〜2.0、低空気比側で燃料過
濃な空気比0.6〜0.8の間を余弦波状に周期的に変動す
る。
ーナ１に供給する燃料ガス−空気の混合気の空気比は時
間的に周期的に変動する。例えば図２の例では、高空気
比側で燃料稀薄な空気比1.8〜2.0、低空気比側で燃料過
濃な空気比0.6〜0.8の間を余弦波状に周期的に変動す
る。
【００１０】このように変動する空気比の混合気をバー
ナ１に供給して燃焼させることにより、バーナ１には燃
料過濃混合火炎と燃料稀薄混合火炎が時間的に交互に形
成される。従ってバーナ１の下流側の燃焼室内６には、
燃料過濃で燃焼した燃焼ガス部分Ｒと燃料稀薄で燃焼し
た燃焼ガス部分Ｌとが、燃焼ガスのマクロの流れ方向に
交互に分布した状態となる。そしてこれらの異なった燃
焼状態の燃焼ガス部分Ｒ，Ｌは乱流状態での圧力差や相
互の拡散によって、流れ方向で混合することにより上述
したように低ＮＯｘ燃焼を実現することができる。
ナ１に供給して燃焼させることにより、バーナ１には燃
料過濃混合火炎と燃料稀薄混合火炎が時間的に交互に形
成される。従ってバーナ１の下流側の燃焼室内６には、
燃料過濃で燃焼した燃焼ガス部分Ｒと燃料稀薄で燃焼し
た燃焼ガス部分Ｌとが、燃焼ガスのマクロの流れ方向に
交互に分布した状態となる。そしてこれらの異なった燃
焼状態の燃焼ガス部分Ｒ，Ｌは乱流状態での圧力差や相
互の拡散によって、流れ方向で混合することにより上述
したように低ＮＯｘ燃焼を実現することができる。
【００１１】例えば本発明の濃淡燃焼方法を瞬間式給湯
器に適用した場合の例を説明すると、瞬間式給湯器は、
一般的な燃焼器の中では燃焼室負荷が約１千万[kcal/m3
・h]と最も大きい部類に入り、燃焼ガスがバーナの端か
ら熱交換器に達するまでに要する時間は20〜40[ms]程度
であり、この時間は燃焼反応を完結するのに必要な時間
であるとも言える。従って燃焼室内で燃焼ガスの流れ方
向に上記部分Ｒ，Ｌの分布を形成するためには、この時
間内に、混合気の空気比の変動を少なくとも２サイクル
行わせる必要がある。これを実現するために、例えば流
量変動手段として、１回転の間に２サイクルの流量変動
を生じさせるロータリーバルブを用いた場合には、次式
に示すように、毎分1,500〜3,000回転させればよいこと
がわかる。 60[s/min]／(20〜40[ms])＝1,500〜3,000[rpm]
器に適用した場合の例を説明すると、瞬間式給湯器は、
一般的な燃焼器の中では燃焼室負荷が約１千万[kcal/m3
・h]と最も大きい部類に入り、燃焼ガスがバーナの端か
ら熱交換器に達するまでに要する時間は20〜40[ms]程度
であり、この時間は燃焼反応を完結するのに必要な時間
であるとも言える。従って燃焼室内で燃焼ガスの流れ方
向に上記部分Ｒ，Ｌの分布を形成するためには、この時
間内に、混合気の空気比の変動を少なくとも２サイクル
行わせる必要がある。これを実現するために、例えば流
量変動手段として、１回転の間に２サイクルの流量変動
を生じさせるロータリーバルブを用いた場合には、次式
に示すように、毎分1,500〜3,000回転させればよいこと
がわかる。 60[s/min]／(20〜40[ms])＝1,500〜3,000[rpm]
【００１２】以上の実施例では、燃料ガスの流量のみを
周期的に変動させているが、空気の流量のみを周期的に
変動させても良いし、燃料ガスと空気の流量の両方を周
期的に変動させてもよい。
周期的に変動させているが、空気の流量のみを周期的に
変動させても良いし、燃料ガスと空気の流量の両方を周
期的に変動させてもよい。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、次のよ
うな効果がある。 従来の濃淡燃焼法に対しては、燃料過濃混合火炎形
成用と燃料稀薄混合火炎形成用の２種類のバーナが必要
でなくなり、１種類のバーナで良いので、バーナ部の構
造が簡素化され、コストを低減することができるという
効果がある。 ＮＯｘ低減のための従来の手法全般に対しても、本
発明では空気比の変動の周期、空気比の変動範囲等を適
宜に設定することができるので、燃焼量を調節する場合
でも最もＮＯｘ低減効果のある状態に設定することがで
きるという効果がある。
うな効果がある。 従来の濃淡燃焼法に対しては、燃料過濃混合火炎形
成用と燃料稀薄混合火炎形成用の２種類のバーナが必要
でなくなり、１種類のバーナで良いので、バーナ部の構
造が簡素化され、コストを低減することができるという
効果がある。 ＮＯｘ低減のための従来の手法全般に対しても、本
発明では空気比の変動の周期、空気比の変動範囲等を適
宜に設定することができるので、燃焼量を調節する場合
でも最もＮＯｘ低減効果のある状態に設定することがで
きるという効果がある。
【図１】本発明の構成の実施例を表した系統図的説明図
である。
である。
【図２】本発明における燃料ガス−空気の混合気の空気
比の変動状態の一例を表した説明図である。
比の変動状態の一例を表した説明図である。
【図３】従来の濃淡燃焼法を実現するバーナ部の構成を
表した説明図である。
表した説明図である。
１ バーナ ２ 混合機構 ３ 空気供給ライン ４ 燃料ガス供給ライン ５ 流量変動手段 ６ 燃焼室内 Ｒ 燃料過濃で燃焼した燃焼
ガス部分 Ｌ 燃料稀薄で燃焼した燃焼
ガス部分
ガス部分 Ｌ 燃料稀薄で燃焼した燃焼
ガス部分
Claims (1)
- 【請求項１】 バーナに供給する空気量または燃料ガス
量の少なくとも一方側を周期的に変動させることによ
り、燃料過濃混合火炎と燃料稀薄混合火炎を時間的に交
互に形成することを特徴とする濃淡燃焼方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP460293A JPH06213411A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 濃淡燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP460293A JPH06213411A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 濃淡燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213411A true JPH06213411A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=11588593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP460293A Pending JPH06213411A (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 濃淡燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06213411A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001311505A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-11-09 | L'air Liquide | 酸素燃料の燃焼形状及び方法 |
| KR100955537B1 (ko) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | 한국생산기술연구원 | 재연소 시스템 |
| WO2011108351A1 (ja) | 2010-03-01 | 2011-09-09 | 大陽日酸株式会社 | バーナの燃焼方法 |
| WO2012002362A1 (ja) | 2010-06-29 | 2012-01-05 | 大陽日酸株式会社 | バーナの燃焼方法 |
| WO2012102206A1 (ja) | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 大陽日酸株式会社 | バーナの燃焼方法 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP460293A patent/JPH06213411A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001311505A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-11-09 | L'air Liquide | 酸素燃料の燃焼形状及び方法 |
| KR100955537B1 (ko) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | 한국생산기술연구원 | 재연소 시스템 |
| WO2011108351A1 (ja) | 2010-03-01 | 2011-09-09 | 大陽日酸株式会社 | バーナの燃焼方法 |
| JP2011179751A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Taiyo Nippon Sanso Corp | バーナの燃焼方法 |
| US9157631B2 (en) | 2010-03-01 | 2015-10-13 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Method for burning burner |
| TWI484124B (zh) * | 2010-03-01 | 2015-05-11 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 燃燒器的燃燒方法 |
| CN102834667B (zh) * | 2010-03-01 | 2014-12-10 | 大阳日酸株式会社 | 一种燃烧器的燃烧方法 |
| CN102834667A (zh) * | 2010-03-01 | 2012-12-19 | 大阳日酸株式会社 | 一种燃烧器的燃烧方法 |
| CN102959330A (zh) * | 2010-06-29 | 2013-03-06 | 大阳日酸株式会社 | 烧嘴的燃烧方法 |
| CN102959330B (zh) * | 2010-06-29 | 2015-02-11 | 大阳日酸株式会社 | 烧嘴的燃烧方法 |
| JP2012013258A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Taiyo Nippon Sanso Corp | バーナの燃焼方法 |
| TWI502155B (zh) * | 2010-06-29 | 2015-10-01 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 燃燒器的燃燒方法 |
| WO2012002362A1 (ja) | 2010-06-29 | 2012-01-05 | 大陽日酸株式会社 | バーナの燃焼方法 |
| US9581332B2 (en) | 2010-06-29 | 2017-02-28 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Burner combustion method |
| WO2012102206A1 (ja) | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 大陽日酸株式会社 | バーナの燃焼方法 |
| US9261276B2 (en) | 2011-01-26 | 2016-02-16 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | Burner combustion method |
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