JPH06300221A - バーナ燃焼方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーナの消費電力を低減し且つ製造コストを
低減する。 【構成】 炉外の燃焼空気ダクト３に連通し軸心上にバ
ーナガン１８を有するバーナ外筒９を、耐火材２で形成
されたバーナポート１に、該バーナポート１と前記バー
ナ外筒９との間に所要の間隙１９が形成されるよう配設
し、前記燃焼空気ダクト３内に、空気１５を前記バーナ
ガン１８に沿って吹出し得るよう該バーナガン１８の周
囲に小径の吹出し部２１を形成すると共に、前記間隙１
９と連通した燃焼ガス循環室２２を形成するバーナノズ
ル１０の軸方向に位置調整可能な仕切板２３を配設し、
該仕切板２３に前記燃焼ガス循環室２２を前記吹出し部
２１に連通する吸入口部２４を形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼空気中の酸素濃度
を低くし、窒素酸化物を低減し得るバーナ燃焼方法及び
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から種々のバーナにおいて燃焼によ
る窒素酸化物の発生を低減する技術が提案されている。

【０００３】即ち、バーナによる燃焼時に、燃焼用の空
気に燃焼排ガスを混入すると、緩慢燃焼が行われて燃焼
温度が押さえられることにより窒素酸化物の発生を低減
できることが従来から知られており、このため、オイル
バーナ或いはガスバーナ等においては、空気に対してボ
イラ等の燃焼排ガスを混合し、通常２１％程度である空
気の酸素濃度を１６％〜１８％程度の酸素濃度まで低下
させた燃焼排ガス混合空気を供給することにより、緩慢
燃焼を行わせて窒素酸化物の発生を押さえるようにして
いる。

【０００４】図２は、上記した如きバーナ装置の一例を
示すもので、図中、１は炉壁管によって構成される炉壁
に耐火材２によって形成され、燃焼空気ダクト３に連通
するバーナポートであり、該バーナポート１及び燃焼空
気ダクト３内にはバーナ装置４が配設されている。

【０００５】該バーナ装置４は、耐火材２の外側壁にバ
ーナ取付けフランジ５によって取付けられたバーナ外筒
９を備えており、該バーナ外筒９は炉内６側のファンネ
ル７と該ファンネル７の燃焼空気ダクト３側に連設され
たバーナスリーブ８とから構成されている。前記バーナ
外筒９の軸心上には、燃焼空気ダクト３の外部から該燃
焼空気ダクト３内を挿通して延びるバーナガン１８が配
設されており、該バーナガン１８のバーナノズル１０先
端と所要の間隔を隔てた位置にはバーナガン１８と直交
する方向の板状のデフューザ１１がファンネル７内に固
定されている。

【０００６】又、図中、１２は炉内６から排出される燃
焼排ガスの一部１３を排ガス循環ダクト１２ａを介して
燃焼空気ダクト３内に吸込むために設けた排ガス循環装
置、１４は外部から吸引された空気１５に燃焼排ガス１
３が混入された燃焼排ガス混合空気、１６は燃焼排ガス
混合空気１４に旋回を与えてバーナ外筒９に送風するよ
う燃焼空気ダクト３に配設されたベーン、１７は旋回流
となった燃焼排ガス混合空気１４をバーナ外筒９内へ案
内するガイド板である。

【０００７】而して、バーナガン１８のバーナノズル１
０から噴射されてデフューザ１１によって周方向に飛散
した燃料が、デフューザ１１の炉内６側にて燃焼排ガス
混合空気１４と混合して燃焼がおこる。

【０００８】このとき、前記燃焼排ガス混合空気１４
は、空気１５に燃焼排ガス１３が混入されて酸素濃度が
低下した状態なので、緩慢燃焼が起こり燃焼温度が押さ
えられることにより窒素酸化物の発生が低減される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃焼用
の空気１５に燃焼排ガス１３を混入するために、大掛か
りな排ガス循環ダクト１２ａ及び排ガス循環装置１２を
配設する必要があり、装置が高価になると共に、運転費
が増加するという問題があった。

【００１０】本発明は、上述の実情に鑑み、製造コスト
及び運転費を低減し得るようにしたバーナ燃焼方法及び
装置を提供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼空気をバ
ーナガンに沿ってバーナ外筒内を所要流速で吹出すと共
に、前記燃焼空気の吹出しによるインゼクター効果によ
り炉内燃焼ガスの一部をバーナ外筒外周からバーナ外筒
の外側端部に吸引して前記燃焼空気に混合することによ
り、前記燃焼空気中の酸素濃度を低下することを特徴と
するバーナ燃焼方法、及び炉外の燃焼空気ダクトに連通
し軸心上にバーナガンを配置したバーナ外筒を、耐火材
で形成されたバーナポートに、該バーナポートと前記バ
ーナ外筒との間に所要の間隙が形成されるよう配設し、
前記燃焼空気ダクト内に、燃焼空気を前記バーナガンに
沿って吹出し得るよう該バーナガンの周囲に小径の吹出
し部を形成すると共に、前記間隙と連通した燃焼ガス循
環室を形成する仕切板を配設し、該仕切板に前記燃焼ガ
ス循環室を前記吹出し部に連通する吸入口部を形成した
ことを特徴とするバーナ装置、及び前記仕切板をバーナ
ガンの軸方向に位置調整可能とし、吸入口部の大きさを
変更できるようにしたことを特徴とするバーナ装置にか
かるものである。

【００１２】

【作用】燃焼空気を燃焼空気ダクトの吹出し部からバー
ナガンに沿ってバーナ外筒内に所要流速で吹出すと、前
記燃焼空気の吹出しによるインゼクター効果により、吸
入口部から燃焼ガス循環室内が吸引され、よって炉内燃
焼ガスの一部がバーナポートとバーナ外筒との間の間隙
から燃焼ガス循環室に吸引され、更に吸入口部からバー
ナ外筒内に吸引される。よって、前記吹出し部からの燃
焼空気に炉内燃焼ガスが混合されて酸素濃度が低下され
た後、バーナノズルから噴射された燃料と混合して燃焼
するので、緩慢燃焼により窒素酸化物の発生が低減す
る。

【００１３】又、前記吸入口部の大きさを変更できるよ
うにしているので、インゼクター効果を調節し燃焼空気
と混合する炉内燃焼ガスの量を調節して酸素濃度を適宜
調整することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例であり、又図
中、図２と同一の構成部分については同一の符号を付す
ことによって説明を省略するものとし、以下、本発明に
特有の構成についてのみ説明して行く。

【００１６】図１に示す如く、バーナ外筒９は、バーナ
取付けフランジ５によりバーナポート１との間に所要の
間隙１９が形成される径を有して取付けられており、前
記バーナ取付けフランジ５には開口部２０が穿設されて
前記間隙１９が燃焼空気ダクト３側に連通するようにな
っている。

【００１７】又、燃焼空気ダクト３内のベーン１６出口
とバーナガン１８との間には、前記ベーン１６によって
旋回流となった空気１５をバーナガン１８に沿って吹出
し得るよう該バーナガン１８の周囲に小径の吹出し部２
１を形成すると共に、前記間隙１９に開口部２０を介し
て連通する燃焼ガス循環室２２を形成するようにした仕
切板２３が配設されている。

【００１８】該仕切板２３は、耐火材２の外側面に固定
した固定板２３ａと、該固定板２３ａに沿ってバーナガ
ン１８の軸方向へ移動可能な移動板２３ｂから構成され
ており、該移動板２３ｂは前記燃焼空気ダクト３位置に
おいてバーナガン１８を包囲するように設けた筒体２６
との間で前記吹出し部２１を形成する絞り部２３ｃを有
しており、該絞り部２３ｃはバーナスリーブ８より半径
方向内側に張出しており、前記絞り部２３ｃとバーナス
リーブ８の外側端部とによって、前記燃焼ガス循環室２
２と吹出し部２１を連通する吸入口部２４が形成されて
いる。前記仕切板２３の移動板２３ｂには燃焼空気ダク
ト３の外部に配設したシリンダ２５が接続しており、前
記移動板２３ｂをバーナガン１８の軸方向に移動調整す
ることにより、前記吸入口部２４の大きさを調節できる
ようなっている。

【００１９】而して、ベーン１６からの空気１５を、仕
切板２３の絞り部２３ｃと筒体２６との間の吹出し部２
１からバーナガン１８に沿ってバーナ外筒９内に、例え
ば秒速７０〜８０Ｍで吹出すと、前記空気１５の吹出し
によるインゼクター効果により、吸入口部２４により燃
焼ガス循環室２２内が吸引され炉内燃焼ガス２７の一部
が炉内６から間隙１９、開口部２０を介して燃焼ガス循
環室２２に吸引されて吸入口部２４からバーナ外筒９内
に吸引される。よって、前記空気１５と炉内燃焼ガス２
７はバーナ外筒９内において混合され、酸素濃度が低下
された燃焼排ガス混合空気１４となり、バーナノズル１
０から噴射された燃料と混合して燃焼する。従って、燃
焼が緩慢燃焼となり、燃焼温度が押さえられて窒素酸化
物の発生が低減される。

【００２０】又、前記シリンダ２５によって仕切板２３
の移動板２３ｂを動かして吸入口部２４の大きさを変更
することによって、インゼクター効果による吸引力を調
節して前記空気１５と混合する炉内燃焼ガス２７の量を
調節し、所望の酸素濃度の燃焼ガス混合空気２８を得る
ことができる。

【００２１】上記したように、バーナポート１とバーナ
外筒９との間に間隙１９を形成し、前記燃焼空気ダクト
３内に、間隙１９と連通すると共に、前記吹出し部２１
に連通する吸入口部２４を有した燃焼ガス循環室２２を
仕切板２３によって形成したことによって、前記空気１
５の吹出しによるインゼクター効果により炉内燃焼ガス
２７の一部を炉内６からバーナ外筒９の外側端側に吸引
して直ちに空気１５に混合することができ、よって酸素
濃度が低下した燃焼ガス混合空気２８を得ることによ
り、緩慢燃焼を行って窒素酸化物の発生を低減するため
の装置を簡略化し、且つ運転費を低減することができ
る。

【００２２】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のバーナ燃
焼方法及び装置によれば、燃焼空気の吹出しによるイン
ゼクター効果により炉内燃焼ガスの一部をバーナ外筒外
部から該バーナ外筒の外側端側に吸引して直ちに前記燃
焼空気に混合することにより、前記燃焼空気中の酸素濃
度を低下させて、緩慢燃焼により窒素酸化物の発生を低
減するための装置を簡略、小型な構成で構成することが
でき、装置を製造するためのコストを低減し、更に運転
費を低減できるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。

【図２】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】 １ バーナポート ２ 耐火材 ３ 燃焼空気ダクト ９ バーナ外筒 １５ 空気（燃焼空気） １８ バーナガン １９ 間隙 ２１ 吹出し部 ２２ 燃焼ガス循環室 ２３ 仕切板 ２４ 吸入口部 ２７ 炉内燃焼ガス ２８ 燃焼ガス混合空気

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼空気をバーナガンに沿ってバーナ外
   筒内を所要流速で吹出すと共に、前記燃焼空気の吹出し
   によるインゼクター効果により炉内燃焼ガスの一部をバ
   ーナ外筒外周からバーナ外筒の外側端部に吸引して前記
   燃焼空気に混合することにより、前記燃焼空気中の酸素
   濃度を低下することを特徴とするバーナ燃焼方法。
2. 【請求項２】 炉外の燃焼空気ダクトに連通し軸心上に
   バーナガンを配置したバーナ外筒を、耐火材で形成され
   たバーナポートに、該バーナポートと前記バーナ外筒と
   の間に所要の間隙が形成されるよう配設し、前記燃焼空
   気ダクト内に、燃焼空気を前記バーナガンに沿って吹出
   し得るよう該バーナガンの周囲に小径の吹出し部を形成
   すると共に、前記間隙と連通した燃焼ガス循環室を形成
   する仕切板を配設し、該仕切板に前記燃焼ガス循環室を
   前記吹出し部に連通する吸入口部を形成したことを特徴
   とするバーナ装置。
3. 【請求項３】 仕切板をバーナガンの軸方向に位置調整
   可能とし、吸入口部の大きさを変更できるようにしたこ
   とを特徴とする請求項２記載のバーナ装置。