JPH0642704A

JPH0642704A - 炉筒煙管ボイラ

Info

Publication number: JPH0642704A
Application number: JP21822892A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Miura; 保三浦; Masatoshi Miura; 正敏三浦; Isao Higuchi; 功樋口
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1994-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、低ＮＯx 化を達成した炉筒煙
管ボイラを提供すること。【構成】燃焼バーナ(4) を設けた第１燃焼室(33A)
と、この第１燃焼室(33A)に連通し、一端を上記燃焼バ
ーナ(4) と所定の間隔を存して配置し、他端を第２燃焼
室(33B) に臨ませてなる第１煙管群(24A) と、この第２
燃焼室(33B) を挟んで第１煙管群(24A) と対向する側に
連接される第２煙管群(24B) とを備え、少なくとも、上
記第１煙管群(24A) 、第２燃焼室(33B) 、第２煙管群(2
4B) を外筒(30)によって囲撓して缶体(25)を構成したも
の。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、新規な缶体構造を有
する炉筒煙管ボイラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年において、設備費用に占める地価の
割合が高く、ボイラや工作機械等の産業機器・設備の設
置スペースの確保が困難であり、ボイラ等においても、
小型高能率のものが要望されている。

【０００３】上記ボイラ缶体、特に炉筒煙管式のボイラ
においては、実開昭５９−８００４号公報に開示されて
いるように、煙道自体に、炉筒（或は燃焼室）の機能を
もたせ、煙管とは独立して形成していた炉筒を省略し、
設置スペースの縮小を図った所謂煙管ボイラが提案され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
煙管ボイラは、煙管に燃料噴射部を臨ませ、この燃料噴
射部から噴射される燃料の流体エネルギーによって燃焼
用空気を上記煙管内に導入するものであって、一般的な
バーナを用いることはできず、バーナの汎用性に乏し
い。また、このような燃焼機構を有するため燃焼の安定
性、制御に関しての問題があり、バーナのコスト、装置
の低ＮＯx 化においても問題が有る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するためになされたもので、燃焼バーナを設けた第
１燃焼室と、この第１燃焼室に連通し、一端を上記燃焼
バーナと所定の間隔を存して配置し、他端を第２燃焼室
に臨ませてなる第１煙管群と、この第２燃焼室を挟んで
第１煙管群と対向する側に連接される第２煙管群とを備
え、少なくとも、上記第１煙管群、第２燃焼室、第２煙
管群を外筒によって囲撓して缶体を構成した炉筒煙管ボ
イラである。

【０００６】

【実施例】以下図面を参照しながら、この発明に係る炉
筒煙管ボイラの一実施例について説明する。図面におい
て、(1) は、フランジ(2) を有する混合ガス筒、(3)
は、バーナアッセンブリ、(21)は両端にフランジ(22)(2
3)を有する燃焼筒、(25)は両端にフランジ(26)(27)を有
する缶体、(35)は、煙突(34)を有する煙突台である。

【０００７】上記混合ガス筒(1) は、その上流側（図中
左側）から燃焼ガスと燃焼用空気を予め混合した混合ガ
スが供給される。

【０００８】上記燃焼筒(21)は、ボイラの燃焼室を構成
するものであって、この燃焼筒(21)の一方のフランジ(2
2)と上記混合ガス筒(1) のフランジ(2) との間に、バー
ナアッセンブリ(3) を挟持した状態でボルトなどによっ
て固定してある。

【０００９】上記缶体(25)は、図１に示すように一方の
フランジ(26)と中間仕切板(28)との間に煙管群(24A) を
配設すると共に、フランジ(27)と中間仕切板(29)との間
に煙管群(24B) を配設し、煙管群(24A)(24B)の外周を円
筒状外筒(30)で覆うことで、煙管外側と外筒間に液体貯
溜空間を形成し、外筒(30)に水を供給する水入口(31)と
湯を外部に供給する湯流出口(32)を形成している。上記
仕切板(28)(29)間に形成される空間は第２燃焼室(33B)
で、燃焼筒(21)により形成される第１燃焼室(33A) の下
流側に形成される。

【００１０】この発明に係る炉筒煙管ボイラの特徴は、
第２燃焼室(33B) を設けたことに有り、この第２燃焼室
(33B) 内において、その入口部分での燃焼ガス温度がお
およそ摂氏1100〜1400度、より好ましくは、摂氏1200〜
1300度の範囲内に納まるように各部の寸法、形状を設定
するとともに、燃焼バーナ(4) の機種、燃焼容量を設定
する。

【００１１】上記缶体(25)の一方側のフランジ(26)は燃
焼筒(21)のフランジ(23)に結合され、他方側のフランジ
(27)は、煙突(34)を有する煙突台(35)のフランジ(36)に
結合される。

【００１２】図中の参照番号(37)(37)は、平板を捩じる
ことによって形成した公知の乱流促進体である。

【００１３】ここで上記燃焼筒(21)の長手方向（ガス流
通方向）の長さは、燃焼バーナ(4)の燃焼面と後述する
煙管群(24A) の端部との距離を規定するために、ＮＯx
やＣＯの発生に大なる影響を与えるが、この実施例の構
造によれば、燃焼筒(21)の長さの調整で前記距離を容易
に調整できる。

【００１４】上記バーナアッセンブリ(3) は、バーナエ
レメント(8) 、バーナエレメント(8) の燃焼面に設けた
保炎板(9) からなる円筒状コルゲート型平面燃焼バーナ
(4)、並びに、バーナエレメント(8) を保持し、ボイラ
への取付の便宜のためのバーナ固定板(10)とで構成され
ている。

【００１５】上記コルゲート型平面燃焼バーナ(4) は、
図４〜６に示す如く、平板(5) と波板(6) とを接合した
コルゲート体をピン(7) を中心に螺旋状に巻回し、円筒
状に形成したバーナエレメント(8) とバーナエレメント
(8) の一面に接合する一枚の鋼鉄製の円形状保炎板(9)
とから構成される。

【００１６】一方、バーナ固定板(10)は、図４に示すよ
うに、バーナ取付開口部(10a) の一側面の周囲にガイド
板(11)が、他方側面の周囲にはバーナ押え座(12)が溶接
等によって固定されており、このバーナ押え座(12)にネ
ジによって着脱自在に固定されるバーナ押え板(13)と上
記のガイド板(11)との間にバーナエレメント(8) と保炎
板(9) が挟持された状態で固定される。

【００１７】上記保炎板(9) の炎孔の配置構成は図７に
示すように構成されている。即ち、中心部に大径の円形
状炎孔(14)を配し、その外周に半径方向分離部(15)を挟
んで同心円状をなす周方向分離部(16)(16)によって複数
に分割した第１列円弧状炎孔部(17)(17)を配し、更にそ
の外周に半径方向分離部(18)を挟んで第１列円弧状炎孔
部(17)よりも大径の同心円状をなす周方向分離部(19)(1
9)によって複数に分割した第２列円弧状炎孔部(20)(20)
を配している。そして、円形炎孔部(14)の内径Ｒ1 、第
１列円弧状炎孔部(17)の半径方向幅Ｒ2 、並びに、第２
列円弧状炎孔部(20)の半径方向幅Ｒ3 の関係は外周のも
のほど小さくし、バーナ中心に高さの高い幅の大きい炎
を形成し、その周縁に順次高さが低く幅の小さい炎（袖
火）を形成し、振動燃焼の少ない安定した燃焼を行える
ように構成している。又、異なる炎孔部列の分離部(16)
(16)、(19)(19)が半径方向に重ならないように配置する
ことで、外側列の炎孔部による火炎と内側列の炎孔部に
よる火炎とが結合一体化しないように構成している。

【００１８】上記構成において、その作用を説明する。
まず、混合ガス筒(1) に供給した予混合気はバーナ(4)
の燃焼面から第１燃焼室(33A) に噴出し、この第１燃焼
室(33A) 内で燃焼する。この時、バーナ(4) では炎孔部
(14)(17)(20)によって分割火炎が形成され、この分割火
炎による低ＮＯx 燃焼が行われると共に、火炎は第１煙
管群(24A) によって急速に冷却され、この火炎冷却によ
り、thermal ＮＯx 生成が抑制される。

【００１９】そして、燃焼火炎（燃焼ガス）は、第１煙
管群(24A) を通過して第２燃焼室(33B) 内に流入する
が、この第２燃焼室(33B) においては、前述のように入
口燃焼ガス温度がおおよそ摂氏1200〜1300度程度となっ
ており、そのため、煙管群(24)部分での熱交換時に充分
酸化反応が進まなかったＣＯが、この第２燃焼室(33B)
での燃焼によってＣＯ2 に酸化され、低ＣＯ化が実現さ
れる。また、上述のように摂氏1300度以下の温度帯域で
の反応となるため、thermal ＮＯx の発生も抑制でき
る。

【００２０】この第２燃焼室(33B) での燃焼ガスは、第
２煙管群(24B) を流通後、煙突台(35)、煙突(34)を経て
系外に排出される。

【００２１】この間に、水流入口(31)から流入した水は
第１・第２の煙管群(24A)(24B)並びに第２燃焼室(33B)
からの熱によって加熱され、温水化された後、湯流出口
(32)から外部へ供給される。

【００２２】尚、上記実施例においては、燃焼バーナ
を、平板と波板を組合わせてなる円筒状コルゲート型平
面燃焼バーナを用いているが、燃焼バーナはこのような
形式のものにかぎらず、例えば、セラミック板等に多数
の予混合気噴出孔を設けた平面燃焼バーナであっても、
気体燃料を用いる他の形式の燃焼バーナ、液体燃料を用
いる先混合式燃焼バーナ、気化燃焼バーナ等であっても
よい。

【００２３】また、以上の説明においては、この発明に
係る炉筒煙管ボイラを温水ボイラとしてあるが、蒸気ボ
イラにも適用可能である。

【００２４】

【発明の効果】この発明に係る炉筒煙管ボイラによれ
ば、煙管群の途中に第２の燃焼室を形成したことによ
り、ＮＯx を含む有害排気物の一層の低減化が実現で
き、しかも、第１燃焼室、第１煙管群、第２燃焼室、並
びに、第２煙管群を実質上一直線状に配置してあるた
め、燃焼ガスの流通に対する圧力損失が少なく、小型・
高能率化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る炉筒煙管ボイラの一実施例の概
略構成を示す縦断側面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】この発明に係る炉筒煙管ボイラの煙管の配置図
である。

【図４】上記実施例の平面燃焼バーナの一例を示す縦断
側面図である。

【図５】図３の要部の正面図である。

【図６】図５の側面図である。

【図７】上記平面燃焼バーナを構成する炎孔板の一例を
示す正面図である。

【符号の説明】

(4) ‥‥ 平面燃焼バーナ (5) ‥‥ 平板 (6) ‥‥ 波板 (8) ‥‥ バーナエレメント (9) ‥‥ 保炎板 (14) ‥‥ 炎孔部 (16) ‥‥ 分離部 (17) ‥‥ 炎孔部 (19) ‥‥ 分離部 (20) ‥‥ 炎孔部 (24A) ‥‥ 第１煙管群 (24B) ‥‥ 第２煙管群 (25) ‥‥ 缶体 (30) ‥‥ 外筒 (33A) ‥‥ 第１燃焼室 (33B) ‥‥ 第２燃焼室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼バーナ(4) を設けた第１燃焼室(33
A) と、この第１燃焼室(33A) に連通し、一端を上記燃
焼バーナ(4) 表面と所定の間隔を存して配置し、他端を
第２燃焼室(33B) に臨ませてなる第１煙管群(24A) と、
この第２燃焼室(33B) を挟んで第１煙管群(24A) と対向
する側に連接される第２煙管群(24B) とを備え、少なく
とも、上記第１煙管群(24A) 、第２燃焼室(33B) 、第２
煙管群(24B) を外筒(30)によって囲撓して缶体(25)を構
成したことを特徴とする炉筒煙管ボイラ。
【請求項２】上記第２燃焼室(33B) 入口での燃焼ガス
温度をおおよそ1100〜1400度の範囲に規定すべく第１煙
管群(24A) の煙管の長さ、径、並びに、本数を規定した
ことを特徴とする請求項１記載の炉筒煙管ボイラ。