JPH08178224A - ガスバーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消点火時における火炉の収熱の変化を小さく
押えることができ、且つ点火時における燃料ガスの無駄
な消費を押えることができるようにする。 【構成】 内側バーナ２６の外周に外側バーナ２７を備
えた二重管式ガスバーナ２８を備えると共に、該二重管
式ガスバーナ２８の近傍に点火装置３１を備え、前記二
重管式ガスバーナ２８に燃料ガス４を供給する燃料供給
管３を２つの分岐供給管３２，３３に分岐し、一方の分
岐供給管３２を前記内側バーナ２６に接続すると共に、
他方の分岐供給管３３を容量切換弁３５を介して前記外
側バーナ２７に接続してガスバーナ装置２５の容量を変
更できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、消点火時における火炉
の収熱の変化を小さく押えることができ、点火時におけ
る燃料ガスの無駄な消費を押えることができるガンタイ
プのガスバーナ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、ボイラ等の火炉の炉壁１に複数
備えられている従来のガンタイプのガスバーナ装置２の
配置例を示した正面図であって、図示の場合は３台一列
のガスバーナ装置２を上下３段に配置して９台を備えた
例を示している。各ガスバーナ装置２は、燃料供給管３
からの燃料ガス４が供給されて燃焼を行う各１本のガス
バーナ５と、該ガスバーナ５の近傍に配置された点火ガ
スバーナ６とを夫々備えている。点火ガスバーナ６は、
点火に必要な最少の容量のものとなっており、例えば前
記ガスバーナ５の容量の１／２０程度のものを用いてい
る。

【０００３】前記ガスバーナ装置２を備えたボイラ等に
おいては、ボイラの負荷に応じた燃料ガス４の全体流量
が設定されており、このように全体流量が設定された燃
料ガス４が各ガスバーナ装置２に振り分けられて供給さ
れ、点火ガスバーナ６により点火されて燃焼されるよう
になっている。

【０００４】しかし、上記した従来のガスバーナ装置２
においては、運用面で種々の問題を有していた。

【０００５】図６は、前記したように９台のガスバーナ
装置２を備えた場合における燃料ガス４の圧力とボイラ
の負荷との関係を示したもので、ボイラにおいては、負
荷が小さい時に多くの数のガスバーナ装置２で燃焼を行
わせようとすると、各ガスバーナ装置２に対する燃料ガ
ス４の供給流量が小さくなることによって燃料ガス４の
圧力が低くなりすぎて燃焼が不安定になるために、自動
的に燃料停止（ＴＲＩＰ）を行うように制御されてお
り、又燃料停止の圧力より高い位置には、警報を発生す
る警報圧力が設定されている。

【０００６】従って、例えば燃料ガス４の圧力の下限を
０．５Ｋｇ／ｃｍ²ｇに設定した状態でボイラ等の負荷
を変化さようとする場合、従来のガスバーナ装置２では
各ガスバーナ装置２を１台ずつ点消火して行く際に、図
中太線で示すように大きな圧力変化Ｓが発生して火炉の
収熱が大きく変化してしまう問題を有していた。

【０００７】又、例えば負荷が３５％のような低い値に
なった場合では、Ｅ〜Ｉの５台のガスバーナ装置２が消
火してＡ〜Ｄの４台のガスバーナ装置２が燃焼している
状態となるが、燃焼しているガスバーナ装置２の数が少
ないことと、燃焼しているガスバーナ装置２の配置位置
が均一になり難いことから、火炉の収熱がアンバランス
になり易いという問題を有していた。

【０００８】又、ボイラを起動する際、蒸気の昇温・昇
圧を行うために、通常所定時間だけ１０％程度の最低負
荷燃焼を行うが、従来のガスバーナ装置２では、図６に
示すようにＡの１台のガスバーナ装置２しか燃焼するこ
とができず、よって火炉内温度が著しく不均一なものと
なってしまう問題を有していた。

【０００９】一方、上記したボイラ起動時における火炉
内温度の均一化を図るために、図７に示すようなガスバ
ーナ装置７が実施されるようになってきている。

【００１０】図７は上記従来のガスバーナ装置７の一例
を示した切断側面図であり、ボイラ等の火炉８の炉壁１
に形成されるバーナスロート９の中心に先端部が位置す
るように、風箱１０の正面板１１を貫通したガスバーナ
１２が設けられている。ガスバーナ１２は、後端部に接
続された燃料供給管３から導かれた燃料ガス４を先端の
噴口１３から火炉８内に噴出するようになっており、ガ
スバーナ１２の先端外周には前記風箱１０からの二次空
気（燃焼用空気）１４がベーン１５を介して供給される
ようになっていると共に、ガスバーナ１２の外周に外筒
１６が設けられ、該外筒１６の後端部に設けられた三次
空気供給管１７によって導かれた三次空気（補助用空
気）１８を、ガスバーナ１２と外筒１６との間を通して
ガスバーナ１２の先端外周に供給するようになってい
る。

【００１１】又、前記燃料供給管３には、バーナ制御装
置１９からの制御信号によって開閉作動する開閉弁２０
が夫々備えられており、ボイラ負荷に応じて全体流量が
自動制御された燃料ガス４が、開閉弁２０の開閉によっ
て各ガスバーナ装置７に供給されるようになっている。

【００１２】更に、前記外筒１６の近傍所要位置には、
風箱１０の正面板１１を貫通して点火兼用ガスバーナ２
１が備えられている。該点火兼用ガスバーナ２１は、前
記ガスバーナ１２の１／１０程度の比較的大きな容量を
有しており、燃料供給管２２から導かれた燃料ガス４を
先端から噴出して図示しない点火プラグにより点火する
ようになっている。２３は点火プラグの電源線を示す。
又、前記燃料供給管２２には、前記バーナ制御装置１９
からの制御信号によって開閉作動する開閉弁２４が備え
られている。Ｆ₁はガスバーナ１２による火炎を示す。

【００１３】上記したガスバーナ装置７では、前記図５
に示すように複数のガスバーナ装置７をボイラの炉壁１
に複数配置し、ボイラの起動時には、総ての点火兼用ガ
スバーナ２１を点火して該点火兼用ガスバーナ２１のみ
の燃焼により、１０％程度の燃料ガスを与えて蒸気の昇
温・昇圧を行うようにしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記図７に示
した従来のガスバーナ装置７においては、点火兼用ガス
バーナ２１を使用するのはボイラの起動時のみであり、
通常での負荷変化時は、図５、図６に示したガスバーナ
装置２と同様に、各ガスバーナ装置７を１台ずつ点消火
するようにしているために、図６中太線で示すように大
きな圧力変化Ｓが発生して火炉８の収熱が大きく変化し
てしまう問題がある。

【００１５】又、例えば負荷が３５％のような低い値に
なった場合でも、Ｅ〜Ｉの５台のガスバーナ装置７が消
火してＡ〜Ｄの４台のガスバーナ装置７が燃焼している
状態となるため、火炉８内の収熱がアンバランスになり
易いという問題がある。

【００１６】更に、前記ガスバーナ１２を点火する際
に、先ず点火兼用ガスバーナ２１に燃料ガス４を供給し
て点火プラグにより点火した後、ガスバーナ１２に燃料
ガス４を供給して前記点火兼用ガスバーナ２１によって
点火する必要があり、よってガスバーナ１２の点火時毎
に、点火兼用ガスバーナ２１を燃焼させるための多くの
燃料ガス４を消費するという問題を有していた。

【００１７】本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもの
で、消点火時における火炉の収熱の変化を小さく押える
ことができ、しかも点火時における燃料ガスの無駄な消
費を押えることができるガスバーナ装置を提供すること
を目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、内側バーナの
外周に外側バーナを備えた二重管式ガスバーナを備える
と共に、該二重管式ガスバーナの近傍に点火装置を備
え、前記二重管式ガスバーナに燃料ガスを供給する燃料
供給管を２つの分岐供給管に分岐し、一方の分岐供給管
を前記内側バーナに接続すると共に、他方の分岐供給管
を容量切換弁を介して前記外側バーナに接続したことを
特徴とするガスバーナ装置、に係るものである。

【００１９】

【作用】本発明では、内側バーナの外周に外側バーナを
備えた二重管式ガスバーナを備えると共に、該二重管式
ガスバーナの近傍に点火装置を備え、前記二重管式ガス
バーナに燃料ガスを供給する燃料供給管を２つの分岐供
給管に分岐し、一方の分岐供給管を前記内側バーナに接
続すると共に、他方の分岐供給管を容量切換弁を介して
前記外側バーナに接続し、二重管式ガスバーナを小容量
と大容量に切替えて使用することができるようにしてい
るので、負荷変化に伴って行われるガスバーナ装置の点
消火によるドラフトの変化幅を従来に比して、大幅に小
さくすることができ、又、ガスバーナ装置を内側バーナ
のみの燃焼による小容量とすると、総てのガスバーナ装
置を燃焼させた状態において低い負荷まで安定して対応
することができ、よって火炉の収熱をバランスよく行わ
せることができ更に、点火装置による燃料ガスの消費を
著しく減少、或いは全く無くすことができる。

【００２０】

【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。

【００２１】図１は、前記図７に示した従来の装置に適
用した本発明のガスバーナ装置２５の一実施例を示した
もので、図中同一の物には同一の符号を付して、本発明
の特徴部分についてのみ詳述する。

【００２２】内側バーナ２６の外周に外側バーナ２７を
備えた二重管式ガスバーナ２８を、ボイラ等の火炉８の
炉壁１に形成されているバーナスロート９の中心に先端
部が位置するように、風箱１０の正面板１１を貫通させ
て配置する。前記二重管式ガスバーナ２８の外周には外
筒１６が設けられて、三次空気１８が供給されるように
なっている。

【００２３】二重管式ガスバーナ２８は、図２及び図３
に示すように、内側バーナ２６の先端には内側噴口２９
が形成され、外側バーナ２７の先端には外側噴口３０が
形成されている。内側バーナ２６と外側バーナ２７の容
量は、内側噴口２９と外側噴口３０の面積比で設定する
ことができ、図示の場合は同一の口径を有した噴口を内
側バーナ２６に４個、外側バーナ２７に４個設けること
により同一容量としている。

【００２４】更に、前記外筒１６の外側近傍所要位置に
は、風箱１０の正面板１１を貫通して点火装置３１が設
けられている。点火装置３１は、電源線２３に接続され
た図示しない点火プラグを備えており、点火プラグによ
って点火された火炎によって二重管式ガスバーナ２８に
点火できる最小限の流量の燃料ガス４を供給するように
した小型のものとなっている。又、前記点火装置３１
は、二重管式ガスバーナ２８への点火が可能な場合に
は、点火プラグのみを備えて二重管式ガスバーナ２８に
直接点火するようにしたものであっても良く、その場合
には点火のための燃料ガス４の供給を全く省略すること
ができ、点火装置３１の構成を更に簡略、小型化するこ
とができる。

【００２５】前記ガスバーナ装置２５の二重管式ガスバ
ーナ２８に燃料ガス４を供給する燃料供給管３を２つの
分岐供給管３２，３３に分岐し、一方の分岐供給管３２
を前記内側バーナ２６に接続すると共に、他方の分岐供
給管３３を前記外側バーナ２７に接続している。更に、
前記分岐供給管３３には、バーナ制御装置３４からの制
御信号によって開閉作動する容量切換弁３５が備えられ
ている。

【００２６】また、ボイラ負荷に応じて全体流量が自動
制御された燃料ガス４を、どのガスバーナ装置２５に供
給するかを切替えるようにした開閉弁３６が燃料供給管
３に設けられて、バーナ制御装置３４により開閉が制御
されるようになっている。図中Ｆ₂は内側バーナ２６に
よる火炎、Ｆ₃は外側バーナ２７による火炎を示す。

【００２７】次に上記実施例の作用を説明する。

【００２８】図１〜図３に示したように、二重管式ガス
バーナ２８を備えたガスバーナ装置２５では、容量切換
弁３５を閉にして燃料供給管３から燃料ガス４の供給を
行うと、燃料ガス４は分岐供給管３２により内側バーナ
のみに供給されて内側噴口２９から噴出され、点火装置
３１の点火により小さい火炎Ｆ₂が形成され、また容量
切換弁３５を開にして燃料供給管３から燃料ガス４の供
給を行うと、燃料ガス４は分岐供給管３２，３３の両方
に流れて内側バーナ２６と外側バーナ２７の両方に供給
され、内側噴口２９と外側噴口３０の両方から噴出され
て大きい火炎Ｆ ₃が形成されるようになる。

【００２９】このとき、前記内側バーナ２６と外側バー
ナ２７に形成される噴口２９，３０の面積比（噴口数）
を例えば同一としておくと、内側バーナ２６のみを使用
する小容量時と、内側バーナ２６及び外側バーナ２７の
両者を使用する大容量時とでは、容量比が１：２に変化
されるようになる。

【００３０】従って、負荷の増加時は、開閉弁３６を
開、容量切換弁３５を閉として、内側バーナ２６から燃
料ガス４を噴出した小容量の状態で点火し、続いて容量
切換弁３５を開として外側バーナ２７からも燃料ガス４
を噴出させて大容量の状態で燃焼させ、また負荷の減少
時は、開閉弁３６及び容量切換弁３５が開で内側バーナ
２６及び外側バーナ２７から燃料ガス４が噴出している
大容量の状態から、容量切換弁３５を閉にして外側バー
ナ２７からの燃料ガス４の噴出を停止して内側バーナ２
６のみから噴出させ、その後開閉弁３６及び容量切換弁
３５を閉として内側バーナ２６への燃料ガス４の供給も
停止して消火させる。

【００３１】上記したガスバーナ装置２５を、図５に示
したように左右上下に３台ずつ９台設けた場合について
説明すると、図４に示すように、負荷変化に伴って行わ
れるガスバーナ装置２５の点消火によって生じる圧力変
化Ｓ’を、従来の図６に示した圧力変化Ｓに比して、大
幅に小さく（半減）することができる。

【００３２】又、ガスバーナ装置２５を内側バーナ２６
のみの燃焼による小容量とすると、ａ’〜ｉ’に示すよ
うに総てのガスバーナ装置２５を燃焼させた状態で、２
５％近くの低負荷まで安定して対応することができ、火
炉８の収熱をバランスよく行わせることができる。又、
前記内側バーナ２６と外側バーナ２７との容量比を例え
ば１：３（噴口数４個：８個）のように大きくすると、
更に低負荷に対しても内側バーナ２６の総てを燃焼させ
た状態で安定して対応することができる。

【００３３】更に、点火装置３１は、二重管式ガスバー
ナ２８に点火するのに必要な最少流量の燃料ガス４を供
給するようにしたものとすることができる。又、点火装
置３１は、二重管式ガスバーナ２８への点火が可能な場
合には、点火プラグのみを備えて直接点火する方式を採
用することもでき、その場合には点火用の燃料ガス４を
全く必要としないために、図５、図７に示した従来のガ
スバーナ装置２，７の点火時毎に発生していた燃料ガス
４の無駄な消費を削減することができ、更に点火装置３
１の構成を簡略、小型化することができる。

【００３４】又、図４の場合では、ボイラの負荷が１０
％程度となる起動時にも、ａ’，ｂ’，ｃ’のように３
台のガスバーナ装置２５の内側バーナ２６の燃焼によっ
て対応することができるので、図５に示した従来の１台
のガスバーナ装置２によって対応する方式のように火炉
の加熱が著しく不均一になるようなこともない。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、ガスバーナ装置を二重
管式ガスバーナとして、小容量と大容量に切替えて使用
することができるようにしているので、負荷変化に伴っ
て行われるガスバーナ装置の点消火によるドラフト変化
を従来に比して、大幅に小さくすることができ、又、ガ
スバーナ装置を内側バーナのみの燃焼による小容量とす
ると、総てのガスバーナ装置を燃焼させた状態において
低い負荷まで安定して燃焼させることができ、よって火
炉の収熱をバランス良く行わせることができ、更に点火
装置による燃料ガスの消費を著しく減少、或いは全く無
くしてしまうことができる、等の優れた効果を奏し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す切断側面図である。

【図２】二重管式ガスバーナの一例を示す切断側面図で
ある。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図４】本発明のガスバーナ装置の運転方法の一例を示
す線図である。

【図５】従来のガスバーナ装置を備えた炉壁の正面図で
ある。

【図６】図５のガスバーナ装置の運転方法の一例を示す
線図である。

【図７】従来のガスバーナ装置の他の例を示す切断側面
図である。

【符号の説明】

３ 燃料供給管 ４ 燃料ガス ２５ ガスバーナ装置 ２６ 内側バーナ ２７ 外側バーナ ２８ 二重管式ガスバーナ ３１ 点火装置 ３２ 分岐供給管 ３３ 分岐供給管 ３５ 容量切換弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側バーナの外周に外側バーナを備えた
   二重管式ガスバーナを備えると共に、該二重管式ガスバ
   ーナの近傍に点火装置を備え、前記二重管式ガスバーナ
   に燃料ガスを供給する燃料供給管を２つの分岐供給管に
   分岐し、一方の分岐供給管を前記内側バーナに接続する
   と共に、他方の分岐供給管を容量切換弁を介して前記外
   側バーナに接続したことを特徴とするガスバーナ装置。