JPH08233216A - Combustion device - Google Patents

Combustion device

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JPH08233216A
JPH08233216A JP6483495A JP6483495A JPH08233216A JP H08233216 A JPH08233216 A JP H08233216A JP 6483495 A JP6483495 A JP 6483495A JP 6483495 A JP6483495 A JP 6483495A JP H08233216 A JPH08233216 A JP H08233216A
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JP
Japan
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gas
combustion
burner
fuel
fuel gas
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Application number
JP6483495A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsukasa Shigesumi
司 重住
Joji Arita
譲次 有田
Yoshinori Shicchi
義範 志智
Keiji Adachi
恵治 安達
Kunihiko Nakano
邦彦 中野
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NIPPON UPRO KK
Toto Ltd
Original Assignee
NIPPON UPRO KK
Toto Ltd
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Publication date
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Priority to JP6483495A priority Critical patent/JPH08233216A/en
Publication of JPH08233216A publication Critical patent/JPH08233216A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a combustion device showing a relative trouble-free design, capable of, accommodating for many variations with a less number of components as much as possible, showing a relative easy assembling and capable of realizing a low NOx of discharged gas and a stable combustion. CONSTITUTION: A plurality of main flame gas nozzles 7, auxiliary flame gas nozzles 9 and nozzle dampers 31 are manufactured in advance in such a way that the most suitable mixing ratio for realizing a low NOx of discharged gas under each of stabilized combustion states for each of kinds of fuel of which use is expected as a fuel gas may be obtained, each of a plurality of kinds of gas nozzles 7, 9 and nozzle damper 31 which are adapted for the type of' gas used as fuel gas can be selected and fixed to the combustion device. Due to this fact, it is possible to eliminate a troublesome design operation, adapt for many variations with a less number of components, perform a relative easy assembling of the components, and realize a low NOx formation of discharged gas under a stabilized combustion.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、燃料ガス濃度の比較的
濃い混合気で燃焼する濃燃焼と、これとは逆に燃料ガス
濃度の比較的薄い混合気で燃焼する淡燃焼とを併用する
ことにより、安定燃焼下において排気中の窒素酸化物
(以下、「NOx」という)濃度の低濃度化を実現する
ことが可能な燃焼装置の改良に関するものである。本明
細書では、給湯機の燃焼装置について説明する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses both rich combustion, which burns with a mixture having a relatively high fuel gas concentration, and conversely, light combustion, which burns with a mixture having a relatively low fuel gas concentration. Accordingly, the present invention relates to an improvement in a combustion device capable of realizing a low concentration of nitrogen oxides (hereinafter referred to as “NOx”) in exhaust gas under stable combustion. In this specification, a combustion device of a water heater will be described.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃焼装置において、排気の低NOx化を
図るべく淡燃焼を行うと安定燃焼の実現が困難となり、
安定燃焼を実現しようとして濃燃焼を行うと排気の低N
Ox化を図るのが困難となることが知られている。
2. Description of the Related Art In a combustion apparatus, if light combustion is performed in order to reduce NOx in exhaust gas, it becomes difficult to realize stable combustion.
If rich combustion is performed in an attempt to achieve stable combustion, the exhaust gas will have low N
It is known that it is difficult to achieve Ox conversion.

【0003】そこで、主炎を形成する淡燃焼バーナと主
炎を安定化するための補助炎を形成する濃燃焼バーナと
から成る燃焼部を複数個並設し、各淡燃焼バーナには燃
料ガス供給源からの燃料ガスを淡燃焼バーナに供給する
主炎用ガスノズルを、また、各濃燃焼バーナには燃料ガ
スを濃燃焼バーナに供給する補助炎用ガスノズルを、夫
々近接させた構成の燃焼装置が提案された。
Therefore, a plurality of combustion sections, each of which is composed of a light combustion burner which forms a main flame and a rich combustion burner which forms an auxiliary flame for stabilizing the main flame, are arranged in parallel, and each light combustion burner has a fuel gas. Combustion device in which a main flame gas nozzle that supplies fuel gas from a supply source to a lean combustion burner and an auxiliary flame gas nozzle that supplies fuel gas to the rich combustion burner are adjacent to each rich combustion burner Was proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記装置で
は、燃料ガスのガス種に応じた最適な混合比で燃焼が行
えるように、即ち、安定燃焼下において排気の低NOx
化が実現できるように、各バーナには一定量の燃料ガス
がガスノズルを通して供給されると共に、一定量の一次
空気量が空気ファンを通して供給されるように構成され
ていた。
By the way, in the above device, combustion can be carried out at an optimum mixing ratio according to the gas species of the fuel gas, that is, low NOx of the exhaust gas under stable combustion.
In order to realize this, each burner is configured such that a fixed amount of fuel gas is supplied through a gas nozzle and a fixed amount of primary air is supplied through an air fan.

【0005】しかしながら、上記装置は、各ガス種別に
固有の部品を必要とするのみならず、装置の内部構造に
ついても各ガス種別に異なっていたので、燃料ガスとし
て使用されるであろうガス種別に設計を行う必要がある
ために設計に非常な手間がかかる。また、部品について
も各ガス種別に準備しておく必要があるために部品点数
が多くならざるを得ない。更には、各ガス種別に使用す
る部品や内部構造が異なるために組立作業も煩雑になる
という欠点があった。
However, the above-mentioned device requires not only the parts specific to each gas type, but also the internal structure of the device is different for each gas type, so that the gas type that will be used as the fuel gas It takes a lot of time to design because it is necessary to design it. Also, since it is necessary to prepare parts for each gas type, the number of parts must be increased. Further, there is a drawback that the assembly work becomes complicated because the parts used for each gas type and the internal structure are different.

【0006】従って本発明の目的は、設計に比較的手間
がかからず、なるべく少ない部品点数で多くのバリュエ
ーションに対応でき、組立ても比較的容易な、排気の低
NOx化と安定燃焼とを実現できる燃焼装置を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to achieve relatively low design, relatively large number of valuations with as few parts as possible, and relatively easy to assemble, low exhaust NOx and stable combustion. The object of the present invention is to provide a combustion device that can do so.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の側面は、燃料ガス濃度の比較的薄い
混合気で主炎を形成する第1バーナと、燃料ガス濃度の
比較的濃い混合気で主炎を安定化するための補助炎を形
成する第2バーナとを備えた燃焼装置において、前記第
1バーナの混合気導入部に近接させて設けられた第1燃
料ガス供給ノズルと、前記第2バーナの混合気導入部に
近接させて設けられた第2燃料ガス供給ノズルと、を有
し、前記各燃料供給ノズルの口径は、燃料ガスのガス種
に応じて設定されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention relates to a first burner that forms a main flame with a mixture having a relatively low fuel gas concentration, and a fuel gas concentration In a combustion device including a second burner that forms an auxiliary flame for stabilizing the main flame with a relatively rich air-fuel mixture, a first fuel gas provided close to the air-fuel mixture introduction portion of the first burner. A supply nozzle and a second fuel gas supply nozzle provided in the vicinity of the air-fuel mixture introducing portion of the second burner, and the diameter of each fuel supply nozzle is set according to the gas type of the fuel gas. It is characterized by being.

【0008】上記目的を達成するために、本発明の第2
の側面は、請求項1記載の燃焼装置において、前記各燃
料供給ノズルの近傍に、前記各バーナの混合気導入部に
流入する一次空気量を、燃料ガスのガス種に適合した量
に制御するための貫通孔が形成された一次空気流入量制
御部材を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the second aspect of the present invention
In the combustion apparatus according to claim 1, the side surface of (1) controls the amount of primary air flowing into the air-fuel mixture introducing portion of each burner in the vicinity of each fuel supply nozzle to an amount suitable for the gas species of the fuel gas. Is provided with a primary air inflow amount control member having a through hole formed therein.

【0009】上記目的を達成するために、本発明の第3
の側面は、燃料ガス濃度の比較的薄い混合気で主炎を形
成する第1バーナと、燃料ガス濃度の比較的濃い混合気
で主炎を安定化するための補助炎を形成する第2バーナ
とを備えた燃焼装置において、前記各バーナと燃料ガス
供給源との間を個別に接続するガス配管と、前記各ガス
配管に、燃料ガス供給量を調節するために設けられた弁
機構と、を有し、前記各弁機構は、燃料ガスのガス種に
応じて開度が制御されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a third aspect of the present invention is provided.
The side surface of the first burner forms a main flame with a mixture having a relatively low fuel gas concentration, and the second burner forms an auxiliary flame for stabilizing the main flame with a mixture having a relatively high fuel gas concentration. In a combustion apparatus comprising: a gas pipe that individually connects between each burner and a fuel gas supply source, each gas pipe, a valve mechanism provided for adjusting the fuel gas supply amount, And the opening degree of each of the valve mechanisms is controlled according to the gas type of the fuel gas.

【0010】[0010]

【作用】本発明の第1の側面によれば、予め、第1燃料
ガス供給ノズルの口径と第2燃料ガス供給ノズルの口径
とを、燃料ガスとして用いられるであろうガス種別に夫
々最適な混合比が得られるように製造しておき、これら
燃料ガス供給ノズル中から、燃料ガスとして使用される
ガス種に適合するもの、即ち、安定燃焼下で排気の低N
Ox化を実現できるノズルを選択して装置に取付けるこ
とができるので、設計に比較的手間がかからず、少ない
部品点数で多くのバリュエーションに対応でき、組立て
も比較的容易で、且つ、安定燃焼下での排気の低NOx
化を実現できる。
According to the first aspect of the present invention, the caliber of the first fuel gas supply nozzle and the caliber of the second fuel gas supply nozzle are optimized in advance for each gas type that will be used as the fuel gas. It is manufactured so that a mixing ratio can be obtained, and one that is suitable for the gas species used as the fuel gas from these fuel gas supply nozzles, that is, low N of exhaust gas under stable combustion.
Since a nozzle that can realize Ox can be selected and attached to the device, it is relatively easy to design, can handle many valuations with a small number of parts, is relatively easy to assemble, and has stable combustion. Low NOx in the exhaust under
Can be realized.

【0011】本発明の第2の側面によれば、第1、第2
の燃料供給ノズルの近傍に夫々設けられる一次空気量制
御部材の貫通孔の口径を、予め、燃料ガスとして用いら
れるであろうガス種別に夫々最適な混合比が得られるよ
うに製造しておき、これら一次空気量制御部材中から、
燃料ガスとして使用されるガス種に適合するもの、即
ち、安定燃焼下で排気の低NOx化を実現できるものを
選択して装置に取付けることができるので、設計に比較
的手間がかからず、少ない部品点数で多くのバリュエー
ションに対応でき、組立ても比較的容易で、且つ、安定
燃焼下での排気の低NOx化を実現できる。
According to the second aspect of the present invention, the first and second aspects are provided.
The diameter of the through hole of the primary air amount control member provided in the vicinity of the fuel supply nozzle is manufactured in advance so that an optimum mixing ratio can be obtained for each gas type that will be used as the fuel gas, From these primary air amount control members,
It is relatively easy to design because it is possible to select the one that is suitable for the type of gas used as the fuel gas, that is, the one that can realize low NOx emission under stable combustion, and install it in the device. It can support many valuations with a small number of parts, is relatively easy to assemble, and realizes low NOx emission under stable combustion.

【0012】本発明の第3の側面によれば、各バーナと
燃料ガス供給源との間を個別に接続するガス配管に燃料
ガス供給量を調節するために設けられた弁機構の開度
を、燃料ガスのガス種に応じて制御することとしたの
で、設計に比較的手間がかからず、少ない部品点数で多
くのバリュエーションに対応でき、組立ても比較的容易
で、且つ、安定燃焼下での排気の低NOx化を実現でき
る。
According to the third aspect of the present invention, the opening degree of the valve mechanism provided for adjusting the fuel gas supply amount in the gas pipes that individually connect the burners and the fuel gas supply source is adjusted. Since it is controlled according to the type of fuel gas, it is relatively easy to design, can handle many valuations with a small number of parts, is relatively easy to assemble, and is stable in combustion. The NOx of the exhaust gas can be reduced.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0014】まず、本発明の一実施例として、図1〜図
9に示すような、給湯機に適用される燃焼装置について
説明する。
First, as one embodiment of the present invention, a combustion apparatus applied to a water heater as shown in FIGS. 1 to 9 will be described.

【0015】上記装置は、図1〜図3に示すように、濃
淡燃焼が可能な複数個のバーナ1、各バーナ1が並設さ
れた空気導入部3、空気導入部3に隣接するガスマニホ
ールド5、図9に示すように、基部をガスマニホールド
5に固定し先端部を各バーナ1に近接した状態で設けら
れた複数個の主炎用ガスノズル7及び複数個の補助炎用
ガスノズル9、空気導入部3に接続された空気導入用フ
ァン11を備える。
As shown in FIGS. 1 to 3, the above-mentioned apparatus comprises a plurality of burners 1 capable of rich and lean combustion, an air introducing section 3 in which the burners 1 are arranged in parallel, and a gas manifold adjacent to the air introducing section 3. 5. As shown in FIG. 9, a plurality of main flame gas nozzles 7 and a plurality of auxiliary flame gas nozzles 9 are provided, the base portion of which is fixed to the gas manifold 5 and the tip portion of which is provided close to each burner 1. An air introduction fan 11 connected to the introduction unit 3 is provided.

【0016】各バーナ1は、図6に明示するように、淡
燃焼バーナ13及び濃燃焼バーナ15の内側空間部14
が形成された1枚の板状部材と、淡燃焼バーナ13の上
側部分を挟んだ状態で濃燃焼バーナ15の外側空間部1
6を形成するための2枚のカバー部材とを備える。淡燃
焼バーナ13は、主炎を形成するための混合気の導入が
可能なように所定の膨らみを持たせて上記板状部材の側
面に略U字状に形成されている。同様に、濃燃焼バーナ
15の内側空間部14も、補助炎を形成するための混合
気の導入が可能なように所定の膨らみを持たせて上記板
状部材の側面に略L字状に形成されている(図4〜図6
参照)。
As shown in FIG. 6, each burner 1 has an inner space portion 14 of a light burn burner 13 and a rich burn burner 15.
The outer space portion 1 of the rich combustion burner 15 with the one plate-shaped member formed with the upper portion of the light combustion burner 13 sandwiched therebetween.
And two cover members for forming 6. The light combustion burner 13 is formed in a substantially U-shape on the side surface of the plate-like member with a predetermined bulge so that the air-fuel mixture for forming the main flame can be introduced. Similarly, the inner space portion 14 of the rich combustion burner 15 is also formed in a substantially L-shape on the side surface of the plate member so as to have a predetermined bulge so that the air-fuel mixture for forming the auxiliary flame can be introduced. (Figs. 4 to 6)
reference).

【0017】淡燃焼バーナ13の空気導入部3側端部に
は、略楕円状の混合気導入口17が設けられ、また、上
側端部には、図2で示した熱交換器27を加熱するため
にスリット状に形成された複数個の主炎吹出口19が並
設されている。混合気導入口17には、燃料ガス濃度の
比較的薄い混合気を導入するために、図8に示すような
形状の主炎用ガスノズル7の先端部が対面している。
A substantially elliptical air-fuel mixture inlet 17 is provided at the end of the lean burner 13 on the air introducing portion 3 side, and the heat exchanger 27 shown in FIG. 2 is heated at the upper end. In order to do so, a plurality of main flame outlets 19 formed in slits are arranged in parallel. In order to introduce the air-fuel mixture having a relatively low fuel gas concentration into the air-fuel mixture inlet 17, the tip portion of the main flame gas nozzle 7 having a shape as shown in FIG. 8 faces.

【0018】濃燃焼バーナ15の内側空間部における空
気導入部3側端部には、略円形状の混合気導入口21が
設けられ、また、外側空間部における上側端部には、図
2で示した熱交換器27を加熱するために略矩形状に形
成された複数個の補助炎吹出口23が並設されている。
混合気導入口21には、燃料ガス濃度の比較的濃い混合
気を導入するために、図8に示すような形状の補助炎用
ガスノズル9の先端部が対面している。そして、濃燃焼
バーナ15の内側空間部14には、濃燃焼バーナ15の
外側空間部16と連通するために複数個の小孔25が設
けられている。
A substantially circular air-fuel mixture inlet 21 is provided at the end of the rich combustion burner 15 on the side of the air introducing portion 3 in the inner space, and the upper end of the outer space is shown in FIG. In order to heat the heat exchanger 27 shown, a plurality of auxiliary flame outlets 23 formed in a substantially rectangular shape are arranged in parallel.
In order to introduce the air-fuel mixture having a relatively high fuel gas concentration into the air-fuel mixture inlet 21, the tip of the auxiliary flame gas nozzle 9 having a shape as shown in FIG. 8 faces. The inner space 14 of the rich combustion burner 15 is provided with a plurality of small holes 25 for communicating with the outer space 16 of the rich combustion burner 15.

【0019】本発明の一実施例では、上述した各主炎用
ガスノズル7の口径及び各補助炎用ガスノズル9の口径
は、燃料ガスとして用いられるガス種に適合した燃料流
量が得られるように設定されている。また、各主炎用ガ
スノズル7及び各補助炎用ガスノズル9の先端部近傍に
は、各淡燃焼バーナ13の混合気導入口17及び各濃燃
焼バーナ15の混合気導入口21に流入する一次空気量
を、燃料ガスとして用いられるガス種に適合した量に制
御するために、図7で示すような複数の貫通孔29が形
成されたノズルダンパ31が設けられている。
In one embodiment of the present invention, the diameters of the main flame gas nozzles 7 and the auxiliary flame gas nozzles 9 described above are set so that a fuel flow rate suitable for the gas species used as the fuel gas can be obtained. Has been done. In addition, in the vicinity of the tips of the main flame gas nozzles 7 and the auxiliary flame gas nozzles 9, the primary air flowing into the air-fuel mixture inlet 17 of each light burner 13 and the air-fuel mixture inlet 21 of each rich burner 15 is introduced. A nozzle damper 31 having a plurality of through holes 29 as shown in FIG. 7 is provided in order to control the amount so as to match the gas type used as the fuel gas.

【0020】なお、図5は、上述した各バーナ1と、空
気導入部3及びガスマニホールド5との位置関係を示し
た図である。図5において、空気導入部3の底面部33
及び中段に設けられた一対のバーナ保持部35には、燃
料ガスと共に混合気を形成するために導入される一次空
気とは別に二次空気を導入するのに必要な多数の二次空
気導入孔37が形成されている。
FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between each of the above-mentioned burners 1, the air introducing portion 3 and the gas manifold 5. In FIG. 5, the bottom surface portion 33 of the air introduction portion 3
Also, the pair of burner holding portions 35 provided in the middle stage have a large number of secondary air introduction holes required to introduce secondary air in addition to the primary air introduced to form the air-fuel mixture together with the fuel gas. 37 is formed.

【0021】上述した主炎用ガスノズル7及び補助炎用
ガスノズル9と、ノズルダンパ31とは、例えば、下記
の表1に示すように、燃料ガスとしての使用が予測され
るガス種別に夫々最適な混合比が得られるように予め複
数種類製造しておき、これら複数種類のガスノズル7、
9及びノズルダンパ31中から、燃料ガスとして使用さ
れるガス種に適合するものを夫々選択して上記装置に取
付けることとなる。
The above-mentioned main flame gas nozzle 7 and auxiliary flame gas nozzle 9 and the nozzle damper 31 are respectively optimally mixed with each other according to the gas type expected to be used as the fuel gas, as shown in Table 1 below. A plurality of types of gas nozzles 7 are manufactured in advance so that the ratio can be obtained.
9 and the nozzle damper 31, the ones suitable for the gas species used as the fuel gas are selected and attached to the above device.

【0022】[0022]

【表1】 表1において、各ガス種〜の一次空気率m1は、 m1=一次空気量/理論空気量……(1) により求められ、理論空気量はガス量に比例する。[Table 1] In Table 1, the primary air ratio m1 of each gas type is obtained by m1 = primary air amount / theoretical air amount (1), and the theoretical air amount is proportional to the gas amount.

【0023】本実施例において、(1)式により各ガス
種〜の一次空気率m1を求めるに際しては、安定燃
焼下において排気の低NOx化を実現するための条件と
して例えば、一次空気率m1=0.5を基準とし、一次
空気量/ガス量に、0.5を乗ずるものとしている。即
ち、例えば、ガス種の淡燃焼時の一次空気率m1は、
淡燃焼時のガス量と一次空気量との比率が、60:80
であるので、m1=0.5×80/60=0.67であ
り、濃燃焼時のガス量と一次空気量との比率が、40:
20であるので、m1=0.5×20/40=0.25
である。同様にして、ガス種〜の淡燃焼時と濃燃焼
時の一次空気率m1を求めることができる。
In the present embodiment, when the primary air ratio m1 of each gas type is calculated by the equation (1), the condition for realizing the low NOx of the exhaust gas under stable combustion is, for example, the primary air ratio m1 = Based on 0.5, the primary air amount / gas amount is multiplied by 0.5. That is, for example, the primary air ratio m1 during light combustion of gas species is
The ratio of the amount of gas and the amount of primary air during light combustion is 60:80
Therefore, m1 = 0.5 × 80/60 = 0.67, and the ratio of the gas amount and the primary air amount during rich combustion is 40:
Since it is 20, m1 = 0.5 × 20/40 = 0.25
Is. In the same manner, the primary air ratio m1 of the gas species can be obtained during light combustion and during rich combustion.

【0024】表1から言えることは、上記0.5を基準
としてガス量が増加すれば一次空気率m1は減少し、ガ
ス量が減少すれば一次空気率m1は増加する。一次空気
量については、上記と逆になる。但し、表1に示した一
次空気率の数値は、ある燃焼量における一例であって、
実際には燃焼量や空気量の制御に伴い変化する。
It can be said from Table 1 that the primary air ratio m1 decreases as the gas amount increases, and the primary air ratio m1 increases as the gas amount decreases, based on the above 0.5. The primary air amount is opposite to the above. However, the numerical value of the primary air ratio shown in Table 1 is an example at a certain combustion amount,
Actually, it changes with the control of the combustion amount and the air amount.

【0025】次に、淡燃焼において一次空気率m1を増
加させた場合、淡燃焼量を増加(濃燃焼量を減少)させ
た場合、淡燃焼量及び淡燃焼の一次空気率m1を増加さ
せた場合、淡燃焼の一次空気率m1を減少させた場合に
つき説明する。
Next, when the primary air ratio m1 in the light combustion is increased, when the light combustion amount is increased (the rich combustion amount is decreased), the light combustion amount and the light combustion primary air ratio m1 are increased. In this case, the case where the primary air ratio m1 of light combustion is reduced will be described.

【0026】(ア)淡燃焼において一次空気率m1を増
加させた場合 使用するガスを、ガス種からガス種に変えて一次空
気率m1を増加させた場合には、ガスマニホールド5を
通して淡燃焼バーナ13と濃燃焼バーナ15に夫々供給
されるガスの分配量を変えるだけでよいから、主炎用ガ
スノズル7及び補助炎用ガスノズル9のノズル径だけを
ガス種に適合したものに交換すればよいこととなる。
この場合、淡燃焼では、ガス量が減少するから一次空気
率m1は増加し、濃燃焼では、ガス量が増加するから一
次空気率m1は減少することとなる。
(A) When the primary air ratio m1 is increased in the light combustion When the primary air ratio m1 is increased by changing the gas used from the gas type to the gas type, the light combustion burner is passed through the gas manifold 5. Since it is only necessary to change the distribution amount of the gas supplied to each of the gas burner 13 and the rich combustion burner 15, only the nozzle diameters of the main flame gas nozzle 7 and the auxiliary flame gas nozzle 9 need to be replaced with those suitable for the gas species. Becomes
In this case, in lean combustion, the primary air ratio m1 increases because the gas amount decreases, and in rich combustion, the primary air ratio m1 decreases because the gas amount increases.

【0027】(イ)一次空気率m1を増加した場合 使用するガスを、ガス種からガス種に変えて一次空
気率m1を増加させた場合には、空気導入部3を通して
淡燃焼バーナ13と濃燃焼バーナ15に夫々供給される
一次空気の分配量を変えるだけでよいから、ノズルダン
パ31を、複数の貫通孔29の口径がガス種に適合し
たノズルダンパ31に交換すればよいこととなる。この
場合、淡燃焼では、一次空気量が増加するから一次空気
率m1は増加し、濃燃焼では、一次空気量が減少するか
ら一次空気率m1は減少することとなる。
(B) When the primary air ratio m1 is increased When the primary air ratio m1 is increased by changing the gas used from the gas type to the gas type, the air is introduced through the air introduction section 3 and the rich combustion burner 13 Since it is only necessary to change the distribution amount of the primary air supplied to the combustion burner 15, the nozzle damper 31 may be replaced with the nozzle damper 31 in which the diameters of the plurality of through holes 29 are adapted to the gas type. In this case, in lean combustion, the primary air amount increases and the primary air ratio m1 increases, and in rich combustion, the primary air amount decreases and the primary air ratio m1 decreases.

【0028】(ウ)淡燃焼量を増加(濃燃焼量を減少)
させた場合 使用するガスを、ガス種からガス種に変えて淡燃焼
量を増加させた場合には、淡燃焼側の一次空気率m1は
変らず、淡燃焼バーナ13と濃燃焼バーナ15に夫々供
給されるガスの分配量と一次空気の分配量を共に変える
必要があるから、主炎用ガスノズル7及び補助炎用ガス
ノズル9のノズル径をガス種に適合したものに交換す
ると共に、ノズルダンパ31についても、複数の貫通孔
29の口径がガス種に適合したノズルダンパ31に交
換する必要がある。この場合、淡燃焼では、ガス量及び
一次空気量が増加し、濃燃焼では、ガス量及び一次空気
量が減少することとなる。
(C) Increase the amount of light combustion (decrease the amount of rich combustion)
When the gas used is changed from gas type to gas type to increase the lean burn amount, the primary air ratio m1 on the lean burn side does not change, and the lean burn burner 13 and the rich burn burner 15 respectively Since it is necessary to change both the distribution amount of the supplied gas and the distribution amount of the primary air, the nozzle diameters of the main flame gas nozzle 7 and the auxiliary flame gas nozzle 9 are replaced with those suitable for the gas species, and the nozzle damper 31 is used. Also, it is necessary to replace the nozzle damper 31 with the diameter of the plurality of through holes 29 adapted to the gas type. In this case, the gas amount and the primary air amount increase in the light combustion, and the gas amount and the primary air amount decrease in the rich combustion.

【0029】(エ)淡燃焼量及び淡燃焼の一次空気率m
1を増加させた場合 使用するガスを、ガス種からガス種に変えて淡燃焼
量及び淡燃焼の一次空気率m1を増加させた場合には、
淡燃焼バーナ13と濃燃焼バーナ15に夫々供給される
ガスの分配量と一次空気の分配量を共に変える必要があ
るから、主炎用ガスノズル7及び補助炎用ガスノズル9
のノズル径をガス種に適合したものに交換すると共
に、ノズルダンパ31についても、複数の貫通孔29の
口径がガス種に適合したノズルダンパ31に交換する
必要がある。この場合、淡燃焼では、ガス量及び一次空
気量が増加し、濃燃焼では、ガス量及び一次空気量が減
少することとなる。
(D) Light burn amount and light burn primary air ratio m
When 1 is increased When the gas used is changed from gas type to gas type and the light burn amount and the primary air ratio m1 of light burn are increased,
Since it is necessary to change both the distribution amount of the gas and the distribution amount of the primary air supplied to the light combustion burner 13 and the rich combustion burner 15, respectively, the main flame gas nozzle 7 and the auxiliary flame gas nozzle 9 are required.
It is necessary to replace the nozzle diameter of No. 1 with a nozzle suitable for the gas type, and also replace the nozzle damper 31 with a nozzle damper 31 in which the diameters of the plurality of through holes 29 are compatible with the gas type. In this case, the gas amount and the primary air amount increase in the light combustion, and the gas amount and the primary air amount decrease in the rich combustion.

【0030】(オ)淡燃焼量及び淡燃焼の一次空気率m
1を増加した場合 使用するガスを、ガス種からガス種に変えて淡燃焼
量及び淡燃焼の一次空気率m1を増加した場合には、淡
燃焼バーナ13と濃燃焼バーナ15に夫々供給されるガ
スの分配量を変える必要があるのみならず、一次空気の
絶対量を増加させた上でその分配量を変える必要がある
から、主炎用ガスノズル7及び補助炎用ガスノズル9の
ノズル径をガス種に適合したものに交換すると共に、
ノズルダンパ31についても、複数の貫通孔29の口径
がガス種に適合したノズルダンパ31に交換する必要
がある。この場合、淡燃焼では、ガス量及び一次空気量
が増加し、濃燃焼では、ガス量及び一次空気量が減少す
ることとなる。
(E) Light burn amount and light burn primary air ratio m
When 1 is increased When the gas to be used is changed from gas type to gas type and the light burn amount and the primary air ratio m1 of the light burn are increased, they are supplied to the light burn burner 13 and the rich burn burner 15, respectively. Since it is necessary not only to change the distribution amount of gas, but also to change the distribution amount after increasing the absolute amount of primary air, the nozzle diameters of the main flame gas nozzle 7 and the auxiliary flame gas nozzle 9 are changed to gas. Replace with one that matches the seed,
As for the nozzle damper 31, it is necessary to replace the nozzle damper 31 with a nozzle damper 31 in which the diameters of the plurality of through holes 29 match the gas species. In this case, the gas amount and the primary air amount increase in the light combustion, and the gas amount and the primary air amount decrease in the rich combustion.

【0031】(カ)淡燃焼の一次空気率m1を減少した
場合 使用するガスを、ガス種からガス種に変えて淡燃焼
の一次空気率m1を減少させた場合には、一次空気の絶
対量を減少させた上で淡燃焼バーナ13と濃燃焼バーナ
15に夫々供給される一次空気の分配量を変える必要が
あるから、ノズルダンパ31を、複数の貫通孔29の口
径がガス種に適合したノズルダンパ31に交換する必
要がある。この場合、濃淡いずれの燃焼においても、ガ
ス量は変らない。
(F) When the primary air ratio m1 of the light combustion is reduced: When the gas used is changed from the gas type to the gas type and the primary air ratio m1 of the light combustion is reduced, the absolute amount of the primary air is reduced. Since it is necessary to reduce the distribution amount of the primary air supplied to the light burner burner 13 and the rich burner burner 15 respectively, the nozzle damper 31 should be a nozzle damper in which the diameters of the plurality of through holes 29 are adapted to the gas species. You need to replace it with 31. In this case, the amount of gas does not change in both light and dark combustion.

【0032】(キ)上述した各ガス種〜のいずれを
燃料ガスとして用いても、濃淡燃焼を行うことにより安
定燃焼下で排気の低NOx化を実現するための条件を満
足させることができる。しかしながら、燃焼速度の大き
なガス種では、上記条件が濃淡燃焼下で満たされない場
合もある。その一例としてガス種を示した。即ち、ガ
ス種では、表1を参照すれば明らかなように、淡燃焼
と濃燃焼とを区別することができない。
(G) Regardless of which of the above gas types is used as the fuel gas, it is possible to satisfy the conditions for realizing low NOx emission under stable combustion by performing rich / lean combustion. However, in the case of a gas species having a high burning rate, the above condition may not be satisfied under rich and lean combustion. Gas species are shown as an example. That is, with respect to the gas type, it is not possible to distinguish between the light combustion and the rich combustion, as is apparent from Table 1.

【0033】上記構成によれば、濃淡燃焼を夫々独立に
調整することができる。例えば、NOx発生量の多いガ
ス種では、淡燃焼量を多くするために淡燃焼用ノズルで
ある主炎用ガスノズル7の内径を大きくしたり、濃燃焼
の一次空気量を増加させるために濃燃焼用ノズルである
補助炎用ガスノズル9の外径を小さくしたり、ノズルダ
ンパ31の濃燃焼側の貫通孔29の径を大きくすること
により、安定燃焼域の範囲を広くすることができる。ま
た逆に、NOx発生量の少ないガス種では、淡燃焼量を
少なくするために主炎用ガスノズル7の内径を小さくし
たり、淡燃焼の一次空気量を減少させるために主炎用ガ
スノズル7の外径を大きくしたり、ノズルダンパ31の
淡燃焼側の貫通孔29の径を小さくすることにより、安
定燃焼域の範囲を広くすることができる。
According to the above arrangement, the rich and lean combustion can be adjusted independently. For example, in the case of a gas type that generates a large amount of NOx, the inner diameter of the main flame gas nozzle 7 that is a light combustion nozzle is increased to increase the light combustion amount, or the rich combustion is increased to increase the primary air amount of the rich combustion. By reducing the outer diameter of the auxiliary flame gas nozzle 9 that is a working nozzle or by increasing the diameter of the through hole 29 on the rich combustion side of the nozzle damper 31, the range of the stable combustion region can be widened. On the contrary, in the case of a gas species with a small NOx generation amount, the inner diameter of the main flame gas nozzle 7 is reduced to reduce the light combustion amount, and the main flame gas nozzle 7 is reduced to reduce the primary air amount of the light combustion. By increasing the outer diameter or decreasing the diameter of the through hole 29 on the light combustion side of the nozzle damper 31, the range of the stable combustion region can be widened.

【0034】上記構成によれば、主炎用ガスノズル7及
び補助炎用ガスノズル9と、ノズルダンパ31とを、燃
料ガスとしての使用が予測されるガス種別に夫々安定燃
焼下で排気の低NOx化を実現するのに最適な混合比が
得られるように予め複数種類製造しておき、これら複数
種類のガスノズル7、9及びノズルダンパ31中から、
燃料ガスとして使用されるガス種に適合するものを夫々
選択して上記装置に取付けることとができるので、設計
に比較的手間がかからず、少ない部品点数で多くのバリ
ュエーションに対応でき、組立ても比較的容易で、且
つ、安定燃焼下での排気の低NOx化を実現できる。
According to the above construction, the main flame gas nozzle 7 and the auxiliary flame gas nozzle 9 and the nozzle damper 31 are used to reduce NOx in the exhaust gas under stable combustion for each gas type expected to be used as fuel gas. A plurality of types are manufactured in advance so as to obtain an optimum mixing ratio to realize the gas mixture, and the gas nozzles 7 and 9 and the nozzle damper 31 of the plurality of types are
Since it is possible to select ones that are compatible with the type of gas used as fuel gas and attach them to the above-mentioned device, it is relatively easy to design, can support many valuations with a small number of parts, and can be assembled. Reducing NOx in exhaust gas under stable combustion can be realized relatively easily.

【0035】図10は、本発明の他の実施例に係る燃焼
装置の燃料ガス配管系統を示す。
FIG. 10 shows a fuel gas piping system of a combustion apparatus according to another embodiment of the present invention.

【0036】本実施例では、濃淡両燃焼バーナに供給さ
れる燃料量の分配比が、使用するガス種やガス量の如何
に関わらず安定燃焼下での排気の低NOx化が実現可能
な値になるように、主炎用ガスノズル51に接続するガ
ス配管53の比例弁55の開度と、補助炎用ガスノズル
57に接続するガス配管59の比例弁61の開度を制御
することとした。
In the present embodiment, the distribution ratio of the amount of fuel supplied to both the rich and lean combustion burners is a value that can realize low NOx emission under stable combustion regardless of the type of gas used and the amount of gas used. Therefore, the opening degree of the proportional valve 55 of the gas pipe 53 connected to the main flame gas nozzle 51 and the opening degree of the proportional valve 61 of the gas pipe 59 connected to the auxiliary flame gas nozzle 57 are controlled.

【0037】本実施例においても、上述した実施例にお
けると同様の効果を奏し得るものである。図10におい
て、符号63、65は電磁弁、符号67はガス配管の本
管、符号69は、本管67に設けられた元電磁弁、符号
71、73は、ガスノズル51、57が夫々取付けられ
たガスマニホールドである。
Also in this embodiment, the same effect as in the above-mentioned embodiment can be obtained. In FIG. 10, reference numerals 63 and 65 are electromagnetic valves, reference numeral 67 is a main pipe of a gas pipe, reference numeral 69 is an original solenoid valve provided in the main pipe 67, and reference numerals 71 and 73 are gas nozzles 51 and 57, respectively. It is a gas manifold.

【0038】なお、上記内容は、あくまで本発明に係る
実施例に関するものであって、本発明が上記内容にのみ
限定されることを意味するものでないのは勿論である。
It should be noted that the above contents are only related to the embodiments according to the present invention, and it does not mean that the present invention is limited to the above contents.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
設計に比較的手間がかからず、なるべく少ない部品点数
で多くのバリュエーションに対応でき、組立ても比較的
容易な、排気の低NOx化と安定燃焼とを実現できる燃
焼装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a combustion device that requires relatively few designs, can handle a large number of valuations with as few parts as possible, and that can achieve low NOx emission and stable combustion that are relatively easy to assemble.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るバーナの部分側面図。FIG. 1 is a partial side view of a burner according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のバーナが複数個並設されて成る燃焼装置
の部分正面図。
FIG. 2 is a partial front view of a combustion device including a plurality of burners shown in FIG.

【図3】図2の部分拡大正面図。3 is a partially enlarged front view of FIG.

【図4】図1のバーナの斜視図。4 is a perspective view of the burner shown in FIG. 1. FIG.

【図5】図1のバーナが複数個並設される空気導入部の
斜視図。
5 is a perspective view of an air introducing portion in which a plurality of burners in FIG. 1 are arranged in parallel.

【図6】図1のバーナの内部構成を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing an internal configuration of the burner shown in FIG.

【図7】ノズルダンパの部分平面図。FIG. 7 is a partial plan view of a nozzle damper.

【図8】ガスノズルの斜視図。FIG. 8 is a perspective view of a gas nozzle.

【図9】ガスマニホールドのガスノズルが複数個設けら
れた部位の部分平面図。
FIG. 9 is a partial plan view of a portion of the gas manifold where a plurality of gas nozzles are provided.

【図10】本発明の他の実施例に係る燃焼装置の燃料ガ
ス配管系統を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a fuel gas piping system of a combustion device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バーナ 3 空気導入部 5 ガスマニホールド 7 淡燃焼用ガスノズル 9 濃燃焼用ガスノズル 11 空気ファン 13 淡燃焼バーナ 15 濃燃焼バーナ 17、21 混合気導入部 19 主炎吹出口 23 補助炎吹出口 29 貫通孔 31 ノズルダンパ 1 Burner 3 Air Introducing Section 5 Gas Manifold 7 Light Combustion Gas Nozzle 9 Rich Combustion Gas Nozzle 11 Air Fan 13 Light Combustion Burner 15 Rich Combustion Burner 17, 21 Mixture Introducing Section 19 Main Flame Outlet 23 Auxiliary Flame Outlet 29 Through Hole 31 nozzle damper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有田 譲次 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日 本ユプロ株式会社内 (72)発明者 志智 義範 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日 本ユプロ株式会社内 (72)発明者 安達 恵治 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日 本ユプロ株式会社内 (72)発明者 中野 邦彦 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番1号 日 本ユプロ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Joji Arita 43-1, Uozakihama-cho, Higashinada-ku, Kobe-shi, Hyogo Nihon Yupro Co., Ltd. (72) Inventor Yoshinori Shichi 43-1, Uozakihama-cho, Higashinada-ku, Kobe-shi, Hyogo Issue Nihon Yupro Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Adachi 43-1, Uozakihama-cho, Higashinada-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Nihon Yupro Co., Ltd. (72) Inventor Kunihiko Nakano 43-1, Uozakihama-cho, Higashinada-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Issue Nihon Yupro Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料ガス濃度の比較的薄い混合気で主炎
を形成する第1バーナと、燃料ガス濃度の比較的濃い混
合気で主炎を安定化するための補助炎を形成する第2バ
ーナとを備えた燃焼装置において、 前記第1バーナの混合気導入部に近接させて設けられた
第1燃料ガス供給ノズルと、 前記第2バーナの混合気導入部に近接させて設けられた
第2燃料ガス供給ノズルと、 を有し、 前記各燃料供給ノズルの口径は、燃料ガスのガス種に応
じて設定されていることを特徴とする燃焼装置。
1. A first burner which forms a main flame with a mixture having a relatively low fuel gas concentration, and a second burner which forms an auxiliary flame for stabilizing the main flame with a mixture having a relatively high fuel gas concentration. In a combustion device including a burner, a first fuel gas supply nozzle provided in the vicinity of the air-fuel mixture introducing portion of the first burner, and a first fuel gas supply nozzle provided in the vicinity of the air-fuel mixture introducing portion of the second burner. 2 fuel gas supply nozzles, and the diameter of each of the fuel supply nozzles is set according to the gas species of the fuel gas.
【請求項2】 請求項1記載の燃焼装置において、 前記各燃料供給ノズルの近傍に、前記各バーナの混合気
導入部に流入する一次空気量を、燃料ガスのガス種に適
合した量に制御するための貫通孔が形成された一次空気
流入量制御部材を有することを特徴とする燃焼装置。
2. The combustion device according to claim 1, wherein the amount of primary air flowing into the air-fuel mixture introducing portion of each burner in the vicinity of each fuel supply nozzle is controlled to an amount suitable for the gas type of the fuel gas. A combustor comprising: a primary air inflow control member having a through hole formed therein.
【請求項3】 燃料ガス濃度の比較的薄い混合気で主炎
を形成する第1バーナと、燃料ガス濃度の比較的濃い混
合気で主炎を安定化するための補助炎を形成する第2バ
ーナとを備えた燃焼装置において、 前記各バーナと燃料ガス供給源との間を個別に接続する
ガス配管と、 前記各ガス配管に、燃料ガス供給量を調節するために設
けられた弁機構と、 を有し、 前記各弁機構は、燃料ガスのガス種に応じて開度が制御
されることを特徴とする燃焼装置。
3. A first burner which forms a main flame with a mixture having a relatively low fuel gas concentration, and a second burner which forms an auxiliary flame for stabilizing the main flame with a mixture having a relatively high fuel gas concentration. In a combustion apparatus including a burner, a gas pipe that individually connects each of the burners and a fuel gas supply source, and a valve mechanism provided in each of the gas pipes to adjust a fuel gas supply amount. The opening degree of each of the valve mechanisms is controlled according to the gas type of the fuel gas.
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