JPH08233219A - バーナ - Google Patents
バーナInfo
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- JPH08233219A JPH08233219A JP8013854A JP1385496A JPH08233219A JP H08233219 A JPH08233219 A JP H08233219A JP 8013854 A JP8013854 A JP 8013854A JP 1385496 A JP1385496 A JP 1385496A JP H08233219 A JPH08233219 A JP H08233219A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
- F23D14/24—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/07002—Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＢＴＵガスによる運転が可能であり、しか
もそれ自体が本来持つ利点を失うことないバーナを提供
する。 【解決手段】 流れ方向において互いに内外に配置され
た少なくとも２つの中空円錐形の部分体２，３を、主た
る構成要素とするバーナであって、部分体の長手方向対
称軸線２ａ，３ａが互いにずらされて延びていて、部分
体の隣り合う壁がその長手方向において、バーナ１の内
室５に流入する燃焼空気４のための接線方向の空気案内
通路２ｂ，３ｂを形成している形式のものにおいて、接
線方向に延びる空気案内通路２ｂ，３ｂと少なくとも作
用結合して、該空気案内通路に対して平行に又はほぼ平
行に第２の通路６，７が配置されており、該通路を通し
て燃料８がバーナ１の内室５に導入可能である。
もそれ自体が本来持つ利点を失うことないバーナを提供
する。 【解決手段】 流れ方向において互いに内外に配置され
た少なくとも２つの中空円錐形の部分体２，３を、主た
る構成要素とするバーナであって、部分体の長手方向対
称軸線２ａ，３ａが互いにずらされて延びていて、部分
体の隣り合う壁がその長手方向において、バーナ１の内
室５に流入する燃焼空気４のための接線方向の空気案内
通路２ｂ，３ｂを形成している形式のものにおいて、接
線方向に延びる空気案内通路２ｂ，３ｂと少なくとも作
用結合して、該空気案内通路に対して平行に又はほぼ平
行に第２の通路６，７が配置されており、該通路を通し
て燃料８がバーナ１の内室５に導入可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流れ方向において
互いに内外に配置された少なくとも２つの中空円錐形の
部分体を、主たる構成要素とするバーナであって、部分
体の長手方向対称軸線が互いにずらされて延びていて、
部分体の隣り合う壁がその長手方向において、バーナの
内室に流入する燃焼空気のための接線方向の空気案内通
路を形成している形式のものに関する。
互いに内外に配置された少なくとも２つの中空円錐形の
部分体を、主たる構成要素とするバーナであって、部分
体の長手方向対称軸線が互いにずらされて延びていて、
部分体の隣り合う壁がその長手方向において、バーナの
内室に流入する燃焼空気のための接線方向の空気案内通
路を形成している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼製造時に２次製品として、低い発熱量
（２〜４ＭＪ／ｋｇ）をもつ燃焼ガスが発生する。この
いわゆるＬＢＴＵガスは、従来、シングルバーナを備え
た３００ＭＷまでの熱出力をもつガスタービンにおいて
燃焼される。例えばリング燃焼室を備えている今日のガ
スタービンにおいてこのガスを燃焼させるためには、２
０ＭＷよりも小さな値の熱出力を有するシングルバーナ
が必要である。 ＬＢＴＵガスによって運転可能なバー
ナを実現する場合における困難性は、空気に対する燃料
の質量比が１：１の値にあることに基づくものであり、
この値は、３０：１の比で運転される天然ガス燃焼式の
バーナとは異なっている。
（２〜４ＭＪ／ｋｇ）をもつ燃焼ガスが発生する。この
いわゆるＬＢＴＵガスは、従来、シングルバーナを備え
た３００ＭＷまでの熱出力をもつガスタービンにおいて
燃焼される。例えばリング燃焼室を備えている今日のガ
スタービンにおいてこのガスを燃焼させるためには、２
０ＭＷよりも小さな値の熱出力を有するシングルバーナ
が必要である。 ＬＢＴＵガスによって運転可能なバー
ナを実現する場合における困難性は、空気に対する燃料
の質量比が１：１の値にあることに基づくものであり、
この値は、３０：１の比で運転される天然ガス燃焼式の
バーナとは異なっている。
【０００３】ヨーロッパ特許第０３２１８０９号明細書
に基づいて公知のバーナは、前混合式の燃焼を可能に
し、かつ該明細書において詳しく記載されている一連の
利点を有している。この公知のバーナは、流れ方向にお
いて互いに内外に配置された少なくとも２つの中空円錐
形の部分体から成っており、これらの部分体のそれぞれ
の長手方向対称軸線は互いにずらされて延びていて、部
分体の隣り合う壁はその長手方向において、燃焼空気流
のための接線方向の空気案内通路を形成している。この
公知のバーナでは有利な形式において、部分体によって
形成された中空室において中央のノズルを介して液体燃
料が吹き込まれ、接線方向の通路の範囲において長手方
向に設けられた別のノズルを介してガス状の燃料がもた
らされるようになっている。
に基づいて公知のバーナは、前混合式の燃焼を可能に
し、かつ該明細書において詳しく記載されている一連の
利点を有している。この公知のバーナは、流れ方向にお
いて互いに内外に配置された少なくとも２つの中空円錐
形の部分体から成っており、これらの部分体のそれぞれ
の長手方向対称軸線は互いにずらされて延びていて、部
分体の隣り合う壁はその長手方向において、燃焼空気流
のための接線方向の空気案内通路を形成している。この
公知のバーナでは有利な形式において、部分体によって
形成された中空室において中央のノズルを介して液体燃
料が吹き込まれ、接線方向の通路の範囲において長手方
向に設けられた別のノズルを介してガス状の燃料がもた
らされるようになっている。
【０００４】このようなバーナにおいて、全体的に設け
られた燃料ノズルを介してＬＢＴＵガスがもたらされる
場合でも、ＬＢＴＵガスによる運転のために必要な空気
と燃料との質量比を得ることは不可能である。
られた燃料ノズルを介してＬＢＴＵガスがもたらされる
場合でも、ＬＢＴＵガスによる運転のために必要な空気
と燃料との質量比を得ることは不可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、冒頭に述べた形式のバーナを改良して、ＬＢＴＵガ
スによる運転が可能であり、しかもそれ自体が本来持つ
利点を失うことないバーナを提供することである。
は、冒頭に述べた形式のバーナを改良して、ＬＢＴＵガ
スによる運転が可能であり、しかもそれ自体が本来持つ
利点を失うことないバーナを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、冒頭に述べた形式のバーナにおい
て、接線方向に延びる空気案内通路と少なくとも作用結
合して、該空気案内通路に対して平行に又はほぼ平行に
第２の通路が配置されており、該通路を通して燃料がバ
ーナの内室に導入可能であるようにした。
に本発明の構成では、冒頭に述べた形式のバーナにおい
て、接線方向に延びる空気案内通路と少なくとも作用結
合して、該空気案内通路に対して平行に又はほぼ平行に
第２の通路が配置されており、該通路を通して燃料がバ
ーナの内室に導入可能であるようにした。
【０００７】
【発明の効果】本発明のように構成されたバーナには主
として次のような利点がある。すなわち本発明によるバ
ーナは、ＬＢＴＵガスによる運転が可能であり、最適な
混合物形成を行う準備があり、そして燃焼は相変わら
ず、バーナの出口において逆流領域を形成しながらかつ
有害物質の放出を最小限に抑えしかも最大限の効率で行
われる。
として次のような利点がある。すなわち本発明によるバ
ーナは、ＬＢＴＵガスによる運転が可能であり、最適な
混合物形成を行う準備があり、そして燃焼は相変わら
ず、バーナの出口において逆流領域を形成しながらかつ
有害物質の放出を最小限に抑えしかも最大限の効率で行
われる。
【０００８】本発明のその他の有利な構成は、請求項２
以下に記載されている。
以下に記載されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に図面につき本発明の実施の形
態を説明する。
態を説明する。
【００１０】図面には、本発明の直接的な理解のために
不必要なすべての構成部材は省かれている。また図１〜
図３において等しい構成部材には同一符号が付けられて
いる。さらにまた媒体の流れ方向は矢印で示されてい
る。
不必要なすべての構成部材は省かれている。また図１〜
図３において等しい構成部材には同一符号が付けられて
いる。さらにまた媒体の流れ方向は矢印で示されてい
る。
【００１１】バーナ１の構造を良好に理解するために、
図１と同時に図３を参照すると有利である。また、図１
を分かりやすくするために、図３において詳しく示され
ているガイドプレート１９，２０は、図１においては概
略的に示されている。以下においては図１を参照しなが
ら記載するが、この場合必要に応じて図３についても言
及する。
図１と同時に図３を参照すると有利である。また、図１
を分かりやすくするために、図３において詳しく示され
ているガイドプレート１９，２０は、図１においては概
略的に示されている。以下においては図１を参照しなが
ら記載するが、この場合必要に応じて図３についても言
及する。
【００１２】図１に示されたバーナ１は、２つの円錐形
で中空の部分体２，３から成っており、両部分体２，３
は互いにずらされて内外に配置されている。円錐形の部
分体２，３のそれぞれの中心軸線又は長手方向対称軸線
２ａ，３ａが相対的にずらされていることによって（図
３参照）、鏡像的な配置形式で両側において、各１つの
接線方向の空気進入スロット（空気案内通路）２ｂ，３
ｂが開放形成され、この空気進入スロット２ｂ，３ｂを
通して燃焼空気４がバーナ１の内室に、つまり円錐中空
室５に流入する。図示された部分体２，３の流れ方向に
おける円錐形状は、規定された一定の角度を有してい
る。もちろん、運転使用形式に応じて、部分体２，３は
流れ方向において、トランペットのように増大する円錐
傾斜を有することも又はチューリップのように減少する
円錐傾斜を有することもできる。このような形状は、当
業者ならば容易に理解することができるので、図面には
示されていない。円錐形の両部分体２，３は各１つの円
筒形の始端部分２ｃ，３ｃを有しており、両始端部分２
ｃ，３ｃは、円錐形の部分体２，３と同様に、互いにず
らされて延びているので、接線方向の空気進入スロット
２ｂ，３ｂをバーナ１の全長にわたって得ることができ
る。もちろんバーナ１を純然たる円錐形に、つまり円筒
形の始端部分２ｃ，３ｃなしに構成することも可能であ
る。円錐形の２つの部分体２，３は、内方に向かってず
らされかつ同様に接線方向に延ばされた各１つの通路
６，７（図３も参照）を有しており、これらの通路６，
７を通してガス状の燃料８が円錐中空室５に案内され
る。両方の流れつまり燃焼空気４及びガス状の燃料８
は、接線方向の空気進入スロット２ｂ，３ｂの範囲にま
で、隔壁６ａ，７ａ（図３参照）によって別個に案内さ
れる。このことは、連続した接線方向の開口を前記空気
流入スロット２ｂ，３ｂの範囲に有している、燃料を案
内する室を、各部分体２，３に装着することによって、
構造的に達成することができる。このように構成されて
いると、平行な２つの流れが同時に円錐中空室５に流入
することが可能になる。円錐中空室５に向かって開放す
る両通路の貫流開口は、次のように、すなわちバーナ１
がＬＢＴＵガスによって運転される場合、常に必要なほ
ぼ等しい質量流の貫流を可能にするように、構成されて
いる。図示の実施例ではガスを案内する通路６，７は、
燃焼空気４の流れに比べて円錐中空室側において延びて
いる。もちろん媒体４，８の流れ案内形式を互いに逆転
させることも可能である。円錐中空室５における両媒体
４，８の混合は、隔壁６ａ，７ａによって案内される円
錐中空室５への流入時に、そこで交互に形成される剪断
力によって、極めて強力に行われる。このようにして燃
焼空気４とＬＢＴＵガス８との混合が行われると、バー
ナ１の端部において、最適かつ均一な混合物９が横断面
全体にわたって得られる。燃焼空気４が付加的に予加熱
されるか又は、燃焼空気４に再循環された排ガスが加え
られると、このことは両媒体４，８の混合率を持続的に
助成する。円錐形の部分体２，３をその円錐角及び接線
方向の流入スロット２ｂ，３ｂの幅に関して構成する場
合には、混合物９の所望の流れ領域がバーナ１の出口に
おいて生じることを可能にするために、狭い限界範囲が
維持されねばならない。この流れ領域は、バーナ１自体
において生じる渦巻き数（Drallzahl）に関連してい
る。この構成における目的は、臨界的な渦巻き数をバー
ナ１の出口において生ぜしめたいということである。す
なわち臨界的な渦巻き数の平面においては、逆流領域
（Vortex- Breakdown）１０も形成され、この逆流領域
は炎前面１１に対して安定化作用を生ぜしめ、この場合
そこで与えられる燃焼室１２とバーナ１の流過横断面と
の間における横断面拡大は、周囲における渦流剥離(Wir
belabloesung)を生ぜしめ、この渦流剥離によって炎前
面１１はさらに安定化され、逆流領域１０が半径方向に
おいて平らになること及びバーナ１の内部に向かって炎
１１がフラッシュバックすることが回避される。一般的
に言えることであるが、部分体２，３に円錐形の輪郭が
与えられている場合における臨界的な渦巻き数は、接線
方向の空気進入スロット２ｂ，３ｂが小さくなることに
よってより速く生ぜしめられ、この結果、臨界的な渦巻
き数と合致する逆流領域１０は、場合によっては既にバ
ーナ１の出口の前において生ぜしめられる。バーナ１の
内部における軸方向速度は、この結果、軸方向の燃焼空
気流４ａの相応に大きな供給によって変化させることが
できる。バーナ１の構造はさらに、接線方向における空
気進入スロット２ｂ，３ｂの寸法を変えるの有利に適し
ており、したがってバーナ１の構造長さを変えることな
しに、比較的大きな運転領域を得ることができる。もち
ろん部分体２，３はまた別の平面において互いにシフト
可能であり、これによって両部分体２，３のオーバラッ
プを導入することが可能である。さらにまた、部分体
２，３を互いに逆向きに回転する運動によって互いに内
外に配置することも可能である。これによって、接線方
向の空気進入スロット２ｂ，３ｂの形状、寸法及び輪郭
を任意に変化させることが可能であり、これによりバー
ナ１はまたその構造長さを変えることなしに幅広い運転
条件をカバーすることができる。接線方向の空気進入ス
ロット２ｂ，３ｂの形状もしくは輪郭に関して言えば、
これらの空気進入スロット２ｂ，３ｂは、流れ方向にお
ける臨界的な渦巻き数にさらに影響を与えるために、円
錐形に減少するつまり先細の流過形状又は円錐形に増大
するつまり末広がりの流過形状を、難無く有することが
できる。良好な理解を得るために例えば空気進入スロッ
トが流れ方向において先細になる構成について説明する
と、この場合には軸方向において増大する質量流が発生
し、これによって軸方向成分が半径方向成分よりも大き
くなる。渦巻き数に関して言えば、このことは、流れ方
向において先細になるスロット幅が逆流領域１０を上流
に向かってシフトさせるという作用を有する。燃焼空気
４を流入させるための接線方向の空気進入スロット２
ｂ，３ｂとＬＢＴＵガス８をもたらすための燃料案内通
路６，７との間においては、貫流量に関しては、相互依
存の関係が存在するので、各スロットもしくは通路の形
状及び寸法は相互に相応に合わせられねばならない。ほ
ぼ逆流領域１０の平面において、バーナ１の出口開口
は、複数の孔１４が設けられている前壁１３に移行す
る。これらの孔１４は必要とあらば、希釈空気または冷
却空気４ｂを燃焼室１２の始端領域に供給するために働
く。異なった空気流４，４ａ，４ｂは必ずしも等しい圧
力、等しい温度又は等しい組成を有する必要がない。
で中空の部分体２，３から成っており、両部分体２，３
は互いにずらされて内外に配置されている。円錐形の部
分体２，３のそれぞれの中心軸線又は長手方向対称軸線
２ａ，３ａが相対的にずらされていることによって（図
３参照）、鏡像的な配置形式で両側において、各１つの
接線方向の空気進入スロット（空気案内通路）２ｂ，３
ｂが開放形成され、この空気進入スロット２ｂ，３ｂを
通して燃焼空気４がバーナ１の内室に、つまり円錐中空
室５に流入する。図示された部分体２，３の流れ方向に
おける円錐形状は、規定された一定の角度を有してい
る。もちろん、運転使用形式に応じて、部分体２，３は
流れ方向において、トランペットのように増大する円錐
傾斜を有することも又はチューリップのように減少する
円錐傾斜を有することもできる。このような形状は、当
業者ならば容易に理解することができるので、図面には
示されていない。円錐形の両部分体２，３は各１つの円
筒形の始端部分２ｃ，３ｃを有しており、両始端部分２
ｃ，３ｃは、円錐形の部分体２，３と同様に、互いにず
らされて延びているので、接線方向の空気進入スロット
２ｂ，３ｂをバーナ１の全長にわたって得ることができ
る。もちろんバーナ１を純然たる円錐形に、つまり円筒
形の始端部分２ｃ，３ｃなしに構成することも可能であ
る。円錐形の２つの部分体２，３は、内方に向かってず
らされかつ同様に接線方向に延ばされた各１つの通路
６，７（図３も参照）を有しており、これらの通路６，
７を通してガス状の燃料８が円錐中空室５に案内され
る。両方の流れつまり燃焼空気４及びガス状の燃料８
は、接線方向の空気進入スロット２ｂ，３ｂの範囲にま
で、隔壁６ａ，７ａ（図３参照）によって別個に案内さ
れる。このことは、連続した接線方向の開口を前記空気
流入スロット２ｂ，３ｂの範囲に有している、燃料を案
内する室を、各部分体２，３に装着することによって、
構造的に達成することができる。このように構成されて
いると、平行な２つの流れが同時に円錐中空室５に流入
することが可能になる。円錐中空室５に向かって開放す
る両通路の貫流開口は、次のように、すなわちバーナ１
がＬＢＴＵガスによって運転される場合、常に必要なほ
ぼ等しい質量流の貫流を可能にするように、構成されて
いる。図示の実施例ではガスを案内する通路６，７は、
燃焼空気４の流れに比べて円錐中空室側において延びて
いる。もちろん媒体４，８の流れ案内形式を互いに逆転
させることも可能である。円錐中空室５における両媒体
４，８の混合は、隔壁６ａ，７ａによって案内される円
錐中空室５への流入時に、そこで交互に形成される剪断
力によって、極めて強力に行われる。このようにして燃
焼空気４とＬＢＴＵガス８との混合が行われると、バー
ナ１の端部において、最適かつ均一な混合物９が横断面
全体にわたって得られる。燃焼空気４が付加的に予加熱
されるか又は、燃焼空気４に再循環された排ガスが加え
られると、このことは両媒体４，８の混合率を持続的に
助成する。円錐形の部分体２，３をその円錐角及び接線
方向の流入スロット２ｂ，３ｂの幅に関して構成する場
合には、混合物９の所望の流れ領域がバーナ１の出口に
おいて生じることを可能にするために、狭い限界範囲が
維持されねばならない。この流れ領域は、バーナ１自体
において生じる渦巻き数（Drallzahl）に関連してい
る。この構成における目的は、臨界的な渦巻き数をバー
ナ１の出口において生ぜしめたいということである。す
なわち臨界的な渦巻き数の平面においては、逆流領域
（Vortex- Breakdown）１０も形成され、この逆流領域
は炎前面１１に対して安定化作用を生ぜしめ、この場合
そこで与えられる燃焼室１２とバーナ１の流過横断面と
の間における横断面拡大は、周囲における渦流剥離(Wir
belabloesung)を生ぜしめ、この渦流剥離によって炎前
面１１はさらに安定化され、逆流領域１０が半径方向に
おいて平らになること及びバーナ１の内部に向かって炎
１１がフラッシュバックすることが回避される。一般的
に言えることであるが、部分体２，３に円錐形の輪郭が
与えられている場合における臨界的な渦巻き数は、接線
方向の空気進入スロット２ｂ，３ｂが小さくなることに
よってより速く生ぜしめられ、この結果、臨界的な渦巻
き数と合致する逆流領域１０は、場合によっては既にバ
ーナ１の出口の前において生ぜしめられる。バーナ１の
内部における軸方向速度は、この結果、軸方向の燃焼空
気流４ａの相応に大きな供給によって変化させることが
できる。バーナ１の構造はさらに、接線方向における空
気進入スロット２ｂ，３ｂの寸法を変えるの有利に適し
ており、したがってバーナ１の構造長さを変えることな
しに、比較的大きな運転領域を得ることができる。もち
ろん部分体２，３はまた別の平面において互いにシフト
可能であり、これによって両部分体２，３のオーバラッ
プを導入することが可能である。さらにまた、部分体
２，３を互いに逆向きに回転する運動によって互いに内
外に配置することも可能である。これによって、接線方
向の空気進入スロット２ｂ，３ｂの形状、寸法及び輪郭
を任意に変化させることが可能であり、これによりバー
ナ１はまたその構造長さを変えることなしに幅広い運転
条件をカバーすることができる。接線方向の空気進入ス
ロット２ｂ，３ｂの形状もしくは輪郭に関して言えば、
これらの空気進入スロット２ｂ，３ｂは、流れ方向にお
ける臨界的な渦巻き数にさらに影響を与えるために、円
錐形に減少するつまり先細の流過形状又は円錐形に増大
するつまり末広がりの流過形状を、難無く有することが
できる。良好な理解を得るために例えば空気進入スロッ
トが流れ方向において先細になる構成について説明する
と、この場合には軸方向において増大する質量流が発生
し、これによって軸方向成分が半径方向成分よりも大き
くなる。渦巻き数に関して言えば、このことは、流れ方
向において先細になるスロット幅が逆流領域１０を上流
に向かってシフトさせるという作用を有する。燃焼空気
４を流入させるための接線方向の空気進入スロット２
ｂ，３ｂとＬＢＴＵガス８をもたらすための燃料案内通
路６，７との間においては、貫流量に関しては、相互依
存の関係が存在するので、各スロットもしくは通路の形
状及び寸法は相互に相応に合わせられねばならない。ほ
ぼ逆流領域１０の平面において、バーナ１の出口開口
は、複数の孔１４が設けられている前壁１３に移行す
る。これらの孔１４は必要とあらば、希釈空気または冷
却空気４ｂを燃焼室１２の始端領域に供給するために働
く。異なった空気流４，４ａ，４ｂは必ずしも等しい圧
力、等しい温度又は等しい組成を有する必要がない。
【００１３】図２には図１に示されたのと同じ燃焼構造
が示されており、この場合このバーナ１ａは、該バーナ
のヘッドステージとして働く中央の燃料ノズル１５を備
えている。この燃料ノズル１５はガス状の燃料によって
も運転することができる。この燃料ノズル１５は液体の
燃料１６によっても運転することができ、この場合この
バーナ１ａの運転は前記燃料ノズル１５だけを介して行
うことも、又はガス状の燃料８との共働において行うこ
ともでき、後者の場合ガス状の燃料８は、そのために接
線方向に設けられたスロットを介してもたらされる（図
１及び図３参照）。燃料ノズル１５を介して液状の燃料
１６をもたらす場合には、円錐中空室５において、そこ
で生ぜしめられる鋭角１７に基づいて、円錐形の燃料輪
郭１８が形成され、この燃料輪郭１８は、渦を巻きなが
ら接線方向に流入する燃焼空気４によって取り囲まれ
る。燃料１６のコンセントレーションは、流入する燃焼
空気４によって軸方向において連続的に減じられて、最
終的には燃料と燃焼空気との混合物が形成される。前記
燃料ノズル１５を介して液体燃料１６が進入する場合で
さえも、バーナ１ａの出口においては、横断面全体にわ
たって最適かつ均一なコンセントレーションが得られ
る。燃焼空気４が予加熱されている場合、又は該燃焼空
気４に再循環された排ガスが加えられている場合には、
液体燃料１６の気化が著しく高められ、これによってバ
ーナ１ａの出口においては、既に図１との関連において
記載したように、逆流領域１０及び炎前面１１が形成さ
れる。特に貧ガス（Magergas）の場合には、ただ１つの
ノズルを通して燃料をもたらすことは、このために必要
な大きな燃料質量に基づいて、実現することが困難であ
る。したがってこのような場合には図１に示された構成
が利用される。
が示されており、この場合このバーナ１ａは、該バーナ
のヘッドステージとして働く中央の燃料ノズル１５を備
えている。この燃料ノズル１５はガス状の燃料によって
も運転することができる。この燃料ノズル１５は液体の
燃料１６によっても運転することができ、この場合この
バーナ１ａの運転は前記燃料ノズル１５だけを介して行
うことも、又はガス状の燃料８との共働において行うこ
ともでき、後者の場合ガス状の燃料８は、そのために接
線方向に設けられたスロットを介してもたらされる（図
１及び図３参照）。燃料ノズル１５を介して液状の燃料
１６をもたらす場合には、円錐中空室５において、そこ
で生ぜしめられる鋭角１７に基づいて、円錐形の燃料輪
郭１８が形成され、この燃料輪郭１８は、渦を巻きなが
ら接線方向に流入する燃焼空気４によって取り囲まれ
る。燃料１６のコンセントレーションは、流入する燃焼
空気４によって軸方向において連続的に減じられて、最
終的には燃料と燃焼空気との混合物が形成される。前記
燃料ノズル１５を介して液体燃料１６が進入する場合で
さえも、バーナ１ａの出口においては、横断面全体にわ
たって最適かつ均一なコンセントレーションが得られ
る。燃焼空気４が予加熱されている場合、又は該燃焼空
気４に再循環された排ガスが加えられている場合には、
液体燃料１６の気化が著しく高められ、これによってバ
ーナ１ａの出口においては、既に図１との関連において
記載したように、逆流領域１０及び炎前面１１が形成さ
れる。特に貧ガス（Magergas）の場合には、ただ１つの
ノズルを通して燃料をもたらすことは、このために必要
な大きな燃料質量に基づいて、実現することが困難であ
る。したがってこのような場合には図１に示された構成
が利用される。
【００１４】図３にはまたガイドプレート１９，２０の
輪郭形状とバーナの残りの輪郭形状とが示されている。
これらのガイドプレート１９，２０は流れ導入機能を有
しており、種々異なった構成を有することができる。円
錐中空室５内への燃焼空気４の流入は、例えば接線方向
の空気進入スロット２ｂ，３ｂの範囲における図示され
ていない旋回ポイントを中心とした該ガイドプレート１
９，２０の開閉によって、相応に最適化されることがで
きる。もちろんこの動的な処置は静的に行うことも可能
であり、この場合には、必要に応じたガイドプレートが
円錐形の部分体２，３と共に不動の構成部材を形成す
る。同様にバーナをガイドプレートなしに運転すること
も可能であるし、そのために他の補助手段を設けること
も可能である。さらに図３からは、ガス状の燃料８が燃
焼空気４の内側において流入する様子が分かる。両方の
媒体４，８のためのそれぞれの通路を形成する、図１と
の関連において述べた隔壁６ａ，７ａは、図３にはっき
りと示されている。
輪郭形状とバーナの残りの輪郭形状とが示されている。
これらのガイドプレート１９，２０は流れ導入機能を有
しており、種々異なった構成を有することができる。円
錐中空室５内への燃焼空気４の流入は、例えば接線方向
の空気進入スロット２ｂ，３ｂの範囲における図示され
ていない旋回ポイントを中心とした該ガイドプレート１
９，２０の開閉によって、相応に最適化されることがで
きる。もちろんこの動的な処置は静的に行うことも可能
であり、この場合には、必要に応じたガイドプレートが
円錐形の部分体２，３と共に不動の構成部材を形成す
る。同様にバーナをガイドプレートなしに運転すること
も可能であるし、そのために他の補助手段を設けること
も可能である。さらに図３からは、ガス状の燃料８が燃
焼空気４の内側において流入する様子が分かる。両方の
媒体４，８のためのそれぞれの通路を形成する、図１と
の関連において述べた隔壁６ａ，７ａは、図３にはっき
りと示されている。
【図１】本発明のよるバーナを適当に破断して示す斜視
図である。
図である。
【図２】中央に燃料ノズルを備えた別の実施例によるバ
ーナを示す斜視図である。
ーナを示す斜視図である。
【図３】図１に示されたバーナを概略的に示す断面図で
ある。
ある。
１，１ａ バーナ、 ２，３ 部分体、 ２ａ，３ａ
長手方向対称軸線、２ｂ，３ｂ 空気進入スロット（空
気案内通路）、 ４ 燃焼空気、 ５ 円錐中空室（内
室）、 ６，７ 燃料案内通路、 ６ａ，７ａ 隔壁、
８ 燃料、９ 混合物、 １０ 逆流領域、 １２
燃焼室、 １３ 前壁、 １５ 燃料ノズル、 １６
液体燃料、 １７ 鋭角、 １８ 燃料輪郭、 １９，
２０ガイドプレート
長手方向対称軸線、２ｂ，３ｂ 空気進入スロット（空
気案内通路）、 ４ 燃焼空気、 ５ 円錐中空室（内
室）、 ６，７ 燃料案内通路、 ６ａ，７ａ 隔壁、
８ 燃料、９ 混合物、 １０ 逆流領域、 １２
燃焼室、 １３ 前壁、 １５ 燃料ノズル、 １６
液体燃料、 １７ 鋭角、 １８ 燃料輪郭、 １９，
２０ガイドプレート
Claims (10)
- 【請求項１】 流れ方向において互いに内外に配置され
た少なくとも２つの中空円錐形の部分体（２，３）を、
主たる構成要素とするバーナであって、部分体（２，
３）の長手方向対称軸線（２ａ，３ａ）が互いにずらさ
れて延びていて、部分体（２，３）の隣り合う壁がその
長手方向において、バーナ（１，１ａ）の内室（５）に
流入する燃焼空気（４）のための接線方向の空気案内通
路（２ｂ，３ｂ）を形成している形式のものにおいて、
接線方向に延びる空気案内通路（２ｂ，３ｂ）と少なく
とも作用結合して、該空気案内通路に対して平行に又は
ほぼ平行に第２の通路（６，７）が配置されており、該
通路（６，７）を通して燃料（８）がバーナ（１，１
ａ）の内室（５）に導入可能であることを特徴とするバ
ーナ。 - 【請求項２】 燃料案内通路（６，７）を通して、ガス
状の燃料（８）がバーナ（１，１ａ）の内室（５）に導
入可能である、請求項１記載のバーナ。 - 【請求項３】 空気案内通路（２ｂ，３ｂ）の流過横断
面の寸法に対する、燃料案内通路（６，７）の流過横断
面の寸法が、吹き込まれる燃料（８）の発熱量に基づい
て設定されている、請求項１又は２記載のバーナ。 - 【請求項４】 バーナ（１，１ａ）が、ヘッドステージ
として少なくとも１つの別の燃料ノズル（１５）を有し
ている、請求項１記載のバーナ。 - 【請求項５】 燃料ノズル（１５）が液体燃料（１６）
によって運転可能である、請求項４記載のバーナ。 - 【請求項６】 燃料案内通路（６，７）が燃焼空気案内
通路（２ｂ，３ｂ）に比べて、円錐中空室側に配置され
ている、請求項１記載のバーナ。 - 【請求項７】 部分体（２，３）が螺旋状に互いに内外
に配置されている、請求項１記載のバーナ。 - 【請求項８】 部分体（２，３）が流れ方向において一
定の角度を有している、請求項１記載のバーナ。 - 【請求項９】 バーナ（１，１ａ）の流過横断面が流れ
方向において増大している、請求項１記載のバーナ。 - 【請求項１０】 バーナ（１，１ａ）の流過横断面が流
れ方向において減少している、請求項１記載のバーナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19502796A DE19502796B4 (de) | 1995-01-30 | 1995-01-30 | Brenner |
| DE19502796.5 | 1995-01-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233219A true JPH08233219A (ja) | 1996-09-10 |
| JP3702021B2 JP3702021B2 (ja) | 2005-10-05 |
Family
ID=7752619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01385496A Expired - Lifetime JP3702021B2 (ja) | 1995-01-30 | 1996-01-30 | バーナ |
Country Status (4)
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| EP (1) | EP0724114A3 (ja) |
| JP (1) | JP3702021B2 (ja) |
| DE (1) | DE19502796B4 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010270936A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Osaka Gas Co Ltd | 管状火炎バーナ |
| JP2010270935A (ja) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Osaka Gas Co Ltd | 管状火炎バーナ |
| JP2013228207A (ja) * | 2013-08-15 | 2013-11-07 | Osaka Gas Co Ltd | 管状火炎バーナ |
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| DE59710380D1 (de) * | 1997-11-21 | 2003-08-07 | Alstom | Brenner für den Betrieb eines Wärmeerzeugers |
| EP0924462A1 (de) | 1997-12-15 | 1999-06-23 | Asea Brown Boveri AG | Brenner für Betrieb eines Wärmeerzeugers |
| DE59810551D1 (de) | 1998-08-19 | 2004-02-12 | Alstom Switzerland Ltd | Brenner zum Betrieb einer Brennkammer |
| DE10049205A1 (de) * | 2000-10-05 | 2002-05-23 | Alstom Switzerland Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Brennstoffversorgung eines Vormischbrenners |
| DE10051221A1 (de) * | 2000-10-16 | 2002-07-11 | Alstom Switzerland Ltd | Brenner mit gestufter Brennstoff-Eindüsung |
| GB2368386A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-01 | Alstom Power Nv | Gas turbine engine combustion system |
| EP1262714A1 (de) * | 2001-06-01 | 2002-12-04 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Brenner mit Abgasrückführung |
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| US8453461B2 (en) | 2011-08-25 | 2013-06-04 | General Electric Company | Power plant and method of operation |
| US8245492B2 (en) | 2011-08-25 | 2012-08-21 | General Electric Company | Power plant and method of operation |
| US9127598B2 (en) | 2011-08-25 | 2015-09-08 | General Electric Company | Control method for stoichiometric exhaust gas recirculation power plant |
| DE102013214387B4 (de) * | 2013-07-23 | 2020-10-22 | Eberspächer Climate Control Systems GmbH | Einströmelement, insbesondere für einen Verbrennungsluftströmungsweg im Fahrzeugheizgerät |
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1995
- 1995-01-30 DE DE19502796A patent/DE19502796B4/de not_active Expired - Lifetime
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1996
- 1996-01-10 EP EP96810023A patent/EP0724114A3/de not_active Withdrawn
- 1996-01-16 US US08/585,889 patent/US5674066A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-30 JP JP01385496A patent/JP3702021B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| US5674066A (en) | 1997-10-07 |
| EP0724114A3 (de) | 1998-03-11 |
| DE19502796A1 (de) | 1996-08-01 |
| DE19502796B4 (de) | 2004-10-28 |
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