JPH0826969B2 - 液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法 - Google Patents

液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法

Info

Publication number
JPH0826969B2
JPH0826969B2 JP26517389A JP26517389A JPH0826969B2 JP H0826969 B2 JPH0826969 B2 JP H0826969B2 JP 26517389 A JP26517389 A JP 26517389A JP 26517389 A JP26517389 A JP 26517389A JP H0826969 B2 JPH0826969 B2 JP H0826969B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
liquid fuel
burner
hole
fuel supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26517389A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03129203A (ja
Inventor
豊 古瀬
直均 吉井
庸夫 三宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
I BI ESU ENJINIARINGU KK
Eneos Corp
Original Assignee
I BI ESU ENJINIARINGU KK
Nippon Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by I BI ESU ENJINIARINGU KK, Nippon Oil Corp filed Critical I BI ESU ENJINIARINGU KK
Priority to JP26517389A priority Critical patent/JPH0826969B2/ja
Priority to EP90310177A priority patent/EP0419198B1/en
Priority to DE69026563T priority patent/DE69026563T2/de
Priority to US07/585,786 priority patent/US5176324A/en
Publication of JPH03129203A publication Critical patent/JPH03129203A/ja
Publication of JPH0826969B2 publication Critical patent/JPH0826969B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ボイラー,加熱炉,温風暖房機等の燃焼装
置に使用される液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方
法に関する。
〈従来の技術〉 液体燃料燃焼用バーナーにおいて、窒素酸化物(以
下、NOxという)の発生を燃焼方法として、自己排ガス
再循環式、二段燃焼法、三段燃焼法、排ガス再循環法等
があり、また、水噴射、蒸気噴射、火炉負荷軽減、燃焼
空気温度低下等を行う燃焼方法等が提案されている。
〈発明が解決しようとする課題〉 これらの燃焼方法は、火炎温度の低下、酸素濃度の低
下による緩慢燃焼等の効果を奏することで、ばいじん発
生を程度許容しつつ、NOx発生の抑制を期待したもので
ある。
これを言い代えれば、従来の燃焼方法において、NOx
の発生抑制とばいじんの発生抑制とを同時に行わせるこ
とが困難であるということにほかならない。
また、従来のバーナーチップの一例として、31の噴射
孔32を均等間隔もしくはこれに近い分割状態で配列した
ものでは、ばいじん抑制を可能とするものの、火炎層が
厚くかつ大きくなって放熱性が悪化するため、火炎温度
が上昇し、高温域でのガスの滞留時間が長くなり、NOx
の発生を低減することが困難であり、やはり、NOxの発
生抑制とばいじんの発生抑制とを両立させるのは不可能
である。
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、
窒素酸化物の発生抑制とばいじんの発生抑制とを両立し
得る液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法を提供す
ることを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため、本発明の液体燃料燃焼用バーナーにおける
燃焼方法は、液体燃料供給部と、噴霧媒体供給部と、該
液体燃料供給部および噴霧媒体供給部と連通される噴射
孔であって2個ずつ分割して配置される複数の噴霧孔
と、を有する液体燃料燃焼用バーナーにおいて、前記噴
射孔内もしくは噴霧媒体供給部出口部分で、液体燃料を
旋回させながら中間混合方式で噴霧媒体と混合させ、前
記分割された2個の噴射孔から噴射された噴霧流を10°
から120°の角度で燃焼装置内の燃焼用空気及び燃焼ガ
スの存在下で相互に衝突させるようにした。
〈作用〉 かかる本発明の方法においては、液体燃料と蒸気等の
噴霧媒体との混合方式を、中間混合方式を採用すること
で、内部混合方式よりも噴霧媒体消費量を低減しつつ、
微粒化性能の向上を図っている。
また、噴射孔内もしくは噴霧媒体供給部出口部分で、
液体燃料を旋回させながら噴霧媒体と混合させることに
よって、より微粒化効果が向上される。
さらに、2個ずつ分割して配置される複数の噴射孔か
らの噴霧流を燃焼装置の燃焼用空気及び燃焼ガス存在下
で相互に衝突させることで、相互剪断の発生で、微粒化
を促進できると共に炉内酸素との接触を促進しつつ、火
炎の分散化を図ることができる。
この衝突角度は大きい程微粒化に有効であるが、10°
から120°の角度とすることにより、燃焼火炎の安定性
維持を図れる。
以上の微粒化及び火炎の分散化効果により、火炎層を
薄くさせ、燃焼速度を速めて、低酸素雰囲気下でも、ば
いじんの発生を抑制することが可能となる。
〈実施例〉 以下、本発明の燃焼方法の実施例を図面を参照しつつ
説明する。
第1図〜第3図は本発明に係る燃焼方法が採用される
液体燃料燃焼用バーナーの一実施例の構成を示す図であ
る。
これらの図において、液体燃料燃焼用バーナー1の底
面中央部には上部が円錐形に形成された噴霧媒体供給部
としての円形凹部2が形成されると共に、底面外周部に
は液体燃料供給部としての環状溝部3が形成され、該環
状溝部3と前記円形凹部2との間には、一端が小径孔6
を介して円形凹部2内面に開口し、他端がバーナー1先
端外面に開口する噴射孔4が削孔されている。前記環状
溝部3と噴射孔4とは、該環状溝部3から噴射孔4の略
接線法に延びる連通孔5により連通される。
ここで、上記噴射孔4は複数、本実施例においては6
個設けられており、これらは1組2個ずつ3組の噴射孔
(4a,4b)、(4c,4d)、(4e,4f)に3分割して設けら
れている。2個ずつの噴射孔4は夫々バーナー1の周方
向に120°の角度ずつ間隔をもって配置され、2個ずつ
の噴射孔4同士はバーナー1の半径方向に並列して配置
される。
また、2個ずつの噴射孔4同士は、夫々の中心軸が所
定の角度βをもって交差するような方向、かつバーナー
1の中心線と2個ずつの噴射孔4同士の衝突点とは所定
の角度αを持つような方向に延びて形成される。
上記角度βとしては、10〜120°の範囲好ましくは10
〜90°の範囲とする。また、上記角度αとしては、20〜
40°の範囲とする。
上記の構成からなる液体燃料燃焼用バーナー1を用い
た燃焼方法について説明すると、バーナー1に供給され
る液体燃料は、環状溝部3に導入され、この環状溝部3
から連通孔5を介して噴射孔4の側面から噴射される。
一方、蒸気等の噴霧媒体は、円形凹部2に導入され、こ
の円形凹部2から小径孔6を介して噴射孔4の底面から
噴射される。
この際、燃料は旋回流となって噴射孔4内を流れ、小
径孔6から直進して噴射孔4内に流入する蒸気等の噴霧
媒体と混合する。
以上のバーナー1を用いた燃焼方法によると噴霧媒体
である蒸気等を高圧側から低圧側に噴射する際の膨張エ
ネルギーにより、液体燃料の微粒化と拡散を図れるが、
液体燃料と蒸気等の噴霧媒体との混合方式を、中間混合
方式を採用することで、内部混合方式より噴霧媒体消費
量を低減しつつ、微粒化性能の向上が図れる。
また、噴射孔4内で、液体燃料を旋回させながら噴霧
媒体と混合させることによって、より微粒化効果が向上
される。
さらに、2個ずつ分割して配置される複数の噴射孔4
からの噴霧流を燃焼装置の燃焼用空気及び燃焼ガス存在
下で相互に衝突させることで、相互剪断の発生で、微粒
化を促進できると共に、炉内酸素との接触を促進しつ
つ、火炎の分散化を図ることができる。
この衝突角度は大きい程微粒化に有効であるが、10°
から120°好ましくは20°から90°の角度とすることに
より、燃焼火炎の安定性維持を図れる。
なお、噴射孔4からの噴霧流を好ましくは超音波の流
速とすることで、さらに微粒化が促進する。
また、本実施例においては、バーナー1の中心線と2
個ずつの噴射孔4同士の衝突点とが所定の角度αを持つ
ように構成したから、分散した小火炎を形成でき、放熱
性を良好にすることにより、火炎温度を低下させ、高温
域でのガス滞留時間を短縮することができる。
以上の微粒化及び火炎の分散化効果により、火炎層を
薄くさせ、燃焼速度を速めて、低酸素雰囲気下でも、ば
いじんの発生を抑制することが可能となる。
上記本発明の燃焼方法の効果は次の表1に示す実験結
果により明瞭である。
第4図〜第6図は本発明に係る燃焼方法が採用される
液体燃料燃焼用バーナーの他の実施例の構成を示す図で
ある。
これらの図においては、液体燃料燃焼用バーナー7
は、燃料供給体8と、該燃料供給体8に嵌合されるバー
ナーチップ9とから構成される。
前記燃料供給体8の底面中央部に上部が円錐形に形成
された噴霧媒体供給部としての円形凹部10が形成される
と共に、該円形凹部10周りに位置する液体燃料供給部と
しての3つの液体燃料供給孔11が上下に貫通形成されて
いると共に、該液体燃料供給孔11が開口している前記燃
料供給体8先端面の一部を削り、該先端面とバーナーチ
ップ9の底面との間に燃料供給通路となる空所13が形成
される。また、このバーナーチップ9には、一端が燃料
供給体8に形成された小径孔14を介して円形凹部10内面
に開口し、他端が先端外面に開口する噴射孔15が削孔さ
れている。前記小径孔14の噴射孔15との連通口は、燃料
供給体8の先端面に形成された凸部16に形成されてい
る。
前記燃料供給通路となる空所13と各小径孔14とは、前
記凸部16にその両側面から夫々小径孔14の両側の略接線
方向に延びるように形成された一対の連通溝17により連
通される。
ここで、上記噴射孔15は先の実施例と同様に6個設け
られており、これらは1組2個ずつ3組の噴射孔に3分
割して設けられている。2個ずつの噴射孔15は、やはり
先の実施例と同様に、夫々バーナー7の周方向に120°
の角度ずつ間隔をもって配置され、2個ずつの噴射孔15
同士はバーナー7の半径方向に並列して配置される。
また、2個ずつの噴射孔15同士は、夫々の中心軸が所
定の角度βをもって交差するような方向、かつバーナー
7の中心線と2個ずつの噴射孔15同士の衝突点とは所定
の角度αを持つような方向に延びて形成される。
上記角度α,βは先の実施例と同様の値とする。
かかる構成において、バーナー7に供給される液体燃
料は、液体燃料供給孔11に導入され、この液体燃料供給
孔11から空所13に至り、該空所13から一対の連通溝17を
介して小径孔14の両側面から噴射され、噴射孔15に至
る。
一方、蒸気等の噴霧媒体は、円形凹部10に導入され、
この円形凹部10から小径孔14を介して噴射孔15の底面か
ら噴射される。
この際、燃料は旋回流となって小径孔14と噴射孔15内
を流れ、小径孔14から直進して噴射孔15内に流入する蒸
気等の噴霧媒体と混合する。
第7図〜第9図は本発明に係る燃焼方法が採用される
液体燃料燃焼用バーナーのさらに他の実施例の構成を示
す図である。
これらの図において、バーナ18の燃料供給体19の底面
中央部に噴霧媒体供給部としての円形凹部20が形成され
ると共に、該円形凹部20に一端が連通し、他端が燃料供
給体19の先端面の傾斜面に開口する小径孔21と、円形凹
部20周りに位置する液体燃料供給部としての複数の液体
燃料供給孔22と、該液体燃料供給孔の一つ22aに一端が
連通し、他端が燃料供給体19の頂部に開口する連通孔23
と、他の液体燃料供給孔22bに一端が連通し、他端がバ
ーナーチップ24の底面環状溝部28へ開口する連通孔30と
が形成されている。
バーナーチップ24の底面中央部には、前記燃料供給体
19の頂部に開口する連通孔23と連通する円形凹部25が形
成されており、この円形凹部25と前記燃料供給体19先端
面との間に燃料供給通路となる空所26が形成されると共
に、前記燃料供給体19の燃料供給連通孔30に連通する環
状溝部28が形成される。また、このバナーチップ24に
は、一端が前記小径孔21を介して円形凹部20内面に開口
し、他端がその先端外面に開口する噴射孔27が削孔され
ている。
前記バーナーチップ24底面には、燃料供給体19先端面
との間に、空所26と噴射孔27とを連通するような連通溝
29a及び環状溝部28と噴射孔27とを連通するような連通
溝29bが形成されている。
なお、連通孔29a及び29bは噴射孔27の略接線方向に延
びて、該噴射孔27に連通される。
この実施例においても、噴射孔27は6個設けられてお
り、これらは1組2個ずつ3組の噴射孔に3分割して設
けられている。そして、これらの噴射孔27の形態につい
ては、先の2つの実施例と同様であり、図の角度α,β
は先の実施例と同様の値とする。
かかる構成において、バーナー18に供給される一部の
液体燃料は、液体燃料供給孔22aに導入され、連通孔23
を介して空所26内に至り、ここから連通溝29aを介すと
共に、他の液体燃料は液体燃料供給孔22bから連通孔30
を介して環状溝部28に至り、ここから連通溝29bを介し
て噴射孔27に至る。
一方、蒸気等の噴霧媒体は、円形凹部20に導入され、
この円形凹部20から小径孔21を介して噴射孔27の底面か
ら噴射される。
この際、燃料は旋回流となって噴射孔27内を流れ、小
径孔21から直進して噴射孔27内に流入する蒸気等の噴射
媒体と混合する。
上記本発明の燃焼方法の効果は次の表2に示す実験結
果により明瞭である。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明に係る液体燃料燃焼用バ
ーナーにおける燃焼方法によれば、液体燃料供給部およ
び噴霧媒体供給部と連通される噴射孔であって2個ずつ
分割して配置される複数の噴射孔内もしくは噴霧媒体供
給部出口部分で、液体燃料を旋回させながら中間混合方
式で噴霧媒体と混合させるようにしたことにより、噴霧
媒体消費量を低減しつつ、微粒化性能の向上を図れ、よ
り微粒化効果が向上される。
さらに、2個ずつ分割して配置される複数の噴射孔か
らの噴射流を10°から120°の角度で燃焼装置内の燃焼
用空気及び燃焼ガス存在下で相互に衝突させることで、
相互剪断の発生で微粒化を促進できると共に、炉内酸素
との接触を促進しつつ、火炎の分散化を図ることができ
る。
特に、上記衝突角度を10°から120°の角度とするこ
とにより、燃焼火炎の安定性維持を図れる。
以上の微粒化及び火炎の分散化効果により、火炎層を
薄くさせ、燃焼速度を速めて、低酸素雰囲気下でも、ば
いじんの発生を抑制することが可能となる有用性大なる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る燃焼方法を採用した液体燃料燃焼
用バーナーの一実施例を示す断面図、第2図はその底面
図、第3図はその上面図、第4図は同上の液体燃料燃焼
用バーナーの他の実施例を示す断面図、第5図は同上実
施例における燃料供給体の上面図、第6図は同上実施例
におけるバーナーチップの上面図、第7図は同上の液体
燃料燃焼用バーナーのさらに他の実施例を示す断面図、
第8図は同上実施例におけるバーナーチップの底面図、
第9図は同上実施例におけるバーナーチップの上面図、
第10図は従来の中間混合方式による液体燃料燃焼用バー
ナーの噴射孔形成位置を示す上面図である。 1,7,18…液体燃料燃焼用バーナー、2,10,20…円形凹
部、3,28…環状溝部、4,4a〜4f,15,27…噴射孔、8,19…
燃料供給体、9,24,31…バーナーチップ、11,22…液体燃
料供給孔

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液体燃料供給部と、噴霧媒体供給部と、該
    液体燃料供給部および噴霧媒体供給部と連通される噴射
    孔であって2個ずつ分割して配置される複数の噴射孔
    と、を有する液体燃料燃焼用バーナーにおいて、前記噴
    射孔内もしくは噴霧媒体供給部出口部分で、液体燃料を
    旋回させながら中間混合方式で噴霧媒体と混合させ、前
    記分割された2個の噴射孔から噴射された噴霧流を10°
    から120°の角度で燃焼装置内の燃焼用空気及び燃焼ガ
    スの存在下で相互に衝突させるようにしたことを特徴と
    する液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法。
JP26517389A 1989-09-20 1989-10-13 液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法 Expired - Fee Related JPH0826969B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26517389A JPH0826969B2 (ja) 1989-10-13 1989-10-13 液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法
EP90310177A EP0419198B1 (en) 1989-09-20 1990-09-18 Liquid fuel combustion burner
DE69026563T DE69026563T2 (de) 1989-09-20 1990-09-18 Brenner zur Verbrennung von flüssigem Brennstoff
US07/585,786 US5176324A (en) 1989-09-20 1990-09-20 Fuel spraying method in liquid fuel combustion burner, and liquid fuel combustion burner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26517389A JPH0826969B2 (ja) 1989-10-13 1989-10-13 液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03129203A JPH03129203A (ja) 1991-06-03
JPH0826969B2 true JPH0826969B2 (ja) 1996-03-21

Family

ID=17413598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26517389A Expired - Fee Related JPH0826969B2 (ja) 1989-09-20 1989-10-13 液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0826969B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010133683A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd バーナチップ構造
US8479519B2 (en) * 2009-01-07 2013-07-09 General Electric Company Method and apparatus to facilitate cooling of a diffusion tip within a gas turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03129203A (ja) 1991-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100320164B1 (ko) 가스 터빈 엔진용 저 nox버너 및 가스 터빈 엔진의 연소기내에서 액체연료를 연소시키는 방법
US5176324A (en) Fuel spraying method in liquid fuel combustion burner, and liquid fuel combustion burner
CN107763666B (zh) 一种燃烧室头部油气掺混器及具有该结构的发动机
JPS6410727B2 (ja)
WO2006024207A1 (fr) Systeme et procede de combustion a injection directe pour moteurs diesel avec pre-melange chaud reglable a auto-adaptation
EP0419197B1 (en) Liquid fuel combustion burner
JPH05322122A (ja) 液体燃料燃焼用バーナー
JPS62186112A (ja) 流体燃料燃焼用バ−ナの燃料噴霧ノズル装置
JPH0826969B2 (ja) 液体燃料燃焼用バーナーにおける燃焼方法
JPH0218407B2 (ja)
JPH04371706A (ja) 液体燃料燃焼用バーナー
RU2047049C1 (ru) Форсунка
JPH0421009Y2 (ja)
JP4131064B2 (ja) バーナ
JP2669953B2 (ja) ガスバーナー
JPH0711322B2 (ja) 低NOxバ−ナ
JP2569979Y2 (ja) 低NOxバーナ
KR100231971B1 (ko) 질소산화물 저감 및 에너지 절약형 버너팁
JPS61208415A (ja) 噴霧媒体を常用とするバ−ナ−のバ−ナ−チツプ装置
JPH0245614Y2 (ja)
JPH0351613Y2 (ja)
JPH11287408A (ja) 低NOx バーナ
JPS62138613A (ja) 噴霧媒体を常用とするバ−ナ−チツプ装置
JPH02267407A (ja) 油バーナ
JPS62102016A (ja) スラリ燃料燃焼装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees