JPH08285220A - 窒素酸化物低発生燃焼方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 拡散燃焼を用いつつ、自己排気ガス再循環を
効果的に行い、火炎安定性に優れた窒素酸化物低発生燃
焼方法及び装置を提供する。 【構成】 空気管２に装入した燃料管１の先端部外周
に、複数の長孔状空気噴出部３を設けた遮へい板４を設
置し、そ縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部２２を形
成し、その基部には、燃料管と連通した基部燃料噴出管
５、６を設置し、遮へい板４より突出させた燃料管１の
先端部に半径方向燃料噴出孔１６を設け、その上流側に
燃料管１より大きい円盤プレ−トを設置し、円筒状空気
流形成用空気噴出部２２と長孔状空気噴出部３から噴出
する空気流に対して、燃料を直角方向に噴出させて混合
させつつ、半径方向燃料噴出孔１６から全燃料の１０〜
２０％を補助燃料として噴出燃焼させ、空気流速と燃料
流速の比が０．２であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は窒素酸化物低発生燃焼方
法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】燃焼によって生じるＮＯｘに対する排出規
制は年々厳しくなっており、ＮＯｘ低減のための技術開
発が盛んである。燃焼時に発生するＮＯｘとしては、フ
ューエルＮＯｘ，プロンプトＮＯｘ及びサーマルＮＯｘ
があると言われ、これらの中で、サーマルＮＯｘは、燃
焼空気中の窒素分子成分が、高温雰囲気中で酸化される
ことによって生成するものであり、温度依存性が高く、
燃焼温度が高くなるにつれて生成量は急激に増大する。
サーマルＮＯｘは、燃焼ガス中に窒素分子成分が存在す
る場合には必ず生成し、特に燃料が炭化水素系気体燃料
である場合には、排出されるＮＯｘのほとんどがサーマ
ルＮＯｘといわれ、数多くの低減方法が考案されてい
る。サーマルＮＯｘ低減の目的で、多段燃焼法、排気ガ
ス再循環法、希薄燃焼法などの燃焼方法が考案され、い
くつかの方法を組み合わせた燃焼方法も数多く考案され
ている。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】多段燃焼法は、燃料あるい
は、燃焼空気を２段もしくは多段に分割して燃焼させる
ことを特徴とするもので、火炎温度の低下あるいは、酸
素濃度の低下によって低ＮＯｘ燃焼を実現させるもので
ある。かかる燃焼方式においては、多段に燃焼させるた
めに、燃焼器が複雑になるという課題があった。排気ガ
ス再循環法は、燃焼ガスの一部を燃焼空気または燃料に
混合させ、火炎温度の低下、酸素濃度の低下を目的とし
たもので、強制排気ガス再循環法と自己排気ガス再循環
法に大別される。強制排気ガス再循環法は、燃焼ガスの
一部を、再循環用ダクトとブロアーを用いて強制的に燃
焼空気または燃料に混合させたものでもっとも一般的な
方法である。自己排ガス再循環法は燃焼器に工夫を加
え、噴流に周囲の気体が吸引される現象を用いて、燃焼
空気流、燃料流に燃焼ガスを混合させて排ガス再循環の
効果を持たせることを特徴としており、強制的に燃焼ガ
スを再循環させる事なく、排気ガス再循環の効果を得ら
れるメリットがある。また多段燃焼法のように燃料もし
くは燃焼空気を複数の系統に分割する複雑さもない。自
己排ガス再循環を利用した事を特徴とする燃焼器として
はたとえば特開昭６２−１７５０６公報があって、その
ほかにも数多くの燃焼器が自己排ガス再循環法を利用し
ているが、ＮＯｘ低減には限度があって、昨今の厳しい
ＮＯｘ規制に対応するには更なる技術開発が必要になっ
ている。そこで、自己排ガス再循環法のメリットを利用
した燃焼方法として、特開平１−３００１０３、特開平
３−９１６０１、実開昭５２−６１５４５等々がある。
これらの燃焼方法においては、自己排ガス再循環の効果
を最大限に利用するため、バーナには保炎機構を有せ
ず、燃焼空気流と、燃料流を分離して独立に炉内に噴射
することを特徴としている。これによって、火炎はバー
ナに定着することなくリフトして形成され、炉内の燃焼
ガスの一部を、燃料流、燃焼空気流に充分に吸引してか
ら燃焼が開始する。かかる燃焼方法においては、火炎は
緩慢な拡散炎となるが、保炎機構を持たないために、安
定な着火を得るためには燃焼域の温度が高くないと使用
できない場合があり、加熱炉、溶解炉などの高温炉には
向いているが、ボイラや低温の加熱炉に利用する場合、
未燃分の排出が増加したり、完全燃焼のために炉体を大
きくしなければならないと言う課題があった。サーマル
ＮＯｘの低減方法として予混合炎を用いる方法もある。
予混合燃焼で、空気比を高くして燃焼させると大幅なＮ
Ｏｘ低減が可能であるが、高空気比燃焼では過剰空気が
増えるために燃焼、伝熱効率の低下が大きくまた予混合
炎の安定性に劣るという問題点があった。そこで、予混
合燃焼に自己排気ガス再循環の効果を与えてサーマルＮ
Ｏｘを低減させる方法として、特開平３−１７５２１１
がある。かかる燃焼方法においては、保炎器に工夫を加
えることによって、予混合気が燃焼する前に、低温の燃
焼ガスの一部を予混合気に混合し火炎温度を低下する、
または酸素濃度を小さくすることで、ＮＯｘを低減する
ことを特徴としている。かかる燃焼方法および燃焼装置
においては、予混合燃焼を利用しているために予混合気
をつくるための混合器が必要なこと、可燃限界内の予混
合気体を用いるため、火炎がバーナ内あるいは混合器内
に戻るいわゆるバックの危険があることなどの予混合燃
焼器共通の課題がある。また可燃予混合気に燃焼ガスの
一部を混合させるため、混合させる燃焼ガスが高温であ
る場合には、予混合気が燃焼ガスと混合するとすぐに着
火してしまい自己排ガス再循環の効果を充分に利用でき
ず、そこで予混合気と燃焼ガスの一部を、予混合気が着
火しないように混合させるために、保炎器に特別な工夫
が必要であるなどの課題があった。自己排気ガス再循環
法は、上述したように、多段燃焼法、希薄予混合燃焼法
などの他の低ＮＯｘ燃焼法に比べて、燃焼装置が簡便
で、低ＮＯｘ燃焼が可能になるなどのメリットを有して
いる。自己排気ガス再循環を利用してサーマルＮＯｘの
低減をはかる燃焼方法にあっては、拡散炎に自己排気ガ
ス再循環を最大限に利用するものでは、使用できる炉内
温度範囲に制限があり利用できる燃焼設備が限られてい
るという問題点があった。また予混合炎に自己排気ガス
再循環を応用するものにあっては、バック燃焼などの予
混合燃焼器特有の火炎安定性の問題がありさらに保炎器
に特別な工夫が必要であるという課題があった。燃焼器
の年々厳しくなるＮＯｘ規制に対応し、さらなる低ＮＯ
ｘ燃焼を実現するには、自己排ガス再循環法をさらに効
果的に利用する燃焼技術が望まれている。 本発明の目
的は、このような点に着目して為されたものであって、
拡散燃焼を用いつつ、燃焼が開始する前に自己排気ガス
再循環が効果的におこなわれ、低温雰囲気においても火
炎安定性に優れた窒素酸化物低発生燃焼方法及び燃焼装
置を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決する手段】前記課題を解決するために、本
発明は、空気管に装入した燃料管先端部の外周に、複数
の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮
へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成
し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料
管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴
出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出
する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記
遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記基
部燃料噴出部の噴出方向と同一方向に補助燃料を噴出す
る半径方向燃料噴出孔を設け、その半径方向燃料噴出孔
の上流側に前記燃料管より大きい円盤プレ−トを設置
し、前記円筒状空気流形成用空気噴出部から空気を噴出
させながら、前記長孔状空気噴出部から、噴出する空気
流に対して前記基部燃料噴出部から噴出する燃料を直角
方向に噴出させ混合燃焼させつつ、前記半径方向燃料噴
出孔からは、全燃料の１０〜２０％を補助燃料として半
径方向に噴出して、その噴出エネルギ−によって炉内燃
焼ガスを伴流しつつ燃焼させ、前記長孔状空気噴出部で
の空気流速と前記基部燃料噴出部での燃料流速の比が
０．２以上であることを特徴とする窒素酸化物低発生燃
焼方法を提供するものである。

【０００５】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記基部燃
料噴出部の噴出方向と同一方向に補助燃料を噴出する半
径方向燃料噴出孔を設け、その半径方向燃料噴出孔の上
流側に前記燃料管より大きい円盤プレ−トを設置したこ
とを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼装置を提供するも
のである。

【０００６】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記長孔状
空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴出する半径方向
燃料噴出孔を設け、その半径方向燃料噴出孔の上流側に
前記燃料管より大きい円盤プレ−トを設置し、前記円筒
状空気流形成用空気噴出部から空気を噴出させながら、
前記長孔状空気噴出部から噴出する空気流に対して前記
基部燃料噴出部から噴出する燃料を直角方向に噴出させ
混合燃焼させつつ、前記半径方向燃料噴出孔から全燃料
の１０〜２０％を補助燃料として半径方向に噴出して、
その噴出エネルギ−によって炉内燃焼ガスを伴流しつつ
燃焼させ、前記長孔状空気噴出部での空気流速と基部燃
料噴出部での燃料流速の比が０．２以上であることを特
徴とする窒素酸化物低発生燃焼方法を提供するものであ
る。

【０００７】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記長孔状
空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴出する半径方向
燃料噴出孔を設け、その半径方向燃料噴出孔の上流側に
前記燃料管より大きい円盤プレ−トを設置したことを特
徴とする窒素酸化物低発生燃焼装置を提供するものであ
る。

【０００８】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記長孔状
空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴出する半径方向
燃料噴出孔を設けると同時に、前記基部燃料噴出部の噴
出方向と同一方向にも補助燃料を噴出する半径方向燃料
噴出孔を設け、前記半径方向燃料噴出孔の上流側に前記
燃料管より大きい円盤プレ−トを設置し、前記円筒状空
気流形成用空気噴出部から空気を噴出させながら、前記
長孔状空気噴出部から噴出する空気流に対して前記基部
燃料噴出部から噴出する燃料を直角方向に噴出させ混合
燃焼させつつ、前記半径方向燃料噴出孔から全燃料の１
０〜２０％を補助燃料として半径方向に噴出して、その
噴出エネルギ−によって炉内燃焼ガスを伴流しつつ燃焼
させ、前記長孔状空気噴出部での空気流速と基部燃料噴
出部での燃料流速の比が０．２以上であることを特徴と
する窒素酸化物低発生燃焼方法を提供するものである。

【０００９】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記長孔状
空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴出する半径方向
燃料噴出孔を設けると共に、前記基部燃料噴出部の噴出
方向と同一方向にも補助燃料を噴出する半径方向燃料噴
出孔を設け、前記半径方向燃料噴出孔の上流側に前記燃
料管より大きい円盤プレ−トを設置したことを特徴とす
る窒素酸化物低発生燃焼装置を提供するものである。

【００１１】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記長孔状
空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴出する半径方向
燃料噴出孔を設けると同時に、前記燃料管の中心軸方向
にも補助燃料を噴出する中心軸方向燃料噴出孔を設け、
前記半径方向燃料噴出孔の上流側に前記燃料管より大き
い円盤プレ−トを設置し、前記円筒状空気流形成用空気
噴出部から空気を噴出させながら、前記長孔状空気噴出
部から噴出する空気流に対して前記基部燃料噴出部から
噴出する燃料を直角方向に噴出させ混合燃焼させつつ、
前記半径方向燃料噴出孔及び前記中心軸方向燃料噴出孔
から全燃料の１０〜２０％を補助燃料として半径方向及
び中心軸方向に噴出して、その噴出エネルギ−によって
炉内燃焼ガスを伴流しつつ燃焼させ、前記長孔状空気噴
出部での空気流速と前記基部燃料噴出部での燃料流速の
比が０．２以上であることを特徴とする窒素酸化物低発
生燃焼方法を提供するものである。

【００１２】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記長孔状
空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴出する半径方向
燃料噴出孔を設けると共に、前記燃料管の中心軸方向に
も補助燃料を噴出する中心軸方向燃料噴出孔を設け、前
記半径方向燃料噴出孔の上流側に前記燃料管より大きい
円盤プレ−トを設置したことを特徴とする窒素酸化物低
発生燃焼装置を提供するものである。

【００１３】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記基部燃
料噴出部と同一方向に補助燃料を噴出する半径方向燃料
噴出孔を設けると同時に、前記燃料管の中心軸方向にも
補助燃料を噴出する中心軸方向燃料噴出孔を設け、前記
半径方向燃料噴出孔の上流側に前記燃料管より大きい円
盤プレ−トを設置し、前記円筒状空気流形成用空気噴出
部から空気を噴出させながら、前記長孔状空気噴出部か
ら噴出する空気流に対して前記基部燃料噴出部から噴出
する燃料を直角方向に噴出させ混合燃焼させつつ、前記
半径方向燃料噴出孔及び前記中心軸方向燃料噴出孔から
全燃料の１０〜２０％を補助燃料として半径方向及び中
心軸方向に噴出して、その噴出エネルギ−によって炉内
燃焼ガスを伴流しつつ燃焼させ、前記長孔状空気噴出部
での空気流速と前記基部燃料噴出部での燃料流速の比が
０．２以上であることを特徴とする窒素酸化物低発生燃
焼方法を提供するものである。

【００１４】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、空気管内に挿入した燃料管先端部の外周に、複数の
長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置し、その遮へ
い板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出部を形成し、
前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、前記燃料管と
連通した基部燃料噴出管を設置し、その基部燃料噴出管
の先端には、空気管に対して放射方向に燃料を噴出する
基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端部を前記遮へ
い板より突出させ、その燃料管の先端部に、前記基部燃
料噴出部と同一方向に補助燃料を噴出する半径方向燃料
噴出孔を設けると共に、前記燃料管の中心軸方向にも補
助燃料を噴出する中心軸方向燃料噴出孔を設け、前記半
径方向燃料噴出孔の上流側に前記燃料管より大きい円盤
プレ−トを設置したことを特徴とする窒素酸化物低発生
燃焼装置を提供するものである。

【００１５】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、前記中心軸方向燃料噴出孔の形状をスリット円孔に
構成して、その中心軸方向燃料噴出孔からリング状の燃
料を噴出して炉内燃焼ガスを伴流混合しながら燃焼する
ようにしたことを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼方法
を提供するものである。

【００１６】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、前記中心軸方向燃料噴出孔の形状をスリット円孔に
構成たことを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼装置を提
供するものである。

【００１７】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、前記スリット円孔内に旋回羽根を装置し、前記中心
軸方向燃料噴出孔から旋回リング状の燃料を噴出して、
炉内ガスを伴流しながら混合燃焼させることを特徴とす
る窒素酸化物低発生燃焼方法を提供するものである。

【００１８】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、前記スリット円孔内に旋回羽根を装置したことを特
徴とする窒素酸化物低発生燃焼装置を提供するものであ
る。

【００１９】また、本発明は、円筒状空気流形成用空気
噴出部は、空気管と遮へい板との間に、環状スリットを
設け，その環状スリットから空気を噴出しながら、燃焼
させることを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼方法を提
供するものである。

【００２０】また、本発明は、円筒状空気流形成用空気
噴出部は、空気管と遮へい板との間に、環状スリットを
設け構成したことを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼装
置を提供するものである。

【００２１】また、本発明は、円筒状空気流形成用空気
噴出部は、遮へい板の縁の内側に環状に小孔を配列し、
その小孔から空気を噴出しながら燃焼させることを特徴
とする窒素酸化物低発生燃焼方法を提供するものであ
る。

【００２２】また、本発明は、円筒状空気流形成用空気
噴出部は、遮へい板の縁の内側に環状に小孔を配列し構
成することを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼装置を提
供するものである。

【００２３】また、本発明は、円筒状空気流形成用空気
噴出部の面積は、全空気導入面積に対して、２０％以下
の面積に構成して燃焼させることを特徴とする窒素酸化
物低発生燃焼方法を提供するものである。

【００２４】また、本発明は、円筒状空気流形成用空気
噴出部の面積は、全空気導入面積に対して、２０％以下
の面積に構成してなることを特徴とする窒素酸化物低発
生燃焼装置を提供するものである。

【００２５】また、本発明は、前記課題を解決するため
に、前記空気管に導入する燃焼用空気を酸素の体積濃度
２１％以上の酸素富化空気を使用することを特徴とする
窒素酸化物低発生燃焼方法を提供するものである。

【００２６】

【作用】長孔状空気噴出部から噴出する空気流の中に直
角方向から燃料を噴出して空気が燃料をつつむようにし
て形成される拡散炎について、燃料の一部を分離し、補
助燃料として噴出させ、且つ、その拡散炎を空気噴出部
或は燃料噴出部に定着させないで燃焼させることによ
り、そして、その拡散炎を形成する前に、燃焼ガスの一
部が、補助燃料流、空気流並びに燃料流に巻き込まれる
ようにして、自己排ガス再循環燃焼を頗る効果的に実現
すると共に、その燃焼に際して、円筒状空気流形成用空
気噴出部から噴出する空気は、遮へい板の下流側に筒状
空気流を形成し、その筒状空気流の内部に強力な負圧部
が形成されて、炉内燃焼ガス流の逆流、再循環流の増大
により内部再循環を一層に助長する。この内部再循環の
一層の助長によって、高温の炉内燃焼ガスの再循環によ
る強力な着火源がつくられ、優れた保炎性能と燃焼の安
定性をもたらし、前記した自己排ガス再循環燃焼を効果
的に促進し、ＮＯｘの大幅な低減を図るものである。

【００２７】

【実施例】先ず、図１及び図２に於いて、符号１は、空
気管２内に装入した燃料管であって、この燃料管１の先
端部の外周に、複数の長孔状空気噴出部３を設けた遮へ
い板４を設置し、その遮へい板４の縁側に円筒状空気流
形成用空気噴出部２２を形成し、前記複数の長孔状空気
噴出部３の基部には、前記燃料管１と連通した基部燃料
噴出管５を設置し、その基部燃料噴出管５の先端には、
放射方向に燃料を噴出する基部燃料噴出部６を設ける構
成とする。前記燃料管１の先端部には、前記基部燃料噴
出部６の噴出方向と同一の方向に補助燃料を噴出する半
径方向燃料噴出孔１６を設ける構成とし、その半径方向
燃料噴出孔１６の上流側には燃料管１より大きい円盤プ
レート９を設ける構成とする。前記円筒状空気流形成用
空気噴出部２２は、図示の通り、前記空気管２と遮へい
板４との間に、環状スリット２３を設けることによって
構成してもよいし、また、遮へい板４の縁の内側に環状
に小孔２４を配列することによって構成してもよい。図
３以降の図においては、便宜上、環状スリット２３のみ
を表した。図３の場合には、前記長孔状空気噴出部３間
の半径方向に補助燃料を噴出する半径方向燃料噴出孔１
６′を設ける構成である。図４の場合には、前記長孔状
空気噴出部３間の半径方向に補助燃料を噴出する半径方
向燃料噴出孔１６′を設ける構成と、前記基部燃料噴出
部６の噴出方向と同一の方向に補助燃料を噴出する半径
方向燃料噴出孔１６を設ける構成とから成るものであ
る。図５の場合には、前記長孔状空気噴出部３間の半径
方向に補助燃料を噴出する半径方向燃料噴出孔１６′を
設ける構成と、前記燃料管１の中心軸方向に補助燃料を
噴出する中心軸方向燃料噴出孔１７を設ける構成とから
成るものである。図６の場合には、前記基部燃料噴出部
６噴出方向と同一の方向に補助燃料を噴出する半径方向
燃料噴出孔１６を設ける構成と、前記燃料管１の中心軸
方向に補助燃料を噴出する中心軸方向燃料噴出孔１７と
を設ける構成とから成るものである。

【００２８】長孔状空気噴出部３から空気が噴出し、そ
の空気流中に、基部燃料噴出部６からは、燃料ガスを前
記空気流に対して直角方向から噴出させる。この際、長
孔状空気噴出部３に於ける空気流速及び基部燃料噴出部
６に於ける燃料ガス流速の比を０．２以上、実操業上
は、０．２〜５程度に設定する。前記比を０．２以下に
設定すると、燃料ガスが、空気流を貫通して空気管２の
内壁に衝突して拡散し空気管２に定着した火炎が形成さ
れてしまうので、前記比は０．２以下とすることはでき
ない。しかしながら、前記比を前記のように設定する
と、長孔状空気噴出部３に定着した拡散炎を発生しない
だけでなく、直角方向から噴出した燃料ガス流１１は、
図７、図８に示すように空気流１２中につつみ込まれた
状態の流れとなる。この時、半径方向燃料噴出孔１６、
１６′或いは中心軸方向燃料噴出孔１７又はその両方か
ら、補助燃料として、中心軸方向燃料噴出流２０、半径
方向燃料噴出流１９を、燃料ガス流１１、空気流１２、
炉内燃焼ガス流１３及び内部再循環領域１４等に向かっ
て噴出すると、中心軸方向燃料噴出流２０、半径方向燃
料噴出流１９は、燃焼する前に、大量に燃焼ガスを巻き
込むため、内部再循環領域１４に於ける自己排ガス再循
環が更に促進されて、内部再循環促進領域１０が形成さ
れ一層の低ＮＯｘ化が実現できる。即ち、中心部に燃料
ガス流１１、その周囲にドーナツ状に空気流１２、そし
て、その外周に矢印で示す伴流が行われ、炉内ガス流１
３及び炉内ガス流１３を巻き込んだ補助燃料としての、
中心軸方向燃料噴出流２０、半径方向燃料噴出流１９が
形成される。しかして、空気流１２は、その外側から
は、高温の炉内燃焼ガス流１３が、同時にその内側から
は、燃料ガス流１１が拡散混合して行く。通常の拡散炎
では空気噴出孔或は燃料ガス噴出孔に定着した火炎が形
成されるために、燃料は空気流が周囲炉内ガスを伴流す
る前に燃焼を開始してしまうが、本発明は、前記した流
速比を持つので、長孔状空気噴出部３及び基部燃料噴出
部６には火炎は附着しない。即ち、本発明に於いては、
空気流１２は、その周囲の炉内燃焼ガス流１３と混合し
ながら温度を上昇して行くと同時に、その内側にある燃
料ガス流１１及び補助燃料としての中心軸方向燃料噴出
流２０、半径方向燃料噴出流１９と徐々に混合状態を形
成して行く。そして、前記四者が良好な混合状態を発展
させて行き、温度、燃料濃度、酸素濃度の諸点に於い
て、着火条件を満たした時点で燃焼が開始し、拡散火炎
が形成される。かかる拡散火炎に於いては、燃焼が開始
する前に燃焼ガスの一部が充分に燃焼空気、強いては補
助燃料流に混合するため、自己排ガス再循環の効果が最
大限得られ、火炎温度の低下、酸素濃度の低下によりＮ
Ｏｘが著しく低下する。以上に於いて、内部再循環領域
１４及び外部再循環領域１５は、炉内ガス流１３を多量
に伴流する上で、多大の貢献をするものである。

【００２９】以上の燃焼に際して、円筒状空気流形成用
空気噴出部２２から噴出する空気は、遮へい板４の下流
側に筒状空気流２５を形成し、その筒状空気流２５の内
部に強力な負圧部が形成されて、炉内燃焼ガスの逆流、
再循環流の増大により内部再循環領域１４内での自己排
ガス再循環を一層助長する。この内部再循環の一層の助
長によって、高温の炉内燃焼ガスの再循環による強力な
着火源がつくられ、優れた保炎性能と燃焼の安定性をも
たらし、前記した自己排ガス再循環燃焼を効果的に促進
してＮＯｘの低減効果を助長する（図１１及び１２参
照）。前記円筒状空気流形成用空気噴出部２２は、環状
スリット２３又は小孔２４から構成しても、同様の作用
効果をもたらす。更に、前記した円筒状空気流形成用空
気噴出部２２の面積は、全前空気導入面積に対して、２
０％以下の面積であれば、前記作用効果を促進する。
（図１２参照）。

【００３０】更に、以上の燃焼に際して、円筒状空気流
形成用空気噴出部２２は、燃焼範囲の拡大について多大
の貢献をするものである。即ち、図１３は、円筒状空気
流形成用空気噴出部２２がある場合と、それのない場合
のＣＯ限界空気比の上限界及び下限界について測定した
結果を示すものであるが、この図１３から、本発明の円
筒状空気流形成用空気噴出部２２は、ＣＯ上限界空気比
を格段に大きくしているいることが明瞭に理解できる。

【００３１】更に、以上の燃焼に際して、円盤プレート
９を装置した本発明の場合には、円盤プレート９の下流
側に、内部再循環促進領域１０が形成され、内部再循環
領域１４が拡大されて、排ガスの再循環量が格段に増大
し、ＮＯｘの低減に一層の効果を生じさせる。即ち円盤
プレート９の存在によって、空気流１２の、高温の内部
再循環領域１４側への拡大が阻止され、自己排ガス再循
環量が増大する。かかる伴流量の増大はＮＯｘの低減効
果を著しく助長する。

【００３２】更に、以上の燃焼に際しては、前記中心軸
方向燃料噴出孔１７の形状をスリット円孔１８に構成す
ると、補助燃料がリング状に噴出されるので、炉内ガス
との接触面積が増大して、前記伴流効果を著しく向上さ
せてＮＯｘ低減効果を助長する。

【００３３】更に、以上の燃焼に際して、前記スリット
円孔１８に旋回羽根２１を装置すると、燃料が旋回しな
がらリング状に噴出するので、炉内ガスの巻き込みが増
大し、伴流効果を更に向上させてＮＯｘ低減効果を助長
する。

【００３４】更に、遮へい板４には、長孔状空気噴出部
３が設けてあり、この長孔状空気噴出部３から燃焼用空
気を噴出するので、その噴流の表面積を大きくすること
ができ、周囲の燃焼ガスを効率よく伴流することができ
る。また、長孔状空気噴出部３は、複数個形成されてい
るので、空気流１２は、分割されて噴出され、夫々の噴
流が炉内ガス流１３を伴流するため、単一の空気噴流を
持った燃焼器に比べてより効率的に周囲の燃焼ガスを伴
流でき、自己排ガス再循環の効果を高めることができ
る。複数の燃焼空気噴流で囲まれた部分には内部再循環
領域１４が形成され、また周囲には外部再循環領域１５
が形成されて、どちらの再循環領域にも燃焼ガスの一部
が再循環して燃焼空気噴流に伴流される。とくに内部再
循環領域１４には高温の燃焼ガスが循環するので、定着
部を持たない拡散炎を安定的に着火させ、火炎を形成す
る。

【００３５】空気流に対して、直角に燃料を噴出させる
と同時に、空気流速と燃料流速の比を前記したように調
整することによって、燃料噴流を燃焼空気噴流の中心部
に噴出させることができる。この場合、図９及び図１０
に示すように、燃料噴流はいわゆる双子状の渦を形成す
る。この渦は、燃料と空気が混合するにつれ、基部燃料
噴出部６、更には、長孔状空気噴出部３から離れるに従
って発達していく。この渦には、燃料と空気が混合して
ゆくだけではなく、さらには空気に伴流された燃焼ガス
の一部が徐々に巻き込まれ、燃料が着火するのに充分な
量の燃焼ガスが巻き込まれると燃料は燃焼を開始する。
この渦によって火炎は長孔状空気噴出部３及び基部燃料
噴出部６に定着することなく安定に着火する。なお、長
孔状空気噴出部３を通る空気流１２の方向に対して、直
角方向に燃料を噴出させる場合には、燃焼空気噴流と燃
料噴流の流速の比を０．２以上とすると、火炎は噴出孔
に定着しないで形成され、著しい低ＮＯｘ火炎になるこ
とは、前記した通りである。

【００３６】以上の燃焼に際して、図１及び図２の実施
例の場合は、基部燃料噴出部６と同一方向に半径方向燃
料噴出孔１６から、補助燃料として、半径方向燃料噴出
流１９を噴出するので、前記した如く、燃焼前に補助燃
料と炉内ガスが混合し、自己排ガス再循環が促進され
て、前記した燃焼に相乗してＮＯｘ低減効果を一層助長
するものである。かかる自己排ガス再循環燃焼に際し
て、前記した円筒状空気流形成用空気噴出部２２が形成
する筒状空気流２５は、その内部に有効な連続着火源を
つくり、前記自己排ガス再循環燃焼を効果的に安定させ
るものであること前記した通りである。

【００３７】以上の燃焼に際して、図３の実施例の場合
は、前記長孔状空気噴出部３間の半径方向に燃料噴出孔
１６′から、補助燃料を噴出するので、前記した如く、
燃焼前に補助燃料と炉内ガスが混合し、自己排ガス再循
環が促進されて、前記した燃焼に相乗してＮＯｘ低減効
果を一層助長するものである。

【００３８】以上の燃焼に際して、図４の実施の例場合
は、前記長孔状空気噴出部３間の半径方向に燃料噴出孔
１６′から、補助燃料を噴出すると同時に、前記基部燃
料噴出部６の噴出方向と同一方向に半径方向燃料噴出孔
１６から、補助燃料を噴出するので、前記した如く、燃
焼前に補助燃料と炉内ガスが混合し、自己排ガス再循環
が促進されて、前記した燃焼に相乗してＮＯｘ低減効果
を一層助長するものである。

【００３９】以上の燃焼に際して、図５の実施例の場合
は、前記長孔状空気噴出部３間の半径方向に燃料噴出孔
１６′から、補助燃料を噴出すると同時に、前記燃料管
１の中心軸方向に中心軸方向燃料噴出孔１７から、補助
燃料を噴出するので、前記した如く、燃焼前に補助燃料
と炉内ガスが混合し、自己排ガス再循環が促進されて、
前記した燃焼に相乗してＮＯｘ低減効果を一層助長する
ものである。

【００４０】以上の燃焼に際して、図６の実施例の場合
は、前記基部燃料噴出部６の噴出方向と同一方向に半径
方向燃料噴出孔１６から、補助燃料を噴出すると同時
に、前記燃料管１の中心軸方向に中心軸方向燃料噴出孔
１７から、補助燃料を噴出するので、前記した如く、燃
焼前に補助燃料と炉内ガスが混合し、自己排ガス再循環
が促進されて、前記した燃焼に相乗してＮＯｘ低減効果
を一層助長するものである。

【００４１】以上の燃焼に際しては、前記中心軸方向燃
料噴出孔１７の形状をスリット円孔１８に構成すると、
補助燃料がリング状に噴出されるので、炉内ガスとの接
触面積が増大して、前記伴流効果を著しく向上させてＮ
Ｏｘ低減効果を助長する。

【００４２】更に、前記スリット円孔１８に旋回羽根２
１設置すると、燃料が旋回しながらリング状に噴出する
ので、炉内ガスの巻き込みが増大し、伴流効果を更に向
上させてＮＯｘ低減効果を一層助長する。以上の燃焼に
際して、空気管２に導入する燃焼用空気を、酸素の体積
濃度２１％以上の酸素富化空気を使用することによって
も、低ＮＯｘの燃焼を持続させると共に、燃焼量の増大
を図かることができる。

【００４３】図１１は、本発明によるＮＯｘ低減効果を
示したものである。従来例と比較した図１１によって、
空気／燃料の流速比が０．２以上、且つ全燃料の１０〜
２０％を補助燃料として噴出し、且つ円筒状空気流形成
用空気噴出部２２を全空気導入面積の２０％以下に構成
すれば、実用上の広い空気比にわたって、ＮＯｘが格段
に低減していることが理解できる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は以上の通りの低ＮＯｘ燃焼法と
その装置を使用することによって、従来の課題を一挙に
解決し、図１２に示すように、円筒状空気流形成用空気
噴出部２２の面積を全空気導入面積の２０％以下に構成
することにより、従来バ−ナに比較して、ＮＯｘの発生
を格段に抑制することができる優れたものである。その
際、筒状空気流の内部に形成される内部循環流は、火炎
の強力な連続着火源となって、前記自己排ガス再循環燃
焼を安定的に一層助長するものである。加えて、図１３
は、円筒状空気流形成用空気噴出部がある場合と、それ
のない場合のＣＯ限界空気比の上限界及び下限界につい
て測定した結果を示すものであるが、この図から本発明
の円筒状空気流形成用空気噴出部は、ＣＯ上限界空気比
を格段に大きくしている効果を奏していることが理解で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例を示す説明図である。

【図２】図２は、本発明の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図３】図３は、本発明の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図４】図４は、本発明の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図５】図５は、本発明の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図６】図６は、本発明の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図７】図７は、流体の流れと伴流状態を示す模式図で
ある。

【図８】図８は、流体の流れと伴流状態を示す模式図で
ある。

【図９】図９は、空気流の中で燃料の流れを示す模式図
である。

【図１０】図１０は、空気流の中で燃料の流れを示す模
式図である。

【図１１】図１１は、本発明と従来方法を比較したＮＯ
ｘ性能図である。

【図１２】図１２は、本発明の円筒状空気流形成用空気
噴出部の面積の、全空気導入面積に占める割合の影響に
ついて、従来バ−ナと比較した時のＮＯｘ性能図であ
る。

【図１３】図１３は、円筒状空気流形成用空気噴出部が
ある場合と、それのない場合のＣＯ限界空気比の上限界
及び下限界について測定した結果を示す性能比較図であ
る。

【符号の説明】

１ 燃料管 ２ 空気管 ３ 長孔状空気噴出部 ４ 遮へい板 ５ 基部燃料噴出管 ６ 基部燃料噴出部 ９ 円盤プレート １０ 内部再循環促進領域 １１ 燃料ガス流 １２ 空気流 １３ 炉内燃焼ガス流 １４ 内部再循環領域 １５ 外部再循環領域 １６及び１６′ 半径方向燃料噴出孔 １７ 中心軸方向燃料噴出孔 １８ スリット円孔 １９ 半径方向燃料噴出流 ２０ 中心軸方向燃料噴出流 ２１ 旋回羽根 ２２ 円筒状空気流形成用空気噴出部 ２３ 環状スリット ２４ 小孔 ２５ 筒状空気流

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記基部燃料噴出部の噴出方向と同一方向に補助燃
   料を噴出する半径方向燃料噴出孔を設け、その半径方向
   燃料噴出孔の上流側に前記燃料管より大きい円盤プレ−
   トを設置し、前記円筒状空気流形成用空気噴出部から空
   気を噴出させながら、前記長孔状空気噴出部から、噴出
   する空気流に対して前記基部燃料噴出部から噴出する燃
   料を直角方向に噴出させ混合燃焼させつつ、前記半径方
   向燃料噴出孔からは、全燃料の１０〜２０％を補助燃料
   として半径方向に噴出して、その噴出エネルギ−によっ
   て炉内燃焼ガスを伴流しつつ燃焼させ、前記長孔状空気
   噴出部での空気流速と前記基部燃料噴出部での燃料流速
   の比が０．２以上であることを特徴とする窒素酸化物低
   発生燃焼方法。
2. 【請求項２】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記基部燃料噴出部の噴出方向と同一方向に補助燃
   料を噴出する半径方向燃料噴出孔を設け、その半径方向
   燃料噴出孔の上流側に前記燃料管より大きい円盤プレ−
   トを設置したことを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼装
   置。
3. 【請求項３】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記長孔状空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴
   出する半径方向燃料噴出孔を設け、その半径方向燃料噴
   出孔の上流側に前記燃料管より大きい円盤プレ−トを設
   置し、前記円筒状空気流形成用空気噴出部から空気を噴
   出させながら、前記長孔状空気噴出部から噴出する空気
   流に対して前記基部燃料噴出部から噴出する燃料を直角
   方向に噴出させ混合燃焼させつつ、前記半径方向燃料噴
   出孔から全燃料の１０〜２０％を補助燃料として半径方
   向に噴出して、その噴出エネルギ−によって炉内燃焼ガ
   スを伴流しつつ燃焼させ、前記長孔状空気噴出部での空
   気流速と基部燃料噴出部での燃料流速の比が０．２以上
   であることを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼方法。
4. 【請求項４】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記長孔状空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴
   出する半径方向燃料噴出孔を設け、その半径方向燃料噴
   出孔の上流側に前記燃料管より大きい円盤プレ−トを設
   置したことを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼装置。
5. 【請求項５】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記長孔状空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴
   出する半径方向燃料噴出孔を設けると同時に、前記基部
   燃料噴出部の噴出方向と同一方向にも補助燃料を噴出す
   る半径方向燃料噴出孔を設け、前記半径方向燃料噴出孔
   の上流側に前記燃料管より大きい円盤プレ−トを設置
   し、前記円筒状空気流形成用空気噴出部から空気を噴出
   させながら、前記長孔状空気噴出部から噴出する空気流
   に対して前記基部燃料噴出部から噴出する燃料を直角方
   向に噴出させ混合燃焼させつつ、前記半径方向燃料噴出
   孔から全燃料の１０〜２０％を補助燃料として半径方向
   に噴出して、その噴出エネルギ−によって炉内燃焼ガス
   を伴流しつつ燃焼させ、前記長孔状空気噴出部での空気
   流速と基部燃料噴出部での燃料流速の比が０．２以上で
   あることを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼方法。
6. 【請求項６】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記長孔状空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴
   出する半径方向燃料噴出孔を設けると共に、前記基部燃
   料噴出部の噴出方向と同一方向にも補助燃料を噴出する
   半径方向燃料噴出孔を設け、前記半径方向燃料噴出孔の
   上流側に前記燃料管より大きい円盤プレ−トを設置した
   ことを特徴とする窒素酸化物低発生燃焼装置。
7. 【請求項７】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記長孔状空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴
   出する半径方向燃料噴出孔を設けると同時に、前記燃料
   管の中心軸方向にも補助燃料を噴出する中心軸方向燃料
   噴出孔を設け、前記半径方向燃料噴出孔の上流側に前記
   燃料管より大きい円盤プレ−トを設置し、前記円筒状空
   気流形成用空気噴出部から空気を噴出させながら、前記
   長孔状空気噴出部から噴出する空気流に対して前記基部
   燃料噴出部から噴出する燃料を直角方向に噴出させ混合
   燃焼させつつ、前記半径方向燃料噴出孔及び前記中心軸
   方向燃料噴出孔から全燃料の１０〜２０％を補助燃料と
   して半径方向及び中心軸方向に噴出して、その噴出エネ
   ルギ−によって炉内燃焼ガスを伴流しつつ燃焼させ、前
   記長孔状空気噴出部での空気流速と前記基部燃料噴出部
   での燃料流速の比が０．２以上であることを特徴とする
   窒素酸化物低発生燃焼方法。
8. 【請求項８】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記長孔状空気噴出部間の半径方向に補助燃料を噴
   出する半径方向燃料噴出孔を設けると共に、前記燃料管
   の中心軸方向にも補助燃料を噴出する中心軸方向燃料噴
   出孔を設け、前記半径方向燃料噴出孔の上流側に前記燃
   料管より大きい円盤プレ−トを設置したことを特徴とす
   る窒素酸化物低発生燃焼装置。
9. 【請求項９】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
   に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
   し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
   部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
   前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
   部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
   料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
   部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
   に、前記基部燃料噴出部と同一方向に補助燃料を噴出す
   る半径方向燃料噴出孔を設けると同時に、前記燃料管の
   中心軸方向にも補助燃料を噴出する中心軸方向燃料噴出
   孔を設け、前記半径方向燃料噴出孔の上流側に前記燃料
   管より大きい円盤プレ−トを設置し、前記円筒状空気流
   形成用空気噴出部から空気を噴出させながら、前記長孔
   状空気噴出部から噴出する空気流に対して前記基部燃料
   噴出部から噴出する燃料を直角方向に噴出させ混合燃焼
   させつつ、前記半径方向燃料噴出孔及び前記中心軸方向
   燃料噴出孔から全燃料の１０〜２０％を補助燃料として
   半径方向及び中心軸方向に噴出して、その噴出エネルギ
   −によって炉内燃焼ガスを伴流しつつ燃焼させ、前記長
   孔状空気噴出部での空気流速と前記基部燃料噴出部での
   燃料流速の比が０．２以上であることを特徴とする窒素
   酸化物低発生燃焼方法。
10. 【請求項１０】 空気管に装入した燃料管先端部の外周
    に、複数の長孔状空気噴出部を設けた遮へい板を設置
    し、その遮へい板の縁側に円筒状空気流形成用空気噴出
    部を形成し、前記複数の長孔状空気噴出部の基部には、
    前記燃料管と連通した基部燃料噴出管を設置し、その基
    部燃料噴出管の先端には、空気管に対して放射方向に燃
    料を噴出する基部燃料噴出部を設け、前記燃料管の先端
    部を前記遮へい板より突出させ、その燃料管の先端部
    に、前記基部燃料噴出部と同一方向に補助燃料を噴出す
    る半径方向燃料噴出孔を設けると共に、前記燃料管の中
    心軸方向にも補助燃料を噴出する中心軸方向燃料噴出孔
    を設け、前記半径方向燃料噴出孔の上流側に前記燃料管
    より大きい円盤プレ−トを設置したことを特徴とする窒
    素酸化物低発生燃焼装置。
11. 【請求項１１】 中心軸方向燃料噴出孔の形状をスリッ
    ト円孔に構成して、その中心軸方向燃料噴出孔からリン
    グ状の燃料を噴出して炉内燃焼ガスを伴流混合しながら
    燃焼するようにしたことを特徴とする請求項７及び９記
    載の窒素酸化物低発生燃焼方法。
12. 【請求項１２】 中心軸方向燃料噴出孔の形状をスリッ
    ト円孔に構成たことを特徴とする請求項８及び１０記載
    の窒素酸化物低発生燃焼装置。
13. 【請求項１３】 スリット円孔内に旋回羽根を装置し、
    中心軸方向燃料噴出孔から旋回リング状の燃料を噴出し
    て、炉内ガスを伴流しながら混合燃焼させることを特徴
    とする請求項１１記載の記載の窒素酸化物低発生燃焼方
    法。
14. 【請求項１４】 スリット円孔内に旋回羽根を装置した
    ことを特徴とする請求項１２記載の窒素酸化物低発生燃
    焼装置。
15. 【請求項１５】 円筒状空気流形成用空気噴出部は、空
    気管と遮へい板との間に、環状スリットを設け，その環
    状スリットから空気を噴出しながら、燃焼させることを
    特徴とする請求項１、３、５、７、９、１１及び１３記
    載の窒素酸化物低発生燃焼方法。
16. 【請求項１６】 円筒状空気流形成用空気噴出部は、空
    気管と遮へい板との間に、環状スリットを設け構成した
    ことを特徴とする請求項２、４、６、８、１０、１２及
    び１４記載の窒素酸化物低発生燃焼装置
17. 【請求項１７】 円筒状空気流形成用空気噴出部は、遮
    へい板の縁の内側に環状に小孔を配列し、その小孔から
    空気を噴出しながら燃焼させることを特徴とする請求項
    １、３、５、７、９、１１及び１３記載の窒素酸化物低
    発生燃焼方法。
18. 【請求項１８】 円筒状空気流形成用空気噴出部は、遮
    へい板の縁の内側に環状に小孔を配列し構成することを
    特徴とする請求項２、４、６、８、１０、１２及び１４
    記載の窒素酸化物低発生燃焼装置
19. 【請求項１９】 円筒状空気流形成用空気噴出部の面積
    は、全空気導入面積に対して、２０％以下の面積に構成
    して燃焼させることを特徴とする請求項１，３，５，
    ７，９、１１、１３、１５及び１７記載の記載の窒素酸
    化物低発生燃焼方法。
20. 【請求項２０】 円筒状空気流形成用空気噴出部の面積
    は、全空気導入面積に対して、２０％以下の面積に構成
    してなることを特徴とする請求項２、４、６、８、１
    ０、１２、１４、１６及び１８記載の窒素酸化物低発生
    燃焼装置。
21. 【請求項２１】 空気管に導入する燃焼用空気を酸素の
    体積濃度２１％以上の酸素富化空気を使用することを特
    徴とする請求項１，３，５，７，９、１１、１３、１
    ５、１７及び１９記載の記載の窒素酸化物低発生燃焼方
    法。