JPH0828811A - 低ＮＯｘ型ガスバーナ - Google Patents
低ＮＯｘ型ガスバーナInfo
- Publication number
- JPH0828811A JPH0828811A JP6186612A JP18661294A JPH0828811A JP H0828811 A JPH0828811 A JP H0828811A JP 6186612 A JP6186612 A JP 6186612A JP 18661294 A JP18661294 A JP 18661294A JP H0828811 A JPH0828811 A JP H0828811A
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- Japan
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- exhaust gas
- primary
- combustion chamber
- primary combustion
- preheating air
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- Pending
Links
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
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- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 38
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- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 8
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高温の予熱空気を使用できる低ＮＯｘ型バー
ナを提供する。 【構成】 バーナタイル１で囲まれた一次燃焼室２の側
方で一端が炉壁面３に開口した排ガス吸引通路４の他端
を一次燃焼室２の周側壁の後端部に開口５させ、一次燃
焼室２の後端面に開口させた予熱空気供給孔６の出口部
分を絞って上記排ガスを吸引するエゼクタ７を形成する
と共に、上記排ガス吸引通路４の一箇所又は複数箇所
に、該排ガス吸引通路４を横断して一次燃焼室２に通じ
る一次燃料供給孔８を貫設し、更に一次燃焼室２の周囲
の炉壁面３の複数箇所に二次燃料供給ノズル９を設け
た。
ナを提供する。 【構成】 バーナタイル１で囲まれた一次燃焼室２の側
方で一端が炉壁面３に開口した排ガス吸引通路４の他端
を一次燃焼室２の周側壁の後端部に開口５させ、一次燃
焼室２の後端面に開口させた予熱空気供給孔６の出口部
分を絞って上記排ガスを吸引するエゼクタ７を形成する
と共に、上記排ガス吸引通路４の一箇所又は複数箇所
に、該排ガス吸引通路４を横断して一次燃焼室２に通じ
る一次燃料供給孔８を貫設し、更に一次燃焼室２の周囲
の炉壁面３の複数箇所に二次燃料供給ノズル９を設け
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として工業用加熱炉
に用いられる、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生量の少ない
ガスバーナに関するものである。
に用いられる、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生量の少ない
ガスバーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より低ＮＯｘ型ガスバーナとして、
いわゆる二段燃焼バーナが特公昭５６−３６７２２号等
により公知である。図５はその構造を示したもので、炉
壁面３に設けた空気供給口１３の中心部に一次燃料供給
ノズル１４を設けて、このノズル１４に理論燃焼ガス量
よりも少ない一次燃料を供給し、空気供給口１３の周囲
に若干の距離をおいて二次燃料供給ノズル１５を配設し
て、一次と二次燃料を併せて理論燃焼ガス量としたもの
である。この構成によれば、一次燃焼は一次燃料の供給
量が理論燃焼ガス量より少ないので燃焼温度が低く、ま
た二次燃焼は、二次燃料がまず周囲の排ガスと混合した
のちに、一次火炎の周囲の空気流と反応するので、燃焼
が緩慢になって燃焼温度を低く保つことができ、それに
よってＮＯｘの発生を抑制するものである。
いわゆる二段燃焼バーナが特公昭５６−３６７２２号等
により公知である。図５はその構造を示したもので、炉
壁面３に設けた空気供給口１３の中心部に一次燃料供給
ノズル１４を設けて、このノズル１４に理論燃焼ガス量
よりも少ない一次燃料を供給し、空気供給口１３の周囲
に若干の距離をおいて二次燃料供給ノズル１５を配設し
て、一次と二次燃料を併せて理論燃焼ガス量としたもの
である。この構成によれば、一次燃焼は一次燃料の供給
量が理論燃焼ガス量より少ないので燃焼温度が低く、ま
た二次燃焼は、二次燃料がまず周囲の排ガスと混合した
のちに、一次火炎の周囲の空気流と反応するので、燃焼
が緩慢になって燃焼温度を低く保つことができ、それに
よってＮＯｘの発生を抑制するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の二
段燃焼法は、一次燃料を理論燃焼ガス量よりも少なくし
て燃焼温度を下げるものであるから、これを１０００℃
以上の予熱空気が用いられる省エネ型の金属加熱炉に使
用すると、高温のために燃焼温度が高くなって低ＮＯｘ
化の効果が上がらないという問題がある。従って加熱炉
に二段燃焼法を採用するためには、一次燃料の比率を低
くすること、あるいは空気流と二次燃料との距離を大き
くとって排ガスとの混合をよくすること等により、燃焼
速度をできるだけ緩慢にする必要があるが、それだけ二
次火炎の火炎長が長くなるために、バーナを既設の金属
加熱炉に装着することができないという問題がある。本
発明は従来の二段燃焼式バーナにおける上述のような問
題点を解決し、低ＮＯｘでしかも火炎長の短いバーナを
提供することを目的とするものである。
段燃焼法は、一次燃料を理論燃焼ガス量よりも少なくし
て燃焼温度を下げるものであるから、これを１０００℃
以上の予熱空気が用いられる省エネ型の金属加熱炉に使
用すると、高温のために燃焼温度が高くなって低ＮＯｘ
化の効果が上がらないという問題がある。従って加熱炉
に二段燃焼法を採用するためには、一次燃料の比率を低
くすること、あるいは空気流と二次燃料との距離を大き
くとって排ガスとの混合をよくすること等により、燃焼
速度をできるだけ緩慢にする必要があるが、それだけ二
次火炎の火炎長が長くなるために、バーナを既設の金属
加熱炉に装着することができないという問題がある。本
発明は従来の二段燃焼式バーナにおける上述のような問
題点を解決し、低ＮＯｘでしかも火炎長の短いバーナを
提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による低ＮＯｘ型
ガスバーナは、図１〜４に示すように、バーナタイル１
で囲まれた一次燃焼室２の側方で一端が炉壁面３に開口
した排ガス吸引通路４の他端を一次燃焼室２の周側壁の
後端部に開口５させ、一次燃焼室２の後端面に開口させ
た予熱空気供給孔６の出口部分を絞って上記排ガスを吸
引するエゼクタ７を形成すると共に、上記排ガス吸引通
路４の一箇所又は複数箇所に、該排ガス吸引通路４を横
断して一次燃焼室２に通じる一次燃料供給孔８を貫設
し、更に一次燃焼室２の周囲の炉壁面３の複数箇所に二
次燃料供給ノズル９を設けたものである。
ガスバーナは、図１〜４に示すように、バーナタイル１
で囲まれた一次燃焼室２の側方で一端が炉壁面３に開口
した排ガス吸引通路４の他端を一次燃焼室２の周側壁の
後端部に開口５させ、一次燃焼室２の後端面に開口させ
た予熱空気供給孔６の出口部分を絞って上記排ガスを吸
引するエゼクタ７を形成すると共に、上記排ガス吸引通
路４の一箇所又は複数箇所に、該排ガス吸引通路４を横
断して一次燃焼室２に通じる一次燃料供給孔８を貫設
し、更に一次燃焼室２の周囲の炉壁面３の複数箇所に二
次燃料供給ノズル９を設けたものである。
【０００５】
【作用】本発明の構成によれば、予熱空気がその運動量
によってエゼクタ７の周囲の排ガスを吸引するので、一
次燃焼室２内ではエゼクタ７の攪拌効果により予熱空気
と排ガスとがよく混合されて、混合気の酸素濃度が低く
なり、一次燃焼温度を下げることができる。また従来方
式では、一次燃料が理論比よりも少ないとはいっても、
燃料流の表面が空気流と接するところでは部分的に高温
が発生し、低ＮＯｘ化が不完全であったが、本発明では
空気と排気とがよく混合されるので、部分的にも酸素濃
度が高いところが発生するおそれがなく、排気の吸引量
を適当に設定することによって十分な低ＮＯｘ化が可能
であり、また一次火炎の周囲の空気流には既に排気が十
分混合されているので、二次燃料供給孔９をもっと一次
火炎に近付け、あるいは二次燃料供給ノズルを斜めに一
次火炎に向けて設置することができ、それによって二次
火炎の短炎化を実現することができる。また短炎化の必
要のない炉においては、一層の低ＮＯｘ化が可能とな
る。
によってエゼクタ７の周囲の排ガスを吸引するので、一
次燃焼室２内ではエゼクタ７の攪拌効果により予熱空気
と排ガスとがよく混合されて、混合気の酸素濃度が低く
なり、一次燃焼温度を下げることができる。また従来方
式では、一次燃料が理論比よりも少ないとはいっても、
燃料流の表面が空気流と接するところでは部分的に高温
が発生し、低ＮＯｘ化が不完全であったが、本発明では
空気と排気とがよく混合されるので、部分的にも酸素濃
度が高いところが発生するおそれがなく、排気の吸引量
を適当に設定することによって十分な低ＮＯｘ化が可能
であり、また一次火炎の周囲の空気流には既に排気が十
分混合されているので、二次燃料供給孔９をもっと一次
火炎に近付け、あるいは二次燃料供給ノズルを斜めに一
次火炎に向けて設置することができ、それによって二次
火炎の短炎化を実現することができる。また短炎化の必
要のない炉においては、一層の低ＮＯｘ化が可能とな
る。
【０００６】
【実施例】図１〜４は本発明の一実施例を示したもの
で、バーナタイル１で囲まれた円柱形の一次燃焼室２の
両側方には、一端が炉壁面３に開口したスリット状の排
ガス吸引通路４が形成され、この排ガス吸引通路４の他
端は、一次燃焼室２の周側壁に、その後端部の全周に亙
って開口５している。また一次燃焼室２の後端面に開口
するように予熱空気供給口６が設けられ、その出口部分
を絞ることによって、上記開口５から排ガスを吸引する
エゼクタ７が形成されている。また排ガス吸引通路４を
貫通して斜め後方から一次燃焼室２に通じる一次燃料供
給孔８が、一方のスリット状排ガス吸引通路４の中央の
一箇所に設けられているが、これは対称な二箇所に設け
た方がコストは高くなるものの、一次火炎の安定性ある
いは排ガス吸引力の増加等の点で望ましい。更に一次燃
焼室２の周囲の炉壁面３の排ガス吸引通路４の間に二次
燃料供給孔９が設けられ、この二次燃料供給孔９に、図
示はされていないが、燃料ノズルが斜め内方に向けて装
着される。
で、バーナタイル１で囲まれた円柱形の一次燃焼室２の
両側方には、一端が炉壁面３に開口したスリット状の排
ガス吸引通路４が形成され、この排ガス吸引通路４の他
端は、一次燃焼室２の周側壁に、その後端部の全周に亙
って開口５している。また一次燃焼室２の後端面に開口
するように予熱空気供給口６が設けられ、その出口部分
を絞ることによって、上記開口５から排ガスを吸引する
エゼクタ７が形成されている。また排ガス吸引通路４を
貫通して斜め後方から一次燃焼室２に通じる一次燃料供
給孔８が、一方のスリット状排ガス吸引通路４の中央の
一箇所に設けられているが、これは対称な二箇所に設け
た方がコストは高くなるものの、一次火炎の安定性ある
いは排ガス吸引力の増加等の点で望ましい。更に一次燃
焼室２の周囲の炉壁面３の排ガス吸引通路４の間に二次
燃料供給孔９が設けられ、この二次燃料供給孔９に、図
示はされていないが、燃料ノズルが斜め内方に向けて装
着される。
【０００７】なお図１において、１０は一次燃料供給
管、１１は立ち上げ用空気供給管であり、運転開始時で
炉温が低い間は、酸素が不足して燃焼が不安定となるの
で、この立ち上げ用空気供給管１１から空気を供給す
る。また図３及び図４において、１２は保炎用のパイロ
ットバーナで、炉運転中は常時点火しておく。
管、１１は立ち上げ用空気供給管であり、運転開始時で
炉温が低い間は、酸素が不足して燃焼が不安定となるの
で、この立ち上げ用空気供給管１１から空気を供給す
る。また図３及び図４において、１２は保炎用のパイロ
ットバーナで、炉運転中は常時点火しておく。
【０００８】運転の際には、予熱空気と燃料ガスは、予
熱空気に対して一次燃料と二次燃料の和が理論燃焼ガス
量となるように適当な比率で供給され、排ガスの吸引量
は容積比で予熱空気の約３０％である。例えば炉温が約
１３００℃、予熱空気を約１０００℃とし、図１の構成
で、二次燃料ノズルを真直ぐにして火炎長を従来と同等
にした場合には、ＮＯｘ値を従来の約７０％に抑制する
ことができ、また二次燃料ノズルを内方に傾けて、ＮＯ
ｘ値を従来と同等とする場合、火炎長を従来の１／３以
下の１．５ｍ程度とすることができた。
熱空気に対して一次燃料と二次燃料の和が理論燃焼ガス
量となるように適当な比率で供給され、排ガスの吸引量
は容積比で予熱空気の約３０％である。例えば炉温が約
１３００℃、予熱空気を約１０００℃とし、図１の構成
で、二次燃料ノズルを真直ぐにして火炎長を従来と同等
にした場合には、ＮＯｘ値を従来の約７０％に抑制する
ことができ、また二次燃料ノズルを内方に傾けて、ＮＯ
ｘ値を従来と同等とする場合、火炎長を従来の１／３以
下の１．５ｍ程度とすることができた。
【０００９】図５は本発明の他の実施例を示したもの
で、（ａ）及び（ｂ）は互いに直交する断面を示したも
のである。本実施例では、（ｂ）図に示すように、排ガ
ス吸引孔４の下端部の側壁に一次燃料供給口８が設けら
れて、一次燃料が開口５を通って一次燃焼室２へ供給さ
れており、一次燃料ノズル１０は二次燃料供給管９の途
中から分岐するようになっている。なおこの一次二次燃
料供給管９，１０は、図示は省略されているが２重管構
造となっており、外管に立ち上げ用空気が供給されるよ
うになっている。本実施例の構成によれば、一次燃料供
給口８が複数となり、一次燃料と排ガスとの混合が一層
進むので、局部的な高温燃焼が防止され、ＮＯｘ抑制効
果が向上する。
で、（ａ）及び（ｂ）は互いに直交する断面を示したも
のである。本実施例では、（ｂ）図に示すように、排ガ
ス吸引孔４の下端部の側壁に一次燃料供給口８が設けら
れて、一次燃料が開口５を通って一次燃焼室２へ供給さ
れており、一次燃料ノズル１０は二次燃料供給管９の途
中から分岐するようになっている。なおこの一次二次燃
料供給管９，１０は、図示は省略されているが２重管構
造となっており、外管に立ち上げ用空気が供給されるよ
うになっている。本実施例の構成によれば、一次燃料供
給口８が複数となり、一次燃料と排ガスとの混合が一層
進むので、局部的な高温燃焼が防止され、ＮＯｘ抑制効
果が向上する。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば上述のように、運動量の
大きい予熱空気によって排ガスが効果的に吸引され、エ
ゼクタ７の攪拌効果によって混合された酸素濃度の低い
予熱空気と排ガスの混合気中で、一次燃料を燃焼させる
ものであるから、たとえ混合気の温度が高くても、一次
燃焼温度を十分低く抑制することができ、更に一次火炎
の周囲の混合気流に残存する酸素によって二次燃料を燃
焼させる際に、混合気流の酸素濃度が低いので、従来法
のように二次燃料と排ガスとを予め混合させる必要はあ
まりなく、従って二次燃料供給孔９の位置を一次燃焼室
２にもっと近付けるか、あるいは二次燃焼ノズルの噴出
角度を内側へ傾けることにより、二次火炎の長さを短く
することができ、それによって高温の予熱空気を使用す
る金属加熱炉に適した低ＮＯｘ型ガスバーナを提供し得
るという利点がある。
大きい予熱空気によって排ガスが効果的に吸引され、エ
ゼクタ７の攪拌効果によって混合された酸素濃度の低い
予熱空気と排ガスの混合気中で、一次燃料を燃焼させる
ものであるから、たとえ混合気の温度が高くても、一次
燃焼温度を十分低く抑制することができ、更に一次火炎
の周囲の混合気流に残存する酸素によって二次燃料を燃
焼させる際に、混合気流の酸素濃度が低いので、従来法
のように二次燃料と排ガスとを予め混合させる必要はあ
まりなく、従って二次燃料供給孔９の位置を一次燃焼室
２にもっと近付けるか、あるいは二次燃焼ノズルの噴出
角度を内側へ傾けることにより、二次火炎の長さを短く
することができ、それによって高温の予熱空気を使用す
る金属加熱炉に適した低ＮＯｘ型ガスバーナを提供し得
るという利点がある。
【図１】本発明による低ＮＯｘ型ガスバーナの縦断面
図。
図。
【図２】図１のＸ−Ｘ部の横断面図。
【図３】同上のガスバーナを図１の左方から見た背面
図。
図。
【図４】同上の要部断面図。
【図５】本発明の他の実施例を示すもので、（ａ）
（ｂ）は互いに直交する断面図。
（ｂ）は互いに直交する断面図。
【図６】従来例の縦断面図。
１ バーナタイル ２ 一次燃焼室 ３ 炉壁面 ４ 排ガス吸引通路 ５ 開口 ６ 予熱空気供給口 ７ エゼクタ ８ 一次燃料供給孔 ９ 二次燃料供給孔 １０ 一次燃料ノズル １１ 立ち上げ用空気供給管 １２ パイロットバーナ
Claims (1)
- 【請求項１】 バーナタイルで囲まれた一次燃焼室の側
方で一端が炉壁面に開口した排ガス吸引通路の他端を一
次燃焼室の後端部の周側壁に開口させ、一次燃焼室の後
端面に開口させた予熱空気供給孔の出口部分を絞って上
記排ガスを吸引するエゼクタを形成すると共に、上記排
ガス吸引通路の一箇所又は複数箇所に、該排ガス吸引通
路を横断して一次燃焼室に通じる一次燃料供給孔を貫設
し、更に一次燃焼室の周囲の炉壁面の複数箇所に二次燃
料供給ノズルを設けて成る低ＮＯｘ型ガスバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6186612A JPH0828811A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 低ＮＯｘ型ガスバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6186612A JPH0828811A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 低ＮＯｘ型ガスバーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828811A true JPH0828811A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=16191628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6186612A Pending JPH0828811A (ja) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | 低ＮＯｘ型ガスバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828811A (ja) |
-
1994
- 1994-07-14 JP JP6186612A patent/JPH0828811A/ja active Pending
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