JPH10169929A - Oxygen enriched combustion burner - Google Patents
Oxygen enriched combustion burnerInfo
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- JPH10169929A JPH10169929A JP8325425A JP32542596A JPH10169929A JP H10169929 A JPH10169929 A JP H10169929A JP 8325425 A JP8325425 A JP 8325425A JP 32542596 A JP32542596 A JP 32542596A JP H10169929 A JPH10169929 A JP H10169929A
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Landscapes
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は酸素富化燃焼バーナ
に関し、特に、焼却灰を溶融するための焼却灰溶融炉に
用いるのに適した酸素富化燃焼バーナに関する。The present invention relates to an oxygen-enriched combustion burner, and more particularly to an oxygen-enriched combustion burner suitable for use in an incineration ash melting furnace for melting incineration ash.
【０００２】[0002]
【従来の技術】生活や産業の高度化、複雑化の進展と共
に都市ごみの発生量も年々増加の一途をたどっている。
発生する都市ごみの内訳は、不燃ごみが約１／４、可燃
ごみが約３／４であり、不燃ごみはそのまま、可燃ごみ
は焼却処理され焼却灰として、最終処分場に埋め立てら
れている。しかし、大都市圏では最終処分場の確保が年
々難しくなってきており、ごみの減量化、焼却灰減容
化、再資源化により最終処分場の延命化を図ることが求
められている。近年、焼却灰を加熱、溶融し、焼却灰の
無害化と同時にスラグとしてリサイクル活用する、いわ
ゆる溶融システムが処分分野でも導入されつつある。2. Description of the Related Art With the advancement of sophistication and complexity of life and industry, the amount of municipal solid waste is increasing year by year.
The breakdown of generated municipal solid waste is about 1/4 of non-combustible waste and about 3/4 of combustible waste. Non-combustible waste is intact, and combustible waste is incinerated and incinerated as incineration landfill. However, in the metropolitan area, it is becoming increasingly difficult to secure a final disposal site every year, and it is required to extend the life of the final disposal site by reducing waste, reducing incineration ash volume, and recycling. In recent years, a so-called melting system for heating and melting incinerated ash and detoxifying the incinerated ash and recycling it as slag has been introduced in the field of disposal.
【０００３】図３は、その一例であり、予熱された燃焼
空気Ａを燃料Ｇと共に溶融炉３２に設けられたバーナ３
３に供給し、溶融炉３２内に押出し装置３４により送り
込まれた焼却灰をバーナ３３による火炎に曝すことによ
って灰の溶融減容化を行う。この方法では省エネルギー
のために空気と燃焼排ガスの熱交換が必要となり、また
排気ガス量が多いことから灰の一部が排気と共に搬送さ
れるので煙道部に大きな集塵機が必要とされる。[0003] Fig. 3 shows an example, in which a preheated combustion air A and a fuel G together with a burner 3 provided in a melting furnace 32 are provided.
The incineration ash supplied to the furnace 3 and fed into the melting furnace 32 by the extruder 34 is exposed to the flame of the burner 33 to reduce the melting volume of the ash. In this method, heat exchange between air and combustion exhaust gas is required for energy saving, and a large amount of exhaust gas requires a large dust collector in the flue because part of ash is transported together with exhaust gas.
【０００４】近年、さらに改良された焼却灰溶融システ
ムとして、図４に示すように、酸素バーナあるいは酸素
富化燃焼バーナ４３を備た灰溶融炉４１とＰＳＡ方式を
採用した酸素製造装置４２とを備え、該酸素製造装置４
２を自家発電による電力により運転して酸素Ｏ2 を取り
出し、この酸素を灰溶融炉４１の酸素富化燃焼バーナ４
３に供給する構成とした焼却灰溶融システムが提案され
ている（特開平７−１１３５１４号公報）。このように
酸素富化燃焼バーナを用いることにより、通常の空気燃
焼に比較して高温燃焼がもたらされ、効率的な灰溶融が
可能となり、また、排気ガス量も減少することから焼却
灰の巻き上げも少なく、集塵機も小規模のもので良好な
運転が可能となる。In recent years, as further improved incineration ash melting systems, as shown in FIG. 4, an ash melting furnace 41 provided with an oxygen burner or an oxygen-enriched combustion burner 43 and an oxygen production apparatus 42 employing a PSA method have been proposed. Equipped, the oxygen production apparatus 4
2 is operated by electric power generated by private power generation to take out oxygen O 2 , and this oxygen is used as an oxygen-enriched combustion burner 4 in an ash melting furnace 41.
An incineration ash melting system having a configuration for supplying the incineration ash to the fuel cell 3 has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-113514). By using the oxygen-enriched combustion burner in this way, high-temperature combustion is brought about as compared with ordinary air combustion, and efficient ash melting is enabled. There is little hoisting and the dust collector is small and good operation is possible.
【０００５】図５、図６は、上記のような焼却灰溶融シ
ステムに通常用いられる酸素富化燃焼バーナの代表的な
形式を示している。図５に示す形式のバーナは２重管構
造であり、中央に位置する燃焼ガス供給用のガス流路５
１と、その周囲の空気供給用の空気流路５５から構成さ
れる。空気流路５５には空気流に旋回を与えるための旋
回器５７が配置され、また、ノズル先端拡大図に示すよ
うに、ガス流路５１の先端には空気流路５５に面する保
炎板５３が備えられている。そして、空気流路５５の上
流位置には、空気に酸素を混ぜて空気中の酸素濃度を高
めるための酸素ノズル５０が備えられ、該酸素ノズル５
０は図４に示したような酸素製造装置に接続している。FIGS. 5 and 6 show a typical type of an oxygen-enriched combustion burner usually used in such an incineration ash melting system. A burner of the type shown in FIG. 5 has a double pipe structure, and a gas flow path 5 for supplying a combustion gas located at the center.
1 and an air flow path 55 for supplying air therearound. A swirler 57 for giving a swirl to the air flow is disposed in the air flow path 55, and a flame holding plate facing the air flow path 55 is provided at the tip of the gas flow path 51 as shown in the enlarged view of the nozzle tip. 53 are provided. An oxygen nozzle 50 for increasing oxygen concentration in air by mixing oxygen with air is provided at an upstream position of the air flow path 55.
0 is connected to an oxygen producing apparatus as shown in FIG.
【０００６】図６に示す形式のバーナは３重管構造であ
り、ガス流路５１の内部に酸素供給用の酸素流路６０を
備え、該ガス流路５１の周囲に空気供給用の空気流路５
５を備えている。ノズル先端拡大図に示すように、前記
酸素流路６０の先端はガス流路５１の先端位置近傍で開
放している。さらに、図５に示したバーナと同様に、前
記空気流路５５には空気流に旋回を与える旋回器５７が
備えられ、かつ、ガス流路５１の先端には空気流路５５
に面する保炎板５３が備えられている。A burner of the type shown in FIG. 6 has a triple pipe structure, is provided with an oxygen flow path 60 for supplying oxygen inside a gas flow path 51, and an air flow for supplying air around the gas flow path 51. Road 5
5 is provided. As shown in the enlarged view of the nozzle tip, the tip of the oxygen channel 60 is open near the tip of the gas channel 51. Further, similarly to the burner shown in FIG. 5, the air flow path 55 is provided with a swirler 57 for turning the air flow.
Is provided.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、前記し
た形式の酸素富化燃焼バーナを用いて焼却灰の溶融実験
を継続して行ったところ、図５に示す形式のバーナの場
合、空気中の酸素濃度を高めていくと、それと共に燃焼
速度が増加し、保炎板やバーナタイル３０近傍の火炎温
度が急激に上昇することを経験した。それにより、この
形式のバーナでは酸素濃度は２５％程度が上限であり、
それ以上の酸素濃度で長時間運転すると、保炎板やバー
ナタイルが溶解する危険があることを経験した。また、
高温火炎が小さくかつバーナ先端に近い箇所に形成され
ることから、高温領域が被加熱物（焼却灰）から遠くな
り、高い溶融効率は得られなかった。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have continuously conducted incineration ash melting experiments using an oxygen-enriched combustion burner of the type described above, and found that the burner of the type shown in FIG. As the oxygen concentration in the air was increased, the burning speed increased with the increase in the oxygen concentration, and the flame temperature near the flame stabilizing plate and the burner tile 30 was sharply increased. Therefore, in this type of burner, the upper limit of the oxygen concentration is about 25%,
When operated for a long time at an oxygen concentration higher than that, we experienced the danger that the flame stabilizing plate and the burner tile may be dissolved. Also,
Since the high-temperature flame was small and formed near the burner tip, the high-temperature region was far from the object to be heated (incinerated ash), and high melting efficiency could not be obtained.
【０００８】また、図６に示す形式のバーナのように、
３重管構造にして中央から酸素をガスと同軸的に平行に
供給する場合には、保炎板やバーナタイル近傍の火炎温
度を急激に高めることなく、酸素濃度を３０％程度まで
高めることが可能であるが、図７に示すように、中央部
にガスと酸素による高温火炎（白い火炎）、周囲にガス
と空気による通常の火炎（青い火炎）が形成され、か
つ、高温領域が小さいことから、やはり高温火炎と被溶
融物との間の距離が大きくなり、効率的な溶融ができな
いことを経験した。Further, as in a burner of the type shown in FIG.
When oxygen is supplied coaxially and parallel to the gas from the center in a triple tube structure, the oxygen concentration can be increased to about 30% without rapidly increasing the flame temperature near the flame holding plate or burner tile. Although possible, as shown in Fig. 7, a high-temperature flame (white flame) of gas and oxygen is formed in the center, and a normal flame (blue flame) of gas and air is formed around the center, and the high-temperature area is small. From this, it was also experienced that the distance between the high-temperature flame and the material to be melted was too large to achieve efficient melting.
【０００９】また、いずれの場合にも、火炎長や高温領
域の大きさが、酸素濃度によって大きく変化するので、
酸素供給量を被溶融物の量や組成の変動に応じて変える
ことは困難であり、実際の炉の運転では、当初設定した
酸素流量で継続して運転せざるを得なかった。In any case, the flame length and the size of the high-temperature region vary greatly depending on the oxygen concentration.
It is difficult to change the oxygen supply amount according to the variation in the amount or composition of the material to be melted, and in the actual operation of the furnace, it was necessary to continue the operation at the initially set oxygen flow rate.
【００１０】本発明の目的は、従来の酸素富化燃焼バー
ナの持つ上記のような不都合、特に、該バーナを焼却灰
を溶融するための焼却灰溶融炉に用いた場合に生じる恐
れのある不都合を解消することにあり、より具体的に
は、長時間の運転によっても保炎板やバーナタイルが熱
による損傷を受けることがなく、かつ、高温火炎を被溶
融物に近接した状態で生じさせることができ、それによ
り、焼却灰溶融炉を高い効率で長時間連続運転すること
を可能とする酸素富化燃焼バーナを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、被溶融物の量や組成の変動に
応じて酸素流量を調整することができ、それにより、一
層効率的な溶融運転を行うことを可能とする酸素富化燃
焼バーナを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide the above-mentioned disadvantages of the conventional oxygen-enriched combustion burner, in particular, the disadvantages that may occur when the burner is used in an incineration ash melting furnace for melting incineration ash. More specifically, the flame holding plate and the burner tiles are not damaged by heat even during long-time operation, and a high-temperature flame is generated in a state close to the material to be melted. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an oxygen-enriched combustion burner which enables a continuous operation of an incineration ash melting furnace with high efficiency for a long time. Another object of the present invention is to provide an oxygen-enriched combustion burner capable of adjusting the oxygen flow rate in accordance with the variation in the amount and composition of the material to be melted, thereby enabling more efficient melting operation. Is to provide.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明に
よれば、中央に酸素供給用の酸素流路、その周囲の燃焼
ガス供給用のガス流路、さらにその周囲の空気供給用の
空気流路から構成される３重管構造の酸素富化燃焼バー
ナにおいて、前記空気流路の先端には保炎板が備えら
れ、前記ガス流路にはガス流に旋回を与える旋回器が備
えられ、さらに、前記酸素流路の前記旋回器の下流位置
には前記ガス流路内に酸素を供給する酸素ノズルが備え
られる構成によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided an oxygen flow path for supplying oxygen in the center, a gas flow path for supplying combustion gas around the center, and an air supply for supplying air therearound. In an oxygen-enriched combustion burner having a triple pipe structure composed of an air flow path, a flame holding plate is provided at the tip of the air flow path, and a swirler for turning the gas flow is provided in the gas flow path. Further, this is achieved by a configuration in which an oxygen nozzle for supplying oxygen into the gas flow path is provided at a position downstream of the swirler in the oxygen flow path.
【００１２】上記の構成である本発明による酸素富化燃
焼バーナにおいて、燃料ガスにはガス流路におけるガス
旋回器を通過することによって旋回が与えられ、旋回し
ているガスに対して、酸素流路からガス流に交差する方
向（好ましくは、直角方向）に酸素が供給される。それ
により、ガスと酸素は急速に混合し、さらに、ガス流に
旋回がかかっていることから、バーナ下流に再循環領域
が形成され、図８に示すように、被溶融物の溶融に最適
な黄色に輝炎である高温領域がバーナ先端からやや離れ
た位置に大きく形成される。それにより、バーナ先端の
保炎板やバーナタイルが火炎からの熱により焼損するの
は阻止される。また、好ましくは旋回器により旋回流と
なった空気流がバーナタイルに沿って流れるために、バ
ーナタイルは冷却され、高温火炎からの熱による損傷も
受けない。In the oxygen-enriched combustion burner according to the present invention having the above structure, the fuel gas is swirled by passing through the gas swirler in the gas flow path, and the swirling gas is subjected to the oxygen flow. Oxygen is supplied from the path in a direction crossing the gas flow (preferably at right angles). As a result, the gas and oxygen are rapidly mixed, and furthermore, since the gas flow is swirled, a recirculation region is formed downstream of the burner, and as shown in FIG. A high-temperature region, which is a yellow bright flame, is largely formed at a position slightly away from the tip of the burner. This prevents the flame holding plate and the burner tile at the burner tip from being burned out by the heat from the flame. Also, since the swirling air flow preferably flows along the burner tiles, the burner tiles are cooled and are not damaged by heat from the high-temperature flame.
【００１３】そのために、このバーナを、例えば、図３
に示すような焼却灰溶融炉のバーナとして用いる場合に
は、該焼却灰溶融炉を高い溶融効率で長時間連続運転す
ることが可能となる。For this purpose, this burner is, for example, shown in FIG.
When used as a burner in an incineration ash melting furnace as shown in (1), the incineration ash melting furnace can be operated continuously for a long time with high melting efficiency.
【００１４】本発明者らの実験によれば、酸素流速は８
０ｍ／ｓ〜１２０ｍ／ｓ程度、ガス流速を３０ｍ／ｓ〜
５０ｍ／ｓ程度とし、最適な再循環領域を作るためにガ
ス流の旋回角度を１０〜１５度とした場合に、バーナ先
端からやや離れた位置に、全体が黄色い輝炎となった火
炎が形成された。火炎の大きさは、酸素の供給を停止し
てガスと空気のみによる燃焼を行った場合と同じ大きさ
の火炎であった。According to our experiments, the oxygen flow rate was 8
0m / s ~ 120m / s, gas flow rate 30m / s ~
When the turning angle of the gas flow is set to 10 to 15 degrees in order to make the optimum recirculation area at about 50 m / s, a flame that is entirely yellow bright flame is formed at a position slightly away from the burner tip. Was done. The size of the flame was the same as that in the case where the supply of oxygen was stopped and combustion was performed using only gas and air.
【００１５】酸素流速を１２０ｍ／ｓ程度以上とするに
はバーナへの酸素供給に酸素の加圧を必要とし、高価な
酸素圧縮機が必要となり、また、８０ｍ／ｓ程度以下と
すると酸素流路内に高温火炎が形勢され、バーナ先端が
熱により焼損するの現象が見られた。ガス流速が３０ｍ
／ｓ以下の場合にも同様にバーナ先端が焼損するの現象
が見られ、また、５０ｍ／ｓ以上とすると燃焼ガスの再
循環量が多くなりすぎて、やはりバーナ先端が高熱によ
る損傷を受けた。さらに、被溶融物（灰）の舞い上がり
現象も見られた。If the oxygen flow rate is to be about 120 m / s or more, oxygen must be pressurized to supply oxygen to the burner, and an expensive oxygen compressor is required. A high-temperature flame was formed inside and the burner tip was burned by heat. Gas flow rate is 30m
Similarly, the burner tip burns at a rate of less than / s, and when the rate is 50 m / s or more, the amount of recirculated combustion gas becomes too large, and the burner tip is damaged by high heat. . Furthermore, a soaring phenomenon of the molten material (ash) was observed.
【００１６】ガス旋回角度が１０度以下では再循環が形
成されず、１５度以上とすると再循環量が多くなりすぎ
てバーナ先端が高熱による損傷を受けた。以上のことか
ら、ガス旋回器は燃焼ガスに１０〜１５度の旋回を与え
るように設計されることは好ましい態様であり、バーナ
として使用するに際しては、ガス流速５０ｍ／ｓ以下と
し、酸素流速は８０ｍ／ｓ以上とすることが最も最適な
火炎状態を作り得ることがわかった。If the gas swirl angle is less than 10 degrees, no recirculation is formed. If the gas swirl angle is more than 15 degrees, the recirculation amount becomes too large and the burner tip is damaged by high heat. From the above, it is a preferable aspect that the gas swirler is designed to give a swirl of 10 to 15 degrees to the combustion gas. When the gas swirler is used as a burner, the gas flow rate is 50 m / s or less, and the oxygen flow rate is It has been found that the most suitable flame state can be created when the speed is 80 m / s or more.
【００１７】さらに、本発明による酸素富化燃焼バーナ
では、酸素濃度が変化しても火炎の大きさはほぼ一定で
あり、酸素流量が完全燃焼に必要な量の３０％程度から
０％まで安定して燃焼できる。それにより、溶融炉内の
温度を変化させることなしに、酸素流量を変えることで
もって、溶融量や被溶融物の組成変化の変動に適切に対
応することが可能となる。Further, in the oxygen-enriched combustion burner according to the present invention, the size of the flame is substantially constant even when the oxygen concentration changes, and the oxygen flow rate is stable from about 30% to 0% of the amount required for complete combustion. Can burn. This makes it possible to appropriately respond to changes in the amount of melting and changes in the composition of the material to be melted by changing the oxygen flow rate without changing the temperature in the melting furnace.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明による酸素富化燃焼
バーナを好ましい実施の形態に基づき説明する。図１は
本発明による酸素富化燃焼バーナの要部を説明する断面
図であり、図２ａはノズル先端部分を拡大して示す断面
図、図２ｂはその正面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an oxygen-enriched combustion burner according to the present invention will be described based on a preferred embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a main part of an oxygen-enriched combustion burner according to the present invention, FIG. 2a is a cross-sectional view showing an enlarged nozzle tip, and FIG. 2b is a front view thereof.
【００１９】この酸素富化燃焼バーナ１００は、中央に
燃焼ガス供給用のガス流路１を構成する円管状のガス流
路管２を有し、該ガス流路管２の先端には薄板状の保炎
板３が放射方向に一体形成されている。保炎板３には空
気流に乱れを作り火炎を定着させる目的で同心円上に多
数の透孔４が形成されている。ガス流路管２はバーナケ
ーシング２０の後壁を貫通して延出おり、図示しないガ
ス供給源に接続している。ガス流路管２の外周域には空
気流路５が形成され、該空気流路５は、適宜の管路６を
介して図示しない加圧空気源に接続している。また、空
気流路５にはそこを通過する空気Ａに旋回を与える目的
で旋回器７が設けられている。なお、以上の構成は、燃
焼炉等において従来から用いられているガスバーナと同
様であり、ガス流路管２内に供給されてその先端から噴
出する燃料ガスＧは、空気流路５を旋回器７により旋回
しながら流下する空気Ａと混合して混合ガスとなり、溶
融炉等の炉内において燃焼火炎を形成する。The oxygen-enriched combustion burner 100 has a circular gas flow pipe 2 constituting a gas flow path 1 for supplying a combustion gas at the center thereof. Are formed integrally in the radial direction. A large number of through holes 4 are formed concentrically in the flame holding plate 3 for the purpose of creating turbulence in the air flow and fixing the flame. The gas flow pipe 2 extends through the rear wall of the burner casing 20 and is connected to a gas supply source (not shown). An air flow path 5 is formed in the outer peripheral area of the gas flow path pipe 2, and the air flow path 5 is connected to a pressurized air source (not shown) via an appropriate pipe line 6. Further, a swirler 7 is provided in the air flow path 5 for the purpose of giving a swirl to the air A passing therethrough. Note that the above configuration is the same as that of a gas burner conventionally used in a combustion furnace or the like, and the fuel gas G supplied into the gas flow path pipe 2 and jetted from the tip thereof passes through the air flow path 5 through the swirler. The mixture is mixed with the air A flowing down while turning by the mixture 7 to form a mixed gas, and forms a combustion flame in a furnace such as a melting furnace.
【００２０】本発明において、図２に示すように、ガス
流路管２の内部には同心状に酸素流路１０として機能す
る第２の円管１１が挿入されており、その後端は、ガス
流路管２と同様にバーナケーシング２０の後壁を貫通し
て、図示しない酸素供給源に接続している。酸素供給源
は任意であるが、ＰＳＡ方式を採用した酸素製造装置で
あることはコスト的に有効である。第２の円管１１の先
端は、ほぼ前記保炎板３の位置まで達していて、そこで
閉鎖されている。そして、該閉鎖端よりやや上流位置に
は、放射方向に複数（図示の例では４個）の貫通孔１２
が形成されており、酸素噴出ノズルとしての機能を果た
す。In the present invention, as shown in FIG. 2, a second circular pipe 11 functioning as an oxygen flow path 10 is inserted concentrically inside the gas flow path pipe 2, and the rear end is provided with a gas flow path. Like the flow path pipe 2, it penetrates the rear wall of the burner casing 20 and is connected to an oxygen supply source (not shown). The oxygen supply source is optional, but it is cost effective to use an oxygen production apparatus employing the PSA method. The distal end of the second circular pipe 11 has almost reached the position of the flame holding plate 3 and is closed there. At a position slightly upstream from the closed end, a plurality of (four in the illustrated example) through holes 12 are provided in the radial direction.
Are formed, and function as an oxygen ejection nozzle.
【００２１】該貫通孔１２よりやや上流側における前記
第２の円管１１の外周面とガス流路管２の内周面との間
には、前記空気流路５におけると同様に、そこを通過す
るガスに旋回を与えるためのガス旋回器１３が設けられ
ている。ガス旋回器１３の構成は任意であり、ねじりを
持つ羽根状のもの、ブロックに溝を刻設したもの等、従
来知られたガスバーナの空気旋回器の作動原理に基づい
て設計したものを用いうる。但し、前記したように、好
ましくは、ガス流に対して、１０〜１５度の旋回を与え
るように設計することが望まれる。Between the outer peripheral surface of the second circular pipe 11 and the inner peripheral surface of the gas flow pipe 2 slightly upstream of the through hole 12, as in the air flow path 5, A gas swirler 13 for swirling the passing gas is provided. The structure of the gas swirler 13 is arbitrary, and a gas swirler designed in accordance with the operating principle of a conventionally known gas burner air swirler, such as a blade-like one having a twist or a groove engraved in a block, may be used. . However, as described above, it is preferable to design the gas flow so as to give a swirl of 10 to 15 degrees.
【００２２】燃焼に際して、酸素供給源からの酸素Ｏ2
は、酸素供給流路である第２の管路１１を通り、その先
端に形成した貫通孔１２から、放射方向に噴出する。一
方、第２の管路１１の外周面とガス流路管２の内面の間
であるガス流路１内に供給されるガスＧは、ガス旋回器
１３を通過することにより好ましくは１０〜１５度の旋
回流となって、前記ガスノズルである貫通孔１２上を流
下する。それにより、ガスＧと酸素Ｏ2 は急速に混合す
ると共に、ガス流路１から炉内に噴出した混合気に旋回
がかかっていることから、バーナ先端よりも下流域に再
循環領域が形成される。そして、そこに、図８に示すよ
うに、全体が黄色い輝炎となった高温領域が形成され
る。During combustion, oxygen O 2 from an oxygen source is supplied.
Passes through a second conduit 11 which is an oxygen supply flow path, and is ejected in a radial direction from a through hole 12 formed at the end thereof. On the other hand, the gas G supplied into the gas flow path 1 between the outer peripheral surface of the second conduit 11 and the inner surface of the gas flow path pipe 2 preferably passes through the gas swirler 13 for 10 to 15 times. As a swirling flow, the gas flows down the through-hole 12 which is the gas nozzle. As a result, the gas G and the oxygen O 2 are rapidly mixed, and the gas mixture injected into the furnace from the gas flow path 1 is swirled, so that a recirculation region is formed downstream of the burner tip. You. Then, as shown in FIG. 8, a high-temperature region in which the whole becomes a bright yellow flame is formed therein.
【００２３】この火炎は、大きな領域を持ち、高温でか
つノズル先端から離れていることから、ノズル先端やバ
ーナタイルに焼損を与えることはない。また、図３に示
したように焼却灰溶融炉の炉壁に装着し、酸素富化燃焼
を行う場合には、該高温火炎領域は被溶融物（焼却灰）
に近いところに形成されることから、溶融効率を向上さ
せることができる。Since this flame has a large area, is high in temperature and is far from the nozzle tip, it does not damage the nozzle tip or the burner tile. In addition, as shown in FIG. 3, when mounted on the furnace wall of an incineration ash melting furnace and performing oxygen-enriched combustion, the high-temperature flame region is a material to be melted (incineration ash).
, The melting efficiency can be improved.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明による酸素富化燃焼バーナによれ
ば、バーナ先端よりも下流に再循環領域が形成され、そ
こに、全体が黄色い輝炎となった高温領域が形成され
る。この火炎は、大きな領域を持ち、高温でかつノズル
先端から離れていることから、灰溶融炉のバーナとして
用いるときに、ノズル先端やバーナタイルに焼損を与え
ることはなく、また、高温火炎が被溶融物にも近いこと
から溶融効率も向上させることができる。According to the oxygen-enriched combustion burner of the present invention, a recirculation region is formed downstream of the burner tip, and a high-temperature region in which the whole becomes a bright yellow flame is formed therein. Since this flame has a large area, is hot and is far from the nozzle tip, it does not damage the nozzle tip or burner tile when used as a burner in an ash melting furnace. Since it is close to the melt, the melting efficiency can be improved.
【図１】本発明による酸素富化燃焼バーナを説明する断
面図。FIG. 1 is a sectional view illustrating an oxygen-enriched combustion burner according to the present invention.
【図２】ノズル先端部分を拡大して示す断面図（ａ）及
び正面図（ｂ）。FIGS. 2A and 2B are an enlarged sectional view and a front view, respectively, showing a nozzle tip portion.
【図３】焼却灰溶融炉の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of an incineration ash melting furnace.
【図４】酸素富化燃焼バーナを用いた焼却灰溶融炉シス
テムの一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of an incineration ash melting furnace system using an oxygen-enriched combustion burner.
【図５】従来の酸素富化燃焼バーナの一例を説明する
図。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a conventional oxygen-enriched combustion burner.
【図６】従来の酸素富化燃焼バーナの他の一例を説明す
る図。FIG. 6 is a diagram illustrating another example of a conventional oxygen-enriched combustion burner.
【図７】図６に示す酸素富化燃焼バーナでの火炎の状態
を説明する図。FIG. 7 is a view for explaining a state of a flame in the oxygen-enriched combustion burner shown in FIG. 6;
【図８】本発明による酸素富化燃焼バーナでの火炎の状
態を説明する図。FIG. 8 is a diagram illustrating a state of a flame in an oxygen-enriched combustion burner according to the present invention.
１００…酸素富化燃焼バーナ、１…ガス流路、２…ガス
流路管、３…保炎板、４…透孔、５…空気流路、６…管
路、７…空気旋回器、１０…酸素流路、１１…第２の円
管（酸素流路管）、１２…貫通孔（酸素ノズル）、１３
…ガス旋回器、２０…バーナケーシング、Ａ…空気、Ｇ
…ガス、Ｏ2 …酸素Reference Signs List 100: oxygen-enriched combustion burner, 1: gas flow path, 2: gas flow path pipe, 3: flame holding plate, 4: through hole, 5: air flow path, 6: pipeline, 7: air swirler, 10 ... oxygen flow path, 11 ... second circular pipe (oxygen flow path pipe), 12 ... through-hole (oxygen nozzle), 13
... gas swirler, 20 ... burner casing, A ... air, G
… Gas, O 2 … oxygen
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｆ２３Ｊ 1/00 Ｂ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F23J 1/00 F23J 1/00 B
Claims (2)
の燃焼ガス供給用のガス流路、さらにその周囲の空気供
給用の空気流路から構成される３重管構造のバーナにお
いて、前記空気流路の先端には保炎板が備えられ、前記
ガス流路にはガス流に旋回を与える旋回器が備えられ、
さらに、前記酸素流路の前記旋回器の下流位置には前記
ガス流路内に酸素を供給する酸素ノズルが備えられてい
ることを特徴とする酸素富化燃焼バーナ。1. A triple-tube burner comprising a centrally located oxygen flow path for supplying oxygen, a gas flow path for supplying combustion gas therearound, and an air flow path for supplying air therearound. A flame holding plate is provided at a tip of the air flow path, and a swirler for turning the gas flow is provided in the gas flow path,
An oxygen-enriched combustion burner, further comprising an oxygen nozzle for supplying oxygen into the gas flow path at a position downstream of the swirler in the oxygen flow path.
度の旋回を与えるように設計されていることを特徴とす
る請求項１記載の酸素富化燃焼バーナ。2. The gas swirler according to claim 1, wherein said gas swirler is adapted to apply 10-15 fuel gas.
2. An oxygen-enriched combustion burner according to claim 1, wherein the burner is designed to provide a degree of rotation.
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| JP32542596A JP3380409B2 (en) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Oxygen-enriched combustion burner |
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| JP32542596A JP3380409B2 (en) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Oxygen-enriched combustion burner |
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ID=18176719
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| JP (1) | JP3380409B2 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001193923A (en) * | 1999-12-16 | 2001-07-17 | L'air Liquide | Backup oxygen burner ignition system and its operation method |
| CN100416165C (en) * | 2006-03-24 | 2008-09-03 | 王福林 | Oxygen-enriched igniting and firing stabilizer without oil |
| CN103398379A (en) * | 2013-07-24 | 2013-11-20 | 中冶华天工程技术有限公司 | Oxygen-enriched burner |
| CN103438457A (en) * | 2013-08-28 | 2013-12-11 | 湖南鲁湘节能技术有限公司 | Local oxygen-enriched flame warming lengthening type combustor |
| CN103438452A (en) * | 2013-09-16 | 2013-12-11 | 广西有色再生金属有限公司 | Pure oxygen combustor |
| CN103528059A (en) * | 2013-11-12 | 2014-01-22 | 哈尔滨前程科技发展有限公司 | Multifunction substep high-oxygen combustor for industrial furnace |
| KR101465418B1 (en) * | 2013-09-09 | 2014-11-27 | 지에스건설 주식회사 | Claus burner for sulfur recovery process |
| CN106838901A (en) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 海湾环境科技（北京）股份有限公司 | Burner |
| CN107270290A (en) * | 2017-08-10 | 2017-10-20 | 西安拓沃能动科技有限公司 | A kind of nozzle structure and super oxygen-poor burner |
| CN112050213A (en) * | 2020-10-12 | 2020-12-08 | 宁波方太厨具有限公司 | Burner with a burner head |
| CN116164307A (en) * | 2023-03-09 | 2023-05-26 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | Gas spiral-flow type air-hydrogen torch igniter |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP32542596A patent/JP3380409B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001193923A (en) * | 1999-12-16 | 2001-07-17 | L'air Liquide | Backup oxygen burner ignition system and its operation method |
| CN100416165C (en) * | 2006-03-24 | 2008-09-03 | 王福林 | Oxygen-enriched igniting and firing stabilizer without oil |
| CN103398379A (en) * | 2013-07-24 | 2013-11-20 | 中冶华天工程技术有限公司 | Oxygen-enriched burner |
| CN103438457A (en) * | 2013-08-28 | 2013-12-11 | 湖南鲁湘节能技术有限公司 | Local oxygen-enriched flame warming lengthening type combustor |
| CN103438457B (en) * | 2013-08-28 | 2016-01-20 | 湖南鲁湘节能技术有限公司 | A kind of local oxygen enriched flame heats elongated spacing burner |
| KR101465418B1 (en) * | 2013-09-09 | 2014-11-27 | 지에스건설 주식회사 | Claus burner for sulfur recovery process |
| CN103438452A (en) * | 2013-09-16 | 2013-12-11 | 广西有色再生金属有限公司 | Pure oxygen combustor |
| CN103528059A (en) * | 2013-11-12 | 2014-01-22 | 哈尔滨前程科技发展有限公司 | Multifunction substep high-oxygen combustor for industrial furnace |
| CN106838901A (en) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 海湾环境科技（北京）股份有限公司 | Burner |
| CN106838901B (en) * | 2017-02-27 | 2023-09-01 | 海湾环境科技（北京）股份有限公司 | Burner with a burner body |
| CN107270290A (en) * | 2017-08-10 | 2017-10-20 | 西安拓沃能动科技有限公司 | A kind of nozzle structure and super oxygen-poor burner |
| CN112050213A (en) * | 2020-10-12 | 2020-12-08 | 宁波方太厨具有限公司 | Burner with a burner head |
| CN116164307A (en) * | 2023-03-09 | 2023-05-26 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | Gas spiral-flow type air-hydrogen torch igniter |
| CN116164307B (en) * | 2023-03-09 | 2024-04-19 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | Gas spiral-flow type air-hydrogen torch igniter |
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|---|---|
| JP3380409B2 (en) | 2003-02-24 |
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