JPH10238718A - 低ＮＯｘバーナ - Google Patents
低ＮＯｘバーナInfo
- Publication number
- JPH10238718A JPH10238718A JP5847497A JP5847497A JPH10238718A JP H10238718 A JPH10238718 A JP H10238718A JP 5847497 A JP5847497 A JP 5847497A JP 5847497 A JP5847497 A JP 5847497A JP H10238718 A JPH10238718 A JP H10238718A
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- Japan
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- flame
- combustion
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- hole plate
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 空気比が１．３以上の希薄混合気が供給され
る混合室１の前端面に炎孔板２を有する低ＮＯｘバーナ
において、上記炎孔板２には炎孔３を同心状又は平行に
複数列設けると共に、隣合う炎孔列の対応する炎孔３
ａ，３ｂ同士の火炎が互いに衝突するように、少なくと
も一方の炎孔３ａを傾斜させた。 【効果】 火炎同士の衝突により保炎を行うものである
から、バーナタイル保存方式に比し、長いバーナタイル
を必要とせず、バーナボディを軽量且つコンパクトに構
成できる。また火炎同士がリフティングを抑制し合っ
て、全体として比較的短い火炎長で燃焼を完結させ且つ
燃焼を安定化させることができるので、燃焼断面負荷を
大きくとることができる上に、ターンダウン比を大きく
設定することができる。
る混合室１の前端面に炎孔板２を有する低ＮＯｘバーナ
において、上記炎孔板２には炎孔３を同心状又は平行に
複数列設けると共に、隣合う炎孔列の対応する炎孔３
ａ，３ｂ同士の火炎が互いに衝突するように、少なくと
も一方の炎孔３ａを傾斜させた。 【効果】 火炎同士の衝突により保炎を行うものである
から、バーナタイル保存方式に比し、長いバーナタイル
を必要とせず、バーナボディを軽量且つコンパクトに構
成できる。また火炎同士がリフティングを抑制し合っ
て、全体として比較的短い火炎長で燃焼を完結させ且つ
燃焼を安定化させることができるので、燃焼断面負荷を
大きくとることができる上に、ターンダウン比を大きく
設定することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、予混合希薄燃焼型の低
ＮＯｘバーナに関するものである。
ＮＯｘバーナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】予混合による低ＮＯｘ化には、空気比
１．０以下の燃料リッチ燃焼と、空気比１．３以上の希
薄燃焼との二つの方法がある。このうち希薄燃焼法は火
炎温度が低いため、燃料リッチ燃焼法に比し大幅にＮＯ
ｘ値を低減できるという利点がある。従って、例えば繊
維染色後の乾燥工程においては、僅かなＮＯｘも繊維を
変色させてしまうことがあるために、この種の希薄燃焼
型低ＮＯｘバーナ（例えば空気比１．５）が重用されて
いる。しかしその反面、空気比が大きくなると燃焼速度
が遅くなるためにリフティングが発生し易くなり、火炎
が吹き消えたり未燃分が残ったりし易いという欠点があ
り、その対策として従来は、図１に示すように、炎孔板
２の周囲の燃焼筒４をバーナタイルで構成すると共に、
その筒長を長くし、このバーナタイルによって保炎を行
っていた。このバーナタイル保炎方式によれば、熱容量
の大きいバーナタイルが赤熱されて混合気に接触するた
めに、吹き消えが起こり難くなって燃焼が安定する上
に、未燃混合気にもバーナタイルから熱が伝わって燃焼
し易くなって、熱効率も改善される。
１．０以下の燃料リッチ燃焼と、空気比１．３以上の希
薄燃焼との二つの方法がある。このうち希薄燃焼法は火
炎温度が低いため、燃料リッチ燃焼法に比し大幅にＮＯ
ｘ値を低減できるという利点がある。従って、例えば繊
維染色後の乾燥工程においては、僅かなＮＯｘも繊維を
変色させてしまうことがあるために、この種の希薄燃焼
型低ＮＯｘバーナ（例えば空気比１．５）が重用されて
いる。しかしその反面、空気比が大きくなると燃焼速度
が遅くなるためにリフティングが発生し易くなり、火炎
が吹き消えたり未燃分が残ったりし易いという欠点があ
り、その対策として従来は、図１に示すように、炎孔板
２の周囲の燃焼筒４をバーナタイルで構成すると共に、
その筒長を長くし、このバーナタイルによって保炎を行
っていた。このバーナタイル保炎方式によれば、熱容量
の大きいバーナタイルが赤熱されて混合気に接触するた
めに、吹き消えが起こり難くなって燃焼が安定する上
に、未燃混合気にもバーナタイルから熱が伝わって燃焼
し易くなって、熱効率も改善される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述のようにバ
ーナタイルで保炎を行う希薄燃焼方式は、低ＮＯｘ効果
が優れている反面、大きなタイル長を必要とするため
に、バーナボディが大型化し重量も大きくなるという欠
点があり、また燃料が希薄で炎孔からの噴出速度が速い
上に、未燃分が多くて燃焼断面負荷が大きくとれないた
めに保炎の余裕が小さく、ターンダウン比も大きくとれ
ないという欠点があった。本発明はこれらの欠点を改善
し、軽量且つコンパクトでしかもターンダウン比も大き
くとれるような希薄燃焼型の低ＮＯｘバーナを提供する
ことを目的とするものである。
ーナタイルで保炎を行う希薄燃焼方式は、低ＮＯｘ効果
が優れている反面、大きなタイル長を必要とするため
に、バーナボディが大型化し重量も大きくなるという欠
点があり、また燃料が希薄で炎孔からの噴出速度が速い
上に、未燃分が多くて燃焼断面負荷が大きくとれないた
めに保炎の余裕が小さく、ターンダウン比も大きくとれ
ないという欠点があった。本発明はこれらの欠点を改善
し、軽量且つコンパクトでしかもターンダウン比も大き
くとれるような希薄燃焼型の低ＮＯｘ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バ
ーナは、図２に示すように、空気比が１．３以上の希薄
混合気が供給される混合室１の前端面に炎孔板２を有す
る低ＮＯｘバーナにおいて、上記炎孔板２に炎孔３を同
心状又は平行に複数列設けると共に、隣合う炎孔列の対
応する炎孔３ａ，３ｂ同士の少なくとも一方３ａを傾斜
させることにより、その火炎同士を衝突させるようにし
たものであって、火炎同士を衝突させて乱流を発生させ
ることにより、実質的に混合気の軸方向の流速を低下さ
せてリフトを防止し、保炎を行うようにした点に特徴を
有するものである。従ってこの構成によれば、バーナタ
イルの赤熱面で保炎する方法に比し、遥かに短い距離で
強固な保炎を行うことができ、全体として短い火炎長で
燃焼を完結させることができる。
ーナは、図２に示すように、空気比が１．３以上の希薄
混合気が供給される混合室１の前端面に炎孔板２を有す
る低ＮＯｘバーナにおいて、上記炎孔板２に炎孔３を同
心状又は平行に複数列設けると共に、隣合う炎孔列の対
応する炎孔３ａ，３ｂ同士の少なくとも一方３ａを傾斜
させることにより、その火炎同士を衝突させるようにし
たものであって、火炎同士を衝突させて乱流を発生させ
ることにより、実質的に混合気の軸方向の流速を低下さ
せてリフトを防止し、保炎を行うようにした点に特徴を
有するものである。従ってこの構成によれば、バーナタ
イルの赤熱面で保炎する方法に比し、遥かに短い距離で
強固な保炎を行うことができ、全体として短い火炎長で
燃焼を完結させることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図２は本発明による低ＮＯｘバー
ナの一実施例を示したもので、混合室１の後部には空気
比が１．３以上（例えば１．６）の希薄混合気が供給さ
れており、この混合室１の前端面に炎孔板２が装着さ
れ、炎孔板２の周縁には前方に突出する燃焼筒４が設け
られている。炎孔板２には、図３に示すように、炎孔
３，３ａ，３ｂが同心状に設けられ、これらのうち隣合
う２列の炎孔の対応する炎孔３ａ，３ｂ同士の火炎が互
いに衝突するように、一方の列の各炎孔３ａが傾斜して
形成されている。なお本実施例では、火炎の分布を調整
するために、傾斜した炎孔３ａと交差させて補正用の炎
孔３ｃが穿設されており、この炎孔３ｃにも傾斜炎孔３
ａとは全く独立に所定量の混合気を供給することができ
る。
ナの一実施例を示したもので、混合室１の後部には空気
比が１．３以上（例えば１．６）の希薄混合気が供給さ
れており、この混合室１の前端面に炎孔板２が装着さ
れ、炎孔板２の周縁には前方に突出する燃焼筒４が設け
られている。炎孔板２には、図３に示すように、炎孔
３，３ａ，３ｂが同心状に設けられ、これらのうち隣合
う２列の炎孔の対応する炎孔３ａ，３ｂ同士の火炎が互
いに衝突するように、一方の列の各炎孔３ａが傾斜して
形成されている。なお本実施例では、火炎の分布を調整
するために、傾斜した炎孔３ａと交差させて補正用の炎
孔３ｃが穿設されており、この炎孔３ｃにも傾斜炎孔３
ａとは全く独立に所定量の混合気を供給することができ
る。
【０００６】図４は本発明の他の実施例を示したもの
で、同図（ａ）又は（ｂ）に示すように、傾斜させる炎
孔列はどの列でもよく、また同図（ｃ）に示すように、
３列の炎孔３ａ，３ｂ，３ｃを互いに衝突させるように
してもよい。なお同図（ｂ）において、最外側の炎孔列
３ｃを燃焼筒４に向けて傾斜させているのは、燃焼筒４
と衝突させることにより、混合気の軸方向の流速を遅く
してリフティングを防止すると同時に、燃焼筒４を高温
に維持することによって、火炎の冷却によるアルデヒド
の発生を抑制し、アルデヒドによる繊維の変色を防止す
るためである。図５は本発明の更に他の実施例を示した
もので、角形バーナの炎孔板２に設けた３列ずつの炎孔
３，３ａ，３ｂのうち、両側の２列の炎孔３ａ，３ｂを
傾斜させ、火炎同士を衝突させるようにしたものであ
る。
で、同図（ａ）又は（ｂ）に示すように、傾斜させる炎
孔列はどの列でもよく、また同図（ｃ）に示すように、
３列の炎孔３ａ，３ｂ，３ｃを互いに衝突させるように
してもよい。なお同図（ｂ）において、最外側の炎孔列
３ｃを燃焼筒４に向けて傾斜させているのは、燃焼筒４
と衝突させることにより、混合気の軸方向の流速を遅く
してリフティングを防止すると同時に、燃焼筒４を高温
に維持することによって、火炎の冷却によるアルデヒド
の発生を抑制し、アルデヒドによる繊維の変色を防止す
るためである。図５は本発明の更に他の実施例を示した
もので、角形バーナの炎孔板２に設けた３列ずつの炎孔
３，３ａ，３ｂのうち、両側の２列の炎孔３ａ，３ｂを
傾斜させ、火炎同士を衝突させるようにしたものであ
る。
【０００７】
【実施例】図６のグラフは、図２〜３に示した本発明の
バーナ（定格負荷＝１５万ｋｃａｌ／ｈ，燃焼筒の内径
Ｄ＝１３０ｍｍφ，筒長Ｌ＝１０７ｍｍ）を使用して、
空気比を種々に変化させた場合における燃焼量とＮＯｘ
値との関係を測定したものである。なおここには示され
ていないが、空気比１．６では燃焼量６〜１６万ｋｃａ
ｌ／ｈでＮＯｘ値５ｐｐｍ以下という結果を得た。また
本実施例による燃焼断面負荷を、図１に示した従来のバ
ーナ（定格負荷＝１０万ｋｃａｌ／ｈ，燃焼筒の内径Ｄ
＝１４０φ，筒長Ｌ＝２３０ｍｍ）と比較すると、従来
バーナでは燃焼断面負荷＝６６７×１０4 ｋｃａｌ／ｍ
2 ｈとなるのに対し、本実施例では燃焼断面負荷＝１１
５３×１０4 ｋｃａｌ／ｍ2 ｈとなる。従って同一燃焼
量では断面積が約６割に低減でき、筒長の短縮化と共に
大幅な小型化、軽量化が可能である。
バーナ（定格負荷＝１５万ｋｃａｌ／ｈ，燃焼筒の内径
Ｄ＝１３０ｍｍφ，筒長Ｌ＝１０７ｍｍ）を使用して、
空気比を種々に変化させた場合における燃焼量とＮＯｘ
値との関係を測定したものである。なおここには示され
ていないが、空気比１．６では燃焼量６〜１６万ｋｃａ
ｌ／ｈでＮＯｘ値５ｐｐｍ以下という結果を得た。また
本実施例による燃焼断面負荷を、図１に示した従来のバ
ーナ（定格負荷＝１０万ｋｃａｌ／ｈ，燃焼筒の内径Ｄ
＝１４０φ，筒長Ｌ＝２３０ｍｍ）と比較すると、従来
バーナでは燃焼断面負荷＝６６７×１０4 ｋｃａｌ／ｍ
2 ｈとなるのに対し、本実施例では燃焼断面負荷＝１１
５３×１０4 ｋｃａｌ／ｍ2 ｈとなる。従って同一燃焼
量では断面積が約６割に低減でき、筒長の短縮化と共に
大幅な小型化、軽量化が可能である。
【０００８】
【発明の効果】本発明は上述のように、隣合う火炎同士
を互いに衝突させて、乱流を起こさせることによって実
質上流速を下げ、リフティングを防止することにより保
炎するようにしたものであるから、バーナタイルの赤熱
面で保炎する方法に比し、長いバーナタイルを必要とせ
ず、バーナボディを軽量且つコンパクトに構成できると
いう利点があり、また火炎同士がリフトを抑制し合っ
て、全体として比較的短い火炎長で燃焼を完結させ、且
つ燃焼を安定化させることができるので、燃焼断面負荷
を大きくとることができ、ターンダウン比を比較的大き
く設定することができるという利点がある。
を互いに衝突させて、乱流を起こさせることによって実
質上流速を下げ、リフティングを防止することにより保
炎するようにしたものであるから、バーナタイルの赤熱
面で保炎する方法に比し、長いバーナタイルを必要とせ
ず、バーナボディを軽量且つコンパクトに構成できると
いう利点があり、また火炎同士がリフトを抑制し合っ
て、全体として比較的短い火炎長で燃焼を完結させ、且
つ燃焼を安定化させることができるので、燃焼断面負荷
を大きくとることができ、ターンダウン比を比較的大き
く設定することができるという利点がある。
【図１】従来例の縦断面図。
【図２】本発明の一実施例を示す縦断面図。
【図３】（ａ）は同上の正面図、（ｂ）は同じく要部断
面図。
面図。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の他の実施例の要
部断面図。
部断面図。
【図５】本発明の更に他の実施例であり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。
図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図。
【図６】本発明の一実施例による測定結果を示すグラ
フ。
フ。
１ 混合室 ２ 炎孔板 ３ 炎孔 ４ 燃焼筒（バーナタイル）
Claims (2)
- 【請求項１】 空気比が１．３以上の希薄混合気が供給
される混合室の前端面に炎孔板を有する低ＮＯｘバーナ
において、上記炎孔板に炎孔を同心状又は平行に複数列
設けると共に、隣合う炎孔列の対応する炎孔同士の火炎
が互いに衝突するように、少なくとも一方の炎孔を傾斜
させて成る低ＮＯｘバーナ。 - 【請求項２】 炎孔板の周囲に前方へ突出した燃焼筒を
設けると共に、最外側の列の炎孔を外方へ傾斜させて、
該炎孔から出た火炎を燃焼筒に衝突せしめて成る請求項
１記載の低ＮＯｘバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05847497A JP3699555B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 低ＮＯｘバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05847497A JP3699555B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 低ＮＯｘバーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238718A true JPH10238718A (ja) | 1998-09-08 |
| JP3699555B2 JP3699555B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=13085440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05847497A Expired - Lifetime JP3699555B2 (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 低ＮＯｘバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3699555B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014009930A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Rinnai Corp | 管状バーナ |
| CN105441613A (zh) * | 2014-08-29 | 2016-03-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高炉炉缸泄漏煤气的收集处理装置及其收集处理方法 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP05847497A patent/JP3699555B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014009930A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-20 | Rinnai Corp | 管状バーナ |
| CN105441613A (zh) * | 2014-08-29 | 2016-03-30 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高炉炉缸泄漏煤气的收集处理装置及其收集处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3699555B2 (ja) | 2005-09-28 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050208 |
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| A521 | Written amendment |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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