JPH1151311A - ガス焚き予混合燃焼装置 - Google Patents

ガス焚き予混合燃焼装置

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JPH1151311A
JPH1151311A JP22001597A JP22001597A JPH1151311A JP H1151311 A JPH1151311 A JP H1151311A JP 22001597 A JP22001597 A JP 22001597A JP 22001597 A JP22001597 A JP 22001597A JP H1151311 A JPH1151311 A JP H1151311A
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Hiroshi Otani
浩 大谷
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 予混合気流路において短い距離にて均一な予
混合特性が得られ又風箱の外より燃料ガス噴射管の点
検、交換作業が容易となるガス焚き予混合燃焼装置を提
供すること。 【解決手段】 空気流入路11の円周方向に沿って複数
の旋回羽根2を配置し、該旋回羽根2により旋回力が付
与された空気と燃料ガスを予混合した後、火炎を発生さ
せるガス焚き予混合燃焼装置に於いて、ガスノズル7を
複数個有する燃料ガス噴射管6を旋回羽根2の出口側空
間に配置し、該噴射管6のガスノズル7を旋回羽根2に
向けて燃料ガスを噴射可能に構成するとともに、該燃料
ガス噴射管6を燃焼装置前面側の接続金物9に取り付
け、燃焼装置前面10側より引き抜き可能に構成したこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ又は加熱炉等
におけるガス焚き予混合燃焼装置に係り、特に酸素含有
気体(空気を含む)流入路の円周上に6枚以上の旋回羽
根を配置し、該旋回羽根により旋回力が付与された酸素
含有気体と燃料ガスを予混合した後火炎を発生させるガ
ス焚き予混合燃焼装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のガス焚き予混合燃焼装置に於い
て、空気又は酸素含有気体(以下空気と称す)流入路に
旋回羽根を有するものとしてリング形燃料ガス噴射方式
とマルチパイプ形燃料ガス噴射方式とが知られている。
【0003】図4にはリング形燃料ガス噴射方式の公知
例が開示されており、かかる噴射方式を同図に基づいて
簡単に説明するに、図はボイラ又は加熱炉の耐熱壁の炉
内8開口部に取り付けられたガス焚き予混合燃焼装置
で、風箱1の外筒3と内筒4の間にリング状通路からな
る予混合気流路5を形成するとともに、該気流路5上流
側の装置前面側に円周外径方向に拡径する空気流入路1
1を設け、該流入路11に円周方向に所定角度間隔で旋
回羽根2を6枚以上の配設する。一方予混合気流路5に
はその外周側に位置する外筒周面にリング状燃料ガス噴
射管16を設け、そのガスノズル17を混合気流路5内
に噴射可能に円周上内向きに複数開孔させている。
【0004】かかる装置において、風箱1に供給された
空気は旋回羽根2の外周側の空気流入路11入口側より
流入し該旋回羽根2により旋回力を与えられ、外筒3と
内筒4の間の予混合気流路5に導入される。一方燃料ガ
スは混合気流路5外周側に位置するリング状燃料ガス噴
射管16に供給され、混合気流路5に開孔しているガス
ノズル17より予混合気流路5内に噴射される。そして
予混合気流路5にて前記空気と燃料ガスが混合されて、
気流炉出口側より炉内8に供給され燃焼に供する。
【0005】図5にはマルチパイプ形燃料ガス噴射方式
の公知例が開示されており、かかる噴射方式を同図に基
づいて簡単に説明するに、図はボイラ又は加熱炉の耐熱
壁の炉内8開口部に取り付けられたガス焚き予混合燃焼
装置で、混合気流路5にはその外周側に位置する外筒3
周面より中心方向に挿設させた筒状燃料ガス噴射管26
を配設し、そのガスノズル27を混合気流路5内に位置
する筒部軸方向に沿って複数開孔させている。他の構成
は前記図4の構成と同一である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記いずれの従来技術
も旋回羽根2下流の空気と燃料ガスの混合部である予混
合気流路5に於ける空気の流速分布が外筒3側、内筒4
側及び中央部で異なる為、燃料ガスと空気との混合を均
一にするには空気の流速分布に見合うように燃料ガスを
噴射し拡散させる必要があり、かかる構成を取るにはノ
ズル口径や燃料ガス噴出圧等を精度よく設定してもその
実現は非常に困難である。また、混合性を良くするに
は、混合部下流側に十分な予混合距離、より具体的には
燃料ガス噴射管16、26下流側の混合気流路5を長く
する必要がある。
【0007】又図4に示すリング形燃料ガス噴射方式で
は、外筒3と燃料噴射管16が一体構造であることによ
り、ノズル17の点検、交換作業はバーナ全体を分解す
る必要があり保守費用が高くなる。一方図5に示すマル
チパイプ形燃料ガス噴射方式では、ガスノズル27の点
検、交換作業を行う場合、バーナ全体を分解する必要は
無いが、風箱1に入って燃料ガス噴射管26の取り外し
作業を行う必要があるため、作業性が悪く保守費用が高
くなる。
【0008】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、予
混合気流路において短い距離にて均一な予混合特性が得
られこの結果燃焼性が向上しNOx発生の抑制、逆火の
抑制、脈動燃焼の抑制効果があるガス焚き予混合燃焼装
置を提供することを目的とする。又、本発明は、風箱の
外より燃料ガス噴射管の点検、交換作業が容易となり保
守費用が低減されるガス焚き予混合燃焼装置を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、図1に示すように酸素含有気体(空気
を含む)流入路11の円周方向に沿って複数、好ましく
は6以上の旋回羽根2を配置し、該旋回羽根2により旋
回力が付与された酸素含有気体と燃料ガスを予混合した
後、火炎を発生させるガス焚き予混合燃焼装置に於い
て、ガスノズル7を複数個、好ましくは4から16個有
する燃料ガス噴射管6を旋回羽根2の出口側空間に好ま
しくは3本以上、より好ましくは4から12本配置し、
該噴射管6のガスノズル7を旋回羽根2に向けて燃料ガ
スを噴射可能に構成するとともに、該燃料ガス噴射管6
を燃焼装置前面10側の接続金物9に取り付け、燃焼装
置前面10側より引き抜き可能に構成したことを特徴と
する。尚、ガスノズル7の数及びその噴射方向、又噴射
管6の数及び配設位置は旋回羽根2の数と配設位置によ
って決まり、要するにガスノズル7より噴射される燃料
ガスが旋回羽根2出口側に向け効率良く噴射できれば良
い。
【0010】従って本発明によれば、旋回羽根2出口の
空気は旋回力を有する高速、低速の混在した流速分布で
かつ流れが外側から内側への放射状から軸方向へ変換さ
れる雰囲気である為、この雰囲気の旋回羽根2出口側に
燃料ガスを噴射させると拡散が良好に行われ、仮に燃料
ガスの噴射配分に多少の偏りがある場合でも、予混合気
流路において短い距離にて均一な予混合特性が得られ
る。この為燃焼性が向上しNOx発生の抑制、逆火の抑
制、脈動燃焼の抑制効果がある。特に本発明は燃料ガス
噴射管6を必然的に予混合気流路5の入口側に位置する
事になるために、風箱1の奥行を短くした場合でも燃料
ガス噴射管6の混合部下流側に十分な予混合距離を与え
ることができる。
【0011】又、燃焼装置及び風箱1の奥行を短くする
ことが可能となり、製作費用が低減すると共に、燃料ガ
ス噴射管6は燃焼装置前面10の接続金物9(フラン
ジ、又はユニオン等)により取り付けられている為、風
箱1の外より容易に取り付け又は取り外しが出来、燃料
ガス噴射管6の点検、交換作業が容易となり保守費用が
低減される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。図1はボイラ又は加熱炉の耐熱壁の炉
内8開口部に取り付けられた本発明の実施形態に係るガ
ス焚き予混合燃焼装置で、図2はリング状燃料ガス噴射
管6と旋回羽根2の配置関係を示す図1のA−A線断面
図である。図1において、本装置は前記従来技術と同様
に、風箱1の外筒3と内筒4の間にリング状通路からな
る予混合気流路5を形成しているが、該混合気流路5は
図4及び図5の従来技術より全長を短く設定している。
又前記混合気流路5上流側の装置前面10側には円周外
径方向に拡径する空気流入路11を設け、該流入路11
に円周方向に所定角度間隔で旋回羽根2を6枚以上配設
する。
【0013】本実施形態においては、図2に示すように
周方向に45°づつ角度変位させて8枚の旋回羽根2を
配設している。一方旋回羽根2の出口側の混合気流路5
入口部には、燃焼装置前面10壁より引抜き自在に挿設
した筒状燃料ガス噴射管6が位置し、ガスノズル7を旋
回羽根2に向けて開孔させている。又燃料ガス噴射管6
の供給側は装置前面10壁の外側に位置し、L字状に折
曲してフランジ又はユニオン等の接続金物9に連結され
ている。従って装置前面10壁の外側で前記接続金物9
を取外し、燃焼装置前面10壁より燃料ガス噴射管6を
引抜くことにより、風箱1の外より容易に取り付け又は
取り外しが出来、燃料ガス噴射管6の点検、交換作業が
容易となる。
【0014】次にリング状燃料ガス噴射管6と旋回羽根
2の配置関係を図2及び図3に基づいて説明する。図2
において、前記したように、旋回羽根2は、空気流入路
11入口側の仮想円周上に沿って45°間隔で8枚配設
されている。燃料ガス噴射管6は旋回羽根2の内側の仮
想円周上に沿って90°角度づつ変向した位置に4本配
設している。前記噴射管6のガスノズル7は軸方向に沿
って2列状に旋回羽根2A、2B側に向け開口されてお
り、例えば図2に示すごとくその噴出方向が夫々一列の
ノズル群70Aが一の旋回羽根2Aに、他の一列のノズ
ル群70Bが隣接する他の旋回羽根2Bに向け噴出され
るようノズル噴出角を設定する。従って出口側に向け効
率良く噴射できれば良い。従って全ての噴射管6に開口
させたノズル列の総数は、旋回羽根2の数と一致する。
又各列のノズル群の噴射方向は好ましくは旋回羽根2の
中心部ではなく、内側(出口側)に空気流が付勢される
側の旋回羽根2の羽根面20Aに向け設定するのが良
い。尚、本実施形態の場合は、旋回羽根2の旋回方向を
反時計方向に設定してある。
【0015】図3は、旋回羽根2が曲線を有し、旋回方
向を逆としたものである。本実施形態では旋回羽根2
は、空気流入路11入口側の仮想円周上に沿って30°
間隔で12枚配設されている。燃料ガス噴射管6は旋回
羽根2の内側の仮想円周上に沿って90°角度づつ変向
した位置に4本配設している。図3に示すように前記噴
射管6のガスノズル列70A〜70C群は軸方向に沿っ
て3列状に旋回羽根2側に向け開口されており、その噴
出方向が夫々各列のノズル群が対応する一の旋回羽根2
A〜2Cに向け噴出されるようノズル噴出角を設定して
いるのは前記した通りであるが、旋回羽根2の旋回方向
が時計方向であるために、各列のノズル群の噴射方向は
前記実施形態と反対側の旋回羽根2の羽根面20Bに設
定している。これにより、内側(出口側)に空気流が付
勢される側の旋回羽根2の羽根面に向け設定される。
【0016】従って本いずれの実施形態においても、旋
回羽根2出口の空気は旋回力を有する高速、低速の混在
した流速分布でかつ流れが外側から内側への放射状から
軸方向へ変換される雰囲気である為、この雰囲気に燃料
ガスを噴射させると拡散が良好に行われ、仮に燃料ガス
の噴射配分に多少の偏りがある場合でも、予混合気流路
において短い距離にて均一な予混合特性が得られる。
【0017】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、予混
合気流路において短い距離にて均一な予混合特性が得ら
れこの結果燃焼性が向上しNOx発生の抑制、逆火の抑
制、脈動燃焼の抑制効果がある。又、本発明は、風箱の
外より燃料ガス噴射管の点検、交換作業が容易となり保
守費用が低減出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るガス焚き予混合燃焼装
置の概略断面図である。
【図2】図1の矢視A−A図で、リング状燃料ガス噴射
管と旋回羽根の配置関係を示す第1実施例である。
【図3】図1の矢視A−A図で、リング状燃料ガス噴射
管と旋回羽根の配置関係を示す第2実施例である。
【図4】リング形燃料ガス噴射方式の従来技術例を示す
概略断面図である。
【図5】マルチパイプ形燃料ガス噴射方式の例を示す概
略断面図である。
【符号の説明】
1 風箱 2、2A、2B、2C 旋回羽根 3 外筒 4 内筒 5 予混合気流路 6、16、26 燃料ガス噴射管 7、17、27 ガスノズル 8 炉内 9 接続金物 10 装置前面 11 空気流入路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素含有気体(空気を含む)流入路の円
    周方向に沿って複数の旋回羽根を配置し、該旋回羽根に
    より旋回力が付与された酸素含有気体と燃料ガスを予混
    合した後、火炎を発生させるガス焚き予混合燃焼装置に
    於いて、 ガスノズルを複数個有する燃料ガス噴射管を旋回羽根の
    出口側空間に配置し、該噴射管のガスノズルを旋回羽根
    に向けて燃料ガスを噴射可能に構成するとともに、該燃
    料ガス噴射管を燃焼装置前面側の接続金物に取り付け、
    燃焼装置前面側より引き抜き可能に構成したことを特徴
    とするガス焚き予混合燃焼装置。
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CN107477580A (zh) * 2017-09-07 2017-12-15 温岭威索燃烧器有限公司 低氮燃烧器
CN108679607A (zh) * 2018-06-26 2018-10-19 曹全福 燃烧喷嘴及燃烧设备
CN113357931A (zh) * 2021-05-17 2021-09-07 北京科技大学 一种烟气自回吸的燃气火焰炉低NOx燃烧装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102012163B (zh) * 2010-11-12 2012-10-03 丹阳市江南工业炉有限公司 一种低烧损工业炉

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015096780A (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 三菱重工業株式会社 ガス焚きバーナ
CN107477580A (zh) * 2017-09-07 2017-12-15 温岭威索燃烧器有限公司 低氮燃烧器
CN108679607A (zh) * 2018-06-26 2018-10-19 曹全福 燃烧喷嘴及燃烧设备
CN108679607B (zh) * 2018-06-26 2023-12-26 曹全福 燃烧喷嘴及燃烧设备
CN113357931A (zh) * 2021-05-17 2021-09-07 北京科技大学 一种烟气自回吸的燃气火焰炉低NOx燃烧装置

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