JPH1182939A - ガスバーナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーナ単体として燃焼振動等を発生させるこ
となく、安定した燃焼を行うことができ、且つＮＯxの
低減を図り得るガスバーナ装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射量の多いスパッド６Ａと燃料噴
射量の少ないスパッド６Ｂとを、火炉１のバーナスロー
ト部２の中心部における円周方向へ交互に配設すると共
に、各スパッド６Ａ，６Ｂを、燃料噴射方向が調整自在
となるようその軸線を中心として回転自在に配設し、各
スパッド６Ａ，６Ｂからの燃料噴射方向が風箱８からバ
ーナスロート部２へ導入される燃焼空気の旋回方向と略
一致し且つ燃料の濃淡燃焼が行われるよう、前記各スパ
ッド６Ａ，６Ｂの回転角度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバーナ装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５〜図７は、従来からボイラ等に用い
られているガスバーナ装置の一例を示すもので、図中、
１は火炉、２は炉壁管３によって構成される火炉１の炉
壁４に開口されたバーナスロート部、５はバーナスロー
ト部２の内側に合致するように設けられたバーナスロー
トリング、６はバーナスロート部２の中心部における円
周上に位置するよう配設された複数本（図の例では六
本）のスパッド、７はスパッド６の外周に設けたスパッ
ド用外筒、８はスパッド用外筒７を覆うようにバーナス
ロート部２に取り付けられた風箱、９はスパッド用外筒
７の外周に設けたベーン支持板１０と前記バーナスロー
トリング５との間に設けたアウタベーン、１１はアウタ
ベーン９の下流側における前記スパッド用外筒７とバー
ナスロートリング５との間に設けて内側の燃焼空気通路
１２と外側の燃焼空気通路１３とを区画するフローデバ
イダ、１４は内側の燃焼空気通路１２に設けたインナベ
ーン、１５は炉壁４に開口されたバーナスロート部２の
開口縁部に打設された耐火材を示す。

【０００３】前記スパッド６の基端部は、図５及び図６
に示される如く、風箱８の外部に配設され且つバルブ１
６の開操作により天然ガス等の燃料が供給される逆Ｕ字
状の燃料供給ヘッダ１７に接続されており、又、前記ス
パッド６の風箱８を貫通してバーナスロート部２へ向か
って延びる先端部は、図７に示される如く、軸線に対し
て斜めに切断された部分に、多数の燃料噴射孔１８が穿
設された楕円状のプレート１９を固着して形成されてい
る。

【０００４】前述の如きガスバーナ装置においては、燃
焼空気を風箱８からアウタベーン９とインナベーン１４
とを介して旋回力を与えつつ燃焼空気通路１２と燃焼空
気通路１３とに導入した状態で、バルブ１６を開くと、
燃料が燃料供給ヘッダ１７から各スパッド６へ供給され
て先端部の燃料噴射孔１８から噴射され、該燃料と前記
燃焼空気とが混合され、図示していない点火トーチによ
る着火により、火炉１内において燃料の燃焼が行われる
ようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き従来のガスバーナ装置においては、各スパッド６か
ら噴射される燃料噴射量は同一となっており、燃料はバ
ーナスロート部２において燃焼空気と混合し、略均一な
濃度で燃焼する形となり、ＮＯxの低減については充分
であるとはいえず改善の余地が残されていた。

【０００６】又、図８に示される如く、スパッド６を内
管６ａと外管６ｂとからなる二重管構造とし、内管６ａ
内に燃料を供給して先端部の燃料噴射孔２０から噴射さ
せると共に、内管６ａと外管６ｂとの間に排ガスを供給
して外管６ｂの先端開口から噴射させ、前記燃料に排ガ
スを混入させることにより、酸素不足の状態で燃焼を行
わせて燃焼温度を下げ、ＮＯxを低減させようとした例
もあるが、この場合、酸素不足となることから着火が不
安定となって燃焼振動が発生してしまい、結果的に排ガ
スの供給を停止せざるを得ず、ＮＯxを低減させること
ができなかった。

【０００７】更に又、図５に示されるようなガスバーナ
装置を二段に設け、一方の段のガスバーナ装置における
燃料噴射量を多くして燃料に対する空気比を低くするこ
とにより、酸素不足の状態で燃焼を行わせて燃焼温度を
下げ、ＮＯxを低減させると共に、他方の段のガスバー
ナ装置における燃料噴射量を少なくして燃料に対する空
気比を高くすることにより、燃焼温度を下げ、ＮＯxを
低減させ、全体としての燃料に対する空気比は所望の値
となるようにした例もあるが、この場合には、ガスバー
ナ装置を二段に設けなければならないため、場所をとる
と共に、炉壁管３の管曲げの手間も倍となり、構造が複
雑化するという欠点を有していた。

【０００８】本発明は、斯かる実情に鑑み、バーナ単体
として燃焼振動等を発生させることなく、安定した燃焼
を行うことができ、且つＮＯxの低減を図り得るガスバ
ーナ装置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃焼空気を供
給する風箱が取り付けられた火炉のバーナスロート部の
中心部に、軸線に対して斜めに切断された先端部に多数
の燃料噴射孔が穿設された楕円状のプレートを固着して
なる複数のスパッドを、その基端部が風箱外部の燃料供
給ヘッダに接続され且つ先端部が風箱を貫通してバーナ
スロート部へ向かって延びるよう配設してなるガスバー
ナ装置であって、燃料噴射量の多いスパッドと燃料噴射
量の少ないスパッドとを、前記火炉のバーナスロート部
の中心部における円周方向へ交互に配設すると共に、各
スパッドを、燃料噴射方向が調整自在となるようその軸
線を中心として回転自在に配設し、各スパッドからの燃
料噴射方向が風箱からバーナスロート部へ導入される燃
焼空気の旋回方向と略一致し且つ燃料の濃淡燃焼が行わ
れるよう、前記各スパッドの回転角度を調整することを
特徴とするガスバーナ装置にかかるものである。

【００１０】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１１】燃焼空気を風箱から旋回力を与えつつバー
ナスロート部へ導入した状態で、燃料を燃料供給ヘッダ
から燃料噴射量の多いスパッドと燃料噴射量の少ないス
パッドへ供給すると、各スパッドの先端部の燃料噴射孔
から燃料が噴射され、該燃料と前記燃焼空気とが混合さ
れ、点火トーチによる着火により、火炉内において燃料
の燃焼が行われる。

【００１２】この時、各スパッドからの燃料噴射方向が
風箱からバーナスロート部へ導入される燃焼空気の旋回
方向と略一致し且つ燃料の濃淡燃焼が行われるよう、予
め各スパッドの回転角度を調整しておくと、燃料噴射量
が多く燃料に対する空気比が低い部分と、燃料噴射量が
少なく燃料に対する空気比が高い部分とが一つのバーナ
スロート部において混在する形となり、燃料噴射量が多
く燃料に対する空気比が低い部分では、酸素不足の状態
で燃焼が行われて燃焼温度が下がり、ＮＯxが低減され
ると共に、燃料噴射量が少なく燃料に対する空気比が高
い部分では、燃焼温度が下がり、ＮＯxが低減され、全
体としての燃料に対する空気比は所望の値となる。

【００１３】この結果、着火が不安定となって燃焼振動
が発生するようなこともなく、燃焼が安定すると共に、
ＮＯxの低減が可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１５】図１〜図４は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図５〜図７と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしており、基本的な構成は図５〜図７に
示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とする
ところは、図１〜図４に示す如く、燃料噴射量の多いス
パッド６Ａと燃料噴射量の少ないスパッド６Ｂとを、火
炉１のバーナスロート部２の中心部における円周方向へ
交互に配設すると共に、各スパッド６Ａ，６Ｂを、燃料
噴射方向が調整自在となるようその軸線を中心として回
転自在に配設し、各スパッド６Ａ，６Ｂからの燃料噴射
方向が風箱８からバーナスロート部２へ導入される燃焼
空気の旋回方向と略一致し且つ燃料の濃淡燃焼が行われ
るよう、前記各スパッド６Ａ，６Ｂの回転角度θを調整
するようにした点にある。

【００１６】前記各スパッド６Ａ，６Ｂの基端部には、
図３に示す如く、フランジ部２１を一体に形成し、且つ
該フランジ部２１より大径のフランジネック２２を遊嵌
せしめ、燃料供給ヘッダ１７に基端が接続された短管２
３の先端フランジ部２４に対して、前記フランジネック
２２をボルト・ナット等の締付部材２５によって締め付
けることにより、各スパッド６Ａ，６Ｂの回転角度θを
調整し得るようにしてある。

【００１７】尚、前記スパッド６Ａの燃料噴射量とスパ
ッド６Ｂの燃料噴射量との比率は、およそ２：１程度と
し、又、各スパッド６Ａ，６Ｂの回転角度θは、およそ
４５〜６０゜程度の範囲で調整される。

【００１８】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００１９】燃焼空気を風箱８からアウタベーン９とイ
ンナベーン１４とを介して旋回力を与えつつ燃焼空気通
路１２と燃焼空気通路１３とに導入した状態で、バルブ
１６を開くと、燃料が燃料供給ヘッダ１７から燃料噴射
量の多いスパッド６Ａと燃料噴射量の少ないスパッド６
Ｂへ供給されて先端部の燃料噴射孔１８から噴射され、
該燃料と前記燃焼空気とが混合され、図示していない点
火トーチによる着火により、火炉１内において燃料の燃
焼が行われる。

【００２０】この時、各スパッド６Ａ，６Ｂからの燃料
噴射方向が風箱８からバーナスロート部２へ導入される
燃焼空気の旋回方向と略一致し且つ燃料の濃淡燃焼が行
われるよう、予め各スパッド６Ａ，６Ｂの回転角度θを
調整しておくと、図４に示す如く、燃料に対する空気比
がおよそ１．１〜１．２程度の場合にＮＯxは最大とな
るが、本図示例の場合には、燃料噴射量が多く燃料に対
する空気比が低い部分と、燃料噴射量が少なく燃料に対
する空気比が高い部分とが一つのバーナスロート部２に
おいて混在する形となり、燃料噴射量が多く燃料に対す
る空気比が低い部分では、酸素不足の状態で燃焼が行わ
れて燃焼温度が下がり、ＮＯxが低減されると共に、燃
料噴射量が少なく燃料に対する空気比が高い部分では、
燃焼温度が下がり、ＮＯxが低減され、全体としての燃
料に対する空気比は所望の値となる。

【００２１】この結果、着火が不安定となって燃焼振動
が発生するようなこともなく、燃焼が安定すると共に、
ＮＯxの低減が可能となる。

【００２２】こうして、バーナ単体として燃焼振動等を
発生させることなく、安定した燃焼を行うことができ、
且つＮＯxの低減を図り得る。

【００２３】尚、本発明のガスバーナ装置は、上述の図
示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。

【００２４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明のガスバー
ナ装置によれば、バーナ単体として燃焼振動等を発生さ
せることなく、安定した燃焼を行うことができ、且つＮ
Ｏxの低減を図り得るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の側断面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】図１のＩＩＩ部拡大断面図である。

【図４】燃料に対する空気比とＮＯxとの関係を表わす
線図である。

【図５】従来例の側断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。

【図７】スパッドの先端部を表す断面図である。

【図８】二重管構造としたスパッドの先端部を表す断面
図である。

【符号の説明】

１ 火炉 ２ バーナスロート部 ６Ａ スパッド ６Ｂ スパッド ８ 風箱 １７ 燃料供給ヘッダ １８ 燃料噴射孔 １９ プレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼空気を供給する風箱が取り付けられ
   た火炉のバーナスロート部の中心部に、軸線に対して斜
   めに切断された先端部に多数の燃料噴射孔が穿設された
   楕円状のプレートを固着してなる複数のスパッドを、そ
   の基端部が風箱外部の燃料供給ヘッダに接続され且つ先
   端部が風箱を貫通してバーナスロート部へ向かって延び
   るよう配設してなるガスバーナ装置であって、 燃料噴射量の多いスパッドと燃料噴射量の少ないスパッ
   ドとを、前記火炉のバーナスロート部の中心部における
   円周方向へ交互に配設すると共に、各スパッドを、燃料
   噴射方向が調整自在となるようその軸線を中心として回
   転自在に配設し、 各スパッドからの燃料噴射方向が風箱からバーナスロー
   ト部へ導入される燃焼空気の旋回方向と略一致し且つ燃
   料の濃淡燃焼が行われるよう、前記各スパッドの回転角
   度を調整することを特徴とするガスバーナ装置。