JPS5816108A - バ−ナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は排ガス中のｇ銅酸什物（ＮＣ）ｘ）を低減する
こと等のためにバーナに世紀するη′気噴出運動■“を
利して燃焼排ガスなＦ”ｆ循環させる方式と、燃焼空気
な二段階に供給する方式を合わせ採ったラジアントチュ
ーブバーナｌ＝ｒ関する。

熱処理炉等の加熱源として使用されるラジアントチュー
ブバーナは一般に内部が高漂度になるため窒素酸化物の
発生が多い、そこでラジアントチューブから排出された
燃焼排ガスの一部を燃焼用空気と混合し、これをそのラ
ジアントチューブバーナに再供給して、ラジアントチ。

−ブ内の燃焼を授侵化し黙焼湛度を下げＺ）こと１こよ
り窒業酸化物の生成を抑えるようにしたものがすでに知
られている。しかし′Ｃその場合の燃焼排ガスの再循叩
チｉ−は多すぎると失火又は不完全燃焼を起こすし、少
なすぎると窒素酸化物低減効果はうすれる。したがって
その再循環量は燃料供給量又は燃焼用空気の供給量と一
定の比率をもって増減させることが必要とされる。

本発明の主たる目的は上述の必要性１こ応じるためバー
ナの燃焼の強弱に応じて燃焼排ガスの再循環量が自動的
にコントロールされるようにしたことにあるが、その他
の本発明の目的は燃焼排ガスの吸引効果を上げること、
及び、窒素酸化物の低減を一層効果的ならしめること、
及び、ラジアントチューブ全長にわたる温度分布を均一
化すること等にある。

以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。

図において、１は先端から燃料を吹出す直管状の燃料供
給管で、該燃料供給管はこのバーナの中心部に設けられ
ておりこの燃料供給管には断熱のため二重構造となるよ
うに外周に熱遡蔽管２が被せられている。３はその小間
隙に介設されたスペーサである。しかしてこの燃料供給
管を有するように同心状に空気供＆ｊｔ６を設ける。

６はその間隙４に介設したスペーサ、７はこの空気供給
管５の基端部−側に開設された空気導入孔であり、この
空気供給管δけ前記燃料供給管１より少し短かくその先
＠８はテーバ状に先細り形状としである。９はその空剰
供給管５の外周に燃焼排ガスを供給でとる一定の間隙１
０を有するように同心状に設けられた排ガス供給管でそ
の先端は前記燃料供給管ｌより失まで突出しておりここ
にバーナタイル１１が固設される。

バーナタイル１１け耐火物で成形された略々円筒形のも
のであるが、詳しくは、狭窄１．た内径の中心孔１１ａ
の前方に内径がテーバ状（こ漸次拡大した錐形中空部１
１ｂ１及び、彼方に内径が急拡大したテーバ状の錐形中
空部１１０が形成されている。１２はこの間隙１０に介
設されているスペーサ、１３はこの排ガス供給管９の基
端部に設けられた横仕切板、１４はこの間隙１０中に縦
設されたパイロットバーナ、１５．１６はそのパイロッ
トパーすの燃料入口及び空気入口、１７はこの間１１１
１ｊｌ。

と連通した排ガス導入管である。排ガス供給管９の外周
には工法空気を供給できる一定の間隙Ｊ８を有するよう
トこラジアントチューブ１９が同心状に設けられている
。そして、空似供給ファン（図示せず）から給気管加へ
供給された空気は前記空餌濡入孔７を通して前記間隙４
に供給されるほか、前記仕切板用に開設された通気孔２
１を通して間隙招に供給されさらにバーナタイル１１の
外周を通過する。なおｎは間隙駕に設けられたスペーサ
、乙は排ガス導入’ｌｉ’１７側と給気管９側との仕切
をなす縦板、幻は炉壁な示す。

このように構成されたラジアントチューブバーナでは、
燃料供給管１の先端から吹出された燃料と空気供給管５
の先端から吹出した一次空気とが混合しバーナタイル１
１の中心孔１１ｍをこの混合気が質流する。ここに生じ
るベンチ、リー効果により、負圧がバーナタイルＨの後
部の間隙１０に生じるので排ガス導入管１７から燃焼排
ガスを吸引することができる。この燃焼排ガスの成分は
酸素が極めて少ないので燃料供給管１から吹出す燃料と
混合させても燃焼を生起させない、このため燃料供給管
１から吹出した燃料は空気供給管５から吹出された完全
燃焼には不足する俄の空気と混合して緩やかな還元燃焼
が行なわれる。また間隙訪からバーナタイルＨの外周を
通って直進的に又は旋回をかけて供給され、る二次空気
けそのラジアントチ、−ブ１９の内周面ｅこ沿って燃焼
火炎と平打に流れそのラジアンＩ・チューブ中で徐々に
燃焼火炎中の未然分と反応して二次燃焼を生起せしめる
。

第３図は本発明に仔るバーナと従来型のバーナとのラジ
アントチューブ上Ａ、Ｇに示す各点での表面温度を表わ
した湿度分布線図であるが、この比較によれば、従来型
のバーナを才入日に少し近いＢ点での温度が他のり、Ｅ
、Ｆ、０点に比べて局部的に高い状態であったが、本発
明のバーナでけＢ点の温度は下がり逆にり、Ｅ、Ｆ点の
湿度は高くなり平均化する傾向がＭＷに表われた。これ
は本発明のバーナでは入口近くの燃焼状況が前記のよう
に還元燃焼による緩慢なものであることに加えてバーナ
タイルの外周から併給される＝次空刻がラジアントチュ
ーブの内周面で断熱層として作用すること、および、バ
ーナタイルを設けたことで燃焼火炎が安走し活流を生じ
させないのてこの二次空気による断熱層がラジアントチ
ューブ内で遠くまでくずれることなく層流を保ちその糸
！１果り、Ｅ、Ｆ点に至るまで燃焼が継続することによ
るものと思われる。また、第ｑ図【ｊ、燃焼排ガス中の
窒素酸化物の濃度を従来ｉｌｌバーナと本発明バーナと
で比較したものであるが、本発明ではその窒素酸化物低
減効果は極めて顕著である。なおこれは本発明のバーナ
が燃料供給管の外周に一次空気を吹出する空気供紹管を
設けさらにバーナタイルを設けたことでこの部分の保炎
性を改善した結果、燃焼排ガスを再循環させる比率が２
０〜３０％も高められたことによるものと思われる。

なお前記熱遮蔽管２は燃料供給管１内の燃料の過熱を防
止し得る。

本発明の排ガス再循環式バーナは以上の実施例からも明
らかなように次に列埜したＪ：うな効果がｚｌる。

（イ）　バーナタイルの内径を狭窄せしめた中心孔に混
合喧が貫流することＶこよって生じた負圧にｊ：り燃焼
排ガスを吸引するので、燃焼排ガスの再ｍｊ　ｆ３　Ｊ
Ｓはその混合気の運卯ノ１１の肺さに従い増減し、従っ
てその過不足１こより失火醇の事故が牛するようなこま
かない。

（ロ）　燃料供給管から吹出される岸側の周囲に一次空
気が吹出されるの千保炎性か改善される。

このため燃焼排ガスのＭ循環ぶな増大できて還元燃焼に
よる低温層の緩やかな燃焼がラジアントチューブ入口近
くで行なわれるので、窒素酸化物低減及び温度分布均一
化が顕著ｔこ表われる。

（ハ）　排ガス供給管の先端にバーナタイルを固設しそ
の外周を通して二次空気を供給するようにしたので排ガ
ス供給管及びバーナタイルの冷却を行うことができる。

に）　バーナタイルは燃焼火炎の活流を防ぎ燃焼状態を
安定させるので、その外周から供給される二次空気がラ
ジアントチューブ内周面に作る層状流を遠くまでくずさ
ない、このためこの層状流が従来では局部的に温度の高
かつ二次燃焼を起こすので灼熱効果が顕著であり、炉内
の被熱物な一様に加熱できる等有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したラジアントチ、−ブ
パーナの縦断面図、第一図はそのＸ−Ｘ＠断面図、第３
図は流を分布線図。 第を図は窒素酸化物の濃度の比較した線図である。 １・・・・燃料供給管、２・・・・熱遮蔽管、４・・・
・間隙、５・・・・空兜供給管、９・・・・排ガス供給
管、司・・・・間隙、１１・・・・バーナタイル、ｌｌ
ａ・・・ψ中心孔、ｙ３・・・・間隙、１０・・・・ラ
ジアントチューブ。 特許出願人　　大同特殊鋼株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　先端から燃料を吹出す直管状の燃料供給管を中心
   部１こ設け、該燃料供給管の外周ｅこ一次空気を供給で
   きる一定の間隙を有するように同心状に空気供給管を設
   け、該空気供給管の外周に燃焼排ガスを供給で診る一定
   の間隙を有するように同心状でその先端が前記燃料供給
   管及び空気供給管の先まで突出した排ガス供給管を設け
   ると共に該排ガス供給管の先端に前記−判供紹管又は空
   気供給管から噴出した燃料と空気との混合気が内径を狭
   窄せしめた中心孔に貫流する略々筒形のバーナタイルを
   固設し、さらに該排ガス供給管の外周にラジアントチュ
   ーブに同心状で二次空気を供給できる間隙を設けて二次
   空気を該バーナタイルの外周を通して供給するようにし
   たことを特徴とする排ガス再循環二段燃焼式ラジアント
   チューブバーナ。 ２、　燃料供給管の外周に熱遮蔽管を設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲ｆｌｙ：　／　Ｉｎ記載の排ガス
   再循環二段燃焼式ラジアントヂ、−ブバーナ。