JPS6039603Y2 - 多段燃焼型窒素酸化物抑制バ−ナ - Google Patents
多段燃焼型窒素酸化物抑制バ−ナInfo
- Publication number
- JPS6039603Y2 JPS6039603Y2 JP1977040310U JP4031077U JPS6039603Y2 JP S6039603 Y2 JPS6039603 Y2 JP S6039603Y2 JP 1977040310 U JP1977040310 U JP 1977040310U JP 4031077 U JP4031077 U JP 4031077U JP S6039603 Y2 JPS6039603 Y2 JP S6039603Y2
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- JP
- Japan
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- air
- air conduit
- burner
- fuel
- secondary air
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- Air Supply (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、燃焼に伴なって発生する窒素酸化物の生成を
抑制することを目的としたバーナに関するものである。
抑制することを目的としたバーナに関するものである。
窒素酸化物(以下、NOxと称す)の生成は燃焼空気中
のN2が燃焼過程の高温域で酸化して生じるTherm
al NOxと、元来燃焼中に含有するN化合物が生じ
るFuel NOxとがある。
のN2が燃焼過程の高温域で酸化して生じるTherm
al NOxと、元来燃焼中に含有するN化合物が生じ
るFuel NOxとがある。
Thermal NOxの生成は古くから下式のZel
dovichの式として知られている。
dovichの式として知られている。
〔NOx〕=f0xe
Xp(研) (N2) (0,)’/2dtここで
T:燃焼温度
N2:燃焼域N2分圧
0□:燃焼域02分圧
通常低NOxバーナと言われるものは主にTherma
l NOxを抑制するもので上式の燃焼温度Tをさくす
ることに工夫がはられれている。
l NOxを抑制するもので上式の燃焼温度Tをさくす
ることに工夫がはられれている。
そこで従来においては極低NOxバーナは第1図イ9ロ
、八に示すようなものがある。
、八に示すようなものがある。
まず第1図イに示す低NOxバーナのNOx抑制法は二
段燃焼による火炎温度の平均化および低温化を計たもの
であり、また同図口に示す低NOxバーナのNOx抑制
法は二段燃焼による火炎温度の平均化、低温化、および
火炎ゆらめきによる排ガス巻込みを行なわせしめて火炎
の低温化を計ったものであるが両者は共に下記■、■に
示す欠点がある。
段燃焼による火炎温度の平均化および低温化を計たもの
であり、また同図口に示す低NOxバーナのNOx抑制
法は二段燃焼による火炎温度の平均化、低温化、および
火炎ゆらめきによる排ガス巻込みを行なわせしめて火炎
の低温化を計ったものであるが両者は共に下記■、■に
示す欠点がある。
■ 燃焼がバーナタイル内部で開始し、火炎は断熱され
た状態であるため局部的高温域が生じやすい。
た状態であるため局部的高温域が生じやすい。
これを防止するためにバーナタイルに複雑な工夫を要し
、かつ図体も大きくなっている。
、かつ図体も大きくなっている。
■ 一次火炎を安定させるためにタイル内流速はむやみ
に高速にできず、そのために火炎の方向性が保持されに
くい。
に高速にできず、そのために火炎の方向性が保持されに
くい。
さらに第1図ハに示す低NOxバーナのNOx抑制法は
燃焼ガス巻込循環流による火炎温度の低下を計ったもの
であるが、上記第1図イ9口の低NOxバーナの欠点で
あるのに加えて下記■、■の欠点がある。
燃焼ガス巻込循環流による火炎温度の低下を計ったもの
であるが、上記第1図イ9口の低NOxバーナの欠点で
あるのに加えて下記■、■の欠点がある。
■ 燃焼ガスを巻込み循環させるため高圧の燃焼用空気
を必要とする。
を必要とする。
■ バーナ内部金物が高温にさらされるため高級合金を
必要とし、また耐久性にも問題がある。
必要とし、また耐久性にも問題がある。
本考案は上述欠点にかんがみなされたものであり、以下
その一実施例を示す第2図および第3図の添付図面に基
づいて詳細に説明する。
その一実施例を示す第2図および第3図の添付図面に基
づいて詳細に説明する。
1は円筒状に底形されたバーナ本体であり、該バーナ本
体1には燃料用空気供給管2を連結するとともに上記バ
ーナ本体1内には該バーナ本体1の軸心位置に燃料噴射
管3を内挿した一次空気導管4と該−次空気導管4の外
周に二次空気導管5とを装設している。
体1には燃料用空気供給管2を連結するとともに上記バ
ーナ本体1内には該バーナ本体1の軸心位置に燃料噴射
管3を内挿した一次空気導管4と該−次空気導管4の外
周に二次空気導管5とを装設している。
また一次空気導管4内には一次空気にポルテックス運動
を与えるための旋回器6が具えられているとともに上記
−次空気導管4の至端には、二次空気導管5の空気供給
ロアを開閉することにより一次空気と二次空気との空気
比の調整を行なう空気流量調節ディスク8が摺動自在に
外嵌されている。
を与えるための旋回器6が具えられているとともに上記
−次空気導管4の至端には、二次空気導管5の空気供給
ロアを開閉することにより一次空気と二次空気との空気
比の調整を行なう空気流量調節ディスク8が摺動自在に
外嵌されている。
さらにこのバーナ本体1が取付けられる炉壁aのバーナ
タイル9には上記燃焼噴射管3の軸心位置に一次空気導
管4と連通すべく先広がりのない円筒状の一次空気と、
燃料の混合ポート10を設けるとともにこの混合ポート
10の周囲には二次空気導管5と連通すべく先広がりの
ない円筒状の二次空気ポート11が設けられている。
タイル9には上記燃焼噴射管3の軸心位置に一次空気導
管4と連通すべく先広がりのない円筒状の一次空気と、
燃料の混合ポート10を設けるとともにこの混合ポート
10の周囲には二次空気導管5と連通すべく先広がりの
ない円筒状の二次空気ポート11が設けられている。
なお12は空気流量調節ディスク8に摺動を与える調節
レバー、13は燃料噴射管3の至端に連結された燃料供
給管である。
レバー、13は燃料噴射管3の至端に連結された燃料供
給管である。
本考案の多段燃焼型窒素酸化物抑制バーナは以上のよう
な樹皮であり、次にこのバーナを用いた時発生する火炎
状態を説明する。
な樹皮であり、次にこのバーナを用いた時発生する火炎
状態を説明する。
最初に調節レバー12の調整により空気流量調節ディス
ク8を摺動させて、一次空気を燃料用空気供給管2から
の全燃料空気の10〜40%、また二次空気を全燃料空
気の90〜60%となるよう二次空気導管5の空気供給
ロアの開度を調整する。
ク8を摺動させて、一次空気を燃料用空気供給管2から
の全燃料空気の10〜40%、また二次空気を全燃料空
気の90〜60%となるよう二次空気導管5の空気供給
ロアの開度を調整する。
しかるのち燃料供給管13から燃料噴射管3内へ燃料、
また燃料用空気供給管2からバーナ本体1内へ空気を供
給する。
また燃料用空気供給管2からバーナ本体1内へ空気を供
給する。
そして10〜40%の一次空気は、旋回器6によって強
度のポルテックス運動が与えられて燃料噴射管3からの
燃料とともに一次空気と、燃料の混合ポート10内に導
びかれ、ここで混合燃料となって炉内へ噴射される。
度のポルテックス運動が与えられて燃料噴射管3からの
燃料とともに一次空気と、燃料の混合ポート10内に導
びかれ、ここで混合燃料となって炉内へ噴射される。
この時噴射される混合燃料には一次空気のポルテックス
運動により混合ポート10の中心部に低圧循環流域が形
成されると同時に噴射流で相殺させる作用を行なわせし
めて混合ポート10の出口で混合燃料の流速に零に近い
部分が存在するようにし、かつこの零に近い部分を燃焼
開始点としてこの燃料開始点の安定化を計っている。
運動により混合ポート10の中心部に低圧循環流域が形
成されると同時に噴射流で相殺させる作用を行なわせし
めて混合ポート10の出口で混合燃料の流速に零に近い
部分が存在するようにし、かつこの零に近い部分を燃焼
開始点としてこの燃料開始点の安定化を計っている。
一方混合ポート10の作用は上記燃焼開始点の安定化の
外に燃焼用空気の10〜40%に当る一次空気と燃料が
完全に予混合させる働きをもつため燃焼反応論的に燃料
過多な非量論燃焼を行なわせしめることができるので強
還元性燃焼炎が安定して得られNOx抑制効果をさらに
顕著にする。
外に燃焼用空気の10〜40%に当る一次空気と燃料が
完全に予混合させる働きをもつため燃焼反応論的に燃料
過多な非量論燃焼を行なわせしめることができるので強
還元性燃焼炎が安定して得られNOx抑制効果をさらに
顕著にする。
また一次空気で形成された還元性燃焼炎は二次空気ポー
ト11部より高速で噴射される燃焼用空気の90〜60
%に当たる2次空気で方向性が与えられるとともに完全
燃焼が行なわれる。
ト11部より高速で噴射される燃焼用空気の90〜60
%に当たる2次空気で方向性が与えられるとともに完全
燃焼が行なわれる。
このように本考案の多段燃焼型窒素酸化物抑制バーナは
空気調節ディスクで一次空気と二次空気の空気比が任意
に調整できるとともに空気比が調整された一次空気にポ
ルテックス運動を与えかつこの一次空気と燃料とを混合
ポート内で予混合して混合ポート出口で安定した燃焼開
始点を得るとともに安定した還元性燃焼炎を炉内で得る
ようにし、さらに二次空気ポートで二次空気に加速を与
えて上記還元性燃焼炎に方向性を与えるとともに完全燃
焼させうるようにしたため顕著なNOx抑制効果が得ら
れて、NOxによる公害防止および省エネルギーを寄与
することができる。
空気調節ディスクで一次空気と二次空気の空気比が任意
に調整できるとともに空気比が調整された一次空気にポ
ルテックス運動を与えかつこの一次空気と燃料とを混合
ポート内で予混合して混合ポート出口で安定した燃焼開
始点を得るとともに安定した還元性燃焼炎を炉内で得る
ようにし、さらに二次空気ポートで二次空気に加速を与
えて上記還元性燃焼炎に方向性を与えるとともに完全燃
焼させうるようにしたため顕著なNOx抑制効果が得ら
れて、NOxによる公害防止および省エネルギーを寄与
することができる。
また本考案の多段燃焼型窒素酸化物抑制パーナは全体に
同層同筒形構造としているため小型化となる。
同層同筒形構造としているため小型化となる。
さらに上述燃料は気体、液体のどちらにでも適用できる
ものである。
ものである。
第1図イ9口、ハは従来の低NOxバーナの断面図、第
2図は本考案の多段燃焼型窒素酸化物抑制バーナの縦断
側面図、第3図は第2図の■−■矢視図である。 1はバーナ本体、3は燃料噴射管、4は一次空気導管、
5は二次空気導管、6は旋回器、7は空気供給口、8は
流量調節ディスク、9はバーナタイル、10は一次空気
と燃料の混合ポート、11は二次空気ポート。
2図は本考案の多段燃焼型窒素酸化物抑制バーナの縦断
側面図、第3図は第2図の■−■矢視図である。 1はバーナ本体、3は燃料噴射管、4は一次空気導管、
5は二次空気導管、6は旋回器、7は空気供給口、8は
流量調節ディスク、9はバーナタイル、10は一次空気
と燃料の混合ポート、11は二次空気ポート。
Claims (1)
- 燃料噴射管を内挿する一次空気導管に具えた空気に旋回
を付与する旋回器と、上記−次空気導管外周に具えた二
次空気導管と、上記−次空気導管至端に外嵌され、かつ
上記二次空気導管の空気供給口を進退により開閉せしめ
る一次空気導管と二次空気の空気比を調整する流量調整
ディスクを内装してなるバーナ本体と、該バーナ本体を
取付けるバーナタイルには一次空気導管と連通すべく先
広がりのない円筒状に設けられた一次空気と燃料の混合
ポートと、その周囲に二次空気導管と連通すべく設けら
れた複数の二次空気ポートとを具備して成り、一次空気
と燃料とを前記バーナタイルの混合ポート内で予混合さ
せた後その出口で燃焼を開始せしめることにより、炉内
において安定した還元性燃焼炎を得るようにしたことを
特徴とする多段燃焼型窒素酸化物抑制バーナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1977040310U JPS6039603Y2 (ja) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | 多段燃焼型窒素酸化物抑制バ−ナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1977040310U JPS6039603Y2 (ja) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | 多段燃焼型窒素酸化物抑制バ−ナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53134233U JPS53134233U (ja) | 1978-10-24 |
JPS6039603Y2 true JPS6039603Y2 (ja) | 1985-11-28 |
Family
ID=28908785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1977040310U Expired JPS6039603Y2 (ja) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | 多段燃焼型窒素酸化物抑制バ−ナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6039603Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4629413A (en) * | 1984-09-10 | 1986-12-16 | Exxon Research & Engineering Co. | Low NOx premix burner |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5055933A (ja) * | 1973-09-19 | 1975-05-16 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5244895Y2 (ja) * | 1974-12-28 | 1977-10-13 |
-
1977
- 1977-03-31 JP JP1977040310U patent/JPS6039603Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5055933A (ja) * | 1973-09-19 | 1975-05-16 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53134233U (ja) | 1978-10-24 |
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