JPS6120762B2 - - Google Patents
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- JPS6120762B2 JPS6120762B2 JP54012663A JP1266379A JPS6120762B2 JP S6120762 B2 JPS6120762 B2 JP S6120762B2 JP 54012663 A JP54012663 A JP 54012663A JP 1266379 A JP1266379 A JP 1266379A JP S6120762 B2 JPS6120762 B2 JP S6120762B2
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- ring
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- exhaust gas
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Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Description
本発明はラジアントチユーブ用の低NOxバー
ナーすなわち窒素酸化物低発生バーナーに関する
ものである。一般にラジアントチユーブは燃焼室
が小さく、燃焼室負荷が一般金属加熱中では極端
に高く、それだけにNOx発生濃度も金属加熱炉
では高位のレベルにある。しかも各種のNOx抑
制技術が寸法的な制限等により適用が限られると
共にNOx抑制対策で顕著なものがなかつた。 ラジアントチユーブ内におけるNOxの発生は
燃料への着火と共に急激に生成され、ラジアント
チユーブでの全NOx生成量のほぼ90％が燃焼の
初期段階で生成される。 従つてNOxの生成を抑制するためにはバーナ
ーから噴出される燃料と空気の急激な混合を防止
し燃焼速度を抑制することが必要である。これに
関し従来法としては多段燃焼法と排ガスリング燃
焼法が有力な手段であることが知られている。 このような内部で排ガスリング燃焼と多段燃焼
とを組合せたラジアントチユーブ用低NOxバー
ナーの例は第１図および第２図に示す。 本発明者らはこのようなNOxの発生を効果的
に抑制する実用的な装置（実願昭52−150584号；
実開昭54−76529号）を既に考案したが本発明は
それらの改良にかかるものである。 さて前記第１図および第２図においてラジアン
トチユーブ１、バーナー２、燃焼用空気Ａを供給
する入口３、燃料ノズル４、主燃料G2の噴出口
５、主燃料G2を制御するオリフイス６、リング
燃焼管７、リング燃焼空気Arの入口８、供給さ
れた燃料Ｇのうち１部の燃料G1を噴出するリン
グ燃焼用燃料噴出口９、リング燃焼室１０、リン
グ排ガスW1の噴出口１１、主空気Amの通路１
２、耐火物１９、さらにリング排ガス噴出口１
１、その近傍の一次燃焼管１３が示され、前記主
空気Amの通路１２は更に内外層状に分割され、
またこの一次燃焼管１３によつて主燃料噴出口５
の前方には一次燃焼管室１４が形成されている。
この一次燃焼室１４内に一次空気A1を噴出させ
るためにリング燃焼管７の先端のフランジ部１７
の外周部と一次燃焼管１３との間に間隙を作り、
一次空気噴出口１５が設けられている。一次燃焼
管１３によつて分割された外側は、ラジアントチ
ユーブ１との間隙を通路とする二次空気A2の入
口１６ならびに通路１８が形成され、又この一次
燃焼管１３の前方が二次燃焼室２２となつてい
る。 このようなバーナーにおいて、主燃料G2をリ
ング排ガスW1にてリング状に包囲し、主燃料G2
と一次空気A1の混合を遅延させる。従つて主燃
料G2の燃焼開始が遅れると共に燃焼自体も緩慢
に進行するためNOx発生は効果的に抑制され
る。しかしラジアントチユーブバーナーのリング
燃焼管７と一次燃焼管１３との間隙にパイロツト
バーナー２１が入るという構造からリング燃焼管
７の直径が規制されリング排ガス噴出口１１から
噴出されるリング排ガスW1の層が薄く若干の寸
法誤差、主燃料G2の偏流などによりリング排ガ
スW1の層が局部的に破られると一次空気A1と主
燃料G2の混合が進みNOx発生が高まり、又一次
空気A1とリング排ガスW1とが主燃料G2の噴出流
に混合するまでの距離が短いため一次空気A1と
リング排ガスW1のが混合不足状態となりやす
く、NOx発生のバラツキ要因となつていた。 本発明は前述のバーナーの不安定を解消した一
層のNOx抑制効果を有するバーナーを提供しよ
うというものである。 本発明により改良されたバーナーの構成を第３
図および第４図に示す例について述べる。すなわ
ちリング燃焼管７の先端にあるフランジ１７の前
端面よりさらに一次燃焼室１４側につき出した燃
料ノズル４の先端部外側にリング燃焼室１０の延
長方向を遮るように鍔広形の張り出し部２０を設
け、これとフランジ１７との間にリング排ガス
W1と一次空気A1を混合するための気体混合室２
３を設ける。これにより一次燃焼室前でリング排
ガスと一次空気とを積極的に混合するものであ
る。尚この場合主燃料噴出口５に設置していたオ
リフイス６（第１図）をやめてリング燃焼用燃料
噴出口９の下流側近接位置に主燃料流量制御のた
めのオリフイス６′を設けるのが好まい。これは
G2の量を制御するためのオリフイス６が主燃料
G2の噴出口５と共用になつていると、主燃料G2
の噴出速度がリング排ガスW1の噴出速度に比べ
早いため主燃料噴出口５直後に主燃料噴出エネル
ギーによる渦流域が発生しリング排ガスW1の層
が乱されリング排ガス層が破壊されNOx抑制効
果が薄まるからである。 燃料ノズル４の燃料噴出の割合はリング燃焼用
燃料G1の噴出口９より10〜15％、主燃料G2の噴
出口５より残りの90〜85％の燃料を噴出するのが
好ましい。 また張出し部２０とフランジ１７との間隔３
は５〜50mmとし、また張出し部２０の外径は、リ
ング燃焼管７の内径に対して＋30〜−10mmとする
のが望ましく一方主燃料流量制御用オリフイス
６′の位置はリング燃焼用燃料噴出口９より下流
側50mm以内の位置にするのがよい。 次に本発明のバーナーの作用を述べる。 第３図においてリング燃焼室１０で生成されて
噴出したリング排ガスW1は、リング燃焼室出口
附近に近接して設けられた張出し部２０に衝突し
その流れ方向が円周方向に変えられ、一方フラン
ジ１７外周と一次燃焼管１３との間隙に作られた
一次空気噴出口１５より噴出される一次空気A1
とが気体混合室２３の中で積極的に混合されその
混合ガスAwのO2濃度は13〜17％なる。主燃料噴
出口５より噴出された主燃料G2はこの混合ガス
Awと更に混合し燃焼を開始する。しかし混合ガ
スAwは空気成分が主体であるがO2濃度が希薄で
あるためきわめて緩慢燃焼であり主燃料G2の周
囲に完全な型のリング排ガスW1層を形成させ燃
焼した場合と同等のNOx抑制効果が確認され、
又若干の寸法誤差等によるNOx抑制効果の変動
も少ないことが判明した。一方主燃料流量制御オ
リフイス６′を前述の如くリング燃焼用燃料噴出
口９近傍まで移動した場合は主燃料噴出口５より
噴出される主燃料G2の噴出速度は大巾に低下し
主燃料G2噴出直後の流れが乱されず一次燃焼室
１４内で発生するNOxは低減しラジアントチユ
ーブ出口でのNOxは抑制されている。又本発明
では一次燃焼室１４内での主燃料G2の燃焼が緩
慢に進行するためラジアントチユーブ内の燃焼完
了点が大巾に後退しラジアントチユーブ出口の排
ガス温度が高くなることが懸念されたが燃料ノズ
ル４の先端部へ設置した張出し部２０による保炎
効果が発生し主燃料G2の一次燃焼火炎が張出し
部２０側へ引き寄せられることによりラジアント
チユーブ内の燃焼完了点も適度であり排ガス温度
は従来の普通バーナー燃焼時とほぼ同一に確保さ
れその懸念は全く解消された。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 第３図に示す型式において、フランジ１７と張
出し部２０との間隔３は20mm、張出し部２０の
外径はリング燃焼管７の内径＋５mmとした（第５
図Ｂ６）。又それに加えて主燃料流量制御用オリ
フイス６′を設けその位置をリング燃焼用燃料噴
出口９より下流側20mmとした（第５図Ｂ５）。 本発明にもとずくバーナーの効果は第５図及び
第６図に示す。 この比較試験は炉操業条件を
ナーすなわち窒素酸化物低発生バーナーに関する
ものである。一般にラジアントチユーブは燃焼室
が小さく、燃焼室負荷が一般金属加熱中では極端
に高く、それだけにNOx発生濃度も金属加熱炉
では高位のレベルにある。しかも各種のNOx抑
制技術が寸法的な制限等により適用が限られると
共にNOx抑制対策で顕著なものがなかつた。 ラジアントチユーブ内におけるNOxの発生は
燃料への着火と共に急激に生成され、ラジアント
チユーブでの全NOx生成量のほぼ90％が燃焼の
初期段階で生成される。 従つてNOxの生成を抑制するためにはバーナ
ーから噴出される燃料と空気の急激な混合を防止
し燃焼速度を抑制することが必要である。これに
関し従来法としては多段燃焼法と排ガスリング燃
焼法が有力な手段であることが知られている。 このような内部で排ガスリング燃焼と多段燃焼
とを組合せたラジアントチユーブ用低NOxバー
ナーの例は第１図および第２図に示す。 本発明者らはこのようなNOxの発生を効果的
に抑制する実用的な装置（実願昭52−150584号；
実開昭54−76529号）を既に考案したが本発明は
それらの改良にかかるものである。 さて前記第１図および第２図においてラジアン
トチユーブ１、バーナー２、燃焼用空気Ａを供給
する入口３、燃料ノズル４、主燃料G2の噴出口
５、主燃料G2を制御するオリフイス６、リング
燃焼管７、リング燃焼空気Arの入口８、供給さ
れた燃料Ｇのうち１部の燃料G1を噴出するリン
グ燃焼用燃料噴出口９、リング燃焼室１０、リン
グ排ガスW1の噴出口１１、主空気Amの通路１
２、耐火物１９、さらにリング排ガス噴出口１
１、その近傍の一次燃焼管１３が示され、前記主
空気Amの通路１２は更に内外層状に分割され、
またこの一次燃焼管１３によつて主燃料噴出口５
の前方には一次燃焼管室１４が形成されている。
この一次燃焼室１４内に一次空気A1を噴出させ
るためにリング燃焼管７の先端のフランジ部１７
の外周部と一次燃焼管１３との間に間隙を作り、
一次空気噴出口１５が設けられている。一次燃焼
管１３によつて分割された外側は、ラジアントチ
ユーブ１との間隙を通路とする二次空気A2の入
口１６ならびに通路１８が形成され、又この一次
燃焼管１３の前方が二次燃焼室２２となつてい
る。 このようなバーナーにおいて、主燃料G2をリ
ング排ガスW1にてリング状に包囲し、主燃料G2
と一次空気A1の混合を遅延させる。従つて主燃
料G2の燃焼開始が遅れると共に燃焼自体も緩慢
に進行するためNOx発生は効果的に抑制され
る。しかしラジアントチユーブバーナーのリング
燃焼管７と一次燃焼管１３との間隙にパイロツト
バーナー２１が入るという構造からリング燃焼管
７の直径が規制されリング排ガス噴出口１１から
噴出されるリング排ガスW1の層が薄く若干の寸
法誤差、主燃料G2の偏流などによりリング排ガ
スW1の層が局部的に破られると一次空気A1と主
燃料G2の混合が進みNOx発生が高まり、又一次
空気A1とリング排ガスW1とが主燃料G2の噴出流
に混合するまでの距離が短いため一次空気A1と
リング排ガスW1のが混合不足状態となりやす
く、NOx発生のバラツキ要因となつていた。 本発明は前述のバーナーの不安定を解消した一
層のNOx抑制効果を有するバーナーを提供しよ
うというものである。 本発明により改良されたバーナーの構成を第３
図および第４図に示す例について述べる。すなわ
ちリング燃焼管７の先端にあるフランジ１７の前
端面よりさらに一次燃焼室１４側につき出した燃
料ノズル４の先端部外側にリング燃焼室１０の延
長方向を遮るように鍔広形の張り出し部２０を設
け、これとフランジ１７との間にリング排ガス
W1と一次空気A1を混合するための気体混合室２
３を設ける。これにより一次燃焼室前でリング排
ガスと一次空気とを積極的に混合するものであ
る。尚この場合主燃料噴出口５に設置していたオ
リフイス６（第１図）をやめてリング燃焼用燃料
噴出口９の下流側近接位置に主燃料流量制御のた
めのオリフイス６′を設けるのが好まい。これは
G2の量を制御するためのオリフイス６が主燃料
G2の噴出口５と共用になつていると、主燃料G2
の噴出速度がリング排ガスW1の噴出速度に比べ
早いため主燃料噴出口５直後に主燃料噴出エネル
ギーによる渦流域が発生しリング排ガスW1の層
が乱されリング排ガス層が破壊されNOx抑制効
果が薄まるからである。 燃料ノズル４の燃料噴出の割合はリング燃焼用
燃料G1の噴出口９より10〜15％、主燃料G2の噴
出口５より残りの90〜85％の燃料を噴出するのが
好ましい。 また張出し部２０とフランジ１７との間隔３
は５〜50mmとし、また張出し部２０の外径は、リ
ング燃焼管７の内径に対して＋30〜−10mmとする
のが望ましく一方主燃料流量制御用オリフイス
６′の位置はリング燃焼用燃料噴出口９より下流
側50mm以内の位置にするのがよい。 次に本発明のバーナーの作用を述べる。 第３図においてリング燃焼室１０で生成されて
噴出したリング排ガスW1は、リング燃焼室出口
附近に近接して設けられた張出し部２０に衝突し
その流れ方向が円周方向に変えられ、一方フラン
ジ１７外周と一次燃焼管１３との間隙に作られた
一次空気噴出口１５より噴出される一次空気A1
とが気体混合室２３の中で積極的に混合されその
混合ガスAwのO2濃度は13〜17％なる。主燃料噴
出口５より噴出された主燃料G2はこの混合ガス
Awと更に混合し燃焼を開始する。しかし混合ガ
スAwは空気成分が主体であるがO2濃度が希薄で
あるためきわめて緩慢燃焼であり主燃料G2の周
囲に完全な型のリング排ガスW1層を形成させ燃
焼した場合と同等のNOx抑制効果が確認され、
又若干の寸法誤差等によるNOx抑制効果の変動
も少ないことが判明した。一方主燃料流量制御オ
リフイス６′を前述の如くリング燃焼用燃料噴出
口９近傍まで移動した場合は主燃料噴出口５より
噴出される主燃料G2の噴出速度は大巾に低下し
主燃料G2噴出直後の流れが乱されず一次燃焼室
１４内で発生するNOxは低減しラジアントチユ
ーブ出口でのNOxは抑制されている。又本発明
では一次燃焼室１４内での主燃料G2の燃焼が緩
慢に進行するためラジアントチユーブ内の燃焼完
了点が大巾に後退しラジアントチユーブ出口の排
ガス温度が高くなることが懸念されたが燃料ノズ
ル４の先端部へ設置した張出し部２０による保炎
効果が発生し主燃料G2の一次燃焼火炎が張出し
部２０側へ引き寄せられることによりラジアント
チユーブ内の燃焼完了点も適度であり排ガス温度
は従来の普通バーナー燃焼時とほぼ同一に確保さ
れその懸念は全く解消された。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 第３図に示す型式において、フランジ１７と張
出し部２０との間隔３は20mm、張出し部２０の
外径はリング燃焼管７の内径＋５mmとした（第５
図Ｂ６）。又それに加えて主燃料流量制御用オリ
フイス６′を設けその位置をリング燃焼用燃料噴
出口９より下流側20mmとした（第５図Ｂ５）。 本発明にもとずくバーナーの効果は第５図及び
第６図に示す。 この比較試験は炉操業条件を
【表】
型式
として一定し次の各種のタイプの比較を行つた。 Ｂ１：古い型のバーナー Ｂ２：リング燃焼のみのバーナー Ｂ３：リング燃焼及び多段燃焼方式組合バーナー Ｂ４：B3改良型バーナー Ｂ５：本発明によるバーナー Ｂ６：本発明によるバーナー Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６各バーナ共にリ
ング燃焼用燃料G1の燃料噴出割合は全燃料に対
して10％とした。 その結果から見ても明らかなように、本発明に
よるバーナーＢ５、Ｂ６は第５図におけるNOx
低減効果についてはＢ３、Ｂ４を含めた先行技術
より優れ、又第６図においてラジアントチユーブ
出口の排ガス温度もＢ２、Ｂ３に比較して十分に
低く、これによりNOx低減効果が大きく燃料原
単位の悪化のないラジアントチユーブ用低NOx
バーナーであることがわかる。
として一定し次の各種のタイプの比較を行つた。 Ｂ１：古い型のバーナー Ｂ２：リング燃焼のみのバーナー Ｂ３：リング燃焼及び多段燃焼方式組合バーナー Ｂ４：B3改良型バーナー Ｂ５：本発明によるバーナー Ｂ６：本発明によるバーナー Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６各バーナ共にリ
ング燃焼用燃料G1の燃料噴出割合は全燃料に対
して10％とした。 その結果から見ても明らかなように、本発明に
よるバーナーＢ５、Ｂ６は第５図におけるNOx
低減効果についてはＢ３、Ｂ４を含めた先行技術
より優れ、又第６図においてラジアントチユーブ
出口の排ガス温度もＢ２、Ｂ３に比較して十分に
低く、これによりNOx低減効果が大きく燃料原
単位の悪化のないラジアントチユーブ用低NOx
バーナーであることがわかる。
第１図は従来型のバーナー縦断面、第２図は第
１図のＸ―Ｘ矢視図、第３図は本発明バーナーの
１例を示す縦断面、第４図は第３図のＸ―Ｘ矢視
図、第５図は本発明バーナーと従来型バーナー等
とのNOx濃度比較図、第６図は本発明バーナー
と従来型バーナー等とのラジアントチユーブ出口
の排ガス温度比較図である。 １……ラジアントチユーブ、２……バーナー、
３……燃焼用空気入口、４……燃料ノズル、５…
…主燃料噴出口、６′……主燃料流量制御オリフ
イス、７……リング燃焼管、８……リング燃焼用
空気入口、９……リング燃焼用燃料噴出口、１０
……リング燃焼室、１１……リング排ガス噴出
口、１２……主空気通路、１３……一次燃焼管、
１４……一次燃焼室、１５……一次空気噴出口、
１６……二次空気入口、１７……フランジ部、１
８……二次空気通路、１９……耐火物、２０……
張出し部、２１……パイロツトバーナー、２２…
…二次燃焼室、２３……気体混合室。
１図のＸ―Ｘ矢視図、第３図は本発明バーナーの
１例を示す縦断面、第４図は第３図のＸ―Ｘ矢視
図、第５図は本発明バーナーと従来型バーナー等
とのNOx濃度比較図、第６図は本発明バーナー
と従来型バーナー等とのラジアントチユーブ出口
の排ガス温度比較図である。 １……ラジアントチユーブ、２……バーナー、
３……燃焼用空気入口、４……燃料ノズル、５…
…主燃料噴出口、６′……主燃料流量制御オリフ
イス、７……リング燃焼管、８……リング燃焼用
空気入口、９……リング燃焼用燃料噴出口、１０
……リング燃焼室、１１……リング排ガス噴出
口、１２……主空気通路、１３……一次燃焼管、
１４……一次燃焼室、１５……一次空気噴出口、
１６……二次空気入口、１７……フランジ部、１
８……二次空気通路、１９……耐火物、２０……
張出し部、２１……パイロツトバーナー、２２…
…二次燃焼室、２３……気体混合室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内部で排ガスリング燃焼と多段燃焼を組合せ
たラジアントチユーブ用低NOxバーナーにおい
て、リング燃焼管の先端にあるフランジの前端面
と、該フランジ前端面よりもさらに一次燃焼室側
につき出した燃料ノズルの先端部外側にリング燃
焼室の延長方向を遮るように設けた鍔広形の張り
出し部との、間にリング排ガスと一次空気とを積
極的に、混合せしめる気体混合室を設けたことを
特徴とするラジアントチユーブ用低NOxバーナ
ー。 ２ リング燃焼用燃料噴出口の下流近接位置にオ
リフイスを設けた特許請求の範囲１項記載のバー
ナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266379A JPS55105103A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Low-nox burner for radiant tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266379A JPS55105103A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Low-nox burner for radiant tube |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55105103A JPS55105103A (en) | 1980-08-12 |
| JPS6120762B2 true JPS6120762B2 (ja) | 1986-05-23 |
Family
ID=11811593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266379A Granted JPS55105103A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Low-nox burner for radiant tube |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55105103A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH059415Y2 (ja) * | 1986-02-25 | 1993-03-09 | ||
| WO2020066941A1 (ja) | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 富士フイルム株式会社 | 医用画像処理装置及び内視鏡システム並びに医用画像処理装置の作動方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6081418U (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-06 | 新日本製鐵株式会社 | ラジアントチユ−ブバ−ナ |
-
1979
- 1979-02-06 JP JP1266379A patent/JPS55105103A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH059415Y2 (ja) * | 1986-02-25 | 1993-03-09 | ||
| WO2020066941A1 (ja) | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 富士フイルム株式会社 | 医用画像処理装置及び内視鏡システム並びに医用画像処理装置の作動方法 |
| US11627864B2 (en) | 2018-09-26 | 2023-04-18 | Fujifilm Corporation | Medical image processing apparatus, endoscope system, and method for emphasizing region of interest |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55105103A (en) | 1980-08-12 |
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