JPS6138310A

JPS6138310A - ガスバ−ナおよびその燃焼制御方法

Info

Publication number: JPS6138310A
Application number: JP15971884A
Authority: JP
Inventors: Tadahisa Masai; 政井　忠久; Shigeki Morita; 茂樹森田; Makoto Sakai; 誠坂井; Toshio Uemura; 俊雄植村; Shigeto Nakashita; 中下　成人; Fumio Koda; 幸田　文夫; Manabu Orimoto; 折本　学
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1984-07-30
Filing date: 1984-07-30
Publication date: 1986-02-24

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】（発明の利用分野）本発明はガスバーナおよびその燃焼制御方法に係り、特
に火炎の安定化と窒素酸化物（以下、ＮＯｘと称する）
の低減に好適なガスバーナの構造およびその運転制御方
法に関するものである。

（発明の背景）各種燃料の内、ガス燃料はＮＯｘ発生原因の１つである
窒素成分を殆ど含まないため近時各種燃焼装置の燃料と
して多用されつつあるが、燃焼時に発生する所謂熱ＮＯ
ｘに関してはなお問題があり、そのため燃焼用空気に排
ガスを混入し、もって０２分圧を低下させることにより
火炎温度を下げ、か（して熱ＮＯｘの発生を抑制するこ
とからなる排ガス再循環燃焼法が種々試みられている。

ところで、従来のガスバーナは、通常の化石燃料用バー
ナと同様に、中心部から外周部へ向は順次、１次空気口
、φ２次空気口および３次空気口を備え、該３次空気口
内にガス燃料の供給部を設けたものが一般的に知られて
いるが、該ガス燃料供給管は通常、火炉側先端部に主噴
出孔を含め複数個の噴出孔を設けたガス燃料供給管と、
その外側に設けられ、火炉側先端部において拡大開口状
のフレームカップを有するガス燃料供給管ガイドスリー
ブとから形成されている。

しかるに、このような構成の従来ガスバーナにおいては
構造上諸々の問題があり、以下の欠点が避けられない。

すなわち、第１の欠点は、ガス燃料供給管に設けられた
ガス燃料噴出孔はいずれもフレームカップに覆われる範
囲内に存在しないため、生成火炎が不安定となる。その
ため火炉内のドラフト変動が大きくなり、低周波の騒音
が発生するばかりか、場合によっては火炉内の共鳴周波
数と一致して所謂燃焼振動を発生することである。

第２の欠点は、一般に燃焼用空気の温度は約３００℃、
ガス燃料の温度２０〜５０℃であり、前者に接するガス
燃料供給管ガイドスリーブと後者に接するガス燃料供給
管の間に上記温度差に基づ（伸び差を生し、フレームカ
ップとガス燃料噴出孔との相対位置が負荷により変化す
ること、つまり、フレームカップの位置が不定となるこ
とのために安定した火炎を確実に得ることができず、そ
のため上記ドラフト変動が一段と大きくなることである
。第３の欠点は、万一フレームカップ内にガス燃料の一
部が供給されても、これを保持する手段がないので、特
に負荷変動などの外乱がある場合には火炎の吹き飛びを
生じ、ドラフト変動が大きくなることである。第４の欠
点は、排ガス再循環燃焼法を適用する際に見られるもの
である。すなわち、この方法は燃焼用空気全体に排ガス
を混合し、か（して得られるガスを燃焼ガスとして用い
る方法であるが、上記の排ガス混合は燃焼性を保つ必要
から０２分圧で示せば高々１６％程度までしか行うこと
ができない。そのため、ＮＯｘの低減化に限界がある上
、火炎発生が一層不安定となり、ＣＯや煤塵の排出量も
増大することとなる。

上記のガスバーナは通常、多段、多列状に配設の上使用
されるが、このような構成の燃焼装置に排ガス再循環燃
焼法を適用する場合には、さらに以下の欠点が避けられ
ない。すなわち、前記したごとく、従来の排ガス再循環
燃焼法は燃焼用空気全体に排ガスを混合し、これを燃焼
用ガスとして用いるものであるが、このような方法によ
れば、起動時や負荷変動時に燃焼用ガスを必要としない
バーナに対してもこれを等しく供給することとなるので
、以下の不利を生ずる。その１つは、部分負荷時には休
止パーナヘリークする燃焼用ガスを絞ることが望ましい
が、かくするとバーナ口が過熟されるためある一定の上
記ガスを流す必要があり、これにともなって火炉出口の
０２分圧が高くなり、燃焼装置の効率が低下することで
ある。他の１つは、起動時を含む負荷上昇時には、休止
バーナを着火させる必要上排ガス混合をあまり多くする
ことができないので、ＮＯｘの抑制が困難になることで
ある。

（発明の目的）本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、火
炎の安定化とＮＯｘの低減が可能なガスバーナおよびそ
の燃焼制御方法を提供することにある。

（発明の概要）上記の目的を達成するため、本発明は、１つには、火炉
側先端部に主噴出孔を含め複数個の噴出孔を設けたガス
燃料供給管と、その外側に設けられ、火炉側先端部にお
いて拡大開口状のフレームカップを有するガス燃料供給
管ガイドスリーブとから形成されるガス燃料供給部を備
えたガスバーナにおいて、上記ガス燃料供給管のフレー
ムカップで覆われる部分には１個以上の火炎保持用のガ
ス燃料噴出孔を、フレームカップには１個以上の空気取
入れ孔を、また、フレームカップの先端部には直角方向
へ中抜き状に伸びるフレームホルダを設けたことを特徴
とする。また、２つには、このようなガスバーナを多段
、多列状に設けるとともに、該ガスバーナの風箱へ燃焼
用空気を供給する系統と、この燃焼用空気系統へ排ガス
を供給する排ガス再循環混合系とを備えた燃焼装置にお
いて、上記風箱を含む燃焼用空気系統以降の系統を各大
空気に応じて２系統以上に分割し、排ガスの供給制御を
該分割系統毎に独立して行うことを特徴とする。このよ
うな本発明の構成とすれば、先ず第１の特徴においては
、フレームカップ内へ供給される空気とガス燃料とによ
り火炎が確実に発生し、しかもこの火炎はフレームホル
ダによりフレームカップ内に保持されるので安定したも
のになることと、該火炎によりガス燃料供給管が加熱さ
れ、ガス燃料供給管ガイドスリーブとの間に伸び差がな
くなること、とにより火炎全体が安定し、これにより火
炉内のドラフト変動が回避され、騒音の発生が軽減され
る。

本特徴の好適態様においては、上記フレームホルダの内
、外周の少なくとも１つに沿ってスリットを設けること
が望ましく、かくすれば、該スリソトを通った気流によ
りフレームホルダの後流に渦流が生成し、この作用で吹
き飛びのないより安定した火炎を得ることができる。

また、ガス燃料供給管とガス燃料供給管ガイトスリーフ
間にガス燃料噴出孔とフレームカップの位置を常時一定
に保つための固定手段を設けるとともに、ガス燃料供給
管とガス燃料供給管ガイドスリーブの内の少なくとも１
つに軸方向の伸縮力を吸収するための吸収手段、例えば
ばねまたはベロー等を設けることが好ましく、かくすれ
ば、フレームカップとガス燃料噴出孔との相対位置を負
荷変動に関係なく一定に保つことができるので、火炎を
一段と安定化させ得る。

さらに、このようなガスバーナを排ガス再循環燃焼法に
適用する場合には、上記のガス燃料供給部を、仕切壁の
設置により３次空気用の風箱と区分される１、２次空気
用風箱に連通ずる１次空気口および２次空気口の内の少
なくとも１つの空気口内に設けることが望ましく、かく
すれば、空気拡散が良好なため好燃焼が達成される１次
または２次空気［コに対してはガス燃料とともに排ガス
混合を少なくした燃焼用ガスを供給し、一方、旋回力が
阻止され易いため燃焼性の劣る３次空気口に対してはガ
ス燃れ１を供給することなく排ガス混合を多くした燃焼
用ガスを供給することができ、これにより、全体的には
高い排ガス混合比率の下で良好な燃焼を行うことが可能
となるので、上記の効果に加え排ガスｔＩＪの煤塵を増
加させることなくＮＯｘを低減するごとができる。

上記した仕切壁の設置により区分される１、２次空気用
風箱と３次空気用風箱は、それぞれ独立に制御可能とさ
れる排ガス再循環系統に連設されることが望ましい。ま
た、ガス燃料供給部が２次空気口内に設けられる場合に
は、１次スリーブの火炉側先端部に軸心方向へ伸びる保
炎リングを設けることが望ましく、かくすれば、該保炎
リングの背後に１次燃焼用ガスの小ざな渦が生成し、こ
の攪拌効果でより安定した火炎を得ることができる。該
保炎リングの円周に沿ってスリットを設ければ、上記の
火炎安定化を一段と向上させることができる。

次に、第２の特徴においては、多段、多列状のガスバー
ナ全体に亘って高い排ガス混合比率の下で良好な燃焼を
行うことができ、これにより排ガス中の煤塵を増加させ
ることなく、　Ｎ　Ｏｘを低減することが可能となる。

なお、この場合、排ガスの供給は排ガス混合後の０２分
圧検出値に応じて行うことが好ましいことは言うまでも
ない。

本特徴の好適態様においては、風箱を含む燃焼用空気系
統以降の系統を各ガスバーナ毎に１．２次空気と３次空
気の系統とに分割し、排ガスの供給制御を該ガスバーナ
別の分割系統毎に独立して行うこともできる。その際、
ガスバーナ別の３次空気分割系統は閉、同系統用の排ガ
ス再循環分割混合系統は開とした上で、起動開始ガスバ
ーナについては１．２次空気分割系統を開、同系統用の
排ガス循環分割混合系統は閉として点火し、次いで後者
を逐次増開し、このような操作を他のガスバーナについ
て順次行えば、起動〜部分負荷〜ＭＣＲに亘ってＥｃｏ
　ｏ２を抑制し、低ＮＯｘ化を達成することができる。

（発明の実施例）以下、図面に示す実施例により本発明をさらに詳しくは
説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例に係るガスバーナの側
断面図を、また第２図は第１図のへ方向視図を示し、こ
のものは、中心部から外周部へ向は順次設けられた、１
次空気ロア、２次空気口１０および３次空気口１２と、
該３次空気口１２内に設けられた複数本（図では６本）
のガス燃料供給管（とから主に構成される。そして、こ
のガス燃料供給管１ば、その先端噴出部３の近傍Ｂ部を
拡大して示す第３図および第４図（第３図のＣ方向視図
）からも明らかなとおり、火炉１４側の先端部に複数個
（図では６個）の火炎保持用ガス燃料噴出孔１６、イン
ペラ（第１図の６参照）加熱用のガス燃料噴出孔１７お
よび主ガス燃料噴出孔１８を有する内側のガス燃料供給
管１５と、火炉１４側の先端部に拡大開口状のフレーム
カップ２４を有する外側のガス燃料供給管ガイドスリー
ブ２とから構成される。なお、上記の火炎保持用ガス燃
料噴出孔１６はフレームカップ２４に覆われる範囲内に
設けられている。また、フレームカップ２４には、３次
空気口１２に開口する１個以上（図では合計１６個）の
空気取入れ孔１９および／またば２０と、先端部におい
て直角方向へ中抜き状に伸び、かつ好ましくは内、外周
の少なくとも１つに沿ってスリット２２および／または
２３を備えたフレームホルダ２１とが設けられている。

上記の主ガス燃料噴出孔１８の噴射方向は一般に外向き
放射状とされるが、これは３次空気流の旋回強さとの関
連で決定され、実際にはガス燃料供給管１５を回転する
ーことにより調整される。−このような構成のガスバー
ナにおいて、ガス燃料１はガス燃料供給管２内を送られ
たのち、火炎保持用ガス燃料噴出孔１６、インペラ加熱
用ガス燃料噴出孔１７および主ガス燃料噴出孔１８から
それぞれ噴出され、後記により供給される空気との混合
下に燃焼される。一方、燃焼用空気は、ファンによる加
圧空気予熱器での昇温およびダクト（以上いずれも図示
省略）による輸送を経て風箱１３内へ供給され、その一
部は１次空気スリーブ４によって調整される１次空気取
入口５を通って軸芯内へ送られ、次いでインペラ６と１
次空気スリーブとの間に形成される１次空気ロアを経て
火炉１４内へ供給される。また、他の一部は２次空気レ
ジスタ８を通ったのち２次ベーン９で旋回方向を調整さ
れ、次いで２次空気口１０を経て火炉１４内へ供給され
る。そして、残部の大部分は３次空気レジスタ１１を取
ったのち３次空気口１２から火炉１４内へ供給されるが
、その一部はフレームカップ２４に設けられた空気取入
れ孔１９および２０から噴出され、火炎保持用ガス燃料
噴出孔１６から噴出されるガス燃料の燃焼のため消費さ
れる。

この燃焼にともなって発生する火炎は、フレームホルダ
２１の存在によりフレームカップ２４内に保持されるの
で、極めて安定なものとなる。

また、上記の火炎によりガス燃料供給管１５は加熱され
て膨張するので、高温度の燃焼用空気と接触しているガ
ス燃料供給管ガイドスリーブ２との伸び差がなくなる。

以上により火炎全体が安定し、然して火炉内のドラフト
変動が回避され、騒音の発生が軽減される。

また、フレームホルダ２１にはスリット２２および２３
が設けられているので、これらを通る気流により後流に
渦流が生成し、この作用で吹き飛びのないより安定した
火炎゛を得ることができる。

次に、第５図は、本発明の第２の実施例に係るガス燃料
供給部の側断面図を示すもので、このものは、第３図に
示す符号とその説明が同様に参照される部分と、フレー
ムカップ２４の立上り部近傍り部を拡大して示す第６図
からも明らかなとおり、該立上り部に近接する風箱外壁
２５側の位置おいてガス燃料供給管１５の外側とガス燃
料供給管ガイドスリーブ２の内側にそれぞれ設けられた
、固定手段としての凸状ストッパ２７および同２８と、
該ストッパ２７と風箱外壁２５との間においてガス燃料
供給管ガイドスリーブ２内に介設されたばね２６とから
主に構成される。なお、同図中、２Ａは上記ばねの介設
により分割されたガス燃料供給管ガイドスリーブの内の
風箱外壁２５に固定された部分を示す。

このようか構成とすれば、ガス燃料供給管１５°とガス
燃料供給管ガイドスリーブ２との熱膨張によるずれをば
ね２６の収縮力により吸収できるので、フレームカップ
２４とガス燃料噴出孔、特に火炎保持用ガス燃料噴出孔
１６との相対位置を負荷変動に関係なく常時一定に葆つ
ことが可能となり、これにより火炎をさらに安定化させ
ることができる。

また、ガス燃料供給管の交換時においても上記の相対位
置（設定寸法）は一定に保たれるので、メンテナンスの
時間や費用を低減できる。

第７図は、本発明の第３の実施例に係るガスバーナの側
断面図を、また第８図は第７図のＥ方向視図を示すもの
で、この装置け、第１図および第２図に示す符号とその
説明が同様に参照される部分と、鋲１図に示す風箱１３
を１．２次空気３３用のｉ箱２９Ａと３次空気３４用の
風箱２９Ｂとに分割するための仕切壁３６とを備え、か
つガス燃料供給部（この実施例では８本の燃料供給管）
を、上記１．２次風箱２９Ａに連通ずる２次空気口１０
内に設けたものからなる。なお、この実施例においては
、第１図に示すインペラ６．２次空気レジスタ８および
２次ベーン９が省略されており、また、ガス燃料供給部
２は、その先端噴出部近傍下部を拡大して示す第９図お
よび第１０図（第９図のＧ方向視図）からも明らかなと
おり、第３図および第４図に示す符号とその説明が同様
に参照される部分と、その外側に設けられた１次空気ス
リーブ４および２次空気スリーブ３１とから構成され、
該１次空気スリーブ４の火炉側先端部には軸心方向へ伸
び、かつ好ましくは円周に沿って渦発生に有効なスリッ
ト３５を備えた保炎リング３０が設けられている。

このような構成のガスバーナにおいて、ガス燃料１は第
１図〜第４図に示す場合と同様にしてガス燃料供給管２
内を送られ、火炎保持用ガス燃料噴出孔１６、保炎リン
グ加熱用ガス燃料噴出孔１７Ａおよび主ガス燃料噴出孔
１８からそれぞれ噴出されたのち、後記により供給され
る燃焼用ガスとの混合下に燃焼される。

一方、燃焼用ガスも１．２次空気と３次空気とに分割さ
れる以外は同様にして供給されるが、該各人空気に対し
排ガスの混入比率を独立に変え得る点に本実施例の特徴
がある。

すなわち、予めそれぞれ独立に排ガス混入された空気（
以下、単に混合空気と称する）の内、１．２次風箱２Ａ
に送られた１、２次混合空気３３は、２次空気スリーブ
３１によって調整される２次空気取入口３２を通って軸
芯方向へ送られ、次いでその一部は１次空気スリーブ４
と２次空気スリーブ３１との間に形成される環状通路を
流れたのち、一部は空気取入孔１９および２０を経てフ
レームカップ２４内へ、大部分は２次空気口１０から火
炉１４内へ供給され、残部は１次空気取入口５を通った
のち１次空気スリーブ４内へ供給され、次いで１次空気
ロアから火炉１４内へ供給される。

このような供給方法とすれば、保炎リング３０を設けた
効果（保炎リングの後流に小ざな渦が生じ、火炎を安定
化させる）と前記第１の実施例で述べた効果とが総合さ
れ、１．２次混合空気の０２分圧が１６％以上で制御さ
れている限り、火炎は安定することが確認された。

他方、３次風箱２９Ｂ内へ送られた３次混合空気３４は
、３次空気レジスタ１１により旋回力を与えられたのち
３次空気口１７を経て火炉内へ供給される。しかるに、
この３次混合空気は火炎の安定化に対し直接関係がない
ので、その０２分圧は特に限定しなくてもよく、そのた
め場合によっては排ガスのみでもよい。

このように、本実施例によれば、（混合）空気の拡散が
良好なための好燃焼が達成される２次空気口に対しては
ガス燃料とともに排ガス混合を少なくした混合空気を供
給し、一方、旋回力が阻止され易いため燃焼性の劣る３
次空気口に対してはガス燃料を供給することなく排ガス
混合を多くした混合空気または排ガスそのものを供給す
ることができ、これにより、全体的に見て高い排ガス混
合比率の下で良好な燃焼を行ことが可能なり、安定した
火炎の下に排ガス中の煤塵を増加させることなくＮＯｘ
を低減することができ、かつ火炎検知も良好に行える。

次に、第１１図は、本発明の第４の実施例に係る低ＮＯ
ｘ燃焼制御方法の系統を示すもので、この系統において
、１４は前記各実施例、特に第３の実施例で説明した構
造のガスバーナを多段、多列状（図では３段）に備えた
燃焼装置用の火炉である。この火炉１４で燃焼したガス
燃料の排ガスは、上部のライン３７を経たのち大部分が
廃ガス３８となって煙突から大気へ放出されるが、その
一部は抽気され、排ガス再循環ファン３９により加圧さ
れる。加圧排ガスの内、一部は火炉ホッパダンパ４０で
流量調節されたのち火炉ホソパロ４１を経て火炉１４内
へ戻され、蒸気温度制御用として用いられる。残部の加
圧排ガスは排ガス混合ファン４２でさらに加圧され、２
系統に分割された１、２次排ガスダンパ４３および３次
排ガスダンパ４４を介したのち後記の空気に混合され、
次いで仕切壁３６により互いに区分される１、２次風箱
４９および３次風箱５０へそれぞれ送られる。

一方、サイレンサ４５を通って吸入された燃焼用空気は
空気ファン４６で加圧され、その一部は２系統に分割さ
れた３次空気ダンパ４７および１．２次空気ダンパ４８
を介したのち上記排ガスダンパ４３および４４を通った
排ガスと混合され、次いで３次風箱５０および１．２次
風箱４９へそれぞれ供給される。空気ファン４６で加圧
された燃焼空気の残部は、前側アフターエアダンパ５４
および後側アフターエアダンパ５５を介してそれぞれア
フターエア風箱５６および５７へ供給され、それぞれの
アフターエアポート５８および５９から火炉１４内へ完
全燃焼を行うため供給される。

３次風箱５０および１．２次風箱４９へ供給された混合
空気は、下段バーナ５１、中段バーナ５２および上段バ
ーナ５３をそれぞれ経て火炉１４内へ供給され、別途ガ
ス燃料供給管を通って噴出されるガス燃料の燃焼に消費
される。

このような混合空気の供給系統とすれば、１．２次風箱
４９内の適宜位置、例えば缶部側では２１点、缶後側で
は１２点において混合空気の０２分圧を検知し、この検
出値に基づき１．２次排ガスダンパ４３および１．２次
空気ダンパ４８を調整することにより、０２分圧を所望
の値、すなわち、燃焼反応を安定して行える値に制御す
ることが可能となる。またこのことと、３次風箱には排
ガス混合を高めた混合空気を供給すればよいことから、
ガスバーナ全体に亘って高い排ガス混合比率の下で良好
な燃焼を行うことができ、これにより排ガス中の煤塵を
増加させることなくＮＯｘを低減できる上、火炎の安定
化にともない火炎検知の不具合や燃焼振動の防止が可能
となる。

第１２図は、本発明の第５の実施例に係る低ＮＯｘ燃焼
制御方法の系統を示すもので、第１１図と同一符号のも
のは同様な構成であるが、各次空気毎に分割された系統
はさらにガスバーナ毎の小系統へ分割されるところに主
な相違点がある。

そのため、各次空気毎の分割系統が３次空気に関するも
のである場合には、第１１図に示す３次排ガスダンパ４
４は下段３次排ガスダンパ６２（下段の各ガスバーナ毎
、以下各段ガスバーナについて同様）、中段排ガスダン
パ６３および上段排ガスダンパ６４に置き替えられ、ま
た同３次空気ダンパ４７は下段３次空気ダンパ６８、中
段３次空気ダンパ６９および上段３次空気ダンパ７０に
置き替えられる。

同様にして、各次空気毎の分割系統が１．２次空気に関
する場合には、第１１図に示す１．２次排ガスダンパ４
３は下段１．２次排ガスダンパ６５、中段１．２次排ガ
スダンパ６６および上段１．２次排ガスダンパ６７に、
また同１．２次空気ダンパ４８は下段１．２次空気ダン
パ７１、中段１、−２次空気ダンパ７２および上段１．
２次空気ダンパ７３にそれぞれ置き替えられる。

このような構成とすれば、排ガスの供給制御を各ダンパ
の操作によりガスバーナ毎に独立して行うことができる
ので、例えば第１３図に示すようなガスバーナの点火が
らＭＣＲまでの起動運転が可能となる。すなわち、先ず
、起動に先立ち、３次排ガスダンパ６２〜６４を全開、
３次空気ダンパ６９〜７１を全開にする一方、１．２次
空気ダンパ７１〜７３および１，２次排ガスダンパ６５
〜６７を全閉にしておく。次に、点火操作に入ったとこ
ろで着火対象ガスバーナの１．２次空気ダンパを開いて
着火させ、その後火炎検知器の信号に基づき着火対象ガ
スバーナの１．２次排ガスダンパを開き、以後同様な操
作を他の着火対象ガスバーナについて次々に実施する。

これにより起動〜部分負荷〜ＭＣＲに亘ってＥｃｏ　ｏ
２を抑制し、もって低ＮＯｘ化を達成することができる
。

以上は増負荷時について説明したものであるが、減負荷
の場合には、以下を実施することができ、同様な低ＮＯ
ｘ化効果が得られる。すなわち、消火後、１．．２次空
気ダンパは直ちに閉とするが、１．２次排ガスダンパは
次の負荷上昇指令が来るまで開状態に保っておく。そし
て、負荷上昇指令にともない着火対象ガスバーナに選択
されたものについては、１．２次排ガスダンパを閉とし
たのち１．２次空気ダンパを開とし、着火動作を行わせ
ればよい。

本実施例においては、上記の効果に加え、火炎安定化に
ともない火炎検知の不具合や燃焼振動の防止が可能とな
ることは言うまでもない。

（発明の効果）以上、本発明によれば、ガスバーナを構成するガス燃料
供給管のフレームカップで覆われる部分には１個以上の
火炎保持用のガス燃料噴出孔を、フレームカップには１
個以上の空気取入れ孔を、また、フレームカップの先端
部には直角方向へ中抜き状に伸びるフレームホルダを設
けたことにより、フレームカップ内で確実に火炎を発生
させかつこれを保持できる。これにより、火炎の吹き飛
びが防止されることとガス燃料供給管は加熱され、その
外側に設けられる上記フレームカップを備えたガス燃料
供給管ガイドスリーブとの伸び差がな（なることとのた
め火炎が安定し、火炉内のトラフＩ・変動が回避され、
燃焼騒音の発生を軽減できる。

また、このようガス燃料供給部を、仕切壁の設置により
３次空気用の風箱と区分される１、２次空気用風箱に連
通ずる１次空気口および２次空気口の内の少なくとも１
つの空気口内に設け、このように構成したガスバーナに
排ガス再循環燃焼法を適用することにより、１次または
２次空気口には排ガス混合の少ない燃焼用ガスを、一方
、３次空気口には排ガス混合を多くした燃焼用ガスを供
給することができ、これにより全体的には高い排ガス混
合比率の下で良好な燃焼を行ことが可能となり、上記の
効果に加え排ガス中の煤塵を増加させることなくＮＯｘ
を低減することができる。

さらにまた、このようなガスバーナを多段、多列状に備
えた燃焼装置において、風箱を含む燃焼用空気系統以降
の系統を各次空気に応じて２系統以上かつ好ましくはガ
スバーナ毎に分割し、排ガスの供給制御を該分割系統毎
に独立して行うようにしたことにより、燃焼装置全体に
亘って高い排ガス混合比率の下で良好な燃焼を行うこと
ができる上、負荷状態に応じて各ガスバーナへの排ガス
供給制御を行えば、起動〜部分負荷〜ＭＣＲに亘ってＥ
ｃｏ　　０２を抑制し、低ＮＯｘ化を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例に係るガスバーナの側
断面図、第２図は、第１図のＡ方向視図、第３図は、第
１図に示すガス燃料供給部の先端部Ｂを拡大して示す側
断面図、第４図は、第３図のＣ方向視図、第５図は、本
発明の第２の実施例に係るガス燃料供給部の側断面図、
第６図は、第５図のフレームカップ立上り部近傍り部を
拡大して示す図、第７図は、本発明の第３の実施例に係
るガスバーナの側断面図、第８図は、第７図のＥ方向視
図、第９図は、第７図に示すガス燃料供給部の先端部Ｆ
を拡大して示す側断面図、第１０図は、第９図のＧ方向
視図、第１１図は、本発明の第４の実施例に係る低ＮＯ
ｘ燃焼制御方法の系統図、第１２図は、本発明の第５の
実施例に係る低ＮＯｘ燃焼制御方法の系統図、第１３図
は、第１２図に示す系統を適用して燃焼装置を起動させ
る場合の操作手順を示す図である。１・・・ガス燃料、２．２人・・・ガス燃料供給管ガイ
ドスリーブ、２・・・ガス燃料供給管（部）、３・・・
ガス燃料供給部先端噴出部、４・・・１次空気スリーブ
、５・・・１次空気取入口、７・・・１次空気口、１０
・・・２次空気口、１２・・・３次空気口、１３・・・
風箱、１４・・・火炉、１５・・・ガス燃料供給管、１
６・・・火炎保持用ガス燃料噴出孔、１７・・・インペ
ラ加熱用ガス燃料噴出孔、１７Ａ・・・保炎リング加熱
用ガス燃料噴出孔、１８・・・主ガス燃料噴出孔、１９
．２０・・・空気取入口、２１フレームホルダ、２２．
２３・・・スリット、２４・・・フレームカップ、２５
・・・風箱外壁、２６・・・ばね、２７．２８・・・凸
状ストッパ、２９Ａ・・・１．２次風箱、２９Ｂ・・・
３次風箱、３０・・・保炎リング、３１・・・２次空気
スリーブ、３２・・・２次空気取入口、３３・・・１．
２次混合空気、３４・・・３次混合空気、３５・・・ス
リット、３６・・・仕切壁、３８・・・廃ガス、３９・
・・排ガス再循環ファン、４２・・・排ガス混合ファン
、４３・・・１．２次排ガスダンパ、４４・・・３次排
ガスダンパ、４５・・・サイレンサ、４６・・・空気フ
ァン、４７・・・３次空気ダンパ、４８・・・１．２次
空気ダンパ、５１・・・下段バーナ、５２・・・中段バ
ーナ、５３・・・上段バーナ、５４・・・前側アフター
エアダンパ、５５・・・後側アフターエアダンパ、５８
．５９・・・アフターエアポート、６２・・・下段３次
排ガスダンパ、６３・・・中段３次排ガスダンパ、６４
・・・上段３次排ガスダンパ、６５・・−下段１．２次
排ガスダンパ、６６・・・中段１．２次排ガスダンパ、
６７・・・上段１．２次排ガスダンパ、６８・・・下段
３次空気ダンパ、６９・・・中段３次空気ダンパ、７０
・・・上段３次空気ダンパ、７１・・・下段１．２次空
気ダンパ、７２・・・中段１．２次空気ダンパ、７３・
・・上段１．２次空気ダンパ。代理人　弁理士　川　北　武　長第１図第３図　　　　　第４図第５図第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）火炉側先端部に主噴出孔を含め複数個の噴出孔を
設けたガス燃料供給管と、その外側に設けられ、火炉側
先端部において拡大開口状のフレームカップを有するガ
ス燃料供給管ガイドスリーブとから形成されるガス燃料
供給部を備えたガスバーナにおいて、上記ガス燃料供給
管のフレームカップで覆われる部分には１個以上の火炎
保持用のガス燃料噴出孔を、フレームカップには１個以
上の空気取入れ孔を、また、フレームカップの先端部に
は直角方向へ中抜き状に伸びるフレームホルダを設けた
ことを特徴とするガスバーナ。
（２）特許請求の範囲第１項において、上記フレームホ
ルダは、内、外周の少なくとも１つに沿ってスリットを
設けたものであることを特徴とするガスバーナ。
（３）特許請求の範囲第１項において、ガス燃料供給管
とガス燃料供給管ガイドスリーブ間にガス燃料噴出孔と
フレームカップの位置を常時一定に保つための固定手段
を設けるとともに、ガス燃料供給管とガス燃料供給管ガ
イドスリーブの内の少なくとも１つに軸方向の伸縮力を
吸収するための吸収手段を設けたことを特徴とするガス
バーナ。
（４）特許請求の範囲第３項において、上記吸収手段は
ばねおよびベローから選ばれるものであることを特徴と
するガスバーナ。
（５）火炉側先端部に主噴出孔を含め複数個の噴出孔を
設けたガス燃料供給管と、その外側に設けられた、火炉
側先端部において拡大開口状のフレームカップを有する
ガス燃料供給管ガイドスリーブとから形成されるガス燃
料供給部を備えたガスバーナにおいて、上記ガス燃料供
給管のフレームカップで覆われる部分には１個以上の火
炎保持用のガス燃料噴出孔を、フレームカップには１個
以上の空気取入れ孔を、また、フレームカップの先端部
には直角方向へ中抜き状に伸びるフレームホルダを設け
るとともに、このような構造のガス燃料供給部を、仕切
壁の設置により３次空気用の風箱と区分される１、２次
空気用風箱に連通する１次空気口および２次空気口の内
の少なくとも１つの空気口内に設けたことを特徴とする
ガスバーナ。
（６）特許請求の範囲第５項において、仕切壁の設置に
より区分される１、２次空気用風箱と３次空気用風箱は
、それぞれ独立に制御可能とされる排ガス再循環系統と
に連設されたものであることを特徴とするガスバーナ。
（７）特許請求の範囲第５項において、ガス燃料供給部
が２次空気口内に設けられる場合には、１次スリーブの
火炉側先端部に軸心方向へ伸びる保炎リングを設けたこ
とを特徴とするガスバーナ。
（８）特許請求の範囲第７項において、上記の保炎リン
グは円周に沿ってスリットを設けたものであることを特
徴とするガスバーナ。
（９）多段、多列状のガスバーナと、該ガスバーナの風
箱へ燃焼用空気を供給する系統と、この燃焼用空気系統
へ排ガスを供給する排ガス再循環混合系統とを備えた燃
焼装置において、上記風箱を合む燃焼用空気系統以降の
系統を各次空気に応じて２系統以上に分割し、排ガスの
供給制御を該分割系統毎に独立して行うことを特徴とす
る低ＮＯｘ燃焼制御方法。
（１０）特許請求の範囲第９項において、分割系統毎の
排ガス供給を排ガス混合後のＯ＿２分圧検出値に応じて
行うことを特徴とする低ＮＯｘ燃焼制御方法。
（１１）多段、多列状のガスバーナと、該ガスバーナの
風箱へ燃焼用空気を供給する系統と、この燃焼用空気系
統へ排ガスを供給する排ガス再循環混合系統とを備えた
燃焼装置において、上記風箱を含む燃焼用空気系統以降
の系統を各ガスバーナ毎に１、２次空気と３次空気の系
統とに２分割し、排ガスの供給制御を該ガスバーナ別の
分割系統毎に独立して行うことを特徴とする低ＮＯｘ燃
焼制御方法。
（１２）特許請求の範囲第１１項において、ガスバーナ
別の３次空気分割系統は閉、同系統用の排ガス再循環分
割混合系統は開とした上で、起動開始ガスバーナについ
ては１、２次空気分割系統を開、同系統用の排ガス循環
分割混合系統は閉として点火し、次いで後者を逐次増開
し、このような操作を他のガスバーナについて順次行う
ことにより起動〜部分負荷〜ＭＣＲに亘ってＥｃｏＯ＿
２を抑制し、低ＮＯｘ化を図るようにしたことを特徴と
する低ＮＯｘ燃焼制御方法。