JPS63243612A - Radiant tube burner - Google Patents

Radiant tube burner

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Publication number
JPS63243612A
JPS63243612A JP23701886A JP23701886A JPS63243612A JP S63243612 A JPS63243612 A JP S63243612A JP 23701886 A JP23701886 A JP 23701886A JP 23701886 A JP23701886 A JP 23701886A JP S63243612 A JPS63243612 A JP S63243612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
liquid fuel
gas
primary air
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23701886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Yoshida
吉田 安志
Nobuyoshi Oomori
大森 信嘉
Kanaaki Hyodo
兵頭 金章
Kenji Shinya
謙治 新屋
Norihisa Shiraishi
典久 白石
Toshiyuki Hashime
橋目 敏行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON NENSHIYOU SYST KK
JFE Steel Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
NIPPON NENSHIYOU SYST KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON NENSHIYOU SYST KK, Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Kawasaki Steel Corp filed Critical NIPPON NENSHIYOU SYST KK
Publication of JPS63243612A publication Critical patent/JPS63243612A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Gas Burners (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform stable complete combustion, by a method wherein, in a title burner for burning liquid fuel, a primary air swirler vane is formed on the outer periphery of a flame dispersion type nozzle, and the nozzle is connected to a foam producer, from which pressurized gas, liquid fuel, and water can be supplied, through a conveyance pipe. CONSTITUTION:Gas, e.g. air, steam, inactive gas, combustion exhaust gas, liquid fuel, and water, all being pressurized to the same pressure, are fed through feed ports 4-6 to a foam producer 7. The foam producer 7 produces emulsion foams, which are fed to a flame dispersion type nozzle 3 and are injected in a combustion cylinder 2. This injection forces pressurized gas in the foam to be rapidly expanded in a combustion chamber for rupture to produce fine emulsion particles. Meanwhile, a primary air C1 coming through an inflow port 9 is swirled by means of a primary air swirler vane 10 and fed to the combustion cylinder 2, where the primary air is agitated together with emulsion particles for primary combustion. This constitution provides combustion approximately similar to fuel, and provides stable complete combustion.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラジアントチューブ内に設けられた燃焼筒内
へ、液体燃料バーナのノズルを同心的に臨ませ、液体燃
料バーナから噴出される液体燃料を前記液体燃料バーナ
と燃焼筒との間の環状空間を通して供給される一次空気
により一次燃焼させるとともに前記燃焼筒とラジアント
チューブとの間の環状空間を通して供給される二次空気
により二次燃焼させるラジアントチューブに関するもの
であり、さらに詳しくは重油、灯油、ナフサ等の液体燃
料を微細な粒子として燃焼させる液体燃料用ラジアント
チューブに係るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION According to the present invention, a nozzle of a liquid fuel burner faces concentrically into a combustion cylinder provided in a radiant tube, and the liquid fuel ejected from the liquid fuel burner is connected to the liquid fuel burner. It relates to a radiant tube that performs primary combustion by primary air supplied through an annular space between the combustion tube and secondary combustion by secondary air supplied through an annular space between the combustion tube and the radiant tube, More specifically, the present invention relates to a radiant tube for liquid fuel that burns liquid fuel such as heavy oil, kerosene, naphtha, etc. as fine particles.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

このようなラジアントチューブに要求される条件は、チ
ューブの表面温度が均一になるように加熱すること、バ
ーナの燃焼で未燃炭素の発生がなく安定した燃焼をする
ことおよびNOxの発生を低減することである。しかし
て、ラジアントチューブで液体燃料を燃焼する場合、該
液体燃料の噴霧粒系が大きいことから局部加熱が起り、
未燃炭素が発生してNOxが高くなる等の問題がある等
からラジアントチューブに要求される条件を満足するこ
とができないために現状はガス燃料が使用されている。
The conditions required for such a radiant tube are heating so that the surface temperature of the tube is uniform, stable combustion without the generation of unburned carbon during burner combustion, and reduction of NOx generation. That's true. However, when liquid fuel is burned in a radiant tube, local heating occurs because the atomized droplet system of the liquid fuel is large.
Currently, gas fuel is used because the conditions required for radiant tubes cannot be met due to problems such as unburned carbon being generated and NOx levels becoming high.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は、液体燃料を微粒化してこれを火炎分散型ノズ
ルにより@霧し、−次空気の旋回流で高負荷燃焼させる
ことにより良好にして安定な燃焼を行ない、ガス燃料に
近い燃焼することができるラジアントチューブバーナを
提供するものである。
The present invention atomizes liquid fuel, atomizes it with a flame dispersion nozzle, and performs high-load combustion with a swirling flow of secondary air to achieve good and stable combustion, resulting in combustion similar to that of gas fuel. This provides a radiant tube burner that can.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このため、本発明によれば火炎分散型ノズルとして構成
されたノズルの外周上に一次空気旋回羽根を形成し、該
ノズルと加圧気体(空気、蒸気、不活性ガス、燃焼排ガ
ス)、液体燃料および水の供給が可能な泡沫生成器を移
送管にて接続したものである。
For this purpose, according to the present invention, primary air swirl vanes are formed on the outer periphery of a nozzle configured as a flame dispersion type nozzle, and the nozzle and pressurized gas (air, steam, inert gas, combustion exhaust gas), liquid fuel and a foam generator capable of supplying water are connected via a transfer pipe.

〔実施例〕〔Example〕

第1図において、液体燃料バーナlは、このバーナlの
まわりに同心的に設けられた燃焼筒2の中へ突出する火
炎分散型ノズル3を有し、バーナ後端には加圧気体(空
気、蒸気、不活性ガス、燃焼排ガス)、液体燃料および
水の供給口4+5+6を有する泡沫生成器7が付設して
あり、燃焼筒2の後方には、前記バーナを同様に同心的
に包囲する一次空気供給筒8が連続形成せしめられてお
り、その周囲にわたって4個の一次空気流入口9が穿設
しである。さらに、液体燃料バーナlの先端上には15
〜,60°の角度を有する一次空気旋回羽根10が保持
筒11を介して固定されており、燃焼筒2および一次空
気供給筒8の外周にはラジアントチューブ12が設けて
あり、前記−次空気供給筒およびラジアントチューブは
それぞれのフランジ13.14を介して端壁15にて閉
鎖され、液体燃料バーナエは前記端壁を貫通して延びて
いる。また、ラジアントチューブ12の後方には一次空
気供給筒86が接続してあり、パイロットバーナ17は
端壁15を通って一端が火炎分散型ノズル3に臨んでい
る。
In FIG. 1, a liquid fuel burner l has a flame dispersion type nozzle 3 protruding into a combustion tube 2 provided concentrically around the burner l, and pressurized gas (air , steam, inert gas, flue gas), liquid fuel and water (4+5+6), and behind the combustion tube 2 there is a primary foam generator 7 which likewise surrounds the burner concentrically. An air supply cylinder 8 is formed continuously, and four primary air inlets 9 are bored around the circumference thereof. Furthermore, on the tip of the liquid fuel burner l, 15
A primary air swirling vane 10 having an angle of ~,60° is fixed via a holding cylinder 11, and a radiant tube 12 is provided on the outer periphery of the combustion cylinder 2 and the primary air supply cylinder 8. The feed tube and the radiant tube are closed off at the end wall 15 via respective flanges 13, 14, through which the liquid fuel burner extends. Further, a primary air supply cylinder 86 is connected to the rear of the radiant tube 12, and one end of the pilot burner 17 faces the flame dispersion type nozzle 3 through the end wall 15.

次に、液体燃料を微粒化するための泡沫生成器7は、第
2図および第3図に示すように、円形凹所18を有する
円板19と前記凹所に相当する径から次第に減少する中
ふの円錐状穴20を灯し、かつ前記円板と同じ径の円筒
21を同軸的に嵌め合せることにより泡沫生成室22が
区画形成される。円1321に近い方にある円板1’9
の端面には凹所18の接線方向に31i、ずろ加圧気体
(空気、蒸気、不活性ガス、燃焼排ガス)、液体燃料お
よび水の吹き込みfin 23.24,25が中心軸x
−Xに対して直角な1つの面Y−Y上に配置されており
、円錐状の泡沫生成室22を形成する円板19’と円f
121は嵌め合いジヨイント方式によりハウジング26
内に組立てられるものであって、この場合、円板19は
インナースリーブ27を介してプラグ28に定置せしめ
られ、かつ前記円板に刻設されている水吹き込み溝25
は前記プラグを貫通して担持されてい°る泡沫生成室2
2に同軸的に延びる水供給管29と連通し、前回柱の加
圧侭体(空気、蒸気、不活性ガス、燃焼排ガス)吹き込
み溝23および液体燃料吹き込み溝24は前記ハウジン
グに設けた前記加圧気体供給口4および液体燃料供給口
5と連通している。また、円筒21の円錐状穴2oの中
心には移送管30が嵌め込まれ、該移送管の自白端上に
は火炎分散型ノズル3が嵌着してあり、保護管31は前
記移送管に対して同心的に包囲するように延びている。
Next, the foam generator 7 for atomizing the liquid fuel has a disk 19 having a circular recess 18 and a diameter gradually decreasing from the diameter corresponding to the recess, as shown in FIGS. 2 and 3. A foam generation chamber 22 is defined by lighting a conical hole 20 in the center and coaxially fitting a cylinder 21 having the same diameter as the disk. Disk 1'9 closer to circle 1321
31i in the tangential direction of the recess 18, the blowing fins 23, 24, 25 for pressurized gas (air, steam, inert gas, combustion exhaust gas), liquid fuel and water are connected to the central axis x
- a disk 19' and a circle f arranged on one plane Y-Y perpendicular to X and forming a conical foam generation chamber 22;
121 is a housing 26 with a fitting joint method.
In this case, the disk 19 is fixed to the plug 28 via the inner sleeve 27 and the water injection groove 25 cut in the disk
The foam generation chamber 2 is carried through the plug.
The pressurizing housing (air, steam, inert gas, combustion exhaust gas) blowing groove 23 and liquid fuel blowing groove 24 of the front pillar are connected to the water supply pipe 29 extending coaxially to the housing. It communicates with the pressurized gas supply port 4 and the liquid fuel supply port 5 . Further, a transfer pipe 30 is fitted into the center of the conical hole 2o of the cylinder 21, and a flame dispersion type nozzle 3 is fitted onto the plain end of the transfer pipe. It extends concentrically to surround it.

〔作用〕[Effect]

さて、泡沫生成器7のハウジング26に設けた供給口4
 + 5 + 6から3〜5kg/c−の圧力範囲で同
一圧力に加圧された気体(空気、蒸気、不活性ガス、燃
焼排ガス)、液体燃料および水が供給された扱、円板1
9に刻設しである吹き込み溝23.24.25を経て、
接線方向に泡沫生成室22へ吹き込まれると、渦状に旋
回しながら油と水が乳化してエマルジョンとなり、第4
図および第5図に示すように、加圧気体(空気、蒸気、
不活性ガス、燃焼排ガス)を討入された多数のエマルジ
ョン泡沫が形成され、次いで、これらの泡沫は旋回しな
がら円錐状穴20から移送管30を通って火炎分散型ノ
ズル3から燃焼筒2内へ噴出する。この結果、泡沫内の
加圧気体(空気、蒸気、不活性ガス、燃焼排ガス)の圧
力と燃焼室の圧力との差により泡沫は急激に膨張して破
裂するために微細なエマルジョン粒子となり、この微細
なエマルジョン粒子は水分を含んでいるので、燃焼時に
水の粒子がミクロ爆発を起して、さらに微粒化する。
Now, the supply port 4 provided in the housing 26 of the foam generator 7
+5 +6 Gas (air, steam, inert gas, combustion exhaust gas) pressurized to the same pressure in the pressure range of 3 to 5 kg/c-, liquid fuel and water are supplied, disc 1
Through the blowing grooves 23, 24, and 25 carved in 9,
When the foam is blown into the foam generation chamber 22 in the tangential direction, the oil and water emulsify while swirling and form an emulsion.
As shown in Fig. 5, pressurized gas (air, steam,
A large number of emulsion foams containing inert gas (inert gas, combustion exhaust gas) are formed, and these foams are then swirled through the conical hole 20 through the transfer pipe 30 and from the flame dispersion nozzle 3 into the combustion tube 2. gush. As a result, the foam rapidly expands and ruptures due to the difference between the pressure of the pressurized gas (air, steam, inert gas, combustion exhaust gas) in the foam and the pressure in the combustion chamber, resulting in fine emulsion particles. Since the fine emulsion particles contain water, when they are burned, the water particles cause micro-explosion and become even more fine.

このように、燃焼筒2内へ噴出した液体燃料は流入口9
へ流入し、かつ−次空気旋回羽根IOで旋回せしめられ
る一次空気Cλとともに撹拌され、高負荷で還元−火燃
焼を行ない、この−火燃焼ガスは燃焼筒2から噴出する
。この場合、燃焼筒2の先端部と一次空気旋回羽根10
の端面(ガスノズル位置)との距離−をlOO〜500
 mmの範囲で各条件(NOx燃焼性等)を満たす位置
に設定してあり、また、適宜図示してない空気調整ダン
パにより一次空気Cz(10〜50%)に対して一定の
比に分配された二次空気Ca(90〜50%)は燃焼f
jrJ2とラジアントチューブ12との間の環状通路を
前記燃焼筒を冷却しながらチューブ内側に沿って流れ、
−次・燃焼ガスの境界面で局部加熱することなく順次二
次燃焼する。
In this way, the liquid fuel spouted into the combustion tube 2 flows through the inlet 9
The combustion gas is stirred together with the primary air Cλ which flows into the primary air swirler IO and is swirled by the secondary air swirl vane IO, and performs reduction-fire combustion under high load, and this fire combustion gas is ejected from the combustion tube 2. In this case, the tip of the combustion tube 2 and the primary air swirl vane 10
The distance from the end face (gas nozzle position) to lOO ~ 500
It is set at a position that satisfies each condition (NOx combustibility, etc.) within the range of The secondary air Ca (90-50%) is burned f
Flowing through the annular passage between the jrJ2 and the radiant tube 12 along the inside of the tube while cooling the combustion cylinder,
- Secondary combustion occurs sequentially at the interface of combustion gas without local heating.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたところから、本発明によるラジアントチュー
ブバーナでは、火炎分散型ノズル、移送管および泡沫生
成器を具備せしめ、かつノズル外周上に一次空気旋回羽
根を形成したので、NOxを低減することができるとと
もに不完全燃焼することなく、煤塵や一酸化炭素等の未
燃物の発生の全くない良好な燃焼を行なうことができる
。しかも、ラジアントチューブバーナの重要な条件であ
るチューブ表面温度についても、火炎の旋回によって周
方向均一化が可能になり、軸線方向においても炉内での
最高温度と最低温度の差を1506C以内とすることが
でき、まブこ、炉内温度が950’Cの場合、最高チュ
ーブ温度も1050°C以下であることからラジアント
チューブの寿命を長期使用に耐える値にすることが可能
となった。
From the above, the radiant tube burner according to the present invention is equipped with a flame dispersion nozzle, a transfer pipe, and a foam generator, and the primary air swirl vanes are formed on the outer periphery of the nozzle, so that NOx can be reduced. At the same time, it is possible to perform good combustion without incomplete combustion and without generating unburned substances such as soot and carbon monoxide. Furthermore, the tube surface temperature, which is an important condition for radiant tube burners, can be made uniform in the circumferential direction by swirling the flame, and in the axial direction, the difference between the maximum and minimum temperatures in the furnace can be kept within 1506C. When the temperature inside the furnace is 950°C, the maximum tube temperature is also 1050°C or less, making it possible to extend the life of the radiant tube to a value that can withstand long-term use.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るラジアントチューブバーナの軸線
方向断面図、第2図は液体燃料バーナの中心軸線を通る
断面図、第3図は泡沫生成室の断面図、第4図および第
5図はエマルジョン泡沫の生成を説明する図である。 1・・・液体燃料バーナ、2・・・燃焼筒、3・・・火
炎分散型ノズル、4・・・加圧気体(空気、蒸気、不活
性ガス、燃焼排ガス)供給口、5・・・液体燃料供給口
、6・・・水供給口、7・・・泡沫生成器、lO・・・
−次空気旋回羽根、12・・・ラジアントチューブ、1
9・・・円板、21・・・円筒、22・・・泡沫生成室
、30・・・移送管、Cz・・・−次空気、Cm ・・
・二次空気。 特許出願人 日本燃焼システム株式会社同   三菱重
工業株式会社
FIG. 1 is an axial cross-sectional view of a radiant tube burner according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view passing through the central axis of the liquid fuel burner, FIG. 3 is a cross-sectional view of the foam generation chamber, and FIGS. 4 and 5. FIG. 2 is a diagram illustrating the generation of emulsion foam. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Liquid fuel burner, 2... Combustion cylinder, 3... Flame dispersion type nozzle, 4... Pressurized gas (air, steam, inert gas, combustion exhaust gas) supply port, 5... Liquid fuel supply port, 6... Water supply port, 7... Foam generator, lO...
-Next air swirl vane, 12...Radiant tube, 1
9... Disk, 21... Cylinder, 22... Foam generation chamber, 30... Transfer pipe, Cz... - next air, Cm...
・Secondary air. Patent applicant: Japan Combustion System Co., Ltd. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ラジアントチューブ内に設けられた燃焼筒内へ、液体燃
料バーナのノズルを同心的に臨ませ、液体燃料バーナか
ら噴出される液体燃料を前記液体燃料バーナと燃焼筒と
の間の環状空間を通して供給される一次空気により一次
燃焼させるとともに前記燃焼筒とラジアントチューブと
の間の環状空間を通して供給される二次空気により二次
燃焼させる型式のバーナにおいて、火炎分散型ノズルと
して構成されたノズルの外周上に一次空気旋回羽根を形
成し、該ノズルと加圧気体(空気、蒸気、不活性ガス、
燃焼排ガス)、液体燃料および水の供給が可能な泡沫生
成器を移送管にて接続したことを特徴とするラジアント
チューブバーナ。
A nozzle of a liquid fuel burner is arranged to face concentrically into a combustion cylinder provided in a radiant tube, and liquid fuel ejected from the liquid fuel burner is supplied through an annular space between the liquid fuel burner and the combustion cylinder. In a burner of the type in which primary combustion is performed by primary air supplied through the combustion tube and secondary combustion is performed by secondary air supplied through an annular space between the combustion tube and the radiant tube, a flame dispersion type nozzle is formed on the outer periphery of the nozzle. A primary air swirl vane is formed between the nozzle and the pressurized gas (air, steam, inert gas,
A radiant tube burner characterized in that a foam generator capable of supplying combustion exhaust gas), liquid fuel, and water is connected via a transfer pipe.
JP23701886A 1985-12-03 1986-10-07 Radiant tube burner Pending JPS63243612A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60-270742 1985-12-03
JP27074285 1985-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63243612A true JPS63243612A (en) 1988-10-11

Family

ID=17490339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23701886A Pending JPS63243612A (en) 1985-12-03 1986-10-07 Radiant tube burner

Country Status (1)

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JP (1) JPS63243612A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5229007A (en) * 1975-08-29 1977-03-04 Maki Denki Kogyo Kk Device for supporting connector
JPS6012015B2 (en) * 1980-07-21 1985-03-29 株式会社クラレ How to filter soy sauce

Patent Citations (2)

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