JP2561382B2 - 低ＮＯｘバーナ - Google Patents
低ＮＯｘバーナInfo
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- JP2561382B2 JP2561382B2 JP2279123A JP27912390A JP2561382B2 JP 2561382 B2 JP2561382 B2 JP 2561382B2 JP 2279123 A JP2279123 A JP 2279123A JP 27912390 A JP27912390 A JP 27912390A JP 2561382 B2 JP2561382 B2 JP 2561382B2
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- Japan
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- combustion
- cylinder
- nozzle
- vaporization
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
- F23C9/006—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は低NOXバーナに関するものである。
（従来技術） 液体燃料を蒸発させ、気体燃料として空気と混合させ
て燃焼させると、燃焼ガス中の有害物質（臭気・煤・NO
X）などを極めてすくなくできることは以前より知られ
ており、我国でもある種の小型バーナで実用化されてい
る。
て燃焼させると、燃焼ガス中の有害物質（臭気・煤・NO
X）などを極めてすくなくできることは以前より知られ
ており、我国でもある種の小型バーナで実用化されてい
る。
このような燃焼装置には蒸発混合帯と燃焼帯が必要で
ある。蒸発の方法としては油の加熱が多用されている
が、煤の発生や火災の危険がある。
ある。蒸発の方法としては油の加熱が多用されている
が、煤の発生や火災の危険がある。
又ガンタイプバーナもしられているが、これは液体燃
料を圧力噴霧型ノズルから高圧で噴霧し、ファンよりの
空気と混合して燃焼させており、通常は特別な蒸発帯を
設けていない。霧化した油粒子は表面積が著しく増大し
ているため、蒸発しやすい条件が整っている。このよう
な圧力噴霧型ノズルを使用した蒸発燃焼装置では、燃焼
ガスの再循環により高圧ガスを還流させ、その熱エネル
ギーで微粒状の液体燃料を蒸発させる方法が考案されて
いる。圧力噴霧型において一つのノズルからの燃焼量を
可変にする場合、ターンダウン比の領域が広くなると再
循環ガス量が変ることになる。
料を圧力噴霧型ノズルから高圧で噴霧し、ファンよりの
空気と混合して燃焼させており、通常は特別な蒸発帯を
設けていない。霧化した油粒子は表面積が著しく増大し
ているため、蒸発しやすい条件が整っている。このよう
な圧力噴霧型ノズルを使用した蒸発燃焼装置では、燃焼
ガスの再循環により高圧ガスを還流させ、その熱エネル
ギーで微粒状の液体燃料を蒸発させる方法が考案されて
いる。圧力噴霧型において一つのノズルからの燃焼量を
可変にする場合、ターンダウン比の領域が広くなると再
循環ガス量が変ることになる。
このような再循環方式を取入れ、さらに燃焼空気を予
熱して積極的に液体燃料の蒸発を促進させ、広範囲にわ
たり安定した蒸発燃焼を行なわせるバーナが特公平２−
32531号公報に開示されている（第５図参照）。
熱して積極的に液体燃料の蒸発を促進させ、広範囲にわ
たり安定した蒸発燃焼を行なわせるバーナが特公平２−
32531号公報に開示されている（第５図参照）。
（発明が解決しようとする課題） 前記公知技術では燃焼空気を高温の燃焼ガスとの間で
熱交換して予熱し、これを蒸発筒の小径部近傍に穿設し
た複数個の噴出ノズルに向け噴出させ、その吸引作用に
より燃焼ガスの再循環を行なわせるようにしたので、燃
焼量の変化にともなう再循環ガス量の変動による影響を
受けることがすくなく、広い範囲で蒸発燃焼が行なわれ
ること、また、燃焼筒内は1300℃と比較的高温であるた
め金属材料は熱ヒズミを生じやすいが、構造が比較的簡
単でかつ燃焼用空気による冷却作用のため、このような
トラブルの発生がさけられること、あるいは又還元燃焼
でも煤の発生がないこと等の効果がある。
熱交換して予熱し、これを蒸発筒の小径部近傍に穿設し
た複数個の噴出ノズルに向け噴出させ、その吸引作用に
より燃焼ガスの再循環を行なわせるようにしたので、燃
焼量の変化にともなう再循環ガス量の変動による影響を
受けることがすくなく、広い範囲で蒸発燃焼が行なわれ
ること、また、燃焼筒内は1300℃と比較的高温であるた
め金属材料は熱ヒズミを生じやすいが、構造が比較的簡
単でかつ燃焼用空気による冷却作用のため、このような
トラブルの発生がさけられること、あるいは又還元燃焼
でも煤の発生がないこと等の効果がある。
本発明はこれをさらに改良し、低NOXのバーナを提供
することを目的とする。
することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明に係る低NOXバーナは、送風機１に通ずるウイ
ンドボックス２内にこれと同心で先端をノズル吹出部６
とした仕切壁５を設け、該仕切壁５の中心部に液体燃料
の霧化ノズル11及び点火電極12を配し、又前記仕切壁５
のノズル吹出部６を囲繞して気化筒７を、さらに該気化
筒の外側に燃焼筒14を、さらにその外側に外筒22を夫々
同心状に配設し、仕切壁５に設けたダンパ３により送風
機１からウインドボックス２に送り込まれた燃焼空気を
仕切壁の外側と内側のノズル室４に分流し、ノズル室４
内に流入した燃焼空気はノズル吹出部６から気化筒７内
へ吹出すようにした低NOXバーナであって、前記燃焼筒1
4から気化筒７に向けてノズル吹出部６の近傍に接線方
向通路19を設けて燃焼空気の一部を導入可能とし、又前
記気化筒７と燃焼筒14間の環状空間16をノズル吹出部６
の外側に連通させ、かつ前記燃焼筒14の先端部を縮径し
て先端絞り部15を形成して燃焼ガスを還流可能とし、燃
焼筒14の端部と外筒２の端部間に環状間隙24を形成して
燃焼空気の一部を吹出可能としたことを特徴とする。
ンドボックス２内にこれと同心で先端をノズル吹出部６
とした仕切壁５を設け、該仕切壁５の中心部に液体燃料
の霧化ノズル11及び点火電極12を配し、又前記仕切壁５
のノズル吹出部６を囲繞して気化筒７を、さらに該気化
筒の外側に燃焼筒14を、さらにその外側に外筒22を夫々
同心状に配設し、仕切壁５に設けたダンパ３により送風
機１からウインドボックス２に送り込まれた燃焼空気を
仕切壁の外側と内側のノズル室４に分流し、ノズル室４
内に流入した燃焼空気はノズル吹出部６から気化筒７内
へ吹出すようにした低NOXバーナであって、前記燃焼筒1
4から気化筒７に向けてノズル吹出部６の近傍に接線方
向通路19を設けて燃焼空気の一部を導入可能とし、又前
記気化筒７と燃焼筒14間の環状空間16をノズル吹出部６
の外側に連通させ、かつ前記燃焼筒14の先端部を縮径し
て先端絞り部15を形成して燃焼ガスを還流可能とし、燃
焼筒14の端部と外筒２の端部間に環状間隙24を形成して
燃焼空気の一部を吹出可能としたことを特徴とする。
（実施例） 図に基いて説明する。第１図で燃焼空気は送風機１か
らウインドウボックス２に送り込まれる。この燃焼空気
の一部は調節可能なダンパー３で先細円錐形に形成され
た仕切壁５の外側と仕切壁５の内側のノズル室４とに分
流される。ダンパー３よりノズル室４内に流入した空気
はノズル室４先端のノズル吹出部６から気化筒７内に吹
出す。
らウインドウボックス２に送り込まれる。この燃焼空気
の一部は調節可能なダンパー３で先細円錐形に形成され
た仕切壁５の外側と仕切壁５の内側のノズル室４とに分
流される。ダンパー３よりノズル室４内に流入した空気
はノズル室４先端のノズル吹出部６から気化筒７内に吹
出す。
一方燃料油は油圧ポンプ８によって昇圧され、送油管
９を通り、ノズルアダプタ10の先端に装着されたノズル
11から気化筒７内に噴霧され、前記ノズル吹出部６から
吹出された空気と混合し燃焼を開始する。
９を通り、ノズルアダプタ10の先端に装着されたノズル
11から気化筒７内に噴霧され、前記ノズル吹出部６から
吹出された空気と混合し燃焼を開始する。
12は点火電極で、点火トランス13で発生した高圧電気
をスパークさせ、前記ノズル吹出部６から吹出された燃
料油と空気の混合した霧化混合気流に点火し燃焼させ
る。
をスパークさせ、前記ノズル吹出部６から吹出された燃
料油と空気の混合した霧化混合気流に点火し燃焼させ
る。
霧化混合気流は円筒状をした気化筒７を通過し、急速
に蒸発・気化し、気化筒７と同心でこれを取巻く燃焼筒
14内で燃焼する。この燃焼ガスは膨張し、さらに燃焼筒
14の先端絞り部15の存在に影響されて、気化筒７と燃焼
筒14間の環状空間16を逆流し（矢印18）、ノズル吹出部
６を構成する円錐状の仕切壁５の外側部17へ還流する。
その還流量は略70％である。
に蒸発・気化し、気化筒７と同心でこれを取巻く燃焼筒
14内で燃焼する。この燃焼ガスは膨張し、さらに燃焼筒
14の先端絞り部15の存在に影響されて、気化筒７と燃焼
筒14間の環状空間16を逆流し（矢印18）、ノズル吹出部
６を構成する円錐状の仕切壁５の外側部17へ還流する。
その還流量は略70％である。
この還流ガスは環状空間16を逆流するとき、気化筒７
を外側から加熱するので、気化筒７は燃焼開始後約0.5
秒で約600℃となり、霧化混合気流の蒸発気化をさらに
促進し、約３秒以内に1150℃となり、定常燃焼状態とな
る。
を外側から加熱するので、気化筒７は燃焼開始後約0.5
秒で約600℃となり、霧化混合気流の蒸発気化をさらに
促進し、約３秒以内に1150℃となり、定常燃焼状態とな
る。
燃焼空気の一部は第２図に示す如く燃焼筒14から気化
筒７に向けて切線方向に設けた通路19から流入し（符号
20）、気化筒７の内周縁に薄膜の高速旋回流21を形成す
る。この高速旋回流21はノズル吹出部６から噴出する噴
霧混合気流が気化筒７の内面に衝突して気化筒７の温度
が低いスタート時には液滴となるのを防止すると共に、
ダンパー３よりノズル吹出部６に流入する空気流速を確
実安定した点火条件である15m/s以下にする為燃焼に必
要な空気量を通路19より追加する為のものである。
筒７に向けて切線方向に設けた通路19から流入し（符号
20）、気化筒７の内周縁に薄膜の高速旋回流21を形成す
る。この高速旋回流21はノズル吹出部６から噴出する噴
霧混合気流が気化筒７の内面に衝突して気化筒７の温度
が低いスタート時には液滴となるのを防止すると共に、
ダンパー３よりノズル吹出部６に流入する空気流速を確
実安定した点火条件である15m/s以下にする為燃焼に必
要な空気量を通路19より追加する為のものである。
なお、燃焼筒14内での燃焼は還元燃焼（酸欠燃焼）
で、空気比即ち、 は0.8で、燃焼筒14内は煤の発生し易い状態にある。こ
の煤の発生を抑制する為、蒸発・気化によって混合気流
内の油粒子の微粒化（５〜20μ）を促進し、青炎燃焼に
よって燃焼筒14内の温度を1500℃以下に保ってNOXの発
生を防止している。
で、空気比即ち、 は0.8で、燃焼筒14内は煤の発生し易い状態にある。こ
の煤の発生を抑制する為、蒸発・気化によって混合気流
内の油粒子の微粒化（５〜20μ）を促進し、青炎燃焼に
よって燃焼筒14内の温度を1500℃以下に保ってNOXの発
生を防止している。
又燃焼筒14の先端絞り部15より炉内に噴出する還元燃
焼炎は外筒22と燃焼筒14の間隙23を通過して燃焼筒14の
熱を吸収し乍ら外筒22と燃焼筒14間の環状間隙24より噴
出する空気流と急速に混合し完全に燃焼する。この場合
燃焼空気量を100％として、ノズル吹出部６より約50
％、通路19より約20％、環状間隙24より約30％になるよ
うに作られ、高速度で方向性のある空気流が、先端絞り
部15よりの還元燃焼炎の内部まで到達するようになって
いる。このため、還元燃焼炎は極めて短時間で酸化され
燃焼を完結する。
焼炎は外筒22と燃焼筒14の間隙23を通過して燃焼筒14の
熱を吸収し乍ら外筒22と燃焼筒14間の環状間隙24より噴
出する空気流と急速に混合し完全に燃焼する。この場合
燃焼空気量を100％として、ノズル吹出部６より約50
％、通路19より約20％、環状間隙24より約30％になるよ
うに作られ、高速度で方向性のある空気流が、先端絞り
部15よりの還元燃焼炎の内部まで到達するようになって
いる。このため、還元燃焼炎は極めて短時間で酸化され
燃焼を完結する。
（効果） 気化筒と燃焼筒間の環状空間よりの燃焼ガス再循環に
よる蒸発気化燃焼によって安定した還元燃焼域を構成
し、該還元燃焼域での還元燃焼炎を極めて短時間に酸化
燃焼することができるようにしたので、NOXの発生を大
巾に抑制することが可能となった。
よる蒸発気化燃焼によって安定した還元燃焼域を構成
し、該還元燃焼域での還元燃焼炎を極めて短時間に酸化
燃焼することができるようにしたので、NOXの発生を大
巾に抑制することが可能となった。
又気化筒と燃焼筒間に接線方向通路を設け、ここから
渦巻空気流を気化筒内に送入できるようにしたので、気
化筒内面に空気流の薄膜を構成して混合気流の液滴化，
カーボン生成を防止することが可能となり、還元燃焼域
でも安定した燃焼の可能な２段燃焼方式の低NOXバーナ
を提供できる。
渦巻空気流を気化筒内に送入できるようにしたので、気
化筒内面に空気流の薄膜を構成して混合気流の液滴化，
カーボン生成を防止することが可能となり、還元燃焼域
でも安定した燃焼の可能な２段燃焼方式の低NOXバーナ
を提供できる。
第１図は本発明の低NOXバーナの断面図。 第２図は第１図のII−II部縮少断面図。 第３図は公知バーナの断面図。 図において； １……送風機、２……ウインドボックス ３……ダンパー、４……ノズル室 ５……仕切壁、６……ノズル吹出部 ７……気化筒、８……油圧ポンプ ９……送油管、10……ノズルアダプタ 11……ノズル、12……点火電極 13……点火トランス、14……燃焼筒 15……先端絞り部、16……環状空間 17……（仕切壁の）外側部、19……通路 21……高速旋回流、22……外筒 23……間隙、24……環状間隙 25……小孔
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−200116（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−32531（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】送風機（１）に通ずるウインドボックス
（２）内にこれと同心で先端をノズル吹出部（６）とし
た仕切壁（５）を設け、該仕切壁（５）の中心部に液体
燃料の霧化ノズル（11）及び点火電極（12）を配し、又
前記仕切壁（５）のノズル吹出部（６）を囲繞して気化
筒（７）を、さらに該気化筒の外側に燃焼筒（14）を、
さらにその外側に外筒（22）を夫々同心状に配設し、仕
切壁（５）に設けたダンパ（３）により送風機（１）か
らウインドボックス（２）に送り込まれた燃焼空気を仕
切壁の外側と内側のノズル室（４）に分流し、ノズル室
（４）内に流入した燃焼空気はノズル吹出部（６）から
気化筒（７）内へ吹出すようにした低NOXバーナであっ
て、前記燃焼筒（14）から気化筒（７）に向けてノズル
吹出部（６）の近傍に接線方向通路（19）を設けて燃焼
空気の一部を導入可能とし、又前記気化筒（７）と燃焼
筒（14）間の環状空間（16）をノズル吹出部（６）の外
側に連通させ、かつ前記燃焼筒（14）の先端部を縮径し
て先端絞り部（15）を形成して燃焼ガスを還流可能と
し、燃焼筒（14）の端部と外筒（22）の端部間に環状間
隙（24）を形成して燃焼空気の一部を吹出可能としたこ
とを特徴とする低NOXバーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279123A JP2561382B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 低ＮＯｘバーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279123A JP2561382B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 低ＮＯｘバーナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04155107A JPH04155107A (ja) | 1992-05-28 |
| JP2561382B2 true JP2561382B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=17606752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2279123A Expired - Fee Related JP2561382B2 (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 低ＮＯｘバーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561382B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07103426A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-04-18 | Natl Aerospace Lab | 大気汚染成分の排出の少ないバーナ |
| CN112696657B (zh) * | 2020-12-01 | 2023-03-10 | 北方联合电力有限责任公司包头第一热电厂 | 一种锅炉停炉控制系统 |
| JP2023050605A (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-11 | 三菱重工パワーインダストリー株式会社 | ガスバーナ、及び燃焼設備 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200116A (ja) * | 1983-04-27 | 1984-11-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 液体燃料燃焼装置 |
| JPH0232531A (ja) * | 1988-07-22 | 1990-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP2279123A patent/JP2561382B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04155107A (ja) | 1992-05-28 |
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| JPH0587723B2 (ja) |
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