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JP3215994B2 - 燃焼器 - Google Patents

燃焼器

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Publication number
JP3215994B2
JP3215994B2 JP24472693A JP24472693A JP3215994B2 JP 3215994 B2 JP3215994 B2 JP 3215994B2 JP 24472693 A JP24472693 A JP 24472693A JP 24472693 A JP24472693 A JP 24472693A JP 3215994 B2 JP3215994 B2 JP 3215994B2
Authority
JP
Japan
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venturi body
hole
combustor
venturi
fuel outlet
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Application number
JP24472693A
Other languages
English (en)
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JPH0798106A (ja
Inventor
三郎 丸子
Original Assignee
株式会社日本ケミカル・プラント・コンサルタント
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Spray-Type Burners (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温の燃焼ガスを得る
ための燃焼器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】燃焼器で得られる燃焼ガスは、公害物
質、すなわちNox及び未燃物がなく、さらに完全燃焼
して残留O2 が低いことが望ましい。ところで、従来の
この種の燃焼器は、空気と燃料を爆発限界範囲内の濃度
で混合し、これを気スパーク等の手段にて着火させて
火炎を形成し、その後は上記空気と燃料の混合気を継続
して燃焼させるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら液体燃料
の場合には、液滴状で分散されているので、燃焼時に部
分的な高温部が発生してしまい、Noxがかなりの量で
発生していた。このNoxの発生を押えるためには予熱
された空気中に液体燃料を混合して予蒸発・予混合状態
の混合気として燃焼させる必要があった。
【0004】本発明は、上記のことに鑑みなされたもの
で、液体燃料用の燃焼器の場合でも、空気を予熱するこ
となく、Noxの発生を押え、未燃物がない高温の燃焼
ガスを得ることができるようにした燃焼器を提供するこ
とを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る燃焼器は、空気の流路管の内部に、ベ
ンチュリーを形成するベンチュリー体7を内装すると共
に、このベンチュリー体7にて構成される流路管のスロ
ート部8に液体燃料出口孔6aを設け、上記ベンチュリ
ー体7の下流側先端部に、先端が燃焼室2に開口する孔
を軸方向に設けると共に、この孔に連通する連通孔12
をベンチュリー体7のスロート部8より下流側部に開口
した構成となっている。また、上記空気の流通路に、液
体燃料出口孔6aに隣接して気体燃料出口孔6bを設け
る。また、上記ベンチュリー体7を金属よりなる基端側
部材7aとセラミックスよりなる先端側部材7bにて構
成し、両部材の接合部に断熱材9を介装する。さらに上
記ベンチュリー体7の軸心に設ける孔をこれの全長にわ
たって設けると共に、ベンチュリー体7の基端側にフレ
ームアイ11等の観察部材を設ける。
【0006】
【作 用】液体燃料が液体燃料出口孔6aより流路管
のスロート部8に供給され、この部分で増速された空気
中に液滴状になって分散されて燃焼室2内で燃焼され
る。このときスロート部8の下流側は燃焼室2より圧力
が低くなり、燃焼室2の燃焼ガスがベンチュリー体7の
孔を通って連通孔12よりスロート部の下流側へ還流さ
れる。この還流された高温の燃焼ガスによりスロート部
8へ供給された液滴状の液体燃料が加熱されて予蒸発・
予混合状態にされる。
【0007】
【実 施 例】本発明の実施例を図1に基づいて説明す
る。図中1は燃焼器、2はこの燃焼器1の先端側に接続
された燃焼室である。そして3は燃焼器1の外筒であ
り、この外筒3は基端を蓋板4で閉じた筒状になってい
て、これの先端部は拡開状に形成されている。この外筒
3の基端側に空気入口管5が開されており、この空気
入口管5が開口された部分より先端側に液体燃料出口孔
6aと気体燃料出口孔6bとが軸方向に位置をずらせ
て、かつそれぞれ円周方向に複数個設けられている。こ
の各燃料出口孔6a,6bは外筒3の外側に設けた環状
の燃料溜めを経て円周方向から均一に流入するようにな
っている。
【0008】上記外筒3内には、液体及び気体の各燃料
出口孔6a,6bに対向する位置に軸方向両側部をテー
パ状にしたベンチュリー体7が同心状に配置してあり、
このベンチュリー体7にて両燃料出口孔5,6の開口部
に環状のスロート部8が構成されている。このベンチュ
リー体7は一端部を蓋板4側に固着した基端側部材7a
と、この基端側部材7aにねじ結合される先端側部材7
bとからなっている。この端側部材7a,7bのねじ
結合部にはセラミックス繊維等の断熱材9が介在されて
ある。
【0009】このベンチュリー体7の軸心部には軸方向
に貫通孔10が設けてあり、これの基端側に蓋板4の外
側に固着したフレームアイ11が接続してあり、このフ
レームアイ11にて燃焼室2内を貫通孔10を通しての
ぞけるようになっている。ベンチュリー体7の先端側部
材7bのテーパ部には上記貫通孔10に連通する連通孔
12が放射状に設けてある。またこのベンチュリー体7
の先端側部材7bの端部は燃焼室2内に位置し、これに
設けられた貫通孔10は燃焼室2内で開口されている。
【0010】上記構成における作用を説明する。空気入
口管5より空気を供給しながら液体燃料出口孔6aより
液体燃料を供給する。燃焼器1内での空気はベンチュリ
ー体7で構成されるスロート部8で流速が速められてお
り、このスロート部8へ上記流体燃料が供給されるの
で、液体燃料はこの高速空気中に液滴となって分散され
て燃焼室2側へ流れ、初期点火棒14にて点火されて燃
焼される。
【0011】このとき、スロート部8の下流側はベンチ
ュリー効果により燃焼室2より圧力が低くなっているか
ら、燃焼室2内の高温の燃焼ガスがベンチュリー体7の
軸心に設けられた貫通孔10、連通孔12を通ってスロ
ート部8の下流側に還流され、ここを通る燃料が液滴状
に分散されている混合気中に混合される。
【0012】これにより、スロート部8を通過した液滴
状に分散された燃料は蒸発して予蒸発・予混合状態とな
り、燃焼室2においてスムーズな燃焼が継続される。
【0013】上記液体燃料が重油のように蒸発温度が高
く最初に点火するのが困難な場合には、スタート時のみ
に気体燃料を使用する。この場合、スタート時には気体
燃料出口孔6bより気体燃料を供給して空気と混合し、
初期点火棒14にて点火する。燃焼室2内での燃焼が継
続して、この燃焼室2の燃焼ガスがスロート部8の下流
側に還流が生じた時点で液体燃料に切換える。
【0014】この燃焼器1を使用する場合、1500℃
の燃焼ガスの場合でNoxの発生量は酸素0%換算で2
0ppmくらいとなった。上記ベンチュリー体7の先端
側部材7bは高温にさらされるため通常は耐熱性を有す
る炭化硅素で作られるが、高温と熱衝撃に耐えられるセ
ラミックスであればよい。ベンチュリー体7の基端側部
7aは金属にて構成する。またこの両部材7a,7b
の間に介装する断熱材9は先端側部材7bからの熱を遮
断し、かつ膨脹率の違いによる歪みを緩衝するものであ
ればどんな材料でもよいが、通常断熱性よいセラミック
ス繊維を圧縮結合したものを用いる。
【0015】上記ベンチュリー体7の軸心に設けた貫通
孔10は必ずしもこれの全長に設ける必要はなく、先端
側部材7b側だけ設けて、燃焼室2側の燃焼ガスが連通
孔12より還流するようにしてもよい。この場合燃焼室
2内を観察するためのフレームアイ11は別のところに
設ける。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、液体燃料用の燃焼器の
場合でも、空気を予熱することなく、Noxの発生が押
えられ、また未燃焼物がない高温の燃焼ガスを得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1…燃焼器、2…燃焼室、3…外筒、4…蓋体、5…空
気入口管、6a…液体燃料出口孔、6b…気体燃料出口
孔、7…ベンチュリー体、7a…基端側部材、7b…先
端側部材、8…スロート部、9,13…断熱材、10…
貫通孔、11…フレームアイ、12…連通孔、14…初
期点火棒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭46−40824(JP,A) 特開 昭52−74928(JP,A) 特開 昭54−164033(JP,A) 特開 昭63−80118(JP,A) 特開 昭51−150717(JP,A) 実開 昭55−95012(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23D 11/10 F23D 11/36

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空気の流路管の内部に、ベンチュリーを
    形成するベンチュリー体7を内装すると共に、このベン
    チュリー体7にて構成される流路管のスロート部8に液
    体燃料出口孔6aを設け、上記ベンチュリー体7の下流
    側先端部に、先端が燃焼室2に開口する孔を軸方向に設
    けると共に、この孔に連通する連通孔12をベンチュリ
    ー体7のスロート部8より下流側部に開口したことを特
    徴とする燃焼器。
  2. 【請求項2】 空気の流通路に、液体燃料出口孔6aに
    隣接して気体燃料出口孔6bを設けたことを特徴とする
    請求項1記載の燃器。
  3. 【請求項3】 ベンチュリー体7を金属よりなる基端側
    部材7aとセラミックスよりなる先端側部材7bにて構
    成し、両部材の接合部に断熱材9を介装したことを特徴
    とする請求項1または2記載の燃焼器。
  4. 【請求項4】 ベンチュリー体7の軸心に設ける孔をこ
    れの全長にわたって設けると共に、ベンチュリー体7の
    基端側にフレームアイ11等の観察部材を設けたこと特
    徴とする請求項1,2または3記載の燃焼器。
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