CN101218471A - 锅炉 - Google Patents

Abstract

目的是提供一种使用煤油或A重油等液体燃料、能够实现有害物质的减少的燃烧器。本发明是具备喷嘴部(22)的燃烧器(20)，所述喷嘴部对用多个水管构成的罐体(10)内的燃烧室(16)进行液体燃料的喷雾，在上述喷嘴部(22)的周围设有空气喷出部(27)，上述空气喷出部(27)构成为用于控制从上述空气喷出部(27)喷出的空气的流动，以使由上述燃烧器(20)生成的气体不会从设在上述罐体(10)内的气体排出口短通。

Description

锅炉

技术领域

本发明涉及锅炉。详细地讲，涉及能够利用煤油或A重油等液体燃料并实现有害物质的减少的锅炉。

背景技术

以往，公知有具备罐体的锅炉，所述罐体具有排列为环状的水管组，在这样的锅炉中，一般在其水管组的中央部配置有燃烧器。即，在这样的结构的锅炉中，排列为环状的水管组的中央部作为用来使从燃烧器供给的燃料燃烧的燃烧室发挥作用。

此外，在使用气体燃料作为燃烧器的燃料的情况下，关于燃烧性提高技术以及有害物质(NO_X、CO、煤等)的减少技术有许多的提案(参照例如专利文献1)，其中也有实际上得到了效果的例子。

但是，对于具有使用煤油或A重油等液体燃料的燃烧装置的锅炉，虽然进行了各种提案，但是燃烧性提高技术以及有害物质(NO_X、CO、煤等)的减少技术并没有像使用气体燃料的燃烧装置那样发展。

进而，在用罐体构成的锅炉中，所述罐体具有上述排列为环状的水管组，根据设在罐体上的气体排出口的位置，由燃烧器生成的气体有被引向特定的方向(主要是设有气体排出口的方向)的倾向，这有可能给燃烧器的燃烧性能带来不良影响。

【专利文献1】特开平8-61614号公报

发明内容

所以，本发明是为了解决上述以往技术的问题而做出的，目的是提供一种使用煤油或A重油等液体燃料并能够实现有害物质的减少的燃烧器。此外，本发明的目的是提供一种能够实现这样的有害物质的减少的锅炉。

本发明是为了解决上述问题而做出的，是一种燃烧器，具备对利用多个水管构成的罐体内的燃烧室进行液体燃料的喷雾的喷嘴部，其特征在于，在上述喷嘴部的周围设有空气喷出部，上述空气喷出部构成为用于控制从上述空气喷出部喷出的空气的流动，以使由上述燃烧器生成的气体不会从设在上述罐体内的气体排出口短通。

此外，在本发明的燃烧器中，优选地构成为，上述空气喷出部具有：导引部，将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引；扩散部，促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散。

此外，在本发明的燃烧器中，优选地构成为，在上述喷嘴部的周围设有多个空气喷出部，至少一个上述空气喷出部具有：导引部，将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引；扩散部，促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散。

进而，在本发明的燃烧器中，优选地构成为，在上述喷嘴部的周围设有多个空气喷出部，位于设在上述罐体内的气体排出口侧的至少一个的上述空气喷出部具有：导引部，将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引；扩散部，促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散。

此外，在本发明的燃烧器中，优选地构成为，在上述喷嘴部的周围设有多个空气喷出部，位于设在上述罐体内的气体排出口侧的至少一个的上述空气喷出部具有将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引的导引部、和促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散的扩散部，在位于上述气体排出口的相反侧的上述空气喷出部中没有设置上述导引部。

进而，在本发明的燃烧器中，优选地构成为，在上述喷嘴部的周围均等地(以60度间隔)设有六个空气喷出部，位于(接近于)设在上述罐体内的气体排出口侧的三个上述空气喷出部具有：导引部，将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引；扩散部，促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散。

此外，在本发明的燃烧器中，优选地构成为，上述导引部用设在上述空气喷出部的上述气体排出口侧的板状部件而构成，上述板状部件为了将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引而倾斜地设置。

此外，在本发明的燃烧器中，优选地构成为，上述导引部的高度设定为不会与从上述喷嘴部喷雾的上述液体燃料接触。

进而，本发明是为了解决上述问题而做出的，是一种锅炉，具备：罐体，利用多个水管构成；燃烧器，具有对上述罐体内的燃烧室进行液体燃料的喷雾的喷嘴部；其特征在于，在上述喷嘴部的周围设有空气喷出部，上述空气喷出部构成为用于控制从上述空气喷出部喷出的空气的流动，以使由上述燃烧器生成的气体不会从设在上述罐体内的气体排出口短通。

此外，在本发明的锅炉中，优选地构成为，上述空气喷出部具有：导引部，将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引；扩散部，促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散。

进而，本发明是一种锅炉，具备：罐体，利用多个水管构成；燃烧器，具有对上述罐体内的燃烧室进行液体燃料的喷雾的喷嘴部；其特征在于，在上述喷嘴部的周围设有空气喷出部，上述空气喷出部具有：导引部，将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引；扩散部，促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散。

此外，在本发明的锅炉中，优选地构成为，上述导引部用设在上述空气喷出部的上述气体排出口侧的板状部件而构成，上述板状部件为了将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引而倾斜地设置。

此外，在本发明的锅炉中，优选地构成为，上述导引部的高度设定为不会与从上述喷嘴部喷雾的上述液体燃料接触。

此外，在本发明的锅炉中，优选地构成为，设在上述罐体内的气体排出口沿着上述水管的长轴方向开口。

根据本发明，能够得到使用煤油或A重油等液体燃料并能够实现有害物质的减少的燃烧器。此外，根据本发明，能够得到能够实现有害物质的减少的锅炉。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的锅炉的纵截面的说明图。

图2是表示沿着图1的II-II线的横截面的说明图。

图3是表示本实施例的燃烧器的纵截面的说明图。

图4是表示图3所示的燃烧器的仰视图。

图5是表示低燃烧时的气体的流动的概略图。

图6是表示本发明的另一实施例的第二燃烧器(燃烧器)的纵截面的说明图。

图7是表示图6所示的第二燃烧器(燃烧器)的仰视图。

图8是表示本发明的另一实施例的第三燃烧器(燃烧器)的纵截面的说明图。

图6是表示图8所示的第三燃烧器(燃烧器)的仰视图。

附图标记说明

1......锅炉

10......罐体

11......上部水箱

12......下部水箱

13......内侧水管组

13a......内侧水管

13b......内侧翅片部

14......外侧水管组

14a......外侧水管

14b......外侧翅片部

16......燃烧室

17......气体排出口

18......环状气体流路

19......外侧开口部

20......第一燃烧器(燃烧器)

21......载置板

22......喷嘴部

22a......第一喷嘴部

22b......第二喷嘴部

23......点火器

24......第一空气供给路径

25......第二空气供给路径

26......中央空气喷出部

27......周围空气喷出部

27a～27f......第一周围空气喷出部～第六周围空气喷出部

31......贯通孔部

31a～31f......第一贯通孔部～第六贯通孔部

34......第一筒部件

35......第二筒部件

35A......扩开部

36......第一空气供给板

37......第二空气供给板

38......导引部

38a～38f......第一导引部～第六导引部

39......扩散部

39a～39f......第一扩散部～第六扩散部

40......风箱

41......分隔壁

60......第二燃烧器(燃烧器)

61......燃烧筒

62......连接机构

63......循环部

80......第三燃烧器(燃烧器)

87......周围空气喷出部

87a～87f......第一周围空气喷出部～第六周围空气喷出部

91......贯通孔部

91a～91f......第一贯通孔部～第六贯通孔部

98......导引部

98a、98b、98f......第一导引部、第二导引部、第六导引部

99......扩散部

99a、99b、99f......第一扩散部、第二扩散部、第六扩散部

具体实施方式

在说明本发明的实施方式之前，对在本说明书中使用的用语进行说明。

在本说明书中，在单称作“气体”的情况下，所谓的气体是包括燃烧反应中的气体及燃烧反应结束的气体的至少一种的概念，也可以称作燃烧气体。即，所谓的气体，是包括具有燃烧反应中的气体及燃烧反应结束后的气体两者的情况、仅具有燃烧反应中的气体的情况、或者仅具有燃烧反应结束后的气体的情况的全部的概念。以下，在没有特别说明的情况下是同样的概念。

此外，所谓的排气，是指燃烧反应结束或几乎结束的气体。进而，在没有特别说明的情况下，所谓的排气，是指通过锅炉的罐体内而到达烟囱部的气体、以及在罐体内循环的气体的两者或任一种。

此外，气体温度只要没有特别说明，是指燃烧反应中的气体的温度，与燃烧温度或燃烧火焰温度是同义的。进而，所谓的气体温度的抑制，是指将气体(燃烧火焰)温度的最高值抑制得较低。另外，通常燃烧反应在上述的“燃烧反应结束后的气体”中虽然很少量但也是一直持续的，所以所谓的“燃烧反应的结束”，并不是指燃烧反应的100％完结。

以下，对本发明的实施方式进行说明。

首先，本实施方式的第一形态的燃烧器，是一种燃烧器，具备对利用多个水管构成的罐体内的燃烧室进行液体燃料的喷雾的喷嘴部，其特征在于，在喷嘴部的周围设有空气喷出部，该空气喷出部构成为用于控制从空气喷出部喷出的空气的流动，以使由燃烧器生成的气体不会从设在罐体内的气体排出口短通。这里，所谓的“短通”，是指由燃烧器生成的气体不朝向罐体内的燃烧室底部流动而从设在罐体内的气体排出口的上部向罐体外流出。

根据这样的结构，由于空气喷出部构成为使得由燃烧器生成的气体不会从设在罐体内的气体排出口短通，所以能够提高燃烧器的燃烧性能、实现有害物质的减少。

具体而言，根据这样的结构，由于气体不会短通到(由于没有被引向)气体排出口，所以能够使由燃烧器生成的气体(也包括火焰)在罐体内充分地扩散。即，由于利用该气体的扩散使气体温度降低，所以能够降低NO_X值。

此外，由于气体没有被引向气体排出口侧，所以适当地形成了罐体内的排气循环流。这样，利用该罐体内的排气循环流(自EGR)，气体温度降低，能够降低NO_X值。

本实施方式的第二形态的燃烧器构成为，上述空气喷出部具有将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引的导引部、和促进从空气喷出部喷出的空气的扩散的扩散部。

根据这样的结构，由于不仅具有导引部，还具有扩散部，所以在燃烧器的附近能够使从喷嘴部喷雾的液体燃料与空气的混合状态部分地变得不均匀。即，根据这样的结构的燃烧器，不仅单纯地使混合状态变好，还由扩散部将一部分故意地形成为不均匀的混合状态，由此能够实现气体温度的降低，降低NO_X值。

本实施方式的第三形态的燃烧器构成为，在喷嘴部的周围设有多个空气喷出部，至少一个空气喷出部具有将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引的导引部、和促进从空气喷出部喷出的空气的扩散的扩散部。

本实施方式的第四形态的燃烧器构成为，在喷嘴部的周围设有多个空气喷出部，位于设在罐体内的气体排出口侧的至少一个空气喷出部具有将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引的导引部、和促进从空气喷出部喷出的空气的扩散的扩散部。

本实施方式的第五形态的燃烧器构成为，在喷嘴部的周围设有多个空气喷出部，位于设在罐体内的气体排出口侧的至少一个空气喷出部具有将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引的导引部、和促进从空气喷出部喷出的空气的扩散的扩散部，在位于气体排出口的相反侧的上述空气喷出部中没有设置导引部。

本实施方式的第六形态的燃烧器构成为，在喷嘴部的周围均等地(以60度间隔)设有六个空气喷出部，位于(接近于)设在罐体内的气体排出口侧的三个空气喷出部具有将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引的导引部、和促进从空气喷出部喷出的空气的扩散的扩散部。

本实施方式的第七形态的燃烧器构成为，导引部用设在空气喷出部的气体排出口侧的板状部件而构成，板状部件为了将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引而倾斜地设置。即，这样的结构的燃烧器为了部分地遮蔽空气喷出部与气体排出口之间而设置由板状部件形成的导引部，该板状部件向气体排出口的相反侧倾斜而设置。

根据这样的结构，能够比较简单地构成导引部。此外，通过调节该板状部件的大小及安装位置等，不仅是导引部，也能够将上述扩散部简单地构成。即，能够使设有板状部件的部位作为导引部而发挥作用，使没有设置导引部的空气喷出部的一部分作为扩散部而发挥作用。

本实施方式的第八形态的燃烧器构成为，导引部的高度设定为不会与从喷嘴部喷雾的液体燃料接触。

根据这样的结构，由于液体燃料不与导引部接触，所以能够消除燃烧器附近的不适当的不完全燃烧，有效地防止CO或煤烟的产生。

接着，本实施方式的第九形态的锅炉，是一种锅炉，具备：罐体，利用多个水管构成；燃烧器，具有对罐体内的燃烧室进行液体燃料的喷雾的喷嘴部；其特征在于，在喷嘴部的周围设有空气喷出部，空气喷出部构成为用于控制从空气喷出部喷出的空气的流动，以使由燃烧器生成的气体不会从设在罐体内的气体排出口短通。

根据这样的结构，可得到一种锅炉，由于空气喷出部设置为使得由燃烧器生成的气体不会从设在罐体内的气体排出口短通，所以能够提高燃烧器的燃烧性能、实现有害物质的减少。

本实施方式的第十形态的锅炉构成为，空气喷出部具有将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引的导引部、和促进从空气喷出部喷出的空气的扩散的扩散部。

根据这样的结构，由于燃烧器具有扩散部，所以在燃烧器的附近能够使从喷嘴部喷雾的液体燃料与空气的混合状态部分地变得不均匀。即，这样的结构的燃烧器，不仅单纯地使混合状态变好，还由扩散部将一部分故意地形成为不均匀的混合状态，所以用该燃烧器而构成的锅炉能够使罐体内的气体温度降低，实现NO_X值的降低。

本实施方式的第十一形态的锅炉，是一种锅炉，具备：罐体，利用多个水管构成；燃烧器，具有对罐体内的燃烧室进行液体燃料的喷雾的喷嘴部；其特征在于，在喷嘴部的周围设有空气喷出部，空气喷出部具有将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引的导引部、和促进从空气喷出部喷出的空气的扩散的扩散部。

本实施方式的第十二形态的锅炉构成为，构成燃烧器的导引部用设在空气喷出部的气体排出口侧的板状部件构成，板状部件为了将从空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口的方向导引而倾斜地设置。

本实施方式的第十三形态的锅炉构成为，导引部的高度设定为不会与从构成燃烧器的喷嘴部喷雾的液体燃料接触。

本实施方式的第十四形态的锅炉构成为，设在罐体内的气体排出口沿着水管的长轴方向开口。

以下，基于附图，对本发明的实施例的燃烧器及锅炉进行说明。

图1表示本发明的实施例的锅炉的概略图。在此，图1是表示本实施例的锅炉的纵截面的说明图。此外，图2是表示沿着图1的II-II线的横截面的说明图。此外，图3及图4是表示设在本实施例的锅炉中的燃烧器的概略图。这里，图3是表示本实施例的燃烧器的纵截面的说明图，图4是表示图3所示的燃烧器的仰视图。进而，图5是表示本实施例的锅炉的燃烧状态(气体的流动)的概略图。

如图1及图2所示，本实施例的锅炉1用罐体1 0和燃烧器20(以下称作“第一燃烧器20”)(对应于本发明的“燃烧器”)而构成，所述罐体10具有排列为环状的水管组，所述燃烧器20配置在这些水管组的中央部，在第一燃烧器20的上方位置上，设有将燃烧用空气供给到第一燃烧器20中的风箱40。

罐体10，在上部水箱11与下部水箱12之间立设多个水管组(内侧水管组13、外侧水管组14)而构成的。各个水管组13、14排列为大致同心圆状的环状，从内侧水管组13隔开既定的间隔而设置外侧水管组14，在内侧水管组13与外侧水管组14之间形成环状的气体流路18。此外，在本实施例中，这些配置为环状的水管组13、14的内侧作为燃烧室16而发挥作用，在该燃烧室16的上方位置上设有上述第一燃烧器20。

此外，在本实施例中，内侧水管组13，在令各内侧水管13a彼此紧贴的状态、或者将相邻的内侧水管13a间用内侧翅片部13b连接的状态下构成为环状，在其一部分上设有气体排出口17。该气体排出口17沿着水管的长轴方向开口，起到将在内侧水管组13内部的燃烧室16中生成的气体向环状气体流路18导引的功能。

进而，外侧水管组14在各外侧水管14a间具有大致均等的既定间隔的状态下构成为环状，在各外侧水管14a之间，设有为了消除相邻的外侧水管14a间的间隙而连接的外侧翅片部14b。在该外侧水管组14的一部分上设置有外侧开口部19，该外侧开口部19作为用于将燃烧反应大体结束后的气体排出到罐体外部的排出部而发挥作用。即，由第一燃烧器20生成的气体在被集中到外侧开口部19后，经由设在罐体的下方位置的排气筒(图示省略)被排出到罐体10外部。

如图3及图4所示，构成本实施例的锅炉1的第一燃烧器20设置在风箱40内的分隔壁41上，所述风箱40为对该第一燃烧器20供给燃烧用空气的空气供给机构。具体而言，将构成第一燃烧器20的载置板21从上方载置在分隔壁41上，通过用螺栓等的紧固机构(图示省略)将载置板21紧固在分隔壁41上，将第一燃烧器20设置在风箱40内的分隔壁41上。另外，在本实施例中，将空气供给到风箱40内的送风机的结构由于是公知的技术，所以省略。

本实施例的第一燃烧器20如图3及图4所示，包括：将液体燃料喷雾的喷嘴部22(第一喷嘴部22a、第二喷嘴部22b)；点火器23，设置为使其前端位于第一喷嘴部22a附近；为了使从风箱40供给的空气混合到从喷嘴部22喷雾的液体燃料中而设置的空气供给路径(一次空气供给用的第一空气供给路径24；二次空气供给用的第二空气供给路径25)；使从第一空气供给路径24供给的空气向燃烧室16侧喷出的中央空气喷出部26；和使从第二空气供给路径25供给的空气向燃烧室16侧喷出的多个周围空气喷出部27(对应于本发明的“空气喷出部(设在喷嘴部的周围的空气喷出部)”(第一周围空气喷出部27a～第六周围空气喷出部27f)。

作为本实施例的喷嘴部22，设有在低燃烧时及高燃烧时将液体燃料喷雾的第一喷嘴部22a、和仅在高燃烧时将液体燃料喷雾的第二喷嘴部22b。即，喷嘴部22具有在低燃烧时(以及高燃烧时)为燃烧供给状态的第一喷嘴部22a、和在高燃烧时与第一喷嘴部22a一起为燃料供给状态的第二喷嘴部22b，根据锅炉的燃烧负荷而适当地切换各个喷嘴部22的燃料供给状态。即，根据需要而开启关闭控制各个喷嘴部22a、22b。

构成第一燃烧器20的第一空气供给路径24利用设在喷嘴部22的外侧的第一筒部件34而构成，第二空气供给路径25利用第一筒部件34而构成。即，第一筒部件34的内侧区域作为第一空气供给路径24而发挥作用，形成在第一筒部件34与第二筒部件35之间的区域作为第二空气供给路径25而发挥作用。在第二筒部件35的上端部上，形成有随着朝向上方而向外侧扩开的扩开部35A。设置具有这样的形状的扩开部35A是为了使从风箱40供给的空气在第二空气供给路径25内的横截面方向上均匀地流动。假设没有设置该扩开部35A，则空气流容易附着在第二筒部件35的内壁上而流动，不会在第二空气供给路径25内的横截面方向上均匀地流动。

在第一筒部件34的前端部(锅炉1的燃烧室16侧端部)上，设有穿孔有中央空气喷出部26的第一空气供给板36，从风箱40供给的空气经由该中央空气喷出部26被向燃烧室16侧喷出。此外，在第二筒部件37的前端部(锅炉1的燃烧室16侧端部)上，设置有设有多个周围空气喷出部27的第二空气供给板37，从风箱40供给的空气不仅经由中央空气喷出部26、还经由这些多个周围空气喷出部27向燃烧室16侧喷出。

周围空气喷出部27(对应于本发明的“空气喷出部”)如图3及图4所示，设在喷嘴部22的周围。并且，该周围空气喷出部27构成为用于控制从周围空气喷出部27喷出的空气的流动，以使由第一燃烧器20生成的气体不会从设在罐体10内的气体排出口17短通。

本实施例的周围空气喷出部27具有将从各个周围空气喷出部27(第一周围空气喷出部27a～第六周围空气喷出部27f)喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口17的方向导引的导引部38(第一导引部38a～第六导引部38f)、和促进从各个周围空气喷出部27(第一周围空气喷出部27a～第六周围空气喷出部27f)喷出的空气的扩散的扩散部39(第一扩散部39a～第六扩散部39f)。

更具体地讲，在本实施例中，在第二空气供给板37上穿设有六个大致梯形状的贯通孔部31(第一贯通孔部31a～第六贯通孔部31f)，在各个贯通孔部31的气体排出口17侧(在本实施例的各图中是“左侧”)利用板状部件构成导引部38(第一导引部38a～第六导引部38f)。该导引部38覆盖各个贯通孔部31的一部分而构成，在本实施例中，没有被该导引部38覆盖的部分作为促进从周围空气喷出部27喷出的空气的扩散的扩散部39(第一扩散部39a～第六扩散部39f)而发挥作用。

各个导引部38为了将从各周围空气喷出部27喷出的空气的至少一部分(主要是贯通孔部31的被导引部38覆盖的区域的空气)向远离气体排出口17的方向导引，使板状部件倾斜(向气体排出口17的相反方向(在图3中是“右侧”)倾斜)而构成。此时的倾斜角度θ(安装角度)优选为20°～60°左右。

此外，各个导引部38将各导引部38的高度设定为不会与从喷嘴部22被喷雾为锥状(以喷嘴部22为顶点的三角锥状)的液体燃料接触。在本实施例中，在图3的右侧图示的第四导引部38d由于设在比左侧图示的第一导引部38a更容易接触到液体燃料的位置，所以第四导引部38d设置得比第一导引部38a低。

扩散部39(第一扩散部39a～第六扩散部39f)如上所述，是贯通孔部31中的没有被导引部38覆盖的部分(在图3及图4中由虚线围成的区域)。在该部分(扩散部39)中，由于没有设置导引部38等那样的用来将经由第二空气供给路径25供给的空气整流的元件，所以从扩散部39喷出的空气急剧地扩散。

因而，在本实施例的第一燃烧器20中，从周围空气喷出部27喷出的空气被导引部38向远离气体排出口的方向导引，并且其一部分被扩散部39促进了扩散。

本实施例的锅炉1如以上那样构成，基于其结构，具有如下的作用效果。以下，除了图1～图4以外，还利用图5，具体地说明其作用效果。另外，图5是表示低燃烧时的罐体内的气体的流动的概略图。在该图5中，由双点划线表示的气体流动状态图(气体F0)表示燃烧器构造与本实施例不同、来自燃烧器的空气以大致垂直方法被喷出的情况下的气体形状(火焰形状)，由实线表示的气体流动状态图(气体F1)表示由本实施例的第一燃烧器20形成的气体形状(火焰形状)。

在使本实施例的第一燃烧器20在低燃烧状态下动作的情况下，首先驱动送风机(图示省略)，经由风箱40将空气供给到第一空气供给路径24及第二空气供给路径25中。接着，配合从第一喷嘴部22a喷雾液体燃料的时机，对点火器23进行通电。

即，在本实施例中，经由第一空气供给路径24及第二空气供给路径25从中央空气喷出部26及周围空气喷出部27喷出空气，进行该空气与从第一喷嘴部22a喷雾的液体燃料的混合。然后，利用设在第一喷嘴部22a附近的、通过被通电而形成电火花的点火器23对与空气混合后的液体燃料进行点火。通过该点火，从第一喷嘴部22a喷雾的液体燃料燃烧，只要从第一喷嘴部22a持续喷雾液体燃料，就能维持低燃烧状态。此外，如果与第一喷嘴部22a一起而从第二喷嘴部22b也供给液体燃料，则第一燃烧器20成为高燃烧状态。

在本实施例的第一燃烧器20中，通过适当切换喷嘴部22的燃料供给状态(开启关闭控制)，能够进行向停止状态、低燃烧状态、以及高燃烧状态的任一种的切换。即，在燃烧状态持续时，能够进行从低燃烧向高燃烧、或者从高燃烧向低燃烧的切换。

对第一燃烧器20的空气的供给量一般利用设在风箱40与送风机之间的管道内的风门(图示省略)、或控制送风机的转速的变换器等(图示省略)调节。并且，该空气对应于液体燃料的供给量而供给。例如，在使用具有同样的燃料供给性能的两个喷嘴尖而构成的燃烧器中，如果以从任一个喷嘴尖喷雾液体燃料时(低燃烧时)供给的空气量为“1”，则从两个喷嘴尖喷雾液体燃料时(高燃烧时)供给的空气量为“2”。利用风门或变换器进行这样的空气量的调节。

在以上那样构成并发挥作用的锅炉1中，如图5所示，在第一燃烧器20的低燃烧时，在罐体10内形成以燃烧室16的中央部为大致中心而均匀地扩散的气体F1(实线)。形成这样的形状的气体F1是因为设在喷嘴部22的周围的周围空气喷出部27可控制从周围空气喷出部27喷出的空气的流动，以使得由第一燃烧器20生成的气体不会从设在罐体10内的气体排出口17短通。更具体地讲，如前面说明那样，是因为各个周围空气喷出部27具有将空气的至少一部分向远离气体排出口17的方向导引的导引部38。

假设如果不具有本实施例那样的导引部38，则由燃烧器生成的气体被引向气体排出口17侧，由此，在罐体10内形成的气体成为图5的虚线所示的气体F0那样。即，可以认为在以往已知的燃烧器中由于没有设置本实施例那样的导引部38，所以在罐体内形成了这样的形状的气体F0。在这样的情况下，在罐体内由于气体被引向气体排出口侧，所以产生在燃烧室内气体不能充分地扩散的、燃烧室内的排气循环流受到阻碍等的问题。

但是，在本实施例中，如上所述，通过设置导引部38，能够在燃烧室16内形成均匀地扩散的气体F1。因而，根据本实施例，能够得到如以下这样的效果。

首先，在本实施例中，由于气体F1不短通到(没有被引向)气体排出口17，所以能够使由第一燃烧器20生成的气体F1(也包括火焰)在罐体10的燃烧室16内充分地扩散。即，由于通过该气体F1的扩散使气体温度降低，所以能够使NO_X值降低。

此外，在本实施例中，由于气体F1没有被引向气体排出口17侧，所以在罐体10内适当地形成排气循环流。这样，通过该罐体10内的排气循环流(自EGR)使气体温度降低，能够使NO_X值降低。

进而，在本实施例中，在喷嘴部22的周围设有多个周围空气喷出部27，从它们以分割的状态供给空气，所以在第一燃烧器20中形成分割火焰。以往以来已知有形成分割火焰的技术，但如前面说明那样，在以往技术中，由于气体被引向气体排出口侧，所以认为没有形成适当的分割火焰。相对于此，根据本实施例，由于来自各个周围空气喷出部27的空气向气体排出口17的相反侧倾斜而喷出，所以气体F1没有被引向气体排出口17侧，在第一燃烧室20中形成适当的分割火焰。如果这样形成适当的分割火焰，则气体F1的表面积变大而气体温度降低，所以能够使NO_X值降低。

此外，构成本实施例的第一燃烧器20的周围空气喷出部27具有发挥上述各种效果的导引部38，并且还具有扩散部39。该扩散部39如前面也说明那样，是贯通孔部31中没有被导引部38覆盖的部分(参照图3及图4)。即，由于在该扩散部39中没有设置导引部38等那样的用来整流空气的元件，所以从扩散部39喷出的空气在扩散部39的边缘部分(贯通孔部31的边缘部分)处迅速扩散。这样，在第一燃烧器20附近，在空气中产生较小的紊流，能够使从喷嘴部22喷雾的液体燃料与空气的混合状态部分地不均匀。本实施例的第一燃烧器20由于具有这样的扩散部39，所以不仅单纯地使混合状态变得良好，而且能够使一部分故意地形成不均匀的混合状态。即，在本实施例中，通过设置扩散部39，能够在第一燃烧器20的附近形成浓淡燃烧的燃烧状态，所以能够实现气体温度的降低、降低NO_X值。

如以上说明，本实施例的锅炉1，利用在罐体10的燃烧室16内使气体F1充分地扩散带来的气体温度的降低、在罐体10内形成的适当的排气循环流带来的气体温度的降低、形成适当的分割火焰而带来的气体温度的降低、以及由扩散部39形成的浓淡燃烧带来的气体温度的降低的迭加效果，能够实现NO_X的减少。

另外，本发明并不限于上述实施方式及实施例，在能够适合于本发明的主旨的范围内也可以根据需要而施加各种变更来实施，这些都包含在本发明的技术范围内。

例如，本发明的燃烧器并不限于图1～图5中说明的第一燃烧器20，根据需要也可以做成图6及图7所示那样的结构。这里，图6是表示本发明的另一实施例的燃烧器60(以下称作“第二燃烧器60”)(对应于本发明的“燃烧器”)的纵截面的说明图。此外，图7是表示图6所示的第二燃烧器60的仰视图。该图6及图7所示的第二燃烧器60基本上具有与利用图3及图4等说明的第一燃烧器20同样的结构，所以对于同样的结构元件赋予同样的附图标记而省略其说明，以下，主要对另一实施方式的第二燃烧器60的特征部分进行说明。

前面说明的第一燃烧器20(参照图3等)与该图6及图7所示的第二燃烧器60的不同是燃烧筒61的有无。即，该另一实施例的第二燃烧器60在构成周围空气喷出部27的第二空气供给路径25的外侧具有燃烧筒61这一点上，结构与前面的实施例的第一燃烧器20不同。

该燃烧筒61利用螺栓等的连接机构62设置在第二筒部件35的外侧，在第二筒部件35与燃烧筒61之间设有既定的空间(后述的循环部63)。在本实施例中，利用均匀的间隔地设置的六个连接机构62，将燃烧筒61固装在第二筒部件35的外侧。

根据如该图6及图7所示那样构成的第二燃烧器60，在罐体10内循环的排气经由循环部63混入到燃烧筒61内，也能够降低NO_X值。此外，通过设置该燃烧筒61，能够抑制气体的扩散而促进第二燃烧器60附近的燃烧性，所以能够抑制低O₂(排气中的残留氧浓度为2％～3％左右)侧的CO的上升。但是，这些效果根据燃烧器的空气喷出状况、锅炉的燃烧量、罐体10内的气体形状、构成罐体10的水管排列等各种条件而不同，需要根据需要而判断是否设置该燃烧筒61。

此外，在该图6及图7中，表示了燃烧筒61垂直地设置的情况，但本发明并不限于该结构。因而，例如燃烧筒自身也可以与导引部37同样地倾斜设置。

进而，在上述各实施例中，对设在各个周围空气喷出部27中的导引部37向同样的方向以同样的角度倾斜设置的情况进行了说明，但本发明并不限于该结构。因而，例如也可以构成为使各个导引部37的设置倾斜角度适当地不同。

此外，在上述实施例中，对导引部37利用截面コ字状的板状部件(勺型)构成的情况进行了说明，但本发明并不限于该结构，只要能够将从周围空气喷出部27喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口17的方向导引，是怎样的结构都可以。因而，例如也可以用一片平板状的板状部件构成导引部。具体而言，也可以在形成周围空气喷出部27的贯通孔部31的最接近于气体排出口17的“一边”上倾斜地设置平板状的板状部件。如果是这样的结构，也能够将从周围空气喷出部27喷出的空气的至少一部分向远离气体排出口17的方向导引，所以能够得到上述各种效果。

此外，在上述实施例中，将高燃用的第二喷嘴22b配置在第一筒部件34的中心轴上，将低燃(以及高燃)用的第一喷嘴22a相对于上述中心轴向远离气体排出口17侧离开而配置，但本发明并不限于该配置。例如可以配置为，使第二喷嘴22b及第一喷嘴22a之间的中心与上述第一筒部件34的中心轴重合。此外，也能够将本发明应用到通过单一的喷嘴(图示省略)切换低燃烧量和高燃烧量而供给的燃烧器中。

进而，在上述各实施例(利用图1～图7说明的各实施例)中，对于在全部周围空气喷出部27上设有导引部37的情况进行了说明，但本发明并不限于该结构。本发明由于以控制空气(燃烧用空气)的流动以使由燃烧器生成的气体不会从设在罐体内的气体排出口17短通为目的，所以是除了在全部周围空气喷出部上设置导引部的结构以外、还包括在一部分周围空气喷出部上设置导引部的结构的概念。

因而，例如作为本发明的另一实施例的燃烧器，也可以采用图8及图9所示那样的结构。这里，图8是表示本发明的另一实施例的燃烧器80(以下称作“第三燃烧器80”)(对应于本发明的“燃烧器”)的纵截面的说明图，图9是表示图8所示的第三燃烧器80的仰视图。该图8及图9所示的第三燃烧器80基本上具有与利用图3及图4等说明的第一燃烧器20同样的结构，所以对于第三燃烧器80的结构元件中的与第一燃烧器20同样的结构元件赋予同样的附图标记而省略其说明，以下，主要对该第三燃烧器80的特征部分进行说明。

前面说明的第一燃烧器20(参照图3等)与该图8及图9所示的第三燃烧器80的不同是设在喷嘴部22的周围的周围空气喷出部87(对应于本发明的“空气喷出部”)的构造。即，该另一实施例的第三燃烧器80在六个周围空气喷出部87a～87f的一部分具有不同的构造这一点上，结构与前面的实施例的第一燃烧器20不同。

具体而言，与第一燃烧器20不同，图8及图9所示的第三燃烧器80，设在喷嘴部22的周围的六个周围空气喷出部87中的第一周围空气喷出部87a、第二周围空气喷出部87b、以及第六周围空气喷出部87f具有导引部98(第一导引部98a、第二导引部98b、以及第六导引部98f)，其他第三周围空气喷出部87c、第四周围空气喷出部87d、以及第五周围空气喷出部87e不具有导引部。

即，对于第一周围空气喷出部87a、第二周围空气喷出部87b、以及第六周围空气喷出部87f，与第一燃烧器20同样，在穿孔于第二空气供给板37上的贯通孔部91(第一贯通孔部91a、第二贯通孔部91b以及第六贯通孔部91f)的气体排出口17侧(在本实施例的各图中是“左侧”)用板状部件而构成导引部98(第一导引部98a、第二导引部98b、以及第六导引部98f)，没有被该导引部98覆盖的部分作为促进从周围空气喷出部87a、87b、87f喷出的空气的扩散的扩散部99(第一扩散部99a、第二扩散部99b、以及第三扩散部99f)而发挥作用。

另一方面，第三周围空气喷出部87c、第四周围空气喷出部87d、以及第五周围空气喷出部87e不具有导引部，只是在第二空气供给板37上单纯地穿孔有贯通孔部91(第三贯通孔部91c、第四贯通孔部91d、以及第五贯通孔部91e)。

根据这样构成的本实施例的第三燃烧器80，利用导引部98(第一导引部98a、第二导引部98b、以及第六导引部98f)控制从第一周围空气喷出部87a、第二周围空气喷出部87b、以及第六周围空气喷出部87f喷出的燃烧用空气以使其向气体排出口17的相反侧流动，随着该被控制的燃烧用空气的流动，来自不具有导引部的第三周围空气喷出部87c、第四周围空气喷出部87d、以及第五周围空气喷出部87e的燃烧用空气也向气体排出口17的相反侧倾斜地被喷出。

即，在本实施例中，即使是周围空气喷出部87的一部分不具有导引部98的结构，从第三燃烧器80喷出的燃烧用空气的流动也如上述那样被控制。因而，根据本实施例，与上述其他实施例同样，由第三燃烧器80生成的气体不会从设在罐体内的气体排出口17短通，能够使由第三燃烧器80生成的气体(也包括火焰)在罐体10的燃烧室16内充分地扩散。这样，如果能够使气体充分地扩散，则气体温度降低，所以能够降低NO_X值。

此外，在本实施例中也与其他实施例同样，由于气体没有被引向气体排出口17侧，所以适当地形成了罐体10内的排气循环流。这样，通过该罐体10内的排气循环流(自EGR)，气体温度降低，能够使NO_X值降低。

进而，在本实施例中，与上述其他实施例同样，能够得到形成分割火焰带来的NO_X值降低效果、以及具有扩散部99带来的良好的混合效果等的各种效果(包括迭加效果)。

此外，在本实施例中，如图8及图9所示，在构成第三燃烧器80的第三周围空气喷出部87c、第四周围空气喷出部87d、以及第五周围空气喷出部87e中没有设置导引部98。即，本实施例的第三燃烧器80在位于燃烧用空气的流动被控制而形成的气体接近一侧(气体排出口17的相反侧)的周围空气喷出部87c、87d、87e上没有设置导引部98。

根据这样的结构，即使气体接近于第三周围空气喷出部87c、第四周围空气喷出部87d、以及第五周围空气喷出部87e，在这些周围空气喷出部87c、87d、87e中与其他周围空气喷出部87a、87b、87f不同、没有设置从第二空气供给板37向燃烧室16侧突出的导引部98，所以第三燃烧器80的前端部不易受到热影响。即，根据本实施例，由于在气体接近侧没有设置导引部98，作为第三燃烧器80整体不易受到热影响，所以能够提高燃烧器的耐久性。

进而，在上述各实施例中，对于液体燃料的种类没有特别说明，但本发明并不限于任何液体燃料，对于煤油、A重油、B重油、C重油等液体燃料都能够适用。

Claims (6)

1.一种锅炉，具备：罐体，利用多个水管构成；燃烧器，具有对上述罐体内的燃烧室进行液体燃料的喷雾的喷嘴部；其特征在于，

在上述喷嘴部的周围设有空气喷出部，

上述空气喷出部构成为用于控制从上述空气喷出部喷出的空气的流动，以使由上述燃烧器生成的气体不会从设在上述罐体内的气体排出口短通。

2.如权利要求1所述的锅炉，其特征在于，上述空气喷出部具有：导引部，将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引；扩散部，促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散。

3.一种锅炉，具备：罐体，利用多个水管构成；燃烧器，具有对上述罐体内的燃烧室进行液体燃料的喷雾的喷嘴部；其特征在于，

在上述喷嘴部的周围设有空气喷出部，

上述空气喷出部具有：导引部，将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引；扩散部，促进从上述空气喷出部喷出的空气的扩散。

4.如权利要求2或3所述的锅炉，其特征在于，

上述导引部用设在上述空气喷出部的上述气体排出口侧的板状部件构成，

上述板状部件为了将从上述空气喷出部喷出的空气的至少一部分向远离上述气体排出口的方向导引而倾斜地设置。

5.如权利要求2～4中任一项所述的锅炉，其特征在于，上述导引部的高度设定为不会与从上述喷嘴部喷雾的上述液体燃料接触。

6.如权利要求1～5中任一项所述的锅炉，其特征在于，设在上述罐体内的气体排出口沿着上述水管的长轴方向开口。

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