JP2537451B2 - 低NOxバ−ナ - Google Patents
低NOxバ−ナInfo
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- Gas Burners (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
NOxバ−ナに関するものである。
は、薄膜燃焼、二段燃焼、濃淡燃焼、排ガス再循環、水
蒸気噴霧等の技術又はそれらの組合わせによるものが通
常使用されているが、これらは何れも火炎の温度を低く
抑制し、緩慢燃焼させる原理に基づくものであり、火炎
が長炎化する恨みがあつた。
来のバ−ナを使用するとバ−ナの構造が複雑化するとと
もに大きな燃焼空間が必要となり、装置が大型化するた
めボイラが高価につくという問題点がある。上記に鑑
み、本発明は水蒸気噴射や排ガス再循環のように特別な
装置を必要とせず、著しく簡単なバ−ナ構造でボイラの
低NOx化を図り、かつ短炎で高負荷燃焼にも適用可能
なバ−ナを提供することを目的とするものである。
は、先端を閉じた丸型インナーチューブ(1)の先端近
傍の周囲に放射状(半径方向)に燃料ガスを噴出するた
めのガスノズル孔(4)が設けられ、かつ該ガスノズル
孔(4)の後方に、空気を軸方向に噴出するためのプレ
ート(3)がインナーチューブ(1)とプラストチュー
ブ(2)との間に隙間なく設けられ、プレート(3)に
スリット状又はV字状の切欠きが設けられるか又は多数
の小径の円孔が設けられ、プレート(3)が多数の小径
の円孔で構成されている場合は小径の円孔の配列の中間
にガスノズル孔(4)が設けられ、V字状又はスリット
状の切欠きの場合は、切欠き周辺より内側に切欠き縁に
沿って燃料ガスが噴出するようにガスノズル孔が設けら
れたことを特徴とする低NOxバーナである。
gとしたとき、プレートとガスノズル孔中心間の距離
(1)を1/2dg以上、3dg以下となしたことを特
徴とする第1発明記載の低NOxバーナである。
gとしたとき、プレートからのブラストチューブの真直
に延長された出しシロ(L)が0以上、10dg以下に
するか又はブラストチューブ先端に絞り(8)を設けた
ことを特徴とする第1又は第2発明記載の低NOxバー
ナである。
インナーチューブ(1)の外径(d)よりも大きく、ブ
ラストチューブの内径(D)よりも小さいフロントプレ
ート(9)が設けられたこどを特徴とする第1,第2又
は第3発明記載の低NOxバーナである。
関連して空気側差圧が100 〜400mmAq 程度にとられる
が、この範囲においてガスノズル差圧は400mm Aq 以
上、好適には1000〜4000mmAq となるようにガスノズル
孔の直径dg を決めることにより、混合がよく、燃焼範
囲が広く、タ−ンダウンの広いバ−ナが得られる。更に
相隣れるガスノズル径を変化させて濃淡燃焼をさせると
若干火炎は長くなるが、更に低NOx化を達成すること
ができる。
トから軸方向に噴出する空気が直接衝突するのではな
く、プレ−トの面上で空気の噴流に引つ張られてガスが
均一に混合するため安定した火炎が形成される。従つて
本発明の構成により1個のガスノズルで1火炎が形成さ
れ、全体としては火炎分割が行われる。即ち丸型の場合
は分割環状火炎が形成され、角型の場合はインナ−チユ
−ブの両側に分割帯状火炎が形成されることになる。ま
た火炎を分割しているため、通常の環状火炎や帯状火炎
よりも火炎表面積が増大し、その輻射冷却によつて火炎
の温度が低下して低NOx化が達成される。
る。〔図1〕は本発明の丸型又は角型の一実施例による
横断面図、〔図2〕、〔図3〕は丸型、〔図4〕、〔図
5〕は角型の一実施例の正面図、〔図6〕は本発明の他
の一実施例の横断面図を示す。
の本発明ではインナ−チユ−ブ(1)、ブラストチユ−ブ
(2) は丸型で、〔図1〕、〔図4〕、〔図5〕に示す角
型の場合は断面がそれぞれ角型又は長方形で構成されて
いる。燃料ガスは先端が閉ざされたインナ−チユ−ブ
(1) を通り先端近傍のガスノズル(4) から、丸型の場合
はプレ−ト(3) に沿つて矢印で示すように放射状に噴出
する。角型の場合はインナ−チユ−ブから矢印で示すよ
うに相対二方向にプレ−ト(3) のスリツト又は孔列の縁
に沿つて噴出する。一方空気は図示しないが押込みフア
ンからウインドボツクス(6) に入り、インナ−チユ−ブ
(1) とブラストチユ−ブ(2) の間を通りガスノズル後方
のプレ−ト(3) に設けられたV字状切欠き(5) 、又はス
リツト状切欠き(5′) 又は多数の小径円孔(5″) から軸
方向に噴出する。
で構成されている場合、ガスノズル(4) は円孔(5″) の
配列間に位置するようになし、プレ−ト(3) がV字状切
欠き(5) 又はスリツト状切欠き(5′) で構成されている
場合はガスノズル(4) は周辺より若干内側に切欠き縁に
沿つて燃料ガスが噴出するように設けられている。また
本発明者等の研究結果によるとガスノズル孔の直径をd
g としたときプレ−ト(3) からガスノズル孔中心までの
距離lを3dg 以下としてできるだけ近付けて構成す
る。好適にはプレ−トとガスノズル孔が接する程度に1/
2 dg とするのがよい。上記の構成においては何れの場
合もガスノズルから噴出するガスとプレ−ト(3) から軸
方向に噴出する空気とが直接衝突しないため局部的混合
による火炎の不安定はない。
出された燃料ガスは空気の噴流に引っ張られるようにし
て均一に混合し、火炎の形成、保持が効果的に行われ
る。丸型の場合は分割環状火炎が形成され、角型の場合
はインナ−チユ−ブの両側に分割帯状火炎が形成され
る。上記のようにこれらの個々の分割火炎は極めて混合
がよく短炎であるため全体の火炎も短く収まり高負荷燃
焼も可能となる。また火炎を分割しているため通常の環
状火炎や帯状火炎よりも火炎表面積が増大し、その輻射
冷却により火炎の温度が低下して低NOx化が達成され
る。
ブラストチユ−ブの出しシロL(2′) の寸法によつて火
炎の形状が大きく変化することが確認された。つまり該
出しシロL(2′) が0に近く短い場合には広がつた火炎
を形成し、燃焼性は若干悪くなるが、NOx値は低くな
る。逆に該出しシロL(2′) が長いと細く延びた火炎を
形成し、燃焼性はよくなるがNOx値は高くなる。また
該出しシロL(2′) を長くしすぎるとブラストチユ−ブ
先端が過熱焼損するようになる。上記よりブラストチユ
−ブ先端が焼損せずに燃焼性と低NOx性が満足される
条件として好適には該出しシロL(2′) をガスノズル孔
の直径をdg としたとき、0以上10dg以下とするのが
よい。更に燃焼性を高めて高負荷燃焼を行う場合にはN
Oxは多少増大するがブラストチユ−ブに先端絞り(8)
を設けると効果的である。
先端にフロントプレ−ト(9) を設けて保炎を強化するの
が効果的である。なお着火用のパイロツトバ−ナ(7) は
本実施例にはインナ−チユ−ブ(1) の中を通してインナ
−チユ−ブの先端から外へ開口している。本発明ではこ
れに限定されるものではなくインナ−チユ−ブ(1) とブ
ラストチユ−ブ(2) の間を通してもよい。
4Kcal /m3hrのボイラに適用した本願実施例による結果
の一例を示すが、各負荷において広い燃焼性と低NOx
性が達成された。
る。 (1) 本発明により簡単で安価な低NOxバ−ナが完成さ
れた。 (2) 本バ−ナを使用した高負荷燃焼ボイラはその燃焼室
を小さくできるためボイラの小型化が達成される。従来
困難とされていた火炉負荷が1000×104Kcal/m3hr以上の
場合でも良好な燃焼性とNOxが60ppm (O2 、0%換
算)以下の低NOx性とが達成された。 (3) 従来の低NOxバ−ナのように火炎が延びて水冷伝
熱面に当たり、伝熱面の過熱焼損や燃焼不良を起すこと
がない。 (4) ガスノズルから噴出するガスとプレ−トから軸方向
に噴出する空気が直接衝突しないため局部的混合による
火炎の不安定がない。即ちプレ−ト面に沿つて噴出され
る燃料ガスは空気の噴流に引っ張られるようにして均一
に混合し、火炎の形成、保持が効果的に行われる。 (5) また1個のガスノズルからの燃料ガスは空気と均一
に混合して安定した短炎を形成しガスノズルの個数だけ
火炎が分割される。即ち丸型の場合は分割環状火炎が形
成され、角型の場合はインナ−チユ−ブの両側に分割帯
状火炎が形成される。 (6) 個々の分割火炎は極めて混合がよく短炎であるため
全体の火炎が短く収まり高負荷燃焼が可能である。また
火炎を分割しているため通常の環状火炎や帯状火炎より
も火炎表面積が増大し、その輻射冷却により火炎の温度
が低下して、低NOx化が達成される。
ーブの横断面図。
Claims (4)
- 【請求項1】 先端を閉じた丸型インナーチューブ
(1)の先端近傍の周囲に放射状(半径方向)に燃料ガ
スを噴出するためのガスノズル孔(4)が設けられ、か
つ該ガスノズル孔(4)の後方に、空気を軸方向に噴出
するためのプレート(3)がインナーチューブ(1)と
ブラストチューブ(2)との間に隙間なく設けられ、プ
レート(3)にスリット状又はV字状の切欠きが設けら
れるか又は多数の小径の円孔が設けられ、プレート
(3)が多数の小径の円孔で構成されている場合は小径
の円孔の配列の中間にガスノズル孔(4)が設けられ、
V字状又はスリット状の切欠きの場合は、切欠き周辺よ
り内側に切欠き縁に沿って燃料ガスが噴出するようにガ
スノズル孔が設けられたことを特徴とする低NOxバー
ナ。 - 【請求項2】 ガスノズル孔の直径をdgとしたとき、
プレートとガスノズル孔中心間の距離(1)を1/2d
g以上、3dg以下となしたことを特徴とする請求項1
記載の低NOxバーナ。 - 【請求項3】 ガスノズル孔の直径をdgとしたとき、
プレートからのブラストチューブの真直に延長された出
しシロ(L)が0以上、10dg以下にするか又はブラ
ストチューブ先端に絞り(8)を設けたことを特徴とす
る請求項1又は2記載の低NOxバーナ。 - 【請求項4】 インナーチューブ先端にインナーチュー
ブ(1)の外径(d)よりも大きく、ブラストチューブ
の内径(D)よりも小さいフロントプレート(9)が設
けられたことを特徴とする請求項1,2又は3記載の低
NOxバーナ。
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4278124A Expired - Fee Related JP2537451B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 低NOxバ−ナ |
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1992
- 1992-09-22 JP JP4278124A patent/JP2537451B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06294505A (ja) | 1994-10-21 |
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