JP2678505B2 - 低ＮＯｘバーナー - Google Patents
低ＮＯｘバーナーInfo
- Publication number
- JP2678505B2 JP2678505B2 JP26421489A JP26421489A JP2678505B2 JP 2678505 B2 JP2678505 B2 JP 2678505B2 JP 26421489 A JP26421489 A JP 26421489A JP 26421489 A JP26421489 A JP 26421489A JP 2678505 B2 JP2678505 B2 JP 2678505B2
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- Japan
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- burner
- combustor
- steam
- tip
- flame
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- 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〕 本発明はボイラー等に用いる窒素酸化物NOxの排出の
少ない低NOxバーナーに関するものである。
少ない低NOxバーナーに関するものである。
従来、ボイラー用バーナーの低NOx化の手段として
は、ボイラーより発生した蒸気をバーナーの火炎中に吹
き込むことにより、火炎燃焼温度を低下させ、燃焼によ
るNOx発生量（この場合はサーマルNOx）を低減させる方
法がある。
は、ボイラーより発生した蒸気をバーナーの火炎中に吹
き込むことにより、火炎燃焼温度を低下させ、燃焼によ
るNOx発生量（この場合はサーマルNOx）を低減させる方
法がある。
しかしながら上記方法は下記のような問題点がある。
蒸気吹き込み位置にあっては、例えばバーナーノズル
の近傍に吹き込むとバーナーの保炎を悪化し、燃焼性を
阻害するため、吹き込み蒸気量を増やすことができず、
期待されるNOxの低減値が得られなかった。
の近傍に吹き込むとバーナーの保炎を悪化し、燃焼性を
阻害するため、吹き込み蒸気量を増やすことができず、
期待されるNOxの低減値が得られなかった。
低NOx効果を高めるには、局部高温部をなくすことが
必要であり、そのため火炎全体の燃焼温度を極力均一に
低下させることが望ましく、蒸気の吹き込みは比較的高
圧（1kg/cm2Ｇ〜4kg/cm2Ｇ）、高速で行なう必要があ
る。このためボイラーで発生し蒸気或いは外部からの蒸
気を直接消費するので、省エネルギーに反するという問
題もあった。
必要であり、そのため火炎全体の燃焼温度を極力均一に
低下させることが望ましく、蒸気の吹き込みは比較的高
圧（1kg/cm2Ｇ〜4kg/cm2Ｇ）、高速で行なう必要があ
る。このためボイラーで発生し蒸気或いは外部からの蒸
気を直接消費するので、省エネルギーに反するという問
題もあった。
火炎温度の低下によるサーマルNOx低減効果しかない
ため低NOx値を達するには蒸気消費量を増大させるしか
なく、この点からも省エネルギーに反する。
ため低NOx値を達するには蒸気消費量を増大させるしか
なく、この点からも省エネルギーに反する。
蒸気を吹き込む蒸気吹込管はバーナーに近付けて設置
されるため、高温にさらされ、耐久性にとぼしいという
問題もあった。
されるため、高温にさらされ、耐久性にとぼしいという
問題もあった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、上記問題
点を除去し、バーナーの着火性、保炎性、燃焼性を阻害
することなく、省エネルギーで、低NOx化に優れ、且つ
耐久性に優れた低NOxバーナーを提供することにある。
点を除去し、バーナーの着火性、保炎性、燃焼性を阻害
することなく、省エネルギーで、低NOx化に優れ、且つ
耐久性に優れた低NOxバーナーを提供することにある。
上記課題を解決するため本発明は、先端に火炎出口が
形成され後端の開口が風箱に連通する円筒状の燃焼器の
中央部にバーナーノズルが配置され、該バーナーノズル
の先端に保炎板を配置した構造のバーナーにおいて、燃
焼器の外側を所定の間隙を形成して囲み且つ先端内面と
該燃焼器先端外面との間に狭い隙間が形成される外筒を
設け、該外筒には風箱に開口し内部に空気を導く少なく
とも１個以上の空気導入口を設けると共に、内部に蒸気
を導く少なくとも１本以上の蒸気管を設けたことを特徴
とする。
形成され後端の開口が風箱に連通する円筒状の燃焼器の
中央部にバーナーノズルが配置され、該バーナーノズル
の先端に保炎板を配置した構造のバーナーにおいて、燃
焼器の外側を所定の間隙を形成して囲み且つ先端内面と
該燃焼器先端外面との間に狭い隙間が形成される外筒を
設け、該外筒には風箱に開口し内部に空気を導く少なく
とも１個以上の空気導入口を設けると共に、内部に蒸気
を導く少なくとも１本以上の蒸気管を設けたことを特徴
とする。
低NOxバーナーを上記の如く構成することにより、空
気導入口より、燃焼器と外筒で囲まれた空間に入り込む
空気は、燃焼器及び外筒を冷却する作用を奏すると共
に、燃焼器の先端部の外面と外筒の先端部の内面との間
の狭い隙間を通って、高速で火炎内に吹き込まれる。
気導入口より、燃焼器と外筒で囲まれた空間に入り込む
空気は、燃焼器及び外筒を冷却する作用を奏すると共
に、燃焼器の先端部の外面と外筒の先端部の内面との間
の狭い隙間を通って、高速で火炎内に吹き込まれる。
また、蒸気管から流入する蒸気は燃焼器と外筒で囲ま
れた空間で空気導入口から流入する空気と容易に混合
し、前記隙間から高速で火炎中に吹き込まれることにな
る。
れた空間で空気導入口から流入する空気と容易に混合
し、前記隙間から高速で火炎中に吹き込まれることにな
る。
また、前記隙間のある部分は、後に記述するように、
燃焼器内で生成した火炎が再循環される個所であるた
め、火炎が最高温度を呈するケ所であるから、蒸気吹き
込み効果も著しい。
燃焼器内で生成した火炎が再循環される個所であるた
め、火炎が最高温度を呈するケ所であるから、蒸気吹き
込み効果も著しい。
風箱の空気圧力は、通常1000mmH2O（0.1kg/cm2Ｇ）以
下であるため、燃焼器と外筒で囲まれた空間内の圧力も
これと同等以下である。そのため、蒸気管から蒸気圧は
これ以上であれば良く、排蒸気で充分となる。
下であるため、燃焼器と外筒で囲まれた空間内の圧力も
これと同等以下である。そのため、蒸気管から蒸気圧は
これ以上であれば良く、排蒸気で充分となる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明に係る低NOxバーナーの概略構成を示
す図である。同図において、13は先端部13aの火炎ｆの
出口部がテーパ状に形成された円筒状の燃焼器であり、
該燃焼器13は後端が開口されていて、該開口が風箱12に
連通している。なお、風箱12には一方端（図では左端）
からファン（図示せず）により燃焼用空気ａが送られて
いる。燃焼器13の中央部にはバーナー11の先端に装着さ
れたバーナーノズル15が配置されており、該バーナーノ
ズル15の先端には保炎板14が配置されている。燃焼器13
の外側には所定の間隙を設け外筒16が配置されており、
該外筒16の先端部16aは略水平板になっており、この先
端部16aの内面と前記燃焼器13の先端部16aの外面の間に
狭い隙間ｘが形成されている。外筒16の後端は風箱12に
固着されており、外筒16の内部に空気を導く少なくとも
１個以上の空気導入口19が設けられている。また、外筒
16の内部に蒸気を導ため少なくとも１本以上の蒸気管17
が設けられている。
す図である。同図において、13は先端部13aの火炎ｆの
出口部がテーパ状に形成された円筒状の燃焼器であり、
該燃焼器13は後端が開口されていて、該開口が風箱12に
連通している。なお、風箱12には一方端（図では左端）
からファン（図示せず）により燃焼用空気ａが送られて
いる。燃焼器13の中央部にはバーナー11の先端に装着さ
れたバーナーノズル15が配置されており、該バーナーノ
ズル15の先端には保炎板14が配置されている。燃焼器13
の外側には所定の間隙を設け外筒16が配置されており、
該外筒16の先端部16aは略水平板になっており、この先
端部16aの内面と前記燃焼器13の先端部16aの外面の間に
狭い隙間ｘが形成されている。外筒16の後端は風箱12に
固着されており、外筒16の内部に空気を導く少なくとも
１個以上の空気導入口19が設けられている。また、外筒
16の内部に蒸気を導ため少なくとも１本以上の蒸気管17
が設けられている。
なお上記燃焼器13の先端部13aはテーパ状に形成され
ているが、これに限定されるものではなく、水平な平板
によりオリフィス状に絞られたものでもよい。
ているが、これに限定されるものではなく、水平な平板
によりオリフィス状に絞られたものでもよい。
また、第２図に示すように燃焼器13の先端部を絞るこ
となく垂直状態とし、略水平板状に形成された外筒16の
先端部16aを燃焼器13の前記先端部13aと併用される構造
としてもよいことは当然である。
となく垂直状態とし、略水平板状に形成された外筒16の
先端部16aを燃焼器13の前記先端部13aと併用される構造
としてもよいことは当然である。
上記構造の低NOxバーナーにおいて、バーナーノズル1
5より噴霧された油は、保炎板14で燃焼器13の後端開口
部から導かれる燃焼用空気ａと混合し、着火燃焼する
（着火源は図示せず）、燃焼器13は所謂予混合燃焼器に
相当し、継続した保炎と燃焼を行ない、最終的には燃焼
室18に安定した火炎ｆを形成する。
5より噴霧された油は、保炎板14で燃焼器13の後端開口
部から導かれる燃焼用空気ａと混合し、着火燃焼する
（着火源は図示せず）、燃焼器13は所謂予混合燃焼器に
相当し、継続した保炎と燃焼を行ない、最終的には燃焼
室18に安定した火炎ｆを形成する。
燃焼用空気ａの一部は空気導入口19より、燃焼器13と
外筒16で囲まれた空間、即ち空気・蒸気混合室20に入り
込む。この空気は燃焼器13及び外筒16を冷却する作用を
奏すると共に、燃焼器13の先端部13aの外面と外筒16の
先端部16aの内面との間の狭い隙間ｘを通って、高速で
火炎ｆ内に吹き込まれる。
外筒16で囲まれた空間、即ち空気・蒸気混合室20に入り
込む。この空気は燃焼器13及び外筒16を冷却する作用を
奏すると共に、燃焼器13の先端部13aの外面と外筒16の
先端部16aの内面との間の狭い隙間ｘを通って、高速で
火炎ｆ内に吹き込まれる。
風箱12内の空気圧力は、通常1000mmH2O（0.1kg/cm2）
以下であるため、前記蒸気混合室20内の圧力もこれと同
等以下である。そのため、蒸気管17から該蒸気混合室20
から流入する蒸気圧はこれ以上であれば良いことにな
る。従って、蒸気管17から流入する蒸気は排蒸気で充分
である。
以下であるため、前記蒸気混合室20内の圧力もこれと同
等以下である。そのため、蒸気管17から該蒸気混合室20
から流入する蒸気圧はこれ以上であれば良いことにな
る。従って、蒸気管17から流入する蒸気は排蒸気で充分
である。
蒸気管17から流入する蒸気は蒸気混合室20内で空気導
入口19から流入する空気と容易に混合し、前記隙間ｘか
ら空気エネルギーを主体として高速で火炎中に吹き込ま
れることになる。また、該前記隙間ｘのある部分は、燃
焼器13内で生成した火炎が再循環される個所（燃焼器13
の先端部13aは前述したようにテーパ状ないし平板オリ
フィス状に絞られており、火炎の混合を高める作用を奏
する）であるため、火炎が最高温度を呈するケ所である
から、蒸気吹き込み効果も著しい。
入口19から流入する空気と容易に混合し、前記隙間ｘか
ら空気エネルギーを主体として高速で火炎中に吹き込ま
れることになる。また、該前記隙間ｘのある部分は、燃
焼器13内で生成した火炎が再循環される個所（燃焼器13
の先端部13aは前述したようにテーパ状ないし平板オリ
フィス状に絞られており、火炎の混合を高める作用を奏
する）であるため、火炎が最高温度を呈するケ所である
から、蒸気吹き込み効果も著しい。
なお、上記バーナー11、風箱12、燃焼器13、保炎板14
及びバーナーノズル15は一般バーナーのものと同一であ
るから、一般バーナーに上記外筒16、蒸気管17空気導入
口19を設けることにより、低NOx化させることができ
る。
及びバーナーノズル15は一般バーナーのものと同一であ
るから、一般バーナーに上記外筒16、蒸気管17空気導入
口19を設けることにより、低NOx化させることができ
る。
以上、説明したように本発明によれば下記のような優
れた効果が得られる。
れた効果が得られる。
（１）バーナーノズルの近傍には吹き込む蒸気量の影響
がないため、バーナーの着火性、保炎性、燃焼性を阻害
することがなく、従来の一般バーナーを容易に且つ安価
に低NOx化させることができる。
がないため、バーナーの着火性、保炎性、燃焼性を阻害
することがなく、従来の一般バーナーを容易に且つ安価
に低NOx化させることができる。
（２）排蒸気の使用が可能であり、この排蒸気として
は、通常のボイラーに付属された連続ブロー装置のフラ
ッシュ蒸気の他のプラント上の排蒸気で使用が可能で省
エネルギーに役立つ。
は、通常のボイラーに付属された連続ブロー装置のフラ
ッシュ蒸気の他のプラント上の排蒸気で使用が可能で省
エネルギーに役立つ。
（３）燃焼用空気を２段に分けているので、所謂２段燃
焼方式（公知の低NOx化手段）を併用することになり、
これにより単に蒸気吹き込みによるサーマルNOxの低減
だけでなく、フューエルNOxの低減が図れ、極めて低NOx
効果が高くなる。
焼方式（公知の低NOx化手段）を併用することになり、
これにより単に蒸気吹き込みによるサーマルNOxの低減
だけでなく、フューエルNOxの低減が図れ、極めて低NOx
効果が高くなる。
一般に２段燃焼方式は、１段目、２段目の各々の火炎
混合を悪化させ、特に小型の燃焼室では、燃焼性悪化の
ため、低NOx化が抑制されるが、本発明では２段目の混
合において、排蒸気のもつエネルギーも火炎混合に利用
しているため、燃焼性を向上させることもできる。
混合を悪化させ、特に小型の燃焼室では、燃焼性悪化の
ため、低NOx化が抑制されるが、本発明では２段目の混
合において、排蒸気のもつエネルギーも火炎混合に利用
しているため、燃焼性を向上させることもできる。
（４）燃焼器と外筒の間に空気導入口より導かれた空気
は、該燃焼器と外筒を冷却する作用も奏するから、これ
らの耐久性が向上し、耐久性に富んだ低NOxバーナーを
提供できる。
は、該燃焼器と外筒を冷却する作用も奏するから、これ
らの耐久性が向上し、耐久性に富んだ低NOxバーナーを
提供できる。
第１図は本発明に係る低NOxバーナーの概略構成を示す
図、第２図は本発明に係る他の低NOxバーナーの概略構
成を示す図である。 図中、11……バーナー、12……風箱、13……燃焼器、14
……保炎板、15……バーナーノズル、16……外筒、17…
…蒸気管、18……燃焼室、19……空気導入口、20……蒸
気混合室。
図、第２図は本発明に係る他の低NOxバーナーの概略構
成を示す図である。 図中、11……バーナー、12……風箱、13……燃焼器、14
……保炎板、15……バーナーノズル、16……外筒、17…
…蒸気管、18……燃焼室、19……空気導入口、20……蒸
気混合室。
Claims (1)
- 【請求項１】先端に火炎出口が形成され後端の開口が風
箱に連通する円筒状の燃焼器の中央部にバーナーノズル
が配置され、該バーナーノズルの先端に保炎板を配置し
た構造のバーナーにおいて、 前記燃焼器の外側を所定の間隙を形成して囲み且つその
先端内面が該燃焼器先端外面との間に隙間が形成される
外筒を設け、 該外筒には前記風箱に開口し内部に空気を導く少なくと
も１個以上の空気導入口を設けると共に、内部に蒸気を
導く少なくとも１本以上の蒸気管を設けたことを特徴と
する低NOxバーナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26421489A JP2678505B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 低ＮＯｘバーナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26421489A JP2678505B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 低ＮＯｘバーナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03125805A JPH03125805A (ja) | 1991-05-29 |
| JP2678505B2 true JP2678505B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=17400078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26421489A Expired - Lifetime JP2678505B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 低ＮＯｘバーナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678505B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101842962B1 (ko) * | 2017-11-13 | 2018-03-29 | 주식회사 부-스타 | 산업용 가스버너 |
-
1989
- 1989-10-09 JP JP26421489A patent/JP2678505B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03125805A (ja) | 1991-05-29 |
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Legal Events
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