JP3154701B1 - Acoustic burner - Google Patents
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Abstract
【要約】
【課題】本発明は、燃焼効率を上げることを課題とす
る。
【解決手段】ガス燃料に一次空気を加えた混合燃料を燃
焼反応域２６へ供給する主配管２１と、この主配管２１
の外周部に配置され、二次空気を前記燃焼反応域２６へ
供給する副配管２７と、前記燃焼反応域２６へ音響を加
える音響発振器２２とを具備することを特徴とする音響
バーナ。An object of the present invention is to increase combustion efficiency. A main pipe (21) for supplying a mixed fuel obtained by adding primary air to a gas fuel to a combustion reaction zone (26), and a main pipe (21)
An acoustic burner, comprising: a sub-pipe 27 that is disposed at an outer peripheral portion of the fuel cell and supplies secondary air to the combustion reaction zone 26; and an acoustic oscillator 22 that applies sound to the combustion reaction zone 26.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス焚、油焚、微
粉炭焚等のバーナとして、あるいは燃焼器に使用される
音響バーナに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic burner used as a gas-fired, oil-fired, pulverized coal-fired burner, or used in a combustor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種のバーナとしては、例えば
主要な配管（主配管）からプロパン等のガス燃料（ある
いは微粉炭）に一次空気を加えたものを燃焼反応域に供
給するとともに、前記主配管の外周部に該主配管と同心
円上に形成された別な配管（副配管）から二次空気をス
ワラ（旋回ベーン）により旋回させて燃焼反応域に供給
して、燃焼を行うものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a burner of this type, for example, a gaseous fuel such as propane (or pulverized coal) to which primary air is added from a main pipe (main pipe) is supplied to a combustion reaction zone. The secondary air is swirled by a swirler (swirl vane) from another pipe (sub pipe) formed concentrically with the main pipe on the outer periphery of the main pipe and supplied to a combustion reaction zone to perform combustion. Are known.
【０００３】こうしたバーナでは、従来、ガス燃料の噴
霧の強度、流量を調整したり、スワラによる二次空気の
旋回強さを調整したり、あるいはガス燃料の量を調整す
るなどして、ＮＯｘ，ＣＯ，Ｏ２等の燃焼生成物の量を
制御していた。[0003] In such a burner, conventionally, NOx, NOx, and the like have been adjusted by adjusting the intensity and flow rate of the gas fuel spray, adjusting the swirling strength of the secondary air by the swirler, or adjusting the amount of the gas fuel. The amounts of combustion products such as CO and O 2 were controlled.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、燃料あるい
は燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給す
る主配管と、この主配管の外周部に配置され、酸化剤を
前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ
音響を加える音響発振器とを有する構成とし、音響発振
器から音響を燃焼反応域に加えることにより、燃焼反応
域での乱流混合を促進させ、火炎長を調節したり、燃焼
生成物の量を制御し燃焼効率を高めることが可能な音響
バーナを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a main pipe for supplying a fuel or a mixed fuel obtained by adding an oxidant to a fuel to a combustion reaction zone, and is disposed at an outer peripheral portion of the main pipe so that the oxidant is burned. A sub-pipe to be supplied to the reaction zone, and a configuration having an acoustic oscillator that applies sound to the combustion reaction zone, by adding sound from the acoustic oscillator to the combustion reaction zone, to promote turbulent mixing in the combustion reaction zone, It is an object of the present invention to provide an acoustic burner capable of adjusting the flame length and controlling the amount of combustion products to increase the combustion efficiency.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、燃
料、あるいは燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応
域へ供給する主配管と、この主配管の外周部に配置さ
れ、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記
燃焼反応域へ音響を加える音響発振器とを具備し、前記
音響発振器から前記主配管若しくは前記副配管を通って
燃焼反応域へ音響を加えることを特徴とする音響バーナ
である。 本願第２の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化
剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、
この主配管の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応
域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える
音響発振器と、前記主配管の先端部に配置された噴霧用
ノズルとを具備し、前記噴霧用ノズルから液体燃料を前
記燃焼反応域に供給することを特徴とする音響バーナで
ある。 本願第３の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化剤
を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、こ
の主配管の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域
へ供給する副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音
響発振器とを具備し、前記主配管は液体燃料を燃焼反応
域側へ供給する第１の配管と噴霧用空気を燃焼反応域側
へ供給する第２の配管とからなるとともに、前記第1、
第２配管の先端部に噴霧用ノズルを配置し、この噴霧用
ノズルから噴霧用空気を混入した液体燃料を前記燃焼反
応域に供給することを特徴とする音響バーナである。 本
願第４の発明は、燃料、あるいは燃料に酸化剤を加えた
混合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、この主配管
の外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給す
る副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音響発振器
と、前記主配管の燃焼反応域側に配置された、多数のガ
ス吹出し穴を有した多孔板とを具備したことを特徴とす
る音響バーナである。 The first invention of the present application is a fuel
Reaction of fuel or fuel mixture with oxidizer
Main pipe to be supplied to the
A sub-pipe for supplying an oxidant to the combustion reaction zone,
An acoustic oscillator for applying sound to a combustion reaction zone,
From the acoustic oscillator through the main pipe or the sub pipe
Acoustic burner characterized by adding sound to combustion reaction zone
It is. The second invention of the present application is a fuel or a fuel oxidized.
A main pipe for supplying the mixed fuel containing the agent to the combustion reaction zone,
The oxidizing agent is disposed on the outer peripheral portion of the main pipe so that the oxidizing agent reacts with the combustion reaction.
Auxiliary piping for supplying to the combustion zone and adding sound to the combustion reaction zone
An acoustic oscillator and a sprayer arranged at the tip of the main pipe
A nozzle for spraying liquid fuel from the spray nozzle.
An acoustic burner characterized in that it is supplied to the combustion reaction zone.
is there. The third invention of the present application relates to a fuel or an oxidant
A main pipe for supplying the mixed fuel to the combustion reaction zone,
The oxidizing agent is disposed on the outer peripheral portion of the main pipe of the combustion reaction zone.
Sound to add sound to the combustion reaction zone
And the main pipe has a combustion reaction of liquid fuel.
The first pipe and the atomizing air to be supplied to the combustion side
And a second pipe for supplying to the first,
A spray nozzle is arranged at the tip of the second pipe,
The combustion of the liquid fuel mixed with atomizing air from the nozzle
This is an acoustic burner characterized by being supplied to an area. Book
In the fourth invention, a fuel or an oxidizing agent is added to the fuel.
A main pipe for supplying the mixed fuel to the combustion reaction zone, and the main pipe
For supplying an oxidizing agent to the combustion reaction zone.
Sub pipe and an acoustic oscillator for applying sound to the combustion reaction zone
And a number of gases arranged on the combustion reaction zone side of the main pipe.
And a perforated plate having blow-off holes.
Sound burner.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の音響バーナについ
て詳しく説明する。本発明において、前記音響発振器
は、前記主配管あるいは副配管、あるいは主配管又は副
配管から分岐する分岐管のいずれに配置しても良い。但
し、音響発振器からの音響は燃焼反応域に達し、ここで
火炎噴射方向に疎密波を伝播させて、乱流混合層で乱流
混合を促進させる必要がある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The acoustic burner of the present invention will be described below in detail. In the present invention, the acoustic oscillator may be arranged in any of the main pipe or the sub pipe, or a branch pipe branched from the main pipe or the sub pipe. However, the sound from the acoustic oscillator reaches the combustion reaction zone, where it is necessary to propagate the compression wave in the flame injection direction to promote turbulent mixing in the turbulent mixing layer.
【０００７】図８は本発明に係る音響バーナの一例を示
すもので、図８（Ａ）は音響バーナの概略図、図８
（Ｂ）は図８（Ａ）の要部の説明図を示す。図８（Ａ）
に示すように、音響バーナは、主配管２１と、この主配
管２１の上端外周部に該主配管２１と同心円上に配置さ
れた副配管２７と、主配管２１の一端部（下端部）に配
置された音響発振器２２とを有している。ここで、主配
管２１の途中からは例えば（プロパン＋一次空気）Ｘが
主配管２１の軸方向に沿って燃焼反応域２６に供給さ
れ、副配管２７からは図示しない旋回ベーンを経た例え
ば二次空気Ｙが燃焼反応域２６に供給される。音響発振
器から音響を燃焼反応域２６に送って、プロパンを混合
した一次空気に振動を与える。これにより、この一次空
気の流れが二次空気に対して速くなったり遅くなったり
し、乱流混合が促進される。FIG. 8 shows an example of an acoustic burner according to the present invention. FIG. 8A is a schematic diagram of an acoustic burner, and FIG.
FIG. 8B is an explanatory diagram of a main part of FIG. FIG. 8 (A)
As shown in FIG. 2, the acoustic burner includes a main pipe 21, an auxiliary pipe 27 arranged concentrically with the main pipe 21 on the outer periphery of the upper end of the main pipe 21, and an end (lower end) of the main pipe 21. And an acoustic oscillator 22 arranged. Here, for example, (propane + primary air) X is supplied to the combustion reaction zone 26 along the axial direction of the main pipe 21 from the middle of the main pipe 21, and, for example, the secondary air passing through a swirl vane (not shown) is supplied from the sub pipe 27. Air Y is supplied to the combustion reaction zone 26. Sound is sent from the acoustic oscillator to the combustion reaction zone 26 to vibrate the propane-mixed primary air. As a result, the flow of the primary air becomes faster or slower than that of the secondary air, and turbulent mixing is promoted.
【０００８】本発明において、主配管から燃焼反応域に
供給する燃料としては、例えばプロパン等のガス燃料、
微粉炭、あるいは液体燃料が挙げられる。In the present invention, the fuel supplied from the main pipe to the combustion reaction zone is, for example, a gas fuel such as propane,
Pulverized coal or liquid fuel is mentioned.
【０００９】図１は、本発明に係るアクティブ音響燃焼
試験装置の一例を示す。FIG. 1 shows an example of an active acoustic combustion test apparatus according to the present invention.
【００１０】図中の付番１は、一端部に音響発生器２を
配置した主配管を示す。前記音響発生器２には、増幅器
３、周波数変調器４が接続されている。前記主配管１に
は混合器５が分岐管６を介して接続され、前記混合器５
には空気（一次空気）、ＬＰＧ及びＮＨ３が供給される
ようになっている。Reference numeral 1 in the drawing indicates a main pipe in which a sound generator 2 is disposed at one end. An amplifier 3 and a frequency modulator 4 are connected to the sound generator 2. A mixer 5 is connected to the main pipe 1 via a branch pipe 6.
Is supplied with air (primary air), LPG and NH 3 .
【００１１】前記主配管１の他端部には、主配管１と同
心上に副配管７が配置され、この副配管７内に二次空気
を旋回させる旋回ベーン（スワラ）８が配置されてい
る。前記主配管１及び副配管７は、夫々観察窓９を有し
た風洞１０に接続されている。At the other end of the main pipe 1, a sub pipe 7 is arranged concentrically with the main pipe 1, and a swirl vane (swirler) 8 for swirling secondary air is arranged in the sub pipe 7. I have. The main pipe 1 and the sub pipe 7 are connected to a wind tunnel 10 having an observation window 9, respectively.
【００１２】前記観察窓９から観察される燃焼反応域
（図示せず）には、スパーク電源１１に接続されたイグ
ナイタ１２が配置されている。また、前記風洞１０の下
流側には、排ガス成分を計測する排ガス成分計測器１３
が配置されている。An igniter 12 connected to a spark power supply 11 is disposed in a combustion reaction area (not shown) observed from the observation window 9. On the downstream side of the wind tunnel 10, an exhaust gas component measuring device 13 for measuring the exhaust gas component is provided.
Is arranged.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
して説明する。 （実施例１）図２を参照する。図２は、本発明の実施例
１に係る音響バーナの例を示す。図中の付番２１は、一
端に音響発振器２２が配置された主配管を示す。前記音
響発振器２２には、増幅器２３、周波数変調器２４が順
次電気的に接続されている。前記主配管２１には分岐管
２５が接続され、この分岐管２５より（ガス燃料＋一次
空気）が主配管２１を経て燃焼反応域２６へ供給され
る。前記主配管２１の他端部寄りの外周部には、主配管
２１と同心円上の副配管２７が配置されている。この副
配管２７の先端には、二次空気を旋回するためのスワラ
（旋回ベーン）２８が配置されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 Referring to FIG. FIG. 2 illustrates an example of an acoustic burner according to the first embodiment of the present invention. Reference numeral 21 in the drawing indicates a main pipe in which an acoustic oscillator 22 is disposed at one end. An amplifier 23 and a frequency modulator 24 are electrically connected to the acoustic oscillator 22 in this order. A branch pipe 25 is connected to the main pipe 21, and (gas fuel + primary air) is supplied to the combustion reaction zone 26 through the main pipe 21 from the branch pipe 25. An auxiliary pipe 27 concentric with the main pipe 21 is arranged on the outer peripheral portion near the other end of the main pipe 21. A swirler (swirl vane) 28 for swirling the secondary air is disposed at the tip of the sub pipe 27.
【００１４】こうした構成のガス焚バーナでは、分岐管
２５、主配管２１を順次経た（ガス燃料＋一次空気）の
流れと、副配管２７からの旋回された二次空気の流れを
燃焼反応域２６に供給し、両者の混合領域に音響発生器
２２から主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわ
ち、ガス燃料を混合した一次空気に振動を与える。その
結果、（ガス燃料＋一次空気）と二次空気との乱流混合
層では、一次空気の流れが二次空気に対して速くなった
り遅くなったりし、乱流混合が促進される。これによ
り、火炎長を調整したり、ＮＯｘ、ＣＯ、Ｏ２等の燃焼
生成物を制御することができる。In the gas-fired burner having such a configuration, the flow of the (gas fuel + primary air) which has passed through the branch pipe 25 and the main pipe 21 and the flow of the swirled secondary air from the sub pipe 27 are sequentially converted into a combustion reaction zone 26. And a sound is given from the sound generator 22 to the mixed region of the two in the axial direction of the main pipe 21. That is, the primary air mixed with the gas fuel is vibrated. As a result, in the turbulent mixing layer of (gas fuel + primary air) and secondary air, the flow of primary air becomes faster or slower than that of secondary air, and turbulent mixing is promoted. Thus, it is possible to control or adjust the flame length, NOx, CO, combustion products such as O 2.
【００１５】事実、上記実施例１に係る音響バーナを図
１の音響燃焼試験装置のようにセットし、例えば下記の
燃焼条件及び音響条件で試験をしたところ、下記表１の
ような結果が得られた。In fact, when the acoustic burner according to the first embodiment was set as in the acoustic combustion test apparatus shown in FIG. 1 and tested under the following combustion conditions and acoustic conditions, the results shown in Table 1 below were obtained. Was done.
【００１６】 （燃焼条件） 流量：プロパン（０．２５リットル／ｍｉｎ） 一次空気（１．３リットル／ｍｉｎ） 二次空気（９．０リットル／ｍｉｎ） 流速：予混合 （１．０ｍ／ｓ） 二次空気（０．４ｍ／ｓ） （音響条件） ５５０Ｈｚ、 １６．５Ｗ（９９ｄＢ）(Combustion conditions) Flow rate: propane (0.25 liter / min) Primary air (1.3 liter / min) Secondary air (9.0 liter / min) Flow rate: premix (1.0 m / s) Secondary air (0.4 m / s) (acoustic conditions) 550 Hz, 16.5 W (99 dB)
【００１７】[0017]
【表１】 [Table 1]
【００１８】上記表１より、音圧を加えた場合、ＣＯが
音圧を加えない通常の燃焼に比べて減少し、逆にＮＯｘ
は増加することが確認された。また、火炎長に関して
は、音圧を加えることにより、２００ｍｍから１４０ｍ
ｍに短くできることが確認された。According to Table 1, when sound pressure is applied, CO decreases as compared with normal combustion in which no sound pressure is applied.
Was confirmed to increase. In addition, the flame length is increased from 200 mm to 140 m by applying sound pressure.
m.
【００１９】なお、上記実施例１では、分岐管を経て主
配管から（ガス燃料＋一次空気）を供給し、副配管から
二次空気を供給する場合について述べたが、これに限ら
ず、分岐管から主配管を経てからガス燃料のみを供給
し、副配管から空気を供給する場合でもよい。In the first embodiment, the case where (gas fuel + primary air) is supplied from the main pipe via the branch pipe and secondary air is supplied from the sub pipe, but the present invention is not limited to this. It is also possible to supply only gaseous fuel after passing through the main pipe from the pipe and supply air from the sub pipe.
【００２０】（実施例２）図３を参照する。但し、図２
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例２に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、主配
管２１に分岐管２５から（ガス燃料＋一次空気）の代わ
りに（微粉炭＋一次空気）を供給する点が異なる。他の
構成は同じである。(Embodiment 2) Referring to FIG. However, FIG.
The same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The acoustic burner according to the second embodiment differs from the acoustic burner according to the first embodiment in that (pulverized coal + primary air) is supplied to the main pipe 21 from the branch pipe 25 instead of (gas fuel + primary air). Other configurations are the same.
【００２１】こうした構成の微粉炭焚バーナでは、分岐
管２５、主配管２１を順次経た（微粉炭＋一次空気）の
流れと、副配管２７からの旋回された二次空気の流れを
燃焼反応域２６に供給し、両者の混合領域に音響発生器
２２から主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわ
ち、微粉炭を混合した一次空気に振動を与える。その結
果、（微粉炭＋一次空気）と二次空気との乱流混合層で
は、（微粉炭＋一次空気）の流れが二次空気に対して速
くなったり遅くなったりし、乱流混合が促進され、実施
例１と同様な効果が得られる。In the pulverized coal-fired burner having such a configuration, the flow of (pulverized coal + primary air) passing through the branch pipe 25 and the main pipe 21 and the flow of swirled secondary air from the sub-pipe 27 are combined into a combustion reaction zone. The sound is supplied from the sound generator 22 to the mixing area of the two in the axial direction of the main pipe 21. That is, vibration is given to the primary air mixed with pulverized coal. As a result, in the turbulent mixing layer of (pulverized coal + primary air) and secondary air, the flow of (pulverized coal + primary air) becomes faster or slower than that of the secondary air, and turbulent mixing occurs. Is promoted, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００２２】（実施例３）図４を参照する。但し、図２
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例３に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を分岐管２５の一端部に配置すること、及び
（微粉炭＋一次空気）を主配管２５の一端側から燃焼反
応域２６に供給することが異なる。他の構成は同じであ
る。(Embodiment 3) Referring to FIG. However, FIG.
The same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The acoustic burner according to the third embodiment differs from the acoustic burner of the first embodiment in that the acoustic oscillator 22 is disposed at one end of the branch pipe 25 and (pulverized coal + primary air) is burned from one end of the main pipe 25. The feed to the reaction zone 26 is different. Other configurations are the same.
【００２３】こうした構成の音響バーナでは、分岐管２
５からの（微粉炭＋一次空気）の流れと、副配管２７か
らの旋回された二次空気の流れを燃焼反応域２６に供給
し、両者の混合領域に音響発生器２２から分岐管２５を
経て主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわち、微
粉炭を混合した一次空気に振動を与える。その結果、
（微粉炭＋一次空気）と二次空気との乱流混合層では、
一次空気の流れが二次空気に対して速くなったり遅くな
ったりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果
が得られる。In the acoustic burner having such a configuration, the branch pipe 2
5 and the flow of the swirled secondary air from the auxiliary pipe 27 are supplied to the combustion reaction zone 26, and the branch pipe 25 from the sound generator 22 is supplied to the mixing zone of both. Then, sound is given in the axial direction of the main pipe 21. That is, vibration is given to the primary air mixed with pulverized coal. as a result,
In the turbulent mixed layer of (pulverized coal + primary air) and secondary air,
The flow of the primary air becomes faster or slower than the secondary air, turbulent mixing is promoted, and the same effect as in the first embodiment is obtained.
【００２４】（実施例４）図５を参照する。但し、図２
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例４に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二次空気に
音響を印加すること、及び（ガス燃料＋一次空気）の代
わりに（微粉炭＋一次空気）を主配管２５の一端側から
燃焼反応域２６に供給することが異なる。他の構成は同
じである。(Embodiment 4) Referring to FIG. However, FIG.
The same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The acoustic burner according to the fourth embodiment differs from the acoustic burner according to the first embodiment in that the acoustic oscillator 22 is disposed at one end of the sub-pipe 27 to apply sound to the secondary air, and (gas fuel + primary air). In that (pulverized coal + primary air) is supplied to the combustion reaction zone 26 from one end of the main pipe 25. Other configurations are the same.
【００２５】こうした構成の音響バーナでは、主配管２
１からの（微粉炭＋一次空気）の流れと、副配管２７か
らの旋回された二次空気の流れを燃焼反応域２６に供給
し、両者の混合領域に音響発生器２２から副配管２７を
経て主配管２１の軸方向に音響を与える。すなわち、二
次空気に振動を与える。その結果、（微粉炭＋一次空
気）と二次空気との乱流混合層では、二次空気の流れが
微粉炭を混合した一次空気に対して速くなったり遅くな
ったりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果
が得られる。In the acoustic burner having such a configuration, the main pipe 2
The flow of (pulverized coal + primary air) from 1 and the flow of swirled secondary air from the sub-pipe 27 are supplied to the combustion reaction zone 26, and the sub-pipe 27 from the sound generator 22 is supplied to the mixed area of both. Then, sound is given in the axial direction of the main pipe 21. That is, vibration is given to the secondary air. As a result, in the turbulent mixing layer of (pulverized coal + primary air) and secondary air, the flow of secondary air becomes faster or slower than that of primary air mixed with pulverized coal, and turbulent mixing occurs. Is promoted, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００２６】（実施例５）図６を参照する。但し、図２
と同部材は同符号を付して説明を省略する。実施例５に
係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比べ、音響
発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二次空気に
音響を印加すること、及び（微粉炭＋一次空気）の代わ
りに液体燃料を分岐管２９から副配管２７を経て燃焼反
応域２６に供給すること、及び主配管２１の他端側に液
体燃料噴霧用ノズル３１を設けたことが異なる。他の構
成は同じである。(Embodiment 5) Referring to FIG. However, FIG.
The same members are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The acoustic burner according to the fifth embodiment differs from the acoustic burner according to the first embodiment in that the acoustic oscillator 22 is disposed at one end of the sub-pipe 27 to apply sound to the secondary air, and (pulverized coal + primary air). The difference is that the liquid fuel is supplied from the branch pipe 29 to the combustion reaction zone 26 via the sub pipe 27 instead of the branch pipe 29, and that the liquid fuel spray nozzle 31 is provided at the other end of the main pipe 21. Other configurations are the same.
【００２７】こうした構成の音響バーナでは、主配管２
１からの液体燃料を前記噴霧用ノズル３１を経て燃焼反
応域２６へ供給し、かつ分岐管２９からの旋回された二
次空気を燃焼反応域２６に供給し、ここで両者を混合す
る。液体燃料は、前記噴霧用ノズル３１により圧力を加
えて燃焼反応域２６に供給される。そして、この混合領
域に音響発生器２２から副配管２７を経て主配管２１の
軸方向に音響を与える。すなわち、二次空気に振動を与
える。その結果、噴霧用ノズル３１から圧力により噴霧
される液体燃料と二次空気との乱流混合層では、この二
次空気の流れが液体燃料に対して速くなったり遅くなっ
たりし、乱流混合が促進され、実施例１と同様な効果が
得られる。In the acoustic burner having such a configuration, the main pipe 2
The liquid fuel from 1 is supplied to the combustion reaction zone 26 via the spray nozzle 31 and the swirled secondary air from the branch pipe 29 is supplied to the combustion reaction zone 26, where the two are mixed. The liquid fuel is supplied to the combustion reaction zone 26 by applying pressure by the spray nozzle 31. Then, sound is given to the mixing area in the axial direction of the main pipe 21 from the sound generator 22 via the sub pipe 27. That is, vibration is given to the secondary air. As a result, in the turbulent mixing layer of the liquid fuel and the secondary air sprayed by the pressure from the spray nozzle 31, the flow of the secondary air becomes faster or slower than the liquid fuel, and the turbulent mixing Is promoted, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００２８】（実施例６）図７を参照する。但し、図
２、図６と同部材は同符号を付して説明を省略する。実
施例６に係る音響バーナは、実施例１の音響バーナと比
べ、音響発振器２２を副配管２７の一端部に配置して二
次空気に音響を印加すること、及び（微粉炭＋一次空
気）の代わりに液体燃料と噴霧用空気を主配管２５の一
端側から燃焼反応域２６に供給すること、及び主配管２
１の他端側に液体燃料噴霧用ノズル３１’を設けたこと
が異なるのみで、他の構成は同じである。ここで、主配
管２１は、液体燃料を供給する第１の配管２１ａと、噴
霧用空気を供給する第２の配管２１ｂとから構成されて
いる。(Embodiment 6) Referring to FIG. However, the same members as those in FIGS. 2 and 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The acoustic burner according to the sixth embodiment differs from the acoustic burner according to the first embodiment in that the acoustic oscillator 22 is disposed at one end of the auxiliary pipe 27 to apply sound to the secondary air, and (pulverized coal + primary air). Instead of supplying liquid fuel and atomizing air from one end of the main pipe 25 to the combustion reaction zone 26;
The other configuration is the same except that a liquid fuel spray nozzle 31 ′ is provided on the other end side of 1. Here, the main pipe 21 includes a first pipe 21a for supplying liquid fuel and a second pipe 21b for supplying air for atomization.
【００２９】こうした構成の音響バーナでは、第１の配
管２１ａからの液体燃料と第２の配管２１ｂからの噴霧
用空気は前記噴霧用ノズル３１’を経て燃焼反応域２６
へ供給され、かつ副配管２７からの旋回された二次空気
の流れは燃焼反応域２６に供給され、ここで両者が混合
される。そして、この混合された領域に音響発生器２２
から副配管２７の一端部から主配管２１の軸方向に沿っ
て音響を与える。その結果、（液体燃料＋噴霧空気）と
二次空気との乱流混合が促進され、実施例１と同様な効
果を有する。In the acoustic burner having such a configuration, the liquid fuel from the first pipe 21a and the atomizing air from the second pipe 21b pass through the atomizing nozzle 31 'to the combustion reaction zone 26.
And the swirled flow of secondary air from the auxiliary pipe 27 is supplied to the combustion reaction zone 26 where the two are mixed. The sound generator 22 is located in the mixed area.
From the one end of the sub pipe 27, sound is given along the axial direction of the main pipe 21. As a result, turbulent mixing of (liquid fuel + spray air) and secondary air is promoted, and the same effect as in the first embodiment is obtained.
【００３０】なお、以上の実施例では、副配管の先端に
スワラ（旋回ベーン）を設置した場合を説明したが、ス
ワラがない場合もありえる。In the above embodiment, the case where the swirler (the swirl vane) is installed at the tip of the sub pipe has been described, but there may be no swirler.
【００３１】また、上記実施例では、主配管から燃料あ
るいは燃料に酸化剤を加えた混合燃料が燃焼反応域へ直
接あるいは噴霧用ノズルを介して供給される音響バーナ
の場合について述べたが、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うにフラットバーナにも適用できる。ここで、図９
（Ａ）はフラットバーナの全体図、図９（Ｂ）は図９
（Ａ）の一構成部材である多孔板の平面図を示す。In the above embodiment, the case of the acoustic burner in which the fuel or the mixed fuel obtained by adding the oxidant to the fuel from the main pipe is supplied to the combustion reaction zone directly or through the spray nozzle has been described. As shown in FIGS. 9A and 9B, the present invention can be applied to a flat burner. Here, FIG.
9A is an overall view of a flat burner, and FIG.
FIG. 1A is a plan view of a perforated plate which is one component member.
【００３２】多孔板４１は、図９（Ｂ）に示すように平
面的にみて略等間隔にガス吹出し部（白ヌキ部）４１
ａ，ガス吹出し部（斜線部）４１ｂを有している。ここ
で、主配管２１の分岐管２１ａから供給された空気は多
孔板４１のガス吹出し部４１ａを矢印Ｘのように通過
し、副配管２７から供給されたガス燃料は多孔板４１の
ガス吹出し部４１ｂを矢印Ｙのように通過する（図９
（Ａ）参照）。他の構成は上記実施例と同様である。As shown in FIG. 9B, the perforated plate 41 has gas blowing portions (white blank portions) 41 at substantially equal intervals in plan view.
a, a gas blowing portion (hatched portion) 41b. Here, the air supplied from the branch pipe 21a of the main pipe 21 passes through the gas blowing part 41a of the perforated plate 41 as shown by the arrow X, and the gas fuel supplied from the sub pipe 27 is supplied by the gas blowing part of the perforated plate 41. 41b as shown by arrow Y (FIG. 9)
(A)). Other configurations are the same as those in the above embodiment.
【００３３】図９のフラットバーナでは、主配管から空
気が副配管からガス燃料が供給される場合について述べ
たが、これに限らず、例えば主配管から二次空気及び副
配管から（ガス燃料＋一次空気）が供給される場合、あ
るいは主配管からガス燃料及び副配管から空気が供給さ
れる場合、あるいは主配管から（ガス燃料＋一次空気）
及び副配管から二次空気が供給される場合でもよい。In the flat burner shown in FIG. 9, the case where air is supplied from the main pipe and gas fuel is supplied from the sub pipe is not limited to this. For example, secondary air is supplied from the main pipe and (gas fuel + (Primary air), or gas fuel from the main pipe and air from the sub pipe, or (gas fuel + primary air) from the main pipe
Alternatively, the secondary air may be supplied from the sub pipe.
【００３４】こうした構成のフラットバーナによれば、
上記実施例と同様に燃焼生成物を制御したり、燃焼効率
を上げることができるという利点を有する他、短炎化を
実現することができる。According to the flat burner having such a structure,
In addition to the advantages of controlling the combustion products and increasing the combustion efficiency as in the above-described embodiment, the flame can be shortened.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、燃料ある
いは燃料に酸化剤を加えた混合燃料を燃焼反応域へ供給
する主配管と、この主配管の外周部に配置され、酸化剤
を前記燃焼反応域へ供給する副配管と、前記燃焼反応域
へ音響を加える音響発振器とを有する構成とし、音響発
振器から音響を燃焼反応域に加えることにより、燃焼反
応域での乱流混合を促進させ、火炎長を調節したり、燃
焼生成物の量を制御して燃焼効率を高めることが可能な
音響バーナを提供できる。As described above, according to the present invention, a main pipe for supplying a fuel or a mixed fuel obtained by adding an oxidant to a fuel to a combustion reaction zone, and an oxidant disposed on an outer peripheral portion of the main pipe, A configuration having a sub-pipe for supplying to the combustion reaction zone and an acoustic oscillator for applying sound to the combustion reaction zone, and promoting sound mixing from the acoustic oscillator to the combustion reaction zone to promote turbulent mixing in the combustion reaction zone. Thus, it is possible to provide an acoustic burner capable of adjusting the flame length and controlling the amount of combustion products to increase the combustion efficiency.
【図１】アクティブ音響燃焼試験装置の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of an active acoustic combustion test apparatus.
【図２】本発明の実施例１に係る音響バーナの要部の説
明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part of the acoustic burner according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例２に係る音響バーナの要部の説
明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part of an acoustic burner according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例３に係る音響バーナの要部の説
明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a main part of an acoustic burner according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施例４に係る音響バーナの要部の説
明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a main part of an acoustic burner according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施例５に係る音響バーナの要部の説
明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a main part of an acoustic burner according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施例６に係る音響バーナの要部の説
明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of a main part of an acoustic burner according to a sixth embodiment of the present invention.
【図８】本発明に係る音響バーナの原理の説明図。FIG. 8 is an explanatory view of the principle of an acoustic burner according to the present invention.
【図９】本発明に係るフラットバーナの説明図。FIG. 9 is an explanatory view of a flat burner according to the present invention.
２１…主配管、 ２１ａ…第１の配管、 ２１ｂ…第２の配管、 ２２…音響発振器、 ２３…増幅器、 ２４…周波数変調器、 ２５…分岐管、 ２６…燃焼反応域、 ２７…副配管、 ２８…旋回ベーン（スワラ）、 ３１…液体燃料噴霧用ノズル、 ４１…多孔板、 ４１ａ，４１ｂ…ガス吹出し部。 21: main pipe, 21a: first pipe, 21b: second pipe, 22: acoustic oscillator, 23: amplifier, 24: frequency modulator, 25: branch pipe, 26: combustion reaction zone, 27: sub pipe, 28: swirl vane (swirler) 31: nozzle for spraying liquid fuel 41: perforated plate 41a, 41b: gas blowing section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−303719（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−40650（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23C 11/04 F23D 11/24 F23D 14/02 F23D 21/00 F23N 5/16 F23C 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-303719 (JP, A) JP-A-6-40650 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F23C 11/04 F23D 11/24 F23D 14/02 F23D 21/00 F23N 5/16 F23C 11/00
Claims (4)
合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、この主配管の
外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給する
副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音響発振器と
を具備し、 前記音響発振器から前記主配管若しくは前記副配管を通
って燃焼反応域へ音響を加える ことを特徴とする音響バ
ーナ。1. A main pipe for supplying a fuel or a mixed fuel obtained by adding an oxidant to a fuel to a combustion reaction zone, and a sub-pipe disposed on an outer peripheral portion of the main pipe for supplying an oxidant to the combustion reaction zone. And an acoustic oscillator for applying sound to the combustion reaction zone , wherein the acoustic oscillator passes through the main pipe or the sub pipe.
An acoustic burner characterized by adding sound to a combustion reaction zone .
合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、この主配管の
外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給する
副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音響発振器
と、前記主配管の先端部に配置された噴霧用ノズルとを
具備し、前記噴霧用ノズルから液体燃料を前記燃焼反応
域に供給することを特徴とする音響バーナ。2. A fuel or a mixture of a fuel and an oxidant.
A main pipe for supplying the combined fuel to the combustion reaction zone, and
An oxidant is disposed on the outer peripheral portion to supply the oxidant to the combustion reaction zone
Auxiliary pipe and acoustic oscillator for applying sound to the combustion reaction zone
And a spray nozzle arranged at the tip of the main pipe.
Liquid fuel from the spray nozzle
An acoustic burner characterized by supplying to an area .
合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、この主配管の
外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給する
副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音響発振器と
を具備し、 前記主配管は液体燃料を燃焼反応域側へ供給する第１の
配管と噴霧用空気を燃焼反応域側へ供給する第２の配管
とからなるとともに、前記第1、第２配管の先端部に噴
霧用ノズルを配置し、この噴霧用ノズルから噴霧用空気
を混入した液体燃料を前記燃焼反応域に供給することを
特徴とする 音響バーナ。3. A fuel or a mixture of a fuel and an oxidant.
A main pipe for supplying the combined fuel to the combustion reaction zone, and
An oxidant is disposed on the outer peripheral portion to supply the oxidant to the combustion reaction zone
A sub-pipe and an acoustic oscillator for applying sound to the combustion reaction zone;
Comprising a said main piping first supplying liquid fuel to the combustion reaction zone side
Pipe and second pipe for supplying atomizing air to combustion reaction zone
At the tip of the first and second pipes.
A mist nozzle is arranged, and the atomizing air is supplied from the atomizing nozzle.
Supplying liquid fuel mixed with
A featured acoustic burner.
合燃料を燃焼反応域へ供給する主配管と、この主配管の
外周部に配置され、酸化剤を前記燃焼反応域へ供給する
副配管と、前記燃焼反応域へ音響を加える音響発振器
と、前記主配管の燃焼反応域側に配置された、多数のガ
ス吹出し穴を有した多孔板とを具備したことを特徴とす
る音響バーナ。4. A fuel or a mixture of a fuel and an oxidant.
A main pipe for supplying the combined fuel to the combustion reaction zone, and
An oxidant is disposed on the outer peripheral portion to supply the oxidant to the combustion reaction zone
Auxiliary pipe and acoustic oscillator for applying sound to the combustion reaction zone
And a number of gases disposed on the combustion reaction side of the main pipe.
And a perforated plate having blow-off holes.
Acoustic burner that.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30238999A JP3154701B1 (en) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | Acoustic burner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30238999A JP3154701B1 (en) | 1999-10-25 | 1999-10-25 | Acoustic burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP3154701B1 true JP3154701B1 (en) | 2001-04-09 |
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Family Applications (1)
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