JP3840763B2

JP3840763B2 - Ignition burner device

Info

Publication number: JP3840763B2
Application number: JP27728897A
Authority: JP
Inventors: 晶和村上
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1997-10-09
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2017-10-09
Also published as: JPH11108312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、点火バーナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４はボイラの一例を示したものであって、図４中、１は火炉、２は火炉１に副側壁３を介し接続された後部伝熱部、４は火炉１の外周部に多段に設けられた主バーナ、５は主バーナ４を包囲し該主バーナ４の燃料噴射部分に燃焼用空気を導くためのウインドボックス、６はウインドボックス５に接続された空気供給用ダクト、７は排ガスを排出するための排ガスダクトである。
【０００３】
このようなボイラにおいては、主バーナ４から燃料を噴射させると共に燃焼用空気を空気供給用ダクト６からウインドボックス５内へ導入し、燃料と燃焼用空気とを混合させた状態で着火を行い、火炉１内で燃料の燃焼が行われるようになっており、前記火炉１内での燃料の燃焼により生じた燃焼ガスは、前記火炉１から副側壁３内を通り後部伝熱部２に送られて、排ガスとして排ガスダクト７から排出される。
【０００４】
前述の如きボイラの場合、主バーナ４としては、重油等の燃料を霧状にして噴射するものや微粉炭を噴出するものが使用されているが、重油等の燃料を霧状にして噴射する主バーナ４及びその周辺の構造は図５に示されるようになっている。
【０００５】
即ち、ウインドボックス５の壁部分を形成する正面板８の主バーナ４配設位置に、ローラ９ａを介して主バーナ４を支持し得るバーナ支持台９が設けてあり、火炉１の炉壁１０に形成されたバーナスロート部１１に先端部が位置する主バーナ４が、前記正面板８に対して垂直となるように前記バーナ支持台９に支持されている。
【０００６】
正面板８を貫通して配置されている主バーナ４の先端部には、複数の噴孔を有するバーナチップ１２が装着され、前記主バーナ４の後端部には、バーナ支持台９に支持された主バーナ４を軸方向に押し引き可能なエアシリンダ１５が接続配置されていると共に、燃料供給弁１３ａを備えた燃料供給管１３及び噴霧媒体供給弁１４ａを備えた噴霧媒体供給管１４が夫々接続されている。
【０００７】
又、正面板８には、該正面板８より火炉１側の主バーナ４の略全体を包囲する外筒１６が設けられている。
【０００８】
更に、バーナスロート部１１には、開度調整可能なレジスタベーン１７を備え且つ二次空気（燃焼用空気）ａを吹き込むための二次空気吹込口１８が形成されていると共に、前記外筒１６の後端部（反火炉１側位置）には、三次空気（火炎調整用補助空気）ｂを供給するための三次空気導入口１９が設けられている。
【０００９】
尚、図５中、２０は点火バーナ、２１は整流筒、ｃはバーナガンシール空気である。
【００１０】
前述の如き主バーナ４においては、燃料供給弁１３ａ及び噴霧媒体供給弁１４ａを開放して主バーナ４内に燃料（例えば重油）と噴霧媒体（例えば蒸気）を送り込み、重油と蒸気とを混合させて蒸気の圧力でバーナチップ１２の噴孔から燃料を霧状に噴射させ、且つウインドボックス５内へ導入した二次空気ａを二次空気吹込口１８からバーナスロート部１１に導いて前記燃料と混合させ、点火バーナ２０により主バーナ４に着火し火炎の形成を行わせると共に、レジスタベーン１７を調整することにより主バーナ４の安定燃焼を行っている。
【００１１】
従来の点火バーナ２０は、図６及び図７に示される如く、軽油等の点火用燃料が空気等の噴霧媒体の圧力によって霧状に噴射される点火用バーナガン２２と、該点火用バーナガン２２の近傍に配設され且つ点火用バーナガン２２に対する点火を行うための点火栓２３と、前記点火用バーナガン２２と点火栓２３の先端部外周を包囲するように配設される保炎用のディフューザ２４とを備えてなる構成を有している。
【００１２】
前記ディフューザ２４は、点火用バーナガン２２と点火栓２３の先端部外周を包囲する円筒状のディフューザ本体２４ａと、該ディフューザ本体２４ａの基端に一体化された閉鎖板２４ｂとからなり、該閉鎖板２４ｂに対して点火用バーナガン２２のジャケットチューブ２２ａを貫通させて一体に固着すると共に、該ジャケットチューブ２２ａの先端に嵌着したリング２２ｂから図７に示される如く逆ハの字状に張り出したサポート部材２５の上端をディフューザ本体２４ａ内周面に固着してある。又、前記閉鎖板２４ｂには、点火栓２３が挿入される挿入孔２６を穿設すると共に、点火用バーナガン２２の着火燃焼用の空気を供給するための多数の空気供給孔２７を穿設してある。
【００１３】
図６及び図７に示される点火バーナ２０においては、図６中実線で示される状態で、点火用バーナガン２２から軽油等の点火用燃料を空気等の噴霧媒体の圧力によって霧状に噴射しつつ、点火栓２３のスパークにより着火を行い、点火用バーナガン２２による火炎を形成した後、点火栓２３の位置はそのままにして点火用バーナガン２２とディフューザ２４とを図６中仮想線で示される位置まで前進させ、点火用バーナガン２２による火炎が点火栓２３に直接当らないようにすると共に、ウインドボックス５内における二次空気吹込口１８からバーナスロート部１１へ勢いよく流入する燃焼用空気としての二次空気ａ（図５参照）によって前記点火用バーナガン２２の火炎が消されてしまうことをディフューザ２４によって防止し、前記点火用バーナガン２２の火炎を維持した状態で、前記主バーナ４に対する点火を行うようになっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如き従来の点火バーナ２０では、ディフューザ２４の閉鎖板２４ｂには、点火用バーナガン２２の着火燃焼用の空気を供給するための多数の空気供給孔２７を穿設してあるが、実際の運転時には、点火用バーナガン２２の火炎による熱がディフューザ２４内にこもってしまい、点火栓２３の先端部の温度がかなりの温度（およそ１０００℃程度）まで上昇し、点火栓２３の寿命が低下するという欠点を有していた。
【００１５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、点火用バーナガンの火炎による熱がディフューザ内にこもってしまうことを防止し、点火栓の先端部の温度上昇を抑制し得、点火栓の長寿命化を図り得る点火バーナ装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、点火用燃料が噴射される点火用バーナガンと、該点火用バーナガンの近傍に配設され且つ点火用バーナガンに対する点火を行うための点火栓と、前記点火用バーナガンと点火栓の先端部外周を包囲するように配設される保炎用のディフューザとを備え、主バーナの先端部近傍に挿入配置された状態で、主バーナに対する点火を行うための点火バーナ装置において、
ディフューザの点火栓先端部近傍に、燃焼用空気の一部をディフューザ内へ導入するための開口部を形成すると共に、前記ディフューザ内に、前記開口部から導入される燃焼用空気を冷却用空気として点火栓先端へ導くための筒状体を、点火栓を包囲するように配設したことを特徴とする点火バーナ装置にかかるものである。
【００１７】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１８】
点火用バーナガンから点火用燃料を噴射しつつ、点火栓のスパークにより着火を行い、点火用バーナガンによる火炎を形成した後、該点火用バーナガンの火炎を維持した状態で、主バーナに対する点火が行われるが、この時、ディフューザ内には開口部から燃焼用空気の一部が導入され、該開口部から導入される燃焼用空気は、冷却用空気として筒状体に沿い点火栓先端へ導かれる。
【００１９】
この結果、点火栓の先端部は、冷却用空気として導入される燃焼用空気の一部によって効率よく冷却されることとなり、点火用バーナガンの火炎による熱がディフューザ内にこもってしまうことがなくなり、点火栓の先端部の温度は低い温度に抑えられ、点火栓の寿命が低下しなくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２１】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図６及び図７と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図６及び図７に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図３に示す如く、ディフューザ２４の点火栓２３先端部近傍に、燃焼用空気の一部をディフューザ２４内へ導入するための開口部２８を形成すると共に、前記ディフューザ２４内に、前記開口部２８から導入される燃焼用空気を冷却用空気として点火栓２３先端へ導くための筒状体２９を、点火栓２３を包囲するように配設した点にある。
【００２２】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２３】
図１中実線で示される状態で、点火用バーナガン２２から軽油等の点火用燃料を空気等の噴霧媒体の圧力によって霧状に噴射しつつ、点火栓２３のスパークにより着火を行い、点火用バーナガン２２による火炎を形成した後、点火栓２３の位置はそのままにして点火用バーナガン２２とディフューザ２４とを図１中仮想線で示される位置まで前進させ、点火用バーナガン２２による火炎が点火栓２３に直接当らないようにすると共に、ウインドボックス５内における二次空気吹込口１８からバーナスロート部１１へ勢いよく流入する燃焼用空気としての二次空気ａ（図５参照）によって前記点火用バーナガン２２の火炎が消されてしまうことをディフューザ２４によって防止し、前記点火用バーナガン２２の火炎を維持した状態で、前記主バーナ４に対する点火が行われるが、この時、前記ディフューザ２４内には開口部２８から燃焼用空気の一部が導入され、該開口部２８から導入される燃焼用空気は、冷却用空気として筒状体２９に沿い点火栓２３先端へ導かれる。
【００２４】
この結果、点火栓２３の先端部は、冷却用空気として導入される燃焼用空気の一部によって効率よく冷却されることとなり、点火用バーナガン２２の火炎による熱がディフューザ２４内にこもってしまうことがなくなり、点火栓２３の先端部の温度は低い温度（およそ６００℃程度）に抑えられ、点火栓２３の寿命が低下しなくなる。
【００２５】
こうして、点火用バーナガン２２の火炎による熱がディフューザ２４内にこもってしまうことを防止し、点火栓２３の先端部の温度上昇を抑制し得、点火栓２３の長寿命化を図り得る。
【００２６】
尚、本発明の点火バーナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の点火バーナ装置によれば、点火用バーナガンの火炎による熱がディフューザ内にこもってしまうことを防止し、点火栓の先端部の温度上昇を抑制し得、点火栓の長寿命化を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の側断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】一般的なボイラの概略図である。
【図５】図４のボイラに用いられる主バーナ及びその周辺構造の一例を示す側断面図である。
【図６】従来の点火バーナ装置の一例を表わす側断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。
【符号の説明】
４主バーナ
２０点火バーナ
２２点火用バーナガン
２３点火栓
２４ディフューザ
２８開口部
２９筒状体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ignition burner device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows an example of a boiler. In FIG. 4, 1 is a furnace, 2 is a rear heat transfer section connected to the furnace 1 via a sub-side wall 3, and 4 is multi-stage on the outer periphery of the furnace 1. The provided main burner 5 surrounds the main burner 4 and guides the combustion air to the fuel injection portion of the main burner 4, 6 is an air supply duct connected to the wind box 5, and 7 is exhaust gas. It is an exhaust gas duct for discharging gas.
[0003]
In such a boiler, fuel is injected from the main burner 4 and combustion air is introduced from the air supply duct 6 into the wind box 5, and ignition is performed in a state where the fuel and combustion air are mixed, The combustion of fuel is performed in the furnace 1, and the combustion gas generated by the combustion of fuel in the furnace 1 is sent from the furnace 1 to the rear heat transfer section 2 through the sub-side wall 3. As a result, the exhaust gas is discharged from the exhaust gas duct 7.
[0004]
In the case of the boiler as described above, as the main burner 4, those in which fuel such as heavy oil is injected in a mist form or those in which pulverized coal is injected are used, but fuel such as heavy oil is injected in a mist form. The structure of the main burner 4 and its surroundings is as shown in FIG.
[0005]
That is, a burner support base 9 that can support the main burner 4 via a roller 9 a is provided at a position where the main burner 4 of the front plate 8 that forms the wall portion of the wind box 5 is provided. A main burner 4 whose tip is located at a burner throat portion 11 formed in the above is supported by the burner support 9 so as to be perpendicular to the front plate 8.
[0006]
A burner tip 12 having a plurality of nozzle holes is attached to the front end of the main burner 4 disposed through the front plate 8, and is supported by a burner support base 9 at the rear end of the main burner 4. An air cylinder 15 that can push and pull the main burner 4 in the axial direction is connected and disposed, and a fuel supply pipe 13 that includes a fuel supply valve 13a and a spray medium supply pipe 14 that includes a spray medium supply valve 14a. Each is connected.
[0007]
The front plate 8 is provided with an outer cylinder 16 that surrounds substantially the entire main burner 4 on the furnace 1 side of the front plate 8.
[0008]
Further, the burner throat portion 11 is provided with a register vane 17 whose opening degree can be adjusted, and a secondary air blowing port 18 for blowing secondary air (combustion air) a is formed. A tertiary air inlet 19 for supplying tertiary air (flame adjustment auxiliary air) b is provided at the rear end portion (position on the counter-furnace 1 side).
[0009]
In FIG. 5, 20 is an ignition burner, 21 is a rectifying cylinder, and c is burner gun seal air.
[0010]
In the main burner 4 as described above, the fuel supply valve 13a and the spray medium supply valve 14a are opened, fuel (for example, heavy oil) and spray medium (for example, steam) are fed into the main burner 4, and the heavy oil and steam are mixed. The fuel is sprayed from the nozzle hole of the burner tip 12 in the form of a mist with the pressure of the steam, and the secondary air a introduced into the wind box 5 is guided from the secondary air inlet 18 to the burner throat portion 11 to The main burner 4 is ignited by the ignition burner 20 to form a flame, and the main burner 4 is stably burned by adjusting the register vane 17.
[0011]
As shown in FIGS. 6 and 7, the conventional ignition burner 20 includes an ignition burner gun 22 in which an ignition fuel such as light oil is injected in the form of a mist by the pressure of a spray medium such as air, and the ignition burner gun 22. A spark plug 23 disposed in the vicinity and for igniting the ignition burner gun 22; and a flame holding diffuser 24 disposed so as to surround the outer periphery of the front end of the ignition burner gun 22 and the spark plug 23; It has the structure which comprises.
[0012]
The diffuser 24 includes a cylindrical diffuser main body 24a that surrounds the outer periphery of the tip of the ignition burner gun 22 and the spark plug 23, and a closing plate 24b that is integrated with the base end of the diffuser main body 24a. A support tube 24b is pierced through the jacket tube 22a of the ignition burner gun 22 and fixed integrally therewith, and the ring 22b fitted to the tip of the jacket tube 22a extends in an inverted C shape as shown in FIG. The upper end of the member 25 is fixed to the inner peripheral surface of the diffuser body 24a. The closing plate 24b is provided with an insertion hole 26 into which the ignition plug 23 is inserted, and a plurality of air supply holes 27 for supplying air for ignition and combustion of the ignition burner gun 22. It is.
[0013]
In the ignition burner 20 shown in FIG. 6 and FIG. 7, while igniting fuel for ignition such as light oil from the ignition burner gun 22 in the state shown by the solid line in FIG. After the ignition plug 23 is ignited by sparks and a flame is formed by the ignition burner gun 22, the ignition burner gun 22 and the diffuser 24 are moved to the position indicated by the phantom line in FIG. It is made to move forward so that the flame by the ignition burner gun 22 does not directly hit the spark plug 23, and secondary as combustion air that flows into the burner throat portion 11 vigorously from the secondary air inlet 18 in the wind box 5. The diffuser 24 prevents the flame of the ignition burner gun 22 from being extinguished by the air a (see FIG. 5). While maintaining the flame of Banagan 22, and performs the ignition with respect to the main burner 4.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional ignition burner 20 as described above, the closing plate 24b of the diffuser 24 is provided with a number of air supply holes 27 for supplying air for ignition and combustion of the ignition burner gun 22. During operation, heat from the flame of the ignition burner gun 22 is trapped in the diffuser 24, the temperature of the tip of the spark plug 23 rises to a considerable temperature (about 1000 ° C.), and the life of the spark plug 23 decreases. Had the disadvantages.
[0015]
In view of such circumstances, the present invention prevents the heat from the flame of the ignition burner gun from being trapped in the diffuser, can suppress the temperature rise at the tip of the spark plug, and extends the life of the spark plug. An ignition burner device to obtain is to be provided.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an ignition burner gun into which ignition fuel is injected, an ignition plug that is disposed in the vicinity of the ignition burner gun and ignites the ignition burner gun, and the tip of the ignition burner gun and the ignition plug In an ignition burner device for igniting the main burner, with a flame holding diffuser disposed so as to surround the outer periphery, in a state of being inserted and arranged near the tip of the main burner,
An opening for introducing a portion of the combustion air into the diffuser is formed near the tip of the spark plug of the diffuser, and the combustion air introduced from the opening is used as cooling air in the diffuser. The present invention relates to an ignition burner device characterized in that a cylindrical body for guiding the tip of the spark plug is disposed so as to surround the spark plug.
[0017]
According to the above means, the following operation can be obtained.
[0018]
After igniting the ignition fuel from the ignition burner gun, igniting by spark of the spark plug, forming a flame by the ignition burner gun, and then igniting the main burner while maintaining the flame of the ignition burner gun However, at this time, a part of the combustion air is introduced into the diffuser from the opening, and the combustion air introduced from the opening is guided to the tip of the spark plug along the cylindrical body as cooling air.
[0019]
As a result, the tip of the spark plug is efficiently cooled by a part of the combustion air introduced as the cooling air, and the heat from the flame of the ignition burner gun is not trapped in the diffuser, The temperature at the tip of the spark plug is suppressed to a low temperature, and the life of the spark plug is not reduced.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
1 to 3 show an example of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 6 and 7 denote the same components, and the basic configuration is shown in FIGS. Although the same as the conventional one shown in FIG. 7, the feature of this example is that a part of the combustion air is placed near the tip of the spark plug 23 of the diffuser 24 as shown in FIGS. 1 to 3. A cylindrical body 29 for forming an opening 28 for introduction into the diffuser 24 and for guiding combustion air introduced from the opening 28 into the diffuser 24 as cooling air to the tip of the spark plug 23. Is disposed so as to surround the spark plug 23.
[0022]
Next, the operation of the illustrated example will be described.
[0023]
In the state shown by the solid line in FIG. 1, ignition fuel such as light oil is sprayed from the ignition burner gun 22 in the form of a mist by the pressure of the spray medium such as air, and the ignition burner gun is ignited by the spark of the spark plug 23. After the flame is formed by 22, the ignition burner gun 22 and the diffuser 24 are advanced to the position indicated by the phantom line in FIG. The ignition burner gun 22 is prevented from being directly hit by the secondary air a (see FIG. 5) as combustion air that flows into the burner throat portion 11 from the secondary air inlet 18 in the wind box 5 vigorously. The diffuser 24 prevents the flame from being extinguished and maintains the flame of the ignition burner gun 22 in the state where the main burner is maintained. At this time, a part of the combustion air is introduced into the diffuser 24 from the opening 28, and the combustion air introduced from the opening 28 is cylinderized as cooling air. It is guided along the rod 29 to the tip of the spark plug 23.
[0024]
As a result, the tip of the spark plug 23 is efficiently cooled by a part of the combustion air introduced as the cooling air, and heat from the flame of the ignition burner gun 22 is trapped in the diffuser 24. The temperature at the tip of the spark plug 23 is suppressed to a low temperature (about 600 ° C.), and the life of the spark plug 23 does not decrease.
[0025]
In this way, heat from the flame of the ignition burner gun 22 can be prevented from being trapped in the diffuser 24, temperature rise at the tip of the spark plug 23 can be suppressed, and the life of the spark plug 23 can be extended.
[0026]
It should be noted that the ignition burner device of the present invention is not limited to the illustrated example described above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the ignition burner device of the present invention, the heat from the flame of the ignition burner gun can be prevented from being trapped in the diffuser, and the temperature rise at the tip of the spark plug can be suppressed. It is possible to achieve an excellent effect of extending the service life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
FIG. 4 is a schematic view of a general boiler.
5 is a side sectional view showing an example of a main burner used in the boiler of FIG. 4 and its peripheral structure.
FIG. 6 is a side sectional view showing an example of a conventional ignition burner device.
7 is a VII-VII arrow view of FIG. 6;
[Explanation of symbols]
4 Main Burner 20 Ignition Burner 22 Ignition Burner Gun 23 Spark Plug 24 Diffuser 28 Opening 29 Tubular Body

Claims

点火用燃料が噴射される点火用バーナガンと、該点火用バーナガンの近傍に配設され且つ点火用バーナガンに対する点火を行うための点火栓と、前記点火用バーナガンと点火栓の先端部外周を包囲するように配設される保炎用のディフューザとを備え、主バーナの先端部近傍に挿入配置された状態で、主バーナに対する点火を行うための点火バーナ装置において、
ディフューザの点火栓先端部近傍に、燃焼用空気の一部をディフューザ内へ導入するための開口部を形成すると共に、前記ディフューザ内に、前記開口部から導入される燃焼用空気を冷却用空気として点火栓先端へ導くための筒状体を、点火栓を包囲するように配設したことを特徴とする点火バーナ装置。An ignition burner gun for injecting ignition fuel, an ignition plug that is disposed in the vicinity of the ignition burner gun and ignites the ignition burner gun, and surrounds the outer periphery of the tip of the ignition burner gun and the ignition plug In the ignition burner device for igniting the main burner in a state of being inserted and arranged in the vicinity of the tip of the main burner
An opening for introducing a portion of the combustion air into the diffuser is formed near the tip of the spark plug of the diffuser, and the combustion air introduced from the opening is used as cooling air in the diffuser. An ignition burner device characterized in that a cylindrical body for guiding to the tip of the spark plug is disposed so as to surround the spark plug.