JP5396839B2 - Burner - Google Patents
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Description
本発明は、バーナに関するものである。詳しくは、灯油やA重油等の液体燃料を用いて、有害物質の低減化を実現可能なバーナに関するものである。 The present invention relates to a burner. Specifically, the present invention relates to a burner capable of reducing harmful substances by using liquid fuel such as kerosene or A heavy oil.
従来から、環状に配列された水管群を有する缶体を備えたボイラはよく知られており、このようなボイラにおいては、一般的に、その水管群の中央部にバーナが配設されている。つまり、このような構成のボイラにおいては、環状に配列された水管群の中央部が、バーナから供給された燃料を燃焼させるための燃焼室として機能する。 Conventionally, a boiler having a can having a group of water tubes arranged in an annular shape is well known, and in such a boiler, a burner is generally arranged at the center of the water tube group. . That is, in the boiler having such a configuration, the central portion of the annularly arranged water tube group functions as a combustion chamber for burning the fuel supplied from the burner.
また、バーナの燃料としてガス燃料を用いる場合においては、燃焼性向上技術および有害物質(NOx、CO、煤等)の低減化技術に関して多くの提案がなされており(例えば、特許文献1参照)、その中には実際に効果を得ている例もある。 Further, in the case where gas fuel is used as the burner fuel, many proposals have been made regarding the technology for improving combustibility and the technology for reducing harmful substances (NOx, CO, soot, etc.) (see, for example, Patent Document 1), Some of them are actually effective.
しかしながら、灯油やA重油等の液体燃料を用いた燃焼装置を備えたボイラについては、種々の提案がなされてはいるものの、ガス燃料を用いた燃焼装置ほど、燃焼性向上技術および有害物質(NOx、CO、煤等)の低減化技術は進んでいない。 However, although various proposals have been made for boilers equipped with a combustion device using a liquid fuel such as kerosene or A heavy oil, the combustion device using gas fuel is more combustible technology and harmful substances (NOx). , CO, soot, etc.) are not advanced.
そこで、本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであって、灯油やA重油等の液体燃料を用いて、有害物質の低減化を実現可能なバーナを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provides a burner capable of reducing harmful substances using liquid fuel such as kerosene and heavy fuel oil A. Let it be an issue.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の水管を用いて構成された缶体内の燃焼室に対して液体燃料を噴霧するノズル部を備えたバーナであって、前記ノズル部から噴霧される前記液体燃料に対して空気を噴出させる空気供給部が設けられ、前記空気供給部は、前記ノズル部の周囲に複数の空気噴出部を有しており、前記空気供給部の内部には、前記空気噴出部から噴出される前記空気を整流すべく、旋回抑止板が設けられていることを特徴としている。
具体的には、複数の水管を用いて構成された缶体内の燃焼室に対して液体燃料を噴霧するノズル部を備えたバーナであって、前記ノズル部から噴霧される前記液体燃料に対して空気を噴出させる空気供給部が設けられ、前記空気供給部は、前記ノズル部の周囲に複数の空気噴出部を有し、前記ノズル部の外側に設けられた第一筒部材の内部領域から構成される中央空気供給経路と、前記第一筒部材の外側に設けられた第二筒部材と前記第一筒部材の間に形成される領域から構成される周囲空気供給経路からなり、前記第二筒部材は、前記第一筒部材より上流側まで延長するよう構成されており、送風機から前記第二筒部材内部に供給される空気を前記中央空気供給経路と前記周囲空気供給経路に間接的に導入すべく、前記第二筒部材の内部のうち前記第一筒部材の上流部であって、前記空気供給部の上流側に空洞部が設けられており、前記空洞部および前記空気供給部の内部には、前記空気噴出部から噴出される前記空気を整流すべく、旋回抑止板が設けられており、前記旋回抑止板は、前記送風機から供給され、前記中央空気供給経路と前記周囲空気供給経路に導入する空気を前記空洞部内にて整流すべく、前記空洞部内まで延長させたものであり、前記旋回抑止板が、前記空気噴出部のそれぞれを区画すべく設けられており、前記空気噴出部に、空気を整流するガイド部が設けられることを特徴としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and is a burner provided with a nozzle portion for spraying liquid fuel to a combustion chamber in a can body configured using a plurality of water pipes. An air supply unit that ejects air to the liquid fuel sprayed from the nozzle unit is provided, and the air supply unit includes a plurality of air ejection units around the nozzle unit, and the air supply unit Is provided with a turning restraining plate for rectifying the air ejected from the air ejecting portion.
Specifically, a burner including a nozzle unit that sprays liquid fuel to a combustion chamber in a can body configured using a plurality of water pipes, the liquid fuel sprayed from the nozzle unit An air supply unit for ejecting air is provided, and the air supply unit includes a plurality of air ejection units around the nozzle unit, and includes an inner region of a first cylindrical member provided outside the nozzle unit. A central air supply path, a second cylinder member provided outside the first cylinder member, and an ambient air supply path composed of a region formed between the first cylinder member, and the second The cylinder member is configured to extend to the upstream side from the first cylinder member, and indirectly supplies air supplied from the blower to the inside of the second cylinder member to the central air supply path and the ambient air supply path. In order to introduce the inside of the second cylindrical member In other words, a cavity is provided upstream of the first cylinder member and upstream of the air supply unit, and the cavity and the air supply unit are ejected from the air ejection unit. A swirl prevention plate is provided to rectify the air, and the swirl restraint plate is supplied from the blower and regulates the air introduced into the central air supply path and the ambient air supply path in the cavity. In order to flow, it is extended to the inside of the hollow portion, the swirl prevention plate is provided to partition each of the air ejection portions, and a guide portion for rectifying air is provided in the air ejection portion. It is characterized by that.
このような構成によれば、前記ノズル部から噴霧される前記液体燃料に対して空気を噴出させる空気供給部の内部に、前記旋回抑止板が設けられているため、前記空気供給部内で空気が適切に整流される。つまり、本発明によれば、前記旋回抑止板が設けられることにより、前記空気噴出部から噴出される空気の偏流が抑制され、バーナにて形成される火炎が均一に構成される。したがって、本発明によれば、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。 According to such a configuration, since the swirl suppression plate is provided inside the air supply unit that ejects air to the liquid fuel sprayed from the nozzle unit, air is generated in the air supply unit. Properly rectified. That is, according to the present invention, by providing the swirl suppression plate, the drift of the air ejected from the air ejection part is suppressed, and the flame formed by the burner is configured uniformly. Therefore, according to the present invention, even when liquid fuel such as kerosene or heavy fuel oil A is used, it is possible to obtain a burner that can stabilize the combustion state and can reduce harmful substances.
また、本発明にかかるバーナにおいては、送風機から供給される空気を間接的に導入すべく、前記空気供給部の上流側に、空洞部が設けられている構成が好ましい。 Moreover, in the burner concerning this invention, the structure by which the cavity part is provided in the upstream of the said air supply part is preferable in order to introduce the air supplied from an air blower indirectly.
本発明は、上述した構成に加えて、前記空気供給部の上流側に空洞部が設けられている。この好ましい構成によれば、前記空洞部が設けられているため、送風機からバーナに対して間接的に空気が導入される。したがって、このような構成によれば、送風機からバーナに対して直接的に空気が導入される場合と比較して、導入される空気の偏流がより抑制されるため(すなわち、整流効果がより促進されるため)、バーナにて火炎が均一に構成されることとなる。よって、この好ましい構成によれば、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。 In the present invention, in addition to the above-described configuration, a cavity is provided on the upstream side of the air supply unit. According to this preferable configuration, since the hollow portion is provided, air is indirectly introduced from the blower to the burner. Therefore, according to such a structure, compared with the case where air is directly introduced into the burner from the blower, the drift of the introduced air is further suppressed (that is, the rectifying effect is further promoted). Therefore, the flame is uniformly formed by the burner. Therefore, according to this preferable configuration, even when liquid fuel such as kerosene or heavy fuel oil A is used, it is possible to obtain a burner that can stabilize the combustion state and can reduce harmful substances.
さらに、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の水管を用いて構成された缶体内の燃焼室に対して液体燃料を噴霧するノズル部を備えたバーナであって、前記ノズル部から噴霧される前記液体燃料に対して空気を噴出させる空気供給部が設けられ、前記空気供給部は、前記ノズル部の周囲に複数の空気噴出部を有しており、送風機から供給される空気を間接的に導入すべく、前記空気供給部を上流側に延長させた空洞部が設けられており、前記空洞部を含めた前記空気供給部の内部には、前記空気噴出部から噴出される前記空気を整流すべく、旋回抑止板が設けられていることを特徴としている。 Furthermore, the present invention has been made to solve the above problems, and is a burner provided with a nozzle portion for spraying liquid fuel to a combustion chamber in a can body configured using a plurality of water tubes. An air supply unit that ejects air to the liquid fuel sprayed from the nozzle unit, and the air supply unit includes a plurality of air ejection units around the nozzle unit; In order to indirectly introduce the supplied air, a cavity is formed by extending the air supply part to the upstream side, and the air ejection part includes the air ejection part including the cavity part. In order to rectify the air ejected from the air, a turning restraining plate is provided.
本発明は、前記空気供給部を上流側に延長させた空洞部が設けられ、前記空洞部を含めた前記空気供給部の内部に、前記空気噴出部から噴出される前記空気を整流すべく、旋回抑止板が設けられている。
このような構成によれば、前記空洞部が設けられているため、送風機からバーナに対して間接的に空気が導入される。したがって、送風機からバーナに対して直接的に空気が導入される場合と比較して、導入される空気の偏流が抑制されるため(すなわち、整流効果が促進されるため)、バーナにて火炎が均一に構成されることとなる。また、このような構成によれば、前記旋回抑止板が設けられているため、前記空気供給部内で空気が適切に整流される。つまり、本発明によれば、前記空洞部と、この空洞部も含めた前記空気供給部内に設けられた前記旋回抑止板とが備えられているため、前記空気噴出部から噴出される空気の偏流がより効果的に抑制され、バーナにて形成される火炎が均一に構成される。したがって、本発明によれば、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。
The present invention is provided with a cavity part that extends the air supply part upstream, and rectifies the air ejected from the air ejection part inside the air supply part including the cavity part, A turning restraining plate is provided.
According to such a configuration, since the hollow portion is provided, air is indirectly introduced from the blower to the burner. Therefore, compared with the case where air is directly introduced from the blower to the burner, the drift of the introduced air is suppressed (that is, the rectifying effect is promoted), so that the flame is generated in the burner. It will be configured uniformly. Moreover, according to such a structure, since the said rotation suppression board is provided, air is appropriately rectified within the said air supply part. That is, according to the present invention, since the hollow portion and the swirl prevention plate provided in the air supply portion including the hollow portion are provided, the drift of the air ejected from the air ejection portion Is more effectively suppressed, and the flame formed by the burner is configured uniformly. Therefore, according to the present invention, even when liquid fuel such as kerosene or heavy fuel oil A is used, it is possible to obtain a burner that can stabilize the combustion state and can reduce harmful substances.
また、本発明にかかるバーナにおいては、前記旋回抑止板が、前記空気噴出部のそれぞれを区画すべく設けられている構成が好ましい。 Moreover, in the burner concerning this invention, the structure by which the said rotation suppression board is provided so that each of the said air ejection part may be divided is preferable.
この好ましい構成によれば、前記空気噴出部のそれぞれが前記旋回抑止板によって区画されているため、各空気噴出部から噴出される空気の偏流は殆ど抑えられる。したがって、このような構成によれば、より効果的に火炎が均一に構成されるため、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。 According to this preferable configuration, since each of the air ejection portions is partitioned by the turning restraining plate, the drift of the air ejected from each air ejection portion is almost suppressed. Therefore, according to such a configuration, since the flame is configured more effectively and uniformly, the combustion state is stabilized even when liquid fuel such as kerosene or A heavy oil is used, and the harmful substances are reduced. Can be obtained.
また、本発明にかかるバーナにおいては、前記空気噴出部に、空気を整流するガイド部が設けられている構成が好ましい。 Moreover, in the burner concerning this invention, the structure by which the guide part which rectifies air is provided in the said air ejection part is preferable.
この好ましい構成によれば、前記ガイド部によって前記空気噴出部から噴出される空気が整流されるため、種々の効果を得ることができる。
すなわち、このように前記ガイド部を有する構成によれば、整流されることによって空気の直線性が増し、前記空気噴出部近傍が有効的に負圧となるため、バーナ燃焼時における自己再循環効果が高まる。また、噴出される空気と液体燃料とのミキシング状態も向上するため、バーナの燃焼性も良好となる。さらに、この好ましい構成によれば、前記空気噴出部から噴出される空気の直線性が向上するため、バーナ圧損を低減することが可能となる。
According to this preferable structure, since the air ejected from the air ejection part is rectified by the guide part, various effects can be obtained.
That is, according to the configuration having the guide portion in this way, the linearity of the air is increased by rectification, and the vicinity of the air ejection portion is effectively negative pressure, so that the self-recirculation effect at the time of burner combustion Will increase. Moreover, since the mixing state of the jetted air and the liquid fuel is improved, the burnability of the burner is also improved. Furthermore, according to this preferable configuration, since the linearity of the air ejected from the air ejecting portion is improved, it is possible to reduce the burner pressure loss.
また、本発明にかかるバーナにおいては、前記ガイド部が、前記空気噴出部から噴出される空気の少なくとも一部を前記缶体のガス排出口から遠ざかる方向に導くべく設けられている構成が好ましい。 In the burner according to the present invention, it is preferable that the guide portion is provided so as to guide at least a part of the air ejected from the air ejection portion in a direction away from the gas discharge port of the can body.
この好ましい構成によれば、バーナにて生成されたガスが、前記缶体内に設けられた前記ガス排出口からショートパスしないように、前記空気噴出部に前記ガイド部が構成されているため、バーナの燃焼性能を向上させ、有害物質の低減化を実現することができる。
具体的には、このような構成によれば、ガスが前記ガス排出口にショートパスしないため(引っ張られないため)、バーナにて生成されたガス(火炎も含む)を前記缶体内で十分に拡大させることができる。つまり、このガスの拡大によってガス温度が低下するため、NOx値を低減させることができる。さらに、前記ガス排出口側にガスが引っ張られないため、前記缶体内での排ガス循環流が適切に形成されることとなる。そうすると、前記缶体内における排ガス循環流(自己EGR)によって、ガス温度が低下し、NOx値を低減させることが可能となる。
According to this preferable configuration, the guide portion is configured in the air ejection portion so that the gas generated in the burner does not short-pass from the gas discharge port provided in the can body. The combustion performance can be improved and the reduction of harmful substances can be realized.
Specifically, according to such a configuration, since the gas does not short pass to the gas discharge port (because it is not pulled), the gas (including the flame) generated by the burner is sufficiently contained in the can body. Can be enlarged. That is, since the gas temperature decreases due to the expansion of the gas, the NOx value can be reduced. Furthermore, since gas is not pulled toward the gas discharge port, an exhaust gas circulation flow in the can is appropriately formed. If it does so, gas temperature will fall by the waste gas circulation flow (self EGR) in the said can, and it will become possible to reduce a NOx value.
本発明によれば、灯油やA重油等の液体燃料を用いて、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the burner which can implement | achieve reduction of a hazardous | toxic substance can be obtained using liquid fuels, such as kerosene and A heavy oil.
本発明の実施形態を説明する前に、本明細書において使用する用語について説明する。 Before describing the embodiments of the present invention, terms used in this specification will be described.
本明細書において、単に「ガス」と称する場合、ガスとは、燃焼反応中のガスおよび燃焼反応が完了したガスの少なくとも一方を含む概念であり、燃焼ガスと称することもできる。つまり、ガスとは、燃焼反応中のガスおよび燃焼反応が完了したガスの両方を有する場合、燃焼反応中のガスのみを有する場合、あるいは燃焼反応が完了したガスのみを有する場合の、いずれをも含む概念である。以下、特に説明しない場合は同様の概念である。 In the present specification, when simply referred to as “gas”, the gas is a concept including at least one of a gas during a combustion reaction and a gas for which the combustion reaction has been completed, and may also be referred to as a combustion gas. In other words, the gas includes both the gas in the combustion reaction and the gas in which the combustion reaction is completed, the gas in the combustion reaction only, or the gas in which the combustion reaction is completed only. It is a concept that includes. Hereinafter, the same concept is used unless otherwise described.
また、排ガスとは、燃焼反応が完了または殆ど完了したガスを意味する。さらに、特に説明しない場合は、排ガスとは、ボイラの缶体内を通過して煙突部に達したガス、および缶体内にて循環するガスの両方あるいはいずれかを意味するものとする。 Further, the exhaust gas means a gas in which the combustion reaction is completed or almost completed. Further, unless otherwise specified, exhaust gas means either or both of the gas that passes through the boiler body and reaches the chimney and the gas that circulates in the body.
また、ガス温度は、特に説明しない限り、燃焼反応中のガスの温度を意味し、燃焼温度あるいは燃焼火炎温度と同義である。さらに、ガス温度の抑制とは、ガス(燃焼火炎)温度の最高値を低く抑えることを意味する。なお、通常、燃焼反応は、上述した「燃焼反応が完了したガス」中においても極微量であるが継続しているので、「燃焼反応の完了」とは、燃焼反応の100%完結を意味するものではない。 Further, the gas temperature means the temperature of the gas during the combustion reaction unless otherwise specified, and is synonymous with the combustion temperature or the combustion flame temperature. Further, the suppression of the gas temperature means that the maximum value of the gas (combustion flame) temperature is kept low. In general, the combustion reaction is extremely small in the above-mentioned “gas for which the combustion reaction has been completed”, but continues, so “completion of the combustion reaction” means 100% completion of the combustion reaction. It is not a thing.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
まず、本実施形態の第一態様にかかるバーナは、複数の水管を用いて構成された缶体内の燃焼室に対して液体燃料を噴霧するノズル部を備えたバーナであって、ノズル部から噴霧される液体燃料に対して空気を噴出させる空気供給部が設けられ、空気供給部は、ノズル部の周囲に複数の空気噴出部を有しており、空気供給部の内部には、空気噴出部から噴出される空気を整流すべく、旋回抑止板が設けられていることを特徴としている。 First, the burner according to the first aspect of the present embodiment is a burner including a nozzle unit that sprays liquid fuel onto a combustion chamber in a can body configured using a plurality of water pipes, and sprays from the nozzle unit. An air supply unit for ejecting air to the liquid fuel is provided, and the air supply unit has a plurality of air ejection units around the nozzle unit, and an air ejection unit is provided inside the air supply unit. In order to rectify the air ejected from the air, a swirl prevention plate is provided.
このような構成によれば、ノズル部から噴霧される液体燃料に対して空気を噴出させる空気供給部の内部に、旋回抑止板が設けられているため、空気供給部内で空気が適切に整流される。つまり、本実施形態によれば、旋回抑止板が設けられることにより、空気噴出部から噴出される空気の偏流が抑制され、バーナにて形成される火炎が均一に構成される。したがって、本実施形態によれば、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定するため、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。 According to such a configuration, since the swirl suppression plate is provided inside the air supply unit that ejects air to the liquid fuel sprayed from the nozzle unit, the air is appropriately rectified in the air supply unit. The That is, according to the present embodiment, by providing the turning suppression plate, the drift of the air ejected from the air ejection part is suppressed, and the flame formed by the burner is configured uniformly. Therefore, according to this embodiment, even when liquid fuel such as kerosene or heavy fuel oil A is used, the combustion state is stabilized, so that a burner capable of reducing harmful substances can be obtained.
本実施形態の第二態様にかかるバーナは、第一態様の構成にて、送風機から供給される空気を間接的に導入すべく、空気供給部の上流側に、空洞部が設けられている。 In the burner according to the second aspect of the present embodiment, in the configuration of the first aspect, a cavity is provided on the upstream side of the air supply unit so as to indirectly introduce the air supplied from the blower.
このような構成によれば、空洞部が設けられているため、送風機からバーナに対して間接的に空気が導入される。つまり、本実施形態によれば、送風機からバーナに対して直接的に空気が導入される場合と比較して、導入される空気の偏流がより抑制されるため(すなわち、整流効果がより促進されるため)、バーナにて火炎が均一に構成されることとなる。よって、本実施形態によれば、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。 According to such a configuration, since the cavity is provided, air is indirectly introduced from the blower to the burner. In other words, according to the present embodiment, compared with the case where air is directly introduced from the blower to the burner, the drift of the introduced air is further suppressed (that is, the rectifying effect is further promoted). Therefore, the flame is uniformly formed by the burner. Therefore, according to the present embodiment, even when liquid fuel such as kerosene or heavy fuel oil A is used, a burner that can stabilize the combustion state and realize reduction of harmful substances can be obtained.
本実施形態の第三態様にかかるバーナは、複数の水管を用いて構成された缶体内の燃焼室に対して液体燃料を噴霧するノズル部を備えたバーナであって、ノズル部から噴霧される液体燃料に対して空気を噴出させる空気供給部が設けられ、空気供給部は、ノズル部の周囲に複数の空気噴出部を有しており、送風機から供給される空気を間接的に導入すべく、空気供給部を上流側に延長させた空洞部が設けられており、空洞部を含めた空気供給部の内部には、空気噴出部から噴出される空気を整流すべく、旋回抑止板が設けられていることを特徴としている。 The burner according to the third aspect of the present embodiment is a burner including a nozzle unit that sprays liquid fuel onto a combustion chamber in a can body configured using a plurality of water tubes, and is sprayed from the nozzle unit. An air supply unit for ejecting air to the liquid fuel is provided, and the air supply unit has a plurality of air ejection units around the nozzle unit, and is intended to indirectly introduce the air supplied from the blower. The air supply part is provided with a cavity extending upstream, and a swirl prevention plate is provided inside the air supply part including the cavity part to rectify the air ejected from the air ejection part. It is characterized by being.
この第三実施形態においては、空気供給部を上流側に延長させた空洞部が設けられ、空洞部を含めた空気供給部の内部に、空気噴出部から噴出される空気を整流すべく、旋回抑止板が設けられている。このような構成によれば、空洞部が設けられているため、送風機からバーナに対して間接的に空気が導入される。つまり、送風機からバーナに対して直接的に空気が導入される場合と比較して、導入される空気の偏流が抑制されるため(すなわち、整流効果が促進されるため)、バーナにて火炎が均一に構成されることとなる。また、このような構成によれば、旋回抑止板が設けられているため、空気供給部内で空気が適切に整流される。つまり、本実施形態によれば、空洞部と、この空洞部も含めた空気供給部内に設けられた旋回抑止板とが備えられているため、空気噴出部から噴出される空気の偏流がより効果的に抑制され、バーナにて形成される火炎が均一に構成される。したがって、本本実施形態によれば、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。 In this third embodiment, a hollow portion is provided by extending the air supply portion to the upstream side, and the air supply portion including the hollow portion is swirled to rectify the air blown from the air blowout portion. A deterrent plate is provided. According to such a configuration, since the cavity is provided, air is indirectly introduced from the blower to the burner. That is, as compared with the case where air is directly introduced from the blower to the burner, the drift of the introduced air is suppressed (that is, the rectifying effect is promoted), so that the flame is generated in the burner. It will be configured uniformly. Moreover, according to such a structure, since the turning suppression board is provided, air is appropriately rectified in the air supply unit. That is, according to the present embodiment, since the hollow portion and the swirl suppression plate provided in the air supply portion including the hollow portion are provided, the drift of the air blown from the air blowout portion is more effective. The flame formed by the burner is uniformly configured. Therefore, according to the present embodiment, even when liquid fuel such as kerosene or A heavy oil is used, a burner that can stabilize the combustion state and can reduce harmful substances can be obtained.
本実施形態の第四態様にかかるバーナは、上述した第一態様から第三態様のいずれかの構成にて、旋回抑止板が、空気噴出部のそれぞれを区画すべく設けられている。 In the burner according to the fourth aspect of the present embodiment, the rotation suppression plate is provided to partition each of the air ejection portions in the configuration of any one of the first aspect to the third aspect described above.
このような構成によれば、空気噴出部のそれぞれが旋回抑止板によって区画されているため、各空気噴出部から噴出される空気の偏流は殆ど抑えられる。したがって、このような構成によれば、より効果的に火炎が均一に構成されるため、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質の低減化を実現可能なバーナを得ることができる。 According to such a configuration, since each of the air ejection portions is partitioned by the turning restraining plate, the drift of the air ejected from each air ejection portion is almost suppressed. Therefore, according to such a configuration, since the flame is configured more effectively and uniformly, the combustion state is stabilized even when liquid fuel such as kerosene or A heavy oil is used, and the harmful substances are reduced. Can be obtained.
本実施形態の第五態様にかかるバーナは、上述した第一態様から第四態様のいずれかの構成にて、空気噴出部に、空気を整流するガイド部が設けられている。 The burner according to the fifth aspect of the present embodiment is provided with a guide part that rectifies air in the air ejection part in the configuration of any one of the first aspect to the fourth aspect described above.
この様な構成によれば、ガイド部を有することによって、噴出される空気が整流され(すなわち、空気の直線性が増し)、空気噴出部近傍が有効的に負圧となるため、バーナ燃焼時における自己再循環効果が高まる。また、噴出される空気と液体燃料とのミキシング状態も向上するため、バーナの燃焼性も良好となる。さらに、空気噴出部から噴出される空気の直線性が向上するため、バーナ圧損を低減することが可能となる。 According to such a configuration, by having the guide portion, the jetted air is rectified (that is, the linearity of the air is increased), and the vicinity of the air jetting portion effectively becomes a negative pressure. Increases self-recycling effect in Moreover, since the mixing state of the jetted air and the liquid fuel is improved, the burnability of the burner is also improved. Furthermore, since the linearity of the air ejected from the air ejection part is improved, it is possible to reduce the burner pressure loss.
本実施形態の第六態様にかかるバーナは、上述した第五態様の構成にて、ガイド部が、空気噴出部から噴出される空気の少なくとも一部を缶体のガス排出口から遠ざかる方向に導くべく設けられている。 In the burner according to the sixth aspect of the present embodiment, in the configuration of the fifth aspect described above, the guide portion guides at least part of the air ejected from the air ejection portion in a direction away from the gas discharge port of the can body. It has been established.
このような構成によれば、バーナにて生成されたガスが、缶体内に設けられたガス排出口からショートパスしないように、空気噴出部にガイド部が設けられているため、バーナの燃焼性能を向上させ、有害物質の低減化を実現することができる。より具体的には、このような構成によれば、ガスが前記ガス排出口にショートパスしないため(引っ張られないため)、バーナにて生成されたガス(火炎も含む)を缶体内で十分に拡大させることができる。つまり、このガスの拡大によってガス温度が低下するため、NOx値を低減させることができる。さらに、ガス排出口側にガスが引っ張られないため、缶体内での排ガス循環流が適切に形成されることとなる。そうすると、缶体内における排ガス循環流(自己EGR)によって、ガス温度が低下し、NOx値を低減させることが可能となる。 According to such a structure, since the guide part is provided in the air ejection part so that the gas produced | generated with the burner does not carry out a short path | pass from the gas discharge port provided in the can body, the combustion performance of a burner Can be achieved, and reduction of harmful substances can be realized. More specifically, according to such a configuration, the gas does not short pass to the gas discharge port (because it is not pulled), so that the gas (including the flame) generated by the burner is sufficiently contained in the can. Can be enlarged. That is, since the gas temperature decreases due to the expansion of the gas, the NOx value can be reduced. Furthermore, since gas is not pulled to the gas discharge port side, the exhaust gas circulation flow in the can body is appropriately formed. If it does so, gas temperature will fall by the waste gas circulation flow (self EGR) in a can, and it will become possible to reduce a NOx value.
以下、図面に基づき、本発明の実施例にかかるバーナおよびボイラについて説明する。 Hereinafter, based on drawings, a burner and a boiler concerning an example of the present invention are explained.
図1および図2は、本発明の実施例にかかるバーナを搭載したボイラの概略図を示したものである。ここで、図1は、本実施例にかかるボイラの縦断面の説明図を示し、図2は、図1のII−II線に沿う横断面の説明図を示している。また、図3および図4は、本実施例にかかるバーナの概略図を示したものである。ここで、図3は、本実施例にかかるバーナの縦断面の説明図を示し、図4は、図3に示したバーナの下面図を示している。さらに、図5は、本実施例にかかるボイラの燃焼状態(ガスの流れ)の概略図を示したものである。 1 and 2 are schematic views of a boiler equipped with a burner according to an embodiment of the present invention. Here, FIG. 1 shows an explanatory view of a longitudinal section of the boiler according to the present embodiment, and FIG. 2 shows an explanatory view of a transverse section along the line II-II in FIG. 3 and 4 show schematic views of the burner according to the present embodiment. Here, FIG. 3 shows an explanatory view of a longitudinal section of the burner according to the present embodiment, and FIG. 4 shows a bottom view of the burner shown in FIG. FIG. 5 shows a schematic diagram of the combustion state (gas flow) of the boiler according to the present embodiment.
図1および図2に示すように、本実施例にかかるボイラ1は、環状に配列された水管群を有する缶体10と、これらの水管群の中央部に配設されたバーナ20(本発明の「バーナ」に相当)とを用いて構成されており、バーナ20上方位置には、燃焼用空気をバーナ20に供給する、ウインドボックス60が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a boiler 1 according to the present embodiment includes a
缶体10は、上部ヘッダ11と下部ヘッダ12との間に複数の水管群(内側水管群13、外側水管群14)を立設して構成されている。それぞれの水管群13,14は、略同心円上の環状に配列されており、内側水管群13から所定間隔を隔てて外側水管群14が設けられ、内側水管群13と外側水管群14との間に環状ガス流路18が形成される。また、本実施例においては、これらの環状に配設された水管群13,14の内側が、燃焼室16として機能し、この燃焼室16の上方位置に、先述したバーナ20が設けられている。
The
また、本実施例においては、内側水管群13は、各内側水管13a同士を密接させた状態、あるいは隣接する内側水管13a間を内側フィン部13bで連接した状態で環状に構成されており、その一部にガス排出口17が設けられている。このガス排出口17は、水管の長軸方向に沿って開口されており、内側水管群13内部の燃焼室16で生成されたガスを環状ガス流路18に導くべく機能する。
Further, in the present embodiment, the inner
さらに、外側水管群14は、各外側水管14a間に略均等の所定間隔を有した状態で環状に構成されており、各外側水管14a間には、隣接する外側水管14a間の隙間をなくすべく連接された外側フィン部14bが設けられている。この外側水管群14の一部には、外側開口部19が設けられており、この外側開口部19は、燃焼反応のほぼ完了したガスを缶体外部に排出するための排出部として機能する。つまり、バーナ20によって生成されたガスは、外側開口部19に集められた後、缶体の下方位置に設けられた排気筒(図示省略)を介して缶体10外部に排出される。
Further, the outer
図3および図4に示すように、本実施例にかかるバーナ20は、このバーナ20に対して燃焼用空気を供給する空気供給手段たるウインドボックス60内の隔壁61上に設置されている。具体的には、バーナ20を構成する載置板21を隔壁61に上方から載置して、ボルト等の締結手段(図示省略)にて載置板21を隔壁61に締結することによって、バーナ20をウインドボックス60内の隔壁61に設置している。なお、本実施例においては、ウインドボックス60内に空気を供給する送風機の構成は、周知の技術であるため省略している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
本実施例にかかるバーナ20は、図3および図4に示すように、液体燃料を噴霧するノズル部22(第一ノズル部22a,第二ノズル部22b)と、第一ノズル部22a近傍にその先端が位置すべく設けられた着火器23と、ウインドボックス60から供給される空気をノズル部22から噴霧される液体燃料に混合させるために設けられた空気供給経路(一次空気供給用の中央空気供給経路24,二次空気供給用の周囲空気供給経路25(本発明の「空気供給部」に相当))と、中央空気供給経路24から供給された空気を燃焼室16側に噴出させる中央空気噴出部26と、周囲空気供給経路25から供給された空気を燃焼室16側に噴出させる複数の周囲空気噴出部27(本発明の「空気噴出部(ノズル部の周囲に設けられた空気噴出部)」に相当)(第一周囲空気噴出部27a〜第六周囲空気噴出部27f)とを用いて構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
本実施例にかかるノズル部22としては、低燃焼時および高燃焼時に液体燃料を噴霧する第一ノズル部22aと、高燃焼時にのみ液体燃料を噴霧する第二ノズル部22bとが設けられている。つまり、ノズル部22は、低燃焼時(および高燃焼時)に燃料供給状態となる第一ノズル部22aと、高燃焼時に第一ノズル部22aと共に燃料供給状態となる第二ノズル部22bとを有し、ボイラの燃焼負荷に応じて、それぞれのノズル部22における燃料供給状態が適宜切り換えられる。すなわち、それぞれのノズル部22a,22bは、必要に応じてオンオフ制御される。
As the
バーナ20を構成する中央空気供給経路24は、ノズル部22の外側に設けられた第一筒部材34を用いて構成されており、周囲空気供給経路25は、第一筒部材34を用いて構成されている。つまり、第一筒部材34の内側領域が中央空気供給経路24として機能し、第一筒部材34と第二筒部材35との間に形成される領域が周囲空気供給経路25として機能する。
The central air supply path 24 constituting the
第一筒部材34の先端部(ボイラ1の燃焼室16側端部)には、中央空気噴出部26が穿孔された第一空気供給板36が設けられており、ウインドボックス60から供給された空気は、この中央空気噴出部26を介して、燃焼室16側に噴出される。また、第二筒部材37の先端部(ボイラ1の燃焼室16側端部)には、複数の周囲空気噴出部27が設けられた第二空気供給板37が設けられており、ウインドボックス60から供給された空気は、中央空気噴出部26のみならず、これら複数の周囲空気噴出部27を介しても燃焼室16側に噴出される。
A first
周囲空気噴出部27(本発明の「空気噴出部」に相当)は、図3および図4に示すように、ノズル部22の周囲に設けられている。そして、この周囲空気噴出部27は、バーナ20にて生成されたガスが、缶体10内に設けられたガス排出口17からショートパスしないように、周囲空気噴出部27から噴出される空気の流れを制御すべく構成されている。
The ambient air ejection part 27 (corresponding to the “air ejection part” of the present invention) is provided around the
本実施例にかかる周囲空気噴出部27は、ガス排出口17に対向する三つの周囲空気噴出部27(第一周囲空気噴出部27a〜第三周囲空気噴出部27c)に、ガイド部38(第一ガイド部38a〜第三ガイド部38c)が設けられている。より具体的には、周囲空気噴出部27(第一周囲空気噴出部27a〜第三周囲空気噴出部27c)は、それぞれの周囲空気噴出部27a〜27cから噴出される空気の少なくとも一部をガス排出口17から遠ざかる方向に導くガイド部38(第一ガイド部38a〜第三ガイド部38c)と、それぞれの周囲空気噴出部27(第一周囲空気噴出部27a〜第三周囲空気噴出部27c)から噴出される空気の拡散を促す拡散部39(第一拡散部39a〜第三拡散部39c)とを有している。
The ambient
本実施例においては、第二空気供給板37に六つの略台形状の貫通孔部31(第一貫通孔部31a〜第六貫通孔部31f)が穿孔されており、三つの貫通孔部31a〜31cにおけるガス排出口17側(本実施例の各図においては「左側」)に板状部材を用いてガイド部38(第一ガイド部38a〜第三ガイド部38c)が構成されている。このガイド部38は、それぞれの貫通孔部31の一部を覆うべく構成されており、本実施例においては、このガイド部38にて覆われていない部分が、周囲空気噴出部27から噴出される空気の拡散を促す拡散部39(第一拡散部39a〜第三拡散部39c)として機能する。
In the present embodiment, six substantially trapezoidal through-hole portions 31 (first through-
それぞれのガイド部38は、各周囲空気噴出部27から噴出される空気の少なくとも一部(主に貫通孔部31のガイド部38によって覆われている領域の空気)をガス排出口17から遠ざかる方向に導くべく、板状部材を傾斜させて(ガス排出口17の反対方向(図3においては「右側」)に傾斜させて)構成されている。この際の傾斜角度θ(取り付け角度)は、20°〜60°程度であることが好ましい。また、それぞれのガイド部38は、ノズル部22からコーン状(ノズル部22を頂点とした三角錐状)に噴霧される液体燃料が接触しないように、各ガイド部38の高さが設定されている。
Each
拡散部39(第一拡散部39a〜第三拡散部39c)は、上述したように、貫通孔部31のうちのガイド部38にて覆われていない部分(図3および図4において破線で囲った領域)である。この部分(拡散部39)には、ガイド部38等のような周囲空気供給経路25を介して供給された空気を整流するための要素が設けられていないため、拡散部39から噴出された空気は部分的に急拡大することになる。
As described above, the diffusing portion 39 (the
したがって、本実施例にかかるバーナ20においては、周囲空気噴出部27から噴出される空気は、ガイド部38によってガス排出口から遠ざかる方向に導かれると共に、その一部が拡散部39によって拡散促進されることとなる。
Therefore, in the
また、本実施形態においては、第一筒部材34の上端部(第一筒部材上端部34A)と第二筒部材35の上端部(第二筒部材上端部35A)との間、すなわち周囲空気供給経路25(本発明の「空気供給部」に相当)の上流側(本発明の「空気供給部の上流側」に相当)に、空洞部50が設けられている。この空洞部50は、図1に示すように、送風機(図示省略)に接続されたウインドボックス60のダクト部62から供給される空気Qが、バーナ20に直接的に導入されることなく、ダクト部62から供給される空気Qの少なくとも一部が第二筒部材35の側面に衝突するように、第二筒部材上端部35Aの位置(寸法)が定められている。
このような構成によれば、送風機(図示省略)から供給される空気がバーナ20を構成する空気供給経路24,25に対して間接的に導入されるため、空気の偏流が抑制される。
Moreover, in this embodiment, between the upper end part (1st cylinder member
According to such a configuration, since air supplied from a blower (not shown) is indirectly introduced into the
さらに、本実施形態にかかるバーナ20においては、ノズル部22から噴霧される液体燃料に対して空気を噴出させる周囲空気供給経路25(本発明の「空気供給部」に相当)が設けられ、この周囲空気供給経路25の先端部には、ノズル部22の周囲に複数の周囲空気噴出部27(本発明の「空気噴出部」に相当)を有しており、周囲空気供給経路25の内部には、周囲空気噴出部27から噴出される空気を整流すべく、旋回抑止板41が設けられている(図3および図4参照)。
Further, the
より具体的には、本実施形態においては、周囲空気噴出部27の数(本実施形態では六つ)に対応すべく、旋回抑止板41(第一旋回抑止板41a〜第六旋回抑止板41f)が、周囲空気噴出部27のそれぞれを区画すべく設けられている。つまり、本実施形態においては、この旋回抑止板41a〜41fによって、周囲空気供給経路25が六つに分割されている(図4の「第一周囲空気供給経路25a〜第六周囲空気供給経路25f」を参照)。加えて、本実施形態においては、空洞部50に対しても、旋回抑止板41a〜41fが設けられている。
More specifically, in this embodiment, in order to correspond to the number of ambient air ejection portions 27 (six in this embodiment), the turning restraining plate 41 (first
本実施例にかかるボイラ1は、以上のように構成されており、その構成に基づき、次のような作用効果を有する。以下、図1〜図4に加え、図5を用いて、その作用効果を具体的に説明する。なお、図5は、低燃焼時における缶体内のガスの流れを示す概略図である。この図5において、二点差線で示したガス流れ状態図(ガスF0)は、バーナ構造が本実施例とは異なり、バーナからの空気が略垂直方法に噴出される場合のガス形状(火炎形状)を示しており、実線で示したガス流れ状態図(ガスF1)が、本実施例にかかるバーナ20にて形成されるガス形状(火炎形状)を示している。
The boiler 1 concerning a present Example is comprised as mentioned above, and has the following effects based on the structure. Hereinafter, in addition to FIGS. 1-4, FIG. 5 is used and the effect is demonstrated concretely. FIG. 5 is a schematic diagram showing the gas flow in the can during low combustion. In FIG. 5, the gas flow state diagram (gas F0) indicated by a two-dot chain line is different from the present embodiment in the burner structure, and the gas shape (flame shape) when the air from the burner is ejected in a substantially vertical manner. The gas flow state diagram (gas F1) indicated by the solid line shows the gas shape (flame shape) formed by the
本実施例にかかるバーナ20を低燃焼状態で作動させる場合には、まずは、送風機(図示省略)を駆動させ、ウインドボックス60を介して中央空気供給経路24および周囲空気供給経路25に空気が供給される。この際、ウインドボックス60から供給された空気は、第二筒部材35の外側に衝突した後、ウインドボックス60内で整流されて、バーナ20に供給される。また、旋回抑止板41を有するため、周囲空気供給経路25に導入された後においても、より効果的に偏流が抑制された状態で、周囲空気噴出部27に対して空気が供給されることとなる。つまり、本実施形態においては、空洞部50および旋回抑止板41を有することによって、送風機から間接的に導入された空気がより効果的に整流された状態で、バーナ20の周囲空気噴出部27に供給されることとなる。
When the
次いで、本実施形態においては、第一ノズル部22aから液体燃料が噴霧されるタイミングに合わせて、着火器23に通電がなされる。
Next, in the present embodiment, the
すなわち、本実施例においては、中央空気供給経路24および周囲空気供給経路25を介して、中央空気噴出部26および周囲空気噴出部27から空気が噴出され、この空気と第一ノズル部22aから噴霧される液体燃料とのミキシングが行われる。そして、第一ノズル部22aの近傍に設けられた、通電されることによって電気火花を形成する着火器23によって、空気とミキシングされた液体燃料に対して着火が行われる。この着火によって、第一ノズル部22aから噴霧された液体燃料が燃焼し、第一ノズル部22aから液体燃料が噴霧され続ける限り低燃焼状態が維持されることとなる。また、第一ノズル部22aと共に第二ノズル部22bからも液体燃料が供給されれば、バーナ20は高燃焼状態となる。
That is, in the present embodiment, air is ejected from the central
本実施例にかかるバーナ20においては、ノズル部22における燃料供給状態を適宜切り換えること(オンオフ制御する)によって、停止状態、低燃焼状態、および高燃焼状態のいずれかへの切り換えが可能である。すなわち、燃焼状態継続時においては、低燃焼から高燃焼、あるいは高燃焼から低燃焼への切り換えが可能である。
In the
バーナ20に対する空気の供給量は、一般にウインドボックス60と送風機との間のダクト内に設けられたダンパ(図示省略)や、送風機の回転数を制御するインバータ等(図示省略)を用いて調整される。そして、この空気は、液体燃料の供給量に対応して供給される。例えば、同様の燃料供給性能を有する2つのノズルチップを用いて構成されたバーナにおいて、どちらか一方のノズルチップから液体燃料を噴霧させる際(低燃焼時)に供給される空気量を「1」とすれば、両方のノズルチップから液体燃料を噴霧させる際(高燃焼時)に供給される空気量を「2」とする。このような空気量の調整をダンパやインバータを用いて行っている。
The amount of air supplied to the
さて、以上のように構成され機能するボイラ1においては、図5に示すように、バーナ20の低燃焼時、缶体10内にて燃焼室16の中央部を略中心として均一に広がったガスF1(実線)が形成される。このような形状のガスF1が形成されるのは、ノズル部22の周囲に設けられた周囲空気噴出部27が、缶体10内に設けられたガス排出口17からバーナ20にて生成されたガスがショートパスしないように、周囲空気噴出部27から噴出される空気の流れを制御可能に構成されているからである。より具体的には、先にも説明したように、三つの周囲空気噴出部27a〜27cが、空気の少なくとも一部をガス排出口17から遠ざかる方向に導くガイド部38a〜38cを有するからである。
Now, in the boiler 1 configured and functioning as described above, as shown in FIG. 5, when the
仮に、本実施例のようなガイド部38を有しないとすれば、バーナにて生成されるガスは、ガス排出口17側に引っ張られることによって、缶体10内に形成されるガスは、図5の破線にて示したガスF0のようになる。つまり、従来から知られているバーナには、本実施例に示すようなガイド部38は設けられていないため、缶体内においてはこのような形状のガスF0が形成されていたと考えられる。このような場合には、缶体内において、ガスがガス排出口側に引っ張られるため、「燃焼室内でガスが十分に拡大することができない」、「燃焼室内での排ガス循環流が阻害される」等の問題が生ずることとなる。
If the
しかしながら、本実施例においては、上述した通り、ガイド部38を設けることによって、燃焼室16内において均一に広がったガスF1を形成可能となる。したがって、本実施例によれば、以下のような効果を得ることができる。
However, in the present embodiment, as described above, by providing the
まず、本実施例においては、ガスF1がガス排出口17にショートパスしないため(引っ張られないため)、バーナ20にて生成されたガスF1(火炎も含む)を缶体10の燃焼室16内で十分に拡大させることができる。つまり、このガスF1の拡大によってガス温度が低下するため、NOx値を低減させることができる。
First, in the present embodiment, since the gas F1 does not short pass to the gas discharge port 17 (because it is not pulled), the gas F1 (including the flame) generated by the
また、本実施例においては、ガス排出口17側にガスF1が引っ張られないため、缶体10内での排ガス循環流が適切に形成されることとなる。そうすると、この缶体10内における排ガス循環流(自己EGR)によって、ガス温度が低下し、NOx値を低減させることができる。
Further, in the present embodiment, the gas F1 is not pulled toward the
さらに、本実施例においては、ノズル部22の周囲に複数の周囲空気噴出部27が設けられ、これらから分割された状態で空気が供給されるため、バーナ20においては分割火炎が形成されることとなる。従来からも分割火炎を形成する技術は知られているが、先にも説明したように、従来技術においては、ガスがガス排出口側に引っ張られるため、適切な分割火炎は形成されていなかったものと考えられる。これに対し、本実施例によれば、三つの周囲空気噴出部27a〜27cからの空気が、ガス排出口17の反対側に傾けて噴出されるため、ガスF1がガス排出口17側に引っ張られず、バーナ20においては、適切な分割火炎が形成されることとなる。このように適切な分割火炎が形成されれば、ガスF1の表面積が大きくなってガス温度が低下するため、NOx値を低減させることができる。
Further, in this embodiment, a plurality of ambient
また、本実施例にかかるバーナ20を構成する周囲空気噴出部27a〜27cは、上述した種々の効果を発揮するガイド部38a〜38cと共に、拡散部39a〜39cをも有している。この拡散部39a〜39cは、先にも説明したとおり、貫通孔部31a〜31cのうち、ガイド部38a〜38cにて覆われていない部分である(図3および図4参照)。つまり、この拡散部39a〜39cには、ガイド部38a〜38c等のような空気を整流するための要素が設けられていないため、拡散部39a〜39cから噴出された空気は、拡散部39a〜39cのエッジ部分(貫通孔部31a〜31cのエッジ部分)にて部分的に急拡大することになる。そうすると、バーナ20直近においては、空気に小さな乱れが生じ、ノズル部22から噴霧される液体燃料と空気とのミキシング状態を一部不均一にすることができる。本実施例にかかるバーナ20は、このような拡散部39a〜39cを有するため、単にミキシング状態を良好にするわけではなく、一部意図的に不均一なミキシング状態を形成することができる。すなわち、本実施例においては、拡散部39a〜39cを設けることによって、バーナ20近傍において濃淡燃焼的な燃焼状態を形成可能となるため、ガス温度の低下を図り、NOx値を低減させることができる。
Moreover, the surrounding
さらに、本実施例にかかるバーナ20は、空洞部50および旋回抑止板41を有するため、次のような効果を得ることができる。
Furthermore, since the
本実施形態にかかるバーナ20は、図3および図4に示すように、ノズル部22から噴霧される液体燃料に対して空気を噴出させる周囲空気供給経路25(空気供給部)が設けられ、この周囲空気供給経路25の先端部には、ノズル部22の周囲に複数の周囲空気噴出部27(空気噴出部)を有しており、周囲空気供給経路25の内部には、周囲空気噴出部27から噴出される空気を整流すべく、旋回抑止板41が設けられている。より具体的には、周囲空気噴出部27の数に対応すべく、旋回抑止板41(第一旋回抑止板41a〜第六旋回抑止板41f)が、周囲空気噴出部27のそれぞれを区画すべく設けられている。つまり、本実施形態においては、この旋回抑止板41a〜41fによって、周囲空気供給経路25が六つに分割されている(第一周囲空気供給経路25a〜第六周囲空気供給経路25f)。加えて、本実施形態においては、空洞部50に対しても、旋回抑止板41a〜41fが設けられている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
このような構成によれば、ノズル部22から噴霧される液体燃料に対して空気を噴出させる周囲空気供給経路25の内部に、旋回抑止板41が設けられているため、周囲空気供給経路25内で空気が適切に整流される。つまり、本実施形態によれば、旋回抑止板41が設けられることにより、周囲空気噴出部27から噴出される空気の偏流が抑制され、バーナ20にて形成される火炎が均一に構成される。したがって、本実施形態によれば、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質(NOx、CO等)の低減化を実現可能なバーナ20を得ることができる。
According to such a configuration, the
本実施形態にかかるバーナ20は、第一筒部材34の上端部(第一筒部材上端部34A)と第二筒部材35の上端部(第二筒部材上端部35A)との間、すなわち周囲空気供給経路25(空気供給部)の上流側に、空洞部50が設けられている。この空洞部50は、図1に示すように、送風機(図示省略)に接続されたウインドボックス60のダクト部62から供給される空気Qが、バーナ20に直接的に導入されることなく、ダクト部62から供給される空気Qの少なくとも一部が第二筒部材35の側面に衝突するように、第二筒部材上端部35Aの位置(寸法)が定められている。
The
このような構成によれば、送風機(図示省略)から供給される空気がバーナ20を構成する空気供給経路24,25に対して間接的に導入可能となるため、空気の偏流が抑制される。したがって、このような構成によれば、空気が整流されてバーナ20にて火炎が均一に構成されることとなるため、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質(NOx、CO等)の低減化を実現可能なバーナ20を得ることができる。
According to such a configuration, air supplied from a blower (not shown) can be indirectly introduced into the
以上説明したように、本実施例にかかるバーナ20によれば、空洞部50および旋回抑止板41を設けたことによって、バーナ20に導入される空気および導入された後の空気の偏流を抑制し、整流した状態で空気を周囲空気噴出部27に供給することが可能となる。したがって、本実施例にかかるバーナ20によれば、均一な火炎を構成可能となるため、灯油やA重油等の液体燃料を用いた場合であっても燃焼状態が安定し、有害物質(NOx、CO等)の低減化を実現可能なバーナ20を得ることができる。
As described above, according to the
また、本実施例にかかるバーナ20によれば、缶体10の燃焼室16内でガスF1を十分に拡大させることによるガス温度の低下、缶体10内で形成される適切な排ガス循環流によるガス温度の低下、適切な分割火炎が形成されることによるガス温度の低下、および拡散部39によって形成される濃淡燃焼によるガス温度の低下の相乗効果によって、NOxの低減を図ることができる。
Moreover, according to the
なお、本発明は、上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で必要に応じて種々の変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications can be made as necessary within a range that can be adapted to the spirit of the present invention. Both are included in the technical scope of the present invention.
例えば、本実施例においては、空洞部50と旋回抑止板41の両方を設けたバーナ20について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、空洞部50および旋回抑止板41のいずれか一方を設ける構成としてもよい。
For example, in the present embodiment, the
また、本実施例においては、旋回抑止板41を空洞部50まで設ける場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、その高さ方向寸法は、適宜変更することが可能である。
In the present embodiment, the case where the
さらに、本実施例においては、旋回抑止板41を周囲空気噴出部27の数に対応して設けた場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、空気の偏流を抑制可能であれば、旋回抑止板の数は必要に応じて変更可能である。
Furthermore, in the present embodiment, the case where the
また、本実施例においては、ガイド部38を三つの周囲空気噴出部27に設ける場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、必要に応じて、二つ以下あるいは四つ以上の周囲空気噴出部27にガイド部38を設けてもよい。
Moreover, although the present Example demonstrated the case where the
さらに、上述した実施例においては、周囲空気噴出部27に設けられたガイド部38が同様の方向に同様の角度で傾斜して設けられる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。したがって、例えば、それぞれのガイド部38の設置傾斜角度を適宜異なるように構成してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the
また、上述した実施例においては、ガイド部38が、断面コ字形状の板状部材(スコップ型)を用いて構成された場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、周囲空気噴出部27から噴出される空気の少なくとも一部をガス排出口17から遠ざかる方向に導くことが可能であれば、どのような構成であってもよい。したがって、例えば、一枚の平板状の板状部材を用いてガイド部を構成してもよい。具体的には、それぞれの周囲空気噴出部27を成す貫通孔部31のガス排出口17に最も近接する「一辺」に、平板状の板状部材を傾斜させて設けてもよい。このような構成であっても、周囲空気噴出部27から噴出される空気の少なくとも一部をガス排出口17から遠ざかる方向に導くことが可能であるから、上述した種々の効果を得ることができる。
In the above-described embodiments, the case where the
さらに、上述した実施例においては、高燃用の第二ノズル22bを第一筒部材34の中心軸上に配置し、低燃(および高燃)用の第一ノズル22aを前記中心軸に対してガス排出口17から遠ざかる側に離間して配置しているが、本発明は、この配置に限定されるものではない。例えば、第二ノズル22bおよび第一ノズル22a間の中心が前記第一筒部材34の中心軸に重なるように配置することができる。また、単一のノズル(図示省略)により低燃焼量と高燃焼量とを切り換えて供給するバーナにも本発明は適用可能である。
Further, in the above-described embodiment, the
また、上記実施例においては、液体燃料の種類については特に説明しなかったが、本発明は何等かの液体燃料に限定されず、灯油、A重油、B重油、C重油等の液体燃料について適用可能である。 In the above embodiment, the type of liquid fuel is not particularly described, but the present invention is not limited to any liquid fuel, and is applied to liquid fuels such as kerosene, A heavy oil, B heavy oil, and C heavy oil. Is possible.
1…ボイラ
10…缶体
11…上部ヘッダ
12…下部ヘッダ
13…内側水管群
13a…内側水管
13b…内側フィン部
14…外側水管群
14a…外側水管
14b…外側フィン部
16…燃焼室
17…ガス排出口
18…環状ガス流路
19…外側開口部
20…バーナ
21…載置板
22…ノズル部
22a…第一ノズル部
22b…第二ノズル部
23…着火器
24…中央空気供給経路
25…周囲空気供給経路(本発明の「空気供給部」に相当)
25a〜25f…第一周囲空気供給経路〜第六周囲空気供給経路
26…中央空気噴出部
27…周囲空気噴出部(本発明の「空気噴出部」に相当)
27a〜27f…第一周囲空気噴出部〜第六周囲空気噴出部
31…貫通孔部
31a〜31f…第一貫通孔部〜第六貫通孔部
34…第一筒部材
34A…第一筒部材上端部
35…第二筒部材
35A…第二筒部材上端部
36…第一空気供給板
37…第二空気供給板
38…ガイド部
38a〜38c…第一ガイド部〜第三ガイド部
39…拡散部
39a〜39c…第一拡散部〜第三拡散部
41…旋回抑止板
41a〜41f…第一旋回抑止板〜第六旋回抑止板
50…空洞部
60…ウインドボックス
61…隔壁
62…ダクト部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
25a to 25f ... first ambient air supply path to sixth ambient
27a-27f ... 1st surrounding air ejection part-6th ambient
Claims (2)
前記ノズル部から噴霧される前記液体燃料に対して空気を噴出させる空気供給部が設けられ、前記空気供給部は、前記ノズル部の周囲に複数の空気噴出部を有し、前記ノズル部の外側に設けられた第一筒部材の内部領域から構成される中央空気供給経路と、前記第一筒部材の外側に設けられた第二筒部材と前記第一筒部材の間に形成される領域から構成される周囲空気供給経路からなり、
前記第二筒部材は、前記第一筒部材より上流側まで延長するよう構成されており、
送風機から前記第二筒部材内部に供給される空気を前記中央空気供給経路と前記周囲空気供給経路に間接的に導入すべく、前記第二筒部材の内部のうち前記第一筒部材の上流部であって、前記空気供給部の上流側に空洞部が設けられており、
前記空洞部および前記空気供給部の内部には、前記空気噴出部から噴出される前記空気を整流すべく、旋回抑止板が設けられており、
前記旋回抑止板は、前記送風機から供給され、前記中央空気供給経路と前記周囲空気供給経路に導入する空気を前記空洞部内にて整流すべく、前記空洞部内まで延長させたものであり、
前記旋回抑止板が、前記空気噴出部のそれぞれを区画すべく設けられており、
前記空気噴出部に、空気を整流するガイド部が設けられる
ことを特徴とするバーナ。 A burner provided with a nozzle portion for spraying liquid fuel to a combustion chamber in a can body configured using a plurality of water pipes,
Air supply unit for ejecting air are provided to the liquid fuel sprayed from the nozzle unit, the air supply unit may have a plurality of air ejection portion around the nozzle portion, the outside of the nozzle portion A central air supply path configured from an inner area of the first cylinder member provided in the area, and an area formed between the second cylinder member and the first cylinder member provided outside the first cylinder member. It consists of an ambient air supply path that consists of
The second cylinder member is configured to extend to the upstream side from the first cylinder member,
An upstream portion of the first cylinder member among the interiors of the second cylinder member for indirectly introducing the air supplied from the blower into the second cylinder member into the central air supply path and the ambient air supply path. And a cavity is provided upstream of the air supply unit,
A swirl suppression plate is provided inside the hollow portion and the air supply portion to rectify the air ejected from the air ejection portion,
The swirl suppression plate is supplied from the blower, and is extended into the cavity to rectify the air introduced into the central air supply path and the ambient air supply path in the cavity.
The swirl prevention plate is provided to partition each of the air ejection portions;
A burner characterized in that a guide portion for rectifying air is provided in the air ejection portion .
請求項1に記載のバーナ。The burner according to claim 1.
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