JPH02306009A - 低カロリーガスの燃焼装置 - Google Patents
低カロリーガスの燃焼装置Info
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- JPH02306009A JPH02306009A JP12619589A JP12619589A JPH02306009A JP H02306009 A JPH02306009 A JP H02306009A JP 12619589 A JP12619589 A JP 12619589A JP 12619589 A JP12619589 A JP 12619589A JP H02306009 A JPH02306009 A JP H02306009A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/14—Special features of gas burners
- F23D2900/14002—Special features of gas burners of premix or non premix types, specially adapted for the combustion of low heating value [LHV] gas
Landscapes
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、発熱量の低い低カロリーガスを安定して燃焼
させるに好適な低カロリーガスの燃焼装置に関する。
させるに好適な低カロリーガスの燃焼装置に関する。
高炉から排出される高炉ガス等の低カロリーガスは、一
般に発熱量が低く、又ガス圧力も低く、その侭では燃焼
が困難である。
般に発熱量が低く、又ガス圧力も低く、その侭では燃焼
が困難である。
上記の低カロリーガスを燃焼させる方法としてｔ−
■ 第７図に示す通り排ガス顕熱を利用して低カロリー
ガス、燃焼用空気を予熱する方法、■ 第８図ＡＢに示
すバーナ自身に排ガス顕熱による予熱機構を設ける方法
、 ■ 水素などの助燃料物質を添加する方法、■ 触媒物
質の作用による燃焼方法、 ■ 酸素富化による燃焼方法、 等が知られている。
ガス、燃焼用空気を予熱する方法、■ 第８図ＡＢに示
すバーナ自身に排ガス顕熱による予熱機構を設ける方法
、 ■ 水素などの助燃料物質を添加する方法、■ 触媒物
質の作用による燃焼方法、 ■ 酸素富化による燃焼方法、 等が知られている。
しかしながら、上記の方法では低カロリーガスを安定燃
焼させるには、次のような問題がある。
焼させるには、次のような問題がある。
例えば、前ｔ８の■の方法では、第７図に示すように低
力口・リーガス、燃焼用空気を予熱する為の熱交換器が
必要であり、前掲の方法■ではバーナ自身が複雑な構造
となる。又前掲の方法■の助燃料物質は物質自身が高価
であること、前掲の方法■の触媒物質は高負荷燃焼には
不適で、助燃料物質と同じく高価であり経済的でない。
力口・リーガス、燃焼用空気を予熱する為の熱交換器が
必要であり、前掲の方法■ではバーナ自身が複雑な構造
となる。又前掲の方法■の助燃料物質は物質自身が高価
であること、前掲の方法■の触媒物質は高負荷燃焼には
不適で、助燃料物質と同じく高価であり経済的でない。
更に、前掲の■の方法では、酸素富化した燃焼用空気あ
るいは酸素が必要で、省資源、省エネの観点から問題が
ある。
るいは酸素が必要で、省資源、省エネの観点から問題が
ある。
そこで、本発明の目的は、かがる上記問題点を解消し、
低カロリーガスと燃焼用空気を良好にＩＮ１合させ、安
定燃焼させる低カロリーガスの燃焼装置を提供するもの
である。
低カロリーガスと燃焼用空気を良好にＩＮ１合させ、安
定燃焼させる低カロリーガスの燃焼装置を提供するもの
である。
本発明は、上記目的を達成するため、安定燃焼させる低
カロリーガスの燃焼装置の構成として、燃焼用空気流路
と燃焼流路を同心又は同軸に配置したバーナ先端部に、
当該バーナ径より大径部とこれに連結したバーナ径より
縮径された噴出口とで構成される筒状保炎器を設けた構
成を採用したものである。
カロリーガスの燃焼装置の構成として、燃焼用空気流路
と燃焼流路を同心又は同軸に配置したバーナ先端部に、
当該バーナ径より大径部とこれに連結したバーナ径より
縮径された噴出口とで構成される筒状保炎器を設けた構
成を採用したものである。
〔作用］
本発明の燃焼装置は前掲の構成としたことがら、低カロ
リーガスは、内管内を送通する燃焼用空気と短時間で混
合する。更に、混合された低カロリーガスと燃焼用空気
は、旋回羽根でさらに混合が促進されると同時に、燃焼
用空気流路の閉塞した先端中心部は効果的に混合領域を
形成する。
リーガスは、内管内を送通する燃焼用空気と短時間で混
合する。更に、混合された低カロリーガスと燃焼用空気
は、旋回羽根でさらに混合が促進されると同時に、燃焼
用空気流路の閉塞した先端中心部は効果的に混合領域を
形成する。
また、火炎の広がりを確保して、バーナ先端の熱放散を
抑えるようにしているから、高温度が維持され高温の還
流領域が形成され、低カロリーガスであっても安全に燃
焼させることができる。
抑えるようにしているから、高温度が維持され高温の還
流領域が形成され、低カロリーガスであっても安全に燃
焼させることができる。
即ち、混合予熱帯では低カロリーガスと燃焼用空気の混
合を充分に行なえる構造とし、さらに混合後の反応帯で
は、混合の促進を効果的に行う構造としたので、安定し
て燃焼が継続する。
合を充分に行なえる構造とし、さらに混合後の反応帯で
は、混合の促進を効果的に行う構造としたので、安定し
て燃焼が継続する。
以Ｆ、図面を参照して本発明の第一実施例に基づいて説
明する。
明する。
第１図は本発明の低カロリーガスの燃焼装置の断面構造
を示すもので、図示のように燃焼装置のバーナ本体（１
）の軸芯側より、燃焼用空気流路（２）が、外管側には
高炉ガスなどの低カロリーガス流路（３）が同芯状に配
設した二重管で形成されている。燃焼用空気流Ｉ’（２
）の先端近傍部は、高炉ガスと燃焼用空気の混合が充分
になるよう周方向全面に所定間隔に複数個の貫通孔（４
）を配している。また前記燃焼用空気流路（２）のの先
端部は閉塞していて、低カロリーガス流路（３）と燃焼
用空気流路（２）内には、各流体を旋回させ得る旋回羽
根（５）が設けられ、また前記の（２）、（３）の先端
部外周には、その管径より大きく吐出口に向かって縮径
した筒状の保炎器（６）が設けられている。
を示すもので、図示のように燃焼装置のバーナ本体（１
）の軸芯側より、燃焼用空気流路（２）が、外管側には
高炉ガスなどの低カロリーガス流路（３）が同芯状に配
設した二重管で形成されている。燃焼用空気流Ｉ’（２
）の先端近傍部は、高炉ガスと燃焼用空気の混合が充分
になるよう周方向全面に所定間隔に複数個の貫通孔（４
）を配している。また前記燃焼用空気流路（２）のの先
端部は閉塞していて、低カロリーガス流路（３）と燃焼
用空気流路（２）内には、各流体を旋回させ得る旋回羽
根（５）が設けられ、また前記の（２）、（３）の先端
部外周には、その管径より大きく吐出口に向かって縮径
した筒状の保炎器（６）が設けられている。
尚、前記の保炎器を設けないと、循環領域は形成されず
熱放散が大きくなって炎の吹飛びが著しく、燃焼は安定
しない。又上述の燃焼用空気流路（２）の先端近傍に配
した貫通孔の径寸法は、混合促進のために燃焼用空気の
流速が、低カロリーガスの流速より３乃至４倍となるよ
うに決めるのが好ましい。
熱放散が大きくなって炎の吹飛びが著しく、燃焼は安定
しない。又上述の燃焼用空気流路（２）の先端近傍に配
した貫通孔の径寸法は、混合促進のために燃焼用空気の
流速が、低カロリーガスの流速より３乃至４倍となるよ
うに決めるのが好ましい。
上記第一実施例の構造に代えて、第２図ＡＢに示すごと
く、低カロリーガスと燃焼用空気を放射状にし、バーナ
本体内で交互に噴出して混合を促進する構造にしてもよ
い、又第３図ＡＢに示すごとく各流路の先端部に閉塞板
（７）を形成してもよい。
く、低カロリーガスと燃焼用空気を放射状にし、バーナ
本体内で交互に噴出して混合を促進する構造にしてもよ
い、又第３図ＡＢに示すごとく各流路の先端部に閉塞板
（７）を形成してもよい。
次に、本発明の低カロリーガスの燃焼装置の構造を用い
た場合と、従来構造を用いた場合での混合特性結果につ
いて、第４図で詳述する。
た場合と、従来構造を用いた場合での混合特性結果につ
いて、第４図で詳述する。
第４図で明らかなように、燃料ガス濃度プロフィールを
見てみると、従来構造では低カロリーガスと燃焼用空気
との相対流速、旋回羽根の角度にかかわらず、燃焼用空
気内のガス濃度が低く、混合性はあまり改訂されていな
い。
見てみると、従来構造では低カロリーガスと燃焼用空気
との相対流速、旋回羽根の角度にかかわらず、燃焼用空
気内のガス濃度が低く、混合性はあまり改訂されていな
い。
ここで燃料ガス濃度プロフィールの見方について説明す
ると、ガス濃度はいずれも点線上での濃度分布を表した
ものであるが、低カロリーガスと燃焼用空気とが同一体
積であるならば、分布曲線の全体が５０％に近づくにつ
れて混合が促進されていることになる。
ると、ガス濃度はいずれも点線上での濃度分布を表した
ものであるが、低カロリーガスと燃焼用空気とが同一体
積であるならば、分布曲線の全体が５０％に近づくにつ
れて混合が促進されていることになる。
一方、本発明の低カロリーガスの燃焼装置の構造では、
従来構造と比較して全体が５０％に近づいており、混合
促進していることが認められる。 ・本発明は、低カロ
リーガスを安定して燃焼させるために、低カロリーガス
と燃焼用空気の混合を充分に行うこと、バーナ先端の還
流領域を大きくとり、周囲流への火炎の広がりを確保す
ること、更に、バーナ先端近傍の熱放散を１１１１え、
温度を高く保つことを条件に第１図に示す保炎器を設け
た構造とした。
従来構造と比較して全体が５０％に近づいており、混合
促進していることが認められる。 ・本発明は、低カロ
リーガスを安定して燃焼させるために、低カロリーガス
と燃焼用空気の混合を充分に行うこと、バーナ先端の還
流領域を大きくとり、周囲流への火炎の広がりを確保す
ること、更に、バーナ先端近傍の熱放散を１１１１え、
温度を高く保つことを条件に第１図に示す保炎器を設け
た構造とした。
これら上記の条件が実現しているかの確認として火炎流
れの数値シミュレーションを実施した結果、第５図の温
度分布（Ｋ）に示すように高温のＶＩ４環領域が形成し
ており、又第６図の可燃成分濃度プロフィールからも、
可燃成分濃度が高（なっており、火炎を効果的に伝播し
、安定した燃焼 の継続ができることが判った。
れの数値シミュレーションを実施した結果、第５図の温
度分布（Ｋ）に示すように高温のＶＩ４環領域が形成し
ており、又第６図の可燃成分濃度プロフィールからも、
可燃成分濃度が高（なっており、火炎を効果的に伝播し
、安定した燃焼 の継続ができることが判った。
以上、説明したように、本発明によれば低カロリーガス
と燃焼用空気を良好に混合させる構造としたものである
から、従来の構造とは異なり、高炉ガスなどの低カロリ
ーガスを、効率良く、安定した燃焼ができるものである
。
と燃焼用空気を良好に混合させる構造としたものである
から、従来の構造とは異なり、高炉ガスなどの低カロリ
ーガスを、効率良く、安定した燃焼ができるものである
。
勿論、他の低カロリーガスを燃焼する場合においても、
速やかに燃焼用空気と混合が促進され良好な火炎を形成
することができる。
速やかに燃焼用空気と混合が促進され良好な火炎を形成
することができる。
第１図は本発明の低カロリーガスの燃焼装置の断面構造
を示す図、第２図ＡＢは本発明の第二実施例の断面構造
を示す図であって、第２図Ａは正面断面図、第２図Ｂは
Ｘ矢示に沿う断面図、第３図ＡＢは本発明の第三実施例
の断面構造を示す図であって、第３図Ａは正面断面図、
第３図ＢはＹ矢示に沿う断面図、第４図は混合特性結果
を示す図、第５図、第６図は本発明装置による数値シミ
ュレーション結果を示す図、第７図、第８図ＡＢは従来
の低カロリーガスを燃焼する方法を示す図である。 （＋）・・バーナ本体、（２）・・燃焼用空気流路、（
３）・・低カロリーガス流路、（４）・・貫通孔、（５
）・・旋回羽根、（６）・・保炎器、（７）・・閉塞板
、特許出願人 法式会社 神戸製鋼所 代 理 人 弁理士 金丸 章− １，２１面の神嚇 第４図 第５図 第６図 温度分布ｆＫ） 可燃成分濃度プロ
２イール第７図 炉 ６、補正の対象
を示す図、第２図ＡＢは本発明の第二実施例の断面構造
を示す図であって、第２図Ａは正面断面図、第２図Ｂは
Ｘ矢示に沿う断面図、第３図ＡＢは本発明の第三実施例
の断面構造を示す図であって、第３図Ａは正面断面図、
第３図ＢはＹ矢示に沿う断面図、第４図は混合特性結果
を示す図、第５図、第６図は本発明装置による数値シミ
ュレーション結果を示す図、第７図、第８図ＡＢは従来
の低カロリーガスを燃焼する方法を示す図である。 （＋）・・バーナ本体、（２）・・燃焼用空気流路、（
３）・・低カロリーガス流路、（４）・・貫通孔、（５
）・・旋回羽根、（６）・・保炎器、（７）・・閉塞板
、特許出願人 法式会社 神戸製鋼所 代 理 人 弁理士 金丸 章− １，２１面の神嚇 第４図 第５図 第６図 温度分布ｆＫ） 可燃成分濃度プロ
２イール第７図 炉 ６、補正の対象
Claims (1)
- 燃焼用空気流路と燃焼流路を同芯又は同軸に配置したバ
ーナ先端部に、当該バーナ径より大径部とこれに連結し
たバーナ径より縮径された噴出口とで構成される筒状保
炎器を設けたことを特徴とする低カロリーガスの燃焼装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126195A JP2513839B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 低カロリ―ガスの燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126195A JP2513839B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 低カロリ―ガスの燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306009A true JPH02306009A (ja) | 1990-12-19 |
| JP2513839B2 JP2513839B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=14929053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1126195A Expired - Fee Related JP2513839B2 (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 低カロリ―ガスの燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513839B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4231866A1 (de) * | 1991-09-24 | 1993-04-01 | Kobe Steel Ltd | Brenner und verfahren zum verbrennen von gas mit niedrigem brennwert |
| JP2011106802A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-06-02 | Jfe Steel Corp | 燃焼バーナによる低発熱量ガスの燃焼方法および高炉操業方法 |
| JP2011106803A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-06-02 | Jfe Steel Corp | 燃焼バーナによる高炉ガスの燃焼方法および高炉操業方法 |
| JP2016031200A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 日立造船株式会社 | 低カロリーガス用ガスバーナの燃焼方法および低カロリーガス用ガスバーナ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254043U (ja) * | 1975-10-17 | 1977-04-18 | ||
| JPS583164A (ja) * | 1981-06-29 | 1983-01-08 | Nec Corp | 磁気デイスク装置 |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP1126195A patent/JP2513839B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254043U (ja) * | 1975-10-17 | 1977-04-18 | ||
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| AU656806B2 (en) * | 1991-09-24 | 1995-02-16 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Burner and method for burning low calorific gas |
| DE4231866C2 (de) * | 1991-09-24 | 1999-04-01 | Kobe Steel Ltd | Brenner für Gas und Verfahren zum Verbrennen von Gas mit diesem Brenner |
| JP2011106802A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-06-02 | Jfe Steel Corp | 燃焼バーナによる低発熱量ガスの燃焼方法および高炉操業方法 |
| JP2011106803A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-06-02 | Jfe Steel Corp | 燃焼バーナによる高炉ガスの燃焼方法および高炉操業方法 |
| JP2016031200A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 日立造船株式会社 | 低カロリーガス用ガスバーナの燃焼方法および低カロリーガス用ガスバーナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2513839B2 (ja) | 1996-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |