JPS609536Y2 - 燃料燃焼装置 - Google Patents
燃料燃焼装置Info
- Publication number
- JPS609536Y2 JPS609536Y2 JP1978180204U JP18020478U JPS609536Y2 JP S609536 Y2 JPS609536 Y2 JP S609536Y2 JP 1978180204 U JP1978180204 U JP 1978180204U JP 18020478 U JP18020478 U JP 18020478U JP S609536 Y2 JPS609536 Y2 JP S609536Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- swirler
- fuel
- opening
- combustion
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Landscapes
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、窒素酸化物（以下ＮＯ８という）の発生を抑
制した燃料燃焼装置に関する。
制した燃料燃焼装置に関する。
従来の装置を第１図に基づいて説明する。
燃焼炉壁１のバーナタイル２に炉７内に向って断面が漸
次広くなった開口部が形成され、燃焼炉壁１の後方の風
箱５内には同心円状に内筒６と外筒４とが配置され、内
筒６の中心には、燃料噴霧器９が配置されている。
次広くなった開口部が形成され、燃焼炉壁１の後方の風
箱５内には同心円状に内筒６と外筒４とが配置され、内
筒６の中心には、燃料噴霧器９が配置されている。
又、内筒６の先端には、はぼ円錐形状のコーン３が取付
けられており、開口部のバーナタイル２の面とコーン３
の側面とが互いに対向して平行となるように構成されて
いる。
けられており、開口部のバーナタイル２の面とコーン３
の側面とが互いに対向して平行となるように構成されて
いる。
又、コーン３の先端にはスワラ８が配置されている。
１次空気は内筒６内を通ってスワラ８によって強旋回が
与えられ炉７内に供給される。
与えられ炉７内に供給される。
燃料は燃料噴霧器９から噴出方向によって噴出量に変化
を与えられて供給される。
を与えられて供給される。
２次空気は、内筒６と外筒４との間を通り、バーナタイ
ル２とコーン３との間を通過して断面が帯状となるよう
に炉７内に供給される。
ル２とコーン３との間を通過して断面が帯状となるよう
に炉７内に供給される。
燃料噴霧器９から噴霧された燃料粒子はまず燃焼用空気
の全量の２０〜３０％相当の１次空気流によって蒸発、
気化する過程を通過しつつ帯状に形成された２次空気流
に到達する。
の全量の２０〜３０％相当の１次空気流によって蒸発、
気化する過程を通過しつつ帯状に形成された２次空気流
に到達する。
このため噴霧された燃料が蒸発、気化をともなう燃焼場
では燃料の１部だけ燃焼腰残りの燃料が２次空気流に到
達し２次空気流の各所で燃料濃度の低い領域と高い領域
が形成される。
では燃料の１部だけ燃焼腰残りの燃料が２次空気流に到
達し２次空気流の各所で燃料濃度の低い領域と高い領域
が形成される。
この様な方法で濃淡燃焼の形態を作り出すことによって
ＮＯｘの生皮を抑制しようとするものである。
ＮＯｘの生皮を抑制しようとするものである。
この装置ではＮＯ，発生の抑制効果は良好ではあるがコ
ーン３とバーナタイル２との間隙を通過して噴射される
２次空気流を強制的に溝膜帯状として円周方向へ広げる
構造としているため空気と燃料噴霧との接触、混合が遅
れ火炎が長くなりＮＯｘを低下させるため、コーン３と
バーナタイル２との間隙を調整する必要があるが、空気
に方向性を持たせようとするには間隙を狭めなければな
らず、２次空気流の通過する間隙を狭めることは更に燃
料噴流との接触距離を遠ざけることとなり、また１次空
気と２次空気との流量配分も変わり結果的には１次空気
量が増加するので、燃料噴霧が１次空気により冷され蒸
発気化が遅れる傾向にもなり得る。
ーン３とバーナタイル２との間隙を通過して噴射される
２次空気流を強制的に溝膜帯状として円周方向へ広げる
構造としているため空気と燃料噴霧との接触、混合が遅
れ火炎が長くなりＮＯｘを低下させるため、コーン３と
バーナタイル２との間隙を調整する必要があるが、空気
に方向性を持たせようとするには間隙を狭めなければな
らず、２次空気流の通過する間隙を狭めることは更に燃
料噴流との接触距離を遠ざけることとなり、また１次空
気と２次空気との流量配分も変わり結果的には１次空気
量が増加するので、燃料噴霧が１次空気により冷され蒸
発気化が遅れる傾向にもなり得る。
そのため、本装置の炉５が大きくなり、排ガス中の０２
量が多くなり、燃焼効率が落ちる欠点があった。
量が多くなり、燃焼効率が落ちる欠点があった。
そこで本考案は、従来の装置の欠点を除くこと、すなわ
ちＮＯ，発生は抑制しつつ、かつ、燃焼効率の向上、及
び、炉のコンパクト化を目的としてなされたものであり
、本考案は燃焼炉壁のバーナタイルに開口部を形成し、
同開口部に同心円状の内外筒を設けて燃焼空気通路を形
成し、前記内筒のほぼ中心に燃料噴霧器が配置された燃
料燃焼装置において、前記開口部を円筒部と同円筒部に
続く末広がり部とで形成し、前記内筒の炉側端部近傍に
大小径の端部を備えたほぼ円錐形状のスワラを前記大径
の端部が炉側内方向に位置するように配置するとともに
、前記スワラの大径の端部が前記開口部の円筒部と末広
がり部との境界より突出しないように配置され、前記開
口部の円筒部の内径に対して前記スワラの大径の端部径
を０．５〜０．７となし、前記開口部の末広がり角と前
記スワラの広がり角との差を一１０°〜１０°となし、
かつ、前記スワラの小径の端部の入口間隙を、同人口間
隙および前記開口の円筒部の内壁と前記スワラの大径の
端部との間隙の和の０．１〜０．３となるように構成し
たことを特徴とする燃料燃焼装置を提供するものである
。
ちＮＯ，発生は抑制しつつ、かつ、燃焼効率の向上、及
び、炉のコンパクト化を目的としてなされたものであり
、本考案は燃焼炉壁のバーナタイルに開口部を形成し、
同開口部に同心円状の内外筒を設けて燃焼空気通路を形
成し、前記内筒のほぼ中心に燃料噴霧器が配置された燃
料燃焼装置において、前記開口部を円筒部と同円筒部に
続く末広がり部とで形成し、前記内筒の炉側端部近傍に
大小径の端部を備えたほぼ円錐形状のスワラを前記大径
の端部が炉側内方向に位置するように配置するとともに
、前記スワラの大径の端部が前記開口部の円筒部と末広
がり部との境界より突出しないように配置され、前記開
口部の円筒部の内径に対して前記スワラの大径の端部径
を０．５〜０．７となし、前記開口部の末広がり角と前
記スワラの広がり角との差を一１０°〜１０°となし、
かつ、前記スワラの小径の端部の入口間隙を、同人口間
隙および前記開口の円筒部の内壁と前記スワラの大径の
端部との間隙の和の０．１〜０．３となるように構成し
たことを特徴とする燃料燃焼装置を提供するものである
。
次に本考案を第２図に示す一実施例に基づいて具体的に
説明する。
説明する。
燃焼炉壁１１のバーナタイル１２に開口部が形成されて
いる。
いる。
燃焼炉壁１１の後流側には風箱１５が形成され、風箱１
５内に外筒１４と内筒１６とが同心円状に配置されてい
る。
５内に外筒１４と内筒１６とが同心円状に配置されてい
る。
外筒１４の後端部には仕切板２５が取付けられ、内筒１
６の後端部には仕切板２４が取付けられている。
６の後端部には仕切板２４が取付けられている。
仕切板２４．２５は互いに対向して平行に設けられ、間
に旋回ベーン２０が配置されている。
に旋回ベーン２０が配置されている。
内筒１６の中心には燃料噴霧器１９が配置され、燃料噴
霧器１９は摺動用受座２２を介して前板２３に取付けら
れている。
霧器１９は摺動用受座２２を介して前板２３に取付けら
れている。
内筒１６の後方には空気調節ダンパ２１が取付けられ、
内筒１６の前方先端部近傍内部には、円錐形状のスワラ
１８が配置され、スワラ１８の大径端は、内筒１６の径
とほぼ同じ径となっており、バーナタイル１２の傾斜面
と対向しないように配置されている。
内筒１６の前方先端部近傍内部には、円錐形状のスワラ
１８が配置され、スワラ１８の大径端は、内筒１６の径
とほぼ同じ径となっており、バーナタイル１２の傾斜面
と対向しないように配置されている。
本装置においてはスワラ１８の傾斜角α８は１５０〜５
０°好ましくは２０°〜４０°となし、スワラ１８の傾
斜角α５とバーナタイル１２の傾斜角α、との差、α５
−α、を一１０°〜＋１０°とすればよい。
０°好ましくは２０°〜４０°となし、スワラ１８の傾
斜角α５とバーナタイル１２の傾斜角α、との差、α５
−α、を一１０°〜＋１０°とすればよい。
又、１次空気通路断面積Ａ０は、全燃焼用空気通路の断
面積、すなわち、１次空気通路断面積Ａ１と２次空気通
路断面積Ａ２との和の０．１〜０．３の割合となし、又
、スワラ１８の大径端の外径Ｄ５とバーナタイル１２の
内径Ｄｔとの割合Ｄｓ／Ｄ、は０．５〜０．７としてい
る。
面積、すなわち、１次空気通路断面積Ａ１と２次空気通
路断面積Ａ２との和の０．１〜０．３の割合となし、又
、スワラ１８の大径端の外径Ｄ５とバーナタイル１２の
内径Ｄｔとの割合Ｄｓ／Ｄ、は０．５〜０．７としてい
る。
燃焼用空気３３の一部は空気調節ダンパ２１によって空
気量を調節され内筒１６内を通リスワラ１８で旋回を与
えられ円錐状に広げられて空気流３０として炉１７内へ
供給される。
気量を調節され内筒１６内を通リスワラ１８で旋回を与
えられ円錐状に広げられて空気流３０として炉１７内へ
供給される。
この空気は着火安定に必要な最小量に抑えられ燃料の蒸
発気化に寄与する。
発気化に寄与する。
一方燃焼用空気３３の残りの大部分は旋回ベーン２０を
通過する間に旋回を与えられ外筒１４と内筒１６との間
を通り先端部のバーナタイル１２に沿って空気流３１と
して炉１７内へ供給され、火炎の安定と完全燃焼に寄与
する。
通過する間に旋回を与えられ外筒１４と内筒１６との間
を通り先端部のバーナタイル１２に沿って空気流３１と
して炉１７内へ供給され、火炎の安定と完全燃焼に寄与
する。
燃料は、燃料噴霧器１９から円錐状に噴射され燃料噴霧
３２となり少量の空気流３０と先づ混合し蒸発気化され
つつ空気流３１に到達する。
３２となり少量の空気流３０と先づ混合し蒸発気化され
つつ空気流３１に到達する。
燃料噴霧３２が蒸発気化している過程では空気率が１よ
りも少なく、かつ空気流３０が円錐形のスワラ１８によ
って円錐状に広げられるため空気との接触は必要最低限
ですみ、噴霧粒子は蒸発し切れず、燃料濃度の高い燃焼
場すなわち低酸素濃度場が形成される。
りも少なく、かつ空気流３０が円錐形のスワラ１８によ
って円錐状に広げられるため空気との接触は必要最低限
ですみ、噴霧粒子は蒸発し切れず、燃料濃度の高い燃焼
場すなわち低酸素濃度場が形成される。
燃え残りの部分は旋回しかる空気流３１に達した後空気
率が１よりも充分大きい過剰空気により燃料濃度の低い
燃焼場すなわち高酸素濃度の領域で完全燃焼に至る。
率が１よりも充分大きい過剰空気により燃料濃度の低い
燃焼場すなわち高酸素濃度の領域で完全燃焼に至る。
このように燃料の蒸発気化、燃焼という各メカニズムの
進行に対応し、蒸発、気化の進む領域では空気との接触
を不活発とし、完全燃焼を必要とされる領域では積極的
に空気との接触、混合を図るように作用する。
進行に対応し、蒸発、気化の進む領域では空気との接触
を不活発とし、完全燃焼を必要とされる領域では積極的
に空気との接触、混合を図るように作用する。
スワラ１８を通過して供給される空気は着火安定と蒸発
、気化に必要な最小量に抑えられるとともに円錐状に広
げられるため、空気との積極的な接触による燃料粒子の
冷却ということがなくなり、蒸発気化という過程を阻害
することなく燃焼の過程を進行させることが可能となり
、燃料が蒸発気化する過程では空気との接触が不活発と
なり、燃料濃度の高い燃焼場を形威し、いわゆる濃淡燃
焼が具現され最高火炎温度の低下を来す。
、気化に必要な最小量に抑えられるとともに円錐状に広
げられるため、空気との積極的な接触による燃料粒子の
冷却ということがなくなり、蒸発気化という過程を阻害
することなく燃焼の過程を進行させることが可能となり
、燃料が蒸発気化する過程では空気との接触が不活発と
なり、燃料濃度の高い燃焼場を形威し、いわゆる濃淡燃
焼が具現され最高火炎温度の低下を来す。
以上から、より早朝の完全燃焼の遠戚により炉がコンパ
クトとなり、又、ＮＯ８発生の抑制にも効果が期待出来
る。
クトとなり、又、ＮＯ８発生の抑制にも効果が期待出来
る。
次に第１図に示す従来装置と本発明による装置の具体的
実験例による効果を説明する。
実験例による効果を説明する。
本発明の装置においては、スワラの旋回角度を４５°と
し、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）を０．１．Ｏ５−α、をＯｏ
としり、／Ｄ、を０．６と０．７とした場合、従来装置
のＮＯ８発生量、排ガス０２量と比較すると、Ｄｓ／Ｄ
ｔ＝０．６のとき、ＮＯｘ発生量は約０．８０、排ガス
０２量は約０．４６となり、Ｄ５／Ｄ、＝０．７のとき
ＮＯｘ発生量は約０．８２、排ガス０２量は約０．６４
であった。
し、Ａ１／（Ａ１＋Ａ２）を０．１．Ｏ５−α、をＯｏ
としり、／Ｄ、を０．６と０．７とした場合、従来装置
のＮＯ８発生量、排ガス０２量と比較すると、Ｄｓ／Ｄ
ｔ＝０．６のとき、ＮＯｘ発生量は約０．８０、排ガス
０２量は約０．４６となり、Ｄ５／Ｄ、＝０．７のとき
ＮＯｘ発生量は約０．８２、排ガス０２量は約０．６４
であった。
なお、Ｏ５−α、が一１０°〜＋１０°、Ａｔ／ （Ａ
１＋Ａ２）が０．１〜０．３％Ｄｓ／Ｄｔが０．５〜０
．７からはずれればＮＯｘ発生量、排ガス０２量は従来
のものとほとんど同程度となる。
１＋Ａ２）が０．１〜０．３％Ｄｓ／Ｄｔが０．５〜０
．７からはずれればＮＯｘ発生量、排ガス０２量は従来
のものとほとんど同程度となる。
これからも、ＮＯ，発生量抑制、燃焼効率の促進は従来
のものと比べ良好となることがわかる。
のものと比べ良好となることがわかる。
以上、本考案を１実施例に基づいて説明したが本考案は
、この実施例だけに限定されるものではなく、本考案は
二次空気筒からなるエアレジスタを母体とするが、三次
空気筒を有する多次空気燃焼装置としてもよく、空気調
節ダンパは取り除くことも出来、又はその形状もいかな
るものもよく、燃料は液体、ガス、粉体いずれでも良く
、さらに燃料噴霧器は噴霧方向によって燃料の噴霧量を
変えても又同じとしても、どちらでもよい。
、この実施例だけに限定されるものではなく、本考案は
二次空気筒からなるエアレジスタを母体とするが、三次
空気筒を有する多次空気燃焼装置としてもよく、空気調
節ダンパは取り除くことも出来、又はその形状もいかな
るものもよく、燃料は液体、ガス、粉体いずれでも良く
、さらに燃料噴霧器は噴霧方向によって燃料の噴霧量を
変えても又同じとしても、どちらでもよい。
第１図は従来の燃料燃焼装置の正面断面図、第２図は本
考案の１実施例の正面断面図である。 １．１１・・・・・・燃焼炉壁、２，１２・・・・・・
バーナタイル、３・・・・・・コーン、４，１４・・・
・・・外筒、５，１５・・・・・・風箱、６，１６・・
・・・・内筒、７，１７・・・・・・炉、８，１８・・
・・・・スワラ、９，１９・・・・・・燃料噴霧器、２
０・・・・・・旋回ベーン、２１・・・・・・空気調節
ダンパ、２２・・・・・・摺動用受座、２３・・・・・
・前板、２４゜２５・・・・・・仕切板。
考案の１実施例の正面断面図である。 １．１１・・・・・・燃焼炉壁、２，１２・・・・・・
バーナタイル、３・・・・・・コーン、４，１４・・・
・・・外筒、５，１５・・・・・・風箱、６，１６・・
・・・・内筒、７，１７・・・・・・炉、８，１８・・
・・・・スワラ、９，１９・・・・・・燃料噴霧器、２
０・・・・・・旋回ベーン、２１・・・・・・空気調節
ダンパ、２２・・・・・・摺動用受座、２３・・・・・
・前板、２４゜２５・・・・・・仕切板。
Claims (1)
- 燃焼炉壁のバーナタイルに開口部を形成し、同開口部に
同心円状の内外筒を設けて燃焼空気通路を形成し、前記
内筒のほぼ中心に燃料噴霧器が配置された燃料燃焼装置
において、前記開口部を円筒部と同円筒部に続く末広が
り部とで形成し、前記内筒の炉側端部近傍に大小径の端
部を具えたほぼ円錐形状のスワラを前記大径の端部が炉
側内方向に位置するように配置するとともに、前記スワ
ラの大径の端部が前記開口部の円筒部と末広がり部との
境界より突出しないように配置され、前記開口部の円筒
部の内径に対して前記スワラの大径の端部径を０．５〜
０．７とな腰前記開口部の末広がり角と前記スワラの広
がり角との差を一１０°〜１００となし、かつ、前記ス
ワラの小径の端部の入口間隔を、同人口間隙および前記
開口の円筒部の内壁と前記スワラの大径の端部との間隙
の和の０．１〜０．３となるように構成したことを特徴
とする燃料燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978180204U JPS609536Y2 (ja) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | 燃料燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1978180204U JPS609536Y2 (ja) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | 燃料燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55100810U JPS55100810U (ja) | 1980-07-14 |
| JPS609536Y2 true JPS609536Y2 (ja) | 1985-04-04 |
Family
ID=29191874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1978180204U Expired JPS609536Y2 (ja) | 1978-12-26 | 1978-12-26 | 燃料燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609536Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016211783A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 三菱日立パワーシステムズインダストリー株式会社 | 低カロリーガスバーナ装置及びボイラ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50107536A (ja) * | 1974-01-30 | 1975-08-25 |
-
1978
- 1978-12-26 JP JP1978180204U patent/JPS609536Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50107536A (ja) * | 1974-01-30 | 1975-08-25 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016211783A (ja) * | 2015-05-08 | 2016-12-15 | 三菱日立パワーシステムズインダストリー株式会社 | 低カロリーガスバーナ装置及びボイラ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55100810U (ja) | 1980-07-14 |
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