KR20200021059A - Mixed-combustion burner device - Google Patents

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KR20200021059A
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신이치 히노우에
히로이치 이토
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보루카노 가부시키가이샤
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23D2204/10—Burners adapted for simultaneous or alternative combustion having more than one fuel supply gaseous and liquid fuel

Abstract

An objective of the present invention is to provide a mixed-combustion burner device capable of forming stable flames. The mixed-combustion burner device (30) comprises: an atomizer (36) arranged and installed in a center axis of a register (32); a swirler (51) arranged and installed near the atomizer (36); and a plurality of gas nozzles (65) separated from each other and arranged and installed in a virtual arrangement/installation circle (101) around the atomizer (36). A gas opening (66) for pilot flames to inject gas fuel towards a recirculation area formed by the swirler (51) is formed on each nozzle (65), and gas openings (67, 68, 69) for main flames to inject gas fuel to form the main flames by pilot flames are formed on each gas nozzle (65).

Description

혼소용 버너 장치{MIXED-COMBUSTION BURNER DEVICE}Mixed burner device {MIXED-COMBUSTION BURNER DEVICE}

본 발명은, 예를 들면 중유(重油) 등의 액체 연료와 천연 가스 등의 가스 연료의 이종(異種) 연료를 동시에 연소하는 것이 가능한 혼소용(混燒用) 버너 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mixed burner device capable of simultaneously burning different fuels, such as liquid fuel such as heavy oil and gas fuel such as natural gas, for example.

종래, 이러한 종류의 혼소용 버너 장치는, 산업용이나 선박용 보일러에 채용되어 있다. 특허문헌 1에 개시된 혼소용 버너 장치에서는, 버너 중심부에 보염용(保炎用) 스월러(swirler)가 배치되고, 그 중심축 위에 중유 등의 액체 연료를 무화(霧化)해서 공급하는 아토마이저(atomizer)가 설치되어 있다. 또한, 스월러의 블레이드부 및 스월러 외의 2개의 가상 배설원(配設圓) 위에는, 각각 복수개의 파일럿 화염(pilot flame)용 가스 노즐 및 메인 화염(main flame)용 가스 노즐이 설치되어 있다. 공기는, 윈드 박스에 도입된 후, 레지스터 안을 지나 연소실 내에 도입된다. 이때, 공기가 스월러를 통과함으로써, 스월러 하류의 연소실 내에서 소용돌이(재순환 영역)가 형성되어, 파일럿 화염용 가스 노즐로부터의 가스에 의한 화염이 메인 화염용 가스 노즐로부터의 가스 및 아토마이저로부터의 무화 연료에 전파되어서, 연소실 내에서 소정의 화염이 형성된다.Conventionally, this kind of mixed burner apparatus is employed in industrial and marine boilers. In the mixed burner device disclosed in Patent Document 1, an atomizer swirler is disposed at the center of the burner, and atomizer supplies atomized liquid fuel such as heavy oil on the central axis thereof. (atomizer) is installed. Further, a plurality of pilot flame gas nozzles and a main flame gas nozzle are provided on the blade portion of the swirler and two virtual excretion sources other than the swirler. After the air is introduced into the wind box, it is passed through the resistor and into the combustion chamber. At this time, as the air passes through the swirler, a vortex (recirculation region) is formed in the combustion chamber downstream of the swirler, and the flame caused by the gas from the gas nozzle for the pilot flame is transferred from the gas and the atomizer from the gas nozzle for the main flame. It propagates to the atomization fuel of and a predetermined flame is formed in a combustion chamber.

일본국 특개2006-29763호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-29763

그런데, 이러한 종류의 혼소용 버너 장치는, 일반적으로는 대형 보일러에서 탑재되는 것이며, 대용량의 연소량을 갖는 것이었다. 이러한 버너 장치는 크고, 또한 부품 수도 많다. 이 때문에, 혼소용 버너 장치를 중형 보일러 또는 소형 보일러에 적용하는 것이 곤란했다. 또한, 이러한 중형 또는 소형 보일러는, 대형 보일러와 비교해서 연소실의 단위 용적당 연소량, 즉 연소실 부하가 크기 때문에, 화염의 안정성이나 컴팩트성을 달성하는 것이 어렵다. 따라서, 중형 또는 소형 버너 장치에서는, 진동 연소나 불완전 연소 등이 발생하기 쉽다.By the way, this kind of mixed burner apparatus is generally mounted in a large boiler, and has a large amount of combustion amount. Such a burner device is large and there are many parts. For this reason, it was difficult to apply a mixed burner apparatus to a medium boiler or a small boiler. In addition, such a medium or small boiler has a large combustion amount per unit volume of the combustion chamber, that is, a combustion chamber load, as compared with a large boiler, and thus it is difficult to achieve flame stability and compactness. Therefore, in the medium or small burner device, vibration combustion, incomplete combustion, or the like is likely to occur.

특허문헌 1에 기재된 버너 장치는, 안정적인 화염을 형성할 수 있음과 함께, 보일러의 컴팩트화에 대응할 수 있는 것으로 되어 있지만, 메인 화염용 가스 노즐 및 파일럿 화염용 가스 노즐이라는 서로 다른 복수 종류의 화염용 가스 노즐이 필요하기 때문에, 부품 개수가 많아져, 구조가 복잡하다. 또한, 양쪽 화염용 가스 노즐이 레지스터 내의 상이한 2개의 가상 배설원 위에 배열되기 때문에, 버너 장치의 직경이 커져, 소형화에는 한계가 있었다.Although the burner device described in Patent Literature 1 can form a stable flame and can cope with the compactness of a boiler, a plurality of different types of flames such as a main nozzle gas nozzle and a pilot flame gas nozzle are used. Since a gas nozzle is required, the number of parts increases and the structure is complicated. In addition, since both flame gas nozzles are arranged on two different virtual excretion sources in the register, the diameter of the burner device is large, and there is a limit in miniaturization.

본 발명은, 안정적인 화염의 형성을 실현할 수 있고, 또한 중형·소형용 보일러용으로서 대응할 수 있음과 함께, 구성이 간단한 혼소용 버너 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mixed burner device that can realize stable flame formation, can cope as a medium-sized boiler, and has a simple configuration.

본 발명의 일측면에 따른 혼소용 버너 장치는, 레지스터의 중심축에 배설된 연료 노즐과, 이 연료 노즐의 주위에 배설된 스월러와, 상기 연료 노즐을 중심으로 한 가상 배설원 위에 상호 간격을 두고 배설된 복수개의 가스 노즐을 구비하고, 각 가스 노즐은, 파일럿 화염을 형성하기 위해 상기 스월러에 의해 형성되는 재순환 영역을 향해 가스 연료를 분사하는 파일럿 화염용 가스 개구와, 상기 파일럿 화염에 의해 메인 화염을 형성하기 위해 가스 연료를 분사하는 메인 화염용 가스 개구를 포함한다.According to one aspect of the present invention, a mixed burner device includes a fuel nozzle disposed on a center axis of a resistor, a swirler disposed around the fuel nozzle, and a virtual discharge source centered on the fuel nozzle. And a plurality of gas nozzles arranged and disposed, each gas nozzle being formed by a pilot flame gas opening for injecting a gas fuel toward a recycling region formed by the swirler to form a pilot flame, and the pilot flame And a gas opening for the main flame to inject gaseous fuel to form the main flame.

이 구성에 의하면, 1개의 가스 노즐에 파일럿 화염용 가스 개구와, 메인 화염용 가스 개구가 설치되어 있기 때문에, 1개의 가스 노즐이 파일럿 화염 형성 및 메인 화염 형성의 기능을 갖는다. 따라서, 2종류의 가스 노즐을 설치할 필요는 없다. 이 때문에, 혼소용 버너 장치의 부품 개수가 적어짐과 함께, 동(同) 장치의 소형화가 가능해진다.According to this structure, since the gas opening for pilot flame and the gas opening for main flame are provided in one gas nozzle, one gas nozzle has a function of pilot flame formation and main flame formation. Therefore, it is not necessary to provide two types of gas nozzles. For this reason, while the number of parts of a mixed burner apparatus becomes small, the said apparatus can be miniaturized.

다른 태양 및 이점은 본 발명의 기술적 사상의 예를 나타내는 도면과 함께 이하의 기재로부터 명백해진다.Other aspects and advantages will become apparent from the following description together with the drawings showing examples of the technical idea of the present invention.

도 1은 혼소용 버너 장치의 단면도.
도 2는 혼소용 버너 장치의 연소실을 나타내는 단면도.
도 3은 스월러의 사시도.
도 4는 스월러 부분의 일부 파단 정면도.
도 5는 실시형태의 가스 노즐의 사시도.
도 6은 실시형태의 가스 노즐의 단면도.
도 7은 실시형태의 가스 노즐의 정면도.
도 8은 보일러를 나타내는 간략도.1 is a cross-sectional view of a burner device for mixing.
2 is a cross-sectional view showing a combustion chamber of a mixed burner device;
3 is a perspective view of a swirler;
4 is a partially broken front view of the swirler portion;
5 is a perspective view of a gas nozzle of the embodiment;
6 is a sectional view of a gas nozzle of the embodiment;
7 is a front view of a gas nozzle of the embodiment;
8 is a simplified diagram showing a boiler.

(실시형태)Embodiment

도 1에 나타내는 바와 같이, 혼소용 버너 장치의 외부 쉘(shell)을 형성하는 윈드 박스(31)의 전방부에는 선단부(先端部)를 콘(cone) 형상으로 확경(擴徑)한 레지스터(resister; 32)가 돌출되어 있고, 이 확경부의 내부가 화염 유지 영역(33)으로 되어 있다. 또, 이 명세서에서는, 도 1의 좌측을 전방부로 한다. 윈드 박스(31)의 후단(後端)에는 공기 수용구(311)가 형성되어 있다. 이 공기 수용구(311)에 접속된 블로어(blower) 장치(도시 생략)의 덕트(34)로부터 연소에 사용되는 공기가 윈드 박스(31) 내에 공급되고, 그 공기가 레지스터(32)를 통해 화염 유지 영역(33)에 공급된다.As shown in FIG. 1, the front end of the wind box 31 which forms the outer shell of the mixed burner apparatus is a register which extended the tip part to cone shape. 32 is protruded, and the inside of the enlarged diameter portion is a flame holding region 33. In addition, in this specification, the left side of FIG. 1 is a front part. An air receiving port 311 is formed at the rear end of the wind box 31. The air used for combustion is supplied into the wind box 31 from the duct 34 of a blower apparatus (not shown) connected to this air receiving opening 311, and the air is flamed through the resistor 32; It is supplied to the holding area 33.

도 1에 나타내는 바와 같이, 윈드 박스(31)의 중심에는 예를 들면 원통 형상의 제 1 스테이(35)가 고정된다. 그 제 1 스테이(35)의 선단부에서, 레지스터(32)의 중심축 위에 연료 노즐인 아토마이저(36)가 지지되어 있다. 아토마이저(36)에는 급유관(38)을 통해 액체 연료가 공급됨과 함께, 급기관(37)을 통해 증기 등의 압력 기체로 이루어지는 분무 매체가 공급된다. 액체 연료로서는, A 중유, B 중유, C 중유, 등유, 경유, 알코올, 바이오 연료 등이 사용된다. 아토마이저(36)의 선단의 분유(噴油) 개구로부터 분출된 액체 연료가 아토마이저(36)의 선단의 분기(噴氣) 개구로부터의 압력 기체에 의해 무화(霧化)되어 화염 유지 영역(33)의 중심부에 분출된다. 제 1 스테이(35)의 외주측에는 제 1 스테이(35)와 평행을 이루는 예를 들면 원통 형상의 제 2 스테이(41)가 고정된다. 제 2 스테이(41)의 선단 내부에는 착화(着火)용 버너의 착화용 버너 노즐(42)이 지지되어 있다. 착화용 버너 노즐(42)에는 급유관(43)을 통해 액체 연료가 공급된다. 착화용 버너 노즐(42)로부터 방출된 액체 연료가 이그나이터(ignitor)(도시 생략)의 스파크(spark)에 의해 착화되고, 그 화염이 화염 유지 영역(33) 내의 연료에 전파된다. 이 경우의 액체 연료로서는, A 중유, 경유, 등유 등이 사용된다.As shown in FIG. 1, the cylindrical 1st stay 35 is fixed to the center of the wind box 31, for example. At the distal end of the first stay 35, an atomizer 36 serving as a fuel nozzle is supported on the central axis of the resistor 32. The atomizer 36 is supplied with a liquid fuel through the oil supply pipe 38 and a spray medium made of a pressure gas such as steam through the air supply pipe 37. As the liquid fuel, A heavy oil, B heavy oil, C heavy oil, kerosene, light oil, alcohol, biofuel and the like are used. The liquid fuel ejected from the powdered milk opening of the tip of the atomizer 36 is atomized by the pressure gas from the branch opening of the tip of the atomizer 36, and the flame holding area 33 Erupted in the center of the On the outer circumferential side of the first stay 35, for example, a cylindrical second stay 41 parallel to the first stay 35 is fixed. The ignition burner nozzle 42 of the ignition burner is supported inside the tip of the second stay 41. The ignition burner nozzle 42 is supplied with liquid fuel through an oil supply pipe 43. The liquid fuel discharged from the ignition burner nozzle 42 is ignited by the spark of an ignitor (not shown), and the flame propagates to the fuel in the flame holding area 33. As the liquid fuel in this case, A heavy oil, light oil, kerosene and the like are used.

도 1~도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 스테이(35)의 전단(前端)에는, 보염용 스월러(51)의 통(筒) 형상의 보스(52)가 고정되어 있다. 보스(52)의 외주에는, 예를 들면 나선 기류를 생성하도록 구성된 복수매의 블레이드(53)가 고정되어 있다. 블레이드(53)의 선단에는 보스(52)와 동심(同心)인 안내 고리(54)가 고정되어 있다. 레지스터(32)로부터의 공기가 안내 고리(54)에 의해 안내되어 블레이드(53) 사이의 유로를 통과함과 함께, 화염 유지 영역(33) 내에서 화염이 형성됨으로써, 도 4에 나타내는 바와 같이, 화염 유지 영역(33) 내에는, 아토마이저(36) 및 스월러(51) 또는 화염 유지 영역(33)의 중심축선(100)을 중심으로 한 스월류(流)가 형성된다. 또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 화염 유지 영역(33) 내에 있어서, 중심축선(100) 위의 영역에는 그 주위로부터 부압의 재순환 영역이 형성된다.As shown in FIGS. 1-3, the cylindrical boss 52 of the inlaid swirler 51 is fixed to the front end of the 1st stay 35. As shown in FIG. On the outer circumference of the boss 52, a plurality of blades 53 configured to generate spiral airflow, for example, are fixed. A guide ring 54 concentric with the boss 52 is fixed to the tip of the blade 53. As the air from the resistor 32 is guided by the guide ring 54 to pass through the flow path between the blades 53 and the flame is formed in the flame holding region 33, as shown in FIG. 4, In the flame holding area 33, a swirl is formed around the atomizer 36 and the swirler 51 or the central axis 100 of the flame holding area 33. As shown in FIG. 2, in the flame holding region 33, a negative pressure recycling region is formed in the region on the central axis 100 from the periphery thereof.

도 1에 나타내는 바와 같이, 윈드 박스(31) 내의 후단에는 가스 연료실(61)이 구획되어 있다. 이 가스 연료실(61)에는 공급관(62)을 통해 가스 연료가 공급된다. 가스 연료로서는, 액화 천연 가스, 액화 석유 가스, 저칼로리 가스 등이 사용된다. 가스 연료실(61)에는 복수개(예를 들면 5개)의 원통 형상의 가스 도관(導管; 63)이 접속되어 있다. 각 가스 도관(63)은 브래킷(도시 생략)에 의해 윈드 박스(31)의 내측면에 고정되어 있다. 각 가스 도관(63)은, 후단 접속부(64)와, 그 후단 접속부(64)의 전단에 나사에 의해 착탈 가능하게 고착된 가스 노즐(65)을 구비하고 있다. 가스 노즐(65)은 가스 버너를 구성한다. 본 실시형태에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 가스 노즐(65)은 중심축선(100)을 중심으로 한 가상 배설원(101) 위에서 상호 간격을 둔 등(等)피치로 배치되어 있다. 가스 노즐(65)의 선단면(652)은 원뿔 형상으로 형성되어 있다. 가상 배설원(101)은 각 가스 노즐(65)의 중심축선(102) 위를 통과한다.As shown in FIG. 1, the gas fuel chamber 61 is partitioned at the rear end of the wind box 31. The gas fuel is supplied to the gas fuel chamber 61 through a supply pipe 62. As the gaseous fuel, liquefied natural gas, liquefied petroleum gas, low calorie gas and the like are used. A plurality of (for example, five) cylindrical gas conduits 63 are connected to the gas fuel chamber 61. Each gas conduit 63 is fixed to the inner side of the wind box 31 by a bracket (not shown). Each gas conduit 63 includes a rear end connecting portion 64 and a gas nozzle 65 detachably fixed to the front end of the rear connecting portion 64 by a screw. The gas nozzle 65 constitutes a gas burner. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the some gas nozzle 65 is arrange | positioned at equal pitches spaced apart from each other on the virtual excretion source 101 centering on the center axis line 100. As shown in FIG. The tip surface 652 of the gas nozzle 65 is formed in a conical shape. The virtual excretion source 101 passes over the central axis 102 of each gas nozzle 65.

도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 스월러(51)에서, 중심으로부터 외측으로 편심한 위치에는, 1개의 수용통(55)이 고정되어 있고, 그 수용통(55)에 착화용 버너 노즐(42)이 수용되어 있다. 안내 고리(54)는, 등간격을 두고 형성된 복수의 (실시형태에서는 5개의) 오목부(56)를 갖는다. 각 오목부(56)에는 가스 노즐(65)이 수용된다. 따라서, 복수의 가스 노즐(65)은, 스월러(51)의 외경면(外徑面)으로부터 스월러(51)의 직경 방향 안쪽에 위치한다. 오목부(56)의 내주면과 가스 노즐(65)의 외주면 사이에 약간의 간극이 형성될 수 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 착화용 버너 노즐(42)의 선단은, 수용통(55) 내에서 스월러(51)의 전단 개구면(511)보다 후방에 위치하고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 각 가스 노즐(65)의 선단부는, 스월러(51)의 전단 개구면(511)으로부터 전방으로, 화염 유지 영역(33)을 향해 또는 화염 유지 영역(33) 내로 돌출되어 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 3, in the swirler 51, one housing cylinder 55 is fixed to a position eccentrically outward from the center, and an ignition burner nozzle ( 42) is accommodated. The guide ring 54 has a plurality of (five in the embodiment) recesses 56 formed at equal intervals. The gas nozzle 65 is accommodated in each recessed part 56. Therefore, the some gas nozzle 65 is located in the radial direction inner side of the swirler 51 from the outer diameter surface of the swirler 51. A slight gap may be formed between the inner circumferential surface of the recess 56 and the outer circumferential surface of the gas nozzle 65. As shown in FIG. 1, the front end of the ignition burner nozzle 42 is located in back of the opening opening surface 511 of the swirler 51 in the accommodating cylinder 55. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the tip end of each gas nozzle 65 protrudes forward from the front end opening surface 511 of the swirler 51 toward the flame holding region 33 or into the flame holding region 33. It is.

도 5~도 7에 나타내는 바와 같이, 가스 노즐(65)의 선단부에는, 가스 노즐(65)의 외주면(651)에서 개구되는 1개의 파일럿 화염용 가스 개구(이하, 파일럿 개구라 함)(66)가 관통 설치되어 있다. 이 파일럿 개구(66)는, 중심축선(100)과 평행한 방향에서 봐서(이하, 정면시(正面視)라 함), 도 4에 나타내는 바와 같이, 가상 배설원(101)의 반경 방향의 중심 방향을 지향하고 있다. 따라서, 파일럿 개구(66)로부터 중심축선(100)의 방향을 향해 가스가 분출된다. 이 파일럿 개구(66)의 가스 노즐(65)의 중심축선(102)에 대한 중심각(θ1)은, 가상 배설원(101)의 반경선(103)에 대해서 -45°~ +45°의 범위 내로 설정되고, 이 실시형태에서는 0°로 설정되어 있다.As shown in FIGS. 5-7, the pilot flame gas opening (henceforth a pilot opening) 66 opened by the outer peripheral surface 651 of the gas nozzle 65 at the front-end | tip part of the gas nozzle 65. FIG. Is installed through. This pilot opening 66 is viewed in a direction parallel to the central axis 100 (hereinafter, referred to as a front view), as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, the center of the radial exclusion source 101 in the radial direction. It is oriented. Therefore, gas is ejected from the pilot opening 66 toward the center axis line 100. The center angle θ1 with respect to the central axis 102 of the gas nozzle 65 of the pilot opening 66 is within a range of -45 ° to + 45 ° with respect to the radial line 103 of the virtual excretion source 101. It is set, and in this embodiment, it is set to 0 degrees.

도 4~도 7에 나타내는 바와 같이, 가스 노즐(65)의 선단부에는, 외주면(651)에서 개구되는 메인 화염용 가스 제 1 개구(이하, 제 1 개구라 함)(67)와, 메인 화염용 가스 제 2 개구(이하, 제 2 개구라 함)(68)가 형성되어 있다. 제 1 개구(67)는, 중심축선(102)을 중심으로 한 중심각(θ2)이 반경선(103)에 대해서 스월류의 전방 방향(104)으로 15°~ 90°의 범위 내에 위치하고 있다. 본 실시형태에서는 중심각(θ2)은 36°이다. 이 때문에, 제 1 개구(67)는 정면시에서 가상 배설원(101)의 반경 방향의 중심 방향이며, 또한 스월류의 전방 방향(104)을 지향하고 있고, 그 지향 방향으로 가스가 분출된다. 따라서, 제 1 개구(67)에 의해, 가상 배설원(101)의 반경 방향 내향으로 형성되는 가상 반경선(103)과, 가상 배설원(101)의 접선 방향으로서 스월러(51)에 의한 연소용 공기, 즉 스월류의 전방 방향(104)과 동일한 방향으로 형성되는 가상 접선과의 사이의 각도 범위 내에서 제 1 개구(67)에 의한 가스 연료의 분출 방향이 설정되어 있다.As shown in FIGS. 4-7, the main flame gas 1st opening (henceforth 1st opening) 67 opened at the outer peripheral surface 651 at the front-end | tip part of the gas nozzle 65, and the main flame A gas second opening (hereinafter referred to as a second opening) 68 is formed. The 1st opening 67 has the center angle (theta) 2 centered on the center axis line 102 in the range of 15 degrees-90 degrees with respect to the radial line 103 in the front direction 104 of swirl flow. In the present embodiment, the center angle θ2 is 36 degrees. For this reason, the 1st opening 67 is the central direction of the radial direction of the virtual excretion source 101 in the front view, directs the forward direction 104 of swirl flow, and gas is blown off in the directing direction. Therefore, the combustion by the swirler 51 as the tangential direction of the virtual radial line 103 formed in the radial direction inward of the virtual excretion source 101 by the 1st opening 67 and the virtual excretion source 101 is performed. The blowing direction of the gaseous fuel by the 1st opening 67 is set in the angular range between water air, ie, the tangential line formed in the same direction as the front direction 104 of swirl flow.

제 2 개구(68)는 반경선(103)에 대해서 가스 노즐(65)의 중심축선(102)을 중심으로 한 중심각(θ3)이 90°~180°의 범위 내에 위치하고 있다. 본 실시형태에서는 중심각(θ3)은 108°이다. 따라서, 제 2 개구(68)는, 정면시에서 가상 배설원(101)의 반경 방향의 반대 방향에서, 스월류의 전방 방향(104)을 지향하고 있으며, 그 지향 방향으로 가스가 분출된다. 즉, 제 2 개구(68)에 의해, 가상 배설원(101)의 반경 방향 외향으로 형성되는 가상 반경선(103)과, 당해 가상 배설원(101)의 접선 방향으로서 스월러(51)에 의한 연소용 공기, 즉 스월류의 전방 방향(104)과 동일한 방향으로 형성되는 가상 접선과의 사이의 각도 범위 내에서 제 2 개구(68)에 의한 가스 연료의 분출 방향이 설정되어 있다.As for the 2nd opening 68, the center angle (theta) 3 centering on the central axis 102 of the gas nozzle 65 with respect to the radial line 103 is located in the range of 90 degrees-180 degrees. In the present embodiment, the center angle θ3 is 108 degrees. Accordingly, the second opening 68 is directed in the forward direction 104 of the swirl flow in the direction opposite to the radial direction of the virtual excretion source 101 in the front view, and the gas is blown out in the direction of the direction. That is, the virtual radial line 103 formed in the radially outward direction of the virtual excretion source 101 by the 2nd opening 68 and the swirler 51 as a tangential direction of the said virtual excretion source 101 are performed. The blowing direction of the gaseous fuel by the 2nd opening 68 is set in the angle range between the combustion air, ie, the tangential line formed in the same direction as the front direction 104 of swirl flow.

도 5에 나타내는 바와 같이, 파일럿 개구(66), 제 1 개구(67) 및 제 2 개구(68)는, 가스 노즐(65)의 축 방향에서 동일한 위치에 형성됨과 함께, 가스 노즐(65)의 중심축선(102)을 중심으로 한 방사 방향을 지향하고 있고, 그것들(66, 67, 68)은 동일한 직경이다. 또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 파일럿 개구(66), 제 1 개구(67), 제 2 개구(68) 및 제 3 개구(69)는, 스월러(51)의 전단 개구면(511)의 전방에 위치하고 있다.As shown in FIG. 5, the pilot opening 66, the first opening 67, and the second opening 68 are formed at the same position in the axial direction of the gas nozzle 65, and the The radial direction is directed about the central axis 102, and they 66, 67 and 68 are the same diameter. 2, the pilot opening 66, the 1st opening 67, the 2nd opening 68, and the 3rd opening 69 are the front opening surface 511 of the swirler 51. As shown in FIG. Located in front

도 5~도 7에 나타내는 바와 같이, 가스 노즐(65)의 선단부에는, 선단면(652)에서 개구되는 메인 화염용 가스 제 3 개구(이하, 제 3 개구라 함)(69)가 관통 설치되어 있다. 제 3 개구(69)는 중심축선(102)을 중심으로 한 외향 반경선측에서 중심각(θ4)이 +45°~ -45°의 범위 내에 위치하고 있다. 이 실시형태에서는, θ4는 0°이다. 따라서, 제 3 개구(69)는, 정면시에서 가상 배설원(101)의 반경 방향의 외향을 지향하고 있고, 즉, 제 3 개구(69)에 의해, 가스 노즐(65)의 선단부로부터 가스 노즐(65)의 가상 배설원(101)의 반경 방향의 외향으로 가스가 분출된다.As shown in FIGS. 5-7, the main flame gas third opening (henceforth 3rd opening) 69 opened through the front end surface 652 is provided in the front-end | tip part of the gas nozzle 65 through. have. As for the 3rd opening 69, the center angle (theta) 4 is located in the range of +45 degrees--45 degrees on the outward radial line centering on the center axis line 102. As shown in FIG. In this embodiment, θ4 is 0 degrees. Therefore, the third opening 69 is directed radially outward of the virtual excretion source 101 in the front view, that is, the gas nozzle from the tip end of the gas nozzle 65 by the third opening 69. The gas is blown out radially outward of the virtual excretion source 101 of 65.

가스 노즐(65)로부터 분출되는 전체 가스 연료의 전체량 중 대략 40%가 제 3 개구(69)로부터, 각각 대략 20%가 파일럿 개구(66), 제 1 개구(67), 제 2 개구(68)로부터 분출되도록, 각 개구(66~69)의 내경이 설정되어 있다.Approximately 40% of the total amount of the total gaseous fuel ejected from the gas nozzle 65 is from the third opening 69, and approximately 20% is respectively the pilot opening 66, the first opening 67, and the second opening 68. The inner diameter of each opening 66-69 is set so that it may blow out from ().

도 2에 나타내는 바와 같이, 측면시에서, 파일럿 개구(66), 제 1 개구(67) 및 제 2 개구(68)는, 재순환 영역의 하류의 방향을 향하며, 안쪽을 지향하고, 각각 중심축선(100)과 평행한 축선(105)에 대해서 경사져 있다. 이들 개구(66, 67, 68)의 축선(105)에 대한 경사 각도는 파일럿 개구(66)가 가장 크고, 제 1 개구(67), 제 2 개구(68) 순으로 작게 되어 있다. 제 3 개구(69)는, 재순환 영역의 하류의 방향을 향하며, 바깥쪽을 지향하고, 중심축선(100)과 평행한 축선(105)에 대해서 경사져 있다.As shown in FIG. 2, in the side view, the pilot opening 66, the first opening 67, and the second opening 68 face the direction downstream of the recirculation region and are directed inwards, respectively, and the center axis line ( It is inclined with respect to the axis 105 parallel to 100). The inclination angle with respect to the axis 105 of these openings 66, 67, 68 is largest in pilot opening 66, and becomes small in order of the 1st opening 67 and the 2nd opening 68. FIG. The third opening 69 faces the downstream direction of the recirculation region, faces outward, and is inclined with respect to the axis 105 parallel to the central axis 100.

도 8에 나타내는 바와 같이, 이상과 같이 구성된 혼소용 버너 장치(30)는, 보일러(80)의 케이싱에 조립되어 가동된다.As shown in FIG. 8, the mixed burner apparatus 30 comprised as mentioned above is assembled to the casing of the boiler 80, and is operated.

다음으로, 본 실시형태의 혼소용 버너 장치의 작용을 설명한다.Next, the operation of the mixed burner device of the present embodiment will be described.

도시하지 않은 블로어의 가동에 의해, 공기가 윈드 박스(31)의 후단의 공기 수용구(311)로부터 윈드 박스(31) 내에 도입된다. 그 공기는 레지스터(32)를 통해, 스월러(51) 내를 통과하고, 스월러(51)의 전단 개구면(511)으로부터 화염 유지 영역(33) 내에서 축선(100)을 중심으로 해서, 스월 선회류(旋回流)로서 흐름과 함께, 외측으로부터 중심축선(100)측으로 흘러 들어오는 재순환류가 된다. 이때, 아토마이저(36)로부터 중심축선(100) 방향을 따라 화염 유지 영역(33) 내에 액체 연료가 분무됨과 함께, 착화용 버너 노즐(42)과, 가스 노즐(65)의 파일럿 개구(66) 및 제 1 개구~제 3 개구(67~69)로부터 가스 연료가 분출된다. 이와 동시에, 착화용 버너 노즐(42)에서 이그나이터에 의해 액체 연료에 대한 착화가 행해진다. 그 화염이 아토마이저(36) 및 가스 노즐(65)로부터의 연료에 전파된다.By operation of the blower which is not shown in figure, air is introduce | transduced into the wind box 31 from the air accommodation port 311 of the rear end of the wind box 31. FIG. The air passes through the swirler 51 through the resistor 32 and is centered on the axis 100 in the flame holding area 33 from the shear opening surface 511 of the swirler 51, It is a recirculation flow which flows into the center axis line 100 side from the outside with a flow as a swirl swirl flow. At this time, the liquid fuel is sprayed from the atomizer 36 along the direction of the center axis 100 to the flame holding area 33, and the ignition burner nozzle 42 and the pilot opening 66 of the gas nozzle 65 are sprayed. And gaseous fuel is ejected from the first through third openings 67 through 69. At the same time, ignition of the liquid fuel is performed by the igniter in the ignition burner nozzle 42. The flame propagates to the fuel from the atomizer 36 and the gas nozzle 65.

이때, 화염 유지 영역(33)의 중심부에서 스월러(51)에 의해 선회를 수반하는 재순환류에 의해 화염이 형성되고, 이 화염에 의해 아토마이저(36) 및 가스 노즐(65)로부터 분출되는 연료를 안정적으로 계속 연소시킬 수 있다. 즉, 레지스터(32)로부터 스월러(51)을 통과하는 공기에는 스월러(51)의 선회 블레이드의 작용에 의해 한 방향으로의 선회가 가해져, 재순환 영역이 형성된다. 이 때문에, 공기와 아토마이저(36) 및 가스 노즐(65)로부터 분출되는 연료와의 혼합이 촉진되어, 안정적인 화염이 형성된다. 또, 화염 유지 영역(33) 내에서, 아토마이저(36) 및 가스 노즐(65)로부터의 연료에 의한 화염이 안정화된 후, 착화용 버너 노즐(42)로부터의 액체 연료의 공급은 정지된다. 이렇게, 아토마이저(36)나 가스 노즐(65)로부터의 연료에 의한 화염이 안정된 후, 착화용 버너의 운전은 정지된다. 그러나, 화염 불안정시에는 착화용 버너를 운전하는 것도 가능하고, 상시 운전하는 것도 가능하다. 특히 발열량이 작은 연료를 사용하는 경우에는, 착화용 버너를 상시 운전하는 경우도 있다. 또한, 착화용 버너는, 본 실시형태에서는 액체 연료를 사용하고 있지만, 가스 연료를 사용하는 것도 가능하다.At this time, a flame is formed by recirculation with swirling by the swirler 51 at the center of the flame holding region 33, and the fuel is ejected from the atomizer 36 and the gas nozzle 65 by the flame. Can continue to burn stably. That is, the air passing through the swirler 51 from the register 32 is swiveled in one direction by the action of the swing blade of the swirler 51, thereby forming a recirculation region. For this reason, mixing of air and fuel ejected from the atomizer 36 and the gas nozzle 65 is accelerated | stimulated, and a stable flame is formed. Moreover, in the flame holding area 33, after the flame by the fuel from the atomizer 36 and the gas nozzle 65 is stabilized, supply of the liquid fuel from the ignition burner nozzle 42 is stopped. Thus, after the flame by the fuel from the atomizer 36 or the gas nozzle 65 is stabilized, the operation of the ignition burner is stopped. However, when the flame is unstable, the ignition burner can be operated, and it is also possible to operate at all times. In particular, in the case of using a fuel having a low calorific value, the ignition burner may be constantly operated. In addition, although the ignition burner uses liquid fuel in this embodiment, it is also possible to use gas fuel.

또, 화염 유지 영역(33)의 중심축선(100) 위에 아토마이저(36)는, 그 주위에 가스 노즐(65)이 설치되어 있기 때문에, 본 실시형태의 혼소용 버너 장치(30)를 기름과 가스를 동시에 연소할 수 있는 기름·가스 혼소용으로서도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 기름 전소용(專燒用) 및 가스 전소용으로서도 사용할 수 있다. 이 경우, 스월러(51)에 의해 형성된 부압 영역인 재순환 영역에, 기름 화염 혹은 가스 화염이 충분히 보염(保炎)되어, 안정적인 화염이 형성된다. 따라서, 기름과 가스 연료에 의해, 전소(專燒) 운전 및 혼소(混燒) 운전에서 고(高) 턴다운비 운전이 가능하며, 또한 컴팩트하고 안정적인 화염을 형성할 수 있다.Moreover, since the gas nozzle 65 is provided in the circumference of the atomizer 36 on the center axis | shaft 100 of the flame | maintenance area | region 33, the mixed burner apparatus 30 of this embodiment is made with oil, Not only can it be used for oil / gas mixing which can burn gas simultaneously, but it can also be used for oil burning and gas burning. In this case, the oil flame or the gas flame is sufficiently insured in the recirculation region, which is the negative pressure region formed by the swirler 51, to form a stable flame. Therefore, by the oil and gas fuel, a high turndown ratio operation is possible in all-operation operation and mixed-use operation, and a compact and stable flame can be formed.

본 실시형태에서는, 이하의 작용 및 효과를 얻을 수 있다.In the present embodiment, the following actions and effects can be obtained.

(1) 가스 노즐(65)에는, 스월러(51)에 의해 형성된 재순환 영역을 향해 가스 연료가 분사되는 파일럿 개구(66)가 설치되고, 이 파일럿 개구(66)로부터 분사되는 가스 연료에 의해 파일럿 화염이 형성된다. 또한, 가스 노즐(65)에는, 파일럿 화염을 기초로 메인 화염을 형성하기 위한 가스 연료가 분사되는 제 1 개구~제 3 개구(67~69)가 설치되어 있다. 따라서, 종래 구성과는 달리, 파일럿 화염을 위한 가스 연료를 공급하는 파일럿 가스 노즐과 메인 가스 노즐을 별도로 설치하는 것이 불필요해져, 부품 개수의 삭감에 의한 구성의 간소화와, 스월러(51)의 소경화(小徑化)에 의한 장치의 소형화가 가능해진다.(1) The gas nozzle 65 is provided with a pilot opening 66 through which gaseous fuel is injected toward the recirculation region formed by the swirler 51, and piloted by the gas fuel injected from the pilot opening 66. A flame is formed. The gas nozzles 65 are provided with first to third openings 67 to 69 through which gaseous fuel for forming the main flame is injected based on the pilot flame. Therefore, unlike the conventional configuration, it is unnecessary to separately install the pilot gas nozzle and the main gas nozzle for supplying the gas fuel for the pilot flame, simplifying the configuration by reducing the number of parts and reducing the swirler 51. It becomes possible to miniaturize the apparatus by hardening.

(2) 파일럿 개구(66)로부터의 가스 연료의 분출 방향을, 가스 노즐(65)의 가상 배설원(101)의 반경 방향의 중심 방향으로 -45°~ +45°의 범위 내에 위치하도록 설정했다. 이 구성에 의하면, 스월러(51)에 의해 형성되는 재순환 영역에, 파일럿 개구(66)로부터 적량의 가스를 공급함으로써, 컴팩트하고 안정적인 파일럿용 가스 화염을 형성할 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이 혼소용 버너 장치 전체의 소형화에 기여할 수 있음과 함께, 저진동의 혼소용 버너 장치를 얻을 수 있다.(2) The ejection direction of the gaseous fuel from the pilot opening 66 was set so that it might be located in the range of -45 ° to + 45 ° in the radial center direction of the virtual excretion source 101 of the gas nozzle 65. . According to this structure, a compact and stable pilot gas flame can be formed by supplying an appropriate amount of gas from the pilot opening 66 to the recirculation region formed by the swirler 51. Therefore, as mentioned above, it can contribute to miniaturization of the whole mixing burner apparatus, and the low-vibration mixing burner apparatus can be obtained.

(3) 특히, 파일럿 개구(66)로부터의 가스 연료의 분출 방향을, 가상 배설원(101)의 반경 방향의 중심 방향이 되도록 설정했다. 이 구성에 의하면, 스월러(51)에 의해 형성되는 재순환 영역에, 파일럿 개구(66)로부터 적량의 가스를 더 공급할 수 있어, 안정적인 파일럿용 가스 화염을 형성할 수 있다. 특히, 가스 전소 운전에서는, 이 효과는 크다.(3) In particular, the blowing direction of the gaseous fuel from the pilot opening 66 was set so that it might become the center direction of the radial direction of the virtual excretion source 101. FIG. According to this structure, an appropriate amount of gas can be further supplied from the pilot opening 66 to the recirculation region formed by the swirler 51, so that a stable pilot gas flame can be formed. In gas burning operation in particular, this effect is large.

(4) 도 2에 나타내는 측면시에서, 파일럿 개구(66)를 전방으로, 또한 안쪽으로 경사진 방향으로 지향시켜, 스월러(51)의 연소용 공기 출구의 전단 개구면(511)의 전방의 위치로부터 재순환류의 하류 위치를 향해 가스가 분출되도록 했다. 이 때문에, 스월러(51)의 하류부에 형성되는 재순환 영역 혹은 그 부근에 대해서, 파일럿 개구(66)로부터 분출된 가스 연료가 적당히 공급되어, 안정적인 가스 화염이 형성된다.(4) In the side view shown in FIG. 2, the pilot opening 66 is directed forward and inwardly inclined, and in front of the front opening surface 511 of the combustion air outlet of the swirler 51 The gas was blown from the position toward the downstream position of the recycle stream. For this reason, the gas fuel blown out from the pilot opening 66 is suitably supplied to the recirculation region formed in the downstream part of the swirler 51, and stable gas flame is formed.

(5) 측면시에서, 스월러(51)의 전단 개구면(511)의 전방의 위치에서 파일럿 개구(66)의 지향 각도를 전방으로, 또한 안쪽으로 경사지게 해서, 재순환 영역의 하류의 위치를 향해 가스가 분출되도록 개구했다. 이 때문에, 파일럿 개구(66)로부터의 가스 분류(噴流)가 재순환 영역의 외주부로부터 내측으로 끌어들여져, 바람직하게 가스 연료가 재순환 영역에 혼입한다. 이 때문에, 재순환류가 파괴되지 않고, 컴팩트하고 안정적인 화염이 형성된다. 이에 대해서, 측면시에서, 파일럿 개구로부터의 가스 분출 방향을 중심축선(100)에 대해서 대략 수직 내향으로 한 경우에는, 재순환 영역을 가스 분류가 관통해서, 이 순환류의 일부가 분단 파괴된다. 이러한 경우에는, 화염 안정이 저해되어, 화염의 불안정화를 초래하기 쉬워진다. 본 실시형태에서는, 이러한 문제의 발생을 억제할 수 있다.(5) In the side view, the directing angle of the pilot opening 66 is inclined forward and inward at the position in front of the front end opening surface 511 of the swirler 51, to the downstream position of the recirculation region. It was opened so that gas might be ejected. For this reason, gas flow from the pilot opening 66 is drawn inward from the outer circumferential portion of the recirculation region, and preferably gaseous fuel is mixed into the recirculation region. For this reason, recycle flow is not destroyed and a compact and stable flame is formed. On the other hand, in the side view, when the gas ejection direction from the pilot opening is made substantially perpendicular inward with respect to the central axis 100, the gas flows through the recirculation region, and part of this circulation flow is partly broken. In such a case, flame stability is inhibited and flame destabilization is likely to occur. In this embodiment, occurrence of such a problem can be suppressed.

(6) 가스 노즐(65)의 선단부가 스월러(51)의 전단 개구면(511)으로부터 화염 유지 영역(33)측으로 돌출되어 있다. 이 때문에, 도 2에서 명백한 바와 같이, 가스 연료를 재순환 영역에 그 외주측으로부터 내부로 끌어들이기 쉽게 하기 위한 유효한 위치에 파일럿 개구(66) 및 제 1 개구~제 3 개구(67, 68, 69)를 용이하게 배치할 수 있다. 따라서, 컴팩트하고 안정적인 화염의 형성에 기여할 수 있다.(6) The tip end of the gas nozzle 65 protrudes from the front end opening surface 511 of the swirler 51 toward the flame holding region 33. For this reason, as is apparent from FIG. 2, the pilot opening 66 and the 1st-3rd openings 67, 68, and 69 in the effective position for making it easy to draw in gas fuel from the outer peripheral side to the recirculation area inside. Can be easily arranged. Therefore, it can contribute to the formation of a compact and stable flame.

(7) 파일럿 개구(66)가 가스 노즐(65)의 외주면(651)에서 개구되어 있기 때문에, 화염 안정화를 위해서, 파일럿 개구(66)를 중심축선(100) 방향의 하류에 방향으로 경사 상태에서 지향시키는 것이 용이하며, 컴팩트하고 안정적인 화염의 형성에 유효하고 또한 간단하게 기여할 수 있게 된다.(7) Since the pilot opening 66 is opened at the outer circumferential surface 651 of the gas nozzle 65, the pilot opening 66 is inclined in the direction downstream in the direction of the central axis 100 in order to stabilize the flame. It is easy to direct, and it is possible to contribute effectively and simply to the formation of a compact and stable flame.

(8) 제 1 개구(67)에 의해, 가스 노즐(65)의 가상 배설원(101)의 반경 방향 내향으로 형성되는 반경선과, 가상 배설원(101)의 접선 방향으로서 스월러(51)에 의한 연소용 공기의 선회 방향과 동일한 방향으로 형성되는 가상 접선과의 사이의 각도 범위 내에서 가스 연료의 분출 방향이 설정되어 있다. 이 구성에 의하면, 스월러(51)에 의해 형성되는 재순환 영역에, 제 1 개구(67)로부터 적량의 가스를 공급할 수 있음과 함께, 파일럿용 가스 화염의 주위에 적량의 가스를 공급할 수 있어, 길게 연장되지 않고, 컴팩트하게 뭉쳐진 안정적인 파일럿용 가스 화염을 형성할 수 있다.(8) A radial line formed in the radially inward direction of the virtual excretion source 101 of the gas nozzle 65 by the first opening 67, and to the swirler 51 as a tangential direction of the virtual excretion source 101. The ejection direction of the gaseous fuel is set within the angle range between the tangential tangent formed in the same direction as the turning direction of the combustion air for combustion. According to this structure, while a suitable amount of gas can be supplied from the 1st opening 67 to the recycle area | region formed by the swirler 51, an appropriate amount of gas can be supplied around the pilot gas flame, It is possible to form a stable pilot gas flame which is compact and does not extend long.

(9) 제 2 개구(68)가, 가상 배설원(101)의 반경 방향 외향으로 형성되는 가상 반경선과, 가상 배설원(101)의 접선 방향으로서 스월러(51)에 의한 연소용 공기의 선회 방향과 동일한 방향으로 형성되는 가상 접선과의 사이의 각도 범위 내를 지향하고 있다. 따라서, 제 1 개구(67)로부터의 가스 분출 영역을 포위하도록 제 2 개구(68)로부터 가스가 재순환 영역을 향해 공급된다. 이 때문에, 컴팩트하게 안정적으로 뭉쳐진 메인 화염을 형성할 수 있다.(9) The turning of the virtual radial line which the 2nd opening 68 is formed radially outward of the virtual excretion source 101, and the air for combustion by the swirler 51 in the tangential direction of the virtual excretion source 101 It is aiming in the angle range between the virtual tangents formed in the same direction as the direction. Thus, gas is supplied from the second opening 68 toward the recirculation region so as to surround the gas blowing region from the first opening 67. For this reason, it is possible to form the main flame which is compactly and stably aggregated.

(10) 제 3 개구(69)가, 가스 노즐(65)의 선단부에서, 가스 노즐(65)의 가상 배설원(101)의 반경 방향 외향이며, 또한 측면시에서 재순환 영역의 방향으로 개구되어 있다. 따라서, 스월러(51)의 외측의 공기의 흐름에 가스가 공급되어, 재순환 영역의 외측을 포위하는 화염이 형성된다. 이 때문에, 화염 유지 영역(33) 전체를 유효하게 이용해서 뭉쳐진 화염을 형성할 수 있다. 따라서, 컴팩트한 화염을 높은 효율하에서 형성할 수 있어, 고효율 운전 가능한 혼소용 버너 장치를 대형화를 초래하지 않고 실현할 수 있다.(10) The third opening 69 is radially outward of the virtual excretion source 101 of the gas nozzle 65 at the distal end of the gas nozzle 65 and is opened in the direction of the recirculation region in the side view. . Therefore, gas is supplied to the flow of air outside the swirler 51 to form a flame surrounding the outside of the recycle region. For this reason, the aggregated flame can be formed using the whole flame | dye holding area 33 effectively. Therefore, a compact flame can be formed under high efficiency, and a mixed burner device capable of high efficiency operation can be realized without causing an increase in size.

(11) 가스 노즐(65)은, 스월러(51)의 외형보다 중심측으로 들어가서 위치한다. 따라서, 파일럿용 가스가 스월러 전방면에 형성되는 재순환 영역 내에 혼합되기 쉬워진다. 또한, 혼소용 버너 장치의 외형이 작아져, 소형화가 가능해진다.(11) The gas nozzle 65 enters the center side rather than the outer shape of the swirler 51, and is located. Therefore, the pilot gas is easily mixed in the recirculation region formed on the swirler front face. Moreover, the external shape of the mixed burner apparatus becomes small and it becomes possible to miniaturize.

또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 이하와 같이 변경해도 된다. 몇 가지 변경예를 적당히 조합해도 된다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment, You may change as follows. Some modifications may be appropriately combined.

도 6의 예와 같이, 파일럿 개구(66) 및 제 1 개구(67) 및 제 2 개구(68)는, 가스 노즐(65)의 선단 블록을 비스듬히 관통하고, 가스 노즐(65)의 외주면(651)에서 개구되는 경사진 가스 통로여도 되며, 제 3 개구(69)는, 가스 노즐(65)의 선단 블록을 비스듬히 관통하고, 가스 노즐(65)의 선단면(652)에서 개구되는 경사진 가스 통로여도 된다. 다른 예에서는, 파일럿 개구(66)는, 가스 노즐(65)의 선단 블록을 제외한 가스 노즐(65)의 외주벽을 비스듬히 관통하는 경사진 가스 통로여도 된다. 파일럿 개구(66), 제 1 개구(67) 및 제 2 개구(68) 중 적어도 하나는, 가스 노즐(65)의 선단면(652)에서 개구되도 된다. 가스 노즐(65)의 선단면(652)은 반원형과 같은 볼록한 곡면이어도 된다.As in the example of FIG. 6, the pilot opening 66, the first opening 67, and the second opening 68 obliquely penetrate the tip block of the gas nozzle 65, and the outer peripheral surface 651 of the gas nozzle 65. Inclined gas passage opening at the perimeter), and the third opening 69 passes obliquely through the front end block of the gas nozzle 65 and is inclined gas passage opening at the front end surface 652 of the gas nozzle 65. You may also. In another example, the pilot opening 66 may be an inclined gas passage that obliquely penetrates the outer circumferential wall of the gas nozzle 65 except for the tip block of the gas nozzle 65. At least one of the pilot opening 66, the first opening 67, and the second opening 68 may be opened at the front end surface 652 of the gas nozzle 65. The front end surface 652 of the gas nozzle 65 may be a convex curved surface such as a semicircle.

·실시형태에서, 가스 노즐(65)은 원통형으로 형성되고 그 단면 형상이, 원형으로 형성되어 있다. 이에 한정되지 않고, 가스 노즐(65)이 단면 오각형, 육각형, 팔각형 등의 다각형으로 형성되도록, 각통형(角筒型)으로 해도 된다.In the embodiment, the gas nozzle 65 is formed in a cylindrical shape and its cross-sectional shape is formed in a circular shape. It is not limited to this, It is good also as a square cylinder so that the gas nozzle 65 may be formed in polygons, such as a sectional pentagon, a hexagon, and an octagon.

·실시형태에서는, 스월러(51)의 외주에 오목부(56)가 형성되고, 가스 노즐(65)이 스월러(51)의 외경 위치로부터 직경 방향의 중심측에 배치되어 있다. 가스 노즐(65)의 스월러(51)의 직경 방향의 위치는, 실시형태보다 더 중심에 접근하도록 변위되어도 되고, 도 4에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 스월러(51)의 외경 위치로부터 중심측에 접근한 위치에서 스월러(51)의 블레이드(53)를 관통해도 된다. 혹은, 오목부(56)의 원호를 얕게 해서, 실시형태보다 스월러(51)의 외경측으로 변위하거나, 스월러(51)의 외경 위치로부터 외측에 배치해도 된다.In the embodiment, the concave portion 56 is formed on the outer circumference of the swirler 51, and the gas nozzle 65 is disposed at the center side in the radial direction from the outer diameter position of the swirler 51. The radial position of the swirler 51 of the gas nozzle 65 may be displaced so as to approach the center more than the embodiment, and as shown by the dashed-dotted line in FIG. 4, from the outer diameter position of the swirler 51. You may penetrate the blade 53 of the swirler 51 in the position approaching the center side. Or you may make the circular arc of the recessed part 56 shallow, and may shift to the outer diameter side of the swirler 51, or may arrange | position outward from the outer diameter position of the swirler 51 than embodiment.

·아토마이저(36)는, 증기 분무 타입인 것이 사용되어 있지만, 공기 분무형 아토마이저 등의 2류체 분사 아토마이저여도 된다. 또한, 무화 매체를 사용하지 않는 압력 분무형 아토마이저가 사용되어도 된다.The atomizer 36 is a vapor spray type, but a two-fluid atomizer such as an air spray type atomizer may be used. Moreover, the pressure spray type atomizer which does not use an atomization medium may be used.

·아토마이저(36) 대신에, 스월러(51)의 중심부에 연료 노즐로서의 가스 노즐을 설치해도 된다. 이 경우, 중심의 가스 노즐로부터 분출되는 가스 연료는, 비(非)중심의 가스 노즐(65)로부터 분출되는 가스와 동일한 종류여도 되고, 다른 종류여도 된다. 동일한 종류의 가스로 한 경우는, 버너 장치가 가스의 전소용 버너 장치가 되고, 상이한 종류의 가스로 한 경우는, 상이한 가스의 혼소용 버너 장치가 된다.Instead of the atomizer 36, a gas nozzle as a fuel nozzle may be provided in the center of the swirler 51. In this case, the gas fuel spouted from the center gas nozzle may be the same kind as the gas spouted from the non-centered gas nozzle 65, or may be another kind. In the case of using the same kind of gas, the burner device is a burner device for burning of gas, and in the case of a different kind of gas, it is a mixed burner device of different gases.

·가스 노즐(65)의 개수는 5개로 한정되지 않는다. 2~4개, 6개 이상 중 어느 개수나 가능하다. 이 경우, 가스 노즐(65)은 등간격으로 배열되는 것이 바람직하다.The number of gas nozzles 65 is not limited to five. Any number of 2-4, 6 or more is possible. In this case, the gas nozzles 65 are preferably arranged at equal intervals.

·중심각(θ1)의 범위(±45°) 내에 복수의 파일럿 화염용 가스 개구를 설치해도 된다.A plurality of pilot flame gas openings may be provided within a range (± 45 °) of the center angle θ1.

·메인 화염용 가스 개구의 수를 1, 2 또는 4 이상 중 어느 하나로 변경해도 좋다.The number of gas openings for the main flame may be changed to any one, two or four or more.

·실시형태에서는, 혼소용 버너 장치(30)가 보일러(80)용으로서 구체화되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 공업용 로(爐)나 열풍 발생 장치용 등, 다른 용도로 이용 가능하다.In the embodiment, the mixed burner device 30 is embodied for the boiler 80. However, the burner device 30 is not limited thereto, and can be used for other purposes such as an industrial furnace or a hot air generator.

실시형태에서는, 가스 노즐(65)의 선단부를 스월러(51)의 전단 개구면(511)으로부터 화염 유지 영역(33)측으로 돌출되게 했지만, 돌출되지 않게 해도 된다. 이렇게 구성해도, 가스 노즐(65)이 스월러(51)의 외주에 위치하고 있기 때문에, 가스 연료를 재순환 영역의 외주부로부터 내부로 끌어들이기 쉬운 위치에 파일럿 개구(66) 및 제 1 개구~제 3 개구(67, 68, 69)를 배치할 수 있다.In the embodiment, the distal end portion of the gas nozzle 65 is protruded from the front end opening surface 511 of the swirler 51 toward the flame holding region 33, but may not protrude. Even if it is comprised in this way, since the gas nozzle 65 is located in the outer periphery of the swirler 51, the pilot opening 66 and the 1st-3rd opening are located in the position which is easy to draw gas fuel from the outer peripheral part of a recirculation area inside. (67, 68, 69) can be arrange | positioned.

·실시형태에서는, 파일럿 개구(66), 제 1 개구(67) 및 제 2 개구(68)를 동일한 직경으로 했지만, 이들 개구(66, 67, 68) 및 제 3 개구(69)의 직경은, 각종 조건, 예를 들면 스월러(51)의 내부를 통과하는 공기량과 스월러(51)의 외부를 통과하는 공기량의 비율, 스월류의 선회 강도 등의 조건에 따라 적당히 설정된다. 따라서, 각 개구(66, 67, 68, 69)로부터 분출되는 가스 연료의 양의 비율도 각종 조건에 따라 적당히 설정된다.In the embodiment, the pilot opening 66, the first opening 67, and the second opening 68 have the same diameter, but the diameters of the openings 66, 67, 68 and the third opening 69 are: Various conditions are set suitably according to conditions, such as the ratio of the amount of air which passes through the inside of the swirler 51, the amount of air which passes through the outside of the swirler 51, and the turning strength of the swirl. Therefore, the ratio of the amount of gaseous fuel blown out from each opening 66, 67, 68, 69 is also set suitably according to various conditions.

본 발명은, 예시한 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 예시한 특징이 본 발명에 있어서 필수라고 해석되어서는 안되고, 오히려, 본 발명의 주제는, 개시한 특정 실시형태의 모든 특징보다 적은 특징으로 존재하는 경우가 있다. 본 발명은, 청구범위에 의해 나타나며, 청구범위와 균등한 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.This invention is not limited to what was illustrated. For example, the illustrated features should not be construed as essential in the present invention, but rather, the subject matter of the present invention may exist with fewer features than all the features of the specific embodiments disclosed. This invention is shown by the Claim and it is intended that all the changes within a range equivalent to a Claim are included.

Claims (19)

레지스터(resister)의 중심축에 배설(配設)된 연료 노즐과,
상기 연료 노즐의 주위에 배설된 원형의 스월러(swirler)와,
각 가스 노즐의 일부가 외부로 노출되도록 상기 스월러의 외경면에 인접한 가상원(假想圓) 위에 상호 간격을 두고 배설된 복수개의 가스 노즐을 구비한 혼소용(混燒用) 버너 장치에 있어서,
상기 가스 노즐은, 상기 스월러보다도 축방향 하류측으로 돌출함과 함께,
파일럿 화염(pilot flame)을 형성하기 위해, 상기 스월러에 의해 형성되는 재순환 영역을 향하여 가스 연료가 분사되는 파일럿 화염용 가스 개구와,
메인 화염(main flame)을 형성하기 위해, 가스 연료가 분사되는 메인 화염용 가스 개구를 마련하고,
상기 파일럿 화염용 가스 개구가, 상기 가상원의 내측 및 상기 스월러의 외경면의 내측에 배치됨과 함께, 스월러의 화염 유지 영역측의 개구면으로부터 하류의 위치를 향하여 가스를 분출하도록 하고,
상기 메인 화염용 가스 개구는, 상기 가상원의 외측 및 상기 스월러의 외경면의 외측에 배치됨과 함께, 가스 노즐의 선단부의 선단면에 상기 스월러의 반경 방향 외향으로 개구하는 메인 화염용 가스 개구를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.A fuel nozzle disposed in the central axis of the resistor,
A circular swirler disposed around the fuel nozzle,
In the mixed burner apparatus provided with the some gas nozzle mutually spaced apart on the virtual circle adjacent to the outer diameter surface of the said swirler so that a part of each gas nozzle may be exposed to the exterior,
The gas nozzle protrudes in the axial downstream direction from the swirler,
A gas opening for a pilot flame in which a gaseous fuel is injected toward a recirculation region formed by the swirler to form a pilot flame;
To form a main flame, to provide a gas opening for the main flame to which gaseous fuel is injected,
The gas opening for pilot flame is arranged inside the virtual circle and inside the outer diameter surface of the swirler, and blows gas toward the downstream position from the opening surface on the flame holding area side of the swirler,
The main flame gas opening is disposed outside the imaginary circle and outside the outer diameter surface of the swirler, and is open to the front end of the gas nozzle in the radially outward direction of the swirler. A burner device for mingling, characterized in that comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 노즐의 상기 파일럿 화염용 가스 개구가, 상기 가스 노즐의 외주면(外周面)으로 개구되어 있는 혼소용 버너 장치.The method of claim 1,
A mixed burner device in which the gas opening for pilot flame of the gas nozzle is opened to an outer circumferential surface of the gas nozzle. 제 1 항에 있어서,
상기 스월러에는 상기 가상원보다도 스월러 중심측에 위치하는 오목부를 형성하고, 그 오목부 내에 가스 노즐을 배치한 혼소용 버너 장치.The method of claim 1,
The blender burner apparatus which provided the recessed part located in the swirler center side rather than the said virtual circle, and arrange | positioned the gas nozzle in the said recessed part. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 노즐의 선단부의 선단면으로 개구하는 메인 화염용 가스 개구의 내경(內徑)은, 상기 선단부의 외주면으로 개구하는 메인 화염용 가스 개구의 내경보다 크게 설정되어 있는 혼소용 버너 장치.The method of claim 1,
The inner diameter of the gas opening for main flame opening to the front end surface of the front end of the said gas nozzle is set larger than the inner diameter of the gas opening for main flame opening to the outer peripheral surface of the front end. 제 1 항에 있어서,
상기 파일럿 화염용 가스 개구는, 그 가스 분출 방향이 축방향 하류 방향에 대하여, 중심축측으로 경사져 있는 혼소용 버너 장치.The method of claim 1,
The gas opening direction for the pilot flame is a mixed burner device in which the gas ejection direction is inclined toward the central axis side with respect to the axial downstream direction. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 노즐의 선단부의 외주면으로 개구하는 메인 화염용 가스 개구는, 상기 가상원의 내향 반경선(半徑線)과, 동(同)가상원의 접선으로서, 스월러에 의한 연소용 공기의 선회 방향과 같은 방향의 가상 접선과의 사이의 각도 범위 내로 가스 연료의 분출 방향을 설정하고 있는 혼소용 버너 장치.The method of claim 1,
The main flame gas opening opening to the outer circumferential surface of the tip end portion of the gas nozzle is an inward radial line of the imaginary circle and a tangent of the same virtual source, and the swirling direction of combustion air by the swirler. The burner apparatus for mixed sources which sets the direction of ejecting gaseous fuel in the angle range between the virtual tangents of the same directions. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 노즐의 선단부의 외주면으로 개구하는 메인 화염용 가스 개구는,
상기 가상원의 반경 방향 외향으로 형성되는 가상 반경선과, 상기 가상원의 접선 방향으로서 스월러에 의한 연소용 공기의 선회 방향과 같은 방향으로 형성되는 가상 접선과의 사이의 각도 범위 내로 가스 연료의 분출 방향을 설정한 혼소용 버너 장치.The method of claim 1,
The gas opening for main flame which opens to the outer peripheral surface of the front-end | tip part of the said gas nozzle,
The injection of gaseous fuel in the angle range between the virtual radial line formed in the radially outward direction of the said virtual circle, and the virtual tangent formed in the same direction as the rotational direction of combustion air by a swirler as a tangential direction of the said virtual circle. Mixed burner device with the direction set. 레지스터의 중심축에 배설된 연료 노즐과,
상기 연료 노즐의 주위에 배설되고 상기 중심축을 축으로 스월러류를 형성하는 원형의 스월러와,
각 가스 노즐의 일부가 외부로 노출되도록 상기 스월러의 외경면에 인접한 가상원 위에 상호 간격을 두고 배설된 복수개의 원기둥 형상의 가스 노즐을 구비한 혼소용 버너 장치에 있어서,
상기 가스 노즐은,
파일럿 화염을 형성하기 위해, 상기 가스 노즐의 외주면에 형성되며, 상기 가상원의 중심축을 향한 반경선에 대하여 정해진 각도 범위 내의 분출 방향으로 설정되고, 상기 가상원의 내측 및 상기 스월러의 외경면의 내측에 배치됨과 함께, 상기 스월러에 의해 형성되는 스월러류를 따라 재순환 영역을 향하여 가스 연료가 분사되는 파일럿 화염용 가스 개구와,
상기 파일럿 화염용 가스 개구의 가스 분출역을 외측으로부터 포위하기 위해 가스를 분출하도록 설정된 제 1 개구와,
메인 화염을 형성하기 위해, 상기 가상원의 외측 및 상기 스월러의 외경면의 외측에 배치됨과 함께, 상기 가상원의 외측을 향하여 가스 연료가 분사되는 메인 화염용 가스 개구를 마련하여 구성된 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.A fuel nozzle disposed on the center axis of the resistor,
A circular swirler disposed around the fuel nozzle and forming a swirler about the central axis;
In the mixed burner device having a plurality of cylindrical gas nozzles disposed at intervals on the imaginary circle adjacent to the outer diameter surface of the swirler so that a part of each gas nozzle is exposed to the outside,
The gas nozzle,
In order to form a pilot flame, formed on the outer circumferential surface of the gas nozzle, is set in the ejection direction within a predetermined angle range with respect to the radial line toward the central axis of the virtual circle, the inside of the imaginary circle and of the outer diameter surface of the swirler A gas opening for pilot flame which is disposed inside, and in which gaseous fuel is injected toward the recirculation region along the swirler formed by the swirler;
A first opening set to blow out gas to surround a gas blowing zone of the pilot flame gas opening from the outside;
In order to form a main flame, it is arranged on the outside of the imaginary circle and the outer diameter surface of the swirler, and provided with a gas opening for the main flame in which gas fuel is injected toward the outside of the imaginary circle. Mixed burner device. 제 8 항에 있어서,
상기 가스 노즐에는,
상기 제 1 개구의 가스 분출역을 외측으로부터 포위하기 위해 가스를 분출하도록 설정된 제 2 개구를 마련하여 구성된 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.The method of claim 8,
In the gas nozzle,
And a second opening set to blow out gas so as to surround the gas blowing area of the first opening from the outside. 제 8 항에 있어서,
상기 파일럿 화염용 가스 개구, 제 1 개구는, 상기 가스 노즐의 축방향에 있어서 동위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.The method of claim 8,
Said pilot flame gas opening and 1st opening are formed in the same position in the axial direction of the said gas nozzle, The mixed burner apparatus characterized by the above-mentioned. 제 8 항에 있어서,
상기 파일럿 화염용 가스 개구, 제 1 개구는, 상기 스월러의 전단(前端) 개구면을 포함하는 면의 하류측에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.The method of claim 8,
The pilot flame gas opening and the first opening are located on the downstream side of the surface including the front opening surface of the swirler. 제 8 항에 있어서,
상기 파일럿 화염용 가스 개구, 제 1 개구에 있어서, 노즐 중심축에 있어서 상기 반경선을 기준으로, 상기 제 1 개구는 상기 파일럿 화염용 가스 개구보다도 큰 각도를 갖도록 설정된 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.The method of claim 8,
In the pilot flame gas opening and the first opening, the first opening is set to have an angle larger than that of the pilot flame gas opening with respect to the radial line in the nozzle central axis. . 제 9 항에 있어서,
상기 파일럿 화염용 가스 개구, 제 1 개구, 제 2 개구에 있어서, 노즐 중심축에 있어서 상기 반경선을 기준으로, 상기 제 1 개구는 상기 파일럿 화염용 가스 개구보다도 큰 각도를 갖고, 상기 제 2 개구는 상기 제 1 개구보다 더 큰 각도를 갖도록 설정된 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.The method of claim 9,
In the pilot flame gas opening, the first opening, and the second opening, the first opening has an angle larger than that of the pilot flame gas opening, based on the radial line in the nozzle central axis, and the second opening. The burner device for a mixed fire, characterized in that it is set to have a larger angle than the first opening. 제 8 항에 있어서,
상기 파일럿 화염용 가스 개구, 제 1 개구에 있어서, 재순환 영역의 하류의 방향을 향하여, 안쪽을 지향(指向)하고, 각각 중심축선과 평행한 축선에 대하여 경사져 있는 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.The method of claim 8,
The pilot flame gas opening and the first opening, which are directed inward toward the downstream direction of the recirculation region and are inclined with respect to an axis parallel to the central axis, respectively. 제 14 항에 있어서,
상기 파일럿 화염용 가스 개구, 제 1 개구의 경사각은, 중심축선과 평행한 축선에 대하여 상기 파일럿 화염용 가스 개구가 제 1 개구보다도 큰 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.The method of claim 14,
The inclination angles of the pilot flame gas opening and the first opening are larger than the first opening of the pilot flame gas opening with respect to the axis parallel to the central axis. 제 8 항에 있어서,
상기 파일럿 화염용 가스 개구, 제 1 개구는, 그 내경이 동일한 직경으로 형성된 것을 특징으로 하는 혼소용 버너 장치.The method of claim 8,
The pilot flame gas opening and the first opening are formed to have the same diameter in their inner diameters. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 가스 노즐.The gas nozzle according to any one of claims 1 to 16. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 스월러.The swirler according to any one of claims 1 to 16. 보일러 케이싱에 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 혼소용 버너 장치를 조립한 보일러.A boiler in which the mixed burner device according to any one of claims 1 to 16 is assembled in a boiler casing.
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