(57)【要約】【課題】  小型ボイラ等の高負荷燃焼条件下において燃料を低空気比で燃焼させても、ＮＯｘ及びＣＯの発生を抑制できるようにする。【解決手段】  複数の水管１ａ及びヒレ１ｂから成る水冷壁１構造の伝熱面又は水冷ジャケット構造の伝熱面で囲まれた横断面形状が長方形状の縦長の燃焼室Ｓ１と、燃焼室Ｓ１の一端部に燃焼室Ｓ１の幅方向中央位置Ｌから偏芯させた位置に設けられ、燃料Ｇと燃焼用空気Ａの予混合気Ｇ′を燃焼室Ｓ１内に高速で噴射して燃焼させる縦長細幅のバーナ５とを具備した燃焼装置であって、前記バーナ５は、予混合気Ｇ′を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射し、縦長薄膜状の火炎Ｆがバーナ５を偏芯させた側の燃焼室Ｓ１の伝熱面に沿って形成されるようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の水管及びヒレから成る水冷壁構造の伝熱面又は水冷ジャケット構造の伝熱面で囲まれた横断面形状が長方形状の縦長の燃焼室と、燃焼室の一端部に燃焼室の幅方向中央位置から偏芯させた位置に設けられ、燃料と燃焼用空気の予混合気を燃焼室内に高速で噴射して燃焼させる縦長細幅のバーナとを具備した燃焼装置であって、前記バーナは、予混合気を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射し、縦長薄膜状の火炎がバーナを偏芯させた側の燃焼室の伝熱面に沿って形成されるようにしたことを特徴とする低ＮＯｘ燃焼装置。
【請求項２】
燃焼室の幅とバーナから高速で噴射される縦長薄膜状の予混合気の幅の比率を２５：１以上としたことを特徴とする請求項１に記載の低ＮＯｘ燃焼装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の低ＮＯｘ燃焼装置に用いるバーナであって、前記バーナは、先端を開放した縦長の偏平な長方体形状に形成されて燃焼用空気の一部が二次燃焼用空気として流入する燃焼筒と、横断面形状が先細り状に形成されて燃焼用空気の一部が一次燃焼用空気として流入する縦長の入口部及び入口部に連設されて縦向きのスリット状の噴出通路を形成すると共に先端部側両側面に燃焼筒内へ流入した二次燃焼用空気の一部を前記噴出通路内へ吸入する吸入穴を形成した縦長の噴出部を備え、前記噴出部先端が燃焼筒の先端側開口内に位置する状態で燃焼筒内に配設された予混合気の噴射ノズルと、噴射ノズルの入口部内に配設されて燃料を入口部内の一次燃焼用空気の流れに交差する状態で噴射するガスマニホールドとから成り、燃料と燃焼用空気の予混合気を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射できる構成としたことを特徴とするバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に小型の多管式貫流ボイラ等に使用されるものであり、特に、燃料と燃焼用空気を混合させて成る予混合気を縦長薄膜状の形態で高速噴射して燃焼させ、縦長薄膜状の火炎を燃焼室の片方の伝熱面に沿って形成することによって、高負荷燃焼条件下において燃料を低空気比で燃焼させても、ＮＯｘ及びＣＯの発生を大幅に抑制できるようにした低ＮＯｘ燃焼装置及びこれに用いるバーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガスや油を燃料とするボイラ等においては、大気汚染等の問題により有害な燃焼廃棄物としてＮＯｘ、ＣＯ等の排出低減が求められて来た。近年では、ＣＯ2の温室効果ガスによる地球温暖化が問題になっており、ＣＯ2の排出低減も強く求められている。
【０００３】
そのため、国内のＣＯ2全排出量の約１割を占める小型ボイラ等の小型燃焼機器においても、ＣＯ2の排出量を削減できて低ＮＯｘ化及び低ＣＯ化を図れるようにした燃焼機器が求められている。
【０００４】
一般的に、小型ボイラ（例えば、小型の多管式貫流ボイラ）等においては、小型化が益々進んで燃焼室が非常にコンパクトであり、炉負荷が１０００ｋＷ／ｍ3〜１００００ｋＷ／ｍ3の非常に高負荷な燃焼条件となっている。そのため、低空気比の燃焼では、ＣＯの発生を抑えることができないので、空気比は１．２５〜１．４程度に設定されている。
【０００５】
従来の低ＮＯｘ化技術としては、分割火炎による拡散燃焼方式や予混合燃焼方式等が挙げられる（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３等参照）。
【０００６】
ところで、空気比が１．２５以上の高空気比領域では、予混合燃焼方式は拡散燃焼方式よりも火炎冷却効果が優れているためにＮＯｘの発生を抑えることができる。
しかし、空気比が１．２５以下の低空気比領域では、予混合燃焼方式は拡散燃焼方式よりも燃焼速度が増加して火炎温度が上がるためにＮＯｘの発生を抑えることができない。
【０００７】
従って、小型ボイラ等においては、上述したように高負荷燃焼条件下での低空気比燃焼ではＣＯが発生する理由から、燃料を低空気比で燃焼させることができないので、予混合燃焼方式が一般的に最も優れた低ＮＯｘ燃焼方式である。
【０００８】
小型ボイラ等において低空気比燃焼が可能になると、排ガス熱損失を抑えてボイラを高効率化して燃料消費量を抑えることができるため、その分のＣＯ2排出量の低減が可能となる。
しかし、従来の技術では、高負荷燃焼条件下にてＣＯの発生を抑え、且つＮＯｘの発生を抑えることは非常に困難であった。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３０２０１２号公報
【特許文献２】特開２００７−１２０８３９号公報
【特許文献３】特開２００７−３０９５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、小型ボイラ等の高負荷燃焼条件下において燃料を低空気比で燃焼させても、ＮＯｘ及びＣＯの発生を大幅に抑制できるようにした低ＮＯｘ燃焼装置及びこれに用いるバーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、複数の水管及びヒレから成る水冷壁構造の伝熱面又は水冷ジャケット構造の伝熱面で囲まれた横断面形状が長方形状の縦長の燃焼室と、燃焼室の一端部に燃焼室の幅方向中央位置から偏芯させた位置に設けられ、燃料と燃焼用空気の予混合気を燃焼室内に高速で噴射して燃焼させる縦長細幅のバーナとを具備した燃焼装置であって、前記バーナは、予混合気を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射し、縦長薄膜状の火炎がバーナを偏芯させた側の燃焼室の伝熱面に沿って形成されるようにしたことに特徴がある。
【００１２】
本発明の請求項２の発明は、燃焼室の幅とバーナから高速で噴射される縦長薄膜状の予混合気の幅の比率を２５：１以上としたことに特徴がある。
【００１３】
本発明の請求項３の発明は、低ＮＯｘ燃焼装置に用いるバーナであって、前記バーナは、先端を開放した縦長の偏平な長方体形状に形成されて燃焼用空気の一部が二次燃焼用空気として流入する燃焼筒と、横断面形状が先細り状に形成されて燃焼用空気の一部が一次燃焼用空気として流入する縦長の入口部及び入口部に連設されて縦向きのスリット状の噴出通路を形成すると共に先端部側両側面に燃焼筒内へ流入した二次燃焼用空気の一部を前記噴出通路内へ吸入する吸入穴を形成した縦長の噴出部を備え、前記噴出部先端が燃焼筒の先端側開口内に位置する状態で燃焼筒内に配設された予混合気の噴射ノズルと、噴射ノズルの入口部内に配設されて燃料を入口部内の一次燃焼用空気の流れに交差する状態で噴射するガスマニホールドとから成り、燃料と燃焼用空気の予混合気を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射できる構成としたことに特徴がある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の低ＮＯｘ燃焼装置は、複数の水管及びヒレから成る水冷壁構造の伝熱面又は水冷ジャケット構造の伝熱面で囲まれた横断面形状が長方形状に形成された縦長の燃焼室の一端部に、燃焼室の幅方向中央位置から偏芯させた位置に縦長細幅のバーナを配設し、当該バーナから燃料と燃焼用空気の予混合気を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射し、縦長薄膜状の火炎がバーナを偏芯させた側の燃焼室の伝熱面に沿って形成されるようにしているため、燃焼室の伝熱面に沿って形成された縦長薄膜状の火炎の上流側では、予混合気の高速噴射によるブローオフ寸前の緩慢燃焼になっていると共に、熱放散の良い縦長薄膜状の火炎になっているので、火炎温度の上昇が抑えられてサーマルＮＯｘの発生を抑制することができ、又、縦長薄膜状の火炎の下流側では、予混合気の高速噴射流により乱流度が高くなっているので、燃焼ガスの混合が促進されてＣＯからＣＯ2への酸化を素早く完結できる。
その結果、本発明の低ＮＯｘ燃焼装置は、高負荷燃焼条件下において燃料を空気比が１．１〜１．２の低空気比で燃焼させても、ＮＯｘ及びＣＯの発生を大幅に抑制することができる。
又、本発明の低ＮＯｘ燃焼装置は、燃焼室の幅とバーナから高速で噴射される縦長薄膜状の予混合気の幅の比率を２５：１以上としているため、コアンダ効果により縦長薄膜状の火炎がバーナを偏芯させた側の燃焼室の伝熱面に沿って確実且つ良好に形成されることになり、上述した効果をより確実に発揮することができる。
【００１５】
本発明のバーナは、燃料と燃焼用空気の予混合気を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射できる構成としているため、縦長薄膜状で表面積の広い火炎が形成されて輻射放熱性が良くなり、火炎の温度を抑えることができるうえ、燃焼排ガスの引き込み効果が大きくなってＮＯｘの低減効果が大きくなる。
又、本発明のバーナは、燃焼用空気を一次燃焼用空気及び二次燃焼用空気に分割して燃料と多段混合させているため、燃焼初期の反応速度を抑えて低ＮＯｘ化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は本発明の実施の形態に係る低ＮＯｘ燃焼装置を示し、当該低ＮＯｘ燃焼装置は、対向状に配設されて燃焼室Ｓ１及び熱交換室Ｓ２を形成する一対の水冷壁１と、両水冷壁１の上方位置及び下方位置に配設されて両水冷壁１の各水管１ａの上端部及び下端部が夫々連通状に接続される上部ヘッダー２及び下部ヘッダー３と、熱交換室Ｓ２内に配設されて上端部及び下端部が上部ヘッダー２及び下部ヘッダー３に夫々連通状に接続される複数本の伝熱水管４ａから成る伝熱水管群４と、燃焼室Ｓ１の一端部（燃焼室Ｓ１の上流側端部）に燃焼室Ｓ１の幅方向中央位置Ｌから偏芯させた位置に設けられ、燃料Ｇと燃焼用空気Ａを混合して成る予混合気Ｇ′を燃焼室Ｓ１内に縦長薄膜状に高速で噴射して燃焼させる縦長細幅のバーナ５と、バーナ５全体を覆う状態で設けられ、空気供給ダクト６から供給された燃焼用空気Ａをバーナ５へ供給する風箱７とを具備する蒸気ボイラ（多管式貫流ボイラ）の構造に構成されている。
【００１７】
前記一対の水冷壁１は、図１に示す如く、複数本の水管１ａを直線状に並列配置して隣接する水管１ａを上下方向へ延びる帯板状のヒレ１ｂで連結することにより形成されており、対向状に配置されて両水冷壁１の内壁面（伝熱面）間に横断面形状が長方形状に形成された縦長の燃焼室Ｓ１とこれに連通する熱交換室Ｓ２を形成するようになっている。
又、両水冷壁１の上流側端部（図１の右側端部）には、バーナ５が挿着される耐火壁８が設けられている。
【００１８】
前記上部ヘッダー２及び下部ヘッダー３は、図２に示す如く、何れも矩形箱状に形成されており、上部ヘッダー２には、両水冷壁１の各水管１ａの上端部が、又、下部ヘッダー３には、両水冷壁１の各水管１ａの下端部が夫々連通状に接続されている。
尚、上部ヘッダー２には、発生した蒸気を気水分離器（図示省略）へ導くための蒸気管が接続されていると共に、下部ヘッダー３には、給水管（図示省略）が接続されている。又、上部ヘッダー２の下面側及び下部ヘッダー３の上面側には、耐火物９が夫々内張りされており、上部ヘッダー２及び下部ヘッダー３を高温の燃焼ガスから保護すると共に、燃焼室Ｓ１及び熱交換室Ｓ２の上面側及び下面側を閉塞するようになっている。
【００１９】
前記伝熱水管群４は、図１に示す如く、熱交換室Ｓ２内に配設されており、上端部及び下端部が上部ヘッダー２及び下部ヘッダー３に夫々連通状に接続された複数本の伝熱水管４ａから成る。この伝熱水管群４を形成する複数の伝熱水管４ａは、熱交換室Ｓ２内に一定のピッチで配設されている。従って、伝熱水管群４と両水冷壁１との隙間及び伝熱水管群４の隙間には、燃焼室Ｓ１からの燃焼ガスが通過する燃焼ガス通路が形成されることになる。
【００２０】
前記バーナ５は、図１に示す如く、燃焼室Ｓ１の一端部（上流側端部）に燃焼室Ｓ１の幅方向中央位置Ｌから偏芯させた位置に設けられて耐火壁８に挿着されており、燃料Ｇと燃焼用空気Ａの予混合気Ｇ′を縦長薄膜状に高速で噴射させ、縦長薄膜状の火炎Ｆが偏芯させた側の燃焼室Ｓ１内の伝熱面に沿って形成されるようにしている。
この現象は、コアンダ効果（流体が物体の表面を流れるとき、物体の表面外形へ貼り付くように沿って流れる現象）と呼ばれ、薄膜状の予混合気Ｇ′の噴流幅と燃焼室Ｓ１の幅の比及び予混合気Ｇ′の噴出速度に左右される。
そのため、このバーナ５は、予混合気Ｇ′を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射させる構成となっている。又、このバーナ５は、燃焼室Ｓ１の幅と高速で噴射する縦長薄膜状の予混合気Ｇ′の幅との比が２５：１以上になるように構成されている。
【００２１】
具体的には、前記バーナ５は、図１に示す如く、耐火壁８に挿着されて燃焼用空気Ａの一部が二次燃焼用空気Ａ２として流入する縦長長方形状の燃焼筒１０と、燃焼筒１０内に配設されて燃料Ｇと燃焼用空気Ａとを混合して成る予混合気Ｇ′を燃焼室Ｓ１内へ噴射する噴射ノズル１１と、噴射ノズル１１の入口内に配設されて燃料Ｇを噴射ノズル１１内に噴出するガスマニホールド１２とを具備しており、予混合気Ｇ′を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射すると共に、燃焼室Ｓ１の幅と高速で噴射する縦長薄膜状の予混合気Ｇ′の幅との比が２５：１以上になるようにし、燃焼室Ｓ１内に縦長薄膜状の火炎Ｆを形成するようにしたものである。
【００２２】
前記燃焼筒１０は、図３に示す如く、先端（図３（Ａ）の左端端）を開放した横断面形状が長方形の縦長の偏平な長方体形状に形成されており、その両側面には、送風機（図示省略）から空気供給ダクト６を経て風箱７内に供給された燃焼用空気Ａの一部を二次燃焼用空気Ａ２として燃焼筒１０内に供給する二次空気穴１０ａが縦方向に一定の間隔で形成されている。
【００２３】
噴射ノズル１１は、図３に示す如く、横断面形状が先細り状に形成された縦長の入口部１１ａと、入口部１１ａに連設されて縦向きのスリット状の噴出通路を形成する縦長の噴出部１１ｂと、入口部１１ａの開口側端に連設されたフランジ部１１ｃとから成り、フランジ部１１ｃが燃焼筒１０の後端に当接し、噴出部１１ｂの先端が燃焼筒１０の先端側開口に位置する状態で燃焼筒１０内の中心位置に配設されている。
又、噴射ノズル１１の噴出部１１ｂの先端部側両側面には、二次空気穴１０ａから燃焼筒１０内に供給された二次燃焼用空気Ａ２の一部を噴出部１１ｂのスリット状の噴出通路内へ吸入するための縦長の吸入穴１１ｄが縦方向に一定間隔ごとに形成されている。
更に、噴射ノズル１１の噴出部１１ｂの先端と燃焼筒１０の先端との間には、二次空気穴１０ａから燃焼筒１０内に供給された二次燃焼用空気Ａ２の一部を前方へ噴出するスリット状の間隙が形成されていると共に、燃焼筒１０体と噴射ノズル１１との間に形成された二次燃焼用空気Ａ２の流通路内には、整流板１１ｅが縦方向に一定間隔ごとに配置されている。
【００２４】
ガスマニホールド１２は、図３に示す如く、先端部を尖らせた偏平な縦長のボックス状に形成されており、先端部側が噴射ノズル１１の入口部１１ａ内に挿入され、又、後端部側に燃料ガス供給源（図示省略）と接続される燃料ガス供給管（図示省略）が接続されている
このガスマニホールド１２の先端部の両側面には、噴射ノズル１１の入口部１１ａ内面とガスマニホールド１２の先端部外面との間に形成される一次燃焼用空気Ａ１の流入路に交差する向きの燃料噴出孔１２ａが形成されている。
又、ガスマニホールド１２は、その先端部外面と噴射ノズル１１の入口部１１ａ内面との間隙を燃料噴出孔１２ａからの燃料Ｇの噴出で一次燃焼用空気Ａ１の吸引を効果的に行える距離をとって配置されている。
【００２５】
そして、前記バーナ５の近傍位置には、バーナ５から噴出された予混合気Ｇ′に着火させるパイロットバーナ１３がそのパイロット炎をバーナ５の先端に臨むように設けられている。このパイロットバーナ１３は、予混合気Ｇ′の着火後に停止されるものである。
【００２６】
前記バーナ５によれば、送風機（図示省略）から空気供給ダクト６を経て風箱７内に供給された燃焼用空気Ａの一部が一次燃焼用空気Ａ１として噴射ノズル１１の入口部１１ａ内に流入し、燃料ガス供給管（図示省略）からガスマニホールド１２に供給された燃料Ｇがガスマニホールド１２の燃料噴出孔１２ａから噴射ノズル１１の入口部１１ａ内を流動している一次燃焼用空気Ａ１内へ交差する状態で噴射されて燃料Ｇと一次燃焼用空気Ａ１が混合され、この予混合気Ｇ′が噴射ノズル１１の噴出部１１ｂ先端の開口から縦長薄膜状の形態で噴出されてパイロットバーナ１３により着火されて燃焼し、縦長細幅の火炎Ｆを形成する。
又、このバーナ５によれば、風箱７内に供給された燃焼用空気Ａの一部が燃焼筒１０の二次空気穴１０ａから燃焼筒１０内に二次燃焼用空気Ａ２として流入し、燃焼筒１０体と噴射ノズル１１との間に形成された二次燃焼用空気Ａ２の流通路内を燃焼筒１０の先端開口へ向って流れて行き、その途中において一部の二次燃焼用空気Ａ２が噴射ノズル１１の吸入穴１１ｄから噴射ノズル１１内に吸入されて予混合気Ｇ′と混合され、残りの二次燃焼用空気Ａ２が噴射ノズル１１の噴出部１１ｂ先端と燃焼筒１０の先端との間に形成されたスリット状の間隙から燃焼室Ｓ１内に噴射される。このバーナ５は、燃焼用空気Ａを分割して燃料Ｇと多段混合させているため、燃焼初期の反応速度が抑えられて低ＮＯｘ化を図ることができる。又、このバーナ５は、燃焼筒１０内の二次燃焼用空気Ａ２が噴射ノズル１１の噴出部１１ｂ先端と燃焼筒１０の先端との間に形成されたスリット状の間隙から噴射されるため、火炎Ｆの拡散が抑制されることになる。
【００２７】
以上のように構成された低ＮＯｘ燃焼装置は、燃料Ｇとしてガス燃料Ｇを用い、これをバーナ５へ供給し、又、空気比が１．１〜１．２となるように流量制御される燃焼用空気Ａをバーナ５へ供給して前記ガス燃料Ｇと混合させて燃焼させるようになっている。
【００２８】
前記低ＮＯｘ燃焼装置によれば、バーナ５から噴出されたガス燃料Ｇと燃焼用空気Ａの予混合気Ｇ′は、縦長薄膜状に高速で燃焼室Ｓ１内に噴射され、パイロットバーナ１３により着火されて燃焼する。
このとき、バーナ５が、燃焼室Ｓ１の一端部に燃焼室Ｓ１の幅方向中央位置Ｌから偏芯させた位置に設けられ、予混合気Ｇ′を縦横比が５０：１以上になる縦長薄膜状の形態で且つ５０ｍ／ｓｅｃ以上の高速で噴射させていると共に、燃焼室Ｓ１の幅と高速で噴射する縦長薄膜状の予混合気Ｇ′の幅との比が２５：１以上になるようにしているため、燃焼室Ｓ１内に形成された縦長薄膜状の火炎Ｆがコアンダ効果により偏芯させた側の燃焼室Ｓ１内の伝熱面に沿うように形成される。
【００２９】
燃焼室Ｓ１内の伝熱面に沿って形成される火炎Ｆにおいては、噴射ノズル１１近傍では、予混合気Ｇ′が火炎伝播速度を超える高速度で噴射されるために主流では炎が形成されず、流速の遅い側流から緩慢に火炎Ｆが伝播して行く、いわばブローオフ（吹き消え）寸前の燃焼である。
又、火炎Ｆは、縦長薄膜状で表面積の広い火炎Ｆであるために輻射放熱性が良く、然も、火炎Ｆが燃焼室Ｓ１の伝熱面に沿うことから接触放熱性も良く、これらによっても火炎Ｆの温度を抑えることができる。
更に、火炎Ｆが燃焼室Ｓ１の片方の水冷壁１面（伝熱面）に片寄ることにより、もう片方の水冷壁１面と火炎Ｆとの間の燃焼室Ｓ１空間には燃焼ガスの再循環流Ｇ″が発生する。この燃焼ガスの再循環流Ｇ″がバーナ５の先端部近傍に戻って主流と合流して燃焼を緩慢にする効果がある。
【００３０】
このように、低ＮＯｘ燃焼装置においては、火炎Ｆの上流側では、高速噴射流であるが故に緩慢な燃焼が起こり、又、火炎Ｆの下流側では、高速噴射流であるが故に乱流度が高くなって燃焼ガスの混合促進が良くなり、ＣＯからＣＯ2への変化を素早く完結できる効果がある。
従って、この低ＮＯｘ燃焼装置では、燃料Ｇを空気比が１．１〜１．２の低空気比で燃やしても、火炎Ｆの上流側では、通常の予混合燃焼方式よりも燃焼速度を抑えることができるため、火炎Ｆの温度上昇が緩和されてサーマルＮＯｘの発生を抑えることができ、又、火炎Ｆの下流側では、燃焼を素早く完結できるためにＣＯの残留を抑えることができる。
【００３１】
そして、燃焼室Ｓ１内に発生した燃焼ガスは、燃焼室Ｓ１から熱交換室Ｓ２内に流入し、伝熱水管群４と両水冷壁１に接触しながら燃焼ガス通路内を下流側へ向かって流れ、その間に接触伝熱により両水冷壁１と伝熱水管群４を形成する複数の伝熱水管４ａとに熱を与え、その後熱交換室Ｓ２に接続された煙道（図示省略）を通ってボイラ外部へ排出される。
【００３２】
図４のグラフは、本願発明の低ＮＯｘ燃焼装置を用いた蒸気ボイラと本願発明のバーナと本件出願人が先に開発した従来の予混合燃焼方式を採用した蒸気ボイラの燃焼性能を比較したグラフである。尚、本願発明の低ＮＯｘ燃焼装置を用いた蒸気ボイラと本願発明のバーナと従来の予混合燃焼方式を採用した蒸気ボイラは、同じ条件下で運転し、使用燃料Ｇには、天然ガス・ＬＰＧを使用した。
図４のグラフからも明らかなように、本願発明の低ＮＯｘ燃焼装置を用いた蒸気ボイラと本願発明のバーナは、従来の予混合燃焼方式を採用した蒸気ボイラに比較してＮＯｘ及びＣＯの発生を大幅に抑制することができた。
【００３３】
尚、上記の実施の形態に於いては、水冷壁１構造の伝熱面で燃焼室Ｓ１を形成するようにしたが、他の実施の形態に於いては、水冷ジャケット構造の伝熱面で燃焼室Ｓ１を形成するようにしても良い（図示省略）。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る低ＮＯｘ燃焼装置の概略横断面図である。
【図２】同じく低ＮＯｘ燃焼装置の一部切欠側面図である。
【図３】低ＮＯｘ燃焼装置のバーナを示し、（Ａ）はバーナの横断面図、（Ｂ）はバーナの部分側面図である。
【図４】本願発明の低ＮＯｘ燃焼装置を用いた蒸気ボイラと本願発明のバーナと本件出願人が先に開発した従来の予混合燃焼方式を採用した蒸気ボイラの燃焼性能を比較したグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１は水冷壁、１ａは水管、１ｂはヒレ、５はバーナ、１０は燃焼筒、１１は噴射ノズル、１１ａは入口部、１１ｂは噴出部、１１ｄは吸入穴、１２はガスマニホールド、Ａは燃焼用空気、Ａ１は一次燃焼用空気、Ａ２は二次燃焼用空気、Ｆは火炎、Ｇは燃料、Ｇ′は予混合気、Ｌは燃焼室の幅方向中央位置、Ｓ１は燃焼室。
【図１】
2010025443.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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