(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス供給部（Ｓｇ）から供給される燃料ガスに、空気供給部（Ｓａ）から燃焼用空気を供給して、燃料ガスを燃焼させて火炎を形成し、
その火炎に、被加熱気体供給部（Ｓｅ）から酸素含有率が空気よりも小さい被加熱気体を供給してその被加熱気体を加熱するように構成されたバーナであって、
前記燃料ガス供給部（Ｓｇ）は、燃料ガス供給用の筒状体（Ｐ）を設けて、その筒状体（Ｐ）の先端面に、燃料ガスを前記筒状体（Ｐ）の長手方向前方に向かう方向に噴出する燃料ガス前方噴出口（１）を、及び、前記筒状体（Ｐ）の周壁に、燃料ガスを前記筒状体（Ｐ）の側方に向かう方向に噴出する燃料ガス側方噴出口（２）を夫々形成して構成され、
前記空気供給部（Ｓａ）は、燃焼用空気を前記筒状体（Ｐ）の長手方向前方に向かう方向に噴出する空気噴出口（３）を備えた空気流路（４）が、前記空気噴出口３を前記燃料ガス側方噴出口（２）よりも前記筒状体（Ｐ）の長手方向における後方に位置させた状態で、前記筒状体（Ｐ）の側方に隣接設置されて構成され、
前記燃料ガス側方噴出口（２）からの燃料ガスが前記空気噴出口（３）からの燃焼用空気と混合して燃焼した火炎を、前記筒状体（Ｐ）の長手方向前方に向かう方向に流動案内する案内壁体（Ｇ）が設けられ、
前記被加熱気体供給部（Ｓｅ）は、被加熱気体を、前記案内壁体（Ｇ）に形成された被加熱気体供給口（５）を通じて、前記案内壁体（Ｇ）における前記筒状体（Ｐ）側とは反対側から前記筒状体（Ｐ）側に向けて噴出するように構成されているバーナ。
【請求項２】
前記筒状体（Ｐ）が、円筒体（２１）にて構成され、
複数個の前記燃料ガス側方噴出口（２）が、前記円筒体（２１）の全周にわたって分散配置され、
前記空気流路（４）が、前記円筒体（２１）の外周部全周にわたって、環状に設けられ、
複数個の前記空気噴出口（３）が、環状の前記空気流路（４）の全周にわたって分散配置され、
前記案内壁体（Ｇ）が、先拡がり状円筒体（２５）にて構成され、
複数個の前記被加熱気体供給口（５）が、前記先拡がり状円筒体（２５）の全周にわたって分散配置されている請求項１記載のバーナ。
【請求項３】
前記筒状体（Ｐ）が、横断面形状が矩形の角筒体（６）にて構成され、
複数個の前記燃料ガス側方噴出口（２）が、前記角筒体（６）の周壁を構成する四つの側壁のうちの対向する一対の側壁夫々に、夫々の側壁の幅方向の全長にわたって列状に分散配置され、
前記空気流路（４）が、前記角筒体（６）の周壁を構成する四つの側壁のうちの前記複数個の燃料ガス側方噴出口（２）が配置された一対の側壁夫々の側方に、夫々の側壁の幅方向の全長にわたって設けられ、
前記空気流路（４）に備えさせる複数個の前記空気噴出口（３）が、前記複数個の燃料ガス側方噴出口（２）が配置された側壁の幅方向の全長にわたって列状に分散配置され、
前記案内壁体（Ｇ）を構成する一対の矩形状の板状体（１１ａ）が、前記複数個の燃料ガス側方噴出口（２）が配置された側壁の幅方向の全長にわたって延びる状態で且つ前記筒状体（Ｐ）の長手方向前方ほど離れる対向姿勢で、一対の前記空気流路（４）夫々に対して各別に設けられ、
複数個の前記被加熱気体供給口（５）が、前記板状体（１１ａ）に、前記複数個の燃料ガス側方噴出口（２）が配置された側壁の幅方向の全長にわたって列状に分散配置されている請求項１記載のバーナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ガス供給部から供給される燃料ガスと、空気供給部から供給される燃焼用空気とを混合して、燃料ガスを燃焼させて火炎を形成し、
その火炎に、被加熱気体供給部から酸素含有率が空気よりも小さい被加熱気体を供給してその被加熱気体を加熱するように構成されたバーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるバーナは、ガスタービン又はガスエンジンの排熱をボイラ等の熱源として利用するコジェネレーション装置において、ガスタービン又はガスエンジンからの酸素含有率が空気より小さい排ガスを加熱するため、あるいは、乾燥装置からの酸素含有率が空気より小さい排ガスを脱臭のために加熱するため等に用いられるものである。ガスタービン又はガスエンジンからの排ガス、あるいは、乾燥装置からの排ガスが被加熱気体に相当し、その被加熱気体の酸素含有率は、例えば１２ｗｔ％（重量百分率）未満と小さい。
燃料ガス供給部から供給される燃料ガスに、空気供給部から燃焼用空気を供給して、燃料ガスを燃焼させて火炎を形成し、その火炎に被加熱気体供給部から被加熱気体を供給して被加熱気体を加熱するが、燃料ガスの全てを燃焼用空気により燃焼させるのではなく、燃料ガスの一部は被加熱気体中の酸素により燃焼させるようにしてある。つまり、燃焼用空気の供給量を極力少なくして、加熱効率を極力高くするようにしている。
【０００３】
図７に基づいて、従来のバーナを説明する。図７において、燃料ガスの流れを実線矢印にて、燃焼用空気の流れを一点鎖線矢印にて、被加熱気体の流れを破線矢印にて夫々示す。
燃料ガス供給部Ｓｇは、燃料ガス供給用の筒状体６１を設け、その筒状体６１の先端面に、燃料ガスを筒状体６１の長手方向前方に向けて噴出する燃料ガス噴出口６２を形成して構成し、空気供給部Ｓａは、燃焼用空気を燃料ガス噴出口６２から噴出された燃料ガスに向けて噴出する空気噴出口６３を備えた空気流路６４を、筒状体６１の側方に隣接設置して構成していた。
燃料ガス噴出口６２から噴出された燃料ガスが空気噴出口６３から噴出した燃焼用空気と混合して燃焼して形成される火炎Ｆａに対向させた状態で、隔壁体６５を設け、被加熱気体供給部Ｓｅは、被加熱気体を、隔壁体６５に形成した被加熱気体供給口６６を通じて、火炎Ｆａに対して供給するように構成していた。
従って、燃料ガスの未燃分は、被加熱気体中の酸素により遅い燃焼速度にて燃焼して、火炎Ｆｂが形成される。
【０００４】
尚、火炎Ｆａは、燃料ガスが酸素含有率の大きい燃焼用空気によって燃焼することにより形成されたものであり、火炎温度は高い。以下、火炎Ｆａを通常燃焼火炎Ｆａと称する。
火炎Ｆｂは、燃料ガスが酸素含有率の小さい被加熱気体によって燃焼することにより形成されたものであり、燃焼速度が遅いため火炎長が長くなり、又、火炎温度が低い。以下、火炎Ｆｂを緩慢燃焼火炎Ｆｂと称する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、被加熱気体を通常燃焼火炎Ｆａに対して直接供給する構成となっているので、被加熱気体の温度が低いため、燃料ガスの未燃分と被加熱気体中の酸素との燃焼反応が起こりにくく、緩慢燃焼火炎Ｆｂの火炎長が長くなるという欠点があった。緩慢燃焼火炎Ｆｂの火炎長が長くなると、バーナ及びそのバーナを搭載した装置を大型にしなければならず好ましくない。
一方、緩慢燃焼火炎Ｆｂの火炎長を短くするために、燃焼用空気の供給量を多くする（例えば、空気比０．８以上）場合があるが、この場合は、燃料ガスのうち燃焼用空気によって燃焼する分が増大するため、換言すれば、火炎温度の高い通常燃焼火炎Ｆａが大きくなるため、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生量が増加するという問題が生じる。しかも、燃焼用空気の供給量が多くなった分、加熱効率が低下する。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、緩慢燃焼火炎の火炎長を短くしながらも、ＮＯｘの発生量を低減するとともに、被加熱気体の加熱効率を向上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の構成によれば、図１に示すように、燃料ガスは、実線矢印にて示すように、燃料ガス前方噴出口１から筒状体Ｐの長手方向前方に向かう方向に噴出され、燃料ガス側方噴出口２から筒状体Ｐの側方に向かう方向に噴出される。
燃焼用空気は、燃料ガス側方噴出口２に対して筒状体Ｐの長手方向における後方に隣接して位置する空気噴出口３から、一点鎖線矢印にて示すように、筒状体Ｐの長手方向前方に向かう方向に噴出される。
そして、燃料ガス側方噴出口２から噴出された燃料ガスは、空気噴出口３から噴出された燃焼用空気と衝突混合して燃焼し、通常燃焼火炎Ｆａが案内壁体Ｇによって、筒状体Ｐの長手方向前方に向かう方向に流動案内される。
破線矢印にて示すように、案内壁体Ｇに形成された被加熱気体供給口５を通じて供給された被加熱気体は、通常燃焼火炎Ｆａを通過して加熱されてから、燃料ガス前方噴出口１から噴出された燃料ガスに混合される。
そして、燃料ガス前方噴出口１から噴出された燃料ガスは被加熱気体中の酸素により燃焼して、緩慢燃焼火炎Ｆｂが形成される。
被加熱気体は、通常燃焼火炎Ｆａを通過する際に加熱されて、温度が高くなっているので、その被加熱気体中の酸素と燃料ガス前方噴出口１から噴出された燃料ガスとの燃焼反応が速やかに起こるので、緩慢燃焼火炎Ｆｂの火炎長を短くすることが可能となる。
【０００８】
従って、緩慢燃焼火炎の火炎長を短くしながら、燃料ガスのうち燃焼用空気により燃焼させる量を、従来よりも少なくすることができるので、つまり、火炎温度の高い通常燃焼火炎の大きさを小さくすることができるので、ＮＯｘの発生量を低減することができるようになった。又、燃料ガスのうち燃焼用空気により燃焼させる量が少なくなる分だけ、燃焼用空気の供給量を少なくする（例えば、空気比０．７以下にする）ことができるので、被加熱気体の加熱効率を向上することができるようになった。
【００１０】
又、例えば、図７に示す如き従来構成のバーナに対して、主として、筒状体の周壁に燃料ガス側方噴出口を追加形成することと、空気流路の空気噴出口を燃料ガス側方噴出口よりも筒状体の長手方向後方に位置させること程度の軽微な改造を施すだけで、本発明を実施することができるので、低コストにて本発明を実施することができる。
しかも、案内壁体に沿って形成されている通常燃焼火炎に対して、案内壁体の裏側から被加熱気体供給口を通じて被加熱気体を供給するので、通常燃焼火炎による被加熱気体の加熱を効果的に行わせることができ、その結果、ＮＯｘの発生量を一層低減することができるとともに、被加熱気体の加熱効率も一層向上することができるようになった。
【００１１】
請求項３に記載の構成によれば、環状に通常燃焼火炎が形成され、その環状の通常燃焼火炎に対して、全周にわたって被加熱気体が供給されるので、被加熱気体の加熱を一層効果的に行わせることができる。
しかも、被加熱気体が通流するダクト内に設置する場合、先拡がり状円筒体の全周から効率良く被加熱気体を先拡がり状円筒体内に導入できるので、特に、ダクト内にバーナを１台だけ設置する場合に好適である。
【００１２】
請求項４に記載の構成によれば、一対の通常燃焼火炎が対向する状態で形成され、それら一対の通常燃焼火炎同士の間に、燃料ガス前方噴出口から燃料ガスが噴出される。
そして、一対の通常燃焼火炎夫々の外側から供給された被加熱気体は、通常燃焼火炎を通過して、一対の通常燃焼火炎同士の間に噴出された燃料ガスに供給される。
従って、被加熱気体の加熱を一層効果的に行わせることができる。
【００１３】
又、筒状体の長手方向視におけるバーナの外径形状が矩形状になる。従って、被加熱気体が通流するダクトの流路横断面の面積に合わせて、複数のバーナを、前記長手方向を被加熱気体の通流方向に向けた状態で、流路横断面方向に横方向や縦方向、あるいは縦横両方向に並設する場合、バーナを互いに密接した状態で設置できて、被加熱気体をバーナに効率よく導入できるので、好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、図１ないし図３に基づいて、本発明の第１の実施の形態を説明する。
バーナは、燃料ガス供給部Ｓｇから供給される燃料ガスに、空気供給部Ｓａから燃焼用空気を供給して、燃料ガスを燃焼させて火炎を形成し、その火炎に、被加熱気体供給部Ｓｅから酸素含有率が１２ｗｔ％未満の被加熱気体を供給してその被加熱気体を加熱するように構成してある。
【００１５】
燃料ガス供給部Ｓｇは、燃料ガス供給用の筒状体Ｐを設けて、その筒状体Ｐの先端面に、燃料ガスを筒状体Ｐの長手方向前方に向かう方向に噴出する燃料ガス前方噴出口１を、及び、筒状体Ｐの周壁に、燃料ガスを筒状体Ｐの側方に向かう方向に噴出する燃料ガス側方噴出口２を夫々形成して構成してある。
空気供給部Ｓａは、燃焼用空気を前記筒状体Ｐの長手方向前方に向かう方向に噴出する空気噴出口３を備えた空気流路４を、空気噴出口３を燃料ガス側方噴出口２よりも前記筒状体Ｐの長手方向における後方に位置させた状態で、筒状体Ｐの側方に隣接設置して構成してある。
燃料ガス側方噴出口２からの燃料ガスが空気噴出口３からの燃焼用空気と混合して燃焼した火炎Ｆａを、前記筒状体Ｐの長手方向前方に向かう方向に流動案内する案内壁体Ｇを設けてある。
被加熱気体供給部Ｓｅは、被加熱気体を、案内壁体Ｇに形成した被加熱気体供給口５を通じて、案内壁体Ｇにおける筒状体Ｐ側とは反対側から筒状体Ｐ側に向けて噴出するように構成してある。
【００１６】
燃料ガス供給部Ｓｇについて、説明を加える。
筒状体Ｐは、横断面形状が長方形状の角筒体６にて構成してある。
角筒体６の両端部は閉塞板７，８にて閉塞してある。角筒体６の前端部を閉塞する閉塞板７には、複数個の燃料ガス前方噴出口１を、前記長方形状の横断面形状における長辺方向において全長にわたって列状に分散配置して形成してある。尚、燃料ガス前方噴出口１の列は３列形成してある。
又、角筒体６の周壁のうち、前記長方形状の横断面形状における長辺側に対応する一対の対向する側壁（以下、長辺側側壁と称する場合がある）夫々には、複数個の燃料ガス側方噴出口２を、前記長辺方向（側壁の幅方向に相当する）において全長にわたって列状に分散配置して形成してある。
【００１７】
空気供給部Ｓａについて、説明を加える。
角筒体６における、一対の前記長辺側側壁及び閉塞板８との間に、前記長辺方向の全長にわたる閉塞空間を形成するケーシング９を設けてある。ケーシング９の前端面は開口させてあり、その前端面を、燃料ガス側方噴出口２よりも角筒体６の長手方向後方に位置させてある。
そして、ケーシング９の前端部と角筒体６の前記長辺側側壁とにより形成される一対の開口部夫々を、閉塞板１０で閉塞してある。
尚、ケーシング９は、角筒体６の周壁のうち、前記長方形状の横断面形状における短辺側に対応する一対の対向する側壁として共用するように構成してある。
【００１８】
前記閉塞空間を空気流路４として機能させるように構成してある。つまり、空気流路４を前記長辺側側壁夫々の側方に、前記長辺方向全長にわたって設けてある。
閉塞板１０夫々には、複数個の空気噴出口３を、前記長辺方向において全長にわたって列状に分散配置して形成してある。尚、空気噴出口３の列は２列形成してある。
【００１９】
案内壁体Ｇについて、説明を加える。
一方の一対の対向する側壁１１ａが前方ほど互いに離れる姿勢で対向し、他方の一対の対向する側壁１１ｂが平行状態で対向した先拡がり状角筒体１１を、ケーシング９の前端部に連なって前方に延びる状態で設けてある。
そして、前方ほど互いに離れる姿勢で対向した一対の対向する側壁１１ａを、案内壁体Ｇとして機能させるように構成してある。
従って、一対の側壁１１ａが、前記長辺方向において空気流路４の全長にわたって（即ち、前記複数個の燃料ガス側方噴出口２が配置された側壁の幅方向の全長にわたって）延びる状態で且つ筒状体Ｐの長手方向前方ほど離れる対向姿勢で、一対の空気流路４夫々に対して各別に設けられた一対の矩形状の板状体に相当する。
【００２０】
側壁１１ａには、複数個の被加熱気体供給口５を、前記長辺方向において全長にわたって列状に分散配置して形成してある。尚、被加熱気体供給口５の列は、多数列形成してあり、被加熱気体供給口５の大きさは、前方の列のものほど大きくなるようにしてある。
【００２１】
角筒体６に対して、閉塞板８を介して、燃料ガス供給路１２を連通接続し、ケーシング９には、ブロア（図示せず）等から燃焼用空気を供給する空気供給路１３を連通接続してある。
【００２２】
そして、上述のように構成したバーナを、被加熱気体が通流する排気ダクト１４内に、前記長手方向前方を被加熱気体の通流方向に向けて配置してある。
つまり、被加熱気体供給部Ｓｅは、排気ダクト１４内を通流する被加熱気体を、側壁１１ａの被加熱気体供給口５を通じて、先拡がり状角筒体１１内に噴出するように構成してある。
【００２３】
図１に基づいて、燃料ガス、燃焼用空気、及び、被加熱気体夫々の流れ方について説明する。図１中において、燃料ガスの流れを実線矢印にて、燃焼用空気の流れを一点鎖線矢印にて、被加熱気体の流れを破線矢印にて夫々示す。
燃料ガスは、燃料ガス前方噴出口１から角筒体６の長手方向前方に向かう方向に噴出され、燃料ガス側方噴出口２から角筒体６の側方外方に向かう方向に噴出される。
燃焼用空気は、燃料ガス側方噴出口２に対して角筒体６の長手方向における後方に隣接して位置する空気噴出口３から、角筒体６の長手方向前方に向かう方向に噴出される。
そして、燃料ガス側方噴出口２から噴出された燃料ガスは、空気噴出口３から噴出された燃焼用空気と衝突混合して燃焼し、通常燃焼火炎Ｆａが側壁１１ａによって、角筒体６の長手方向前方に向かう方向に流動案内される。
側壁１１ａに形成された被加熱気体供給口５を通じて供給された被加熱気体は、通常燃焼火炎Ｆａを通過して加熱されてから、燃料ガス前方噴出口１から噴出された燃料ガスに混合される。
そして、燃料ガス前方噴出口１から噴出された燃料ガスは被加熱気体中の酸素により燃焼して、緩慢燃焼火炎Ｆｂが形成される。
【００２４】
ところで、被加熱気体の条件、例えば、量、温度、酸素含有率に応じて、燃料ガス及び燃焼用空気夫々に供給量を調節する。以下、上記の如く構成したバーナを用いて実験した結果を説明する。
例えば、被加熱気体の温度が５００°Ｃ、酸素含有率が７ｗｔ％、量が２０００Ｎｍ3 ／Ｈの場合、例えば、燃料ガス供給量は４０Ｎｍ3 ／Ｈ、空気比は０．６に調節すると良好な結果が得られた。但し、燃料ガス前方噴出口１から噴出する燃料ガス量と燃料ガス側方噴出口２から噴出する燃料ガス量の比（以下、分配比と称する場合がある）は５：５である。
この時の、ＮＯｘの発生量（Ｏ2 ：０％）は５０ｐｐｍ、緩慢燃焼火炎Ｆｂの長さは１．０ｍであった。
【００２５】
尚、図７に示す従来のバーナでは、空気比を０．８に調節すると、ＮＯｘの発生量は１０００ｐｐｍ、緩慢燃焼火炎Ｆｂの長さは２．５ｍであった。空気比が０．６以下では燃焼しなかった。
【００２６】
尚、前記分配比は３：７から８：２の範囲で良好な結果が得られた。
又、被加熱気体の温度が４００°Ｃ、酸素含有率が１１ｗｔ％のときは、空気比は０．３にまで少なくすることができた。
【００２７】
次に、上述のように構成したバーナを用いてガスタービンの排ガスを加熱するように構成したコジェネレーション装置について説明する。
コジェネレーション装置は、燃料ガスを燃焼させる燃焼器４１と、その燃焼器４１からの熱風により駆動されるガスタービン４２と、ガスタービン４２に連動連結されて加圧空気を燃焼器４１に供給する圧縮機４３と、ガスタービン４２に連動連結された発電機４４と、ガスタービン４２からの被加熱気体としての排ガスを熱源とする排熱ボイラ４５と、排熱ボイラ４５からの排ガスを排出する煙突４６を主な構成要素として構成してある。
【００２８】
排熱ボイラ４５は、ガスタービン４２からの排ガスを通流させる燃焼筒４７（上述の排気ダクト１４に相当する）と、その燃焼筒４７内に排ガス通流方向上手側から下手側に向けて順に配置された、第１熱交換器４８、上述のように構成したバーナＢ、第２熱交換器４９及び第３熱交換器５０と、貯湯タンク５１を主な構成要素として構成してある。
ガスタービン４２からの排ガスを燃焼筒４７内に供給するように、燃焼筒４７における第１熱交換器４８配置側の端部に、排ガス供給路５２を接続してある。
第１熱交換器４８はガスタービン４２からの排ガスによって加熱され、第２熱交換器４９及び第３熱交換器５０はバーナＢの燃焼ガスによって加熱される。
【００２９】
第３熱交換器５０の入口部に給水路５３を接続し、第３熱交換器５０の出口部を貯湯タンク５１に対して接続してある。つまり、給水路５３からの水を、第３熱交換器５０で予熱して貯湯タンク５１に供給するようにしてある。
第２熱交換器４９の入口部及び出口部夫々を貯湯タンク５１に接続して、貯湯タンク５１の湯を循環させて加熱するようにしてある。
【００３０】
貯湯タンク５１の気相部と第１熱交換器４８の入口部とを、飽和蒸気路５４にて接続し、第１熱交換器４８の出口部と燃焼器４１とを過熱蒸気路５５にて接続してある。つまり、貯湯タンク５１の気相部の飽和蒸気を第１熱交換器４８にて過熱し、その過熱蒸気を燃焼器４１に供給するようにしてある。
【００３１】
図中の５６は、燃焼器４１に燃料ガスを供給する燃料ガス供給路である。バーナＢに、燃料ガスを供給する燃料ガス供給路１２、及び、ブロア５７からの燃焼用空気を供給する空気供給路１３を夫々接続してある。
燃料ガス供給路１２には、２台の遮断弁Ｖ１と、バーナＢに対する燃料ガス供給量を調節する流量調節弁Ｖ２を介装してある。空気供給路１３には、バーナＢに対する燃焼用空気の供給量を調節するダンパＤを介装してある。
つまり、ガスタービン４２の排ガスの量、温度、酸素含有率に応じて、流量調節弁Ｖ２及びダンパＤ夫々により、バーナＢに供給する燃料ガス供給量及び燃焼用空気供給量を調節するのである。
【００３２】
〔第２実施形態〕
以下、図４及び図５に基づいて、本発明の第２の実施の形態を説明する。
燃料ガス供給部Ｓｇについて説明する。
筒状体Ｐは、円筒体２１にて構成してある。
円筒体２１の先端面は閉塞してあり、その先端面に、複数個の燃料ガス前方噴出口１を、環状に分散配置して形成してある。
複数個の燃料ガス側方噴出口２を、円筒体２１の周壁に全周にわたって分散配置して形成してある。
【００３３】
空気供給部Ｓａについて、説明を加える。
円筒体２１よりも大径の円筒状の内筒体２２、及び、内筒体２２よりも大径の円筒状の外筒体２３を、夫々の前端部を燃料ガス側方噴出口２よりも円筒体２１の長手方向後方に位置させた状態で、円筒体２１の軸芯と同軸状に設けてある。
内筒体２２の前端部と円筒体２１とにより形成される環状開口部を環状板状体２４にて閉塞してある。
そして、円筒体２１と内筒体２２との間に形成される環状空間を空気流路４として機能させるように構成してある。つまり、空気流路４を、円筒体２１の外周部全周にわたって、環状に設けてある。
複数個の空気噴出口３を、環状板状体２４に全周にわたって分散配置して形成してある。
【００３４】
案内壁体Ｇとしての先拡がり状の円筒体２５を、外筒体２３に連なって前方に延びる状態で設けてある。
複数個の被加熱気体供給口５を、先拡がり状円筒体２５の全周にわたって分散配置して形成してある。
先拡がり状円筒体２５における外筒体２３との接続部分は、全周にわたって内側に屈曲させてあり、その屈曲部分に、複数個の被加熱気体供給用の孔２６を全周にわたって分散配置して形成してある。
【００３５】
円筒体２１の後端部に燃料ガス供給路２７を連通接続し、内筒体２２の後端部に、ブロア（図示せず）等から燃焼用空気を供給する空気供給路２８を連通接続してある。
【００３６】
上述のように構成したバーナを、角筒形状のバーナケーシング２９内に、円筒体２１の長手方向をバーナケーシング２９の長手方向に沿わせた状態で配置してある。そして、バーナケーシング２９の後端部に、被加熱気体を供給する排気ガス供給路３０を連通接続してある。
【００３７】
図４中において、燃料ガスの流れを実線矢印にて、燃焼用空気の流れを一点鎖線矢印にて、被加熱気体の流れを破線矢印にて夫々示す。
図４に示すように、被加熱気体は、外筒体２３の後端部から外筒体２３内に流入して、内筒体２２の先端部と外筒体２３の先端部とにより形成される環状開口部３１から、先拡がり状円筒体２５内に吐出される。
従って、被加熱気体を、先拡がり状円筒体２５の被加熱気体供給口５に加えて、孔２６及び環状開口部３１からも、通常燃焼火炎Ｆａに供給するように構成してある。
つまり、通常燃焼火炎Ｆａの根元部分に、孔２６及び環状開口部３１から被加熱気体を供給して、燃料ガス側方噴出口２から噴出された燃焼ガスの燃焼速度を遅くして、通常燃焼火炎Ｆａの温度を下げるようにしている。
【００３８】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
▲１▼  上記第１実施形態において、一列に形成する燃料ガス前方噴出口１の個数、燃料ガス前方噴出口１の列数、一列に形成する燃料ガス側方噴出口２の個数、燃料ガス側方噴出口２の列数、一列に形成する空気噴出口３の個数、空気噴出口３の列数、一列に形成する被加熱気体供給口５の個数、及び、被加熱気体供給口５の列数夫々は、適宜変更可能である。
【００３９】
▲２▼  上記第１実施形態において、前記長方形状の横断面形状における短辺側に対応する一対の対向する側壁夫々にも、複数個の燃料ガス側方噴出口２を、前記短辺方向の全長にわたって列状に分散配置して形成してもよい。この場合は、先拡がり状角筒体１１における一対の対向する側壁１１ｂも、前方ほど互いに離れる姿勢で対向させ、その側壁１１ｂにも、複数個の被加熱気体供給口５を、前記短辺方向の全長にわたって列状に分散配置して形成する。
【００４０】
▲３▼  上記第２実施形態において、分散配置する燃料ガス前方噴出口１、燃料ガス側方噴出口２、空気噴出口３及び被加熱気体供給口５夫々の個数は、適宜変更可能である。
又、複数個の燃料ガス前方噴出口１を、同芯の複数の環状に分散配置して形成してもよい。
又、燃料ガス側方噴出口２の列を、複数形成してもよい。
又、複数個の空気噴出口３を、同芯の複数の環状に分散配置して形成してもよい。
又、被加熱気体供給口５の列を、複数形成してもよい。
【００４１】
▲４▼  筒状体Ｐ及び案内壁体Ｇ夫々の形状は、上記第１及び第２実施形態夫々において例示した形状の他にも、種々の形状を適用することができる。
例えば、筒状体Ｐを５角形以上の多角形の筒状体とし、案内壁体Ｇを筒状体Ｐと同じ角数の多角形の先拡がり状筒状体としてもよい。
又、案内壁体Ｇを外側や内側に湾曲させてもよい。
【００４３】
▲６▼  燃料ガス前方噴出口１から噴出する燃料ガス量と燃料ガス側方噴出口２から噴出する燃料ガス量の比を変更調節可能に構成してもよい。
この場合、例えば、複数の燃料ガス前方噴出口１のうち閉塞する個数を調節可能なシャッタ、複数の燃料ガス側方噴出口２のうち閉塞する個数を調節可能なシャッタを設ける。
あるいは、燃料ガス前方噴出口１用の燃料ガス供給路、燃料ガス側方噴出口２用の燃料ガス供給路を各別に設け、夫々の燃料ガス供給路に流量調整弁を介装してもよい。
この場合、被加熱気体の量、温度、酸素含有率夫々に応じて、前記分配比を最適に調節して、燃焼状態を最良にすることができる。従って、緩慢燃焼火炎Ｆｂの火炎長を一層短くしながら、ＮＯｘの発生量を一層低減することができるとともに、被加熱気体の加熱効率を一層向上することができる。
【００４５】
▲８▼  上記第１実施形態において例示したコジェネレーション装置において、ガスタービン４２からの排ガスの温度を検出する温度センサを設け、その温度センサの検出情報に基づいて、流量調節弁Ｖ２及びダンパＤを自動調節する制御装置を設けてもよい。この場合、排ガスの温度に応じて、空気比を最適に調節することができる。
又、排ガスの酸素含有率を検出する酸素センサを設け、その酸素センサの検出情報に基づいて、流量調節弁Ｖ２及びダンパＤを自動調節する制御装置を設けてもよい。この場合、排ガスの酸素含有率に応じて、空気比を最適に調節することができる。
【００４６】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるバーナの縦断側面図
【図２】第１実施形態におけるバーナの正面図
【図３】第１実施形態におけるバーナの横断平面図
【図４】第２実施形態におけるバーナの縦断側面図
【図５】第２実施形態におけるバーナの正面図
【図６】バーナを搭載したコジェネレーション装置のブロック図
【図７】従来のバーナの縦断側面図
【符号の説明】
１      燃料ガス前方噴出口
２      燃料ガス側方噴出口
３      空気噴出口
４      空気流路
５      被加熱気体供給口
６      角筒体
１１ａ  板状体
２１    円筒体
２５    先拡がり状円筒体
Ｇ      案内壁体
Ｓａ    空気供給部
Ｓｅ    被加熱気体供給部
Ｓｇ    燃料ガス供給部
Ｐ      筒状体
【図１】
0003669745.tif 000002
【図２】
0003669745.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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