(57)【要約】【課題】燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を大きくすることなく高ＴＤＲ化を図ることができるようにした燃焼装置を提供すること。【解決手段】先端軸心部にスワラ４を配設し、このスワラ４を貫通して複数個のパイロットガスバーナ２を同心円上に配設し、さらに、このパイロットガスバーナ２の外周側に複数個のメインガスバーナ３を同心円上に配設するようにした燃焼装置において、パイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３に対して、それぞれ第１のガス室６１及び第２のガス室６２を介して独立してガス燃料を供給するようにするとともに、燃焼装置の最大燃焼量時のパイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３に対する供給ガス圧力が同圧で、かつ、パイロットガスバーナ２とメインガスバーナ３への燃焼量の比が、１：４〜２：３となるようにパイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３を設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端軸心部にスワラを配設し、該スワラを貫通して複数個のパイロットガスバーナを同心円上に配設し、さらに、該パイロットガスバーナの外周側に複数個のメインガスバーナを同心円上に配設するようにした燃焼装置において、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対して、それぞれ独立してガス燃料を供給するようにするとともに、燃焼装置の最大燃焼量時のパイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力が同圧で、かつ、パイロットガスバーナとメインガスバーナへの燃焼量の比が、１：４〜２：３となるようにパイロットガスバーナ及びメインガスバーナを設定するようにしたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項２】
燃焼装置の必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量以下のときは、パイロットガスバーナに対して燃焼装置の必要燃焼量に見合った全ガス量を供給するようにし、必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量を超えるときは、パイロットガスバーナの燃焼量を最大燃焼量にした状態で、メインガスバーナに対して燃焼装置の必要燃焼量に見合ったガス量を供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載の燃焼装置。
【請求項３】
パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力が、ガス貯留タンクのガス圧力と同圧か、それより低圧であることを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼装置。
【請求項４】
第１の燃焼用空気供給管を、複数個のパイロットガスバーナを囲むように配設するとともに、その外周に第２の燃焼用空気供給管を、複数個のメインガスバーナを囲むように配設し、燃焼装置の必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量以下のときは、第１の燃焼用空気供給管に空気を供給するようにし、必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量を超えるときは、第１及び第２の燃焼用空気供給管に空気を供給するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の燃焼装置。
【請求項５】
燃焼装置の軸心に、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに供給されるガス燃料とは異種の液体燃料又はガス燃料が供給されるバーナを配設したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置に関し、特に、天然ガス等のガス燃料を使用する、複数個のパイロットガスバーナを同心円上に配設し、さらに、該パイロットガスバーナの外周側に複数個のメインガスバーナを同心円上に配設するようにした燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
天然ガス等のガス燃料を使用する燃焼装置として、本件出願人は、先に、図５に示す、軸心に液体燃料が供給されるバーナ１を配設するとともに、先端軸心部に第１のスワラ４１を配設し、この第１のスワラ４１を貫通して複数個のパイロットガスバーナ２を同心円上に配設し、さらに、パイロットガスバーナ２の外周側に複数個のメインガスバーナ３を同心円上に配設し、メインガスバーナ３の外周側に第２のスワラ４２を配設するようにした燃焼装置を提案し、この燃焼装置は、既に実用化されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、この燃焼装置は、先端軸心部に配設された第１のスワラ４１で形成される負圧域に第１のスワラ４１を貫通して同心円上に配設した複数個のパイロットガスバーナ２から適量のガスを供給することにより、安定した火炎を形成することができ、また、軸心に液体燃料が供給されるバーナ１に配設することにより、ガス燃料専焼、液体燃料専焼、ガス燃料・液体燃料混焼を可能にし、パイロットガスバーナ２の外周側に複数個のメインガスバーナ３を同心円上に、さらに、その外周側に第２のスワラ４２を配設するようにしたことと相俟って、安定したコンパクトな火炎形成を可能にすることができる利点を有するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記燃焼装置は、バーナロードの大小にかかわらず、パイロットガスバーナ２とメインガスバーナ３への燃焼量の比が常に一定となるように、パイロットガスバーナ２とメインガスバーナ３を共通のガス室６に接続するように構成されているため、構造や制御を簡易にできる反面、高ＴＤＲ（燃焼装置の最大燃焼量と最小燃焼量の比）化を図るためには、燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を大きくする必要があり（例えば、燃焼装置の最大燃焼量と最小燃焼量の比を７：１にするためには、燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を４９：１にする必要がある。）、このため、ガス貯留タンクのガス圧力を必要供給ガス圧力まで高めるために専用のコンプレッサを用いるようにしていた。
しかしながら、この場合でも、最小燃焼量時の供給ガス圧力を小さくせざるを得ないため、最小燃焼量時側における燃焼装置の燃焼安定性が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の燃焼装置の有する問題点に鑑み、燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を大きくすることなく高ＴＤＲ化を図ることができるようにした燃焼装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の燃焼装置は、先端軸心部にスワラを配設し、該スワラを貫通して複数個のパイロットガスバーナを同心円上に配設し、さらに、該パイロットガスバーナの外周側に複数個のメインガスバーナを同心円上に配設するようにした燃焼装置において、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対して、それぞれ独立してガス燃料を供給するようにするとともに、燃焼装置の最大燃焼量時のパイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力が同圧で、かつ、パイロットガスバーナとメインガスバーナへの燃焼量の比が、１：４〜２：３となるようにパイロットガスバーナ及びメインガスバーナを設定するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この場合において、燃焼装置の必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量以下のときは、パイロットガスバーナに対して燃焼装置の必要燃焼量に見合った全ガス量を供給するようにし、必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量を超えるときは、パイロットガスバーナの燃焼量を最大燃焼量にした状態で、メインガスバーナに対して燃焼装置の必要燃焼量に見合ったガス量を供給するようにすることができる。
【０００９】
また、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力が、ガス貯留タンクのガス圧力と同圧か、それより低圧とすることができる。
【００１０】
また、第１の燃焼用空気供給管を、複数個のパイロットガスバーナを囲むように配設するとともに、その外周に第２の燃焼用空気供給管を、複数個のメインガスバーナを囲むように配設し、燃焼装置の必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量以下のときは、第１の燃焼用空気供給管に空気を供給するようにし、必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量を超えるときは、第１及び第２の燃焼用空気供給管に空気を供給するようにすることができる。
【００１１】
また、燃焼装置の軸心に、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに供給されるガス燃料とは異種の液体燃料又はガス燃料が供給されるバーナを配設することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の燃焼装置によれば、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対して、それぞれ独立してガス燃料を供給するようにするとともに、燃焼装置の最大燃焼量時のパイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力が同圧で、かつ、パイロットガスバーナとメインガスバーナへの燃焼量の比が、１：４〜２：３となるようにパイロットガスバーナ及びメインガスバーナを設定するようにすることにより、燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を大きくすることなく高ＴＤＲ化を図ることができ、最小燃焼量時側における燃焼装置の燃焼安定性を維持することができる。
【００１３】
また、燃焼装置の必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量以下のときは、パイロットガスバーナに対して燃焼装置の必要燃焼量に見合った全ガス量を供給するようにし、必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量を超えるときは、パイロットガスバーナの燃焼量を最大燃焼量にした状態で、メインガスバーナに対して燃焼装置の必要燃焼量に見合ったガス量を供給するようにすることにより、バーナロードの制御を簡易にすることができる。
【００１４】
また、燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を大きくすることなく高ＴＤＲ化を図ることができるため、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力が、ガス貯留タンクのガス圧力と同圧か、それより低圧とすることができ、これにより、ガス貯留タンクのガス圧力を必要供給ガス圧力まで高めるための専用のコンプレッサ（又は専用のコンプレッサの運転）が不要となり、設備コスト及びエネルギコストを低減することができる。
【００１５】
また、第１の燃焼用空気供給管を、複数個のパイロットガスバーナを囲むように配設するとともに、その外周に第２の燃焼用空気供給管を、複数個のメインガスバーナを囲むように配設し、燃焼装置の必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量以下のときは、第１の燃焼用空気供給管に空気を供給するようにし、必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量を超えるときは、第１及び第２の燃焼用空気供給管に空気を供給するようにすることにより、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対してそれぞれが必要とする燃焼用空気量に見合った量の燃焼用空気を供給することができ、燃焼装置の燃焼安定性を向上することができるとともに、エネルギコストを低減することができる。
【００１６】
また、燃焼装置の軸心に、パイロットガスバーナ及びメインガスバーナに供給されるガス燃料とは異種の液体燃料又はガス燃料が供給されるバーナを配設することにより、ガス燃料専焼、液体燃料専焼、ガス燃料・液体燃料混焼を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の燃焼装置の一実施例を示す説明図である。
【図２】同バーナロードと燃焼量との関係を示すグラフである。
【図３】同バーナロードとパイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力との関係を示すグラフである。
【図４】従来の燃焼装置におけるバーナロードと供給ガス圧力との関係を示すグラフである。
【図５】従来の燃焼装置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の燃焼装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１に、本発明の燃焼装置の一実施例を示す。
この燃焼装置は、従来の燃焼装置と同様、軸心にバーナ１を配設するとともに、先端軸心部にスワラ４を配設し、このスワラ４を貫通して複数個のパイロットガスバーナ２を同心円上に配設し、さらに、このパイロットガスバーナ２の外周側に複数個のメインガスバーナ３を同心円上に配設するようにしている。
【００２０】
ここで、軸心に配設したバーナ１は、パイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３に供給されるガス燃料とは異種の液体燃料又はガス燃料を供給されるもので、これにより、ガス燃料専焼、液体燃料専焼、ガス燃料・液体燃料混焼を可能にすることができる。
なお、バーナ１は、省略することもできる。
【００２１】
パイロットガスバーナ２は、３〜１０個（本実施例においては、５個）を、同心円上に、等角度間隔に配設するようにしている。
【００２２】
メインガスバーナ３は、３〜１０個（本実施例においては、５個）を、同心円上に、等角度間隔に、かつ、角度的にパイロットガスバーナ２の間に位置するように配設するようにしている。
なお、従来の燃焼装置と同様、メインガスバーナ３の外周側に第２のスワラ（図示省略）を配設するようにすることもできる。
【００２３】
そして、この燃焼装置は、パイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３に対して、それぞれ第１のガス室６１及び第２のガス室６２を介して独立してガス燃料を供給するようにするとともに、図２に示す、バーナロードと燃焼量との関係を示すグラフ、及び、図３に示す、バーナロードとパイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力との関係を示すグラフのように、燃焼装置の最大燃焼量時のパイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３に対する供給ガス圧力が同圧で、かつ、パイロットガスバーナ２とメインガスバーナ３への燃焼量の比が、１：４〜２：３（本実施例においては、３：７）となるようにパイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３を設定するようにしている。
【００２４】
この場合、燃焼装置の必要燃焼量がパイロットガスバーナ２の最大燃焼量以下のときは、パイロットガスバーナ２に対して燃焼装置の必要燃焼量に見合った全ガス量を供給するようにし、必要燃焼量がパイロットガスバーナ２の最大燃焼量を超えるときは、パイロットガスバーナ２の燃焼量を最大燃焼量にした状態で、メインガスバーナ３に対して燃焼装置の必要燃焼量に見合ったガス量を供給するようにする。
これにより、バーナロードの制御を簡易にすることができる。
【００２５】
この燃焼装置によれば、表１に示す、この燃焼装置（実施例）と従来の燃焼装置（比較例）のとおり、燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を大きくすることなく高ＴＤＲ化を図ることができ、最小燃焼量時側における燃焼装置の燃焼安定性を維持することができる。
【００２６】
【表１】
2014228200.tif 000003
【００２７】
そして、燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を大きくすることなく高ＴＤＲ化を図ることができるため、パイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３に対する供給ガス圧力が、ガス貯留タンク（図示省略）のガス圧力と同圧か、それより低圧とする（本実施例においては、８．０ｋＰａ。）ことができる。
これにより、図３に示す、バーナロードとパイロットガスバーナ及びメインガスバーナに対する供給ガス圧力との関係を示すグラフと、図４に示す、従来の燃焼装置（比較例）におけるバーナロードと供給ガス圧力との関係を示すグラフとを対比からも明らかなように、ガス貯留タンクのガス圧力を必要供給ガス圧力まで高めるための専用のコンプレッサ（又は専用のコンプレッサの運転）が不要となり、設備コスト及びエネルギコストを低減することができる。
【００２８】
また、燃焼装置に燃焼用空気を供給する第１の燃焼用空気供給管７１を、複数個のパイロットガスバーナ２を囲むように配設するとともに、その外周に第２の燃焼用空気供給管７２を、複数個のメインガスバーナ３を囲むように配設し、燃焼装置の必要燃焼量がパイロットガスバーナ２の最大燃焼量以下のときは、第１の燃焼用空気供給管７１に空気を供給するようにし、必要燃焼量がパイロットガスバーナの最大燃焼量を超えるときは、第１及び第２の燃焼用空気供給管７１、７２に空気を供給するようにすることができる。
これにより、パイロットガスバーナ２及びメインガスバーナ３に対してそれぞれが必要とする燃焼用空気量に見合った量の燃焼用空気を供給することができ、燃焼装置の燃焼安定性を向上することができるとともに、エネルギコストを低減することができる。
【００２９】
以上、本発明の燃焼装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の燃焼装置は、燃焼装置の最大燃焼量時と最小燃焼量時の供給ガス圧力の比を大きくすることなく高ＴＤＲ化を図ることができるという特性を有していることから、天然ガス等のガス燃料を使用する燃焼装置、具体的には、ガス燃料・液体燃料混焼燃焼装置やガス燃料専焼燃焼装置の用途に広く用いることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  バーナ
２  パイロットガスバーナ
３  メインガスバーナ
４  スワラ
６１  第１のガス室
６２  第２のガス室
７１  第１の燃焼用空気供給管
７２  第２の燃焼用空気供給管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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