(57)【要約】【課題】  助燃体の過熱による逆火、熱損等を完全に防止し、優れた低出力燃焼及び定格出力燃焼を長期に亘って良好に行えるようにした安全性に優れた予混合ガス燃焼装置を提供する。【解決手段】  セラミックボール製のガス透過性の助燃体の上方に形成した燃焼室内で助燃体を通過してきた燃焼空気とガス状燃料の予混合ガスを燃焼させる予混合ガス燃焼装置に於いて、助燃体を、耐熱性多孔板により形成した矩形箱の内部へ複数のセラミックボール製の第２耐熱性球体を積層状に充填して成る固定層と、矩形箱を形成する耐熱性多孔板の上方に、多数のセラミックボール製の第１耐熱性球体を上下方向に相対運動が可能な密着状態で水平方向に並列させると共に上下方向に縦列させて成る可動層とか形成し、更に、矩形箱の全側部の上方に冷却壁を配設して当該冷却壁に接する可動層の側部を冷却し、定格出力燃焼時には、固定層の下方から供給した予混合ガスが、可動層を形成する第１耐熱性球体の全部又は一部を流動させる状態で助燃体内を流通するようにする。【選択図】      図１
2005249240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックボールから成るガス透過性の助燃体の上方に形成した燃焼室内で前記助燃体を通過してきた燃焼空気とガス状燃料の予混合ガスを燃焼させる形式の予混合ガス燃焼装置に於いて、前記助燃体を、耐熱性多孔板により形成した矩形箱の内部へ複数のセラミックボール製の第２耐熱性球体を積層状に充填して成る固定層と、前記矩形箱を形成する耐熱性多孔板の上方に多数のセラミックボール製の第１耐熱性球体を上下方向に相対運動が可能な密着状態で水平方向に並列させると共に上下方向に縦列させて成る可動層とから形成し、更に、前記矩形箱の全側部の上方に冷却壁を配設して当該冷却壁に接する可動層の側部を冷却し、定格出力燃焼時には、固定層の下方から供給された予混合ガスが、前記可動層を形成する第１耐熱性球体の全部又は一部を流動させる状態で助燃体内を流通する構成とした予混合ガス燃焼装置。
【請求項２】
冷却壁を、支持板と押え板とから成り、下方部が細幅の長方形で且つ上方部が傾斜面を助燃体側とした直角三角形の断面形状を呈する空気導入路を備えた構成とすると共に、前記空気導入路の傾斜面に穿設した複数の冷却空気孔から、空気導入路内へ供給した燃焼空気の一部を可動層内へ噴出させる構成とした請求項１に記載の予混合ガス燃焼装置。
【請求項３】
可動層を形成するセラミック製の第１耐熱性球体の直径を５〜２０ｍｍとするようにした請求項１又は請求項２に記載の予混合ガス燃焼装置。
【請求項４】
空気導入路内へ供給する燃焼空気量を、全燃焼空気量の３〜８％とすると共に、冷却空気孔から斜め上方に向けて固定層内へ燃焼空気を噴出するようにした請求項１又は請求項２に記載の予混合ガス燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多管式貫流ボイラ等に使用される予混合ガス燃焼装置の改良に関するものであり、ガス状燃料と燃焼空気を混合させた予混合ガスをガス透過性の助燃体を使用して燃焼させる形式の予混合ガス燃焼装置に於いて、予混合ガスの流通速度の低下や低O2濃度下での燃焼等が継続されることにより、燃焼室内が高温状態に保持されると云うような通常の燃焼状態から大きく外れた燃焼が行われた場合でも、燃焼室内の火炎が助燃体内へ戻るのを完全に防止して、安全性を大幅に高めることを可能とした予混合ガス燃焼装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
出願人は先きに、図３乃至図８に示す如き構成のセラミックボール製の助燃体を用いた予混合ガス燃焼装置を開発し、これを特開２００３−３０２０１２号として公開している。
【０００３】
即ち、図３は前記特開２００３−３０２０１２号に係る予混合燃焼装置の全体構成を示す縦断側面図、図４は図３のイ−イ視断面図、図５は図３のロ−ロ視断面図、図６は図５の要部の部分拡大図、図７は図３の要部の拡大図、図８は予混合ガスの供給状態を示す説明図である。
上記図３乃至図８に於いて、１は予混合ガス燃焼装置、２は装置本体、３は燃焼室、４は熱交換室、５は上部ヘッダ、６は下部ヘッダ、７は水管壁、７ａは水管、７ｂは帯状のヒレ、８は水管群、８ａは水管、８ｂはフィン付き水管、８ｃはヒレ付き水管、９は助燃体、１０は予混合ガス、１０ａは燃焼空気、１０ｂは燃料ガス、１０ｃは燃焼ガス、１１は予混合ガス供給手段、１２は煙道、１３は上壁、１４は下壁、１５は側壁、１６は前壁、１７はパイロットバーナ、１８は蒸気取出管、１９はボイラ給水、２０はボイラ給水管、２１は可動層、２１ａは第１耐熱性球体、２２は固定層、２２’は固定層の上流側部分、２２”は固定層の下流側部分、２２ａ・２２ｂは第２耐熱性球体、２３は矩形箱、２３ａ、２３ｂは耐熱性多孔板、２４は突起壁、２５はキャスタブル耐火物、２６は予混合ガス供給室、２７は供給ダクト、２８は混合器である。
【０００４】
この予混合ガス燃焼装置１は、装置本体２と、装置本体２内に形成された燃焼室３及び熱交換室４と、装置本体２の上下部に設けられた上下ヘッダ５，６と、上下ヘッダ５，６に連通接続された水管壁７及び水管群８と、燃焼室３の下部に配置されたガス透過性の助燃体９と、助燃体９の直下へ燃焼空気１０ｃと天然ガス等のガス状燃料１０ｂとを混合した予混合ガス１０を供給する予混合ガス供給手段１１と、を具備する３位置制御の多管式貫流ボイラに構成されている。
【０００５】
装置本体２は、煙道１２が接続される後端開口部を除いて、外周部を上下壁１３，１４、左右側壁１５，１５及び前壁１６で閉塞された矩形の箱状をなすものである。上下壁１３，１４及び前壁１６は、耐火壁（キャスタブル）で構成されている。また、各側壁１５は、複数のひれ付き水管を連結した水管壁７により形成されている。
【０００６】
燃焼室３は、装置本体２の内部空間の略前半部分で構成されている。また、燃焼室３の前壁１６にはパイロットバーナ１７及び覗き窓（図示せず）が設けられており、そのパイロット炎は後述する助燃体９の上面へ向けられている。
【０００７】
熱交換室４は、装置本体２の内部空間の略後半部分で構成されており、前後端部は開口されている。熱交換室４の前端開口部は燃焼室３に連通されており、その後端開口部には煙道１２が接続されている。熱交換室４内には、複数の水管８ａから成る水管群８が配置されている。
【０００８】
燃焼ガス１０ｃは燃焼室３から熱交換室４を通過して煙道１２に排出される。なお、８ａはヒレなし水管、８ｂはフィン付き水管、８ｃは帯状ヒレ付き水管であり、各水管８ａ、８ｂ、８ｃは千鳥状に配置されている。また、前記帯状ヒレ付き水管８ｃは、燃焼ガス１０ｃが燃焼室３から熱交換室４の後方へショートパスするのを防止するために使用されている。
【０００９】
助燃体９は、燃焼室３の横断面形状に略一致する矩形状に形成されており、多数の第１耐熱性球体２１ａ及び第２耐熱性球体２２ａ、２２ｂを上下２段に積層したガス透過構造体である。
【００１０】
すなわち、助燃体９は図７に示すように、可動層２１とその下方に配設した固定層２２とから形成されている。固定層２２は、耐熱性多孔板（パンチングメタル等）で上・下壁２３ａ・２３ｂを構成した矩形箱２３内に、多数の第２耐熱性球体２２ａ、２２ｂを水平方向に並列させると共に上下方向に縦列させ、密接状態で充填したものである。前記第２耐熱性球体２２ａ、２２ｂは水平方向及び上下方向に相互に点接触していて、相対運動が不能な状態に保持されている。
また、固定層２２の内部には、上下方向及び水平方向に点接触する第２耐熱性球体２２ａ，２２ｂ間の空隙により、上下方向に連通する多数のガス通路が形成されている。
【００１１】
可動層２１は、図８に示すように第２耐熱性球体２２ａ，２２ｂより大径の第１耐熱性球体２１ａを、矩形箱２３の上壁２３ａ上に水平方向に並列させると共に上下方向に縦列させ、密接状態で載置したものである。
【００１２】
尚、この可動層２１を形成する第１耐熱性球体２１ａは、上下方向への相対運動ができるように構成されている。
また、可動層２１には、前記固定層２２と同様に、上下方向及び水平方向に点接触する第１耐熱性球体２１ａ間の空隙により、上下方向に連通する多数のガス通路が形成されている。
更に、可動層２１の第１耐熱性球体２１ａの水平方向への移動は、装置本体２の前壁１６と、両室３，４の境界位置に設けた耐火材製の突起壁２４等によって規制されている。なお、前記突起壁２４は、定格燃焼時に第１耐熱性球体２１ａが浮遊した際に、これが熱交換室４へと侵入するのを防止できる高さに設定されている。
【００１３】
前記第１耐熱性球体２１ａ及び第２耐熱性球体，２２ａ，２２ｂは、耐熱性を有する金属，セラミックス等で構成されるが、一般には、熱伝導性の高いアルミナ、炭化珪素等のセラミックスで構成されている。即ち、第１及び第２耐熱性球体２１ａ，２２ａ，２２ｂの径は、燃焼条件に応じて、５ｍｍ〜２０ｍｍ（より好ましくは８ｍｍ〜１２ｍｍ）の範囲において適宜に設定されている。また、可動層２１の高さは、燃焼条件に応じて、２０ｍｍ〜１００ｍｍ（より好ましくは３０ｍｍ〜７０ｍｍ）の範囲において適宜に設定されている。更に、固定層２２の高さ及び第２耐熱性球体２２ａ，２２ｂの径は、一般に、可動層２１の高さ及び第１耐熱性球体２１ａの径より小さく設定されている。
【００１４】
予混合ガス供給手段１１は、図３に示すように、助燃体９の直下に形成された予混合ガス供給室２６と、これに接続された供給ダクト２７と、供給ダクト２７内に配設された混合器２８とを具備している。尚、図３に於いて、１０ａは燃焼空気、１０ｂは燃料ガス、１０ｃは燃焼ガスである。
【００１５】
前記予混合ガス供給手段１１により予混合ガス供給室２６へ供給された予混合ガス１０は、助燃体９内を上方へ向けて通過し、パイロットバーナ１７により点火され、助燃体９の上面領域（燃焼室３）において定格出力燃焼又は低出力燃焼される。
【００１６】
尚、良好な燃焼を行うためには、助燃体９から燃焼室３に流出する予混合ガス流出量が、助燃体９の全面に亘って均一であることが必要である。
そのため、可動層２１を同一径のセラミックス製（アルミナ製）の第１耐熱性球体２１ａで構成すると共に、固定層２２を径の異なる２種類のセラミックス製（アルミナ製）の第２耐熱性球体２２ａ，２２ｂで構成することによって、予混合ガス流出量の均一化が図られている。
【００１７】
すなわち、図８に示すように可動層２１は、同一径（例えば１０ｍｍ径）の第１耐熱性球体２１ａを積層して形成されているため、第１耐熱性球体２１ａ間に形成されるガス通路の横断面積は同一となっている。これに対して、固定層２２は、ガス通過抵抗の異なる下流側固定層部分２２”と上流側固定層部分２２’とで構成されており、上流側固定層部分２２’は第１耐熱性球体２１ａより小径（例えば８ｍｍ径）の第２耐熱性球体２２ｂを積層して形成し、又、下流側固定層部分２２”は、第２耐熱性球体２２ｂより小径（例えば６ｍｍ径）の第２耐熱性球体２２ａを積層して形成されており、下流側固定層部分２２”のガス通路の横断面積が、上流側固定層部分２２’のガス通路の横断面積より小さくなるようにしている。
【００１８】
その結果、下流側固定層部分２２”のガス通過抵抗が上流側固定層部分２２’より高くなり、下流側固定層部分２２”への予混合ガス流入量が上流側固定層部分２２’への予混合ガス流入量より多い場合でも、固定層２２を通過して可動層２１へ供給される予混合ガス量は均一となり、燃焼室３で安定且つ良好な燃焼が行われる。
【００１９】
具体的には、予混合ガス１０の供給量の増加（予混合ガス１０の圧力の上昇）に伴って、可動層２１の第１耐熱性球体２１ａの全部又は一部が浮遊（流動）して相互に非接触の状態となり、予混合ガス１０の供給量（圧力）が設定値に達した後には、その浮遊状態（非接触状態）が安定する。また、定格出力運転時には、可動層２１の高さが低出力燃焼時の層高さより若干高くなるものの、大きく変動することは無く、所定の層高さで安定をする。更に、第１耐熱性球体２１ａの浮遊（流動）により、予混合ガス通路が予混合ガス１０の供給量に応じて増加することになり、可動層２１内の圧力損失は安定する。
【００２０】
尚、単に可動層２１内のガス通路の横断面積を拡大した場合と異なって、予混合ガス１０が可動層２１の表面全体に亘って円滑に流出するため、リフト現象等の不都合は生じない。
また、燃焼が低出力燃焼に移行すると、第１耐熱性球体２１ａの浮遊状態は解消され、元の点接触の状態に復帰する。
【００２１】
前記助燃体９が、球状のセラミックボールから成る耐熱性球体２１ａ，２２ａ，２２ｂを積層したものである。
低出力時の燃焼は、助燃体９が浮遊しなくて、耐熱性球体２１ａ上での表面燃焼である。セラミックボールの熱伝導率が高いこと、各耐熱性球体２１ａ，２２ａ，２２ｂの相互接触が点接触であること及び予混合ガスが耐熱性多孔板（パンチングメタル等）で囲まれた第２耐熱性球体２２ａ，２２ｂを通して十分な流速（燃焼速度より早い）で第１耐熱性球体へ供給され、これによって各耐熱性球体は効果的に冷却されること等により、低出力燃焼時には、各耐熱性球体が過度に加熱されたり、熱損を受けたりすることはない。
【００２２】
高出力燃焼時には、第１耐熱性球体の全部又は一部が浮遊（流動）して相互に非接触の状態になるが、このときには予混合ガスの供給量も約３倍（ターンダウン比１：３の場合）となり（流速も約３倍）、火炎は可動層の下流側に形成される。そのため、可動層下部の耐熱性球体２１ａが過度に加熱されたり、熱損を受けたりすることはない。また、助燃体９にクラックや目詰まり等が生ずる虞れもない。
【００２３】
上述のような理由により、当該燃焼装置では、予混合ガス１０の供給量の大小に拘わらず、助燃体９の高温化に伴う逆火現象が比較的有効に防止されることになる。また、矩形箱２３を含めた助燃体９の耐久性、延いては予混合ガス燃焼装置１の耐久性が大幅に向上することになり、長期に亘って良好な燃焼（低出力燃焼及び定格出力燃焼）を行うことができる。
特に、助燃体９の可動層２１は、多数のセラミックボール製の第１耐熱性球体２１ａから構成されており、これ等第１耐熱性球体２１ａ間の間隙より予混合ガス１０が噴出、燃焼されるため、可動層２１の上表面には多数の分割火炎が形成される。また、各予混合ガスが噴出する第１耐熱性球体２１ａの下流側には多数の高温火炎の再循環領域が形成されるので、各予混合ガスの噴出部が加熱され、安定した燃焼が達成できる。
【００２４】
その結果、広い空燃比及び燃焼量の範囲で安定した低出力燃焼（表面燃焼）及び定格出力燃焼を継続することが可能となる。
また、各耐熱性球体２１ａ，２２ａ，２２ｂの径、層高さ等を適当に設定することにより、定格出力燃焼を含めた広範な使用範囲を確保することができ、高出力密度の予混合ガス燃焼装置１の製作が可能となるだけでなく、装置そのものの大幅な小型化が可能となる。
【００２５】
而して、上記従前の予混合ガス燃焼装置１に於いては、予混合ガス供給室２６へ供給された予混合ガス１０が、固定層２２のガス通路及び可動層２１のガス通路を通過し、パイロットバーナ１７で着火されることにより燃焼室３内で燃焼が開始され、爾後、予混合ガス１０の継続供給により、当該燃焼が継続される。また、燃焼室３で発生した燃焼ガス１０ｃは、燃焼室３から熱交換室４を経て煙道１２へ排出され、この間に水管壁７及び水管群８内のボイラ給水と熱交換が行われ、発生した蒸気はヘッダ５から蒸気管１８，１８を通して取り出される。
【００２６】
図６乃至図８を参照して、混合ガス１０の供給量が少ない低出力燃焼時（定格出力の１／２〜１／３程度の低出力時）には、可動層２１を構成する第１耐熱性球体２１ａは相対運動をせず、点接触の状態に保持される。
これにより、可動層２１の上面では、微小火炎を伴った表面燃焼が行われる。
また、予混合ガス１０の供給量が多い定格出力時には、可動層２１を通過する予混合ガス１０による第１耐熱性球体２１ａの押し上げ力がその重量以上になり、予混合ガス１０は可動層２１の一部又は全部を構成する第１耐熱性球体２１ａを浮遊（流動）させつつ通過し、可動層２１上では、長大火炎を伴った定格出力燃焼が行われる。
尚、第１耐熱性球体２１ａが浮遊（流動）状態になると、この部分の圧力損失は予混合ガス量（燃焼量でもある）を増やしてもほぼ一定になる。このことは、同一送風機能力で多くの予混合ガスを燃焼させることができると云うことであり、本燃焼方式の特徴の一つでもある。
【００２７】
ところで、従前のこの種セラミックボール製助燃体９を用いた予混合ガス燃焼装置１では、予混合ガス燃焼時の所謂逆火防止を図るため、低出力燃焼時の予混合ガス１０の流通速度（供給速度）は、予混合ガスの乱流燃焼速度よりも速くなるように設定されている。
また、助燃体９を形成する各耐熱性球体は相当の熱容量を有しているうえ。耐熱性球体そのものは熱伝導性に優れ、且つ相互に点接触した状態下で予混合ガス１０により冷却されている。
そのため、通常の燃焼状態では、可動層２１の上面側の火炎が助燃体９の内方へ戻ること（所謂逆火）はなく、安定した燃焼を継続することができる。
【００２８】
しかし、通常の燃焼状態から大きく外れた燃焼状態が発生した場合、例えば助燃体９内を流通する予混合ガス１０の流通速度が大幅に低下したり、低Ｏ2濃度の燃焼が継続されて燃焼室３の温度が長時間高温状態に保持されたような場合には、可動層２１の側面部近傍より火炎が助燃体９の内部へ戻る虞れがあり、安全性の確保と云う点で問題が残されていた。
何故なら、可動層２１の側面部に於いては、耐熱性球体２１ａが比較的高温度になっているキャスタブル耐火物２５へ点接触の状態で保持されており、隙間が比較的大きくなっているからである。
【００２９】
【特許文献１】特開２００３−３０２０１２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明は、従前のセラミックボール製助燃体９を用いた形式の予混合ガス燃焼装置に於ける上述の如き問題、即ち通常の燃焼状態を大きく外れた状態が継続されて燃焼室温度が高温状態に保持された場合に、可動層２１の側面部より火炎が助燃体内部へ戻り、所謂逆火を生ずる虞れがあると云う問題を解決せんとするものであり、燃焼室温度が継続的に高温状態に保持されるような異常燃焼が生じた場合でも、助燃体の側面部から火炎が助燃体内へ戻るのを完全に防止し、安全性をより高めた予混合ガス燃焼装置を提供することを発明の主な目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
請求項１の発明は、セラミックボールから成るガス透過性の助燃体の上方に形成した燃焼室内で前記助燃体を通過してきた燃焼空気とガス状燃料の予混合ガスを燃焼させる形式の予混合ガス燃焼装置に於いて、前記助燃体を、耐熱性多孔板により形成した矩形箱の内部へ複数のセラミックボール製の第２耐熱性球体を積層状に充填して成る固定層と、前記矩形箱を形成する耐熱性多孔板の上方に、多数のセラミックボール製の第１耐熱性球体を上下方向に相対運動が可能な密着状態で水平方向に並列させると共に上下方向に縦列させて成る可動層とから形成し、更に、前記矩形箱の全側部の上方に冷却壁を配設して当該冷却壁に接する可動層の側部を冷却し、定格出力燃焼時には、固定層の下方から供給された予混合ガスが、前記可動層を形成する第１耐熱性球体の全部又は一部を流動させる状態で助燃体内を流通する構成としたことを発明の基本構成とするものである。
【００３２】
請求項２の発明は、請求項１の発明に於いて冷却壁を、支持板と押え板とから成り、下方部が細幅の長方形で且つ上方部が傾斜面を助燃体側とした直角三角形の断面形状を呈する空気導入路を備えた構成とすると共に、前記空気導入路の傾斜面に穿設した複数の冷却空気孔から、空気導入路内へ供給した燃焼空気の一部を可動層内へ噴出させるようにしたものである。
【００３３】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明に於いて、可動層を形成するセラミック製の第１耐熱性球体の直径を５〜２０ｍｍとするようにしたものである。
【００３４】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２の発明に於いて、空気導入路内へ供給する燃焼空気量を、全燃焼空気量の３〜８％とすると共に、冷却空気孔から斜め上方に燃焼空気を可動層内へ噴射するようにしたものである。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に於いては、助燃体を形成する可動層の全側部に冷却壁を配設し、当該冷却壁によって可動層の側部を冷却すると共に、冷却壁の空気導入通路内へ燃焼空気の一部を供給し、当該燃焼空気の一部を冷却空気孔を通して、斜上方向へ向けて可動層内へ噴出するようにしている。
その結果、助燃体内を通過する予混合ガスの流通速度（供給速度）が低下したり、燃焼室の温度が長時間に亘って上昇したりするような異常燃焼が発生した場合でも、可動層の側部から炎が固定層内へ逆戻りすると云う所謂逆火現象が完全に防止されることになり、予混合ガス燃焼装置の安全性が大幅に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。尚、本発明に於いては、図１及び図２に示した本発明の要部を除しその他の部分の構成は、先に説明をした図３乃至図８に記載の構成と略同一であるため、これ等の各図面を本発明の実施形態の説明に用いるものとする。
[実施形態]
図１は、本発明に係る予混合ガス燃焼装置の縦断面図であり、先行技術の図５に対応するものである。
また、図２は図１の矢印イ部の部分拡大図であり、当該部分拡大図の部分の構成を除いてその他の部分の構成は、先に図３乃至図８に示した予混合ガス燃焼装置の構成と略同一である。
従って、本願発明の実施形態の説明に於いては、前記図３乃至図８と同一の部位、部材には、これと同一の参照番号を使用するものとする。
【００３７】
図１及び図２に於いて、３は燃焼室、５は上部ヘッダ、６は下部ヘッダ、７は水管壁、７ａは水管、７ｂは帯状のヒレ、８は水管群、９は助燃体、１０は予混合ガス、１３は上壁、１４は下壁、１５は側壁、２０はボイラ給水管、２１は可動層、２１ａは第１耐熱性球体（セラミックボール）、２２は固定層、２２ｂは第２耐熱性球体（セラミックボール）、２３は矩形箱、２３ａ・２３ｂは耐熱性多孔板、２５はキャスタブル耐火物、２６は予混合ガス供給室、２７は供給ダクト、２９は冷却壁、２９ａは押え板、２９ｂは支持板、２９ｃは冷却空気孔である。
【００３８】
前記冷却壁２９は、助燃体９を形成する可動層２１の全側面部に設けられており、可動層２１の側面部を冷却するためのものである。即ち、当該冷却壁２９は、図２に示すように、供給ダクト２７の上面側端部に上方へ向けて固定した支持板２９ｂと、この支持板２９ｂの内側上方部に固定した空気導入通路３０を形成するための押え板２９ａとから形成されており、支持板２９ｂと押え板２９ａとにより、断面形状が、下方部が細幅状の長方形で且つ上方部が上方に向って断面が狭くなる略直角三角形を呈する形態の空気導入通路３０が形成されている。
【００３９】
また、押え板２９ａの上方部（傾斜部）には内径１．５〜２．０ｍｍφの冷却空気孔２９ｃが全周に亘って一定のピッチで設けられており、空気導入通路３０内へ燃焼空気導入管（図示省略）を通して導入した燃焼空気１０ａの一部が、前記冷却空気孔２９ｃを通して可動層２１内へ噴出される。
【００４０】
即ち、前記空気導入通路３０内へ導入された燃焼空気１０ａの一部は、冷却壁２９自体を冷却することにより、これに直接に接触する第１耐熱性球体（セラミックボール）２１ａを冷却する。
また、冷却空気孔２９ｃより可動層２１内へ斜上方に向けて噴出された空気流は、第１耐熱性球体２１ａを直接に冷却すると共に、異常燃焼の発生時に火炎等が戻り方向（逆火方向）に走行するのを抑制する。
【００４１】
尚、通常の定格出力燃焼時に於ける助燃体９内の平均温度は６０℃程度であり、また燃焼空気１０ａの温度は４０℃〜５０℃位に設定されている。
更に、前記冷却空気孔２９ｃを通して可動層２１内へ噴出される燃焼空気１０ａの供給量は、全燃焼空気供給量の３〜１０％（望ましくは５〜８％）位に設定されている。
【００４２】
尚、上記図１及び図２に示した本発明に係る予混合ガス燃焼装置の構成並びに作動以外の部分は、先に説明をした図３乃至図８の場合とほぼ同一であるため、ここではその説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、予混合ガスを燃料とする多管式貫流ボイラや温水発生器等の各種ボイラ装置の燃焼装置として利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る予混合ガス燃焼装置の縦断面概要図である。
【図２】本発明の要部を示す図１のＡ部の拡大図である。
【図３】先行技術に係る予混合ガス燃焼装置の縦断側面図である。
【図４】図３のイ−イ視断面図である。
【図５】図３のロ−ロ視断面図である。
【図６】図５の要部を拡大して示す詳細図である。
【図７】図３の要部を拡大して示す詳細図である。
【図８】予混合ガスの供給状態を示す図７対応の一部を省略した縦断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１は予混合ガス燃焼装置、２は装置本体、３は燃焼室、４は熱交換室、５は上部ヘッダ、６は下部ヘッダ、７は水管壁、７ａは水管、７ｂはヒレ、８は水管群、８ａは水管、８ｂはフィン付き水管、８ｃはヒレ付き水管、９は助燃体、１０は予混合ガス、１０ａは燃焼空気、１０ｂは燃料ガス、１０ｃは燃焼ガス、１１は予混合ガス供給手段、１２は煙道、１３は上壁、１４は下壁、１５は側壁、１６は前壁、１７はパイロットバーナ、１８は蒸気取出管、１９はボイラ給水、２０はボイラ給水管、２１は可動層、２１ａは第１耐熱性球体（セラミックボール）、２２は固定層、２２’は固定層の上流側部分、２２”は固定層の下流側部分、２２ａ・２２ｂは第２耐熱性球体（セラミックボール）、２３は矩形箱、２３ａ・２３ｂは耐熱性多孔板、２４は突起壁、２５はキャスタブル耐火物、２６は予混合ガス供給室、２７は供給ダクト、２８は混合器、２９は冷却壁、２９ａは押え板、２９ｂは支持板、２９ｃは冷却空気孔、３０は空気導入路。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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