(57)【要約】【課題】  ＮＯｘ、ＣＯ、および煤塵をより一層効果的に低減できるバーナを提供すること。【解決手段】  外筒部材１２の燃焼室Ｂ側の端面１２Ａに空気ノズル１３（１３Ａ，１３Ｂ）を設ける。空気ノズル１３Ａの軸線が、先端側に向かって燃焼室Ｂの中心軸に所定角度θで傾斜するように配置する。また、空気ノズル１３の主空気噴流口１４の総開口面積をＳ２とし、内筒部材１１の小孔１１Ａの総開口面積をＳ１とすると、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）が０．３以下となるように設定する。空気ノズル１３Ａからの燃焼空気が外筒部材１２の中央側に循環し、二段燃焼効果および排ガス再循環燃焼効果が得られ、ＮＯｘを低減できる。また、空気ノズル１３Ａが外筒部材１２の中央側に傾斜しているので、燃料噴霧ノズル１０Ａからの未燃燃料の噴霧粒子の混合、蒸発が促進され、ＣＯ、および煤塵を効果的に低減できる。【選択図】 図１
2005114285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に向かって燃料を噴霧する燃料噴霧ノズルと、前記燃焼室に向かって開口部を有し、前記燃料噴霧ノズルの先端側が収容される内筒部材と、この内筒部材の外周側に配置された外筒部材とを備え、
前記外筒部材の下流側端面には、さらに下流側に延出した空気ノズルが前記端面の周方向に間隔を空けて複数設けられ、
これらの空気ノズルの下流端側には主空気噴流口が形成され、
前記内筒部材の内部は、供給される燃焼空気から遮断されるか、または、小孔を介して前記燃焼空気の一部が流入可能に設けられたバーナにおいて、
小孔が設けられた場合に、小孔の総開口面積をＳ1、前記外筒部材の前記主空気噴流口の総開口面積をＳ2とした時、Ｓ1／（Ｓ1＋Ｓ2）は、０．３以下であり、
前記空気ノズルの少なくとも一つは、その軸線の下流端側が前記燃焼室の中心軸に向かって傾斜している
ことを特徴とするバーナ。
【請求項２】
請求項１に記載のバーナにおいて、
前記空気ノズルの少なくとも一つの軸線は、前記燃焼室の中心軸に対して５〜１５°傾斜している
ことを特徴とするバーナ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバーナにおいて、
前記内筒部材の開口部内に設けられた保炎板を備え、
この保炎板には、前記内筒部材の略軸線方向に沿って貫通した複数の副空気噴流口が設けられている
ことを特徴とするバーナ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のバーナにおいて、
前記燃料噴霧ノズルの噴霧口より下流側で、かつ前記外筒部材の下流側端面より下流側には、前記内筒部材の軸線を中心とする環状部材が設けられている
ことを特徴とするバーナ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のバーナにおいて、
前記内筒部材の下流側端部より上流側に配置された燃焼排ガスの循環通路を備えた
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、バーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼によって生じるＮＯxに対する排出規制は年々厳しくなっており、ＮＯx低減の技術開発が盛んである。燃焼時に生じるＮＯxとしては、フューエルＮＯx、プロンプトＮＯx、およびサーマルＮＯxがある。中でもサーマルＮＯxは、燃焼空気中のＮ2成分が高温雰囲気中で酸化して生成され、温度依存が高く、燃焼温度が高くなるほど、生成量は急激に増大する。
従って、サーマルＮＯxは、燃焼に空気を使用する限り必ず生成され、燃料が特に灯油や窒素分の少ないＡ重油である場合には、排出されるＮＯxの大半がサーマルＮＯxといわれ、数多くの低減方法が提案されている。
これらの多くの低減方法の中で、主なＮＯx抑制燃焼技術としては、(Ａ)分割火炎燃焼方式、(Ｂ)排ガス再循環燃焼方式、(Ｃ)多段燃焼方式、(Ｄ)水混合燃焼方式などが知られている。
【０００３】
しかしながら、(Ａ)分割火炎燃焼方式のバーナでは、火炎の分割が不十分となり易く、ＮＯxの低減には限界があり、昨今の厳しいＮＯx規制に対応するには更なる技術開発が必要になっている。
また、分割火炎燃焼方式には、複数の主空気噴流口を設けるタイプと、燃料噴霧ノズルを複数個設けるタイプとがあるが、特に後者のタイプのバーナは、大型の油バーナやガスバーナでは比較的容易に分割火炎を形成できるが、バーナ火炎口（外筒部材の径寸法）の小さいバーナでは、分割火炎の形成に難点があるうえ、複数個の燃料噴霧ノズルが必要であり、コストが高くなる。
【０００４】
(Ｂ)排ガス再循環燃焼方式のバーナは、排ガス（燃焼ガス）の一部を燃焼空気に再循環させ、酸素分圧を下げることで低ＮＯx化を図るものであり、強制排ガス再循環法と自己排ガス再循環法とに大別される。
しかし、強制排ガス再循環法は、排ガスの一部を再循環するのに、再循環用ダクトとブロアーとが必要であり、小型ボイラへの適用はコスト面で問題となる。
これに対して自己排ガス再循環法は、バーナの構造等に工夫を加え、燃焼空気の噴流に周囲の気体が吸引される現象を用いて、燃焼空気流および燃料流に排ガスを混合させて排ガス再循環の効果を持たせることを特徴としており、排ガスを強制的に再循環させることがないため、コスト面でのメリットがあるが、排ガスの再循環量が十分ではなく、ＮＯx低減にはやはり限界がある。
【０００５】
(Ｃ)多段燃焼方式のバーナは、燃料あるいは燃焼空気を空気比の異なる２段もしくはそれよりも多くの段数に分割して濃淡燃焼させることを特徴とし、火炎温度の低下あるいは酸素濃度の低下によって低ＮＯx化を図るものである。
しかし、この燃焼方式においても、多段で燃焼させるために、バーナの構造が複雑になるという問題がある。
【０００６】
(Ｄ)水混合燃焼方式は、予め燃料中に水を混合させるか、あるいは燃焼室に水を吹き込んで火炎温度を下げることにより、低ＮＯx化を図るものである。
しかし、この方式では、水の吹き込みによりバーナを構成する筒部材等に腐食が生じるおそれがあるとともに、ボイラ効率も低下する。さらに、ポンプ等の水供給装置が別途必要となるので、コストアップにつながる。
以上に述べたように、各方式には一長一短があり、ＮＯxが確実に減少するバーナを安価に製作することは難しかった。
【０００７】
このような実情に鑑みて、空気噴出ノズルを燃焼室の軸に対して傾斜させたバーナが開発されている（例えば、特許文献１参照）。このバーナは、一次空気を噴出するバーナスロートの周辺環状領域に複数の空気噴出ノズルを設け、これらの空気噴出ノズルを燃焼室の軸線に対して傾斜された状態で所定間隔を隔てて配置したものである。このような構成のバーナでは、バーナスロートから一次空気が噴出され、空気噴出ノズルから二次空気が噴出されると、二次空気は上流側で拡散することなく噴出されて、下流側で拡散、相互干渉して良好な二段燃焼が得られる。
【０００８】
【特許文献１】特許２７５９３０６号（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このようなバーナでは、傾斜した空気噴出ノズルによってより下流側で燃焼が行われるものの、バーナスロートからの一次空気と空気噴出ノズルからの二次空気との空気比によっては、二次空気が一次空気側に良好に再循環されず、ＮＯｘを効果的に低減できない場合がある。
【００１０】
本発明の目的は、ＮＯｘ、ＣＯ、および煤塵の発生をより一層低減できるバーナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載のバーナは、燃焼室に向かって燃料を噴霧する燃料噴霧ノズルと、燃焼室に向かって開口部を有し、燃料噴霧ノズルの先端側が収容される内筒部材と、この内筒部材の外周側に配置された外筒部材とを備え、外筒部材の下流側端面には、さらに下流側に延出した空気ノズルが端面の周方向に間隔を空けて複数設けられ、これらの空気ノズルの下流端側には主空気噴流口が形成され、内筒部材の内部は、供給される燃焼空気から遮断されるか、または、小孔を介して燃焼空気の一部が流入可能に設けられたバーナにおいて、小孔が設けられた場合に、小孔の総開口面積をＳ1、外筒部材の主空気噴流口の総開口面積をＳ2とした時、Ｓ1／（Ｓ1＋Ｓ2）は、０．３以下であり、空気ノズルの少なくとも一つは、その軸線の下流端側が前記燃焼室の中心軸に向かって傾斜していることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、外筒部材に主空気噴流口が設けられているので、外筒部材の中央側の空気比が外側の空気比より小さくなり、二段燃焼（濃淡燃焼）効果が得られる。このため、一次燃焼空気の出口である内筒部材の開口部近傍では、着火が抑制され、開口部からより離れた位置で保炎するようになる。これにより、ＮＯｘの発生が抑制される。また、主空気噴流口からの排ガスが外筒部材の中央側に流入することにより、排ガスの再循環が行われ、燃焼温度が低減する排ガス再循環燃焼効果が得られ、これによってもＮＯｘが減少する。ここで、内筒部材に小孔が形成されている場合には、主空気噴流口と小孔との総開口面積が適切に設定されているので、外筒部材の中央側と外側との空気比の差を適切に設定することが可能となり、より確実な二段燃焼効果および排ガス再循環燃焼が得られ、より一層確実かつ高効率にＮＯｘが低減される。
【００１３】
さらに、空気ノズルの少なくとも一つは、下流端側が燃焼室の中心軸に向かって傾斜しているので、空気ノズルからの燃焼空気と、燃料噴霧ノズルからの未燃燃料の噴霧粒子との混合が促進される。またこれと同時に、空気ノズルからの燃焼空気とともに燃焼排ガスも循環されるので、燃料噴霧ノズルからの未燃燃料の噴霧粒子の蒸発が促進され、空気ノズルからの燃焼空気による排ガスと良好に混合することにより緩慢燃焼する。これにより、ＣＯ、および煤塵の発生が効果的に抑制される。
【００１４】
請求項２に記載のバーナは、空気ノズルの少なくとも一つの軸線は、燃焼室の中心軸に対して５〜１５°傾斜していることを特徴とする。
この発明によれば、空気ノズルの傾斜角度が適切に調整されているので、空気ノズルからの二次空気と未燃燃料の噴霧粒子との混合が促進されて噴霧粒子の蒸発が促進されるとともに、燃焼排ガスの循環が良好となる。
ここで、空気ノズルの軸線の傾斜角度が５°より小さい場合には、未燃燃料の噴霧粒子との混合促進効果および蒸発促進効果が小さく、十分な効果が得られない。
また、空気ノズルの軸線の傾斜角度が１５°より大きい場合には、未燃燃料の噴霧粒子の混合、蒸発は促進されるが、火炎が燃料噴霧ノズル近傍に貼り付いた燃焼状態と燃料噴霧ノズルから離れた位置で火炎が形成される燃焼状態との間で変動して燃焼状態が不安定となる。このため、安定したＮＯｘ低減効果を得ることができない。
【００１５】
請求項３に記載のバーナは、内筒部材の開口部内に設けられた保炎板を備え、この保炎板には、内筒部材の略軸線方向に沿って貫通した複数の副空気噴流口が設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、保炎板の副空気噴流口を内筒部材の略軸線方向に沿った貫通形状に形成するから、主空気噴流口からの空気が旋回せずに速やかに噴流し、燃料との混合が遅れる。したがって、燃料の蒸発を十分に進ませてから燃焼させることが可能となり、保炎板への火炎の貼り付きが抑制されてＮＯｘの生成量がより確実に減少する。
【００１６】
請求項４に記載のバーナは、燃料噴霧ノズルの噴霧口より下流側で、かつ外筒部材の下流側端面より下流側には、内筒部材の軸線を中心とする環状部材が設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、外側から入り込む排ガスの流路が環状部材周りに形成され、排ガスがよりスムーズに循環し、排ガス再循環の効果が一層向上する。
ここで、環状部材は、噴霧燃料の外周縁が環状部材の内周面から外れない範囲に設けられていることが望ましい。この場合には、火炎形状や燃焼排ガスの流れ等が安定化されるため、例えばボイラの燃焼形式の違いなどの外部条件の影響を受けず、燃焼性を良好にすることができ、ＣＯや煤塵の発生をより一層抑制することができる。
したがって、低ＮＯx化とともに、良好な燃焼性による低ＣＯ化、および低煤塵化を達成することができる。
特に、例えば本発明のバーナをωフロー形式や反転燃焼形式のボイラなどに適用する場合には、噴霧燃料が環状部材によって案内されるので、未燃燃料の排出が防止され、良好な燃焼性の確保とともに低ＣＯ化、低防煤塵化が促進される。
【００１７】
請求項５に記載のバーナは、内筒部材の下流側端部より上流側に配置された燃焼排ガスの循環通路を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、循環通路が内筒部材の下流側端部よりも上流側に配置されているので、燃料噴霧ノズルの先端部近傍に効率よく排ガスが循環し、燃料噴霧ノズル先端部近傍での着火を抑制するとともに燃料の噴霧粒子の蒸発が促進され、主空気噴流口からの燃焼空気による排ガスと良好に混合することにより緩慢燃焼する。これにより、ＣＯおよび煤塵の発生が効果的に抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明の第一実施形態に係るバーナ１を示す側断面図であり、図２はバーナ１の正面図である。ここで、図２は図１中のII-II線で示す矢視図であり、図１は図２中のI-I線で示す矢視図である。
これらの図１および図２において、バーナ１は、燃焼空気供給用の図示しないファンにウインドボックスＡを介して取り付けられるものであって、当該ウインドボックスＡ側からボイラ等の燃焼室Ｂ側（図１中の右側）に延びる油供給ライン１０と、この油供給ライン１０の先端部に設けられた燃料噴霧ノズル１０Ａと、油供給ライン１０の先端側を収容した内筒部材１１と、内筒部材１１の外周側に配置された外筒部材１２と、外筒部材１２の端面１２Ａよりも燃焼室Ｂ側に設置された環状部材としての燃焼コーン２０とを備えている。
【００１９】
燃料噴霧ノズル１０Ａは、複数個（本実施形態では二個）設けられ、内筒部材１１および外筒部材１２の略中央に、軸線Ｃに沿って互いに近接して配置されている。
外筒部材１２の下流側（燃焼室Ｂ側）の端面１２Ａには、内筒部材１１の外周側に沿って複数（本実施形態では八本）の筒状の空気ノズル１３が互いにほぼ等間隔に設けられている。これらの空気ノズル１３は、断面円形の筒状に形成されて外筒部材１２の端面１２Ａから燃焼室Ｂ側に延出しており、その中空部分で外筒部材１２内と燃焼室Ｂ内とを連通させている。そして、空気ノズル１３の先端部分（燃焼室Ｂ側）には、開口部が設けられており、この開口部分が主空気噴流口１４とされている。この主空気噴流口１４は、外筒部材１２の端面１２Ａよりもボイラの燃焼室Ｂ側に位置しており、外筒部材１２の内部を介して供給される燃焼空気が主空気噴流口１４から燃焼室Ｂに向かって吹き出されるようになっている。
【００２０】
八本の空気ノズル１３のうち半数の四本の空気ノズル１３Ａは、軸線Ｃを中心とする円周上に等間隔に配置されている。これらの空気ノズル１３Ａの軸線は、その先端側が、内筒部材１１の軸線Ｃに向かって所定角度θで傾斜している。したがって、これら四本の空気ノズル１３Ａの軸線およびこれらの主空気噴流口１４は、燃焼室Ｂの中心軸に対して所定角度θを有して傾斜して配置されている。この配置により、主空気噴流口１４は、軸線Ｃを中心とする直径Ｄ１の円周上に等間隔に配置されることとなる。ここで、所定角度θは、５°〜１５°の範囲内で設定されている。
また、残りの四本の空気ノズル１３Ｂは、隣接する空気ノズル１３Ａの間に配置されており、したがって空気ノズル１３Ａと空気ノズル１３Ｂとは交互に配置されている。空気ノズル１３Ｂは、その軸線が軸線Ｃに沿うように配置されており、主空気噴流口１４は、軸線Ｃを中心とする直径Ｄ２の円周上に等間隔に配置されることとなる。なお、直径Ｄ１は直径Ｄ２より大きいため、空気ノズル１３Ａの主空気噴流口１４は空気ノズル１３Ｂの主空気噴流口１４よりも外周側に配置されている。
【００２１】
このような外筒部材１２を用いたバーナ１は、主空気噴流口１４が空気ノズル１３の数に応じて周方向の複数箇所（八箇所）に設けられているため、分割火炎燃焼方式の構造を有する。
また、主空気噴流口１４の下流近傍で燃焼が生じるが、燃焼時の排ガスは、隣接する空気ノズル１３の間を通り、燃焼によって最も負圧になる中央側へと入り込んで戻る（排ガス再循環）。このため、バーナ１は、排ガス再循環燃焼方式（自己排ガス再循環法）の構造も有する。
【００２２】
内筒部材１１の燃焼室Ｂ側端面における燃料噴霧ノズル１０Ａの前方には、内筒部材１１の開口を塞ぐ保炎板１５が設けられている。図３に示されるように、保炎板１５には、内筒部材１１の軸線Ｃに沿って貫通する多数（複数）の副空気噴流口１５Ａが穿設されており、また中心部には、燃料噴霧ノズル１０Ａの取付位置に対応した位置に燃料噴出口１５Ｂが形成されている。
また、内筒部材１１において、保炎板１５が設けられた側とは反対側の端部側面、つまりウインドボックスＡ側の端部側面には複数の小孔１１Ａが穿設されており、これら複数の小孔１１Ａの総開口面積をＳ1、外筒部材１２の主空気噴流口１４の総開口面積をＳ2とした時、Ｓ1／（Ｓ1＋Ｓ2）は、０．３以下、好ましくは０．２以下、より好ましくは０．１以下に設定されている。
すなわち、総開口面積Ｓ1，Ｓ2による比を０．３以下に設定することで、副空気噴流口１５Ａから噴流する燃焼空気の量を抑え、これによってバーナ１では、外筒部材１２の中央側の空気比を外周側の空気比よりも小さくし、いわゆる二段燃焼の効果が得られるようになっている。
この場合、本実施形態での主空気噴流口１４での燃焼空気の流速が２０〜４０m/secであるのに対し、副空気噴流口１５Ａからの燃焼空気の流速は１０〜２０m/sec以下となる。
なお、総開口面積Ｓ1，Ｓ2による比を０．３を越えて設定すると、二段燃焼の効果が得られず、火炎が保炎板１５に張り付いた状態で燃焼し易くなり、ＮＯxの生成量が多くなる。
【００２３】
燃焼コーン２０は、外筒部材１２の直径（外径）Ｄ３と略同一の外径寸法を有しており、外筒部材１２に図示しない係合部材により一体に取り付けられている。また、燃焼コーン２０は、内外筒部材１１，１２の軸線Ｃを中心とした円筒状の部材であり、燃料噴霧ノズル１０Ａよりも燃焼室Ｂ側で、かつ外筒部材１２の端面１２Ａとの間に所定寸法の隙間を有して設置されている。
ここで、本実施形態において、燃焼コーン２０の燃料噴霧ノズル１０Ａに対する位置は、噴霧された燃料の外周縁が燃焼コーン２０の内周面から外れない範囲に設けられている。つまり、噴霧された燃料の外周縁が燃焼コーン２０の内周面に交差する位置に配置されている。ここで、本実施形態において、燃焼コーン２０の燃料噴霧ノズル１０Ａ側端縁は、噴霧された燃料の外周縁と燃焼コーン２０の内周面との交差位置に対して、内筒部材１１の軸線に沿った燃焼コーン２０の長さ寸法Ｌ１の１／４だけ燃料噴霧ノズル１０Ａ側に設置されることが望ましい。
【００２４】
このようなバーナ１では、燃料噴霧ノズル１０Ａから燃料が噴霧されると、空気ノズル１３の主空気噴流口１４および保炎板１５の副空気噴流口１５Ａから燃焼空気が供給されて燃焼する。このとき外筒部材１２内の燃焼空気は、それぞれ複数の空気ノズル１３で分岐して噴流され、分割されて燃焼する。一方、副空気噴流口１５Ａからの燃焼空気は、内筒部材１１の軸線Ｃに沿って旋回することなく噴流し、燃料噴霧ノズル１０Ａからの燃料と混合される。
主空気噴流口１４からの空気噴流量は、小孔１１Ａからの空気噴流量より多くなっているので、外筒部材１２の外周側（空気ノズル１３近傍）では、外筒部材１２の中央側より空気比が高くなる。このため、外筒部材１２の中央側が負圧となり、空気ノズル１３から噴流された空気による燃焼後の排ガスは、隣接する空気ノズル１３の間を通って外筒部材１２の中央側、つまり燃料噴霧ノズル１０Ａ前方に再循環する。
燃焼コーン２０は、燃料噴霧ノズル１０Ａから所定の角度（噴霧角）で噴霧された燃料を所定範囲内（燃焼コーン２０の内径範囲内）に案内し、噴霧された燃料のさらなる拡散を防止する。
【００２５】
したがって、第一実施形態によれば、次のような効果がある。
(１) 主空気噴流口１４を有する空気ノズル１３を燃料噴霧ノズル１０Ａおよび外筒部材１２の下流側の端面１２Ａより下流側に突出させて複数設けているので、分割火炎燃焼および自己排ガス再循環燃焼の効果が得られ、燃焼温度を低減できる。したがって、ＮＯｘの発生量を減少できる。
また、複数の空気ノズル１３のうち、半数の空気ノズル１３Ａが燃焼室Ｂの中心軸に対して所定角度θを有して配置されることにより、主空気噴流口１４が燃焼室Ｂの中心軸に対して所定角度θを有して傾斜している。このため、空気ノズル１３Ａからの燃焼空気が外筒部材１２の中央側に向かって供給され、良好な多段燃焼の効果が得られる。さらに、これらの空気ノズル１３Ａにより、主空気噴流口１４からの燃焼空気と、燃料噴霧ノズル１０Ａからの未燃燃料の噴霧粒子との混合を促進できる。同時に、空気ノズル１３Ａからの燃焼空気とともに燃焼排ガスも循環するので、燃料噴霧ノズル１０Ａからの未燃燃料の噴霧粒子の蒸発を促進でき、空気ノズル１３Ａからの燃焼空気による排ガスと良好に混合して緩慢燃焼する。これにより、ＣＯ、および煤塵の発生を効果的に抑制できる。
【００２６】
(２) 主空気噴流口１４と小孔１１Ａとの総開口面積Ｓ1＋Ｓ2に対する小孔１１Ａの総開口面積Ｓ1の比Ｓ1／（Ｓ1＋Ｓ2）が０．３以下になっているので、主空気噴流口１４から噴流する燃焼空気量に対して副空気噴流口１５Ａから噴流する燃焼空気量を確実に抑えることができ、外筒部材１２の中央側の空気比が外側の空気比よりも小さくなって二段燃焼効果が得られ、保炎板１５からより離れた位置で保炎することができる。したがって、これによってもＮＯｘをさらに低減することができる。
【００２７】
(３) 副空気噴流口１５Ａが内筒部材１１の軸線に沿って保炎板１５を貫通しているので、副空気噴流口１５Ａからの燃焼空気が燃料噴霧ノズル１０Ａ近傍で旋回することなく噴流される。したがって、燃料との混合が遅くなり、その間に燃料の蒸発をより促すことができ、蒸発が十分に進んでから燃焼させることができる。これにより、保炎板１５からより離れた位置で保炎することができ、保炎板１５への火炎の貼り付きを防止できるので、ＮＯｘの生成量をさらに低減することができる。
【００２８】
(４) 燃焼コーン２０が設けられているので、燃料噴霧ノズル１０Ａから噴霧された燃料を燃焼コーン２０内周面で案内でき、排ガスの再循環をより高効率にするとともに、未燃燃料の排出を防止できる。したがって、火炎形状や燃焼排ガスの流れ等を安定化できる。したがって、例えばこのバーナ１をボイラに適用する場合などでは、ボイラの燃焼形式の違いによる影響を受けず、燃焼性を良好にできる。したがって、低ＮＯｘ化とともに、良好な燃焼性による低ＣＯ化、および低煤塵化を達成することができる。
この際、ボイラの燃焼形式としては、燃焼室Ｂの他方側（バーナの反対側）に燃焼後の排ガスを排気する排気口が設けられた順流燃焼形式でもよく、また燃焼室Ｂの側方や一方側（バーナ側）に排気口が設けられた燃焼形式（例えば、ωフロー形式や反転燃焼形式等）でもよい。特に、ωフロー形式や反転燃焼形式のボイラの場合には、噴霧燃料のうちの外周縁の燃料が未燃焼のまま排気口から排出されて燃焼性が悪化する傾向にあるが、バーナ１を適用することで、燃焼コーン２０によって未燃燃料の排出を防止することができ、良好な燃焼性を確保して低ＣＯ化、低煤塵化を図ることができる。
【００２９】
〔第二実施形態〕
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態は、第一実施形態の空気ノズル１３の形状および配置が異なるものである。
図４には、第二実施形態にかかるバーナ１の側断面図が、また図５には、バーナ１の平面図が示されている。なお、図５は図４中のIV-IV線で示す矢視図であり、図４は図５中のV-V線で示す矢視図である。これらの図４および図５において、バーナ１は、端面１２Ａの周上に複数本（本実施形態では八本）の空気ノズル１３を備えている。
空気ノズル１３は、八本全ての空気ノズル１３が断面略正方形（略矩形状）の筒状に形成され、その軸線が、燃焼室Ｂの中心軸（内筒部材１１の軸線Ｃ）に対して所定角度θを有して傾斜している。これにより、主空気噴流口１４は、軸線Ｃを中心とする直径Ｄ１の円周上に等間隔に配置されている。
このような構造のバーナ１でも、第一実施形態の(２)〜(４)の効果と同様の効果を得られる他、次のような効果が得られる。
【００３０】
(５) 主空気噴流口１４を有する空気ノズル１３を燃料噴霧ノズル１０Ａおよび外筒部材１２の下流側の端面１２Ａより下流側に突出させて複数設けているので、分割火炎燃焼および自己排ガス再循環燃焼の効果が得られ、燃焼温度を低減できる。したがって、ＮＯｘの発生量を減少できる。
また、複数の空気ノズル１３のうち、全数の空気ノズル１３が燃焼室Ｂの中心軸に対して所定角度θを有して配置されることにより、主空気噴流口１４が燃焼室Ｂの中心軸に対して所定角度θを有して傾斜している。このため、第一実施形態の空気ノズル１３と構造は異なるものの、第一実施形態の(１)の効果と同様の効果が得られ、主空気噴流口１４からの燃焼空気と、燃料噴霧ノズル１０Ａからの未燃燃料の噴霧粒子との混合を促進できる。同時に、空気ノズル１３からの燃焼空気とともに燃焼排ガスも循環するので、燃料噴霧ノズル１０Ａからの未燃燃料の噴霧粒子の蒸発を促進でき、空気ノズル１３からの燃焼空気による排ガスと良好に混合して緩慢燃焼する。これにより、ＣＯ、および煤塵の発生を効果的に抑制できる。
【００３１】
〔第三実施形態〕
次に、本発明の第三実施形態について説明する。第三実施形態は、第一実施形態のバーナ１に排ガスの循環通路１７を設けたものである。
図６には、第三実施形態にかかるバーナ１の側断面図が、また図７には、バーナ１の平面図が示されている。なお、図７は図６中のVII-VII線で示す矢視図であり、図６は図７中のVI-VI線で示す矢視図である。これらの図６および図７において、バーナ１は、排ガスを再循環させる循環通路１７を備えている。
【００３２】
内筒部材１１外周と外筒部材１２内周との間には、内筒部材１１よりも大径の筒状部材１６が設けられている。この筒状部材１６は、内筒部材１１と同心に配置され、軸線Ｃ方向の寸法が内筒部材１１の軸線Ｃ方向の寸法とほぼ等しくなっている。筒状部材１６は、ウインドボックスＡ側の端部が内筒部材１１端部に固定されて閉口され、燃焼室Ｂ側の端部は外筒部材１２の端面１２Ａを貫通して開口している。このような構造により、内筒部材１１の外周面と、筒状部材１６の内周面との間には、所定間隔ｔの間隙１６Ａが形成される。なお、内筒部材１１の小孔１１Ａは、本実施形態では内筒部材１１のウインドボックスＡ側端面に形成されている。
【００３３】
外筒部材１２および筒状部材１６には、外筒部材１２の周面と筒状部材１６の周面とを連結する円筒状の循環通路１７が設けられている。循環通路１７はそれぞれ内筒部材１１の軸線Ｃにほぼ直角に配置され、外筒部材１２の外周と間隙１６Ａとを連通している。これらの循環通路１７は、外筒部材１２の外周に沿って等間隔に複数本（本実施形態では八本）形成され、図７に示されるように、外筒部材１２の周方向に対して隣接する空気ノズル１３の間に配置されている。循環通路１７は、内筒部材１１の先端部である開口端部より上流側で当該開口端部近傍に設けられており、また燃料噴霧ノズル１０Ａより上流側で、燃料噴霧ノズル１０Ａ近傍に配置されている。
【００３４】
ここで、所定間隔ｔは、内筒部材１１、外筒部材１２、筒状部材１６の径寸法、空気ノズル１３から噴流する空気流量、燃料噴霧ノズル１０Ａから噴流する燃料流量などのバーナ１の使用条件を勘案して適宜設定され、例えば約５〜１０ｍｍなどに設定される。
また、循環通路１７の径寸法も、内筒部材１１、外筒部材１２、筒状部材１６の径寸法、空気ノズル１３から噴流する空気流量、燃料噴霧ノズル１０Ａから噴流する燃料流量などのバーナ１の使用条件を勘案して適宜設定され、例えば約１０〜２０ｍｍに設定される。
内筒部材１１の軸線Ｃに沿った循環通路１７の配置は、内筒部材１１の先端部近傍または、燃料噴霧ノズル１０Ａ近傍であることが望ましく、例えば内筒部材１１の先端部から循環通路１７の筒軸中心までの距離Ｌ２は、外筒部材１２の直径Ｄ３の１／２以下、より好ましくは直径Ｄ３の１／４以下に設定されており、より具体的には例えばＤ３＝２１６ｍｍの場合にＬ２＝５３ｍｍに設定されている。または、循環通路１７は、燃料噴霧ノズル１０Ａより所定距離だけ上流側に配置されるように設定されてもよい。
【００３５】
このようなバーナ１では、燃焼後の排ガスの一部は、循環通路１７を通って筒状部材１６内部に流入し、内筒部材１１との間隙１６Ａを通って再び燃料噴霧ノズル１０Ａ近傍に再循環する。
このような第三実施形態によれば、第一実施形態の(１)〜(４)の効果と同様の効果が得られる他、次のような効果が得られる。
(６)循環通路１７が設けられているので、内筒部材１１の外周付近、つまり燃料噴霧ノズル１０Ａ近傍に再循環した排ガスを確実に供給でき、より確実にＮＯｘ生成量を低減できる。
このとき、循環通路１７が内筒部材１１の先端部よりも上流側で油供給ライン１０の先端部近傍に配置されているので、燃料噴霧ノズル１０Ａ近傍に効率よく排ガスが循環し、燃料噴霧ノズル１０Ａ近傍での着火を抑制できる。また、これにより燃料の噴霧粒子の蒸発が促進され、主空気噴流口１４からの燃焼空気による排ガスと良好に混合することにより緩慢燃焼するので、ＣＯおよび煤塵の発生を効果的に、大幅に抑制でき、近年の低ＮＯｘ燃焼の要請を十分に満足させることができる。
また、従来のバーナでは困難であった領域の低Ｏ2燃焼により、省エネルギ化を促進できる。そして、例えばこのバーナ１をボイラに使用する場合などでは、高能力送風機や、水、蒸気の吹き込み装置等が不要となるから、ボイラのコンパクト化、低コスト化を促進できる。
【００３６】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
空気ノズルの本数は、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）が０．３以下となる範囲内で任意に設定できる。つまり、例えば第一実施形態の空気ノズル１３を外筒部材１２の端面１２Ａに七本以下、あるいは九本以上設けてもよい。
また空気ノズルの断面形状も、円形や矩形に限らず、例えば三角形、楕円形など、燃焼空気の噴流動作やバーナの使用条件、空気ノズルの製造性などを考慮して任意に設定してよい。
【００３７】
空気ノズルの配置は、周方向に等間隔に配置されているものに限らず、不等間隔に配置されているものや、周方向に沿って配置されていないものであってもよい。
さらに、空気ノズルは、外筒部材の端面から延出して、主空気噴流口が油ノズル先端部より下流側に配置されているものに限らず、例えば主空気噴流口が油ノズル先端部と略面一に配置されていてもよい。
空気ノズルは、第一実施形態では八本のうち半数の四本が、燃焼室の中心軸に向かって傾斜し、第二実施形態では八本全部が傾斜していたが、これに限らず、傾斜する空気ノズルの本数は任意に設定してよい。要するに、空気ノズルは、少なくとも一本が、下流端側で燃焼室の中心軸に向かって傾斜していればよい。
【００３８】
循環通路の形成数は、第三実施形態では八本であったが、これに限らず、例えば第三実施形態の循環通路１７では隣接する空気ノズル１３の間の一つおきに四本配置するなど、任意の本数を形成してよい。
また、循環通路の内筒部材または外筒部材の周方向に対する配置は、外筒部材の周方向に等間隔に配置されているものに限らず、例えば第一実施形態の循環通路１７では、隣接する空気ノズル１３の間に不等間隔に配置されていてもよい。
また、循環通路は外筒部材および内筒部材の径方向に沿って設けられているものに限らず、例えば外筒部材および内筒部材の径方向に対して所定角度を有して配置してもよい。この場合には、循環通路が渦巻き状に配置されるので、再循環した排ガスが筒状部材内で螺旋を描きながら旋回して流通する。
さらに、循環通路は、外筒部材および内筒部材の軸線方向に沿って設けられているものに限らず、例えば外筒部材および内筒部材の中心に向かうに従って下流側に傾斜していてもよい。また循環通路は、湾曲していてもよい。
循環通路の内筒部材の軸線方向についての配置は、燃焼噴霧ノズル先端部より上流側に限らず、例えば燃料噴霧ノズル先端部と内筒部材の開口端（燃焼室側端面）との間に配置されていてもよく、要するに燃料噴霧ノズル先端部の近傍に配置されていればよい。
循環通路の形状は、円筒状に限らず、例えば三角筒状、四角筒状など、筒状に形成されていれば断面構造は任意である。
【００３９】
筒状部材の軸線方向の寸法は、内筒部材の軸線方向の寸法と等しいものに限らず、例えば内筒部材の軸線方向の寸法より短く形成され、燃焼室から遠い側の端部が内筒部材の周面に固定されていてもよい。また、筒状部材の燃焼室から遠い側の端部は、内筒部材に固定されて閉口しているものに限らず、開口していてもよい。この場合には、筒状部材の燃焼室側の外周面を外筒部材の端面内周に固定するなどすればよい。
また、筒状部材は必ずしも設けられていなくてもよく、例えば筒状の循環通路を外筒部材の周面と内筒部材の周面とを連結するように形成し、循環通路の内部が外筒部材の外周側と内筒部材の内周側とを連通するように構成してもよい。
【００４０】
燃料噴霧ノズルの設置個数は、二個に限らず一個でもよいし、三個以上であってもよい。また、燃料噴霧ノズルの配置は、その先端部が内筒部材内に収納されているものに限らず、燃焼室側に突出していてもよい。
環状部材の設置位置は、空気ノズルの先端部から所定距離離間しているものに限らず、例えば空気ノズルの周方向を一部覆うように配置されていてもよい。また、環状部材の径寸法は、外筒部材の外径に等しいものに限らず、例えば本発明では空気ノズルが燃焼室の中心軸側に傾斜しているので、環状部材の径寸法が外筒部材の外径よりも小さく設定されている場合でも、複数の主空気噴流口の外周を覆うように設定されていれば、燃焼空気を環状部材内に案内することができる。
また、環状部材は、必ずしも設けられていなくても本発明の目的を達成できる。
【００４１】
保炎板は、内筒部材の軸線に沿って貫通する副空気噴流口が形成されているものに限らず、例えば図８に示されるように、副空気噴流口が軸線に沿って形成されていなくてもよい。この図８において、円盤状の保炎板１５は、中心部に燃料噴霧ノズルの取付位置に対応して形成された燃料噴出口１５Ｂと、この燃料噴出口１５Ｂの周囲に切り起こし加工等による副空気噴流口１５Ａとを備えている。この場合には、副空気噴流口１５Ａから噴流した燃焼空気は、旋回しながら燃料と混合する。したがって燃料との混合が速やかに行われ、良好に混合する。
また、保炎板は、必ずしも設けられていなくてもよい。
【００４２】
内筒部材の小孔は、内筒部材の燃焼室から遠い側の端面に形成されていたが、これに限らず、例えば内筒部材の端部近傍の周面に形成されていてもよい。この場合には、例えば筒状部材を内筒部材より短く形成して燃焼室側に寄せて配置すると、内筒部材の燃焼室から遠い側の端部周面が筒状部材の覆われずに露出するので、この端部周面に小孔を形成すればよい。
また、内筒部材の小孔は、必ずしも設けられていなくてもよく、例えば内筒部材の燃焼室から遠い側の端面が封止されて、内筒部材の内部が燃焼空気から遮断されていてもよい。この場合には、主空気噴流口のみから燃焼空気が噴流することとなる。この場合でも、空気ノズルの少なくとも一本が燃焼室の中心軸に向かって傾斜していれば、良好な多段燃焼の効果が得られる。また、特に第三実施形態のように循環通路１７を備えている場合では、循環通路１７を通って間隙１６Ａから排ガスが供給されるので、良好な排ガス再循環燃焼の効果が得られる。
燃料は、灯油やＡ重油など、用途に応じて任意に選択できる。
【実施例１】
【００４３】
本発明のバーナを用いて燃焼実験を行った。バーナは、燃焼コーン２０が設けられていない他は、第一実施形態のバーナ１とほぼ同様である。
このバーナ１について横型試験炉を用い、空気ノズル１３Ａの傾斜の所定角度θを０°から１５°まで５°ずつ変化させた場合、つまり所定角度θが０°、５°、１０°および１５°の場合において燃焼実験を行った。この時、燃料は図９に示される性状の灯油を用い、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）＝０．１６とし、空気ノズル１３Ａが配置される仮想円形の直径Ｄ１は約１６５ｍｍ、空気ノズル１３Ｂが配置される仮想円形の直径Ｄ２は約１５０ｍｍとした。
【００４４】
図１０に燃焼実験の結果を示す。この図１０に示されるように、傾斜角度が０°の場合に比べて、５°から１５°の場合の方が明らかにＮＯｘの発生量が低減することが確認された。また、ＮＯｘ発生量は空気ノズル１３Ａの傾斜角度（所定角度θ）を大きくするに従い抑制されることが確認された。これは、空気ノズル１３Ａを燃焼室Ｂの中心軸方向に傾斜させることで、空気ノズル１３Ａからの燃焼空気と未燃燃料の噴霧粒子との混合が促進され、同時に燃焼排ガスが循環させるため、未燃燃料の噴霧粒子の蒸発が促進されるためであると考えられる。
これにより、ＮＯｘ発生抑制の効果は、空気ノズル１３Ａの傾斜の所定角度θが５°から１５°の間で良好であることが確認された。
【実施例２】
【００４５】
本発明のバーナを用いて燃焼実験を行った。バーナは、燃焼コーン２０が設けられていない点、および保炎板１５が図８に示される構造のものを用いている点の他は、第二実施形態のバーナ１とほぼ同様である。
このバーナ１について横型試験炉を用い、空気ノズル１３の傾斜の所定角度θを０°から２０°まで変化させた場合、つまり所定角度θが０°、５°、７．５°、１０°、１５°、および２０°の場合において燃焼実験を行った。この時、燃料は実施例１と同様の灯油を用い、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）＝０．０４とした。また、空気ノズル１３が配置される仮想円形の直径Ｄ１は、約１３５ｍｍとした。
【００４６】
図１１に空気ノズル１３の傾斜の所定角度θが０°から１５°の場合の燃焼実験の結果を、また図１２に所定角度θが２０°の場合の燃焼実験の結果を示す。
まず、図１１に示されるように、空気ノズル１３の傾斜角度（所定角度θ）が５°、１０°、１５°の場合では、所定角度θが０°の場合に比べて明らかにＮＯｘ発生量が抑制されていることがわかる。また、所定角度θが大きくなるに従いＮＯｘの発生量が抑制されることが確認された。これは、実施例１と同様に、空気ノズル１３を燃焼室Ｂの中心軸方向に傾斜させることで、空気ノズル１３からの燃焼空気と未燃燃料の噴霧粒子との混合が促進され、同時に燃焼排ガスが循環させるため、未燃燃料の噴霧粒子の蒸発が促進されるためであると考えられる。
一方、図１２において、空気ノズル１３の傾斜角度（所定角度θ）を２０°とした場合では、バーナ１の燃焼状態は、火炎が保炎板１５に貼り付きＮＯｘ発生量が比較的高くなる燃焼状態（図１２中点線）と、火炎が保炎板１５からある程度離れた位置で形成されＮＯｘ発生量が比較的低くなる燃焼状態（図１２中一点鎖線）との間を変動した。このため、燃焼状態が安定せず、安定してＮＯｘ発生量の低い状態を保つことができなかった。
【実施例３】
【００４７】
本発明のバーナを用いて燃焼実験を行った。バーナは、第一実施形態のバーナ１とほぼ同様のものを用いた。燃料は実施例１と同様の灯油を用い、空気ノズル１３の傾斜の所定角度θは１０°、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）＝０．１６とし、空気ノズル１３Ａが配置される仮想円形の直径Ｄ１は約１６５ｍｍ、空気ノズル１３Ｂが配置される仮想円形の直径Ｄ２は約１５０ｍｍとした。また、保炎板１５は、図３のものの代わりに、図８のものを使用した。
【００４８】
実施例３の比較例として、燃焼コーン２０が設けられていないバーナ１を用い、実施例３と同様の燃焼実験を行った。燃焼コーン２０が設けられていない点の他、その他の試験条件は、実施例３と同様である。
【００４９】
図１３に、実施例３およびその比較例の実験結果を示す。この図１３に示されるように、燃焼コーン２０が設けられているバーナ１のほうが、燃焼コーン２０が設けられていないものに比べてＮＯｘ発生量が低いことが確認された。これは、燃焼コーン２０が設けられている方が、燃料噴霧ノズル１０Ａ付近への排ガスの再循環が効果的に行われているためと考えられ、これにより、バーナに燃焼コーンが設けられることにより、効果的にＮＯｘ発生量を低減できることが確認された。
また、燃焼コーン２０が設けられている場合、設けられていない場合の両方において、ＮＯｘ発生量が４０ｐｐｍより小さく、ＣＯ発生量も１０ｐｐｍより小さく、煙濃度もほぼ０となり、本発明のバーナによってＮＯｘ、ＣＯ、煤塵の発生を効果的に抑制できることが確認された。
【実施例４】
【００５０】
本発明のバーナを用いて燃焼実験を行った。バーナは、保炎板１５が図８の形状のものを用いている他は、第三実施形態のバーナ１と同様である。空気ノズル１３の傾斜の所定角度θは１０°、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）＝０．１６とし、空気ノズル１３Ａが配置される仮想円形の直径Ｄ１は約１６５ｍｍ、空気ノズル１３Ｂが配置される仮想円形の直径Ｄ２は約１５０ｍｍとした。
また、実施例４の比較例として、循環通路１７が設けられていないバーナを用いて燃焼実験を行った。その他の試験条件は実施例と同様である。
【００５１】
図１４に実施例および比較例の実験結果を示す。この図１４に示されるように、循環通路１７が設けられているバーナ１の方が、循環通路１７が設けられていないものに比べてＮＯｘ発生量が低いことが確認された。これは、循環通路１７を燃料噴霧ノズル１０Ａ近傍に設けた結果、燃焼空気の出口近傍に効率よく燃焼排ガスが循環するため、燃焼空気の出口近傍での着火を抑制するとともに燃料の噴霧粒子の蒸発が促進されるためと考えられる。これにより、バーナに循環通路が設けられることにより、効果的にＮＯｘ発生量を低減できることが確認された。
また、循環通路１７が設けられている場合、設けられていない場合の両方において、ＮＯｘ発生量が４０ｐｐｍより小さく、ＣＯ発生量も１０ｐｐｍより小さく、煙濃度もほぼ０となり、本発明のバーナによってＮＯｘ、ＣＯ、煤塵の発生を効果的に抑制できることが確認された。
【実施例５】
【００５２】
本発明のバーナを用いて燃焼実験を行った。バーナは、燃焼コーン２０が設けられていない点、および保炎板１５が図８に示される構造のものを用いている点の他は、第二実施形態のバーナ１とほぼ同様である。使用する燃料は実施例１と同様の灯油とし、空気ノズル１３の傾斜の所定角度θは１０°、空気ノズル１３が配置される仮想円形の直径Ｄ１は、約１３５ｍｍとした。この場合において、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）を０．２、０．１６、０．０９、および０．０５と変化させて燃焼実験を行った。
【００５３】
図１５に実施例５の実験結果を示す。この図１５に示されるように、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）が小さくなるに従って、つまり、小孔１１Ａからの空気量に対する空気ノズル１３からの空気量が大きくなるに従って、ＮＯｘの発生量が抑制されていることが確認された。これは、燃料噴霧ノズル１０Ａ出口における空気量が少なくなり、当該出口付近での着火が遅れて、空気ノズル１３から循環した燃焼排ガスと燃料噴霧粒子との混合が促進されるためと考えられる。このことより、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）が０．３以下である場合には、ＮＯｘの発生を効果的に抑制できることが確認された。
また、Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）が０．３以下の全範囲において、ＮＯｘ発生量が４５ｐｐｍより小さく、ＣＯ発生量も１０ｐｐｍより小さく、煙濃度もほぼ０となり、本発明のバーナによってＮＯｘ、ＣＯ、煤塵の発生を効果的に抑制できることが確認された。
【実施例６】
【００５４】
本発明のバーナを用いて燃焼実験を行った。バーナは、燃焼コーン２０が設けられていない点の他は、第一実施形態のバーナ１とほぼ同様である。燃料として実施例１と同様の組成の灯油を用い、空気ノズル１３の傾斜の所定角度θを１０°とした。Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）＝０．１６とし、空気ノズル１３Ａが配置される仮想円形の直径Ｄ１は約１６５ｍｍ、空気ノズル１３Ｂが配置される仮想円形の直径Ｄ２は約１５０ｍｍとした。
この場合において、保炎板１５を図３に示すものと、図８に示すものとを使用した場合について、それぞれ燃焼実験を行った。
【００５５】
図１６に実施例６の実験結果を示す。この図１６に示されるように、図３の保炎板１５を使用した場合の方が、図８の保炎板１５を使用した場合に比べて、ＮＯｘの発生量が低いことが確認された。これは、図８の保炎板１５では副空気噴流口１５Ａからの燃焼空気が旋回流となるため、燃料との混合が促進され、副空気噴流口１５Ａ付近、つまり保炎板１５の近傍で着火する。これに対して、図３の保炎板１５を用いた場合では、副空気噴流口１５Ａからの燃焼空気が旋回流とならないため、副空気噴流口１５Ａ付近での燃料との混合が進まず、着火が遅れるので燃料の気化が進むためと考えられる。このことより、図３の構造の保炎板１５を用いた方がＮＯｘの発生を効果的に抑制できることが確認された。
また、保炎板１５の構造が図３に示されたものの場合、図８に示されたものの場合の両方において、ＮＯｘ発生量が４０ｐｐｍより小さく、ＣＯ発生量も１０ｐｐｍより小さく、煙濃度もほぼ０となり、本発明のバーナによってＮＯｘ、ＣＯ、煤塵の発生を効果的に抑制できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のバーナは、ωフロー形式、反転燃焼形式などのボイラに利用でき、特に比較的小型のボイラに適用する場合に有用である他、その他の燃焼装置にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第一実施形態にかかるバーナを示す側断面図。
【図２】第一実施形態にかかるバーナの正面図。
【図３】第一実施形態にかかる保炎板を示す斜視図。
【図４】本発明の第二実施形態にかかるバーナを示す側断面図。
【図５】第二実施形態にかかるバーナの正面図。
【図６】本発明の第三実施形態にかかるバーナを示す側断面図。
【図７】第三実施形態にかかるバーナの正面図。
【図８】本発明の保炎板の変形例を示す図。
【図９】本発明の実施例１の燃料の組成を示す図。
【図１０】本発明の実施例１の結果を示す図。
【図１１】本発明の実施例２の結果を示す図。
【図１２】本発明の実施例３の結果を示す図。
【図１３】本発明の実施例３の結果を示す別の図。
【図１４】本発明の実施例４の結果を示す図。
【図１５】本発明の実施例５の結果を示す図。
【図１６】本発明の実施例６の結果を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１…バーナ
１０…油供給ライン
１０Ａ…燃料噴霧ノズル
１１…内筒部材
１１Ａ…小孔
１２…外筒部材
１３，１３Ａ，１３Ｂ…空気ノズル
１４…主空気噴流口
１５…保炎板
１５Ａ…副空気噴流口
１６…筒状部材
１７…循環通路
２０…燃焼コーン（環状部材）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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