JP2008145069A

JP2008145069A - Combustion device

Info

Publication number: JP2008145069A
Application number: JP2006334291A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Nagayama; 聡永山; Tetsuo Kawamura; 哲男河村; Shin Shizukuishi; 伸雫石
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-12
Also published as: JP4402683B2

Abstract

【課題】バーナとして、燃焼筒内に配置された燃料噴射管と、該燃料噴射管の先端近傍に取り付けられた保炎板とを備える形態の自己排ガス再循環型バーナをそのまま用いて、従来の燃焼装置よりも燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減を図ることのできる改良された燃焼装置を提供する。
【解決手段】筒状の燃焼室１０と、燃焼室１０に形成された排気出口１３と、燃焼室１０内に配置したバーナを持つ燃焼装置Ａにおいて、バーナは、燃焼室１０の軸心線Ｌ方向に延出する燃焼筒１８と、燃焼筒１８内に配置された燃料噴射管２０と、燃料噴射管２０の先端近傍に取り付けられた保炎板２３とを備える形態であり、そのバーナの２個以上が位置的に隣接して配置されたバーナ群３０として燃焼室１０に配置されている。好ましくは、バーナ群３０は、燃焼室１０の中心軸心線Ｌから排気出口１３の位置とは反対方向に偏心した状態で配置される。
【選択図】図１As a burner, a self-exhaust gas recirculation type burner having a fuel injection pipe disposed in a combustion cylinder and a flame holding plate attached in the vicinity of the tip of the fuel injection pipe is used as it is. Provided is an improved combustion apparatus capable of reducing NOx and CO generated by combustion rather than the combustion apparatus.
In a combustion apparatus A having a cylindrical combustion chamber 10, an exhaust outlet 13 formed in the combustion chamber 10, and a burner disposed in the combustion chamber 10, the burner is an axis L of the combustion chamber 10. A combustion cylinder 18 extending in the direction, a fuel injection pipe 20 disposed in the combustion cylinder 18, and a flame holding plate 23 attached in the vicinity of the tip of the fuel injection pipe 20. One or more burners are arranged in the combustion chamber 10 as a burner group 30 arranged adjacent to each other. Preferably, the burner group 30 is arranged in a state of being eccentric from the center axis L of the combustion chamber 10 in the direction opposite to the position of the exhaust outlet 13.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は燃焼装置、特に、筒状の燃焼室の内部にバーナを備えた形態の燃焼装置に関する。 The present invention relates to a combustion apparatus, and more particularly, to a combustion apparatus having a burner provided inside a cylindrical combustion chamber.

筒状の燃焼室内にバーナを配置するとともに、該燃焼室の側壁や端部に排気出口を形成した形態の比較的小型の燃焼装置は知られており、また、この形態の燃焼装置の使用例として、水管で燃焼室を形成し、水管内の水を加熱するようにした貫流ボイラや水管ボイラ、円筒形の燃焼室の周囲の水を加熱する炉筒煙管ボイラなどが知られている。このような燃焼装置において、燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの発生を低減することが課題となっており、バーナ自体の構造に対して、あるいは燃焼装置そのものの構造に対して、種々の提案がなされている。 A relatively small-sized combustion apparatus in which a burner is disposed in a cylindrical combustion chamber and an exhaust outlet is formed in a side wall or an end of the combustion chamber is known, and an example of use of this form of combustion apparatus As a known example, there are known a once-through boiler, a water tube boiler in which a combustion chamber is formed by a water pipe, and water in the water pipe is heated, a furnace flue tube boiler that heats water around a cylindrical combustion chamber, and the like. In such a combustion apparatus, it has been a challenge to reduce the generation of NOx and CO generated by combustion, and various proposals have been made for the structure of the burner itself or the structure of the combustion apparatus itself. Has been made.

特許文献１には、ＮＯｘおよびＣＯの発生を低減することが可能なバーナとして、燃焼筒内に配置された燃料噴射管と、該燃料噴射管の先端近傍に取り付けられた保炎板とを備える形態の自己排ガス再循環型のバーナが記載されている。そこにおいて、保炎板に形成する燃焼用空気通過孔は、燃料噴出管から放射状に噴出される燃料噴出方向には形成されていない。 Patent Document 1 includes a fuel injection pipe disposed in a combustion cylinder as a burner capable of reducing the generation of NOx and CO, and a flame holding plate attached in the vicinity of the tip of the fuel injection pipe. A self-exhaust gas recirculation burner of the form is described. In this case, the combustion air passage holes formed in the flame holding plate are not formed in the fuel ejection direction ejected radially from the fuel ejection pipe.

特許文献２には、図１２に示すように、燃焼室の中心に自己排ガス再循環式のバーナ６０を配置した、水管群６１を備えたボイラ６２において、前記バーナ６０として、燃焼室の中心に設けた燃焼筒６３と、その燃焼筒６３の内側に配置された燃料噴射管６４と、燃料噴射管６４の先端部に取り付けられた保炎板６５とを備えたバーナを用いるとともに、燃料噴射管６４と保炎板６５の中心Ｃ１を燃焼筒６３の中心（すなわち燃焼室の中心）Ｃ２から所定量ａだけ偏心させて位置させたバーナ６０が記載されている。 In Patent Document 2, as shown in FIG. 12, in a boiler 62 having a water pipe group 61 in which a self-exhaust gas recirculation burner 60 is disposed at the center of the combustion chamber, the burner 60 is formed at the center of the combustion chamber. While using the burner provided with the provided combustion cylinder 63, the fuel injection pipe 64 arrange | positioned inside the combustion cylinder 63, and the flame-holding plate 65 attached to the front-end | tip part of the fuel injection pipe 64, a fuel injection pipe 64 and a burner 60 in which the center C1 of the flame holding plate 65 is decentered by a predetermined amount a from the center C2 of the combustion cylinder 63 (that is, the center of the combustion chamber).

特許文献３には、中心軸に沿って開口した排気出口を有する円筒形の燃焼室内に燃料噴霧ノズルと空気ノズルとを備えたバーナを取り付けたボイラにおいて、空気ノズルからの空気噴出方向を変えることにより、噴出空気量を、燃焼室の中心軸を基準として排気出口に近い側で少なくなるようにしたものが記載されている。この形態のボイラでは、燃焼室内での燃焼ガスの滞留時間を長くすることができＣＯの発生を抑制するとともに、自己排ガス再循環効果を高めて低ＮＯｘ化も可能になると記載されている。 In Patent Document 3, in a boiler in which a burner having a fuel spray nozzle and an air nozzle is installed in a cylindrical combustion chamber having an exhaust outlet opened along a central axis, the direction of air ejection from the air nozzle is changed. Describes that the amount of the blown air is reduced on the side closer to the exhaust outlet with reference to the central axis of the combustion chamber. In this type of boiler, it is described that the residence time of the combustion gas in the combustion chamber can be lengthened, the generation of CO can be suppressed, and the self-exhaust gas recirculation effect can be enhanced to reduce NOx.

特開２０００−２４９３１３号公報JP 2000-249313 A 特開平６−１９３８２４号公報JP-A-6-193824 特開２００６−５７９９６号公報JP 2006-57996 A

上記のように、従来は、ボイラ等の燃焼装置において、燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減を図るために、特許文献１に記載される形態の自己排ガス再循環型のバーナにおいて、燃焼室の中心に取り付けたバーナの燃料噴射管と保炎板の中心を燃焼筒の中心から所定量偏心させるなどバーナの構造に工夫を加えるか（特許文献２）、あるいは、燃焼室内に燃料噴霧ノズルと空気ノズルとを備えたバーナを取り付けたボイラにおいて、空気ノズルからの噴出空気量を、燃焼室の中心軸を基準として排気出口に近い側で少なくするなど燃焼装置に対して工夫を加えるようにしているが（特許文献３）、更なるＮＯｘ排出濃度の低減と、同時に発生するＣＯの抑制面で、なお解決すべき課題が残っている。 As described above, in a conventional combustion apparatus such as a boiler, in order to reduce NOx and CO generated by combustion, in a self-exhaust gas recirculation type burner described in Patent Document 1, a combustion chamber The burner structure attached to the center of the burner, such as by decentering the center of the fuel injection pipe and flame holding plate by a predetermined amount from the center of the combustion cylinder (Patent Document 2), or a fuel spray nozzle in the combustion chamber In a boiler equipped with a burner equipped with an air nozzle, devise the combustion device such as reducing the amount of air ejected from the air nozzle on the side closer to the exhaust outlet with respect to the central axis of the combustion chamber. However (Patent Document 3), there are still problems to be solved in terms of further reducing NOx emission concentration and suppressing CO generated at the same time.

本発明は、上記課題を解決することを目的としており、より具体的には、筒状の燃焼室と該燃焼室に形成された排気出口と前記燃焼室内に配置したバーナを持つ従来知られた形態の燃焼装置において、バーナとして、例えば特許文献１に記載されるような、燃焼筒内に配置された燃料噴射管と、該燃料噴射管の先端近傍に取り付けられた保炎板とを備える形態の自己排ガス再循環型バーナをそのまま用いて、従来の燃焼装置よりも燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減を図ることのできる改良された燃焼装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the above-described problems, and more specifically, has been conventionally known having a cylindrical combustion chamber, an exhaust outlet formed in the combustion chamber, and a burner disposed in the combustion chamber. In the combustion apparatus of the embodiment, as a burner, for example, as described in Patent Document 1, a fuel injection pipe disposed in a combustion cylinder and a flame holding plate attached in the vicinity of the tip of the fuel injection pipe It is an object of the present invention to provide an improved combustion apparatus that can reduce NOx and CO generated by combustion more than a conventional combustion apparatus by using the self-exhaust gas recirculation burner as it is.

本発明者らは、上記の課題を解決すべく、例えば円筒形のような筒状の燃焼室と該燃焼室に形成された排気出口と前記燃焼室内に配置したバーナを持つ燃焼装置を用いて、多くの燃焼実験を行うことにより、燃料の投入熱量が同じであっても、それを単一のバーナによる燃焼ではなく、位置的に隣接して配置した複数のバーナからの燃焼によって得るようにした場合に、燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減を図ることができるという事実を知見した。 In order to solve the above problems, the present inventors use a combustion apparatus having a cylindrical combustion chamber such as a cylindrical shape, an exhaust outlet formed in the combustion chamber, and a burner disposed in the combustion chamber. By performing many combustion experiments, even if the input heat quantity of the fuel is the same, it is obtained not by combustion by a single burner, but by combustion from a plurality of burners positioned adjacent to each other. In this case, it was found that NOx and CO produced by combustion can be reduced.

本発明はその知見に基づくものであり、本発明による燃焼装置は、筒状の燃焼室と該燃焼室に形成された排気出口と前記燃焼室内に配置したバーナを持つ燃焼装置であって、前記バーナは、前記燃焼室の軸心線方向に延出する燃焼筒と、該燃焼筒内に配置された燃料噴射管と、該燃料噴射管の先端近傍に取り付けられた保炎板とを備える形態であり、前記バーナの２個以上が位置的に隣接して配置したバーナ群として前記燃焼室に配置されていることを特徴とする。 The present invention is based on that knowledge, and a combustion apparatus according to the present invention is a combustion apparatus having a cylindrical combustion chamber, an exhaust outlet formed in the combustion chamber, and a burner disposed in the combustion chamber, The burner includes a combustion cylinder extending in the axial direction of the combustion chamber, a fuel injection pipe disposed in the combustion cylinder, and a flame holding plate attached in the vicinity of the tip of the fuel injection pipe And two or more of the burners are arranged in the combustion chamber as a group of burners arranged adjacently in position.

前記したように、燃焼筒と、該燃焼筒内に配置された燃料噴射管と、前記燃料噴射管の先端近傍に取り付けられた保炎板とを備える形態のバーナは、特許文献１等に記載のように既に知られている。本発明者らは、上記形態のバーナの大型化を試みたが、燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減に関して目標とする結果を得ることができなかった。そこで、本発明による燃焼装置では、前記形態のバーナの複数個を位置的に隣接したバーナ群として構成し、そこから同じ燃料の投入熱量を得るようにしている。それにより、ＮＯｘ排出濃度を低減し、同時に発生するＣＯも抑制することが可能となった。 As described above, a burner having a configuration including a combustion cylinder, a fuel injection pipe disposed in the combustion cylinder, and a flame holding plate attached in the vicinity of the tip of the fuel injection pipe is described in Patent Document 1 and the like. As already known. The present inventors tried to increase the size of the burner of the above form, but were unable to obtain the target result regarding the reduction of NOx and CO generated by combustion. Therefore, in the combustion apparatus according to the present invention, a plurality of burners of the above-described form are configured as a group of burners that are positioned adjacent to each other, and the input heat amount of the same fuel is obtained therefrom. As a result, the NOx emission concentration can be reduced, and CO generated at the same time can be suppressed.

本発明による燃焼装置において、筒状の燃焼室は縦置き（縦型）であってもよく横置き（横型）であってもよい。いずれであっても、前記バーナ群は、その燃焼筒が当該燃焼室の軸心線の方向に延出する姿勢で配置される。また、排気出口は、円筒形の燃焼室の側壁に形成してもよく、バーナを配置した側と反対側の底面部分に形成してもよい。 In the combustion apparatus according to the present invention, the cylindrical combustion chamber may be vertically (vertical) or horizontally (horizontal). In any case, the burner group is arranged in such a posture that its combustion cylinder extends in the direction of the axis of the combustion chamber. Further, the exhaust outlet may be formed on the side wall of the cylindrical combustion chamber, or may be formed on the bottom surface portion opposite to the side where the burner is disposed.

本発明による燃焼装置において、筒状の燃焼室という場合の「筒状」の語は、周側壁を有し内部が中空状態のものすべて含む言葉として用いており、円筒状に限ることなく、軸心線に垂直な断面が楕円状、長円状、コーナー部を丸めた矩形状等の燃焼室も含まれる。そして、そのような筒状の燃焼室の軸心線方向の一端側に前記バーナ群が取り付けられる。 In the combustion apparatus according to the present invention, the term “cylindrical” in the case of a cylindrical combustion chamber is used as a word including a peripheral side wall and a hollow state inside, and is not limited to a cylindrical shape. Also included are combustion chambers whose cross section perpendicular to the core is elliptical, elliptical, rectangular with rounded corners, and the like. And the said burner group is attached to the one end side of the axial center line direction of such a cylindrical combustion chamber.

本発明による燃焼装置の好ましい態様では、前記バーナ群は、前記燃焼室の中心軸心線から前記排気出口の位置とは反対方向に偏心した状態で配置される。この態様では、燃焼室内での燃焼ガスの滞留時間を長くできること、および自己排ガス再循環量を増加できることから、生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減効果を一層確保することができる。なお、この態様は、排気出口を燃焼室の側壁部に形成した態様、および排気出口を燃焼室のバーナを配置した側と反対側の底面部分に燃焼室の中心軸線から偏位した位置に形成した態様のいずれにも適用可能であり、同じ作用効果を達成できる。 In a preferred aspect of the combustion apparatus according to the present invention, the burner group is arranged in an eccentric state in a direction opposite to the position of the exhaust outlet from the central axis of the combustion chamber. In this aspect, since the residence time of the combustion gas in the combustion chamber can be increased and the amount of self-exhaust exhaust gas recirculation can be increased, the effect of reducing the generated NOx and CO can be further ensured. In this embodiment, the exhaust outlet is formed in the side wall portion of the combustion chamber, and the exhaust outlet is formed in a position deviated from the center axis of the combustion chamber on the bottom surface portion opposite to the side where the burner of the combustion chamber is disposed. The present invention can be applied to any of the above-described embodiments, and the same effect can be achieved.

本発明による燃焼装置において、各バーナからの火炎が相互に大きく干渉するようになると、ＮＯｘ排出濃度の低減率がやや低下することが実験的に確かめられた。従って、本発明による燃焼装置の好ましい態様では、前記バーナ群における各バーナは、前記燃料噴射管に形成するガスノズルの向きが互いに対向する位置とならないようにそれぞれ配置して、火炎が相互に大きく干渉しないようにするか、あるいは距離をおいて配置し、各バーナにより形成される火炎が相互干渉してＣＯやＮＯｘが増加しないようにする。必要な場合には、１つのバーナ群で双方の配置を取るようにしてもよい。 In the combustion apparatus according to the present invention, it has been experimentally confirmed that when the flames from the burners greatly interfere with each other, the reduction rate of the NOx emission concentration slightly decreases. Therefore, in a preferred aspect of the combustion apparatus according to the present invention, the burners in the burner group are arranged so that the directions of the gas nozzles formed in the fuel injection pipe do not face each other, and the flames greatly interfere with each other. Or arrange them at a distance so that the flames formed by the burners interfere with each other so that CO and NOx do not increase. If necessary, one burner group may take both arrangements.

本発明による燃焼装置の他の態様において、前記バーナ群の１のバーナにのみ点火用バーナが設けられ、他のバーナは該１のバーナの火炎により着火される位置に配置される。この態様は、本発明による燃焼装置が、位置的に隣接したバーナ２個以上をバーナ群として燃焼室内に配置する構成であることから可能となったものであり、燃焼装置の全体構成を簡素化できかつ低コスト化も達成できる。 In another aspect of the combustion apparatus according to the present invention, only one burner of the burner group is provided with an ignition burner, and the other burner is disposed at a position ignited by the flame of the one burner. This aspect is possible because the combustion apparatus according to the present invention has a configuration in which two or more burners that are positioned adjacent to each other are disposed in the combustion chamber as a burner group, and the entire configuration of the combustion apparatus is simplified. And cost reduction.

本発明の燃焼装置は種々の用途に用いることができる。限定されないが、縦型燃焼室の軸線方向に水管を環状に配列した構成を持つボイラ、例えばωフロー型と通称されているボイラの燃焼装置として用いる場合に、特に有効である。この場合に、本発明者らの実験では、円筒形の燃焼室の側壁部にスリット状の排気出口を、その上流側すなわちバーナを配置した側を部分的に（好ましくは１／２程度）閉塞した形状とすることにより、より高い低ＮＯｘ性能と低ＣＯ性能が得られることが確認された。 The combustion apparatus of the present invention can be used for various applications. Although not limited, it is particularly effective when used as a combustion apparatus of a boiler having a configuration in which water pipes are arranged in an annular shape in the axial direction of the vertical combustion chamber, for example, a boiler commonly referred to as a ω flow type. In this case, in the experiments of the present inventors, a slit-like exhaust outlet is formed on the side wall of the cylindrical combustion chamber, and the upstream side, that is, the side where the burner is disposed is partially blocked (preferably about 1/2). It was confirmed that higher NOx performance and lower CO performance can be obtained by adopting such a shape.

本発明によれば、筒形の燃焼室と燃焼室に形成された排気出口と該燃焼室内に配置したバーナを持つ燃焼装置において、燃焼ガス中のＮＯｘ濃度を低下させると共にＣＯの生成を抑制することが可能となる。 According to the present invention, in a combustion apparatus having a cylindrical combustion chamber, an exhaust outlet formed in the combustion chamber, and a burner disposed in the combustion chamber, the NOx concentration in the combustion gas is reduced and the generation of CO is suppressed. It becomes possible.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づき説明する。図１ａは本発明による燃焼装置の一例を示す斜視図、図１ｂはその上面図を示し、図２は燃焼装置で用いるバーナの一例を示している。図２ａはバーナの底面図であり、図２ｂは図２ａのｂ−ｂ線に沿う一部断面図である。図３ａと図３ｂは本発明によるバーナ群の２つの例を説明するための図であり、バーナ群を下から見て示している。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the drawings. FIG. 1a is a perspective view showing an example of a combustion apparatus according to the present invention, FIG. 1b is a top view thereof, and FIG. 2 shows an example of a burner used in the combustion apparatus. 2a is a bottom view of the burner, and FIG. 2b is a partial cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 2a. 3a and 3b are diagrams for explaining two examples of the burner group according to the present invention, showing the burner group as viewed from below.

図示の例において、燃焼装置Ａは円筒形の燃焼室１０を持つ。燃焼室１０は縦置きされており、その中心軸心線Ｌは上下方向に延出している。燃焼室１０の底面１１は閉塞しており、また、燃焼室１０の周側壁１２の下流側には軸心線Ｌの方向に沿う排気出口１３が形成されている。 In the illustrated example, the combustion apparatus A has a cylindrical combustion chamber 10. The combustion chamber 10 is vertically installed, and the center axis L of the combustion chamber 10 extends in the up-down direction. The bottom surface 11 of the combustion chamber 10 is closed, and an exhaust outlet 13 along the direction of the axis L is formed on the downstream side of the peripheral side wall 12 of the combustion chamber 10.

燃焼室１０の上面１４は閉塞しており、該閉塞した上面１４には軸心線Ｌと同心円状に開口１５が形成され、該開口１５はバーナフランジ１６が着脱自在に装着されている。バーナフランジ１６には、軸心線Ｌとの交点Ｏから等距離ａの箇所に中心を持つ３つの円形の開口１７ａ，１７ｂ，１７ｃが形成されている。開口１７ａは、前記交点Ｏから排気出口１３の位置とは反対方向に中心Ｏａを有しており、開口１７ｂと開口１７ｃは、線Ｏ−Ｏａに直交する直線上にそれぞれ中心Ｏｂ，Ｏｃを有している。すなわち、この例では、３つの点Ｏａ，Ｏｂ，Ｏｃは点Ｏａを頂点とする二等辺三角形をなしている。また、前記バーナフランジ１６には、前記３つの開口１７ａ，１７ｂ，１７ｃを覆うようにして風箱４０が取り付けてあり、風箱４０には図示しないブロアから燃焼用空気が圧送される。 The upper surface 14 of the combustion chamber 10 is closed, and an opening 15 is formed concentrically with the axis L in the closed upper surface 14, and a burner flange 16 is detachably attached to the opening 15. The burner flange 16 is formed with three circular openings 17a, 17b, and 17c having a center at a position equidistant from the intersection O with the axis L. The opening 17a has a center Oa in a direction opposite to the position of the exhaust outlet 13 from the intersection O, and the opening 17b and the opening 17c have centers Ob and Oc on straight lines orthogonal to the line O-Oa, respectively. is doing. That is, in this example, the three points Oa, Ob, and Oc form an isosceles triangle having the point Oa as a vertex. A wind box 40 is attached to the burner flange 16 so as to cover the three openings 17a, 17b and 17c, and combustion air is pumped into the wind box 40 from a blower (not shown).

前記各開口１７の裏面側（すなわち燃焼室１０側）には、円筒状である燃焼筒１８がその中心軸心線を燃焼室１０の中心軸線Ｌとほぼ平行な姿勢で取り付けてある。各燃焼筒１８には、中心軸心線を同じにして燃料噴射管２０がそれぞれ挿入され、３本の燃料噴射管２０の上流側（上端側）は１つに纏まり、図示しない燃料ガス供給ラインへの接続部２５となっている。図２に示すように、各燃料噴射管２０の下端は各燃焼筒１８の下端とほぼ同じ位置に達しており、燃料噴射管２０の下端には、複数個（図示のものでは４個）のガスノズル２１が形成されている。ガスノズル２１からの燃料ガス噴出角度に特に制限はないが、中心軸心線Ｌ１に直角な仮想平面から下向きに３０゜またはそれに近い角度であることは好適であり、それにより、他の角度と比較してより低ＮＯｘ燃焼が得られることが実験により確認されている。必須のものではないが、この例において、燃料噴射管２０のより上流位置にはガス噴出孔２２が設けてあり、そこからの噴出ガスにより、全体の燃料投入量に対して一部の燃料が、空気との予混合気として形成される。 A cylindrical combustion cylinder 18 is attached to the back surface side of each opening 17 (that is, the combustion chamber 10 side) so that the center axis of the cylinder 18 is substantially parallel to the center axis L of the combustion chamber 10. A fuel injection pipe 20 is inserted into each combustion cylinder 18 with the same center axis, and the upstream side (upper end side) of the three fuel injection pipes 20 are combined into one, and a fuel gas supply line (not shown) It becomes the connection part 25 to. As shown in FIG. 2, the lower end of each fuel injection pipe 20 reaches substantially the same position as the lower end of each combustion cylinder 18, and there are a plurality (four in the illustrated example) at the lower end of the fuel injection pipe 20. A gas nozzle 21 is formed. The fuel gas ejection angle from the gas nozzle 21 is not particularly limited, but it is preferable that the angle is 30 ° or close to an imaginary plane perpendicular to the central axis L1 so that it can be compared with other angles. Experiments have confirmed that lower NOx combustion can be obtained. Although not essential, in this example, a gas injection hole 22 is provided at a position upstream of the fuel injection pipe 20, and a part of the fuel is supplied to the entire fuel input amount by the injection gas from the gas injection hole 22. It is formed as a premixed gas with air.

図２に示すように、各燃料噴射管２０の前記ガスノズル２１の直上位置には、中心軸心線Ｌ１に直交する方向の保炎板２３が取り付けられる。保炎板２３の直径は燃焼筒１８の内径より小さく、保炎板２３の外周縁と燃焼筒１８の内面との間には隙間Ｓが形成される。各保炎板２３における前記ガスノズル２１からの燃料ガスの噴出方向に対応しない４箇所の位置には、それぞれ複数個の空気通過孔２４が形成されている。 As shown in FIG. 2, a flame holding plate 23 in a direction orthogonal to the central axis L <b> 1 is attached to a position immediately above the gas nozzle 21 of each fuel injection pipe 20. The diameter of the flame holding plate 23 is smaller than the inner diameter of the combustion cylinder 18, and a gap S is formed between the outer peripheral edge of the flame holding plate 23 and the inner surface of the combustion cylinder 18. A plurality of air passage holes 24 are formed at four positions on each flame holding plate 23 not corresponding to the direction in which the fuel gas is ejected from the gas nozzle 21.

なお、上記した燃焼筒１８と、燃焼筒１８内に配置された燃料噴射管２０と、燃料噴射管２０の先端近傍に取り付けられた保炎板２３とを備える形態のバーナ３０の構造は、例えば前記特許文献１に記載されるように既に知られたものである。本発明による燃焼装置Ａでは、その２本以上（図示のものでは３本）のバーナ３０（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が位置的に隣接して配置され、１つのバーナ群３０として燃焼室１０に組み込まれていることに特徴がある。そして、図示の実施の形態では、１つのバーナ３０ａが燃焼室１０の中心軸線Ｌから前記排気出口１３の位置とは反対方向に一定距離ａだけ離れた位置に取り付けてあり、それにより、バーナ群３０は、全体として、燃焼室１０の中心軸心線Ｌから前記排気出口１３の位置とは反対方向に偏心した状態で配置されていることとなる。 In addition, the structure of the burner 30 of the form provided with the above-mentioned combustion cylinder 18, the fuel injection pipe 20 arrange | positioned in the combustion cylinder 18, and the flame holding plate 23 attached to the front-end | tip vicinity of the fuel injection pipe 20 is, for example This is already known as described in Patent Document 1. In the combustion apparatus A according to the present invention, two or more (three in the illustrated example) burners 30 (30a, 30b, 30c) are disposed adjacent to each other in position, and are formed as one burner group 30 in the combustion chamber 10. It is characterized by being incorporated. In the illustrated embodiment, one burner 30a is attached at a position away from the central axis L of the combustion chamber 10 by a fixed distance a in the direction opposite to the position of the exhaust outlet 13, whereby the burner group As a whole, 30 is arranged in a state eccentric from the central axis L of the combustion chamber 10 in the direction opposite to the position of the exhaust outlet 13.

上記の燃焼装置Ａにおいて、風箱４０に燃焼用空気ａｉｒを送り込みながら、燃料ガス供給ラインへの接続部２５から３本の燃料噴射管２０に燃料ガスＧを供給する。燃料ガスＧは燃料噴射管２０の先端に形成したガスノズル２１から噴出し、保炎板２３に形成した空気通過孔２４を通過する燃焼用空気と混合する。一部の燃料ガスは、上流に形成したガス噴出孔２２から噴出する。点火用バーナ４１を作動すると、直近のバーナ（メインバーナ）が着火する。３本のバーナは位置的に隣接して配置されており、その火炎を受けて他の２本のバーナも自動的に着火して、分割火炎を形成する。燃焼室１０内に形成される燃焼ガスは、排気出口１３から排出される。 In the combustion apparatus A described above, the fuel gas G is supplied to the three fuel injection pipes 20 from the connection portion 25 to the fuel gas supply line while the combustion air air is being fed into the wind box 40. The fuel gas G is ejected from a gas nozzle 21 formed at the tip of the fuel injection pipe 20 and mixed with combustion air passing through an air passage hole 24 formed in the flame holding plate 23. A part of the fuel gas is ejected from a gas ejection hole 22 formed upstream. When the ignition burner 41 is operated, the latest burner (main burner) is ignited. The three burners are arranged adjacent to each other in position, and upon receiving the flame, the other two burners are automatically ignited to form a divided flame. Combustion gas formed in the combustion chamber 10 is discharged from the exhaust outlet 13.

後の実施例に示すように、本発明による燃焼装置Ａでは、複数個（上記の例では３個）のバーナ３０ａ，３０ｂ，３０ｃを１つのバーナ群３０として構成し、燃焼させることにより、同じ燃料投入量を１個のバーナで得るものと比較して、燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減が可能となる。また、図示の形態では、前記のように、バーナ群３０を燃焼室１０の中心軸線Ｌから排気出口１３の位置とは反対方向に偏心した状態で配置することにより、燃焼室１０内での燃焼ガスの滞留時間を長くでき、また自己排ガス再循環量を増加できることから、より高い低ＮＯｘ性能と低ＣＯ性能を確保することができる。 As shown in a later embodiment, in the combustion apparatus A according to the present invention, a plurality of (three in the above example) burners 30a, 30b, and 30c are configured as one burner group 30 and burned, so that the same The NOx and CO produced by the combustion can be reduced as compared with that obtained with a single burner. In the illustrated embodiment, as described above, the burner group 30 is disposed in a state of being eccentric from the central axis L of the combustion chamber 10 in the direction opposite to the position of the exhaust outlet 13, thereby allowing combustion in the combustion chamber 10. Since the gas residence time can be increased and the self-exhaust exhaust gas recirculation amount can be increased, higher low NOx performance and low CO performance can be ensured.

前記バーナ群３０の２つの好ましい態様が、例として図３ａおよび図３ｂに示される。図３ａの例では、３個のバーナ３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、各バーナにおける燃料噴射管２０に形成したガスノズル２１の向きが、互いに対向する位置とならないようにそれぞれ配置されている。そのために、各バーナからの火炎が大きく干渉するのを回避することができ、燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減効果を一層確実にすることができる。図３ｂの例では、バーナ３０ａと、バーナ３０ｂおよびバーナ３０ｃとの間では、それぞれの燃料噴射管２０に形成したガスノズル２１の向きが互いに対向する位置とならないように配置されているが、バーナ３０ｂとバーナ３０ｃとの間では、ガスノズル２１，２１の向きは対向している。しかし、２個のバーナ３０ｂとバーナ３０ｃは、対向するガスノズル２１、２１からの火炎がＮＯｘやＣＯの発生に大きな影響を与えない程度に離隔距離をおいて配置されており、この態様でも、燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの低減効果が得られることが実験により確かめられている。 Two preferred embodiments of the burner group 30 are shown by way of example in FIGS. 3a and 3b. In the example of FIG. 3a, the three burners 30a, 30b, and 30c are arranged so that the directions of the gas nozzles 21 formed in the fuel injection pipe 20 in each burner do not face each other. Therefore, it is possible to prevent the flames from the burners from greatly interfering with each other, and to further ensure the effect of reducing NOx and CO generated by combustion. In the example of FIG. 3b, the burners 30a and the burners 30b and 30c are arranged so that the directions of the gas nozzles 21 formed in the respective fuel injection pipes 20 do not face each other. The gas nozzles 21 and 21 face each other between the burner 30c and the burner 30c. However, the two burners 30b and the burner 30c are spaced apart from each other so that the flame from the opposing gas nozzles 21 and 21 does not significantly affect the generation of NOx and CO. Experiments have confirmed that NOx and CO produced by the above can be reduced.

なお、図示の形態の燃焼装置Ａでは、バーナ群３０を構成する３個のバーナを、そのガスノズル２１の位置が同一平面上に位置するようにして隣接配置したが、それぞれの燃焼筒１８の長さは完全に同じでなくてもよく、上下方向に多少の許容度があってよい。さらに、燃料噴射管２０の軸心線が燃焼筒１８の軸心線から前記排気出口１３から離れる方向に偏位していてもよい。 In the combustion apparatus A of the illustrated form, the three burners constituting the burner group 30 are arranged adjacent to each other so that the positions of the gas nozzles 21 are on the same plane. The lengths do not have to be exactly the same, and may have some tolerance in the vertical direction. Further, the axial center line of the fuel injection pipe 20 may be deviated in a direction away from the exhaust outlet 13 from the axial center line of the combustion cylinder 18.

また、１個のバーナにのみ点火用バーナ４１を取り付ける例を説明したが、２個あるいは３個のバーナにそれぞれ点火用バーナ４１を取り付けてもよい。１個のバーナにのみ点火用バーナ４１を取り付ける態様においては、他の２個のバーナに着火しない異常な条件（燃焼空気の過剰供給やパイロット燃料の供給不足）がある場合には、安全装置等で保護する安全制御機能を、燃焼装置に取り付けることが望ましい。一例として、パイロットガス圧力が設定値以上でなければ着火しない（メインバーナへのガス供給遮断弁が開かない）、あるいは、空気圧力スイッチを設置し、着火時に空気圧力が設定値以下でなければ着火しないというようなシーケンス制御を設けることが挙げられる。 Further, the example in which the ignition burner 41 is attached to only one burner has been described, but the ignition burner 41 may be attached to each of two or three burners. In the aspect in which the ignition burner 41 is attached to only one burner, when there is an abnormal condition that does not ignite the other two burners (excessive supply of combustion air or insufficient supply of pilot fuel), a safety device, etc. It is desirable to attach a safety control function to protect the combustion device. As an example, if the pilot gas pressure is not higher than the set value, it will not ignite (the gas supply shut-off valve to the main burner will not open), or an air pressure switch will be installed, and if the air pressure is not lower than the set value at the time of ignition For example, it is possible to provide a sequence control that does not.

図示の燃焼装置Ａには示していないが、従来知られた形態の火炎監視装置（ＵＶ）を備えることもできる。この場合も、バーナ群３０において、３個のバーナは位置的に隣接配置されているので、１個のバーナの火炎を監視するのみで、３個のバーナの火炎監視を行うことができる。その場合にも、完全性を担保する観点から、燃焼空気圧力（またはインバータ周波数と空気流量制御弁の開度）とガスノズル前圧力（またはガス流量調整弁開度）から演算して、基準値から外れた場合に、バーナ群への燃料ガスの供給を遮断する等の方法を同時採用することが望ましい。 Although not shown in the illustrated combustion apparatus A, a conventionally known form of a flame monitoring apparatus (UV) may be provided. Also in this case, since the three burners are positioned adjacently in the burner group 30, it is possible to monitor the flames of the three burners only by monitoring the flame of one burner. Even in that case, from the viewpoint of ensuring completeness, it is calculated from the combustion air pressure (or the inverter frequency and the air flow control valve opening) and the gas nozzle pre-pressure (or the gas flow control valve opening), and from the reference value It is desirable to adopt a method such as shutting off the supply of fuel gas to the burner group in the event that it comes off.

また、バーナ群３０を構成する３個のバーナにおけるガスノズル２１の数、保炎板２３の形状やその空気通過孔２４の位置と数、およびガスノズル２１からの燃料ガスの噴射角度等も、図示したものは好ましい形態を示す例示であって、これに限らない。部分予混合ガスを形成することも任意である。 Further, the number of gas nozzles 21 in the three burners constituting the burner group 30, the shape of the flame holding plate 23, the position and number of the air passage holes 24, the injection angle of the fuel gas from the gas nozzle 21, etc. are also illustrated. This is an exemplification showing a preferable form, and is not limited to this. It is also optional to form a partially premixed gas.

さらに燃焼装置Ａの運転において、バーナ群３０を構成する複数の（図示のものでは３個の）バーナ３０ａ，３０ｂ，３０ｃの燃焼量または空気比を同じにして運転してもよく、異なるようにして運転してもよい。例えば、前記排気出口１３から離れているバーナを燃料過剰、排気出口１３に近いバーナを空気過剰で燃焼させる、または、排気出口１３から遠いバーナの燃焼量を多くし、近いバーナの燃焼量を少なくして燃焼させることにより、低ＮＯｘ特性および低ＣＯ特性をさらに改善できる場合がある。 Further, in the operation of the combustion apparatus A, the burners 30a, 30b, 30c constituting the burner group 30 may be operated with the same combustion amount or air ratio, or different. You may drive. For example, the burner far from the exhaust outlet 13 is burned with excess fuel, and the burner close to the exhaust outlet 13 is burned with excess air, or the burner far from the exhaust outlet 13 is burned, and the burner near the burner is reduced. In some cases, the low NOx characteristics and the low CO characteristics can be further improved by burning them.

本発明による燃焼装置Ａは、図４に示すように横置き型として設置することもできる。この場合、排気出口１３は、燃焼室１０の周側壁１２にではなく底面１１、すなわちバーナ群３０とは反対側の側端面に形成される。その際に、排気出口１３は燃焼室１０の中心軸線Ｌと同心的に形成されてもよく、図４に示すように、中心軸線Ｌから偏位した位置に形成するようにしてもよい。前者の場合は排気出口が同心位置で、バーナ位置は中心軸線Ｌ上にあってもよいが、好ましくは偏心したほうがよい。後者の場合には、前記バーナ群３０は、燃焼室１０の中心軸線Ｌから排気出口１３の位置とは反対方向に偏心した位置に、好ましくは配置される。 The combustion apparatus A according to the present invention can be installed as a horizontal type as shown in FIG. In this case, the exhaust outlet 13 is not formed on the peripheral side wall 12 of the combustion chamber 10 but on the bottom surface 11, that is, on the side end surface opposite to the burner group 30. At that time, the exhaust outlet 13 may be formed concentrically with the central axis L of the combustion chamber 10, or may be formed at a position deviated from the central axis L as shown in FIG. In the former case, the exhaust outlet may be in a concentric position and the burner position may be on the central axis L, but is preferably eccentric. In the latter case, the burner group 30 is preferably arranged at a position eccentric from the central axis L of the combustion chamber 10 in the direction opposite to the position of the exhaust outlet 13.

図５は本発明による燃焼装置Ａをボイラの燃焼装置として用いる場合の概略図であり、この場合には、図５では図示を省略しているが、図６に示すように縦置きした燃焼室１０内に水管５０が配置され、燃焼室１０の上下にはヘッダー５１，５２が設けられる。各バーナ３０は上ヘッダー５１を貫通して燃焼室１０内に入り込んでいる。この場合に、前記したように、バーナ群３０を燃焼室１０の中心軸線Ｌから排気出口の位置とは反対方向に適宜距離だけ偏心した状態で配置し、かつ排気出口１３を図５に示すように、燃焼室１０の下流側１／２〜１／３程度の箇所に設けること、および３個のバーナの配置を図３ａまたは図３ｂに示すように、各バーナにより形成される火炎が相互干渉によりＮＯｘやＣＯが増加しない程度に距離をおいて配置することにより、ＮＯｘおよびＣＯの低減を図ることのできるボイラとすることが可能となる。本発明者らの実験では、実施例４に示すように、燃焼量２６００ｋＷ、ターンダウン５：１の全域でＮＯｘ排出濃度３０ｐｐｍ（Ｏ_２＝０％、ｄｒｙ換算）以下、ＣＯの発生限界が空気比１．１５の燃焼条件を満足するバーナを備えたボイラとすることができた。 FIG. 5 is a schematic view when the combustion apparatus A according to the present invention is used as a combustion apparatus for a boiler. In this case, although not shown in FIG. 5, the combustion chamber is placed vertically as shown in FIG. A water pipe 50 is disposed in the fuel tank 10, and headers 51 and 52 are provided above and below the combustion chamber 10. Each burner 30 passes through the upper header 51 and enters the combustion chamber 10. In this case, as described above, the burner group 30 is arranged in an eccentric state by an appropriate distance in the direction opposite to the position of the exhaust outlet from the central axis L of the combustion chamber 10, and the exhaust outlet 13 is shown in FIG. Further, as shown in FIG. 3a or FIG. 3b, the flames formed by the burners are mutually interfered, as shown in FIG. Therefore, it is possible to provide a boiler capable of reducing NOx and CO by disposing them at such a distance that NOx and CO do not increase. In the experiments by the present inventors, as shown in Example 4, the NOx emission concentration is 30 ppm (O ₂ = 0%, converted to dry) or less over the entire region of combustion amount 2600 kW and turndown 5: 1, and the generation limit of CO is air. A boiler equipped with a burner that satisfies the combustion condition of a ratio of 1.15 could be obtained.

以下、実施例と比較例により本発明による燃焼装置の優位性を説明する。
［実施例１］
前記図１に基づき説明した燃焼装置Ａであって、バーナ群３０を構成する３本のバーナのガスノズルの向きを図３ａに示すように互いに対向しない方向とした燃焼装置を改変して、図７の右上に示すように、バーナ群３０として、ガスノズルの方向はそのまま維持しながら、前記交点Ｏを中心とし１２０度の角度をおいて３本のバーナを交点Ｏから等距離だけ離れた位置に配置した燃焼装置、すなわちバーナ群が偏心位置にない燃焼装置を製造した。その燃焼装置を用いて、図５，図６に示すような多管式貫流ボイラとした。燃料として都市ガス１３Ａ（高位発熱量４５ＭＪ／Ｎｍ^３）を用い、ガス流量２３０Ｎｍ^３／ｈ，蒸気圧１．８ＭＰａで燃焼を行い、ＮＯｘとＣＯの排出量を測定した。その結果を図７のグラフに−□バーナ３本−として示した。 Hereinafter, advantages of the combustion apparatus according to the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.
[Example 1]
The combustion apparatus A described with reference to FIG. 1 is modified such that the direction of the gas nozzles of the three burners constituting the burner group 30 is set so as not to face each other as shown in FIG. As shown in the upper right of the figure, as the burner group 30, while maintaining the direction of the gas nozzle as it is, the three burners are arranged at the same distance from the intersection point O at an angle of 120 degrees with the intersection point O as the center. The combustion apparatus, ie, the combustion apparatus in which the burner group is not in the eccentric position was manufactured. A multitubular once-through boiler as shown in FIGS. 5 and 6 was formed using the combustion apparatus. Using city gas 13A (higher heating value 45 MJ / Nm ³⁾ as fuel, gas flow rate 230 nm ³ / h, subjected to combustion in vapor pressure 1.8 MPa, was measured NOx emissions and CO. The results are shown in the graph of FIG. 7 as-□ 3 burners.

［比較例１］
前記図１に基づき説明した燃焼装置Ａを改変して、前記交点Ｏの位置に、実施例１と同様の形態のバーナ１本のみを取り付けた燃焼装置を製造し、それを用いて実施例１と同様に多管式貫流ボイラとした。それに対し、実施例１と同じ条件で燃焼を行い、ＮＯｘとＣＯの排出量を測定した。その結果を図７のグラフに−◇バーナ１本−として示した。 [Comparative Example 1]
The combustion apparatus A described with reference to FIG. 1 is modified to manufacture a combustion apparatus in which only one burner having the same form as that of the first embodiment is attached at the position of the intersection point O, and the first embodiment is used. A multi-tube once-through boiler was used as well. On the other hand, combustion was performed under the same conditions as in Example 1, and NOx and CO emissions were measured. The results are shown in the graph of FIG. 7 as-◇ one burner.

［比較］
図７のグラフに示されるように、燃料の投入熱量が同じであっても、本発明による燃焼装置を用いたものは、バーナ１本の場合と比較して、燃焼により生成されるＮＯｘおよびＣＯの量が低減していることがわかる。 [Comparison]
As shown in the graph of FIG. 7, even when the input heat amount of the fuel is the same, the one using the combustion apparatus according to the present invention has NOx and CO generated by combustion as compared with the case of one burner. It can be seen that the amount of is reduced.

［実施例２］
前記図１に基づき説明した燃焼装置Ａ（すなわち、図８の右上に示すようにバーナ群３０が偏心位置にある燃焼装置）であって、バーナ群３０を構成する３本のバーナのガスノズルの向きを図３ａに示すように互いに対向しない方向とした燃焼装置を用いて、図５，図６に示すような多管式貫流ボイラとした。それに対し、実施例１と同じ条件で燃焼を行い、ＮＯｘとＣＯの排出量を測定した。その結果を図８のグラフに−□バーナ３本−として示した。 [Example 2]
1 is the combustion apparatus A described above based on FIG. 1 (that is, the combustion apparatus in which the burner group 30 is in an eccentric position as shown in the upper right of FIG. 8), and the direction of the gas nozzles of the three burners constituting the burner group 30 As shown in Fig. 3a, a multi-tube type once-through boiler as shown in Figs. On the other hand, combustion was performed under the same conditions as in Example 1, and NOx and CO emissions were measured. The results are shown in the graph of FIG. 8 as-□ 3 burners.

［比較例２］
前記図１に基づき説明した燃焼装置Ａを改変して、前記交点Ｏから排気出口から反対方向にほぼ距離ａだけ偏心した位置に、実施例１と同様の形態のバーナ１本のみを取り付けた燃焼装置を製造し、それを用いて実施例１と同様に多管式貫流ボイラとした。それに対し、実施例１と同じ条件で燃焼を行い、ＮＯｘとＣＯの排出量を測定した。その結果を図８のグラフに−◇バーナ１本−として示した。 [Comparative Example 2]
Combustion apparatus A described with reference to FIG. 1 is modified so that only one burner having the same form as that of the first embodiment is attached at a position eccentric from the intersection O in the opposite direction from the exhaust outlet by a distance a. An apparatus was manufactured and a multitubular once-through boiler was produced using the apparatus in the same manner as in Example 1. On the other hand, combustion was performed under the same conditions as in Example 1, and NOx and CO emissions were measured. The results are shown in the graph of FIG. 8 as-◇ one burner.

［比較］
図８のグラフに示されるように、燃料の投入熱量が同じであり、かつともに偏心した位置にバーナが配置されていても、本発明による燃焼装置を用いたものは、バーナ１本の場合と比較して、燃焼による生成されるＮＯｘおよびＣＯの量が低減していることがわかる。また、上記実施例１のもの（バーナ群が偏心なし）（図７）と実施例２（バーナ群が偏心あり）（図８）とを比較すればわかるように、燃料の投入熱量が同じであっても、偏心配置した場合は偏心配置でない場合と比較して、燃焼による生成されるＮＯｘおよびＣＯの量が低減している。これにより、本発明による燃焼装置において、バーナ群３０を、燃焼室３０の中心軸心線Ｌから排気出口の位置とは反対方向に偏心した状態で配置することにより、より高い効果が得られることがわかる。 [Comparison]
As shown in the graph of FIG. 8, even when the burner is disposed at an eccentric position where the amount of heat input to the fuel is the same, the one using the combustion apparatus according to the present invention is the same as the case of a single burner. In comparison, it can be seen that the amount of NOx and CO produced by combustion is reduced. Further, as can be seen from the comparison between Example 1 (the burner group is not eccentric) (FIG. 7) and Example 2 (the burner group is eccentric) (FIG. 8), the input heat amount of the fuel is the same. Even if it exists, the quantity of NOx and CO produced | generated by combustion is reducing compared with the case where it is not eccentric arrangement | positioning. Thereby, in the combustion apparatus according to the present invention, a higher effect can be obtained by arranging the burner group 30 in a state eccentric from the central axis L of the combustion chamber 30 in the direction opposite to the position of the exhaust outlet. I understand.

［実施例３］
前記図１に基づき説明した燃焼装置Ａを改変し、図１１に示すように、バーナ３０ａと、バーナ３０ｂおよびバーナ３０ｃとの間でガスノズル２１の向きが互いに対向する位置にしたものとを製造し、それらを用いて実施例１と同様に多管式貫流ボイラとした。それに対し、実施例１と同じ条件で燃焼を行い、ＮＯｘとＣＯの排出量を測定した。その結果を図９のグラフに−◇ガスノズルの向きが対向する場合−として示し。なお、図９にグラフおいて、実施例１の結果は−□ガスノズルの向きが対向しない場合−として示してある。 [Example 3]
The combustion apparatus A described with reference to FIG. 1 is modified to produce a burner 30a and a gas nozzle 21 in a position where the directions of the gas nozzles 21 face each other between the burner 30b and the burner 30c, as shown in FIG. These were used to form a multitubular once-through boiler in the same manner as in Example 1. On the other hand, combustion was performed under the same conditions as in Example 1, and NOx and CO emissions were measured. The results are shown in the graph of FIG. 9 as ◇ when the gas nozzles face each other. In addition, in the graph of FIG. 9, the result of Example 1 is shown as-□ when the direction of the gas nozzle is not opposed.

［比較］
図９のグラフに示されるように、燃料の投入熱量が同じであっても、ガスノズルの向きが対向しないようにした場合は、ガスノズルの向きが対向するようにした場合と比較して、燃焼による生成されるＮＯｘおよびＣＯの量が低減している。これにより、本発明による燃焼装置において、バーナ群３０を構成する各バーナのガスノズルの向きを対向しないように配置することにより、より高い効果が得られることがわかる。 [Comparison]
As shown in the graph of FIG. 9, even when the input heat quantity of the fuel is the same, when the direction of the gas nozzle is not opposed, compared to the case where the direction of the gas nozzle is opposed, it is caused by combustion. The amount of NOx and CO produced is reduced. Thereby, in the combustion apparatus by this invention, it turns out that a higher effect is acquired by arrange | positioning so that the direction of the gas nozzle of each burner which comprises the burner group 30 may not oppose.

［実施例４］
実施例１で用いた燃焼装置Ａおよび多管式貫流ボイラにおいて、燃焼量（インプット）を変化させて燃焼実験を行った。燃料として都市ガス１３Ａ（高位発熱量４５ＭＪ／Ｎｍ^３）を用い、蒸気圧１．８ＭＰａで燃焼を行った。その結果を図１０のグラフに示した。図１０に示されるように、燃焼量２６００ｋＷ、ターンダウン５：１の全域でＮＯｘ排出濃度３０ｐｐｍ（Ｏ_２＝０％、ｄｒｙ換算）以下、ＣＯの発生限界が空気比１．１５以上の燃焼条件を満足するバーナを備えたボイラとすることができた。 [Example 4]
In the combustion apparatus A and the multi-tube once-through boiler used in Example 1, a combustion experiment was performed by changing the combustion amount (input). A city gas 13A (higher calorific value 45 MJ / Nm ³ ) was used as fuel, and combustion was performed at a vapor pressure of 1.8 MPa. The results are shown in the graph of FIG. As shown in FIG. 10, the combustion condition is that the combustion amount is 2600 kW, the turndown is 5: 1, the NOx emission concentration is 30 ppm (O ₂ = 0%, converted to dry) or less, and the CO generation limit is 1.15 or more. The boiler equipped with a burner that satisfies the requirements.

本発明による燃焼装置の一例を示しており、図１ａは斜視図、図１ｂは上面図。1 shows an example of a combustion apparatus according to the present invention, in which FIG. 1a is a perspective view and FIG. 本発明による燃焼装置で用いるバーナの一例を示しており、図２ａはバーナの底面図、図２ｂは図２ａのｂ−ｂ線に沿う一部断面図。FIG. 2A shows an example of a burner used in the combustion apparatus according to the present invention, FIG. 2A is a bottom view of the burner, and FIG. 2B is a partial sectional view taken along line bb of FIG. 図３ａと図３ｂは本発明によるバーナ群の２つの例を説明している。Figures 3a and 3b illustrate two examples of burner groups according to the invention. 本発明による燃焼装置を横置き型とした場合の一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example at the time of making the combustion apparatus by this invention into a horizontal installation type. 本発明による燃焼装置を用いてボイラを形成する場合の斜視図。The perspective view in the case of forming a boiler using the combustion apparatus by this invention. 図５に示すボイラにおいて、水管とバーナ群の位置関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the positional relationship of a water pipe and a burner group in the boiler shown in FIG. 実施例１（バーナ３本、偏心なし）と比較例１（バーナ１本、偏心なし）でのＮＯｘとＣＯの排出量を示すグラフ。The graph which shows the discharge | emission amount of NOx and CO in Example 1 (three burners, no eccentricity) and Comparative Example 1 (one burner, no eccentricity). 実施例２（バーナ３本、偏心あり）と比較例２（バーナ１本、偏心あり）でのＮＯｘとＣＯの排出量を示すグラフ。The graph which shows the discharge amount of NOx and CO in Example 2 (three burners, with eccentricity) and Comparative Example 2 (one burner, with eccentricity). 本発明による燃焼装置でのガスノズルの向きが異なる態様におけるＮＯｘとＣＯの排出量を示すグラフ（実施例３）。The graph which shows the discharge | emission amount of NOx and CO in the aspect from which the direction of the gas nozzle in the combustion apparatus by this invention differs (Example 3). 本発明による燃焼装置をボイラの燃焼装置としたときの、燃焼量とＮＯｘとＣＯの排出量の関係を示すグラフ（実施例４）。(Example 4) which shows the relationship between a combustion amount, NOx, and the discharge | emission amount of CO when the combustion apparatus by this invention is used as the combustion apparatus of a boiler. 実施例３の燃焼実験で用いたガスノズルの向きを説明するための図。The figure for demonstrating the direction of the gas nozzle used in the combustion experiment of Example 3. FIG. 従来知られたバーナの一例を説明する図。The figure explaining an example of the burner known conventionally.

Explanation of symbols

Ａ…本発明による燃焼装置、１０…円筒形の燃焼室、１１…底面、１２…側壁、１３…排気出口、１６…バーナフランジ、１８…燃焼筒、２０…燃料噴射管、２１…ガスノズル、２３…保炎板、２４…空気通過孔、３０…バーナ群、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…バーナ群を構成する各バーナ DESCRIPTION OF SYMBOLS A ... Combustion apparatus by this invention, 10 ... Cylindrical combustion chamber, 11 ... Bottom, 12 ... Side wall, 13 ... Exhaust outlet, 16 ... Burner flange, 18 ... Combustion cylinder, 20 ... Fuel injection pipe, 21 ... Gas nozzle, 23 ... Flame holding plate, 24 ... Air passage hole, 30 ... Burner group, 30a, 30b, 30c ... Each burner constituting the burner group

Claims

A combustion apparatus having a cylindrical combustion chamber, an exhaust outlet formed in the combustion chamber, and a burner disposed in the combustion chamber,
The burner includes a combustion cylinder extending in the axial direction of the combustion chamber, a fuel injection pipe disposed in the combustion cylinder, and a flame holding plate attached near the tip of the fuel injection pipe. Is a form
A combustion apparatus, wherein two or more of the burners are arranged in the combustion chamber as a group of burners arranged adjacent to each other.

2. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the burner group is arranged in an eccentric state in a direction opposite to a position of the exhaust outlet from a central axis of the combustion chamber.

3. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the burners in the burner group are arranged so that the directions of gas nozzles formed in the fuel injection pipe do not face each other. 4.

3. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the burners in the burner group are arranged at a distance such that CO and NOx do not increase due to mutual interference between the flames formed by the burners. .

The ignition burner is provided only in one burner of the burner group, and the other burners are arranged at positions where ignition is performed by the ignition of the one burner. The combustion apparatus of crab.