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JPH0252765B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0252765B2
JPH0252765B2 JP58500700A JP50070083A JPH0252765B2 JP H0252765 B2 JPH0252765 B2 JP H0252765B2 JP 58500700 A JP58500700 A JP 58500700A JP 50070083 A JP50070083 A JP 50070083A JP H0252765 B2 JPH0252765 B2 JP H0252765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
air
pipe
combustion
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58500700A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59500482A (en
Inventor
Ui Uidoman
Adorufu Hyuupe
Yurugen Shuminku
Erunsutooyoachimu Shiiberuto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KORUTENGU HANOBAA AG
Original Assignee
KORUTENGU HANOBAA AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KORUTENGU HANOBAA AG filed Critical KORUTENGU HANOBAA AG
Publication of JPS59500482A publication Critical patent/JPS59500482A/en
Publication of JPH0252765B2 publication Critical patent/JPH0252765B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D17/00Burners for combustion simultaneously or alternately of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/006Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber the recirculation taking place in the combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23DBURNERS
    • F23D1/00Burners for combustion of pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/10Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
    • F23D11/106Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet
    • F23D11/107Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet at least one of both being subjected to a swirling motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2202/00Fluegas recirculation
    • F23C2202/40Inducing local whirls around flame
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2900/00Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/01001Pulverised solid fuel burner with means for swirling the fuel-air mixture

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、微粒状の固定燃料、ガス燃料及び
又は液体燃料を使用できるバーナーであつて、 主な燃焼を行なう燃焼室に送られる燃料の流れ
の上流側に於て、上記燃焼室に接続された着火室
と、該着火室の中心軸に沿つて延び該着火室に開
口する燃料供給用のパイプと、該パイプの着火室
への開口を囲んで該パイプとほぼ同軸に形成さ
れ、上記パイプから噴出される燃料噴流とほぼ同
軸に燃焼用の空気すなわち第1の燃焼空気を着火
室に受入れる環状の第1の燃焼空気流入口と、燃
焼室に上記着火室を経由することなく外側を通
り、全燃料の燃焼に必要な空気の残部を燃焼室に
供給する流路を有し、 着火室は、上記中心軸を回転中心として下流側
にゆくに従つて直径が増大する回転面から成る周
壁と、該周壁の下流側に近接して設けられ燃焼室
に連通する排出管を備なえ、 上記第1の流入口は、上記第1の燃焼用の空気
の流れに旋回運動を与える旋回流発生装置を有
し、着火室内に燃焼空気の環流を発生させること
により、着火室内で燃料の高温の燃焼用のガスを
十分混合して着火温度まで加熱するように形成さ
れたバーナーに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a burner that can use particulate fixed fuel, gas fuel, and/or liquid fuel, in which the fuel is sent to the combustion chamber where the main combustion takes place. On the upstream side of the flow, an ignition chamber connected to the combustion chamber, a fuel supply pipe extending along the central axis of the ignition chamber and opening into the ignition chamber, and an opening of the pipe to the ignition chamber. an annular first combustion air inlet that surrounds and is formed substantially coaxially with the pipe and receives combustion air, that is, first combustion air, into the ignition chamber substantially coaxially with the fuel jet jetted from the pipe; The combustion chamber has a flow path that passes through the outside of the combustion chamber without passing through the ignition chamber and supplies the remainder of the air necessary for combustion of all the fuel to the combustion chamber, and the ignition chamber is located on the downstream side with the central axis as the center of rotation. The first inlet is provided with a peripheral wall made of a rotating surface whose diameter increases as the diameter increases, and an exhaust pipe provided adjacent to the downstream side of the peripheral wall and communicating with the combustion chamber. It has a swirling flow generating device that gives a swirling motion to the combustion air flow, and by generating a circulation of combustion air in the ignition chamber, the high temperature combustion gas of the fuel is sufficiently mixed in the ignition chamber and ignited. Relating to a burner configured to heat up to a temperature.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最近数年間に強い上昇傾向を見せている液体お
よびガス状燃料の価格によつて、多くの場合充分
に割安な価格で入手できる固体燃料を利用できる
ようにしようとする傾向がますます高くなつてい
る。固体燃料の場合、蒸気発生および熱水製造に
主として用いられる火格子を使かう燃焼方法は、
広い分野のプロセス用熱源には用いることはでき
ない。その理由は一般にドレンが燃焼場所に対し
て特別の条件が科せられるからである。従つてこ
のような分野では固体燃料は液状又はガス状燃料
による火炎と似た炎を発生させるバーナーを使用
する必要があり、そのために固体燃料は粉塵、す
なわち微細分割され粉末化された形で燃焼されね
ばならない。
With the prices of liquid and gaseous fuels, which have shown a strong upward trend in recent years, there is an increasing tendency to make available solid fuels, which are often available at well-valued prices. There is. In the case of solid fuels, the grate combustion method, which is mainly used for steam generation and hot water production, is
It cannot be used as a heat source for processes in a wide range of fields. The reason for this is that special conditions are generally imposed on the location where the condensate is combusted. Therefore, in such fields, it is necessary to use burners that produce a flame similar to that produced by liquid or gaseous fuels, and for this purpose the solid fuels are burned in a finely divided and powdered form. must be done.

たとえば微粉炭のような燃料すなわち微粉末燃
料の使用は、ほぼ一様な条件で連続して燃焼させ
る大型燃焼装置、特に火力発電所やセメント工業
の回転炉等に限られていた。しかし現在では中程
の規模の燃焼装置に対しても微粉末燃料を使用す
る気運が高まつてきた。その例はたとえば、金属
工業に於ての加熱炉や溶融炉、窒業に使用する燃
焼炉、中空ガラスや板ガラス用の融解炉、蒸気ボ
イラの燃焼室、乾燥装置の燃焼室等である。この
ような新分野では、極めて広い範囲に応用できる
バーナーが必要である。その理由は上述のような
中型の燃料装置には、非常に大きく変動する負荷
条件の下に於ても、ほぼ同じ着火動作および燃焼
動作(火炎の形状の一定さも含めて)を行なうこ
とができるという機能が必要であるからであると
ともに、種々異る着火性や発熱量を有する微粉末
燃料をも使用できるという機能をも必要とするか
らである。それは価格の点から見て安価なたとえ
ば微粉末石炭のみでなく、褐炭の微粉末、おが屑
又は廃水処理によつて得られる汚泥微粉末等をも
用いる場合も考え得るからである。以上の考察か
ら、従来の大型の燃焼装置に使用した微粉末燃焼
装置に於て得られた多くの技術の内の、ごく一部
が中型の燃焼装置に応用できるのみであること。
従つて上記中型の燃焼装置に対しては、従来知ら
れていなかつた新しいバーナー技術が必要である
ことがわかる。他方に於て微粉末の燃焼は、液体
燃料やガス燃料の火炎とは異つた着火及び燃焼特
性を有し、従つてガス燃料や液体燃料についての
すでに完成しているバーナー技術を基礎として中
型燃焼装置の開発に進むことはできない。
For example, the use of fuels such as pulverized coal, i.e., pulverized fuel, has been limited to large combustion devices that burn continuously under substantially uniform conditions, particularly in thermal power plants and rotary furnaces in the cement industry. However, there is now a growing trend to use pulverized fuel even for medium-sized combustion equipment. Examples are, for example, heating furnaces and melting furnaces in the metal industry, combustion furnaces used in the nitrogen industry, melting furnaces for hollow glass and plate glass, combustion chambers of steam boilers, combustion chambers of drying equipment, etc. These new fields require burners that have an extremely wide range of applications. The reason for this is that medium-sized fuel systems such as those mentioned above are able to perform almost the same ignition and combustion operations (including a constant flame shape) even under highly variable load conditions. This is because a function such as this is necessary, and a function that allows use of fine powder fuels having various ignitability and calorific values is also required. This is because not only pulverized coal, which is inexpensive in terms of price, but also pulverized brown coal, sawdust, or sludge obtained from wastewater treatment may be used. From the above considerations, only a small portion of the many technologies obtained in pulverized powder combustion devices used in conventional large-sized combustion devices can be applied to medium-sized combustion devices.
Therefore, it can be seen that new burner technology, which was not previously known, is required for the above-mentioned medium-sized combustion apparatus. On the other hand, the combustion of fine powders has different ignition and combustion characteristics than the flames of liquid or gaseous fuels, and therefore medium-sized combustion is possible on the basis of already mature burner technology for gaseous or liquid fuels. It is not possible to proceed with the development of the device.

通常微粉末燃料は僅かの量の搬送空気との混合
物の形で、比較的緻密な噴流として微粉末燃焼バ
ーナーの中へ送り込まれる。この噴流は最初着火
可能な状態にされる必要があり、そのためには該
噴流は加熱されて燃焼用空気とよく混合されねば
ならない。このような前処理段階では、先ず最初
その微粉末燃焼物質中に含まれている揮発性物質
中に含まれている揮発性成分のガス化が行なわ
れ、燃料が充分高温度に達すると、この揮発性成
分は着火して燃焼し、次にその燃焼可能な固体成
分の燃焼が生ずる。このような着火並びに燃焼動
作は、微粉末燃料の粒径および微粉末燃料物質の
性質によつて影響される。たとえば上記粒径が小
さければ燃料は急速に加熱されるし、燃料物質自
身の含有物質の相違、すなわち揮発成分、水分及
び灰分の含有割合の相違は燃料物質の種類によつ
て大きく相違し、この相違は燃料物質の着火およ
び燃焼室動作に大きく影響するのである。
The pulverulent fuel is normally fed into the pulverulent combustion burner in a relatively dense jet in a mixture with a small amount of conveying air. This jet must first be made ready for ignition, for which it must be heated and mixed well with the combustion air. In such a pretreatment step, the volatile components contained in the volatile substances contained in the pulverized combustion material are first gasified, and when the fuel reaches a sufficiently high temperature, this gasification is performed. The volatile components ignite and burn, followed by combustion of the combustible solid components. Such ignition and combustion behavior is influenced by the particle size of the pulverized fuel and the properties of the pulverized fuel material. For example, if the above-mentioned particle size is small, the fuel heats up rapidly, and the differences in the substances contained in the fuel material itself, that is, the content ratios of volatile components, moisture, and ash, vary greatly depending on the type of fuel material. The differences greatly affect the ignition of the fuel material and the operation of the combustion chamber.

大型の装置は、通常著しく一定に保たれた微粉
末燃料を用いて運転されるので、その微粉末燃料
の品質や種類の大きな変動はあまり考慮する必要
はない。一般に大型製造に指定されたバーナーに
於ては、燃料の噴流は直接燃焼室中に送り込まれ
る。この燃料噴流の前処理及び着火は、燃焼室内
の熱的な条件のみにより、又は補助燃料としての
油又はガスの助けを受けて、次のように行なわれ
る。すなわち燃焼室内に存在する高温ガスはバー
ナーの開口に向けて送られ、燃料噴流中に入り混
入される。この場合、更に多くの高温ガスが燃料
噴流中に進入するのを促進し、着火動作の一層の
安定化をはかる方法もある。たとえば、燃料噴流
に空気を吹き込むこと、又は空気を旋回する流れ
すなわち旋回流として送りこむことによつて、燃
料の噴流を多少なりとも強く円錐形状に広げるこ
とである。同様な効果は燃焼用の空気をそのバー
ナー開口を取り囲んで送り込み、その空気供給管
開口を適宜に絞り、あるいは円錐形に拡張させる
ことにより得られるし、燃焼空気の循環流を形成
させて、燃料噴流発生の根元の近傍に負圧の領域
を形成した場合にも得られる。燃料噴流の流路を
拡大により燃焼による炎は短かくて膨らんだ形と
なり、その上、微粉末粒子及び燃焼によつて生じ
た灰分粒子が火炎の延出路から益々多量に放出さ
れて半径方向外向きに放出される。
Larger equipment is usually operated with pulverized fuel that remains fairly constant, so large variations in the quality and type of pulverized fuel need not be taken into account. Generally, in burners designated for large scale production, the jet of fuel is delivered directly into the combustion chamber. The pretreatment and ignition of this fuel jet takes place as follows, either solely by the thermal conditions in the combustion chamber or with the aid of oil or gas as auxiliary fuel. That is, the hot gases present in the combustion chamber are directed toward the burner opening and are mixed into the fuel jet. In this case, there is a method of promoting even more high-temperature gas to enter the fuel jet to further stabilize the ignition operation. For example, by blowing air into the fuel jet or by introducing air in a swirling or swirling flow, the fuel jet can be expanded more or less strongly into a conical shape. A similar effect can be obtained by feeding the combustion air around the burner opening, by constricting or conically expanding the air supply pipe opening as appropriate, and by forming a circulating flow of combustion air to This can also be obtained when a negative pressure region is formed near the base of the jet stream. By enlarging the flow path of the fuel jet, the combustion flame becomes short and swollen, and in addition, more and more fine powder particles and ash particles generated by combustion are ejected from the flame extension path and spread outward in the radial direction. emitted in the direction.

このように燃焼室内で、燃料噴流の前処理及び
着火を行なうバーナーは種々変化する要求条件に
対しては不適当である。それは、上記のような場
合には、着火動作がもはや安定に保たれないから
である。更に種々の工業部門で使用される多くの
プロセス用の熱源としては着火を安定させるため
に、燃料噴流に比較的強い空気を吹き込む方式は
適当でない。それは、種々の粒子が半径方向に放
出されるために、該粒子による外部環境の汚染が
生ずるとともに、燃焼室に対しても種々の問題を
引き起すこととなるからである。すなわち、約
1100℃以上の高温度の燃焼室内では、排出された
灰分粒子は軟化するか又は更に液状となつて焼き
付きや腐蝕現象を生ずるし、又上記温度より低温
度の燃焼空間では排出された灰分粒子はなお充分
に硬い状態に保たれるが、排出された微粉末誘子
はもはや着火しないか、完全に燃焼する前に消火
することとなる。これは燃料の損失となることは
明らかである。従つて上記のように太くて短かい
火炎でなく、細長く形成され外方への逸失する粒
子が少い火炎が好ましいことがわかる。
Burners which pre-treat and ignite the fuel jet in the combustion chamber are thus unsuitable for varying requirements. This is because, in the above case, the ignition operation can no longer be kept stable. Furthermore, as a heat source for many processes used in various industrial sectors, it is not appropriate to blow relatively strong air into the fuel jet in order to stabilize ignition. This is because various particles are emitted in the radial direction, which causes contamination of the external environment and also causes various problems to the combustion chamber. i.e. approx.
In the combustion chamber at a high temperature of 1100℃ or higher, the discharged ash particles soften or even become liquid, causing seizure and corrosion phenomena, and in the combustion space at a temperature lower than the above temperature, the discharged ash particles soften. Although it is maintained in a sufficiently hard state, the ejected fine powder will no longer ignite or will be extinguished before it is completely combusted. This obviously results in a loss of fuel. Therefore, it can be seen that a flame that is elongated and has fewer particles escaping outward is preferable, rather than a flame that is thick and short as described above.

燃料の噴流を燃焼室内で初めて着火させるので
なくて、そのバーナー開口に対して前置した特別
の着火室内着火を行なう方式がエプシヨツペ氏
(F.Schoppe)によつてシユツトガルトの出版社
(A.W.Gentmer KG)から刊行されたカタログ
“バーナー、燃焼室及び類似の流動装置の計算”
の第37ページ以下に記述されている。この場合、
その着火室は円錐形に拡大する周壁を有し、燃焼
室内に導かれる排出管へ移行している。この室の
周壁の中央部に燃料噴流を供給するための管の開
口が設けられ、該開口は空気流の入口(たとえば
環状スリツト)によつて取囲まれており、該空気
流入口を介して旋回する流形をなした燃焼用空気
が着火室中に導入され、燃料噴流の根元の近傍に
負圧領域を形成する。
A method in which the jet of fuel is not ignited for the first time in the combustion chamber, but is ignited in a special ignition chamber placed in front of the burner opening was proposed by F. Schoppe at the publisher AW Gentmer KG in Stuttgart. Catalog “Calculation of burners, combustion chambers and similar flow devices” published by
It is described on page 37 and below. in this case,
The ignition chamber has a conically expanding peripheral wall and transitions into an exhaust pipe leading into the combustion chamber. In the central part of the peripheral wall of this chamber there is provided a pipe opening for supplying the fuel jet, which opening is surrounded by an air flow inlet (for example an annular slit), through which the air flow can be supplied. Combustion air in the form of a swirling stream is introduced into the ignition chamber and forms a negative pressure region near the root of the fuel jet.

運転に際して、上記旋回流は着火室の周壁に沿
つて室端に向かつて流れ、ここで2分流に分割さ
れる。2分流のうちの壁に近い方の分流は、上記
排出管を通つて燃焼室中に達し、他方の分流は上
記の負圧領域に基づいて循環する流れを形成し、
燃料噴流とは逆方向に流れ該噴流の根元に送り戻
される。上記の流れの発生により、着火室の中で
行なわれる燃焼動作によつて発生する高温ガス
は、燃料噴流の根元へ送り込まれ、その結果、燃
料用パイプの開口のすぐ近くに於て、燃料噴流の
外周縁域の前処理と着火動作が開始される。この
場合、燃料噴流と該噴流と逆方向に流れる上記循
還流との間には渦流が発生しているので、上記着
火は比較的急速に、燃料噴流の内部に向かつて伝
播する。
During operation, the swirling flow flows along the peripheral wall of the ignition chamber toward the end of the chamber, where it is divided into two streams. Of the two branches, the one closer to the wall reaches into the combustion chamber through the discharge pipe, and the other branch forms a circulating flow based on the negative pressure region,
It flows in the opposite direction to the fuel jet and is sent back to the root of the jet. Due to the generation of the above-mentioned flow, the high-temperature gases generated by the combustion action taking place in the ignition chamber are sent to the root of the fuel jet, and as a result, the fuel jet The pretreatment and ignition operation of the outer peripheral area of the engine are started. In this case, since a vortex is generated between the fuel jet and the circulation flow flowing in the opposite direction to the jet, the ignition propagates relatively rapidly toward the inside of the fuel jet.

上記バーナーは比較的小容量用(その1例はセ
ントラルヒーテイング用のボイラ等)として新た
に開発されたものであるが、なお幾つかの本質的
な欠点を残している。そのために、工業用のプロ
セス用熱源として使用される中程度の出力の熱源
としては不適当である。それは上記説明による従
来のバーナーでは、燃焼用の空気の全部が旋回流
として着火室に送り込まれるので、この着火室で
は、着火のみでなく、燃料微粉末の相当に多くの
部分に燃焼が生じ、ほとんど燃えつきた微粉末燃
料から生ずる短かい炎がバーナーの開口から噴出
するだけである。上記の場合には燃料噴流は着火
室中でほぼ完全に分解され、従つて相当程度の灰
分粒子が、その室の壁面に送出される。この場合
バーナーの燃焼量が充分に小さくない場合には、
着火室内に、それらの灰分粒子が液状となるか又
は粘稠な状態になつて壁面への焼付きを生ずるほ
どに高い温度が発生する。その上に常に旋回する
流れの一部が燃焼室中に達して、ここで更に灰分
や微粉末燃料粒子の半径方向に向かう放出を引き
起すこととなる。
Although the above-mentioned burner was newly developed for use in relatively small capacity applications (one example being boilers for central heating), it still has some essential drawbacks. Therefore, it is unsuitable as a medium power heat source used as an industrial process heat source. In the conventional burner as explained above, all of the air for combustion is sent into the ignition chamber as a swirling flow, so in this ignition chamber, not only ignition but also combustion occurs in a considerable portion of the fine fuel powder. Only a short flame from the almost burnt out pulverized fuel emerges from the burner opening. In the above case, the fuel jet is almost completely decomposed in the ignition chamber, so that a considerable amount of ash particles are delivered to the walls of the chamber. In this case, if the combustion amount of the burner is not small enough,
Temperatures that are high enough to occur in the ignition chamber cause these ash particles to become liquid or viscous, causing them to stick to the walls. Moreover, a portion of the constantly swirling flow reaches into the combustion chamber, where it causes further radial ejection of ash and pulverized fuel particles.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、中程度の燃焼規模及び種々
変化する要求条件下にあつても、安定な着火を行
ない、かつ燃焼室内部に細長くて半径方向への粒
子の放出が少いような火炎が発生できるバーナー
を提供することができる。
The object of the present invention is to achieve stable ignition even under moderate combustion scales and variously changing requirements, and to create an elongated flame inside the combustion chamber that releases fewer particles in the radial direction. It is possible to provide a burner that can be generated.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、この発明のバーナ
ーでは、着火室の周壁と排出管の間の中間領域
に、第2の燃焼空気の流れを導入する環状の第2
の流入口が周壁の外周に沿つて設けられ、その結
果上記導入口から流入する第2の燃焼空気の流れ
によつて、着火室内の環流の軸方向長さの制限さ
れ、燃焼室に供給される燃料噴流は上記排出管の
中で旋回運動を停止された状態で、該排出管から
ほぼ前記中心軸方向に流出するように形成され、
前記第1の流入口及第2の流入口を介して着火室
に供給される燃焼空気の合計量は、供給された燃
料に応じて化学量論的に必要な全空気量の50%越
えぬように形成されている。
In order to achieve the above object, the burner of the present invention includes an annular second combustion air flow that introduces a second flow of combustion air into an intermediate region between the peripheral wall of the ignition chamber and the exhaust pipe.
An inlet is provided along the outer periphery of the peripheral wall, and as a result, the axial length of the circulation in the ignition chamber is limited by the flow of second combustion air flowing in from the inlet, and the second combustion air is supplied to the combustion chamber. The fuel jet is formed so as to flow out from the exhaust pipe substantially in the direction of the central axis while the swirling movement is stopped in the exhaust pipe,
The total amount of combustion air supplied to the ignition chamber via the first inlet and the second inlet does not exceed 50% of the total stoichiometrically required amount of air depending on the supplied fuel. It is formed like this.

〔発明の作用及び効果〕[Operation and effect of the invention]

この発明は、この種の型式のバーナーが従来も
つていた諸欠点が克服されるならば、通常の工業
的プロセスに使用される中程度の燃焼容量のバー
ナーに要求される多くの条件に対しても十分使用
できる筈だという考えから出発している。そし
て、種々研究の結果上記の欠点は本発明の特許請
求の範囲に記された技術を採用することによつて
達成された。
This invention meets many of the requirements of medium combustion capacity burners used in normal industrial processes, provided that the drawbacks previously associated with burners of this type are overcome. We started from the idea that it should be possible to use it sufficiently. As a result of various studies, the above-mentioned drawbacks were solved by adopting the technology described in the claims of the present invention.

この発明のバーナーの運転に際して、旋回流と
して第1の流入口から着火室内に供給された燃焼
用空気は、燃料噴流を取り囲んだ位置に負圧領域
を形成し、この負圧領域は上記燃料噴流を若干吹
き乱して拡大させるとともに、高温度で循環する
環流を燃料噴流の根元に向けて流し戻すように作
用する。又第2の流入口から送り込まれる燃焼用
空気の一部は燃料噴流を環状に取り囲む旋回流と
して流れ、上記負圧領域の形成を助成するととも
に、燃料噴流の安定な着火を実現するように助成
する。上記第2の流入口から供給された燃焼用空
気の他部は更に他の機能をも有している。すなわ
ち、該空気の旋回流は容易に上記環流に移行し、
該環流の周壁に近い部分は排出管を通つて、より
弱く流れるようにする作用を発揮するのである。
更に該循環流は上記移行が着火室のある一定の、
かつ予め決定できる断面領域内で行なわれるこ
と、換言すれば循環域の軸方向の長さを変化させ
ることができるという効果を生ずることができ
る。又上記効果とともに得られる効果は、排出管
中で、燃焼空気の旋回流および燃料噴流中に存在
する旋回流(この旋回流は特別の装置によつて形
成されてもよく、又上記旋回空気の旋回流の影響
によつて形成されるようにしたものでもよい。)
が、微粉末燃料粒子がバーナー開口に於て主に軸
方向に流れることが少くとも可能な程度にほぼ完
全又は相当程度まで制止されることである。この
ために場合により、上記もう一方の燃焼用空気が
逆向きの旋回をなすように形成されていることが
好都合である。なおこの第2の流入口から供給さ
れた燃焼用空気は排出管を冷却し、その中に残
渣、特に溶融した灰分粒子が沈着するのを阻止す
るのに役立つ。
During operation of the burner of the present invention, the combustion air supplied into the ignition chamber from the first inlet as a swirling flow forms a negative pressure region at a position surrounding the fuel jet, and this negative pressure region is It blows up and expands the fuel jet a little, and it also works to flow the high-temperature circulating flow back toward the root of the fuel jet. Also, a part of the combustion air sent from the second inlet flows as a swirling flow that surrounds the fuel jet in an annular manner, helping to form the above-mentioned negative pressure region and helping to realize stable ignition of the fuel jet. do. The other part of the combustion air supplied from the second inlet also has other functions. That is, the swirling flow of air easily transitions to the reflux flow,
The part of the reflux near the peripheral wall has a weaker flow through the discharge pipe.
Further, the circulating flow is such that the above-mentioned transition occurs at a certain point in the ignition chamber.
In addition, it is possible to produce the effect that the operation is carried out within a predetermined cross-sectional area, in other words, the axial length of the circulation area can be changed. Further, an effect obtained in addition to the above-mentioned effect is that the swirling flow that exists in the swirling flow of combustion air and the fuel jet in the exhaust pipe (this swirling flow may be formed by a special device, and the swirling flow of the swirling air (It may be formed by the influence of swirling flow.)
However, the flow of pulverized fuel particles in a predominantly axial direction through the burner opening is substantially completely or substantially inhibited, at least to the extent possible. For this purpose, it may be advantageous if the other combustion air is configured to swirl in the opposite direction. It should be noted that the combustion air supplied through this second inlet serves to cool the discharge pipe and prevent residues, in particular molten ash particles, from settling therein.

この発明では、着火室中で化学量論に基づく量
以下の燃焼比率を保持することも同様に重要であ
る。これによる効果の第1は、燃料噴流が着火室
内では僅かしか分解されず、着火室内での半径方
向への粒子の放出が少くなることである。又着火
室には着火および燃焼の開始には充分であるが、
激しい燃焼のため足りない程度量の空気のみが、
燃料噴流に作用するにすぎないので、燃料噴流の
完全燃焼は燃焼室内で起り、着火室は比較的低い
温度に維持されるという効果を得ることもでき
る。
It is equally important in this invention to maintain a sub-stoichiometric combustion rate in the ignition chamber. The first effect of this is that the fuel jet is only slightly broken down in the ignition chamber, and fewer particles are emitted in the radial direction within the ignition chamber. Also, the ignition chamber is sufficient to ignite and start combustion;
Only a small amount of air is needed due to intense combustion.
Since it only acts on the fuel jet, the effect can also be obtained that complete combustion of the fuel jet takes place within the combustion chamber and that the ignition chamber is kept at a relatively low temperature.

従つて本発明によれば、非常に使用分野が広
く、順応性に富むバーナーを得ることができる。
又この発明によれば、中程度の規模の燃焼量を取
扱うバーナーに於ても、種々の障害をもたらす灰
分の焼き付きを生ずることなしに運転可能であ
り、又旋回流がなく且つ完全によく着火し、使用
する燃料及び要求される運転条件に基づいて約
700〜1200℃の温度に達する強い中心軸方向の燃
料噴流を発生する。そのことによつて、すべての
燃焼室内に於て、高温度の状態にあると、それほ
ど高温度状態にない場合とにかかわらず細長い火
炎形状と、燃料噴流の安定でほぼ完全な燃焼が達
成される。
According to the invention, it is therefore possible to obtain a burner which is extremely versatile and flexible.
Further, according to the present invention, even in a burner that handles a medium-sized combustion amount, it is possible to operate without causing ash content that causes various problems, and there is no swirling flow and the ignition is completely and well. approximately based on the fuel used and required operating conditions.
Generates a strong central axial fuel jet reaching temperatures of 700-1200℃. As a result, in all combustion chambers, when the temperature is high, an elongated flame shape and a stable fuel jet result in almost complete combustion, regardless of when the temperature is not so high. Ru.

着火室内での着火及び燃焼は燃料と化学量論に
基づく量以下の割合の燃焼用空気を用いて行なわ
れるが、この割合は次の諸点を考慮して定められ
る。すなわち使用される燃料の性質及び該燃料に
関する多くの条件、及び着火室内に導入された全
燃焼空気のうちの燃料噴流と混合されて、着火並
びに燃焼開始を行なうのに必要な量によつて定め
られる。上記のようにして行なわれるバーナーの
動作に於て、着火室内に導入される燃焼用空気
は、微粉末燃料を供給するために必要な搬送空気
(全空気量の約2〜7%に相当する)と、第1の
流入口から供給され旋回流動空気を形成するもの
(全空気量の約2〜15%に相当する)と、第2の
流入口から送り込まれた上記以外の燃焼空気から
構成される。これらのうち上記搬送用空気は完全
に、又上記旋回流をなす空気はほぼ完全に、燃料
噴流と混合されるが、残りの燃焼空気は種々の用
途に用いられる。上記搬送空気と第1及び第2の
流入口から供給された燃焼空気は完全に混合され
てもよい。ただしその場合には、燃焼空気の量は
化学量論に基づく燃焼空気の全量の50%より多く
なつてはいけない。しかし特に必要な場合には燃
焼空気の量は化学量論に基づく量より大きな量で
あつてもよい。この場合には、たとえば適当な流
量調節手段を用いて、許容される最高の量に相当
するまでの部分のみが燃焼噴流と混合され、残り
の部分は燃料噴流を囲む外側を通つて燃焼室内に
注入されるようにすればよい。燃焼空気量を上記
のように選ぶことにより、バーナー開口に於ての
燃焼用空気の量と温度との値の対応が変化するよ
うになる。
Ignition and combustion within the ignition chamber are carried out using fuel and combustion air in a proportion less than the stoichiometric amount, and this proportion is determined by considering the following points. That is, it depends on the nature of the fuel used and a number of conditions related to it, and on the amount of total combustion air introduced into the ignition chamber that is required to mix with the fuel jet and cause ignition and initiation of combustion. It will be done. When the burner operates as described above, the combustion air introduced into the ignition chamber is the carrier air (corresponding to about 2 to 7% of the total amount of air) necessary to supply the pulverized fuel. ), one that is supplied from the first inlet to form swirling flow air (corresponding to about 2 to 15% of the total air amount), and combustion air other than the above that is sent from the second inlet. be done. Of these, the conveying air is completely mixed, and the swirling air is almost completely mixed with the fuel jet, while the remaining combustion air is used for various purposes. The conveying air and the combustion air supplied from the first and second inlets may be thoroughly mixed. However, in that case, the amount of combustion air must not exceed 50% of the total amount of combustion air based on stoichiometry. However, if particularly required, the amount of combustion air may be greater than the stoichiometric amount. In this case, only a portion corresponding to the highest permissible amount is mixed with the combustion jet, for example by means of suitable flow regulation means, and the remaining portion is passed into the combustion chamber through the outside surrounding the fuel jet. It may be injected. By selecting the amount of combustion air as described above, the correspondence between the amount of combustion air at the burner opening and the temperature changes.

なお本発明の利点の1つは、このバーナーがた
とえば固体の微粉末燃料である場合に限定され
ず、液体燃料やガス燃料を使用する場合にも同様
に運転可能なことである。主要な燃料として微粉
末燃料を用い、補助燃料としてガスや油を用いる
場合、たとえば微粉末燃料の補給に隘路を生じた
とき、必要とあれば主燃料の供給をしや断して補
助燃料の供給を全負荷に相当する量まで引き上げ
てバーナーの運転を継続することができる。又ガ
ス及び/又は油を用いたとき、特に着火した重油
を主燃料として用いることもできる。次に発明の
バーナーの実施例を説明する。この場合、同一の
部分や機能的に同じ部分には同じ参照番号が付さ
れている。
One of the advantages of the present invention is that the burner is not limited to using, for example, solid, pulverized fuel, but can also be operated using liquid fuel or gaseous fuel. When using pulverized fuel as the main fuel and gas or oil as the auxiliary fuel, for example, if a bottleneck occurs in supplying the pulverized fuel, the main fuel supply can be cut off and the auxiliary fuel can be used if necessary. The supply can be increased to an amount corresponding to full load and the burner can continue to operate. When gas and/or oil are used, ignited heavy oil can also be used as the main fuel. Next, embodiments of the burner of the invention will be described. In this case, identical or functionally similar parts are provided with the same reference numerals.

〔実施例〕〔Example〕

第1図および第2図の実施例は、主燃料として
固体、液体又は気体から成る微細な粒子状の燃料
(以下単に微粉末燃料と記す)を用い、これと混
合される補助燃料としてガスを用いる本発明のバ
ーナーの原理を示す。燃焼空気用のパイプ16の
内部には該パイプ16と同軸的に配置された3本
のパイプ1,2及び3が設けられ、これらは一緒
に着火室20に開口している。3本のパイプ1,
2および3のうちの中央に配置されたパイプ1は
燃料噴流を供給するために用いられる。中間のパ
イプ2は補助燃料ガスの供給に用いられ、その開
口部には旋回発生装置21が設けられている。外
側のパイプ3は旋回しつつ流動する旋回流動空気
を着火室20の中に供給するために用いられる。
図示した実施例に於ては、上記旋回発生装置21
は、パイプ3の終端部に設けられ、その中には、
空気が旋回しつつ流動する空間すなわち旋回流動
用の環状空間4が形成されている。上記環状空間
4は接線方向にあけられた複数個の穿孔5を介し
て、パイプ3の内部空間と連結され、流入口50
を介して着火室20にそれぞれ連結されている。
この場合、流入口50には絞り作用をする環状の
突出部22が設けられるのが好ましい。この突出
部22は着火室20から上記環状空間4の中に主
燃料や補助燃料や空気が逆流するのを阻止する作
用をなす。
The embodiments shown in Figs. 1 and 2 use fine particulate fuel (hereinafter simply referred to as fine powder fuel) consisting of solid, liquid, or gas as the main fuel, and gas as an auxiliary fuel to be mixed with this. The principle of the burner of the present invention used is shown. Inside the pipe 16 for combustion air there are three pipes 1, 2 and 3 arranged coaxially with the pipe 16, which together open into the ignition chamber 20. 3 pipes 1,
The centrally located pipe 1 of 2 and 3 is used to supply the fuel jet. The intermediate pipe 2 is used for supplying auxiliary fuel gas, and a swirl generator 21 is provided at the opening thereof. The outer pipe 3 is used to supply swirling flowing air into the ignition chamber 20.
In the illustrated embodiment, the swirl generating device 21
is provided at the end of the pipe 3, and includes:
A space in which air flows while swirling, that is, an annular space 4 for swirling flow is formed. The annular space 4 is connected to the internal space of the pipe 3 through a plurality of tangentially bored holes 5, and an inlet 50
are respectively connected to the ignition chamber 20 via.
In this case, it is preferable that the inlet 50 is provided with an annular protrusion 22 that acts as a throttle. This protrusion 22 serves to prevent the main fuel, auxiliary fuel, and air from flowing back from the ignition chamber 20 into the annular space 4 .

着火室20は彎曲した周壁8に囲まれている。
この周壁は旋回流動空気の流入口50からパイプ
1,2,3と反対方向(図の右方)に延び、該方
向と直角な断面は右に行く程大きくなるように形
成されている。図に示した矢印は主燃料、補助燃
料及び空気が流れる方向を示す。ここから下流側
には排出管17が取付けられている。排出管17
は断面の直径が一様の円筒状に形成されてもよ
し、その断面の直径が下流側に向かつて拡大して
も、又減少するように形成してもよい。第1図の
例では排出管17は円筒形の開口部11に達する
まで直径が次第に縮小する形をなしている。図の
17′は円筒形の排出管を破線で示したものであ
る。着火室20は周壁8と排出管17との間に、
環状の流入口60を有している。該流入口60は
排出管17がこの部分で周壁8の右端の直径より
若干大きな直径を有することによつて形成されて
いる。流入口60の開口部の断面積は調節可能に
形成されている方がよい。そのために、たとえば
排出管17は前記空気用パイプ16の軸方向すな
わち図の左右に移動可能に配置されていてもよ
し、又着火室の周壁8の外部に、空気用のパイプ
16の軸方向に動かして調整できる絞り(図示せ
ず)を設けてもよい。
The ignition chamber 20 is surrounded by a curved peripheral wall 8.
This peripheral wall extends from the swirling air inlet 50 in the opposite direction to the pipes 1, 2, and 3 (to the right in the figure), and the cross section perpendicular to this direction becomes larger toward the right. The arrows shown in the figure indicate the direction in which the main fuel, auxiliary fuel and air flow. A discharge pipe 17 is attached downstream from here. Discharge pipe 17
may be formed into a cylindrical shape with a uniform cross-sectional diameter, or may be formed so that the cross-sectional diameter increases or decreases toward the downstream side. In the example shown in FIG. 1, the discharge pipe 17 has a diameter that gradually decreases until it reaches the cylindrical opening 11. 17' in the figure shows a cylindrical discharge pipe with a broken line. The ignition chamber 20 is located between the peripheral wall 8 and the discharge pipe 17,
It has an annular inlet 60. The inflow port 60 is formed by the discharge pipe 17 having a diameter slightly larger than the diameter of the right end of the peripheral wall 8 at this portion. It is preferable that the cross-sectional area of the opening of the inlet 60 is adjustable. For this purpose, for example, the discharge pipe 17 may be disposed so as to be movable in the axial direction of the air pipe 16, that is, to the left and right in the figure, or may be disposed outside the peripheral wall 8 of the ignition chamber in the axial direction of the air pipe 16. A movable and adjustable aperture (not shown) may also be provided.

第1図及び第2図のバーナーを運転する場合に
は、先ず補助燃料ガスが旋回流動空気と一緒に着
火室20の中に供給されて燃焼される。次に微粉
末燃料と該微粉末燃料を搬送する空気の混合物か
らなる微粉末燃料の噴流すなわち燃料噴流がパイ
プ1を介して着火室20に供給される。このとき
パイプ1の中にもう1つの旋回発生装置24を設
け、着火室20内の燃料噴流を、たとえば図の矢
印Aのように円錐形状に拡大して送出されること
も可能である。
When operating the burner of FIGS. 1 and 2, auxiliary fuel gas is first fed into the ignition chamber 20 together with swirling flowing air and combusted. Next, a jet of pulverized fuel, or a fuel jet, consisting of a mixture of pulverized fuel and air carrying the pulverized fuel is supplied to the ignition chamber 20 via the pipe 1 . At this time, it is also possible to provide another swirl generating device 24 in the pipe 1 so that the fuel jet in the ignition chamber 20 is expanded into a conical shape as indicated by arrow A in the figure and then sent out.

流入口50から排出される旋回流動空気は、着
火室20の内部で周壁8に沿つて外向きに流れ、
次いで一部は矢印Bで示す分流として、着火室2
0の中で循環する環流に移る。これによつて着火
室20の中で進行している燃焼によつて発生する
高温度のガスは燃料噴流の根元へ送られる。従つ
てパイプ1から排出される燃料噴流は直ちにかつ
確実に着火を開始し、燃焼室(図示せず)に向い
たバーナーの開口49の所ではすべて完全に着火
される。
The swirling flowing air discharged from the inlet 50 flows outward along the peripheral wall 8 inside the ignition chamber 20,
Then, a part of the flow is diverted to the ignition chamber 2 as indicated by arrow B.
Moving on to the reflux circulating within 0. The high temperature gas generated by the ongoing combustion in the ignition chamber 20 is thereby directed to the root of the fuel jet. The fuel jet exiting from the pipe 1 therefore begins to ignite immediately and reliably and is fully ignited at all burner openings 49 facing the combustion chamber (not shown).

必要な燃焼空気全体の内の主な量は、第1図お
よび第2図の実施例では、空気用のパイプ16を
介して第1図の左方から供給され、その1部は着
火室20の外側を通つて矢印Dで示すように直接
燃焼室(図示せず)内に流入するが、他部は流入
口60を経て着火室20の中に進入し、ここで矢
印Cが示すように、排出管17に沿つてバーナー
の開口49に向かつて流れる。この着火室20中
に流入した空気の中の分流Cは全空気量の約5〜
45%を占めるようにすることができる。この分流
Cは着火室20の内部でパイプ3からの旋回流動
空気とパイプ1からの搬送用空気とに協力して助
けるように働く。微粉末燃料の着火と燃焼の開始
を助けるように働く。従つて燃焼室中で燃料噴流
の完全な燃焼に利用できる燃焼空気は、着火室2
0の外側を通る分流Dと、場合によつては分流C
の未燃焼の残部とによつて与えられる。
In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the main amount of the total required combustion air is supplied from the left side of FIG. The other part enters the ignition chamber 20 through the inlet 60, where it flows directly into the combustion chamber (not shown) as shown by the arrow D through the outside of the , flows along the discharge pipe 17 towards the burner opening 49. The divided flow C in the air that has flowed into the ignition chamber 20 is approximately 5 to 50% of the total air amount.
It can be made to account for 45%. This branch flow C acts in cooperation with the swirling flow air from the pipe 3 and the conveying air from the pipe 1 inside the ignition chamber 20 . It works to help ignite pulverized fuel and start combustion. The combustion air available for complete combustion of the fuel jet in the combustion chamber is therefore limited to the ignition chamber 2.
0 and possibly a branch C
is given by the unburned remainder of

分流Cに旋回流動阻止作用を施すために、逆向
きの旋回流動を付与する必要がある場合に採用さ
れる最も簡単な方法は、流入口60の部分に、反
対方向に働く旋回発生装置(図示せず)を設ける
ことである。
The simplest method to be adopted when it is necessary to apply a swirling flow in the opposite direction to the divided flow C to prevent swirling flow is to install a swirling device (see Fig. (not shown).

なお、パイプ2からの旋回流動空気をパイプ1
からの主空気よりも高い圧力で注入することによ
り、僅かな量の空気から充分な旋回エネルギを発
生させる方法をとれば便利である。パイプ16中
の燃焼空気に空気圧以上に付与する過圧の通常の
範囲は約0.01〜0.06バールであり、又パイプ2の
中の旋回流動空気に付与する過圧は0.08〜0.4バ
ールである。
Note that the swirling flowing air from pipe 2 is transferred to pipe 1.
It would be convenient to generate sufficient swirling energy from a small amount of air by injecting it at a higher pressure than the main air from the air. A typical range for the overpressure applied to the combustion air in pipe 16 above air pressure is about 0.01 to 0.06 bar, and the overpressure applied to the swirling flow air in pipe 2 is 0.08 to 0.4 bar.

第3図は分流Cの着火室20内への導入が、パ
イプ10によつて行なわれるように形成されてい
るバーナーを示す。このパイプ10は、中央位置
に配置されたパイプ1に対して同軸的に設けら
れ、傾斜する所定数の穿孔29を介して着火室2
0と連結されている。この実施例では、着火室2
0の周壁8は平坦に作られ、穿孔29と接続され
る排出管61は円筒状に構成されている。しかし
これによつてバーナーの基本的動作が変ることは
ない。なお第1図の場合と同様に、分流Cの旋回
流動制止の作用は、パイプ10の中に逆向きに旋
回する流れを発生させる手段を設けるか、又は穿
孔29を接線方向に適宜の傾斜をなすように配置
することによつて実現することができる。燃焼室
20中への分流Dの供給は、第1図と同様に空気
用パイプ16を用いて行なうことができる。しか
し、別に適当数の空気流入口を設け、これを介し
て行なうのが好ましく、なお該空気流入口にはそ
れぞれ空気予熱器を前置させてもよい(図示せ
ず)。
FIG. 3 shows a burner constructed in such a way that the introduction of the branched stream C into the ignition chamber 20 takes place by means of a pipe 10. This pipe 10 is provided coaxially with respect to the centrally located pipe 1, and is connected to the ignition chamber 2 through a predetermined number of inclined perforations 29.
Connected to 0. In this embodiment, the ignition chamber 2
The circumferential wall 8 of 0 is made flat, and the discharge pipe 61 connected to the perforation 29 has a cylindrical shape. However, this does not change the basic operation of the burner. As in the case of FIG. 1, the effect of suppressing the swirling flow of the branch flow C can be achieved by providing means for generating a flow that swirls in the opposite direction in the pipe 10, or by appropriately inclining the perforation 29 in the tangential direction. This can be achieved by arranging them in the following manner. The branch flow D can be supplied into the combustion chamber 20 using the air pipe 16 as in FIG. However, it is preferable to provide a suitable number of separate air inlets for the operation to be carried out, each of which may be preceded by an air preheater (not shown).

第3図の実施例では、旋回流動空気の環流Bの
中心軸方向の長さを、分流Cの量と場合によつて
は更にその流動速度を調節することによつて変化
させることができる。上記調節により、環流Bを
開口49に達するまで引延ばす(矢印B′参照)
することも、穿孔29の位置まで後退させる(矢
印B参照)こともできる。上記調節を利用して、
旋回流動空気は所定の機能を果した後、はじめて
旋回運動を停止することができる。このことは、
たとえば性質の変動する微粉末燃料を使用する場
合に重要である。又更に必要であれば、分流Cが
必要な燃焼空気の全量と等しくなるように、すな
わち上記全量に対する不足の燃焼空気を燃焼室の
中に導入する必要がないように調節することも可
能である。
In the embodiment shown in FIG. 3, the length of the circulating flow B of the swirling air in the central axis direction can be changed by adjusting the amount of the branched flow C and, if necessary, its flow velocity. By the above adjustment, the circulation B is extended until it reaches the opening 49 (see arrow B').
It can also be moved back to the position of the perforation 29 (see arrow B). Using the above adjustment,
Only after the swirling flow air has fulfilled its predetermined function can it stop its swirling motion. This means that
This is important, for example, when using pulverized fuel with variable properties. Furthermore, if necessary, it is also possible to adjust the divided flow C so that it is equal to the total amount of combustion air required, that is, so that there is no need to introduce combustion air insufficient to the total amount into the combustion chamber. .

第4図に示した実施例は第3図の実施例と極め
てよく似ているが、第4図では着火室20の中に
2つの旋回流動空気を導入するという点に相違が
ある。この場合には着火室20の周壁は、内側周
壁8と外側周壁9とに分けられている。一方の旋
回流動空気は第1図の場合と同様にパイプ27お
よび穿孔5を経て、旋回する空気を発生させる環
状空間4に送り込まれる。従つて旋回する空気流
は流入口50から着火室20の中に流入する。他
方の旋回する空気流のために、両周壁8と9との
間には環状の流入口が更に設けられ、該流入口は
パイプ27を同心的に取り囲むパイプ28と、接
線方向にあけられた穿孔6の作用によつて旋回す
る空気を発生させる環状空間7から空気の供給を
受ける。分流Cはまた、パイプ10を介して送出
され、流入口60を経て着火室20に導入され、
その排出管62は僅かに円錐形状をなして広がつ
ている。この実施例に於ては、追加的な流入口5
1が、着火室の軸から比較的大きな間隔をへだて
て設けられているので、旋回する空気の流れが強
力であるという利点を得ることができる。
The embodiment shown in FIG. 4 is very similar to the embodiment of FIG. 3, except that in FIG. In this case, the peripheral wall of the ignition chamber 20 is divided into an inner peripheral wall 8 and an outer peripheral wall 9. One of the swirling air flows through the pipe 27 and the perforation 5, as in the case of FIG. 1, and is fed into the annular space 4 where swirling air is generated. The swirling air flow therefore flows into the ignition chamber 20 through the inlet 50 . For the other swirling air flow, an annular inlet is further provided between the two peripheral walls 8 and 9, which inlet is opened tangentially to the pipe 28 concentrically surrounding the pipe 27. Air is supplied from an annular space 7 which generates swirling air by the action of the perforations 6. The branched stream C is also delivered via the pipe 10 and introduced into the ignition chamber 20 via the inlet 60;
The discharge pipe 62 has a slightly conical shape and widens. In this embodiment, an additional inlet 5
1 is arranged at a relatively large distance from the axis of the ignition chamber, so that the advantage of a strong swirling air flow can be obtained.

第5図及び第6図に示す実施例では、第4図の
場合と同様に、着火室20の周壁は内側壁部8と
外側壁部9とから形成され、旋回しつつ流動する
空気すなわち旋回流動空気の全部はパイプ3を介
して送り込まれ、穿孔5及び6を経て内側旋回流
動環状空間4及び外側の旋回流動環状空間7の中
に導入される。旋回流動空気は上記空間4および
7から、環状の流入口51及び52を経て、円錐
形状に構成されている各周壁8及び9上に流れ出
す。この着火室の排出管17は外側のパイプとし
て形成され、これらを通して送出された燃焼空気
の分流は内側周壁8の側を通つて着火室20の中
に導かれる。第5図にはパイプ10の中に旋回流
動空気形成のための手段18が設けられた所を示
している。
In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the peripheral wall of the ignition chamber 20 is formed of an inner wall portion 8 and an outer wall portion 9, as in the case of FIG. All of the flowing air is fed through the pipe 3 and introduced through the perforations 5 and 6 into the inner swirling flow annular space 4 and the outer swirling flow annular space 7 . The swirling flow air flows out from the spaces 4 and 7 via annular inlets 51 and 52 onto the respective circumferential walls 8 and 9, which are configured in the form of a cone. The discharge pipes 17 of this ignition chamber are designed as external pipes, through which the partial flow of combustion air delivered is led into the ignition chamber 20 by the side of the inner circumferential wall 8 . FIG. 5 shows the provision of means 18 in the pipe 10 for the formation of swirling air flow.

第1ないし第6図の実施例では、流入口50及
び51から送出される旋回流動空気は、旋回流動
用の環状空間4及び7の中に接線方向に設けられ
た穿孔5及び6によつて形成される。しかし、そ
の代りに第5図の符号18で示すように旋回流発
生用の格子状のガイドベーンを使用することもで
きる。第7図及び第8図はこのような構造を示
す。還状の流入口50および51にはそれぞれの
個有のパイプ14及び15が設けられており、こ
れらの中に旋回流動空気を形成のための格子状ガ
イドベーン12又は13が配置されている。この
実施例では、旋回流動空気を制止させるように追
加的に排出管の開口部11の中に、案内板23が
設けられており、更に開口部11の外側に半径方
向に向けられた流動制限板19によつて着火室2
0の外側を通つて流れている。燃焼空気の流路の
途中で、所望程度の乱れを更に発生させることが
できる。
In the embodiment of FIGS. 1 to 6, the swirling flow air delivered from the inlets 50 and 51 is provided by perforations 5 and 6 tangentially provided in the swirling flow annular spaces 4 and 7. It is formed. However, instead of this, it is also possible to use a grid-like guide vane for generating a swirling flow, as shown at 18 in FIG. Figures 7 and 8 show such a structure. The circular inlets 50 and 51 are provided with their own pipes 14 and 15, in which grid-shaped guide vanes 12 or 13 are arranged for creating a swirling flow of air. In this embodiment, a guide plate 23 is additionally provided in the opening 11 of the discharge pipe to restrict the swirling flow of air, and a flow restriction radially directed outside the opening 11. Ignition chamber 2 by plate 19
It flows outside of 0. A desired degree of turbulence can also be generated in the combustion air flow path.

第9図はこの上述の諸実施例とは別の実施例を
示す。この実施例は、補助燃料が燃料用パイプ2
6中に設けた内管25を介して着火室20の中に
導入される点が既説の実施例と相違している。従
つて、燃料の供給は管25とパイプ26との間に
形成された環状空間を通して行なわれる。
FIG. 9 shows an alternative embodiment to the embodiments described above. In this embodiment, the auxiliary fuel is connected to the fuel pipe 2.
This is different from the previously described embodiments in that the ignition chamber 20 is introduced into the ignition chamber 20 through an inner pipe 25 provided in the ignition chamber 6. Therefore, the supply of fuel takes place through the annular space formed between the tube 25 and the pipe 26.

第10図の実施例は、分流Cを形成するための
流入口の別の構造を示す。着火室の周壁9は最大
直径の部分に於て排出管17に連結されており、
その際分流Cを流す流入口は穿孔29又はスリツ
ト58によつて形成されている。
The embodiment of FIG. 10 shows an alternative structure of the inlet for forming the branch C. The peripheral wall 9 of the ignition chamber is connected to the discharge pipe 17 at its maximum diameter,
In this case, the inlet through which the branched flow C flows is formed by a perforation 29 or a slit 58.

第11図及び第12図の実施例は、補助燃料と
して油が用いられている点が、先の諸実施と異
る。この補助燃料としての油の供給は、着火室の
中心軸に沿つて配置された燃料用パイプ1を同軸
的に取囲むパイプ30を介して行なわれる。パイ
プ30は、下流側の端面が閉鎖され、半径方向の
穿孔31によつて、もう一つの同軸的に配置され
たパイプ33と連結されており、この中にアトマ
イザ用の空気が送り込まれる。補助燃料油は次の
アトマイザ用空気と一緒に流路54の開口32か
ら着火室20の中に流入する。穿孔32は、必要
に応じて傾斜して伸びるように配置され、補助燃
料に旋回流動を付与することも可能である。又主
燃料として油(特に重油)の使用も可能である。
これに適した多くの実施例が第13〜15図に示
されている。これらの実施例は、燃料の供給のみ
が油の使用に適するという点で互に共通な点を有
している。又着火室及び上記旋回流動空気又はそ
の他の燃焼空気(合流C)を用いる点は同じであ
る。
The embodiment of FIGS. 11 and 12 differs from the previous embodiments in that oil is used as the auxiliary fuel. The supply of oil as auxiliary fuel is carried out through a pipe 30 coaxially surrounding the fuel pipe 1 disposed along the central axis of the ignition chamber. The pipe 30 is closed at its downstream end and is connected by a radial perforation 31 to a further coaxially arranged pipe 33 into which air for the atomizer is fed. The auxiliary fuel oil flows into the ignition chamber 20 through the opening 32 of the flow path 54 together with the next atomizer air. The perforations 32 can be arranged to extend obliquely as required, and can also impart swirling flow to the auxiliary fuel. It is also possible to use oil (especially heavy oil) as the main fuel.
A number of embodiments suitable for this are shown in Figures 13-15. These embodiments have in common that only the fuel supply is suitable for the use of oil. Also, the point that an ignition chamber and the above-mentioned swirling flowing air or other combustion air (merging C) are used is the same.

第13図に示す実施例には、主燃料油に渦流を
生じている油を追加して行なうアトマイジング装
置が設けられている。主燃料油は中央に配置され
たパイプ35を通り旋回発生装置40を経て着火
室20の中に導入され、その際パイプ35には出
口ノズル41が接続されている。このパイプ35
を取囲むパイプ36を通して同様に油が供給さ
れ、該油は穿孔37を経て旋回流動室38中に接
線方向に送り込まれ、ここから出口ノズル41の
開口部の先に設けられた燃料ノズル39内に達
し、更に主燃料油とともに着火室20の中に送出
される。この場合に出口ノズル41は燃料ノズル
39に関し軸方向に移動可能に支承されるのが好
ましい。又更にパイプ36は旋回する流動油を供
給するのが容易であるように、パイプ42によつ
て取囲まれており、該パイプ42は下流側端部が
閉じた環状のジヤケツトを形成し、その中に燃料
予熱用の加熱媒体が導入される。
The embodiment shown in FIG. 13 is provided with an atomizing device that adds swirling oil to the main fuel oil. The main fuel oil is introduced into the ignition chamber 20 via a swirl generator 40 through a centrally arranged pipe 35, to which an outlet nozzle 41 is connected. This pipe 35
Oil is likewise supplied through a surrounding pipe 36, which is fed tangentially through a perforation 37 into a swirling flow chamber 38 and from there into a fuel nozzle 39 provided beyond the opening of an outlet nozzle 41. , and is further sent into the ignition chamber 20 together with the main fuel oil. In this case, the outlet nozzle 41 is preferably mounted so as to be axially movable with respect to the fuel nozzle 39. Furthermore, to facilitate the supply of swirling fluid oil, the pipe 36 is surrounded by a pipe 42, which forms an annular jacket closed at its downstream end and whose downstream end is closed. A heating medium for fuel preheating is introduced therein.

第14図に示すバーナーは内部構造のみが示さ
れているが、前に説明したバーナーと同様に旋回
流動を行なう油によつて主燃料油アトマイジング
が行なわれる。この場合に主燃料油は中心パイプ
45を介して導入され、パイプ45には下流側端
部に出口ノズル53が設けられている。該出口ノ
ズル53の開口46の先端に燃料ノズル39が設
けられている。開口46から流出する主燃料油と
共に、旋回する流動油は燃料ノズルに達する。上
記旋回流動油は第13図の場合と同様にパイプ3
6を通して送り込まれ、その穿孔37による旋回
流動を受けて旋回流動室38を通り、ノズル39
に流入する。この実施例ではパイプ45と燃料ノ
ズル39との相対位置は変更することはできな
い。その代りにパイプ35の中に中心ノズルニー
ドル55が軸方向に移動可能に挿入され、該ニー
ドル55の尖端59の円錐形状部によつて油の吐
出量の調節を行なうことができる。なお主燃料油
も旋回流動と共に燃料ノズル39の中に導入する
ことが可能であり、そのときにはノズルニードル
55とパイプ45との間の中間の空間内に旋回流
動を付与する手段48が設けられる。
Although only the internal structure of the burner shown in FIG. 14 is shown, atomizing of the main fuel oil is performed by oil that undergoes swirling flow, similar to the burner described above. In this case, the main fuel oil is introduced via a central pipe 45, which is provided with an outlet nozzle 53 at its downstream end. A fuel nozzle 39 is provided at the tip of the opening 46 of the outlet nozzle 53. Together with the main fuel oil exiting the opening 46, the swirling fluid oil reaches the fuel nozzle. The above swirling fluid oil is transferred to the pipe 3 as in the case of Fig. 13.
6, receives swirling flow from the perforation 37, passes through the swirling flow chamber 38, and enters the nozzle 39.
flows into. In this embodiment, the relative positions of the pipe 45 and the fuel nozzle 39 cannot be changed. Instead, a central nozzle needle 55 is inserted into the pipe 35 so as to be axially movable, and the amount of oil discharged can be adjusted by means of the conical section of the tip 59 of the needle 55. Note that the main fuel oil can also be introduced into the fuel nozzle 39 with a swirling flow, in which case means 48 for imparting a swirling flow is provided in the intermediate space between the nozzle needle 55 and the pipe 45.

第15図に示すバーナーは、中心ノズルニード
ル55の代りに、中央位置にパイプ43が配置さ
れ、該パイプ43がパイプ45内で軸方向に移動
可能に支承されているという点に於てのみ、第1
4図のバーナーと異つている。パイプ43の前端
部47は、出口ノズル53を通る燃料の送出を調
節するために、円錐形に形成され、その中に通路
44が設けられ、該通路を介して空気が燃料ノズ
ル39の中に吹き込まれ、吹き込まれた空気は主
燃料油の旋回流動油によるアトマイジングを助け
るように働く。ここでも第14図の実施例の場合
と同様に加熱用ジヤケツトを設けることができる
(図示せず)。
The burner shown in FIG. 15 differs only in that, instead of the central nozzle needle 55, a pipe 43 is arranged in a central position and is supported for axial movement within the pipe 45. 1st
It is different from the burner in Figure 4. The front end 47 of the pipe 43 is formed conically and is provided with a passage 44 therein for regulating the delivery of fuel through the outlet nozzle 53, through which air enters the fuel nozzle 39. The blown air acts to aid atomization of the main fuel oil by the swirling fluid oil. Here too, a heating jacket can be provided (not shown) as in the embodiment of FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は主燃料として微粉末燃料、そして補助
燃料としてガスを用いるバーナーの長手方向断面
図、第2図は上記第1図の−断面でのこのバ
ーナーの断面図、第3図は着火室に燃焼用空気を
導入する別構造の流入口を有するバーナーの長手
断面図、第4図は着火室に旋回流動空気を導入す
るため既設のものとは異る流入口を有するバーナ
ーの長手方向断面図、第5図は第4図とは異なる
バーナーを具えたバーナーの長手方向断面図、第
6図は第5図のバーナーの−断面図、第7図
は主燃料に微粉末燃料を、又補助燃料にガスを用
いる既説のバーナーと異なるバーナーの長手方向
断面、第8図は第7図のバーナーの−断面、
第9図は補助燃料供給用の新しい微粉末燃料バー
ナーの長手方向断面図、第10図は残りの燃焼用
空気のための、第1図に示したものとは異なる構
成を有する着火室の長手方向断面、第11図は主
燃料として微粉末燃料を、補助燃料として油を用
いるバーナーの長手方向断面図、第12図は上記
第11図のXII−XII断面図、第13図は旋回流動ア
トマイザを有する液体燃料用のバーナーの長手方
向断面図、第14図は第13図の変形例のバーナ
ーの長手方向断面図、第15図は第14図の上記
変形例を更に変形したバーナーの長手方向断面
図、である。 1,2,3……パイプ、4……環状空間、5,
6……穿孔、7……環状空間、8,9……周壁、
10……パイプ、11……開口部、12,13…
…ガイドベーン、14,16……パイプ、17,
17′……排出管、18……空気流旋回流動空気
形成手段、20……着火室、21……旋回発生装
置、26,27,28……パイプ、29……穿
孔、35,45……パイプ、50,51……流入
口、58……スリツト、60……流入口、61,
62……配出管。
Figure 1 is a longitudinal sectional view of a burner that uses pulverized fuel as the main fuel and gas as auxiliary fuel, Figure 2 is a sectional view of this burner taken along the - section in Figure 1 above, and Figure 3 is the ignition chamber. Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of a burner that has an inlet of a different structure for introducing combustion air into the ignition chamber, and Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of a burner that has an inlet that is different from the existing one for introducing swirling flow air into the ignition chamber. 5 is a longitudinal sectional view of a burner equipped with a burner different from that in FIG. 4, FIG. 6 is a sectional view of the burner in FIG. 5, and FIG. A longitudinal section of a burner that is different from previously described burners that use gas as auxiliary fuel, Figure 8 is a cross section of the burner in Figure 7,
FIG. 9 is a longitudinal section of a new pulverized fuel burner for auxiliary fuel supply; FIG. 10 is a longitudinal section of the ignition chamber for the remaining combustion air with a configuration different from that shown in FIG. 1; 11 is a longitudinal cross-sectional view of a burner that uses pulverized fuel as the main fuel and oil as an auxiliary fuel, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII of FIG. 11, and FIG. 13 is a swirling flow atomizer. FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a burner for liquid fuel having a modified example shown in FIG. 13, and FIG. It is a sectional view. 1, 2, 3...pipe, 4...annular space, 5,
6... Perforation, 7... Annular space, 8, 9... Peripheral wall,
10...pipe, 11...opening, 12,13...
...Guide vane, 14, 16...Pipe, 17,
17'...Exhaust pipe, 18...Air flow swirling fluid air forming means, 20...Ignition chamber, 21...Swirl generator, 26, 27, 28...Pipe, 29...Perforation, 35, 45... Pipe, 50, 51... Inlet, 58... Slit, 60... Inlet, 61,
62...Distribution pipe.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 微粒状の固定燃料、ガス燃料及び又は液体燃
料を使用できるバーナーであつて、 主な燃焼を行なう燃焼室に送られる燃料の流れ
の上流側に於て、上記燃焼室に接続された着火室
20と、該着火室の中心軸に沿つて延び該着火室
に開口する燃料供給用のパイプ1;26;35;
45と、該パイプ1;26;35;45の着火室
への開口を囲んで該パイプとほぼ同軸に形成さ
れ、上記パイプから噴出される燃料噴流とほぼ同
軸に燃焼用の空気すなわち第1の燃焼空気を着火
室20に受入れる環状の第1の燃焼空気流入口5
0と、燃焼室に上記着火室を経由することなく外
側を通り、全燃料の燃焼に必要な空気の残部を燃
焼室に供給する流路を有し、 着火室20は、上記中心軸を回転中心として下
流側にゆくに従つて直径が増大する回転面から成
る周壁8,9と、該周壁の下流側に近接して設け
られ燃焼室に連通する排出管17,11;17′,
61,62を備なえ、 上記第1の流入口50は、上記第1の燃焼用の
空気の流れに旋回運動を与える旋回流発生装置を
有し、着火室内に燃焼空気の還流Bを発生させる
ことにより、着火室内で燃料と高温の燃焼用のガ
スを十分混合して着火温度まで加熱するように形
成されたバーナーに於て、 上記着火室20の周壁8,9と排出管17,1
1;17′;61,62の間の中間領域には、第
2の燃焼空気の流れCを導入する環状の第2の流
入口60が周壁8,9の外周に沿つて設けられ、
その結果上記導入口から流入する第2の燃焼空気
の流れによつて、着火室内の還流Bの軸方向長さ
が制限され、燃焼室に供給される燃料噴流Aは上
記排出管17,11;17′,61,62の中で
旋回運動を停止された状態で、該排出管からほぼ
前記中心軸方向に流出すること、及び前記第1の
流入口50及び第2の流入口60を介して着火室
20に供給される燃焼空気の合計量は、供給され
た燃料に応じて化学量論的に必要な全空気量の50
%を越えぬように形成されていること、 を特徴とするバーナー。 2 上記第2の流入口60,29,58は燃焼空
気を供給するパイプ16の内側に次の様に、即ち
燃焼空気の第2の部分が燃焼室20の中に入り、
残部Dは外部を通つて着火室に流入すること、を
特徴とする請求項1に記載のバーナー。 3 燃焼空気の第2の部分の為の第2の流入口6
0,29,58は別個の空気供給パイプ10に接
続されていること、を特徴とする請求項1に記載
のバーナー。 4 第2の流入口60は着火室の周壁8,9と排
出管17,11;17,61,62との間に形成
されていること、を特徴とする請求項2及び3の
いずれか1に記載のバーナー。 5 第2の流入口60は、多数の孔29または開
口58からなり、それらは着火室の壁から排出管
に移る所に設けられていること、を特徴とする請
求項2及び3のいずれか1に記載のバーナー。 6 還流Bと逆方向の旋回を形成する旋回発成装
置18が第2の流入口60,29,58に設けら
れていること、を特徴とする請求項1及至5のい
ずれか1に記載のバーナー。 7 第2の流入口60,29,58は調節可能に
形成されていること、を特徴とする請求項1乃至
6のいずれか1に記載のバーナー。 8 着火室の壁8は、円錐形またはドーム形を成
して、第1の燃焼空気流の為の第1の流入口50
に近接配置され、上記流入口は旋回発成装置2
1,13を排出口の領域に有する別個の空気供給
パイプ3,27,14を介して接続されているこ
と、を特徴とする請求項1乃至7のいずれか1に
記載のバーナー。 9 着火室20の周壁は、内側壁部8と外側壁部
9に区分され、内側壁部は第1の流入口50に近
接配置される事、両周壁部の間には環状の旋回空
気用流入口51が設けられ、ここでは形成された
全燃焼空気流から区分された部分空気流は上記
夫々の空気流入口を介して着火室内に導入される
こと、を特徴とする請求項8に記載のバーナー。 10 2つの流入口50,51は夫々個別の空気
パイプ27,28に接続され、各空気供給パイプ
には夫々の排出領域に旋回発成装置4,5が設け
られていること、を特徴とする請求項9に記載の
バーナー。 11 上記流入口50,51は2つの旋回発成装
置4,5,6,7を有する共通の空気供給用パイ
プ3を備えていること、を特徴とする請求項9に
記載のバーナー。 12 旋回運動を付与された空気は、少くとも1
つの空気供給用のパイプ3,27,28,14に
第2の燃焼空気流より高い圧力で導入されるこ
と、を特徴とする請求項8乃至11のいずれか1
に記載のバーナー。 13 空気流入口50,51の一方又は双方は、
環状のギヤツプとして形成されていること、を特
徴とする請求項8乃至11のいずれか1に記載の
バーナー。 14 第1の燃焼空気用の第1の流入口50の内
側に、該流入口50と同軸に中心位置に配置され
たパイプ1とこれを同軸に取まくパイプ2が設け
られ、一方のパイプ1は主燃料を供給するように
用いられ、他方のパイプ2は旋回されたキヤリヤ
ガス又は旋回されないキヤリヤガスを供給するよ
うに形成されたことを特徴とし、主燃料として微
粒状の燃料を使用する請求項1乃至13のいずれ
か1に記載のバーナー。 15 第1の燃焼空気用の第1の流入口50の内
側に、主燃料を供給する中心位置に配置されたパ
イプ1の排出口と、該パイプ1を同軸に取囲む1
対のパイプ30,33の共通の開口32が設けら
れ、旋回運動を付与されたキヤリヤ油又は旋回運
動を付与されずに供給されたキヤリヤ油に、微粉
化用の空気が注入されること、を特徴とする請求
項1乃至13のいずれか1に記載のバーナー。 16 第1の燃焼空気用の第1の流入口50の内
側に、主燃料として用いられるオイルを流出する
出口ノズル41を備えた中心位置に置かれたパイ
プ34,45の排出口と、パイプ34,45を同
軸に囲み、旋回された液体燃料を形成する2個の
旋回発生手段37を備えたパイプ36の排出口が
設けられ、 上記燃料ノズル39が出口ノズル41の下流側
に設けられ、該ノズルを通つて主燃料の流れと、
旋回する燃料の流れが合流すること、を特徴とす
る特許請求の範囲1乃至13のいずれか1に記載
のバーナー。 17 上記出口ノズル41と燃料ノズル39が移
動可能に装着されていること、を特徴とする請求
項16に記載のバーナー。 18 上記中心位置に置かれたパイプ45の中
に、軸方向に調整可能なノズルニードルが設けら
れていること、を特徴とする請求項16に記載の
バーナー。 19 上記ノズルニードルは軸方向に調整可能で
あり、内部には燃料ノズル39に導入される燃料
を微粉化するための空気が流されること、を特徴
とする請求項18に記載のバーナー。 20 旋回する流体燃料を供給するパイプ36
は、加熱用ジヤケツト42によつて囲まれている
こと、を特徴とする請求項16乃至19のいずれ
か1に記載のバーナー。
[Scope of Claims] 1. A burner that can use particulate fixed fuel, gas fuel, and/or liquid fuel, in which the combustion chamber an ignition chamber 20 connected to the ignition chamber, and a fuel supply pipe 1 extending along the central axis of the ignition chamber and opening into the ignition chamber;
45, and is formed substantially coaxially with the pipe surrounding the opening of the pipe 1; 26; 35; An annular first combustion air inlet 5 that receives combustion air into the ignition chamber 20
0 and a flow path that passes through the outside of the combustion chamber without passing through the ignition chamber and supplies the remainder of the air necessary for combustion of all the fuel to the combustion chamber, and the ignition chamber 20 rotates about the central axis. Peripheral walls 8, 9 consisting of a rotating surface whose diameter increases toward the downstream side from the center, and exhaust pipes 17, 11; 17', which are provided adjacent to the downstream side of the peripheral wall and communicate with the combustion chamber.
61 and 62, the first inlet 50 has a swirling flow generating device that gives swirling motion to the first combustion air flow, and generates a combustion air reflux B in the ignition chamber. In a burner formed to sufficiently mix fuel and high-temperature combustion gas in the ignition chamber and heat it to the ignition temperature, the peripheral walls 8, 9 of the ignition chamber 20 and the discharge pipes 17, 1
1; 17'; 61, 62, an annular second inlet 60 for introducing the second combustion air flow C is provided along the outer periphery of the peripheral walls 8, 9;
As a result, the axial length of the reflux B in the ignition chamber is limited by the flow of the second combustion air flowing in from the inlet, and the fuel jet A supplied to the combustion chamber is limited to the exhaust pipes 17, 11; 17', 61, 62 while the rotational movement is stopped, it flows out from the discharge pipe approximately in the direction of the central axis, and through the first inlet 50 and the second inlet 60. The total amount of combustion air supplied to the ignition chamber 20 is 50% of the total stoichiometrically required amount of air depending on the supplied fuel.
A burner characterized by: being formed so as not to exceed %. 2 The second inlets 60, 29, 58 are arranged inside the pipe 16 supplying combustion air in the following way, that is, the second part of the combustion air enters the combustion chamber 20,
Burner according to claim 1, characterized in that the remainder D flows into the ignition chamber through the outside. 3. Second inlet 6 for the second part of combustion air
2. Burner according to claim 1, characterized in that air supply pipes 0, 29, 58 are connected to separate air supply pipes (10). 4. Any one of claims 2 and 3, characterized in that the second inlet 60 is formed between the peripheral walls 8, 9 of the ignition chamber and the discharge pipes 17, 11; 17, 61, 62. Burner as described in. 5. Any one of claims 2 and 3, characterized in that the second inlet 60 consists of a number of holes 29 or openings 58, which are provided at a transition point from the wall of the ignition chamber to the discharge pipe. 1. The burner described in 1. 6. A swirl generating device 18 for forming a swirl in the opposite direction to the reflux B is provided at the second inlet 60, 29, 58, according to any one of claims 1 to 5. burner. 7. Burner according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the second inlet 60, 29, 58 is configured to be adjustable. 8 The wall 8 of the ignition chamber has a conical or dome shape and a first inlet 50 for the first combustion air flow.
The inlet is located close to the swirl generating device 2.
8. Burner according to claim 1, characterized in that it is connected via separate air supply pipes 3, 27, 14 having 1, 13 in the region of the outlet. 9 The peripheral wall of the ignition chamber 20 is divided into an inner wall part 8 and an outer wall part 9, the inner wall part is arranged close to the first inlet 50, and an annular swirling air space is provided between the two peripheral walls. 9. According to claim 8, an inlet 51 is provided, in which a partial air flow separated from the total combustion air flow formed is introduced into the ignition chamber via the respective air inlet. burner. 10. The two inlets 50, 51 are each connected to a separate air pipe 27, 28, each air supply pipe being provided with a swirl generating device 4, 5 in its respective discharge area. Burner according to claim 9. 11. Burner according to claim 9, characterized in that the inlets 50, 51 are provided with a common air supply pipe 3 with two swirl generators 4, 5, 6, 7. 12 The air imparted with swirling motion has at least 1
12. The combustion air flow is introduced into the two air supply pipes 3, 27, 28, 14 at a higher pressure than the second combustion air flow.
Burner as described in. 13 One or both of the air inlets 50 and 51 are
12. Burner according to claim 8, characterized in that it is formed as an annular gap. 14 Inside the first inlet 50 for first combustion air, a pipe 1 coaxially arranged at the center with the inlet 50 and a pipe 2 coaxially surrounding it are provided, one pipe 1 Claim 1 characterized in that the pipe is used to supply main fuel, and the other pipe 2 is formed to supply swirled carrier gas or non-swirled carrier gas, and granular fuel is used as the main fuel. 14. The burner according to any one of 13 to 13. 15 Inside the first inlet 50 for the first combustion air, the outlet of the pipe 1 arranged in a central position for supplying the main fuel, and the outlet 1 coaxially surrounding the pipe 1
A common opening 32 of the pair of pipes 30 and 33 is provided to ensure that air for atomization is injected into the carrier oil that has been given a swirling motion or the carrier oil that has been supplied without being given a swirling motion. Burner according to any one of claims 1 to 13. 16 Inside the first inlet 50 for the first combustion air, the outlet of the centrally located pipes 34, 45 with an outlet nozzle 41 for outflowing the oil used as the main fuel; . main fuel flow through the nozzle;
14. The burner according to claim 1, wherein swirling fuel flows merge. 17. Burner according to claim 16, characterized in that the outlet nozzle 41 and the fuel nozzle 39 are movably mounted. 18. Burner according to claim 16, characterized in that an axially adjustable nozzle needle is provided in the centrally located pipe 45. 19. Burner according to claim 18, characterized in that the nozzle needle is adjustable in the axial direction, through which air flows for pulverizing the fuel introduced into the fuel nozzle (39). 20 Pipe 36 for supplying swirling fluid fuel
20. A burner according to any one of claims 16 to 19, characterized in that the burner is surrounded by a heating jacket (42).
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