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公開番号2024166646
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023082864
出願日2023-05-19
発明の名称混焼バーナ及びボイラ
出願人株式会社IHI汎用ボイラ
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F23C 1/00 20060101AFI20241122BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】空気比等の酸化剤比を低下させた際の窒素酸化物(NOx)の発生量の増大を抑制することが可能な混焼バーナ及びボイラを提供する。
【解決手段】第1の燃料を火炉内に噴射する第1の噴射孔と、第1の燃料と当該第1の燃料とは火炎伝搬速度が異なる第2の燃料とを火炉内に噴射する第2の噴射孔とを備え、酸化剤を第1の燃料と第2の燃料との混焼領域から外れた領域に混焼領域よりも多く供給する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１の燃料を火炉内に噴射する第１の噴射孔と、
火炎伝搬速度が前記第１の燃料とは異なる第２の燃料を局所的に前記第１の燃料と混焼するように前記火炉内に噴射する第２の噴射孔とを備え、
酸化剤を前記第１の燃料と前記第２の燃料との混焼領域から外れた領域に前記混焼領域よりも多く供給する混焼バーナ。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記第１の噴射孔及び前記第２の噴射孔は、前記第１の燃料と前記第２の燃料とが局所的に交差するように前記火炉内に噴射する請求項１に記載の混焼バーナ。
【請求項３】
前記第１の噴射孔は、円筒面の周方向に所定間隔で複数設けられ、
前記第２の噴射孔は、前記円筒面に直交する姿勢で前記円筒面の外周に設けられた保炎リングにおいて、周方向に所定間隔で複数設けられる請求項２に記載の混焼バーナ。
【請求項４】
前記保炎リングには、中心周りの所定角度範囲に切欠部が形成されており、
前記切欠部は、前記火炉における燃焼ガスの排出側に位置する請求項３に記載の混焼バーナ。
【請求項５】
前記第１の燃料は化石燃料ガスであり、
前記第２の燃料は水素ガスである請求項１～４のいずれか一項に記載の混焼バーナ。
【請求項６】
請求項５に記載の混焼バーナが火炉に装着されてなるボイラ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、混焼バーナ及びボイラに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、熱効率を低下させることなくＮＯｘの発生を抑制することのできる強制貫流ボイラの提供を目的とした強制貫流バーナが開示されている。この強制貫流バーナは、特許文献１の請求項１等に記載されているように、炉壁が、鉛直かつ内外二重円筒状に排列された蒸発管により構成され、その炉室の上部中央にバーナが設けられる形式の強制貫流ボイラにおいて、空気過剰の燃焼ガスと燃料過剰の燃焼ガスを並列に噴射する非対称燃焼バーナであり、その空気過剰の燃焼ガスによる火炎が内外二重の蒸発管の間に燃焼ガスを導入するスリット側に形成されるよう取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平５－６０３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記背景技術は、強制貫流ボイラの熱効率を低下させることなく燃焼ガスにおけるＮＯｘの発生を抑制することができるものの、理論空気量と供給空気量の比（空気比）が低下するとＮＯｘの発生量が増大する傾向がある。空気比が比較的低い燃焼領域でボイラを運転させようとした場合、空気比の低下に逆行してＮＯｘの発生量が増大するという傾向は、解決すべき重要な技術課題である。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、空気比等の酸化剤比を低下させた際の窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量の増大を抑制することが可能な混焼バーナ及びボイラの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、混焼バーナに係る第１の解決手段として、第１の燃料を火炉内に噴射する第１の噴射孔と、火炎伝搬速度が前記第１の燃料とは異なる第２の燃料を局所的に前記第１の燃料と混焼するように前記火炉内に噴射する第２の噴射孔とを備え、酸化剤を前記第１の燃料と前記第２の燃料との混焼領域から外れた領域に前記混焼領域よりも多く供給する、という手段を採用する。
【０００７】
本発明では、混焼バーナに係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記第１の噴射孔及び前記第２の噴射孔は、前記第１の燃料と前記第２の燃料とが局所的に交差するように前記火炉内に噴射する、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、混焼バーナに係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記第１の噴射孔は、円筒面の周方向に所定間隔で複数設けられ、前記第２の噴射孔は、前記円筒面に直交する姿勢で前記円筒面の外周に設けられた保炎リングにおいて、周方向に所定間隔で複数設けられる、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、混焼バーナに係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記保炎リングには、中心周りの所定角度範囲に切欠部が形成されており、前記切欠部は、前記火炉における燃焼ガスの排出側に位置する、という手段を採用する。
【００１０】
本発明では、混焼バーナに係る第５の解決手段として、上記第１～第４のいずれかの解決手段において、前記第１の燃料は化石燃料ガスであり、前記第２の燃料は水素ガスである、という手段を採用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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