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JP2000130716A - Burner ignition torch - Google Patents

Burner ignition torch

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Publication number
JP2000130716A
JP2000130716A JP10302829A JP30282998A JP2000130716A JP 2000130716 A JP2000130716 A JP 2000130716A JP 10302829 A JP10302829 A JP 10302829A JP 30282998 A JP30282998 A JP 30282998A JP 2000130716 A JP2000130716 A JP 2000130716A
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JP
Japan
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torch
air
flame
ignition
outer cylinder
Prior art date
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Application number
JP10302829A
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Japanese (ja)
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Takeshi Suzuki
武志 鈴木
Toshimitsu Ichinose
利光 一ノ瀬
Hidetoshi Aiki
英鋭 相木
Takeshi Hoshi
健 保志
Masaharu Watabe
正治 渡部
Satoru Fukui
覚 福井
Masaharu Oguri
正治 大栗
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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.)
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Publication date
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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To use low oxygen concentration air as an ignition torch air. SOLUTION: A fixed inner cylinder 140 and a movable inner cylinder 140b slidable axially of the fixed inner cylinder are disposed in an outer cylinder 117 of an ignition torch 100, and further a torch nozzle 19 and a flame insulator 18 are disposed in the fixed inner cylinder. Torch air is supplied from an inlet 144 into the fixed inner cylinder 140a to combust a fuel infected from the torch nozzle. Secondary air passes through an annular secondary flow passage 142 formed between an outer cylinder and the movable inner cylinder and is supplied from an injection hole 148 into the movable inner cylinder. When low oxygen concentration air is used as torch air, a flame formed in the flame stabilizer sometimes disappears in a short time owing to insufficient oxygen, but provided the movable inner cylinder is moved axially to permit secondary air to be supplied to the flame from the injection hole 148 at a position where flame temperature detected by a temperature sensor 143 exceeds ignition temperature of a fuel, flame failure is prevented from occuring.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ等の火炉の
主バーナから噴射された燃料に着火し、主バーナの安定
した燃焼を生じさせるための点火用火炎を形成するバー
ナ用点火トーチに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ignition torch for a burner which ignites fuel injected from a main burner of a furnace such as a boiler and forms an ignition flame for causing stable combustion of the main burner.

【0002】[0002]

【従来の技術】ボイラ火炉等においては、主バーナとは
別に点火用火炎を形成する点火トーチを設け、点火トー
チにより形成した火炎により主バーナから噴射された燃
料に着火して主バーナの安定した燃焼を確保することが
行なわれている。
2. Description of the Related Art In a boiler furnace or the like, an ignition torch for forming an ignition flame is provided separately from a main burner, and the flame formed by the ignition torch ignites fuel injected from the main burner to stabilize the main burner. Ensuring combustion is being performed.

【0003】図7は一般に使用される主バーナ用ガス焚
き点火トーチの構成を示す断面図、図8は、図7のVIII
−VIII方向矢視図を示している。
FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a gas-fired ignition torch for a main burner which is generally used, and FIG.
FIG. 8 shows a view in the direction of arrows VIII.

【0004】図7、図8において、10は点火トーチ全
体を示す。点火トーチ10は、略円筒形状の金属製外筒
17、外筒17中心軸線に沿って配置されたトーチノズ
ル19を備えている。図7に示すように、トーチノズル
19は内部にガス燃料(例えばプロパン等)が流れる燃
料通路を有する円筒形状とされ、先端部には燃料を噴射
する主噴孔20が、先端部近傍の側面にはパイロット噴
孔21が、それぞれ複数個ずつ形成されている。また、
トーチノズル19周囲にはパイロット噴孔19近傍の位
置に保炎器18が配置されている。図7、図8に24で
示すのはパイロット噴孔21から噴射されたパイロット
燃料への初期点火を行なう点火プラグ、25は主噴孔2
0から噴射された燃料の燃焼を確認するための火炎検出
器である。
[0004] In Figs. 7 and 8, reference numeral 10 denotes an entire ignition torch. The ignition torch 10 includes a substantially cylindrical metal outer cylinder 17 and a torch nozzle 19 arranged along the center axis of the outer cylinder 17. As shown in FIG. 7, the torch nozzle 19 has a cylindrical shape having a fuel passage through which gaseous fuel (for example, propane or the like) flows. Has a plurality of pilot injection holes 21 respectively. Also,
A flame stabilizer 18 is arranged around the torch nozzle 19 at a position near the pilot injection hole 19. 7 and 8, reference numeral 24 denotes a spark plug for initial ignition of pilot fuel injected from pilot injection hole 21. Reference numeral 25 denotes main injection hole 2.
This is a flame detector for confirming the combustion of the fuel injected from 0.

【0005】トーチ10の燃焼用空気(以下、トーチ空
気と称する)は外筒17内に供給され図7に矢印で示す
如く開口部17aに向かう空気流を形成する。パイロッ
ト噴孔21から噴射されたパイロット燃料は点火プラグ
24のスパークにより着火し、主噴孔20から噴射され
た燃料を燃焼させる火種となる。保炎器18はトーチ空
気流の保炎器18直下流側に安定した低速の循環渦を形
成し、主噴孔20から噴射された燃料の着火点を安定さ
せる火炎安定化機能を有している。
[0005] Air for combustion of the torch 10 (hereinafter referred to as torch air) is supplied into the outer cylinder 17 to form an air flow toward the opening 17a as shown by an arrow in FIG. The pilot fuel injected from the pilot injection hole 21 is ignited by the spark of the ignition plug 24, and becomes a fire that burns the fuel injected from the main injection hole 20. The flame stabilizer 18 forms a stable low-speed circulation vortex immediately downstream of the flame stabilizer 18 of the torch air flow, and has a flame stabilizing function of stabilizing the ignition point of the fuel injected from the main injection hole 20. .

【0006】図9はボイラ火炉16における点火トーチ
10と主バーナ4との配置を示す図である。図9に示す
ように、点火トーチ10は主バーナ4のバーナノズル5
に隣接して火炉壁1に配置される。主バーナ4の燃焼空
気は、図示しない供給源から主バーナ4を取り巻く風箱
3内に供給され、風箱3からバーナノズル4周囲を通っ
て火炉16内に供給される。バーナノズル5から噴射さ
れた燃料は点火トーチ10により形成されるトーチ火炎
15により着火し、火炉16内に主バーナ火炎14を形
成する。図9において、11はトーチ空気供給配管、1
2は主バーナ燃料配管、13はトーチ燃料配管である。
FIG. 9 is a view showing the arrangement of the ignition torch 10 and the main burner 4 in the boiler furnace 16. As shown in FIG. 9, the ignition torch 10 is connected to the burner nozzle 5 of the main burner 4.
Is disposed on the furnace wall 1 adjacent to the furnace wall. The combustion air of the main burner 4 is supplied from a supply source (not shown) into the wind box 3 surrounding the main burner 4, and is supplied from the wind box 3 through the periphery of the burner nozzle 4 into the furnace 16. Fuel injected from the burner nozzle 5 is ignited by a torch flame 15 formed by an ignition torch 10, and forms a main burner flame 14 in a furnace 16. In FIG. 9, 11 is a torch air supply pipe, 1
2 is a main burner fuel pipe, and 13 is a torch fuel pipe.

【0007】なお、図7に示すように点火トーチ10の
トーチノズル19先端は外筒17の開口部17aより内
部に位置しており、トーチノズル19から噴射された燃
料はトーチ空気により供給される酸素のみによりまず外
筒17内で燃焼し、次いで外筒17外では主バーナ燃焼
空気により供給される酸素により燃焼し外筒開口部17
aから火炉16内に延びるトーチ火炎15を形成する。
[0007] As shown in Fig. 7, the tip of the torch nozzle 19 of the ignition torch 10 is located inside the opening 17a of the outer cylinder 17, and the fuel injected from the torch nozzle 19 is only oxygen supplied by the torch air. First burns in the outer cylinder 17, and then burns outside the outer cylinder 17 using oxygen supplied by the main burner combustion air, and
A torch flame 15 extending from a into a furnace 16 is formed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】バーナ用点火トーチは
いかなる場合にも主バーナ燃料に着火可能なトーチ火炎
を維持することが要求される。このためには、点火トー
チは主バーナ燃焼空気の高速気流との接触や火炉内の圧
力の急激な変化等の外乱に耐えて常に安定した火炎を提
供できるものである必要がある。このような外乱に影響
を受けずに安定したトーチ火炎を維持するためには、ト
ーチ空気の点火トーチ入口と出口とにおける差圧(すな
わちトーチ空気流速)を一定範囲内に維持するととも
に、更にトーチ燃料量に対するトーチ空気量(空気比)
をも一定範囲内に維持することが必要とされることが、
実験的に判明している。
The ignition torch for a burner is required to maintain a torch flame capable of igniting the main burner fuel in any case. For this purpose, the ignition torch must be able to withstand disturbances such as contact of the main burner combustion air with a high-speed air flow and rapid changes in the pressure in the furnace, and always provide a stable flame. In order to maintain a stable torch flame without being affected by such a disturbance, the pressure difference between the inlet and the outlet of the ignition torch of the torch air (that is, the torch air flow rate) is maintained within a certain range, and the torch is further increased. Torch air amount to fuel amount (air ratio)
Is also required to be kept within a certain range,
It is experimentally known.

【0009】図10は、トーチ空気としてフレッシュエ
ア(大気、すなわち酸素濃度約20パーセントの空気)
を使用した場合の、一般的な点火トーチの着火特性とト
ーチ空気差圧と空気比との関係を示す図である。図10
において、縦軸はトーチ空気の出入口差圧(mmAq)
を、横軸は空気比λ(トーチ空気により供給される酸素
量と、燃料を完全燃焼させるのに必要な理論酸素量との
比)を、それぞれ表している。また、図10ではトーチ
燃料として液化石油ガス(LPG、プロパン90パーセ
ント)を使用した場合について示している。
FIG. 10 shows fresh air (atmosphere, ie, air having an oxygen concentration of about 20%) as torch air.
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the ignition characteristics of a general ignition torch, the torch air differential pressure, and the air ratio in the case where is used. FIG.
, The vertical axis is the differential pressure between the inlet and outlet of the torch air (mmAq)
And the horizontal axis represents the air ratio λ (the ratio between the amount of oxygen supplied by the torch air and the theoretical amount of oxygen required to completely burn the fuel). FIG. 10 shows a case where liquefied petroleum gas (LPG, propane 90%) is used as a torch fuel.

【0010】図10に示すように、一般的に点火トーチ
の安定した着火性能が得られるのは、トーチ空気差圧で
約50〜100mmAqであり、かつ空気比λが0.2
から0.5の範囲であることが判明している。すなわ
ち、トーチ空気差圧がこの範囲より大きいとトーチ内で
の空気流速の過大による着火不良や火炎の吹き消えが生
じる。また差圧が上記より小さくなると、流速の不足に
よる外乱の影響の増大等によりトーチ火炎が不安定とな
る問題がある。一方、空気比が0.2以下の場合には酸
素不足となりトーチ燃料に着火しないか、或いは着火し
てもトーチ外筒内で火炎が消失してしまい、空気比が
0.5以上の領域では空気量が過大となりトーチ燃料が
希釈されてしまうため着火が生じなくなる問題が生じ
る。このため、トーチ空気としてフレッシュエアを用い
た場合、安定したトーチ火炎を形成するためにはトーチ
空気差圧と空気比との両方をを上記の範囲内に調整する
必要がある。
As shown in FIG. 10, generally, stable ignition performance of the ignition torch is obtained when the torch air differential pressure is about 50 to 100 mmAq and the air ratio λ is 0.2.
From 0.5 to 0.5. That is, if the torch air differential pressure is larger than this range, poor ignition or flame blowout due to excessive air flow velocity in the torch occurs. If the differential pressure is smaller than the above, there is a problem that the torch flame becomes unstable due to an increase in the influence of disturbance due to insufficient flow velocity. On the other hand, when the air ratio is 0.2 or less, oxygen becomes insufficient and the torch fuel does not ignite, or even when ignited, the flame disappears in the torch outer cylinder, and in the region where the air ratio is 0.5 or more, Since the amount of air is excessive and the torch fuel is diluted, there is a problem that ignition does not occur. For this reason, when fresh air is used as the torch air, it is necessary to adjust both the torch air differential pressure and the air ratio within the above range in order to form a stable torch flame.

【0011】ところが、近年ボイラ火炉などでは排気性
状の改善のため主バーナ燃焼空気に燃焼排気を混合する
排気再循環(GR)が行なわれる場合が増大している。
しかも、排気の混合率(GR率)は増加傾向にあり、主
バーナ燃焼空気の20%以上の量の排気を混入する場合
も多くなっている。このように多量の排気再循環を行な
う場合には主バーナ燃焼空気の酸素濃度はフレッシュエ
アに較べてかなり低くなる。また、ガスタービン/ボイ
ラユニット等のコンバインドサイクルに使用されるボイ
ラでは、ガスタービン排気をそのまま主バーナ燃焼空気
として使用するものもあり、この場合には主バーナ燃焼
空気中の酸素濃度は約13%程度まで低下することにな
る。
However, in recent years, the exhaust gas recirculation (GR) for mixing the combustion exhaust with the main burner combustion air has been increasing in boiler furnaces and the like in order to improve the exhaust properties.
In addition, the mixing ratio (GR ratio) of the exhaust gas tends to increase, and the amount of exhaust gas of 20% or more of the main burner combustion air is often mixed. When such a large amount of exhaust gas recirculation is performed, the oxygen concentration of the main burner combustion air becomes considerably lower than that of fresh air. Some boilers used in a combined cycle of a gas turbine / boiler unit or the like use the gas turbine exhaust as it is as the main burner combustion air. In this case, the oxygen concentration in the main burner combustion air is about 13%. To a degree.

【0012】ところが、従来の点火トーチではこのよう
な低酸素濃度の空気を使用すると安定したトーチ火炎を
維持できなくなる問題が生じる。
However, in the conventional ignition torch, if air having such a low oxygen concentration is used, there arises a problem that a stable torch flame cannot be maintained.

【0013】前述のように、安定したトーチ火炎を維持
するためには、トーチ空気差圧と空気比(酸素量)との
両方を一定の範囲に維持する必要がある。しかし、トー
チ空気として低酸素濃度の空気を使用した場合には、従
来と同じ量のトーチ空気を供給したのでは空気比が小さ
くなってしまい酸素不足のために点火トーチで着火不能
もしくは着火後にトーチ内での火炎の消失が生じること
になる。一方、これを防止するために空気比を増大させ
て充分な量の酸素を供給しようとすると、トーチ空気量
は全体として過大になり燃料が希釈されトーチ内での着
火不能が生じたりトーチ空気の流速が過大となり着火し
ても火炎が吹き消えてしまう問題が生じる。
As described above, in order to maintain a stable torch flame, it is necessary to maintain both the torch air differential pressure and the air ratio (oxygen amount) within a certain range. However, when air with a low oxygen concentration is used as the torch air, if the same amount of torch air is supplied as in the prior art, the air ratio will be small, and it will not be possible to ignite with the ignition torch due to lack of oxygen or the torch after ignition. Flame extinction will occur in the interior. On the other hand, if an attempt is made to increase the air ratio to supply a sufficient amount of oxygen to prevent this, the amount of torch air will be excessively large as a whole, and the fuel will be diluted, making it impossible to ignite in the torch or causing the torch air to flow. There is a problem that the flow velocity becomes excessive and the flame blows out even if the ignition occurs.

【0014】このため、従来の点火トーチでは、主バー
ナに排気再循環を行なう場合でも主バーナと同じ低酸素
濃度の燃焼空気を使用することはできず、トーチ空気と
して別途フレッシュエアを供給する必要があった。
Therefore, in the conventional ignition torch, even when the exhaust gas is recirculated to the main burner, the combustion air having the same low oxygen concentration as that of the main burner cannot be used, and fresh air must be separately supplied as the torch air. was there.

【0015】図11は、主バーナに排気再循環を行なう
場合の従来のトーチ空気供給系統を模式的に示す図であ
る。図11に示すように、ボイラ火炉の排気は火炉16
から誘引通風機31により空気加熱器33を通って排出
される。また、燃焼用のフレッシュエアは大気から押込
通風機30により圧送され、空気加熱器33を通って排
気と熱交換後、火炉出口から再循環ガス通風機32によ
り供給される排気と混合され低酸素濃度の燃焼空気とな
って主バーナ空気配管36から風箱3を経由して主バー
ナ4に供給される。この場合、上述したように従来の点
火トーチでは主バーナ4の低酸素濃度の燃焼空気を使用
することができないため、空気加熱器33下流側の排気
混入前のフレッシュエアをトーチ空気として供給する必
要があり、空気加熱器33下流側から点火トーチ10ま
で点火トーチ用空気配管11を主バーナ空気配管36と
は別に設ける必要があった。このため、配管系統が複雑
になり配管コストの増大によるボイラ等の建設コストが
上昇する問題があった。
FIG. 11 is a diagram schematically showing a conventional torch air supply system when exhaust gas is recirculated to the main burner. As shown in FIG. 11, the exhaust of the boiler furnace was
From the air heater 33 through the air heater 33. Further, the fresh air for combustion is pumped from the atmosphere by a forced air ventilator 30, passes through an air heater 33, exchanges heat with the exhaust air, and is mixed with the exhaust air supplied from a furnace outlet by a recirculating gas ventilator 32 to mix with low oxygen. The combustion air of the concentration is supplied from the main burner air pipe 36 to the main burner 4 via the wind box 3. In this case, as described above, the conventional ignition torch cannot use the combustion air having a low oxygen concentration of the main burner 4, so that it is necessary to supply the fresh air before the exhaust gas downstream of the air heater 33 as the torch air. Therefore, the ignition torch air pipe 11 must be provided separately from the main burner air pipe 36 from the downstream side of the air heater 33 to the ignition torch 10. For this reason, there has been a problem that the piping system becomes complicated and the construction cost of a boiler or the like increases due to an increase in piping cost.

【0016】本発明は上記問題に鑑み、燃焼用空気とし
て低酸素濃度の空気を使用可能とし、主バーナに排気再
循環を行なう場合にも点火トーチ用燃焼空気系統を別途
設ける必要のないバーナ用点火トーチを提供することを
目的としている。
In view of the above problems, the present invention makes it possible to use low-oxygen-concentration air as combustion air, and to use a combustion air system for an ignition torch even when recirculating exhaust gas to the main burner. It is intended to provide an ignition torch.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、主バーナ点火用の火炎を形成するバーナ用点火
トーチであって、トーチ燃焼用空気流路を形成する外筒
と、外筒内のトーチ燃焼用空気流に燃料を噴射するトー
チノズルと、噴射された燃料とトーチ燃焼用空気とによ
り外筒内にトーチ火炎を形成する火炎形成手段と、前記
形成された火炎に、外筒内において外筒軸線に沿った所
定の2次空気供給位置で燃焼用2次空気を供給する2次
空気供給手段と、を備えたバーナ用点火トーチが提供さ
れる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an ignition torch for a burner for forming a flame for igniting a main burner, the outer cylinder forming an air flow path for torch combustion, A torch nozzle for injecting fuel into the torch combustion air flow in the outer cylinder, flame forming means for forming a torch flame in the outer cylinder with the injected fuel and torch combustion air, A secondary air supply means for supplying secondary air for combustion at a predetermined secondary air supply position along an outer cylinder axis in a cylinder is provided.

【0018】請求項2に記載の発明によれば、前記2次
空気供給手段は、前記2次空気供給位置を外筒軸線方向
に沿って変更可能とする手段を備えた、請求項1に記載
のバーナ用点火トーチが提供される。
According to the second aspect of the present invention, the secondary air supply means has means for changing the secondary air supply position along the axial direction of the outer cylinder. Is provided.

【0019】請求項3に記載の発明によれば、前記トー
チ燃焼用空気は、大気より酸素濃度が低い空気である請
求項1または2に記載のバーナ用点火トーチが提供され
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the burner ignition torch according to the first or second aspect, wherein the torch combustion air is air having an oxygen concentration lower than that of the atmosphere.

【0020】請求項4に記載の発明によれば、前記2次
空気供給位置は、トーチ燃焼用空気により形成されたト
ーチ火炎の温度が予め定めた値以上になる位置に設定さ
れる請求項2または3に記載のバーナ用点火トーチが提
供される。
According to the invention described in claim 4, the secondary air supply position is set at a position where the temperature of the torch flame formed by the torch combustion air becomes equal to or higher than a predetermined value. Or an ignition torch for a burner according to item 3.

【0021】請求項5に記載の発明によれば、前記トー
チ燃焼用空気は、前記主バーナに供給される燃焼用空気
と同一の空気供給源から供給される請求項2から請求項
4のいずれか1項に記載のバーナ用点火トーチが提供さ
れる。
According to the fifth aspect of the present invention, the torch combustion air is supplied from the same air supply source as the combustion air supplied to the main burner. 2. An ignition torch for a burner according to claim 1.

【0022】請求項6に記載の発明によれば、主バーナ
点火用の火炎を形成するバーナ用点火トーチであって、
外筒と、外筒内に延設されトーチ燃焼用空気流路を形成
する内筒と、該内筒内のトーチ燃焼用空気流に燃料を噴
射するトーチノズルと、噴射された燃料とトーチ燃焼用
空気とにより筒内にトーチ火炎を形成する火炎形成手段
と、前記内筒と外筒との間に形成された燃焼用2次空気
流路と、前記内筒の壁面に形成され前記形成された火炎
に燃焼用2次空気を噴射する2次空気供給口と、前記内
筒を前記外筒に対して外筒軸線方向に移動させ前記火炎
に対する燃焼用2次空気供給位置を外筒軸線方向に沿っ
て変化させる手段と、を備えたバーナ点火用トーチが提
供される。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a burner ignition torch for forming a flame for main burner ignition,
An outer cylinder, an inner cylinder extending in the outer cylinder to form a torch combustion air flow path, a torch nozzle for injecting fuel into the torch combustion air flow in the inner cylinder, and an injected fuel and torch combustion Flame forming means for forming a torch flame in a cylinder by air, a secondary air flow path for combustion formed between the inner cylinder and the outer cylinder, and the formed and formed on a wall surface of the inner cylinder. A secondary air supply port for injecting secondary air for combustion into the flame, and moving the inner cylinder in the axial direction of the outer cylinder with respect to the outer cylinder to shift the secondary air supply position for combustion to the flame in the axial direction of the outer cylinder. Means for varying along the burner ignition torch.

【0023】以下、各請求項に記載の発明の作用につい
て説明する。
Hereinafter, the operation of the invention described in each claim will be described.

【0024】請求項1の発明では、点火トーチ外筒内に
形成されたトーチ火炎に外筒内の所定の位置で2次空気
が供給される。例えばトーチ空気として低酸素濃度の空
気を使用した場合、トーチ内の空気流速をフレッシュエ
アの場合と同等に設定すると、トーチ燃料は着火はする
ものの生成した火炎がトーチ外筒内で酸素不足のために
消失する問題がある。本発明では、トーチ内空気流速を
従来と同等に設定した場合でも、火炎に外筒内で2次空
気により酸素を供給するようにしたことにより、酸素不
足による外筒内での火炎の消失が防止され安定したトー
チ火炎が外筒外まで延びるようになる。この場合2次空
気供給位置は、例えば着火後の火炎が酸素不足により消
失する位置より上流側に設定し、消失前に火炎に酸素を
供給するようにすることが好ましい。
According to the first aspect of the present invention, secondary air is supplied to a torch flame formed in the outer cylinder of the ignition torch at a predetermined position in the outer cylinder. For example, when air with a low oxygen concentration is used as the torch air, if the air flow rate in the torch is set equal to that of fresh air, the torch fuel will ignite, but the generated flame will be out of oxygen in the torch outer cylinder. Have the problem of disappearing. In the present invention, even when the air flow velocity in the torch is set equal to the conventional one, oxygen is supplied to the flame by the secondary air in the outer cylinder, so that the flame disappears in the outer cylinder due to lack of oxygen. The prevented and stable torch flame extends outside the outer cylinder. In this case, it is preferable that the secondary air supply position is set, for example, upstream of a position where the flame after ignition disappears due to lack of oxygen, and oxygen is supplied to the flame before the flame disappears.

【0025】また、請求項2の発明では、請求項1の2
次空気供給手段の2次空気供給位置をトーチ外筒軸線方
向に沿って変更可能とする手段が設けられている。トー
チ内で一旦着火した燃料が酸素不足により消失する位置
はトーチ空気の酸素量、使用するトーチ燃料等により異
なってくる。本発明では、2次空気供給位置を外筒軸線
方向に沿って変更可能としたことによりトーチ空気の酸
素量や使用燃料が異なる場合でも適切な位置に2次空気
を供給し火炎の消失を防止することが可能となる。
Further, in the invention of claim 2, according to claim 1
Means are provided for changing the secondary air supply position of the secondary air supply means along the axial direction of the torch outer cylinder. The position where the fuel once ignited in the torch disappears due to lack of oxygen differs depending on the amount of oxygen in the torch air, the torch fuel used, and the like. In the present invention, the secondary air supply position can be changed along the outer cylinder axis direction, so that even when the amount of oxygen of the torch air or the fuel used is different, the secondary air is supplied to an appropriate position to prevent the flame from disappearing. It is possible to do.

【0026】更に、請求項3の発明では、請求項1また
は2の発明においてトーチ空気として低酸素濃度の空気
が使用される。すなわち、本発明によればトーチ空気と
して低酸素濃度の空気を使用した場合でも安定したトー
チ火炎が生成される。
Further, in the invention of claim 3, air having a low oxygen concentration is used as the torch air in the invention of claim 1 or 2. That is, according to the present invention, a stable torch flame is generated even when air having a low oxygen concentration is used as the torch air.

【0027】また、請求項4の発明では、請求項2また
は請求項3において筒内に形成されたトーチ火炎温度が
予め定めた値になる位置に設定される。例えば、筒内で
着火により形成された火炎が酸素不足により消失する場
合、火炎温度は着火後消失位置に向けて低下するように
なる。このため、火炎消失防止のために2次空気を供給
する位置は、火炎温度が酸素供給により再度火炎を形成
可能な温度となっている位置、すなわち燃料の着火温度
以上となっている位置である必要がある。本発明では、
2次空気供給位置を火炎温度が所定値(例えば燃料の着
火温度)以上となる位置に設定したため、酸素不足によ
る火炎の消失を確実に防止することが可能となる。な
お、本発明で言う火炎温度とは不輝炎の温度をも含んで
いる。
In the invention of claim 4, the temperature of the torch flame formed in the cylinder in claim 2 or 3 is set at a position where the temperature becomes a predetermined value. For example, when the flame formed by ignition in the cylinder disappears due to lack of oxygen, the flame temperature decreases toward the disappearance position after ignition. For this reason, the position where the secondary air is supplied to prevent the flame from disappearing is a position where the flame temperature is a temperature at which a flame can be formed again by supplying oxygen, that is, a position where the flame temperature is equal to or higher than the ignition temperature of the fuel. There is a need. In the present invention,
Since the secondary air supply position is set at a position where the flame temperature is equal to or higher than a predetermined value (for example, the ignition temperature of fuel), it is possible to reliably prevent the flame from disappearing due to lack of oxygen. In addition, the flame temperature referred to in the present invention includes the temperature of the non-flame flame.

【0028】更に、請求項5の発明では、請求項2から
請求項4のいずれか1項の発明においてトーチ空気は主
バーナの燃焼空気と同一の空気供給源から供給されるた
め、トーチ空気用に主バーナ燃焼空気とは別系統の配管
を設ける必要がない。
Further, in the invention according to claim 5, in the invention according to any one of claims 2 to 4, the torch air is supplied from the same air supply source as the combustion air of the main burner. It is not necessary to provide a separate piping system for the main burner combustion air.

【0029】一方、請求項6の発明では、2次空気は内
筒と外筒との間に形成された2次空気流路を通り内筒壁
面からトーチ火炎に供給される。また、内筒は外筒に対
して外筒軸線方向に移動可能とされているため、外筒内
で火炎に2次空気を供給する位置を外筒軸線方向に沿っ
て変化させることが可能となる。
On the other hand, in the invention of claim 6, the secondary air is supplied to the torch flame from the inner cylinder wall surface through the secondary air flow path formed between the inner cylinder and the outer cylinder. Further, since the inner cylinder is movable relative to the outer cylinder in the axial direction of the outer cylinder, it is possible to change the position for supplying the secondary air to the flame in the outer cylinder along the axial direction of the outer cylinder. Become.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0031】図1は、本発明のバーナ用点火トーチの一
実施形態を示す図7と同様な断面図である。なお、図1
において、図7と同じ参照符号は図7と同じ要素を表す
ものとする。
FIG. 1 is a sectional view similar to FIG. 7, showing an embodiment of the ignition torch for a burner of the present invention. FIG.
7, the same reference numerals as in FIG. 7 represent the same elements as in FIG.

【0032】図1において、100は点火トーチ全体を
示す。本実施形態では、点火トーチ100は略円筒形状
の金属製外筒117と、外筒117と同心に配置された
内筒140とを備えている。また、内筒140内には、
図7と同様なトーチ19、保炎器18、点火プラグ24
及び火炎検出器25が配置されている。本実施形態で
は、内筒140は固定内筒140aと固定内筒140a
先端周囲に装着され、固定内筒140aに対して軸線方
向に摺動可能な可動内筒140bとから構成される。可
動内筒140b先端部近傍の周壁には後述する2次空気
を内筒半径方向に向けて噴出する複数の2次空気噴出孔
148が配置されている。図1に143で示すのは、2
次空気噴出孔143近傍の可動内筒壁面に配置された火
炎温度検出用の、例えば熱電対からなる温度センサであ
る。
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes the entire ignition torch. In this embodiment, the ignition torch 100 includes a substantially cylindrical metal outer cylinder 117 and an inner cylinder 140 arranged concentrically with the outer cylinder 117. In the inner cylinder 140,
7, a torch 19, a flame stabilizer 18, a spark plug 24
And a flame detector 25. In the present embodiment, the inner cylinder 140 is a fixed inner cylinder 140a and a fixed inner cylinder 140a.
A movable inner cylinder 140b mounted around the distal end and slidable in the axial direction with respect to the fixed inner cylinder 140a. A plurality of secondary air ejection holes 148 for ejecting secondary air, which will be described later, in the radial direction of the inner cylinder are arranged on the peripheral wall near the distal end of the movable inner cylinder 140b. In FIG. 1, reference numeral 143 denotes 2
This is a temperature sensor for detecting a flame temperature, for example, a thermocouple, which is arranged on the wall surface of the movable inner cylinder near the next air ejection hole 143.

【0033】本実施形態では、トーチノズル19から噴
射される燃料の燃焼用の1次空気(トーチ空気)は外筒
117外周に設けられたトーチ空気入口144から外筒
117と固定内筒140aとの間に形成される環状のト
ーチ空気室144aに入り、トーチ空気室144aから
固定内筒周壁に開口する複数の1次空気入口146を通
り固定内筒144a内に流入する。上記環状トーチ空気
室144aは隔壁149により後述する2次空気室15
2と分離されている。固定内筒144a内に流入したト
ーチ空気(1次空気)は、保炎器18と固定内筒144
a内壁との間を通過して固定内筒144a、可動内筒1
44b及び外筒117内を流れ、外筒117の開口11
7aから火炉内に噴出する。
In this embodiment, primary air (torch air) for combustion of fuel injected from the torch nozzle 19 is supplied from the torch air inlet 144 provided on the outer circumference of the outer cylinder 117 to the outer cylinder 117 and the fixed inner cylinder 140a. The gas enters the annular torch air chamber 144a formed therebetween, and flows from the torch air chamber 144a through the plurality of primary air inlets 146 opening to the peripheral wall of the fixed inner cylinder into the fixed inner cylinder 144a. The annular torch air chamber 144a is divided by a partition 149 into a secondary air chamber 15 described later.
2 is separated. The torch air (primary air) flowing into the fixed inner cylinder 144a is supplied to the flame stabilizer 18 and the fixed inner cylinder 144.
a between the fixed inner cylinder 144a and the movable inner cylinder 1
44b and the inside of the outer cylinder 117,
It gushes into the furnace from 7a.

【0034】また、本実施形態では外筒117外周には
トーチ空気入口144の他に2次空気入口145が設け
られている。2次空気は、この2次空気入口145から
外筒117、固定内筒140a及び隔壁149により区
画された環状の2次空気室152に流入する。可動内筒
144bは、両端に外筒117内壁と摺接する摺動フラ
ンジ141a、141bとを備えており、内筒140b
外壁、外筒117内壁及び摺動フランジ141a、14
1bにより環状の2次空気流路142が形成される。2
次空気室152内の2次空気は、摺動フランジ141a
に設けられた連通孔147から2次空気流路142に流
入し、可動内筒140bの先端近傍の2次空気噴出孔1
48から内筒140bの半径方向に噴出する。
In this embodiment, a secondary air inlet 145 is provided on the outer periphery of the outer cylinder 117 in addition to the torch air inlet 144. The secondary air flows from the secondary air inlet 145 into an annular secondary air chamber 152 defined by the outer cylinder 117, the fixed inner cylinder 140a, and the partition 149. The movable inner cylinder 144b has sliding flanges 141a and 141b at both ends thereof in sliding contact with the inner wall of the outer cylinder 117.
Outer wall, inner wall of outer cylinder 117 and sliding flanges 141a, 141
1b forms an annular secondary air flow path 142. 2
The secondary air in the secondary air chamber 152 is supplied to the sliding flange 141a.
Flows into the secondary air flow path 142 from the communication hole 147 provided in the secondary air outlet 142 near the tip of the movable inner cylinder 140b.
From 48, it is jetted in the radial direction of the inner cylinder 140b.

【0035】可動内筒140bは、ロッド170を介し
て図示しない適宜な駆動機構に接続されている。これに
より、外部から駆動機構を操作することにより可動内筒
140bを摺動フランジ141a、141bを介して固
定内筒140a外壁と外筒117内壁と摺動しつつ外筒
117軸線方向に沿って移動させることが可能となって
いる。本実施形態では、可動内筒140bを軸線方向に
沿って移動させることにより、2次空気噴出孔148の
位置、すなわち2次空気供給位置を外筒軸線方向に沿っ
て変化させることが可能となっている。
The movable inner cylinder 140b is connected to an appropriate drive mechanism (not shown) via a rod 170. Thereby, by operating the drive mechanism from the outside, the movable inner cylinder 140b is moved along the outer cylinder 117 axial direction while sliding with the outer wall of the fixed inner cylinder 140a and the inner wall of the outer cylinder 117 via the sliding flanges 141a and 141b. It is possible to make it. In the present embodiment, the position of the secondary air ejection hole 148, that is, the secondary air supply position can be changed along the axial direction of the outer cylinder by moving the movable inner cylinder 140b along the axial direction. ing.

【0036】本実施形態では、トーチ100は排気再循
環を実施する主バーナに使用されており、トーチ空気及
び2次空気には主バーナの燃焼空気と同じ酸素濃度の低
い空気が使用される。また本実施形態では、固定内筒1
40a内に供給されるトーチ空気(1次空気)の固定内
筒140a入口と出口との差圧(トーチ空気流速)は従
来と略同等(例えば50〜100mmAqの範囲)に設
定されている。
In the present embodiment, the torch 100 is used as a main burner for performing exhaust gas recirculation, and the torch air and the secondary air are air having the same low oxygen concentration as the combustion air of the main burner. In this embodiment, the fixed inner cylinder 1
The differential pressure (torch air flow rate) between the inlet and outlet of the fixed inner cylinder 140a of the torch air (primary air) supplied into the inside 40a is set to be substantially equal to the conventional one (for example, in the range of 50 to 100 mmAq).

【0037】この場合、トーチノズル19から噴射され
た燃料は点火プラグ24により点火され、保炎器18に
より火炎を一旦形成するが、火炎への酸素供給は酸素濃
度の低いトーチ空気(1次空気)のみによって行なう
と、酸素量不足により火炎維持が困難となり一旦形成さ
れた火炎は保炎器18からある程度の長さで消失してし
まい、外筒開口117a外部に延びる火炎を形成するこ
とができない。また、充分な酸素を供給するためにトー
チ空気(1次空気)の固定内筒出入口の差圧を上記範囲
より増大すると、トーチ空気流速が過大になり着火不能
もしくは火炎形成が困難となる。
In this case, the fuel injected from the torch nozzle 19 is ignited by the spark plug 24 and once forms a flame by the flame stabilizer 18, but oxygen is supplied to the flame by torch air (primary air) having a low oxygen concentration. If it is performed only by flame, it becomes difficult to maintain the flame due to the shortage of oxygen, and the flame once formed disappears from the flame stabilizer 18 with a certain length, and it is not possible to form a flame extending outside the outer cylinder opening 117a. Further, if the pressure difference between the inlet and outlet of the fixed inner cylinder of the torch air (primary air) is increased beyond the above range in order to supply sufficient oxygen, the torch air flow rate becomes excessively large, making it impossible to ignite or difficult to form a flame.

【0038】そこで、本実施形態では固定内筒出入口の
差圧は保炎器18での安定な火炎形成を可能とする範囲
(例えば50〜100mmAq)に設定するとともに、
トーチ空気により形成された火炎が酸素不足により消失
する前に可動内筒140bの2次空気噴出孔148から
火炎に2次空気を供給することにより火炎の消失を防止
している。
Therefore, in the present embodiment, the pressure difference between the inlet and outlet of the fixed inner cylinder is set in a range (for example, 50 to 100 mmAq) that enables stable flame formation in the flame stabilizer 18.
Before the flame formed by the torch air disappears due to lack of oxygen, secondary air is supplied to the flame from the secondary air ejection hole 148 of the movable inner cylinder 140b to prevent the flame from disappearing.

【0039】この場合、2次空気供給位置は温度センサ
143で検出した火炎(または燃焼ガス)温度が着火可
能温度以上の位置とする必要がある。すなわち、ガス温
度が着火温度(例えば900℃)以上になっている場合
には火炎が一旦消失して不輝炎の状態になっていても、
酸素を補給すれば燃焼ガスは再度自己着火するが、ガス
温度が着火温度以下になるとガスを自己着火させること
はできないためである。そこで、本実施形態では駆動機
構により可動内筒140bを外筒軸線方向に沿って移動
させ、温度センサ143で検出した温度が予め定めた値
(着火可能温度)となる位置に2次空気供給位置(2次
空気噴出孔148位置)を調節するようにしている。こ
れにより、外筒内の火炎には充分な量の酸素が供給され
るようになり、火炎の外筒117内での消失が防止さ
れ、酸素濃度の低い空気をトーチ空気として使用した場
合にも外筒開口117aから充分な長さに延びる安定し
た火炎が形成されるようになる。
In this case, the secondary air supply position needs to be a position where the flame (or combustion gas) temperature detected by the temperature sensor 143 is higher than the ignitable temperature. That is, when the gas temperature is equal to or higher than the ignition temperature (for example, 900 ° C.), even if the flame has once disappeared and is in the state of non-flame flame,
This is because, if oxygen is supplemented, the combustion gas self-ignites again, but if the gas temperature becomes lower than the ignition temperature, the gas cannot self-ignite. Therefore, in the present embodiment, the movable inner cylinder 140b is moved along the axial direction of the outer cylinder by the drive mechanism, and the secondary air supply position is set to a position where the temperature detected by the temperature sensor 143 becomes a predetermined value (ignitionable temperature). (The position of the secondary air outlet 148) is adjusted. As a result, a sufficient amount of oxygen is supplied to the flame in the outer cylinder, the loss of the flame in the outer cylinder 117 is prevented, and even when air having a low oxygen concentration is used as torch air. A stable flame extending from the outer cylinder opening 117a to a sufficient length is formed.

【0040】図2は、本実施形態のように2次空気を外
筒内に供給する場合の火炎の安定条件を示す実験結果で
ある。図2において縦軸はトーチ空気(1次空気)の固
定内筒140a出入口での差圧(mmAq)を、横軸は
使用したトーチ空気及び2次空気の酸素濃度(%)を示
し、各計測点の数字はトーチ全体としての空気比、すな
わちトーチ空気と2次空気とにより供給される酸素の合
計量と、燃料を完全燃焼させるのに必要な理論酸素量と
の比を表している。また、図2においてもトーチ燃料と
して液化石油ガス(LPG、プロパン90パーセント)
を使用している。
FIG. 2 is an experimental result showing a flame stabilization condition when secondary air is supplied into the outer cylinder as in the present embodiment. In FIG. 2, the vertical axis indicates the differential pressure (mmAq) of the torch air (primary air) at the entrance and exit of the fixed inner cylinder 140a, and the horizontal axis indicates the oxygen concentration (%) of the used torch air and secondary air. The point numbers represent the air ratio of the torch as a whole, that is, the ratio of the total amount of oxygen supplied by the torch air and the secondary air to the theoretical amount of oxygen required to completely burn the fuel. Also in FIG. 2, liquefied petroleum gas (LPG, propane 90%) is used as a torch fuel.
You are using

【0041】図2に示すように、本実施形態の点火トー
チではトーチ空気差圧を50〜100mmAqの範囲
に、トーチ全体の空気比を0.2〜0.5程度の範囲に
設定した場合、トーチ空気及び2次空気の酸素濃度を1
2%程度まで大幅に低下させた場合でも安定したトーチ
火炎を形成することができることが確認された。
As shown in FIG. 2, in the ignition torch of this embodiment, when the torch air differential pressure is set in the range of 50 to 100 mmAq and the air ratio of the entire torch is set in the range of about 0.2 to 0.5, Reduce the oxygen concentration of the torch air and secondary air to 1
It was confirmed that a stable torch flame could be formed even when the temperature was significantly reduced to about 2%.

【0042】図3は、図1の実施形態の点火トーチを排
気再循環を行なう主バーナに適用した場合の火炉外壁に
おける配置を示す図9と同様な図、図4はこの場合の図
11と同様な空気供給系統図である。図3、図4におい
て図9、図11と同一の参照符号は同様な要素を表して
いる。図3、図4に示すように、本実施形態では、トー
チ空気と2次空気とは、排気混入後の主バーナ空気配管
36から分岐するトーチ空気配管111により供給さ
れ、トーチ空気用流量調整弁154と2次空気用流量調
整弁155とにより流量を調節された後、各点火トーチ
100のトーチ空気入口144と2次空気入口145と
からトーチ100に供給される。このため、主バーナ空
気配管36からのトーチ空気配管111分岐位置を点火
トーチ100に近い位置に設定することが可能となり、
配管111の配管長を短縮するとともに、配管系統を簡
素化することが可能となっている。
FIG. 3 is a view similar to FIG. 9 showing an arrangement on the furnace outer wall when the ignition torch of the embodiment of FIG. 1 is applied to a main burner for recirculating exhaust gas, and FIG. 4 is a view similar to FIG. It is a similar air supply system diagram. 3 and 4, the same reference numerals as those in FIGS. 9 and 11 represent similar elements. As shown in FIGS. 3 and 4, in the present embodiment, the torch air and the secondary air are supplied by the torch air pipe 111 branched from the main burner air pipe 36 after the exhaust gas is mixed, and the torch air flow control valve is used. After the flow rate is adjusted by 154 and the secondary air flow control valve 155, the air is supplied to the torch 100 from the torch air inlet 144 and the secondary air inlet 145 of each ignition torch 100. For this reason, it is possible to set the branch position of the torch air pipe 111 from the main burner air pipe 36 to a position close to the ignition torch 100,
The pipe length of the pipe 111 can be shortened, and the piping system can be simplified.

【0043】次に、図5、図6を用いて本発明の点火ト
ーチの第2の実施形態について説明する。図1から図4
の実施形態では、主バーナ用の空気配管36から分岐し
たトーチ空気配管111により点火トーチ100にトー
チ空気と2次空気とを供給していた。これに対して、本
実施形態では主バーナの風箱から点火トーチにトーチ空
気と2次空気を供給するようにしてトーチ用空気配管を
完全に廃止可能とした点が相異している。
Next, a second embodiment of the ignition torch of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4
In the embodiment, the torch air and the secondary air are supplied to the ignition torch 100 by the torch air pipe 111 branched from the air pipe 36 for the main burner. On the other hand, this embodiment is different in that the torch air piping can be completely eliminated by supplying the torch air and the secondary air from the wind box of the main burner to the ignition torch.

【0044】図5は、本実施形態の点火トーチの構造を
示す図1と同様な断面図である。図5において図1と同
一の参照符号は同様な要素を表している。
FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 1 showing the structure of the ignition torch of the present embodiment. 5, the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same elements.

【0045】図5の実施形態の点火トーチ200は図1
の点火トーチ100とほぼ同一の構造とされているが、
トーチ空気入口244及び2次空気入口245には配管
が接続されておらず、風箱3内に開口している点が相異
している。また、トーチ空気入口244及び2次空気入
口245には、それぞれ板状のトーチ空気用流量調整用
ダンパ254と1次空気用流量調整ダンパ255が設け
られている。流量調整用ダンパ254、255はそれぞ
れ、図示しない開度調節機構に接続された回動軸25
7、258周りに回動し、トーチ空気入口244と2次
空気入口245の開口面積を変化させることにより空気
流量を調整するものである。本実施形態では、ダンパ2
54と255との開度は風箱3外から手動または適宜な
アクチュエータにより調節可能となっている。図5にお
いて、37は風箱3の外板、256はボルト等によりト
ーチ200を風箱外板37に固定するためのトーチ取り
付け板である。前述したように、風箱3には主バーナ空
気配管36から低酸素濃度の主バーナ用の燃焼空気が圧
送されており、風箱3内は一定の正圧に維持されてい
る。このため、流量調整用ダンパ254と255とを風
箱3外部から適宜な開度に調整することにより、トーチ
空気と2次空気との量をそれぞれ適切な値に設定するこ
とができる。
The ignition torch 200 of the embodiment shown in FIG.
Has almost the same structure as the ignition torch 100,
The difference is that no piping is connected to the torch air inlet 244 and the secondary air inlet 245 and the torch air inlet 244 and the secondary air inlet 245 are opened in the wind box 3. The torch air inlet 244 and the secondary air inlet 245 are provided with a plate-shaped torch air flow rate adjustment damper 254 and a primary air flow rate adjustment damper 255, respectively. Each of the flow rate adjusting dampers 254 and 255 has a rotating shaft 25 connected to an opening adjustment mechanism (not shown).
7, the air flow rate is adjusted by changing the opening areas of the torch air inlet 244 and the secondary air inlet 245. In the present embodiment, the damper 2
The degree of opening between 54 and 255 can be adjusted manually or by an appropriate actuator from outside the wind box 3. In FIG. 5, reference numeral 37 denotes an outer plate of the wind box 3, and 256 denotes a torch mounting plate for fixing the torch 200 to the wind box outer plate 37 with bolts or the like. As described above, the combustion air for the main burner having a low oxygen concentration is sent to the wind box 3 from the main burner air pipe 36 under pressure, and the inside of the wind box 3 is maintained at a constant positive pressure. Therefore, by adjusting the flow control dampers 254 and 255 from the outside of the wind box 3 to an appropriate opening, the amounts of the torch air and the secondary air can be set to appropriate values.

【0046】図6は、本実施形態の点火トーチを排気再
循環を行なう主バーナに適用した場合の火炉外壁におけ
る配置を示す図3と同様な図である。図6に示すよう
に、本実施形態ではトーチ空気と2次空気とを主バーナ
5用の風箱3内から供給するようにしたため、点火トー
チ200への配管はトーチ燃料配管13のみとなり空気
配管系統が大幅に簡素化されるとともに、配管コストが
低減される。
FIG. 6 is a view similar to FIG. 3 showing an arrangement on the outer wall of the furnace when the ignition torch of the present embodiment is applied to a main burner for recirculating exhaust gas. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the torch air and the secondary air are supplied from the inside of the wind box 3 for the main burner 5, so that the piping to the ignition torch 200 becomes only the torch fuel piping 13 and the air piping. The system is greatly simplified and piping costs are reduced.

【0047】なお、上述の各実施形態では、可動内筒1
44bを軸線方向に沿って移動させる駆動機構は温度セ
ンサ検出値が所定温度になるように操作員が手動で操作
するようにしても良いし、温度センサ検出値に基づいて
自動制御するようにしても良い。
In each of the above embodiments, the movable inner cylinder 1
The drive mechanism for moving the 44b along the axial direction may be manually operated by an operator so that the temperature sensor detection value becomes a predetermined temperature, or may be automatically controlled based on the temperature sensor detection value. Is also good.

【0048】例えば、通常トーチ燃料やトーチ空気(主
バーナ燃焼空気)酸素濃度等は一旦最適値に設定すれば
その後の運転中には大幅には変動しない。従ってこのよ
うな場合には、例えば運転開始次に操作員が温度センサ
143の指示値を監視しながら、可動内筒の144bの
ロッド170を手動操作して、可動内筒144bを適切
な位置に設定した後、ロッド170を固定するようにし
ても良い。
For example, once the oxygen concentration of the torch fuel or torch air (main burner combustion air) is set to an optimum value, it does not fluctuate significantly during the subsequent operation. Therefore, in such a case, for example, the operator manually operates the rod 170 of the movable inner cylinder 144b while monitoring the indicated value of the temperature sensor 143 and then moves the movable inner cylinder 144b to an appropriate position. After the setting, the rod 170 may be fixed.

【0049】また、運転中に主バーナ空気酸素濃度が変
動するような場合には、ロッド170をサーボ機構に接
続し、温度センサ143出力に基づいてサーボ機構をフ
ィードバック制御することにより、常時適切な位置に可
動内筒144bを制御するようにすることも可能であ
る。
When the main burner air oxygen concentration fluctuates during operation, the rod 170 is connected to a servo mechanism, and the servo mechanism is feedback-controlled based on the output of the temperature sensor 143, so that an appropriate value is always obtained. It is also possible to control the movable inner cylinder 144b to the position.

【0050】また、上記各実施形態では点火トーチ燃料
としてガス燃料を使用する場合を例に取って説明した
が、本発明は液体燃料を使用する点火トーチにも適用可
能であることは言うまでもない。
In each of the above embodiments, the case where gas fuel is used as the ignition torch fuel has been described as an example. However, it is needless to say that the present invention can be applied to an ignition torch using liquid fuel.

【0051】[0051]

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、点火ト
ーチ外筒内の所定位置に2次空気を供給するようにした
ことにより、トーチ空気として低酸素濃度の空気が使用
可能となる。このため、各請求項に記載の発明は排気再
循環を行なうバーナに本発明の使用する場合に空気配管
を簡素化し配管コストを低減可能となる共通の効果を奏
する。
According to the invention described in each claim, by supplying secondary air to a predetermined position in the outer cylinder of the ignition torch, air with a low oxygen concentration can be used as torch air. . For this reason, the invention described in each claim has a common effect that the air piping can be simplified and the piping cost can be reduced when the present invention is used for a burner that performs exhaust gas recirculation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のバーナ用点火トーチの一実施形態の構
造を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a structure of an embodiment of a burner ignition torch of the present invention.

【図2】図1の実施形態の点火トーチの火炎の安定条件
を示す実験結果である。
FIG. 2 is an experimental result showing a flame stabilization condition of the ignition torch of the embodiment of FIG.

【図3】図1の実施形態の点火トーチの火炉外壁におけ
る配置を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of the ignition torch of the embodiment of FIG. 1 on a furnace outer wall.

【図4】図1の実施形態の点火トーチを使用するボイラ
の空気供給系統図である。
4 is an air supply system diagram of a boiler using the ignition torch of the embodiment of FIG.

【図5】本発明のバーナ用点火トーチの別の実施形態の
構造を示す図1と同様な断面図である。
FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 1, showing the structure of another embodiment of the burner ignition torch of the present invention.

【図6】図5の実施形態の点火トーチの火炉外壁におけ
る配置を示す図3と同様な図である。
6 is a view similar to FIG. 3, showing the arrangement of the ignition torch of the embodiment of FIG. 5 on the furnace outer wall.

【図7】従来の一般的な主バーナ用ガス焚き点火トーチ
の構成を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional general gas-fired ignition torch for a main burner.

【図8】図7のVIII−VIII方向矢視図である。8 is a view in the direction of arrows VIII-VIII in FIG. 7;

【図9】従来の一般的な点火トーチの火炉外壁における
配置を示す図である。
FIG. 9 is a view showing an arrangement of a conventional general ignition torch on a furnace outer wall.

【図10】一般的な点火トーチの着火特性を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing ignition characteristics of a general ignition torch.

【図11】排気再循環を行なうボイラの従来の一般的な
トーチ燃焼空気供給系統図である。
FIG. 11 is a conventional general torch combustion air supply system diagram of a boiler that performs exhaust gas recirculation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

19…トーチノズル 100、200…主バーナ用点火トーチ 117…外筒 140a…固定内筒 140b…可動内筒 148…2次空気噴出孔 143…温度センサ 19 ... Torch nozzle 100, 200 ... Ignition torch for main burner 117 ... Outer cylinder 140a ... Fixed inner cylinder 140b ... Movable inner cylinder 148 ... Secondary air ejection hole 143 ... Temperature sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相木 英鋭 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 保志 健 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 渡部 正治 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 福井 覚 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 大栗 正治 長崎県長崎市深堀町5丁目717番地1 長 菱エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 3K019 AA02 BA02 BB04 BD02 CC02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hideaki Aiki 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 1-1-1 Wadazakicho, Ward Mitsubishi Heavy Industries, Ltd., Kobe Shipyard (72) Inventor Shoji Watanabe 1-1-1, Wadasakicho, Hyogo-ku, Kobe, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Kobe Shipyard (72) Invention Person Satoru Fukui 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Inside Kobe Shipyard, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Masaharu Oguri 5-717-1, Fukaboricho, Nagasaki-shi, Nagasaki Prefecture Terms (reference) 3K019 AA02 BA02 BB04 BD02 CC02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主バーナ点火用の火炎を形成するバーナ
用点火トーチであって、 トーチ燃焼用空気流路を形成する外筒と、 外筒内のトーチ燃焼用空気流に燃料を噴射するトーチノ
ズルと、 噴射された燃料とトーチ燃焼用空気とにより外筒内にト
ーチ火炎を形成する火炎形成手段と、 前記形成された火炎に、外筒内において外筒軸線に沿っ
た所定の2次空気供給位置で燃焼用2次空気を供給する
2次空気供給手段と、 を備えたバーナ用点火トーチ。
1. An ignition torch for a burner for forming a flame for ignition of a main burner, comprising: an outer cylinder forming an air flow path for torch combustion; and a torch nozzle for injecting fuel into a torch combustion air flow in the outer cylinder. Flame forming means for forming a torch flame in the outer cylinder by using the injected fuel and torch combustion air; and supplying predetermined secondary air along the outer cylinder axis to the formed flame in the outer cylinder. And a secondary air supply means for supplying secondary air for combustion at a position.
【請求項2】 前記2次空気供給手段は、前記2次空気
供給位置を外筒軸線方向に沿って変更可能とする手段を
備えた、請求項1に記載のバーナ用点火トーチ。
2. An ignition torch for a burner according to claim 1, wherein said secondary air supply means has means for changing said secondary air supply position along the outer cylinder axis direction.
【請求項3】 前記トーチ燃焼用空気と前記2次空気と
は、大気より酸素濃度が低い空気である請求項1または
2に記載のバーナ用点火トーチ。
3. The burner ignition torch according to claim 1, wherein the torch combustion air and the secondary air are air having an oxygen concentration lower than that of the atmosphere.
【請求項4】 前記2次空気供給位置は、トーチ燃焼用
空気により形成されたトーチ火炎の温度が予め定めた値
以上になる位置に設定される請求項2または3に記載の
バーナ用点火トーチ。
4. The burner ignition torch according to claim 2, wherein the secondary air supply position is set at a position where a temperature of a torch flame formed by the torch combustion air is equal to or higher than a predetermined value. .
【請求項5】 前記トーチ燃焼用空気と前記2次空気と
は、前記主バーナに供給される燃焼用空気と同一の空気
供給源から供給される請求項2から請求項4のいずれか
1項に記載のバーナ用点火トーチ。
5. The air supply source according to claim 2, wherein the torch combustion air and the secondary air are supplied from the same air supply source as the combustion air supplied to the main burner. An ignition torch for a burner according to item 1.
【請求項6】 主バーナ点火用の火炎を形成するバーナ
用点火トーチであって、 外筒と、外筒内に延設されトーチ燃焼用空気流路を形成
する内筒と、 該内筒内のトーチ燃焼用空気流に燃料を噴射するトーチ
ノズルと、 噴射された燃料とトーチ燃焼用空気とにより筒内にトー
チ火炎を形成する火炎形成手段と、 前記内筒と外筒との間に形成された燃焼用2次空気流路
と、 前記内筒の壁面に形成され前記形成された火炎に燃焼用
2次空気を噴射する2次空気供給口と、 前記内筒を前記外筒に対して外筒軸線方向に移動させ前
記火炎に対する燃焼用2次空気供給位置を外筒軸線方向
に沿って変化させる手段と、 を備えたバーナ点火用トーチ。
6. An ignition torch for a burner for forming a flame for ignition of a main burner, comprising: an outer cylinder; an inner cylinder extending in the outer cylinder to form a torch combustion air flow path; A torch nozzle for injecting fuel into the torch combustion air flow, flame forming means for forming a torch flame in the cylinder by the injected fuel and torch combustion air, and formed between the inner cylinder and the outer cylinder. A secondary air flow path for combustion, a secondary air supply port formed on a wall surface of the inner cylinder and injecting secondary air for combustion into the formed flame, Means for moving in the cylinder axis direction to change the combustion secondary air supply position for the flame along the outer cylinder axis direction.
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