專利名稱：燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有導(dǎo)燃燒嘴的燃燒裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)爐中，為了安全考慮，需要對(duì)燒嘴的燃燒進(jìn)行監(jiān)視。例如，在專利文獻(xiàn)1中， 記載了通過對(duì)火焰所發(fā)出的紫外線進(jìn)行檢測(cè)的紫外線火焰?zhèn)鞲衅鱽肀O(jiān)視燃燒狀態(tài)。當(dāng)采用通過導(dǎo)燃燒嘴對(duì)主燒嘴點(diǎn)火的燃燒裝置時(shí)，由于認(rèn)為若導(dǎo)燃燒嘴為燃燒狀 態(tài)，當(dāng)然主燒嘴也正在燃燒，因此現(xiàn)在，很多情況下只設(shè)有對(duì)導(dǎo)燃燒嘴的火焰進(jìn)行檢測(cè)的傳 感器。然而，在2008年修訂的JIS-B8415 “工業(yè)用燃燒爐的安全通則”中，規(guī)定了必須對(duì)導(dǎo) 燃燒嘴和主燒嘴的燃燒狀態(tài)進(jìn)行分別監(jiān)視。紫外線火焰?zhèn)鞲衅髟跈z測(cè)視野中存在導(dǎo)燃燒嘴的火焰和主燒嘴的火焰時(shí)，無法判 別是誰的火焰。因此，在專利文獻(xiàn)2所記載的燃燒裝置中，為了在導(dǎo)燃燒嘴的火焰無法到達(dá) 的、遠(yuǎn)離燃燒裝置主體的爐內(nèi)對(duì)主燒嘴的火焰進(jìn)行監(jiān)視，在爐壁上另設(shè)貫穿孔來設(shè)置傳感 器。此外，由于這種結(jié)構(gòu)的燒嘴主體和主燒嘴用傳感器的位置關(guān)系根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工來確定，因 此需要謹(jǐn)慎的施工。此外，在更換現(xiàn)有的爐的燃燒裝置時(shí)，需要重新在爐體上開設(shè)貫穿孔。此外，如專利文獻(xiàn)2所記載的那樣，在導(dǎo)燃燒嘴的空氣流路的后端設(shè)置檢測(cè)孔來 配設(shè)紫外線火焰?zhèn)鞲衅?，從而進(jìn)行導(dǎo)燃燒嘴的火焰的檢測(cè)。然而，在主燒嘴燃燒時(shí)，由于導(dǎo) 燃燒嘴用的紫外線火焰?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)出主燒嘴的火焰，因此只有在主燒嘴不燃燒時(shí)才能確認(rèn) 導(dǎo)燃燒嘴的燃燒，無法滿足修訂后的JIS所要求的對(duì)火焰的分別監(jiān)視。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開昭62-153624號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2004-301370號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
基于上述問題，本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種能分別檢測(cè)導(dǎo)燃燒嘴的火焰和主 燒嘴的火焰的、結(jié)構(gòu)簡單的燃燒裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的燃燒裝置具有燃料噴嘴，該燃料噴嘴供給主燃燒 用燃料；空氣供給口，該空氣供給口供給主燃燒用空氣；導(dǎo)燃燃燒空間，該導(dǎo)燃燃燒空間在 上述空氣供給口的下游側(cè)擴(kuò)大直徑，并在上述主燃燒用空氣的氣流的外側(cè)形成為環(huán)狀或筒 狀；導(dǎo)燃燒嘴，該導(dǎo)燃燒嘴在上述導(dǎo)燃燃燒空間內(nèi)沿切線方向吹入導(dǎo)燃空氣和導(dǎo)燃燃料來 形成導(dǎo)燃火焰；導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?，該?dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅鞑恢苯佑^察上述主燃燒用空氣的流路， 而是對(duì)上述導(dǎo)燃燃燒空間進(jìn)行監(jiān)測(cè)從而對(duì)上述導(dǎo)燃火焰進(jìn)行檢測(cè)；以及主火焰?zhèn)鞲衅?，?主火焰?zhèn)鞲衅鞑恢苯佑^察上述導(dǎo)燃燃燒空間，而是對(duì)上述主燃燒用燃料燃燒所形成的主火 焰進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于將導(dǎo)燃燒嘴的火焰環(huán)狀地形成于不受主燃燒用空氣的氣流影 響的導(dǎo)燃燃燒空間，因此導(dǎo)燃燒嘴的火焰會(huì)停留在導(dǎo)燃燃燒空間內(nèi)。因此，對(duì)主燃燒用空氣 的流路進(jìn)行監(jiān)測(cè)的主火焰?zhèn)鞲衅鳠o法檢測(cè)到導(dǎo)燃燒嘴的火焰。此外，由于導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅鞑恢苯佑^察主燃燒用空氣的流路，因此無法檢測(cè)主燒嘴的火焰。
此外，在本發(fā)明的燃燒裝置中，也可以將上述導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅髟O(shè)于上述導(dǎo)燃燒嘴后端，并從上述導(dǎo)燃空氣的流路對(duì)上述導(dǎo)燃燃燒空間進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于無法從導(dǎo)燃空氣的流路對(duì)主燃燒用空氣的流路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅鞑粫?huì)檢測(cè)主燒嘴的火焰。
此外，在本發(fā)明的燃燒裝置中，上述主火焰?zhèn)鞲衅饕部梢越?jīng)由上述空氣供給口沿與上述空氣供給口同軸方向?qū)ι鲜鲋魅紵每諝獾牧髀愤M(jìn)行監(jiān)測(cè)從而對(duì)上述主火焰進(jìn)行檢測(cè)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于將主火焰?zhèn)鞲衅髟O(shè)于主燒嘴的后端，因此無需在燃燒裝置主體或爐體上設(shè)置傳感器用的孔，不會(huì)使裝置大型化。因此，能應(yīng)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的燃燒裝置和安裝尺寸，不需要對(duì)爐體進(jìn)行加工就能更換燃燒裝置。
此外，在本發(fā)明的燃燒裝置中，上述導(dǎo)燃燃燒空間也可以形成為槽狀。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，主燃燒用空氣的氣流的卷入少，不會(huì)使導(dǎo)燃燒嘴的火焰進(jìn)入主燃燒用空氣的流路。
此外，在本發(fā)明的燃燒裝置中，也可以在上述導(dǎo)燃燃燒空間的下游側(cè)具有直徑擴(kuò)大了的一次燃燒空間。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在一次燃燒空間內(nèi)，通過使主燃燒用燃料與主燃燒用空氣混合并燃燒，從而能得到穩(wěn)定的燃燒。
此外，在本發(fā)明的燃燒裝置中，上述主火焰?zhèn)鞲衅饕部梢酝ㄟ^在上述一次燃燒空間開口的貫穿孔進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能可靠地檢測(cè)主燒嘴的火焰，即使在使用液體燃料的情況下，主火焰?zhèn)鞲衅鞯囊曇耙膊粫?huì)被燃料遮住。
根據(jù)本發(fā)明，由于設(shè)有圍住主燃燒用空氣的氣流的導(dǎo)燃燃燒空間，且將導(dǎo)燃燒嘴的火焰形成為環(huán)狀從而停留在導(dǎo)燃燃燒空間內(nèi)，因此在燃燒裝置的內(nèi)部或附近不會(huì)誤檢測(cè)導(dǎo)燃燒嘴的火焰，能獨(dú)立地檢測(cè)出導(dǎo)燃燒嘴的火焰。


圖l是本發(fā)明第一實(shí)施方式的燃燒裝置的軸向剖視圖。
圖2是圖l的燃燒裝置的A—A剖視圖。
圖3是本發(fā)明第二實(shí)施方式的燃燒裝置的軸向剖視圖。
圖4是本發(fā)明第三實(shí)施方式的燃燒裝置的軸向剖視圖。
圖5是本發(fā)明第四實(shí)施方式的燃燒裝置的軸垂直方向剖視圖。
(符號(hào)說明)
l燃燒裝置
2爐壁
3裝置主體
4主燒嘴
5導(dǎo)燃燒嘴
6燃料噴嘴
7空氣供給口8主火焰?zhèn)鞲衅?貫穿孔10 槽11導(dǎo)燃燃燒空間12 一次燃燒空間13燒嘴主體14燃料噴嘴15導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?6貫穿孔
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1和圖2表示本發(fā)明第一實(shí)施 方式的燃燒裝置1。燃燒裝置1安裝于設(shè)在爐壁上的開口，在爐內(nèi)形成火焰。燃燒裝置1通 過將主燒嘴4和導(dǎo)燃燒嘴5安裝在固定于爐壁2的裝置主體3上而成。主燒嘴4具有燃料噴嘴6，該燃料噴嘴6供給主燃燒用燃料(例如天然氣)；空氣 供給口 7，該空氣供給口 7沿燃料噴嘴6對(duì)裝置主體3吹入主燃燒用空氣；主火焰?zhèn)鞲衅?， 該主火焰?zhèn)鞲衅?經(jīng)由空氣供給口 7與燃料噴嘴6和空氣供給口 7同軸地對(duì)裝置主體3內(nèi) 的主燃燒用空氣的流路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主火焰?zhèn)鞲衅?是對(duì)火焰所發(fā)出的特定波長的紫外線進(jìn) 行檢測(cè)的紫外線火焰?zhèn)鞲衅鳌４送?，主火焰?zhèn)鞲衅?從設(shè)于主燒嘴4的后端的貫穿孔9沿 圖中點(diǎn)劃線所示方向?qū)ρb置主體3和爐內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。裝置主體3形成有與空氣供給口 7同軸的環(huán)狀槽10，該環(huán)狀槽10通過將空氣供 給口 7的下游側(cè)的直徑擴(kuò)大而成，以圍住從空氣供給口 7吹入的主燃燒用空氣的流路，環(huán)狀 槽10在主燃燒用空氣的氣流外側(cè)構(gòu)成不會(huì)受主燃燒用空氣影響(空氣的卷入)的導(dǎo)燃燃 燒空間11。而且，裝置主體3在環(huán)狀槽10的下游側(cè)具有將主燃燒用空氣的流路的直徑再次 擴(kuò)大而成的一次燃燒空間12。如圖2所示，導(dǎo)燃燒嘴5具有燒嘴主體13、燃料噴嘴14和作為紫外線火焰?zhèn)鞲衅?的導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?5，其中，在構(gòu)成導(dǎo)燃空氣的流路的燒嘴主體13中，使供給導(dǎo)燃燃料(例 如天然氣)的燃料噴嘴14延伸，導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?5配設(shè)于燒嘴主體13的后端，通過燒嘴 主體13內(nèi)的導(dǎo)燃空氣的流路與燃燒噴嘴14平行地對(duì)導(dǎo)燃燃燒空間11進(jìn)行監(jiān)測(cè)。導(dǎo)燃燒嘴5沿環(huán)狀槽10的底壁并沿導(dǎo)燃燃燒空間11的切線方向吹入導(dǎo)燃燃料和 導(dǎo)燃空氣，從而在導(dǎo)燃燃燒空間11內(nèi)形成沿環(huán)狀槽10的底壁延伸的環(huán)狀火焰。在此，重要 的是，對(duì)導(dǎo)燃燒嘴5選擇所形成的火焰不會(huì)從導(dǎo)燃燃燒空間11進(jìn)入內(nèi)側(cè)的主燃燒用空氣的 流路這樣的導(dǎo)燃燒嘴。主火焰?zhèn)鞲衅?由于沿主燃燒用空氣的流動(dòng)方向從上游側(cè)對(duì)主燃燒用空氣的流 路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此不管主燃燒用空氣和主燃燒用燃料混合燃燒形成的火焰的長短，均能可 靠地檢測(cè)出所形成的火焰。另一方面，主火焰?zhèn)鞲衅?無法對(duì)形成于主燃燒用空氣的流路 的外側(cè)的導(dǎo)燃燃燒空間11內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。也就是說，由于主火焰?zhèn)鞲衅?不直接監(jiān)測(cè)導(dǎo)燃燃 燒空間11，因此雖能檢測(cè)出主燒嘴4的火焰，但無法檢測(cè)出留在導(dǎo)燃燃燒空間11內(nèi)的導(dǎo)燃燒嘴5的火焰。此外，如圖2所示，若主火焰?zhèn)鞲衅?的安裝位置在繞空氣供給口 7的軸的角度方 面設(shè)于導(dǎo)燃燒嘴5的火焰的下游側(cè)(遠(yuǎn)離導(dǎo)燃燒嘴5的方向)，則即使導(dǎo)燃燒嘴5的火焰進(jìn) 入主燃燒用空氣的流路，也可避免主火焰?zhèn)鞲衅?誤檢測(cè)出導(dǎo)燃燒嘴5的火焰。導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?5能檢測(cè)出導(dǎo)燃燒嘴5形成在導(dǎo)燃燃燒空間11內(nèi)的火焰，但由 于無法對(duì)主燃燒用空氣的流路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因此無法檢測(cè)出主燒嘴4所形成的火焰。如上所述，在燃燒裝置1中，由于主火焰?zhèn)鞲衅?和導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?5經(jīng)由燃燒 空氣的流路來對(duì)火焰進(jìn)行檢測(cè)，因此煤等不會(huì)從火焰朝向主火焰?zhèn)鞲衅?和導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲?器15流入。因此，主火焰?zhèn)鞲衅?和導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?5的視野不會(huì)被煤等遮住，由于在主 火焰?zhèn)鞲衅?和導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?5及其視野上的煤等的附著少，因此容易維護(hù)。此外，由于上述燃燒裝置1無需為了對(duì)主燒嘴4的火焰進(jìn)行檢測(cè)的主火焰?zhèn)鞲衅? 而在爐壁2或裝置主體3上開設(shè)孔，因此不會(huì)使裝置大型化。因此，對(duì)燃燒裝置1來說，不 需擴(kuò)大爐體的開口或開設(shè)另外的孔，就能容易地對(duì)現(xiàn)有的爐中設(shè)置的燃燒裝置進(jìn)行更換。接著，圖3表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的燃燒裝置1。此外，在此之后，對(duì)于與先前 所說明過的實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)，并省略重復(fù)的說明。在本實(shí)施方式 的燃燒裝置1中，導(dǎo)燃燃燒空間11由U字型的槽10構(gòu)成。此外，在本實(shí)施方式的燃燒裝置 1中，在裝置主體3上設(shè)有朝一次燃燒空間12開口的貫穿孔9，主火焰?zhèn)鞲衅?配設(shè)成通過 裝置主體3的貫穿孔對(duì)一次燃燒空間12內(nèi)的主燃燒用空氣的流路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本實(shí)施方式在使用重油等作為主燃燒用燃料時(shí)，如第一實(shí)施方式那樣將主火焰?zhèn)?感器8配設(shè)于主燒嘴4的后端，則可改善液體的主燃燒用燃料遮住主火焰?zhèn)鞲衅?的視野 這樣的不良情況。此外，在本實(shí)施方式中，由于將槽10制成U字型的、沒有熱應(yīng)力容易集中 的角的形狀，因此在裝置主體3上不容易因熱過程而產(chǎn)生裂痕。此外，在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式相比，主燒嘴4的燃燒噴嘴6長。這是由 于，本實(shí)施方式的燃燒噴嘴6的前端被封閉，而使主燃燒用燃料從徑向的孔流出，因此容易 使主燃燒用燃料和主燃燒用空氣進(jìn)行混合。在上述燃燒裝置1中，導(dǎo)燃燒嘴5的火焰停留在導(dǎo)燃燃燒空間11內(nèi)，而不會(huì)漏出 到一次燃燒空間12。因此，主火焰?zhèn)鞲衅?對(duì)一次燃燒空間12的內(nèi)部或燃燒裝置1附近 的爐內(nèi)進(jìn)行監(jiān)視，從而能正確地確認(rèn)主燒嘴4是否燃燒。因此，本實(shí)施方式的燃燒裝置1也 不會(huì)使裝置主體3大型化，并能簡單地與現(xiàn)有設(shè)備的燃燒裝置進(jìn)行更換。此外，由于只要利 用主火焰?zhèn)鞲衅?對(duì)一次燃燒空間12的內(nèi)部或燃燒裝置1附近的爐內(nèi)進(jìn)行監(jiān)視即可，因此 即使在對(duì)燃燒裝置1的燃燒容量進(jìn)行節(jié)流時(shí)(調(diào)低時(shí))，也能可靠地檢測(cè)主燒嘴4的燃燒狀 態(tài)。而且，圖4表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的燃燒裝置1。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)燃燃燒空 間11是通過將裝置主體3的主燃燒用空氣流路不連續(xù)(階梯狀)地急劇擴(kuò)大而產(chǎn)生的，是 主燃燒用空氣不會(huì)卷入的環(huán)狀區(qū)域，為與一次燃燒空間12—體的空間。也就是說，在本發(fā) 明中，導(dǎo)燃燃燒空間11只要是將主燃燒用空氣的流動(dòng)以環(huán)狀或筒狀圍住、且內(nèi)部氣體不會(huì) 被主燃燒用空氣的氣流帶出這樣的空間即可。而且，圖5表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的燃燒裝置1。在本實(shí)施例中，在裝置主體3 上形成有朝導(dǎo)燃燃燒空間11開口的貫穿孔16，導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?5配設(shè)成通過貫穿孔16對(duì)形成于導(dǎo)燃燃燒空間11內(nèi)的導(dǎo)燃噴嘴5的火焰進(jìn)行監(jiān)視。如本實(shí)施方式所示的那樣，導(dǎo)燃 火焰?zhèn)鞲衅?5的位置也不限定于導(dǎo)燃燒嘴5的后端，但導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?5需要配設(shè)成不 直接觀察可形成主燒嘴4的火焰的主燃燒用空氣的流路。
權(quán)利要求
一種燃燒裝置，其特征在于，具有燃料噴嘴，該燃料噴嘴供給主燃燒用燃料；空氣供給口，該空氣供給口供給主燃燒用空氣；導(dǎo)燃燃燒空間，該導(dǎo)燃燃燒空間在所述空氣供給口的下游側(cè)將直徑擴(kuò)大，并在所述主燃燒用空氣的氣流的外側(cè)形成為環(huán)狀或圓筒狀；導(dǎo)燃燒嘴，該導(dǎo)燃燒嘴在所述導(dǎo)燃燃燒空間內(nèi)沿切線方向吹入導(dǎo)燃空氣和導(dǎo)燃燃料來形成導(dǎo)燃火焰；導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?，該?dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅鞑恢苯佑^察所述主燃燒用空氣的流路，而是對(duì)所述導(dǎo)燃燃燒空間進(jìn)行監(jiān)測(cè)從而對(duì)所述導(dǎo)燃火焰進(jìn)行檢測(cè)；以及主火焰?zhèn)鞲衅?，該主火焰?zhèn)鞲衅鞑恢苯佑^察所述導(dǎo)燃燃燒空間，而是對(duì)所述主燃燒用燃料燃燒所形成的主火焰進(jìn)行檢測(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的燃燒裝置，其特征在于，所述導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅髟O(shè)于所述導(dǎo)燃燒 嘴后端，并從所述導(dǎo)燃空氣的流路對(duì)所述導(dǎo)燃燃燒空氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的燃燒裝置，其特征在于，所述主火焰?zhèn)鞲衅鹘?jīng)由所述空氣供 給口沿與所述空氣供給口同軸方向?qū)λ鲋魅紵每諝獾牧髀愤M(jìn)行監(jiān)測(cè)從而對(duì)所述主火 焰進(jìn)行檢測(cè)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的燃燒裝置，其特征在于，所述導(dǎo)燃燃燒空間形成為 槽狀。
5.如權(quán)利要求4所述的燃燒裝置，其特征在于，在所述導(dǎo)燃燃燒空間的下游側(cè)具有直 徑擴(kuò)大了的一次燃燒空間。
6.如權(quán)利要求5所述的燃燒裝置，其特征在于，所述主火焰?zhèn)鞲衅魍ㄟ^在所述一次燃 燒空間開口的貫穿孔進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
全文摘要
一種燃燒裝置，該燃燒裝置能對(duì)導(dǎo)燃燒嘴的火焰和主燒嘴的火焰分別檢測(cè)、且結(jié)構(gòu)簡單。燃燒裝置(1)具有燃料噴嘴(6)，該燃料噴嘴(6)供給主燃燒用燃料；空氣供給口(7)，該空氣供給口(7)供給主燃燒用空氣；導(dǎo)燃燃燒空間(11)，該導(dǎo)燃燃燒空間(11)在空氣供給口(7)的下游側(cè)擴(kuò)大直徑，并在主燃燒用空氣的氣流的外側(cè)形成為環(huán)狀或圓筒狀；導(dǎo)燃燒嘴(5)，該導(dǎo)燃燒嘴(5)在導(dǎo)燃燃燒空間(11)內(nèi)沿切線方向吹入導(dǎo)燃空氣和導(dǎo)燃燃料來形成導(dǎo)燃火焰；導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?15)，該導(dǎo)燃火焰?zhèn)鞲衅?15)設(shè)于導(dǎo)燃燒嘴(5)后端，從導(dǎo)燃空氣的流路對(duì)導(dǎo)燃燃燒空間(10)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)從而對(duì)導(dǎo)燃火焰進(jìn)行檢測(cè)；以及主火焰?zhèn)鞲衅?8)，該主火焰?zhèn)鞲衅?8)不直接觀察導(dǎo)燃燃燒空間(11)，而是經(jīng)由空氣供給口(7)對(duì)主燃燒用燃料燃燒所形成的主火焰進(jìn)行檢測(cè)。
文檔編號(hào)F23D14/46GK101907297SQ201010199288
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者北村和也, 河本祐作 申請(qǐng)人:中外爐工業(yè)株式會(huì)社