于同一位置。噴燒器10上連接有用于供給低熱量燃料、高熱量燃料、點(diǎn)火炬燃料、以及空氣的配管12a?12d。在這些配管12a?12d上分別安裝有流量調(diào)節(jié)閥13a?13d。在本實(shí)施方式的一例中，向噴燒器10供給由裂解爐4產(chǎn)生的低熱量氣體作為低熱量燃料。另外，在本實(shí)施方式的一例中，向噴燒器10供給比低熱量氣體熱量高的天然氣等高熱量氣體(第二氣體)作為高熱量燃料。向噴燒器10供給的空氣作為后述的一次空氣以及二次空氣而使用。
[0048]圖3是從圖2的III方向觀察時(shí)的噴燒器1的主視圖。圖4是沿著圖3的V1-VI線的剖視圖。
[0049]如圖3、圖4所示，噴燒器10具備:第一外筒20、擴(kuò)散室21、第一氣體噴嘴22、第二氣體噴嘴23、點(diǎn)火炬24、以及第二外筒25。
[0050]第一外筒20形成向內(nèi)部空間K供給一次空氣的流路。第一外筒20形成為筒狀，更具體而言形成為圓筒狀。第一外筒20在該軸線O方向上的內(nèi)部空間K側(cè)(以下，簡(jiǎn)稱為第一方向)具有開(kāi)口部27。
[0051]擴(kuò)散室21配置于第一外筒20的內(nèi)側(cè)，且具有朝向第一方向逐漸擴(kuò)徑的內(nèi)周面28。在該擴(kuò)散室21的徑向的內(nèi)側(cè)形成有圓錐狀的空間。擴(kuò)散室21在從內(nèi)部空間K側(cè)觀察時(shí)，形成與第一外筒20同心的圓形。擴(kuò)散室21的作為第一方向的端部的最外周部29的位置配置在與第一外筒20的第一方向的端部30的位置在軸線O方向上相同的位置。這里，優(yōu)選將擴(kuò)散室21的內(nèi)周面28與軸線O的角度Θ0設(shè)為50?70度。
[0052]第一氣體噴嘴22配置于第一外筒20的徑向內(nèi)側(cè)。該第一氣體噴嘴22向擴(kuò)散室21的徑向外側(cè)的區(qū)域朝向第一方向供給低熱量氣體。在本實(shí)施方式的噴燒器10中設(shè)有多個(gè)更具體而言設(shè)有兩個(gè)第一氣體噴嘴22。這些第一氣體噴嘴22的開(kāi)口部31分別配置在隔著軸線O對(duì)稱的位置。
[0053]第一方向上的第一氣體噴嘴22的開(kāi)口端部32具有與擴(kuò)散室21接觸的接觸部33。該接觸部33的沿著最外周部29的剖面形成為圓弧狀。接觸部33遍以及其周向的整個(gè)區(qū)域而與擴(kuò)散室21的最外周部29相接。由此，在第一外筒20的內(nèi)側(cè)流動(dòng)的一次空氣不會(huì)朝向第一方向在第一氣體噴嘴22的接觸部33與擴(kuò)散室21的最外周部29之間流動(dòng)。若設(shè)置兩個(gè)接觸部33與擴(kuò)散室21的最外周部29抵接的周向的角度范圍Θ1、Θ2，則將這些角度范圍Θ1、Θ2的合計(jì)設(shè)于90度至200度的范圍。
[0054]第一氣體噴嘴22的開(kāi)口端部32具備從接觸部33的周向兩側(cè)朝向第一外筒20平行地延伸的兩個(gè)側(cè)壁部34。開(kāi)口端部32具備將平行的側(cè)壁部34的第一外筒20側(cè)的端部彼此連接的外側(cè)壁部34a。外側(cè)壁部34a以沿著第一外筒20的內(nèi)側(cè)面的方式形成朝向第一外筒20側(cè)凸起的剖面圓弧狀。
[0055]第二氣體噴嘴23向擴(kuò)散室21的徑向外側(cè)的區(qū)域朝向第一方向供給高熱量氣體。在本實(shí)施方式的噴燒器10中設(shè)有多個(gè)更具體而言設(shè)有兩個(gè)第二氣體噴嘴23。這些第二氣體噴嘴23配置為在第一外筒20的周向上與第一氣體噴嘴22相鄰。另外，兩個(gè)第二氣體噴嘴23配置在隔著軸線O對(duì)稱的位置。
[0056]第二氣體噴嘴23的第一方向的開(kāi)口端部35配置于比擴(kuò)散室21的最外周部29靠第一方向上的上游側(cè)的位置。換句話說(shuō)，第二氣體噴嘴23的開(kāi)口端部35在從內(nèi)部空間K側(cè)觀察時(shí)配置于比擴(kuò)散室21靠后側(cè)的位置。也可以將擴(kuò)散室21的最外周部29與第二氣體噴嘴23的開(kāi)口端部35的軸線O方向上的距離d設(shè)為O?30mm。另外，更優(yōu)選將距離d設(shè)為0mm。
[0057]第二氣體噴嘴23在其開(kāi)口端部35具備穩(wěn)焰凸緣36。穩(wěn)焰凸緣36具有在將從第二氣體噴嘴23供給的高熱量氣體點(diǎn)火時(shí)保持其火焰的功能。具體而言，穩(wěn)焰凸緣36具有在與第一方向正交的方向上延伸的平面37以封閉第一方向的開(kāi)口端部35。穩(wěn)焰凸緣36具有剖面積比開(kāi)口端部35處的第二氣體噴嘴23的流路小的多個(gè)貫通孔38。這些貫通孔38將第二氣體噴嘴23的內(nèi)部空間與擴(kuò)散室21的最外周部29的徑向外側(cè)的區(qū)域之間連通。流通于第二氣體噴嘴23中的高熱量通過(guò)氣體貫通孔38向第二氣體噴嘴23的外部流出時(shí)，在貫通孔38的周圍形成小渦流(未圖示)。通過(guò)該小渦流減少了高熱量氣體的火焰的失火。
[0058]這里，就本實(shí)施方式中的穩(wěn)焰凸緣36而言，為了保持第二氣體噴嘴23的火焰，將從第二氣體噴嘴23朝向擴(kuò)散室21的方向的寬度w設(shè)為5?20mm能夠高效地穩(wěn)焰。并且，更優(yōu)選將寬度w設(shè)為10_。換句話說(shuō)，存在一次空氣流通于穩(wěn)焰凸緣36與擴(kuò)散室21之間的情況。[°°59]點(diǎn)火炬24形成對(duì)上述的高熱量氣體與低熱量氣體的至少一方點(diǎn)火的火種。向點(diǎn)火炬24中供給上述的點(diǎn)火炬燃料。點(diǎn)火炬24配置于第一外筒20的內(nèi)側(cè)的第一氣體噴嘴22與第二氣體噴嘴23之間。這里，在本實(shí)施方式中例示了設(shè)有兩個(gè)點(diǎn)火炬24的情況，然而也可以是一個(gè)。
[0060]在第二外筒25與第一外筒20之間形成有供二次空氣流通的流路。第二外筒25配置為隔開(kāi)規(guī)定的間隔地覆蓋第一外筒20的外側(cè)。第二外筒25與第一外筒20的軸線O重疊，且形成為直徑比第一外筒20大的圓筒狀。即，供二次空氣流通的流路形成為徑向的尺寸在第一外筒20的整周相等。
[0061 ]在第一外筒20與第二外筒25之間配置有多個(gè)旋流器39。這些旋流器39在周向上隔開(kāi)規(guī)定的等間隔地配置。旋流器39作為使二次空氣繞軸線O回旋的偏轉(zhuǎn)板而發(fā)揮功能。換句話說(shuō)，從第一外筒20與第二外筒25之間的流路向內(nèi)部空間K流出的二次空氣的氣流形成圓筒狀且螺旋狀的回旋流。通過(guò)該二次空氣的回旋流，使得其徑向內(nèi)側(cè)的開(kāi)口部27的附近的區(qū)域成為負(fù)壓。因此，該負(fù)壓使得二次空氣隨著從開(kāi)口部27沿軸線O方向分離而逐漸縮徑。由此，向二次空氣的內(nèi)側(cè)流出的一次空氣、低熱量氣體、高熱量氣體向軸線O側(cè)集中，因此更能減少火焰的失火。這里，將本實(shí)施方式中的旋流器39的用于使二次空氣回旋的葉片角度設(shè)為O?45度能夠有效地減少失火。并且，更優(yōu)選將葉片角度設(shè)為30度。
[0062]圖5是表示將降溫減少部40裝配于第一氣體噴嘴22上的狀態(tài)的立體圖。
[0063]如圖5所示，噴燒器10具備減少第一氣體噴嘴22降溫的降溫減少部40。該降溫減少部40覆蓋第一氣體噴嘴22的外周面41的至少一部分。降溫減少部40具備能夠加熱第一氣體噴嘴22的加熱器與能夠隔熱的隔熱件中的至少一方。通過(guò)像這樣設(shè)置，能夠減少?gòu)牧呀鉅t4運(yùn)送來(lái)的高溫的低熱量氣體中含有的焦油等達(dá)到冷凝溫度以下而凝結(jié)的情況。
[0064]本實(shí)施方式的噴燒器10具備上述的結(jié)構(gòu)。
[0065]圖6是表示相對(duì)于第二氣體噴嘴23的熱量輸入比(％)能夠穩(wěn)定燃燒、即能夠穩(wěn)定地著火以及穩(wěn)定地穩(wěn)焰的一次空氣比的映射表。這里，一次空氣比通過(guò)一次空氣的全部流量與高熱量氣體的全部流量的理論上的空氣量之比來(lái)定義。另外，第二氣體噴嘴23的熱量輸入比是表示低熱量氣體與高熱量氣體的全部流量中包含多少高熱量氣體的值，由高熱量氣體的熱量輸入/(低熱量氣體的熱量輸入+高熱量氣體的熱量輸入)X 10 (%)來(lái)定義。
[0066]上述噴燒器10根據(jù)第二氣體噴嘴23的熱量輸入比，而調(diào)節(jié)成比圖6中的實(shí)線所示的下限值大的一次空氣比。圖6中，“〇”表示通過(guò)實(shí)驗(yàn)而確認(rèn)了穩(wěn)定燃燒(包括穩(wěn)定著火以及穩(wěn)定穩(wěn)焰)的相對(duì)于第二氣體噴嘴23的熱量輸入比的一次空氣比。另外圖4中，“X”表示通過(guò)實(shí)驗(yàn)而確認(rèn)了不穩(wěn)定燃燒的相對(duì)于第二氣體噴嘴23的熱量輸入比的一次空氣比。
[0067]該圖6所示，一次空氣比的下限值隨著第二氣體噴嘴23的熱量輸入比減少，其上升率急劇增加從而僅通過(guò)一次空氣的流量調(diào)節(jié)難以穩(wěn)定燃燒。因此，優(yōu)選調(diào)節(jié)高熱量氣體的流量以使熱量輸入比大于10%。然而，從節(jié)省能源的角度出發(fā)，將高熱量氣體的流量調(diào)整為盡可能少。
[0068]圖7是表示相對(duì)于一次空氣比能夠穩(wěn)定燃燒、即穩(wěn)定地著火以及穩(wěn)定地穩(wěn)焰的一次混合氧濃度(vol%)的映射表。這里，一次空氣混合氧濃度是表示一次空氣與非活性氣體(例如，氮?dú)?的全部流量中包含多少一次空氣的氧的值，由一次空氣中氧沉積流量/ (一次空氣流量+非活性氣體流量)X 100( % )來(lái)定義。
[0069]在裂解爐4中將非活性氣體清除的情況下，該非活性氣體從第一氣體噴嘴22流出。在該情況下，上述噴燒器10根據(jù)一次空氣比而設(shè)置成比圖7中的實(shí)線所示的下限值大的一次混合氧濃度，從而能夠穩(wěn)定燃燒、即穩(wěn)定地著火以及穩(wěn)定地穩(wěn)焰。圖7中，“〇”表示通過(guò)實(shí)驗(yàn)而確認(rèn)了穩(wěn)定燃燒(包括穩(wěn)定著火以及穩(wěn)定穩(wěn)焰)的相對(duì)于一次空氣比的一次混合氧濃度。另外，圖4中，“X”表示通過(guò)實(shí)驗(yàn)而確認(rèn)了不穩(wěn)定燃燒的相對(duì)于一次空氣比的一次混合氧濃度。
[0070]如圖7所示，一次混合氧濃度的下限值在一次空氣比達(dá)到“2”左右的情況下變得最低。而且，從一次混合氧濃度變得最低的值起，隨著一次空氣比增加，一次混合氧濃度的下限值緩慢地增加。另一方面，從一次混合氧濃度變得最低的值起，隨著一次空氣比減少，一次混合氧濃度的下限值急劇增加。因此，優(yōu)選將一次空氣的流量調(diào)節(jié)為一次空氣比大于T。
[0071 ]上述的一次空氣比的調(diào)節(jié)以及一次混合氧濃度的調(diào)節(jié)也可以通過(guò)使計(jì)算機(jī)執(zhí)行預(yù)先存儲(chǔ)的程序而自動(dòng)地進(jìn)行。
[0072]在自動(dòng)調(diào)節(jié)一次空氣比以及一次混合氧濃度的情況下，例如，設(shè)置單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥13a?13c的促動(dòng)器(未圖示)、分別計(jì)測(cè)高熱量氣體的流量、低熱量氣體的流量、以及一次空氣